(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の蓄電装置と、
前記第１の蓄電装置よりも急速な充放電が可能な第２の蓄電装置と、
前記第２の蓄電装置の電圧を昇降制御する電圧可変装置と、
前記第１の蓄電装置および前記第２の蓄電装置の少なくとも一方からの電気エネルギーを受けて作動するモータと、
車両の走行状態と、前記第１の蓄電装置および前記第２の蓄電装置の充電状態とを判定する判定装置と、を備え、
前記第２の蓄電装置は、＋側が前記第１の蓄電装置の＋側に直接接続され、−側が前記第１の蓄電装置の＋側に前記電圧可変装置を介して接続され、
前記電圧可変装置は、前記判定装置により判定された前記走行状態および前記充電状態に基づいて、前記第２の蓄電装置の−側の電位を上昇させて＋側との電位差を縮小する第１の状態と、前記第２の蓄電装置の−側の電位を低下させて＋側との電位差を拡大する第２の状態と、に前記第２の蓄電装置の電圧を遷移させる
車両の電源装置。
【請求項２】
前記判定装置は、前記車両が下り坂を走行しているか否かを判定しており、
前記電圧可変装置は、
前記車両が下り坂を走行している場合、前記充電状態に基づいて、前記第２の蓄電装置の−側の電位を直ちに低下させ、前記第２の蓄電装置を前記第２の状態に遷移させ、
前記車両が下り坂を走行していない場合、前記充電状態に基づいて、前記第２の蓄電装置の−側の電位を徐々に上昇させて前記第２の蓄電装置を前記第１の状態に遷移させるか、もしくは、前記第２の蓄電装置の−側の電位を徐々に低下させて前記第２の蓄電装置を前記第２の状態に遷移させる
請求項１に記載の車両の電源装置。
【請求項３】
前記車両が下り坂を走行している場合、
前記電圧可変装置は、前記第２の蓄電装置の−側の電位の単位時間当たりの低下量を低下限界値に設定して、前記−側の電位を低下させており、
前記低下限界値は、前記第１の蓄電装置と前記第２の蓄電装置との間を流れる電流量に基づいて予め設定されている
請求項２に記載の車両の電源装置。
【請求項４】
前記車両が下り坂を走行していない場合、
前記電圧可変装置は、前記第２の蓄電装置の−側の電位の単位時間当たりの上昇量を上昇限界値よりも小さな範囲内に設定して前記−側の電位を上昇させるか、もしくは、前記第２の蓄電装置の−側の電位の単位時間当たりの低下量を低下限界値よりも小さな範囲内に設定して前記−側の電位を低下させており、
前記上昇限界値は、前記第２の蓄電装置と前記モータとの間を流れる電流量に基づいて予め設定され、前記低下限界値は、前記第１の蓄電装置と前記第２の蓄電装置との間を流れる電流量に基づいて予め設定されている
請求項２に記載の車両の電源装置。
【請求項５】
前記判定装置は、前記モータの始動時、前記第２の蓄電装置の蓄積電気エネルギーがゼロか否かを判定しており、
前記電圧可変装置は、前記第２の蓄電装置の蓄積電気エネルギーがゼロの場合、前記第２の蓄電装置の−側の電位を徐々に低下させ、前記第２の蓄電装置を前記第２の状態に遷移させる
請求項１に記載の車両の電源装置。
【請求項６】
前記判定装置は、前記第２の蓄電装置が前記第２の状態に遷移された後、前記第２の蓄電装置の蓄積電気エネルギーが満充電か否かを判定しており、
前記電圧可変装置は、前記第２の蓄電装置が満充電である場合、前記第２の蓄電装置の−側の電位を徐々に上昇させ、前記第２の蓄電装置を前記第１の状態に遷移させる
請求項４に記載の車両の電源装置。
【請求項７】
前記電圧可変装置は、前記第２の蓄電装置を前記第１の状態に遷移させる場合、前記第２の蓄電装置の−側の電位の単位時間当たりの上昇量を上昇限界値よりも小さな範囲内に設定して、前記−側の電位を上昇させており、
前記上昇限界値は、前記第２の蓄電装置と前記モータとの間を流れる電流量に基づいて予め設定されている
請求項６に記載の車両の電源装置。
【請求項８】
前記第２の蓄電装置は、前記第１の蓄電装置よりも前記モータに近接して前記電源装置の回路上に配置されている
請求項１から７のいずれかに記載の車両の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車（ＥＶ）やプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）などの車両に搭載される電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車などの車両には、モータを駆動するための電源装置が搭載されている。電源装置においては、蓄電装置（例えば、電池）とモータ（別の捉え方をすれば、発電機）との間で絶えず電気エネルギーの出し入れが行われている。車両の構造上、モータは、駆動力の伝達効率を上げるべく、前後輪の近くに配置される。これに対し、電池は、サイズが大きく、温度により性能や寿命が影響を受け易いため、前後輪やエンジンルームから離れてレイアウトが容易な箇所に配置される。モータと電池が互いに離れて配置されるため、回路（電気エネルギーの伝達経路）において両者を繋ぐ接続部材（例えば、ワイヤハーネス）が長くなる。したがって、回路ではワイヤハーネスの長さの分だけ抵抗が増すため、伝達時のエネルギー損失が増大してしまう。
【０００３】
回路における伝達時のエネルギー損失は、電流の二乗に比例する（Ｗ＝Ｉ２・Ｒ）。このため、同じエネルギー量を伝達する場合、電圧を高める方が電流を大きくするよりもエネルギー損失の低減になる。したがって、電圧可変装置（例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ）を用いて電圧を高め、電流を小さくすることで伝達時のエネルギー損失を低減させる方法が考えられている（特許文献１参照）。
【０００４】
一方で、電圧を高める場合、それに伴って回路全体の耐圧性も高める必要がある。例えば、回路を構成する各種機器内の素子の高耐圧化や内部の絶縁距離の延長などが必要となる。このため、機器のコストアップや大型化などを招くという問題があった。また、電圧可変装置を用いることで回路上のエネルギー損失は低減できるが、電圧変換を行うことによる電圧可変装置自体でのエネルギー損失が生じてしまう。
【０００５】
モータなどの誘導負荷が作動する際には、突入電流が発生する。これにより、回路には瞬間的に大きな電流変化が生じるので、回路上の抵抗の影響が大きくなり、エネルギー損失は増大する。特に、減速時にモータで発電させた電気エネルギーを回生する電源装置においては、電池まで繋がるワイヤハーネスの抵抗と電池内部の抵抗により、回生する電気エネルギーが熱エネルギーで損失される。このため、回生時には、エネルギー損失に対する抵抗の影響がさらに大きくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４９６０４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電圧可変装置などのエネルギー損失を伴う機器を用いずに、回路上でのワイヤハーネスなどによるエネルギー損失を緩和する方策として、電池とモータとの間にキャパシタなどの第２の蓄電装置を設ける方法が挙げられる。例えば、キャパシタは、回路を構成する各種機器と比べて一般的にサイズが小さいので、モータの近くに配置することが可能である。このため、モータとキャパシタとの間を繋ぐワイヤハーネスが短くて済み、両者間の抵抗（Ｒ０）を小さくすることができる。また、キャパシタの内部抵抗は、電池よりも小さい。したがって、キャパシタから電気エネルギーをモータへ供給する場合、電池から電気エネルギーを供給するよりも、エネルギー損失を抑えることができる。
【０００８】
このような抵抗の特性によれば、モータなどの誘導負荷により突入電流が生じた場合であっても、モータとキャパシタの間の抵抗（Ｒ０）自体が小さいため、エネルギー損失を低減することができる。
【０００９】
また、キャパシタは、電池と比べてモータに近づけて回路に配置することが可能である。このため、モータとキャパシタの間の抵抗（Ｒ０）を電池とモータの間の抵抗（Ｒ１）よりも小さくすることができる。したがって、電池よりも優先してキャパシタからモータへ電気エネルギーが供給される。その際、電池からモータへエネルギー供給するよりもエネルギー損失を抑えることができる。
【００１０】
しかしながら、電気エネルギーの供給によってキャパシタの電位が電池の電位よりも低下すると、キャパシタが電池と同電位になるまで、電池からキャパシタに電気エネルギーが移動（充電）される。この結果、電池とキャパシタの間の抵抗（Ｒ２）でエネルギー損失が生ずることとなる。
【００１１】
また、キャパシタと電池を電気的に並列接続し、常に同電位の状態とした場合、キャパシタに電気エネルギーを充電することができない。例えば、車両の減速時などにモータで発電された電気エネルギーを回生させる場合であっても、キャパシタへは回生時の電気エネルギーを充電できないことになる。このようにキャパシタと電池が同電位の状態で回生時の電気エネルギーを電池へ充電する場合も、モータ（発電機）が作動する瞬間は回路の電流変化が大きい。このため、電池とモータ（発電機）の間の抵抗（Ｒ１）の影響が大きくなり、エネルギー損失も増大してしまう。また、電池が満充電の状態で回生時の電気エネルギーを充電すると、電池が過充電状態となり、電池の寿命に悪影響を及ぼす。したがって、電池が満充電の状態では、電気エネルギーを回生させられないことになる。すなわち、回生ブレーキの持続性が十分に得られないおそれがある。
【００１２】
なお、特許文献１に記載された電源装置ではキャパシタが用いられてはいるが、キャパシタとモータの間に昇圧用の電圧可変装置を配置し、電気エネルギーを昇圧してモータへ供給している。このため、かかる電圧可変装置自体でのエネルギー損失が生じるため、キャパシタの内部抵抗が小さいという特性を直接かつ十分に生かし切れていない。
【００１３】
そこで、本発明は、モータへの電気エネルギー供給時の回路抵抗によるエネルギー損失の低減、並びに蓄電装置の負荷（例えば、電池の劣化）の軽減を図るとともに、回生ブレーキの持続性向上を図ることが可能な車両の電源装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の車両の電源装置は、第１の蓄電装置と、第１の蓄電装置よりも急速な充放電が可能な第２の蓄電装置と、第２の蓄電装置の電圧を昇降制御する電圧可変装置と、第１の蓄電装置および第２の蓄電装置の少なくとも一方から電気エネルギーを受けて作動するモータと、車両の走行状態と第１の蓄電装置および第２の蓄電装置の充電状態とを判定する判定装置と、を備えている。第２の蓄電装置は、＋側が第１の蓄電装置の＋側に直接接続され、−側が第１の蓄電装置の＋側に電圧可変装置を介して接続されている。電圧可変装置は、判定装置により判定された走行状態および充電状態に基づいて、第２の蓄電装置の−側の電位を上昇させて＋側との電位差を縮小する第１の状態と、第２の蓄電装置の−側の電位を低下させて＋側との電位差を拡大する第２の状態と、に第２の蓄電装置の電圧を遷移させる。
【００１７】
例えば、判定装置は、車両が下り坂を走行しているか否かを判定している。車両が下り坂を走行している場合、電圧可変装置は、第１の蓄電装置の充電状態に基づいて第２の蓄電装置の−側の電位を直ちに低下させ、第２の蓄電装置を第２の状態に遷移させる。一方、車両が下り坂を走行していない場合、電圧可変装置は、第２の蓄電装置の充電状態に基づいて、第２の蓄電装置の−側の電位を徐々に上昇させて第２の蓄電装置を第１の状態に遷移させるか、もしくは、第２の蓄電装置の−側の電位を徐々に低下させて第２の蓄電装置を第２の状態に遷移させる。
【００１８】
一例として、車両が下り坂を走行している場合、電圧可変装置は、第２の蓄電装置の−側の電位の単位時間当たりの低下量を低下限界値に設定して、−側の電位を低下させる。低下限界値は、第１の蓄電装置と第２の蓄電装置との間を流れる電流量に基づいて予め設定されている。一方、車両が下り坂を走行していない場合、電圧可変装置は、第２の蓄電装置の−側の電位の単位時間当たりの上昇量を上昇限界値よりも小さな範囲内に設定して−側の電位を上昇させるか、もしくは、第２の蓄電装置の−側の電位の単位時間当たりの低下量を低下限界値よりも小さな範囲内に設定して−側の電位を低下させている。上昇限界値は、第２の蓄電装置とモータとの間を流れる電流量に基づいて予め設定されている。
【００１９】
また例えば、判定装置は、モータの始動時、第２の蓄電装置の蓄積電気エネルギーがゼロか否かを判定している。電圧可変装置は、第２の蓄電装置の蓄積電気エネルギーがゼロの場合、第２の蓄電装置の−側の電位を徐々に低下させ、前記第２の蓄電装置を前記第２の状態に遷移させる。
【００２０】
第２の蓄電装置が第２の状態に遷移された後、判定装置は、第２の蓄電装置の蓄積電気エネルギーが満充電か否かを判定している。電圧可変装置は、第２の蓄電装置が満充電である場合、第２の蓄電装置の−側の電位を徐々に上昇させ、第２の蓄電装置を第１の状態に遷移させる。
【００２１】
第２の蓄電装置を第１の状態に遷移させる場合、電圧可変装置は、第２の蓄電装置の−側の電位の単位時間当たりの上昇量を上昇限界値よりも小さな範囲内に設定して、−側の電位を上昇させている。上昇限界値は、第２の蓄電装置とモータとの間を流れる電流量に基づいて予め設定されている。
【００２２】
なお、第２の蓄電装置は、第１の蓄電装置よりもモータに近接して電源装置の回路上に配置されている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の車両の電源装置によれば、モータへの電気エネルギー供給時の回路抵抗によるエネルギー損失の低減、並びに蓄電装置の負荷（例えば、電池の劣化）の軽減を図ることができる。また、例えば、下り坂を走行中における回生ブレーキの持続性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の電源装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両の電源装置の制御フロー図（車両の走行開始から下り坂走行前まで）。
【図３】本発明の一実施形態に係る車両の電源装置の制御フロー図（下り坂の走行開始から走行後まで）。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の一実施形態に係る車両の電源装置（以下、単に電源装置という）について、図１から図３を参照して説明する。本実施形態の電源装置は、車両に搭載された蓄電装置を制御して車輪駆動用のモータに電気エネルギーを供給するとともに、回生時にモータで発電させた電気エネルギーを蓄電装置に移動（充電）する。車両としては、電気自動車（ＥＶ）やプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）などのように、電池から電気エネルギーが供給されるモータで走行可能な任意の車両を適用する。
【００２６】
図１は、電源装置１のブロック図である。図１に示すように、電源装置１は、２つの蓄電装置２（第１の蓄電装置２１および第２の蓄電装置２２）と、電圧可変装置３と、モータ４と、インバータ５とを備えて構成されている。これらの蓄電装置２、電圧可変装置３、モータ４、インバータ５は、接続部材（一例として、ワイヤハーネス）により接続され、接続部材とともに回路６を形成している。
【００２７】
第１の蓄電装置２１は、例えば複数の扁平形状の電池（二次電池）を並べて構成されている。これら電池の集合体は、電極列に電線が取り付けられ、直列に配線されている。二次電池としては、リチウムイオン電池を適用することができるがこれに限定されない。
【００２８】
第２の蓄電装置２２は、第１の蓄電装置２１よりも急速な充放電が可能に構成されている。本実施形態では、電池集合体である第１の蓄電装置２１に対し、第２の蓄電装置２２としてキャパシタを適用している。キャパシタは、例えば電気二重層キャパシタであり、電池に比べて内部抵抗が小さく、＋側の電位（以下、Ｖ１という）と−側の電位（同、Ｖ２という）との電位差（Ｖ１−Ｖ２；以下適宜、第２の蓄電装置２２の電圧という）に応じて電気エネルギーを蓄積することができる。ただし、第１の蓄電装置２１よりも急速な充放電が可能であれば、他の種類のキャパシタや大容量のコンデンサなどであっても構わない。
【００２９】
電圧可変装置３は、第２の蓄電装置２２の電圧、具体的には−側の電位（Ｖ２）を昇降制御している。本実施形態では、電圧可変装置３としてＤＣ／ＤＣコンバータを適用している。この場合、電圧可変装置３は、第２の蓄電装置２２の電圧を第１の状態と第２の状態に遷移させる。第１の状態は、第２の蓄電装置２２のＶ２を上昇させてＶ１との電位差を縮小する。第１の状態では、第２の蓄電装置２２の蓄積可能電気エネルギー（以下、エネルギー容量という）が小さくなる。これに対し、第２の状態は、第２の蓄電装置２２のＶ２を低下させてＶ１との電位差を拡大する。第２の状態では、第２の蓄電装置２２のエネルギー容量が大きくなる。
【００３０】
モータ４は、第１の蓄電装置２１もしくは第２の蓄電装置２２から電気エネルギーを受けて作動する。ただし、モータ４は、第１の蓄電装置２１および第２の蓄電装置２２の少なくとも一方から電気エネルギーを受けて作動すればよい。したがって、両方の蓄電装置２１，２２から電気エネルギーを受けてモータ４が作動する態様も想定可能である。例えば、モータ４は、インバータ５から供給される三相交流電流により作動する三相交流誘導モータである。作動したモータ４は、車両の駆動輪を駆動させる。
【００３１】
インバータ５は、第１の蓄電装置２１および第２の蓄電装置２２とモータ４との間に介在し、これらの蓄電装置２１，２２とモータ４とを接続している。例えば、インバータ５は、第１の蓄電装置２１および第２の蓄電装置２２に蓄積された電気エネルギー、具体的には直流電流を三相交流電流に変換して、該三相交流電流をモータ４に供給する。
【００３２】
また、電源装置１は、車両の走行状態と蓄電装置２の充電状態とを判定する判定装置７を備えている。判定装置７は、各種のセンサやレーダなどを備え、車両の車速、加速度、アクセルペダルおよびブレーキペダルの踏込角、車体の傾斜角、モータ４の回転数などの検出値に基づいて、車両の走行状態を判定するとともに、蓄電装置２の電圧や充電量などの検出値に基づいて蓄電装置２の充電状態を判定している。例えば、加速度センサやブレーキセンサなどにより車両が坂道を走行中であるか否かの判定や、電圧計や充電計などにより蓄電装置２が満充電されているか否かの判定を行う。
【００３３】
このように、電源装置１では、判定装置７の判定結果を電圧可変装置３に与え、与えられた判定結果に基づいて電圧可変装置３が第２の蓄電装置２２のＶ２を昇降制御している。なお、判定結果をエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）あるいは別途設けた制御装置などに与え、これらにより電圧可変装置３を制御する態様としてもよい。
【００３４】
回路６において、第２の蓄電装置２２は、＋側が第１の蓄電装置２１と並列接続され、−側が電圧可変装置３に直列接続されている。したがって、第１の蓄電装置２１と第２の蓄電装置２２との間の電気エネルギーの移動（充放電）が直接可能となっている。例えば、第１の蓄電装置２１が満充電状態である場合、第２の蓄電装置２２の−側の電位（Ｖ２）を第１の蓄電装置２１の電位からグランド（ＧＮＤ）電位に近似すると、第２の蓄電装置２２のエネルギー容量が増大するので、第１の蓄電装置２１から第２の蓄電装置２２へ電気エネルギーを直接移動（充電）させることができる。その際、第１の蓄電装置２１と第２の蓄電装置２２とを繋ぐワイヤハーネスの抵抗により、移動時に電気エネルギーが損失する。この結果、第２の蓄電装置２２への充電量よりも大きな空き容量を、第１の蓄電装置２１に確保することができる。第１の蓄電装置２１と第２の蓄電装置２２とを繋ぐワイヤハーネスの抵抗（両蓄電装置２１，２２間の回路抵抗）Ｒは、一定である。
【００３５】
また、第２の蓄電装置２２は、第１の蓄電装置２１よりもモータ４に近接して回路６上に配置されている。このため、モータ４と第２の蓄電装置２２とを繋ぐワイヤハーネスは、モータ４と第１の蓄電装置２１とを繋ぐワイヤハーネスよりも短い。したがって、モータ４と第２の蓄電装置２２との間の抵抗は、モータ４と第１の蓄電装置２１との間の抵抗よりも小さい。このため、第１の蓄電装置２１よりも優先的に、第２の蓄電装置２２からモータ４へ電気エネルギーを供給することができる。
【００３６】
図２および図３には、電源装置１によって行われる制御のフローを示す。以下、図２および図３に示すフローに従って電源装置１による制御とその作用について説明する。図２は、車両が走行を開始してから下り坂を走行する前までの制御フロー図であり、図３は、車両が下り坂を走行開始してから走行した後までの制御フロー図である。
【００３７】
例えば、イグニッションキーがＯＮにされてモータ４が始動されると、図２に示すように、第２の蓄電装置２２の蓄積電気（蓄電）エネルギーがゼロか否かが判定装置７により判定される（Ｓ２０１）。なお、第２の蓄電装置２２の蓄積電気エネルギーがゼロではなく、ゼロになる前の所定残量を閾値としてもよい。第２の蓄電装置２２の蓄積電気エネルギーがゼロである場合、電圧可変装置３により第２の蓄電装置２２のＶ２が徐々に低下される（Ｓ２０２）。
【００３８】
第２の蓄電装置２２のＶ２を徐々に低下させることで、それに伴ってＶ１との電位差が大きくなり、第２の蓄電装置２２のエネルギー容量が徐々に増大する。これにより、第１の蓄電装置２１から第２の蓄電装置２２へ電気エネルギーが移動（充電）される（Ｓ２０３）。その際、電圧可変装置３は、単位時間当たりの低下量を低下限界値（δＶ／ｄｔ）よりも十分に小さな範囲内に設定し、Ｖ２を急激に低下させることなく、徐々に低下させている。第１の蓄電装置２１から第２の蓄電装置２２へ流れる電流量が大きくなり過ぎると、第１の蓄電装置２１の発熱が大きくなり、劣化の要因となる。このため、第１の蓄電装置２１から第２の蓄電装置２２へ流れる電流量を抑えて、第１の蓄電装置２１の発熱による劣化を生じさせない電位差の値として、低下限界値を設定している。また、低下限界値を設定することにより、第２の蓄電装置２２のエネルギー容量が徐々に大きくなるので、小さな電流量で電気エネルギーが移動し、移動の際のワイヤハーネスによるエネルギー損失を抑制することができる。
【００３９】
この状態で、第２の蓄電装置２２が満充電されているか否かが判定装置７により判定される（Ｓ２０４）。満充電されていない場合には、第２の蓄電装置２２の充電が継続される。なおこの場合、第２の蓄電装置２２が満充電ではなく、それよりも少ない充電量を閾値としてもよい。
【００４０】
第２の蓄電装置２２が満充電されている場合、第２の蓄電装置２２から電気エネルギーがモータ４へ供給される。なお、Ｓ２０１で第２の蓄電装置２２の蓄積電気エネルギーがゼロではないと判定された場合も同様に、第２の蓄電装置２２から電気エネルギーがモータ４へ供給される。これにより、第２の蓄電装置２２のＶ１が低下する。
【００４１】
したがって、第２の蓄電装置２２のＶ１の低下を抑止すべく、Ｖ２を電圧可変装置３により上昇させつつ（Ｓ２０５）、第２の蓄電装置２２からモータ４へ電気エネルギーを供給する（Ｓ２０６）。これにより、第２の蓄電装置２２のＶ１が第１の蓄電装置２１の＋側の電位と同程度に保たれる。このため、第１の蓄電装置２１から第２の蓄電装置２２への電気エネルギーの移動（充電）を抑止し、第２の蓄電装置２２からモータ４への電気エネルギーの継続供給（放電）が可能となる。その際、電圧可変装置３は、単位時間当たりの上昇量を上昇限界値（δＶ／ｄｔ）よりも十分に小さな範囲内に設定し、Ｖ２を急激に上昇させることなく、徐々に上昇させている。上昇限界値は、第２の蓄電装置２２からモータ４へ流れる電流量を抑えて、第２の蓄電装置２２の発熱による劣化を生じさせない電位差の値として設定されている。
【００４２】
その間、第２の蓄電装置２２の蓄積電気エネルギーがゼロか否かが判定装置７により判定され（Ｓ２０７）、蓄積電気エネルギーがゼロになるまで、第２の蓄電装置２２からモータ４への電気エネルギーの供給が継続される。第２の蓄電装置２２の蓄積電気エネルギーがゼロになると、第２の蓄電装置２２に替わって第１の蓄電装置２１から電気エネルギーがモータ４へ供給される（Ｓ２０８）。
【００４３】
次いで、図３に示すように、車両が下り坂を走行しているか否かが判定装置７により判定される（Ｓ２０９）。車両が下り坂を走行している場合、減速時にモータ４で電気エネルギー（以下、回生エネルギーという）を発生させ、回生ブレーキとして利用する。この時点では、第２の蓄電装置２２の蓄積電気エネルギーがゼロとなっており、回生エネルギーが第２の蓄電装置２２に移動（充電）される（Ｓ２１０）。第２の蓄電装置２２は、第１の蓄電装置２１よりもモータ４に近接して配置されているため、ワイヤハーネスによるエネルギー損失を抑制しつつ、回生エネルギーを効率よく第２の蓄電装置２２に充電することができる。
【００４４】
そして、第２の蓄電装置２２へ回生エネルギーを充電するとともに、第１の蓄電装置２１が満充電されているか否かが判定装置７により判定される（Ｓ２１１）。第１の蓄電装置２１が満充電されていない場合、第１の蓄電装置２１は、蓄積可能電気エネルギー残量を有するため、回生エネルギーを充電することが可能な状態となっている。したがって、回生エネルギーがゼロか否かが判定装置７により判定され（Ｓ２１２）、回生エネルギーがゼロでない場合、回生エネルギーが第１の蓄電装置２１に移動（充電）される（Ｓ２１３）。これにより、回生エネルギーを無駄なく第１の蓄電装置２１に充電することができる。第１の蓄電装置２１への回生エネルギーの充電は、第１の蓄電装置２１が満充電されるか、回生エネルギーがゼロになるまで継続される（Ｓ２１１，Ｓ２１２）。第１の蓄電装置２１が満充電される前に回生エネルギーがゼロとなった場合（Ｓ２１２）、車両が下り坂を抜けたものとして、以降の制御（Ｓ２１６からＳ２１９）が行われる（詳細は後述）。
【００４５】
第１の蓄電装置２１が満充電されている場合、電圧可変装置３により第２の蓄電装置２２のＶ２を直ちに低下させる（Ｓ２１４）。第２の蓄電装置２２のＶ２を直ちに低下させることで、それに伴ってＶ１との電位差が大きくなり、第２の蓄電装置２２のエネルギー容量が一気に大きくなる。これにより、第１の蓄電装置２１から第２の蓄電装置２２へ電気エネルギーが直ちに移動（充電）される（Ｓ２１５）。その際、電圧可変装置３は、単位時間当たりの低下量を低下限界値（δＶ／ｄｔ）に設定してＶ２を低下させ、Ｖ１との電位差を略Ｖ１まで近付けている（Ｖ１−Ｖ２≒Ｖ１）。したがって、第１の蓄電装置２１から第２の蓄電装置２２へ大きな電流量で電気エネルギーが移動するため、両蓄電装置２１，２２間を繋ぐワイヤハーネスによるエネルギー損失を大きくすることができる。これにより、第２の蓄電装置２２への移動量（充電量）よりも大きな空き容量を第１の蓄電装置２１に直ちに生じさせることができる。その後再び、車両が下り坂を走行しているか否かが判定装置７により判定され（Ｓ２０９）、車両が下り坂を走行している場合には、Ｓ２１０からＳ２１５までが繰り返される。
【００４６】
車両が下り坂を走行中、このように第１の蓄電装置２１に空き容量を生じさせることで、回生エネルギーを第１の蓄電装置２１に移動（充電）させることができる。この結果、減速時の回生エネルギーを無駄に損失させずに済むとともに、回生ブレーキの持続性を高めることができる。
【００４７】
これに対し、車両が下り坂を走行していない場合（Ｓ２０９）、すなわち車両が平坦路や上り坂を走行している場合、第２の蓄電装置２２が満充電されているか否かが判定装置７により判定される（Ｓ２１６）。第２の蓄電装置２２が満充電されている場合（具体的には、第２の蓄電装置２２が満充電されて車両が下り坂を抜けた場合に相当）、第２の蓄電装置２２から電気エネルギーがモータ４へ供給される。したがって、第２の蓄電装置２２のＶ２を電圧可変装置３により徐々に上昇させつつ（Ｓ２１７）、第２の蓄電装置２２からモータ４へ電気エネルギーを供給する（Ｓ２１８）。これにより、車両をスムーズに加速させることができる。加速時の電気エネルギー供給を第２の蓄電装置２２から行うことで、第１の蓄電装置２１の負荷（劣化）を軽減させることができる。
【００４８】
その間、第２の蓄電装置２２の蓄積電気エネルギーがゼロか否かが判定装置７により判定され（Ｓ２１９）、蓄積電気エネルギーがゼロになるまで、第２の蓄電装置２２からモータ４への電気エネルギーの供給が継続される。第２の蓄電装置２２の蓄積電気エネルギーがゼロになると、第２の蓄電装置２２に替わって第１の蓄電装置２１から電気エネルギーがモータ４へ供給される（Ｓ２０８と同様）。
【００４９】
第２の蓄電装置２２が満充電されていない場合（具体的には、始動時から車両が下り坂を走行していない場合、あるいは第２の蓄電装置２２が満充電される前に車両が下り坂を抜けた場合に相当）（Ｓ２１６）、加速時に備えて、電圧可変装置３により第２の蓄電装置２２のＶ２が徐々に低下され、エネルギー容量が徐々に増大される（Ｓ２０２と同様）。以降は、Ｓ２０３からの制御が繰り返される。
【００５０】
このように、本実施形態の電源装置１によれば、モータ４への電気エネルギー供給時の回路抵抗によるエネルギー損失の低減、並びに蓄電装置２の負荷（例えば、第１の蓄電装置２１の劣化）の軽減を図ることができる。また、車両が下り坂を走行している際の回生ブレーキの持続性向上を図ることができる。
【００５１】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。このような新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５２】
１…電源装置、２…蓄電装置、３…電圧可変装置、４…モータ、５…インバータ、６…回路、７…判定装置、２１…第１の蓄電装置、２２…第２の蓄電装置、Ｒ…第１の蓄電装置と第２の蓄電装置との間の抵抗、Ｖ１…第２の蓄電装置の＋側の電位、Ｖ２…第２の蓄電装置の−側の電位。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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