(57)【要約】【課題】発電装置と蓄電装置を有する構成において、蓄電装置の保護をより適切に行うことが可能な電力システムを提供する。【解決手段】電力システム１０の第１コンバータ制御装置２６は、蓄電装置３０への入力電力が入力電力閾値を超えないように、発電装置２０の目標出力に充電時マージンを反映して発電装置２０の出力を制御する。或いは、第１コンバータ制御装置２６は、蓄電装置３０からの出力電力が出力電力閾値を超えないように、発電装置２０の目標出力に放電時マージンを反映して発電装置２０の出力を制御する。【選択図】図１
2016021805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷に電力を供給する発電装置と、
前記発電装置側の第１コンバータと、
前記第１コンバータを制御する第１コンバータ制御装置と、
前記負荷に電力を供給すると共に、前記発電装置の電力を充電する蓄電装置と
を備える電力システムであって、
前記第１コンバータ制御装置は、
前記蓄電装置への入力電力が入力電力閾値を超えないように、前記発電装置の目標出力に充電時マージンを反映して前記発電装置の出力を制御する、又は
前記蓄電装置からの出力電力が出力電力閾値を超えないように、前記発電装置の目標出力に放電時マージンを反映して前記発電装置の出力を制御する
ことを特徴とする電力システム。
【請求項２】
請求項１記載の電力システムにおいて、
前記第１コンバータ制御装置は、前記発電装置の前記目標出力の算出に用いるパラメータを出力するパラメータ出力手段から、前記第１コンバータ制御装置までの前記パラメータの通信遅れ時間に基づいて前記充電時マージン又は前記放電時マージンを算出する
ことを特徴とする電力システム。
【請求項３】
請求項２記載の電力システムにおいて、
前記パラメータ出力手段は、前記第１コンバータの通過電流を検出する電流センサを含み、前記パラメータは、前記第１コンバータの前記通過電流を含み、
前記第１コンバータ制御装置は、前記第１コンバータの前記通過電流に基づいて前記充電時マージン又は前記放電時マージンを算出する
ことを特徴とする電力システム。
【請求項４】
請求項３記載の電力システムにおいて、
前記第１コンバータ制御装置は、
前記第１コンバータの前記通過電流の時間微分値を算出し、
前記第１コンバータの前記通過電流及び前記時間微分値の両方に基づいて前記充電時マージン又は前記放電時マージンを算出する
ことを特徴とする電力システム。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の電力システムにおいて、
前記電力システムは、
前記蓄電装置側の第２コンバータと、
前記第２コンバータを制御する第２コンバータ制御装置と
を備え、
前記蓄電装置と前記第２コンバータを結ぶ配線には第２負荷が接続され、前記パラメータは、前記第２負荷の消費電力を含み、
前記第１コンバータ制御装置は、前記第２負荷の前記消費電力の通信遅れ時間に基づいて前記充電時マージン又は前記放電時マージンを算出する
ことを特徴とする電力システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力システムにおいて、
前記電力システムは、前記発電装置と前記蓄電装置の負担分を管理する電力マネージメント制御装置を有し、
前記電力マネージメント制御装置は、前記蓄電装置の前記入力電力閾値又は前記出力電力閾値を反映して前記発電装置及び前記蓄電装置の負担分を設定し、
前記第１コンバータ制御装置は、
前記入力電力閾値に前記充電時マージンを反映した補正入力電力閾値を設定し、
前記蓄電装置が充電中であり、前記蓄電装置への前記入力電力が前記補正入力電力閾値を超えないとき、前記発電装置の負担分に基づいて前記第１コンバータを制御し、
前記蓄電装置が充電中であり、前記蓄電装置への前記入力電力が前記補正入力電力閾値を超えるとき、前記発電装置の負担分にかかわらず、前記発電装置の出力を制限する
ことを特徴とする電力システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力システムにおいて、
前記電力システムは、車両である
ことを特徴とする電力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、燃料電池２の発電制御が開示されている。具体的には、要求発電量算出部８１は、トラクションモータ７に供給する電力量や、補機装置に供給する電力量、バッテリ４の充放電に合わせてバッテリ４やトラクションモータ７に供給する電力量を算出し、加算することで要求発電量を算出する。損失電力量算出部８２は、要求発電量と、ＦＣコンバータ３における昇圧比、出力電圧、温度とに基づいて損失電力量マップを参照することで損失電力量を算出する。損失電力量加算部８３は、要求発電量に損失電力量を加算することで要求発電量を補正する。発電要求部８４は、補正後の要求発電量で発電するように、燃料電池２に発電要求指令を出力する（要約）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０２１２６３号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、特許文献１では、要求発電量に損失電力量を加算することで要求発電量を補正し、補正後の要求発電量で発電するように、燃料電池２を制御する。ここでは、燃料電池２の出力は、バッテリ４を保護する観点で十分に検討されているとは言えない。
【０００５】
また、バッテリ４（蓄電装置）以外の発電装置との関係で、バッテリ４の保護の観点で発電装置を制御する必要性は、燃料電池２以外の発電装置を有する構成についても該当する。
【０００６】
本発明は上記のような課題を考慮してなされたものであり、発電装置と蓄電装置を有する構成において、蓄電装置の保護をより適切に行うことが可能な電力システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る電力システムは、負荷に電力を供給する発電装置と、前記発電装置側の第１コンバータと、前記第１コンバータを制御する第１コンバータ制御装置と、前記負荷に電力を供給すると共に、前記発電装置の電力を充電する蓄電装置とを備えるものであって、前記第１コンバータ制御装置は、前記蓄電装置への入力電力が入力電力閾値を超えないように、前記発電装置の目標出力に充電時マージンを反映して前記発電装置の出力を制御する、又は前記蓄電装置からの出力電力が出力電力閾値を超えないように、前記発電装置の目標出力に放電時マージンを反映して前記発電装置の出力を制御することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、蓄電装置への入力電力が入力電力閾値を超えないように、発電装置の目標出力に充電時マージンを反映して発電装置の出力を制御する。これにより、蓄電装置への入力電力を低下させることで、蓄電装置の過充電を回避して蓄電装置を保護することが可能となる。
【０００９】
或いは、本発明によれば、蓄電装置からの出力電力が出力電圧閾値を超えないように、発電装置の目標出力に放電時マージンを反映して発電装置の出力を制御する。これにより、蓄電装置からの出力電力を低下させることで、蓄電装置からの過放電を回避して蓄電装置を保護することが可能となる。
【００１０】
前記第１コンバータ制御装置は、前記発電装置の前記目標出力の算出に用いるパラメータを出力するパラメータ出力手段から、前記第１コンバータ制御装置までの前記パラメータの通信遅れ時間に基づいて前記充電時マージン又は前記放電時マージンを算出してもよい。
【００１１】
上記によれば、充電時マージン又は放電時マージンには、パラメータの通信遅れ時間（パラメータの変動）を反映させることで、パラメータの変動に対応可能となる。従って、蓄電装置からの過放電又は過充電を回避し、蓄電装置を保護することが可能となる。
【００１２】
前記パラメータ出力手段は、前記第１コンバータの通過電流を検出する電流センサを含み、前記パラメータは、前記第１コンバータの前記通過電流を含み、前記第１コンバータ制御装置は、前記第１コンバータの前記通過電流に基づいて前記充電時マージン又は前記放電時マージンを算出してもよい。
【００１３】
発電装置側の第１コンバータの通過電流は、発電装置の目標出力の算出に影響し得る。また、通過電流が相対的に大きい場合、その変動が大きくなる傾向にある。このため、第１コンバータの通過電流に基づく充電時マージン又は放電時マージンを用いることで、蓄電装置からの過放電又は過充電を回避し、蓄電装置を保護することが可能となる。
【００１４】
前記第１コンバータ制御装置は、前記第１コンバータの前記通過電流の時間微分値を算出し、前記第１コンバータの前記通過電流及び前記時間微分値の両方に基づいて前記充電時マージン又は前記放電時マージンを算出してもよい。
【００１５】
これにより、第１コンバータの通過電流に加え、通過電流の時間微分値の影響を充電時マージン又は放電時マージンに反映することで、充電時マージン又は放電時マージンをより精度良く算出することが可能となる。
【００１６】
前記電力システムは、前記蓄電装置側の第２コンバータと、前記第２コンバータを制御する第２コンバータ制御装置とを備え、前記蓄電装置と前記第２コンバータを結ぶ配線には第２負荷が接続され、前記パラメータは、前記第２負荷の消費電力を含み、前記第１コンバータ制御装置は、前記第２負荷の前記消費電力の通信遅れ時間に基づいて前記充電時マージン又は前記放電時マージンを算出することを特徴とする。
【００１７】
上記によれば、充電時マージン又は放電時マージンには、第２負荷の消費電力の通信遅れ時間（パラメータの変動）を反映することで、第２負荷の消費電力の変動に対応可能となる。従って、蓄電装置からの過放電又は過充電を回避し、蓄電装置を保護することが可能となる。
【００１８】
前記電力システムは、前記発電装置と前記蓄電装置の負担分を管理する電力マネージメント制御装置を有し、前記電力マネージメント制御装置は、前記蓄電装置の前記入力電力閾値又は前記出力電力閾値を反映して前記発電装置及び前記蓄電装置の負担分を設定し、前記第１コンバータ制御装置は、前記入力電力閾値に前記充電時マージンを反映した補正入力電力閾値を設定し、前記蓄電装置が充電中であり、前記蓄電装置への前記入力電力が前記補正入力電力閾値を超えないとき、前記発電装置の負担分に基づいて前記第１コンバータを制御し、前記蓄電装置が充電中であり、前記蓄電装置への前記入力電力が前記補正入力電力閾値を超えるとき、前記発電装置の負担分にかかわらず、前記発電装置の出力を制限してもよい。
【００１９】
上記によれば、電力マネージメント制御装置からの指令に遅延が発生しても発電装置側の第１コンバータ制御装置による発電装置の出力の制限により蓄電装置を保護することが可能となる。このため、電力マネージメント制御装置からの制御が間に合わない場合でも、蓄電装置の保護が可能となる。
【００２０】
前記電力システムは、車両に適用してもよい。これにより、車両における蓄電装置を保護することが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、発電装置と蓄電装置を有する構成において、蓄電装置の保護をより適切に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る電力システムとしての燃料電池車両の概略全体構成図である。
【図２】前記実施形態において、ＦＣコンバータ電子制御装置による燃料電池（ＦＣ）コンバータの制御（ＦＣコンバータ制御）のフローチャートである。
【図３】前記実施形態におけるＦＣコンバータ通過電力切替制御のフローチャートである。
【図４】前記実施形態における補正ＢＡＴ端入力制限値の設定を説明する説明図である。
【図５】前記実施形態における補正ＢＡＴ端入力制限値とこれを算出するための値との関係を示す図である。
【図６】前記実施形態における補正ＢＡＴ端出力制限値の設定を説明する説明図である。
【図７】前記実施形態における補正ＢＡＴ端出力制限値とこれを算出するための値との関係を示す図である。
【図８】前記実施形態において、ＦＣコンバータ１次側電流マージンを設定するフローチャートである。
【図９】前記実施形態における前記ＦＣコンバータの１次側電流と前記ＦＣコンバータ２次側電流マージンとの関係を示す図である。
【図１０】前記実施形態における前記ＦＣコンバータ通過電力切替制御を用いた一例を示すタイムチャートである。
【図１１】第１変形例における補正ＢＡＴ端入力制限値の設定を説明する説明図である。
【図１２】第２変形例におけるＦＣコンバータ１次側電流変化速度とＦＣコンバータ１次側電流マージン補正係数との関係の一例を示す図である。
【図１３】前記実施形態に係る燃料電池車両の変形例の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
Ａ．一実施形態
［Ａ１．本実施形態の構成］
（Ａ１−１．全体構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る電力システムとしての燃料電池車両１０（以下「ＦＣ車両１０」又は「車両１０」という。）の概略全体構成図である。車両１０は、走行モータ１２（以下「モータ１２」又は「駆動モータ１２」ともいう。）と、インバータ１４と、モータ電子制御装置１６（以下「モータＥＣＵ１６」又は「ＭＯＴ  ＥＣＵ１６」ともいう。）とを駆動系１０００として有する。
【００２４】
また、車両１０は、燃料電池スタック２０（以下「ＦＣスタック２０」又は「ＦＣ２０」という。）と、燃料電池電子制御装置２２（以下「ＦＣ  ＥＣＵ２２」という。）と、燃料電池コンバータ２４（以下「ＦＣコンバータ２４」という。）と、ＦＣコンバータ電子制御装置２６（以下「ＦＣコンバータＥＣＵ２６」又は「ＥＣＵ２６」という。）と、エアポンプ２８とをＦＣ系２０００として有する。
【００２５】
さらに、車両１０は、バッテリ３０と、バッテリ電子制御装置３２（以下「バッテリＥＣＵ３２」又は「ＢＡＴ  ＥＣＵ３２」という。）と、バッテリコンバータ３４（以下「ＢＡＴコンバータ３４」ともいう。）と、バッテリコンバータ電子制御装置３６（以下「バッテリコンバータＥＣＵ３６」又は「ＢＡＴコンバータＥＣＵ３６」ともいう。）とをバッテリ系３０００として有する。
【００２６】
さらにまた、車両１０は、エアコンディショナ４０と、降圧コンバータ４２と、１２Ｖ系４４と、統括電子制御装置５０（以下「統括ＥＣＵ５０」又は「ＭＧ  ＥＣＵ５０」ともいう。）とを備える。エアポンプ２８、エアコンディショナ４０、降圧コンバータ４２及び１２Ｖ系４４は、車両１０における補機であり、電力システムとしての車両１０における負荷の一部でもある。
【００２７】
（Ａ１−２．駆動系１０００）
（Ａ１−２−１．走行モータ１２）
本実施形態のモータ１２は、３相交流ブラシレス式である。モータ１２は、ＦＣ２０及びバッテリ３０から供給される電力に基づいて駆動力を生成し、当該駆動力によりトランスミッション（図示せず）を通じて車輪（図示せず）を回転させる。また、モータ１２は、回生を行うことで生成した電力（回生電力Ｐｒｅｇ）［Ｗ］をバッテリ３０等に出力する。
【００２８】
（Ａ１−２−２．インバータ１４）
インバータ１４は、３相フルブリッジ型の構成を有し、直流−交流変換を行う。より具体的には、インバータ１４は、直流を３相の交流に変換してモータ１２に供給する一方、回生動作に伴う交流−直流変換後の直流をバッテリコンバータ３４を通じてバッテリ３０等に供給する。なお、モータ１２とインバータ１４は、車両１０における主機であり、電力システムとしての車両１０における負荷の一部でもある。
【００２９】
インバータ１４の入力端電圧Ｖｉｎｖ（以下「インバータ電圧Ｖｉｎｖ」という。）は、電圧センサ６０により検出され、信号線６２を介してモータＥＣＵ１６に出力される。インバータ１４の入力端電流Ｉｉｎｖ（以下「インバータ電流Ｉｉｎｖ」という。）は、電流センサ６４により検出され、信号線６６を介してモータＥＣＵ１６に出力される。
【００３０】
（Ａ１−２−３．モータＥＣＵ１６）
モータＥＣＵ１６は、統括ＥＣＵ５０からの指令値等の入力値（入力パラメータ）に基づいてモータ１２及びインバータ１４を制御する。また、モータＥＣＵ１６は、インバータ電圧Ｖｉｎｖ、インバータ電流Ｉｉｎｖ、インバータ電力Ｐｉｎｖ等を通信ネットワーク７０に出力する。インバータ電力Ｐｉｎｖは、インバータ１４の入力端電力であり、インバータ電圧Ｖｉｎｖとインバータ電流Ｉｉｎｖを乗算して算出する。なお、本実施形態における通信ネットワーク７０は、ＣＡＮ（controller area network）である。以下では、通信ネットワーク７０をＣＡＮ７０ともいう。
【００３１】
モータＥＣＵ１６は、図示しない入出力装置、演算装置及び記憶装置を含む。他のＥＣＵも同様である。
【００３２】
（Ａ１−３．ＦＣ系２０００）
（Ａ１−３−１．ＦＣスタック２０）
ＦＣスタック２０は、例えば、固体高分子電解質膜をアノード電極とカソード電極とで両側から挟み込んで形成された燃料電池セルを積層した構造を有する。ＦＣスタック２０の周辺には、アノード系、カソード系、冷却系等が含まれる。アノード系は、ＦＣスタック２０のアノードに対して水素（燃料ガス）を給排する。カソード系は、ＦＣスタック２０のカソードに対して酸素を含む空気（酸化剤ガス）を給排する。冷却系は、ＦＣスタック２０を冷却する。図１では、エアポンプ２８及びＦＣ  ＥＣＵ２２を除き、アノード系、カソード系及び冷却系の図示を省略している。
【００３３】
（Ａ１−３−２．ＦＣ  ＥＣＵ２２）
ＦＣ  ＥＣＵ２２は、統括ＥＣＵ５０からの指令値等の入力値（入力パラメータ）に基づいて、ＦＣ２０に対する水素及び酸素の供給等、ＦＣ２０による発電全般を制御する。すなわち、ＦＣ  ＥＣＵ２２は、アノード系、カソード系及び冷却系を制御する。ＦＣ  ＥＣＵ２２は、エアポンプ２８の消費電力Ｐａｐ［Ｗ］を、ＣＡＮ７０を介して統括ＥＣＵ５０、ＦＣコンバータＥＣＵ２６等に送信する。
【００３４】
（Ａ１−３−３．ＦＣコンバータ２４）
ＦＣコンバータ２４は、ＦＣ２０の出力電圧（以下「ＦＣ電圧Ｖｆｃ」という。）を昇圧してインバータ１４に供給する昇圧チョッパ型の電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣコンバータ）である。ＦＣコンバータ２４は、ＦＣ２０とインバータ１４との間に配置される。換言すると、ＦＣコンバータ２４は、一方がＦＣ２０のある１次側に接続され、他方がインバータ１４とバッテリ３０との接続点である２次側に接続されている。
【００３５】
ＦＣコンバータ２４の１次側電圧Ｖｆｃｃｏｎ１は、電圧センサ８０により検出され、信号線８２を介してＦＣコンバータＥＣＵ２６に出力される。ＦＣコンバータ２４の１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１は、電流センサ８４により検出され、信号線８６を介してＦＣコンバータＥＣＵ２６に出力される。ＦＣコンバータ２４の２次側電圧Ｖｆｃｃｏｎ２は、電圧センサ８８により検出され、信号線９０を介してＦＣコンバータＥＣＵ２６に出力される。ＦＣコンバータ２４の２次側電流Ｉｆｃｃｏｎ２は、電流センサ９２により検出され、信号線９４を介してＦＣコンバータＥＣＵ２６に出力される。
【００３６】
（Ａ１−３−４．ＦＣコンバータＥＣＵ２６）
ＦＣコンバータＥＣＵ２６は、統括ＥＣＵ５０からの指令値等の入力値（入力パラメータ）に基づいて、ＦＣコンバータ２４を介してＦＣ２０を制御する。以下では、ＦＣコンバータ２４及びＦＣコンバータＥＣＵ２６を、ＦＣ２０用電圧制御ユニットの意味で「ＦＣ  ＶＣＵ９６」とも称する。
【００３７】
ＦＣコンバータＥＣＵ２６への入力パラメータには、ＦＣコンバータＥＣＵ２６に対して直接入力されるものと、通信ネットワーク７０を介して入力されるものがある。本実施形態では、ＦＣコンバータＥＣＵ２６に対して直接入力される入力パラメータには、後述する電流センサ１０４が検出したバッテリ３０の入出力端電流Ｉｂａｔが含まれる。
【００３８】
（Ａ１−４．バッテリ系３０００）
（Ａ１−４−１．バッテリ３０）
バッテリ３０は、複数のバッテリセルを含む蓄電装置（エネルギストレージ）であり、例えば、リチウムイオン２次電池、ニッケル水素２次電池等を利用することができる。本実施形態ではリチウムイオン２次電池を利用している。バッテリ３０の代わりに、キャパシタ等の蓄電装置を用いることも可能である。
【００３９】
バッテリ３０の入出力端電圧（以下「ＢＡＴ端電圧Ｖｂａｔ」という。）［Ｖ］は、電圧センサ１００により検出され、信号線１０２を介してバッテリＥＣＵ３２に出力される。バッテリ３０の入出力端電流（以下「ＢＡＴ端電流Ｉｂａｔ」という。）［Ａ］は、電流センサ１０４により検出され、信号線１０６を介してＦＣコンバータＥＣＵ２６及びバッテリＥＣＵ３２に出力される。バッテリ３０の温度Ｔｂａｔ（以下「バッテリ温度Ｔｂａｔ」ともいう。）［℃］は、温度センサ１０８により検出され、信号線１１０を介してバッテリＥＣＵ３２に出力される。
【００４０】
（Ａ１−４−２．バッテリＥＣＵ３２）
バッテリＥＣＵ３２は、統括ＥＣＵ５０からの指令値等の入力値（入力パラメータ）に基づいて、バッテリ３０を制御する。バッテリＥＣＵ３２は、ＢＡＴ端電圧ＶｂａｔとＢＡＴ端電流Ｉｂａｔとに基づいて、バッテリ３０の残容量（以下「ＳＯＣ」又は「バッテリＳＯＣ」という。）［％］を算出してバッテリ３０の管理に用いる。
【００４１】
例えば、バッテリＥＣＵ３２は、バッテリ温度Ｔｂａｔ及びＳＯＣに基づいて、バッテリ３０の入力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ（以下「ＢＡＴ端入力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ」ともいう。）［Ｗ］及び出力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ（以下「ＢＡＴ端出力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ」ともいう。）［Ｗ］を算出する。以下では、入力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ及び出力制限値ＰｂａｔｌｉｍｏｕｔをＢＡＴ端電力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ、Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ、若しくはＢＡＴ端制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ、Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ又は制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ、Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔともいう。ＢＡＴ端制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ、Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔの設定方法は、例えば、国際公開第２００６／００６２９３号パンフレットと同様に行うことが可能である（同パンフレットの図２及び図３参照）。
【００４２】
また、本実施形態のバッテリＥＣＵ３２は、統括ＥＣＵ５０からの指令値等の入力値（入力パラメータ）に基づいて降圧コンバータ４２を制御する。降圧コンバータ４２の入力端電圧（以下「降圧コンバータ端電圧Ｖｌｏｗ」という。）［Ｖ］は、電圧センサ１２０により検出され、信号線１２２を介してバッテリＥＣＵ３２に出力される。降圧コンバータ４２の入力端電流（以下「降圧コンバータ端電流Ｉｌｏｗ」という。）［Ａ］は、電流センサ１２４により検出され、信号線１２６を介してバッテリＥＣＵ３２に出力される。バッテリＥＣＵ３２は、降圧コンバータ端電圧Ｖｌｏｗと降圧コンバータ端電流Ｉｌｏｗを乗算して降圧コンバータ端電力Ｐｌｏｗ（以下「降圧コンバータ消費電力Ｐｌｏｗ」ともいう。）［Ｗ］を算出する。
【００４３】
バッテリＥＣＵ３２は、ＢＡＴ端電圧Ｖｂａｔ、ＢＡＴ端電流Ｉｂａｔ、バッテリ温度Ｔｂａｔ、バッテリＳＯＣ、ＢＡＴ端入力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ、ＢＡＴ端出力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ及び降圧コンバータ端電力Ｐｌｏｗを、ＣＡＮ７０を介してＭＧ  ＥＣＵ５０、ＦＣコンバータＥＣＵ２６等に送信する。
【００４４】
（Ａ１−４−３．バッテリコンバータ３４）
ＢＡＴコンバータ３４は、昇降圧チョッパ型の電圧変換装置（ＤＣ／ＤＣコンバータ）である。すなわち、ＢＡＴコンバータ３４は、バッテリ３０の出力電圧（ＢＡＴ端電圧Ｖｂａｔ）を昇圧してインバータ１４に供給する。加えて、ＢＡＴコンバータ３４は、モータ１２の回生電圧（以下「回生電圧Ｖｒｅｇ」という。）又はＦＣコンバータ２４の２次側電圧Ｖｆｃｃｏｎ２を降圧してバッテリ３０に供給する。
【００４５】
ＢＡＴコンバータ３４は、バッテリ３０とインバータ１４との間に配置される。換言すると、ＢＡＴコンバータ３４は、一方がバッテリ３０のある１次側に接続され、他方がＦＣ２０とインバータ１４との接続点である２次側に接続されている。
【００４６】
ＢＡＴコンバータ３４の１次側電圧Ｖｂａｔｃｏｎ１は、電圧センサ１３０により検出され、信号線１３２を介してＢＡＴコンバータＥＣＵ３６に出力される。ＢＡＴコンバータ３４の１次側電流Ｉｂａｔｃｏｎ１は、電流センサ１３４により検出され、信号線１３６を介してＢＡＴコンバータＥＣＵ３６に出力される。ＢＡＴコンバータ３４の２次側電流Ｉｂａｔｃｏｎ２は、電流センサ１３８により検出され、信号線１４０を介してＢＡＴコンバータＥＣＵ３６に出力される。
【００４７】
なお、１次側電圧Ｖｂａｔｃｏｎ１は、バッテリ３０とＢＡＴコンバータ３４を結ぶ電力線１４２のうち補機用の接続点１４４よりもＢＡＴコンバータ３４側の電圧である。同様に、１次側電流Ｉｂａｔｃｏｎ１は、バッテリ３０とＢＡＴコンバータ３４を結ぶ電力線１４２のうち補機用の接続点１４４よりもＢＡＴコンバータ３４側の電流である。電力線１４２に補機（エアポンプ２８等）を接続しない場合、電圧センサ１００、１３０の一方を省略すること及び電流センサ１０４、１３４の一方を省略することが可能である。
【００４８】
（Ａ１−４−４．バッテリコンバータＥＣＵ３６）
ＢＡＴコンバータＥＣＵ３６は、統括ＥＣＵ５０からの指令値等の入力値（入力パラメータ）に基づいて、ＢＡＴコンバータ３４を制御する。以下では、ＢＡＴコンバータ３４及びＢＡＴコンバータＥＣＵ３６を、バッテリ３０用電圧制御ユニットの意味で「ＢＡＴ  ＶＣＵ１５０」とも称する。
【００４９】
ＢＡＴコンバータＥＣＵ３６は、１次側電圧Ｖｂａｔｃｏｎ１、１次側電流Ｉｂａｔｃｏｎ１及び２次側電流Ｉｂａｔｃｏｎ２を、ＣＡＮ７０を介してＭＧ  ＥＣＵ５０、ＦＣコンバータＥＣＵ２６等に送信する。
【００５０】
（Ａ１−５．補機類）
上記のように、本実施形態では、例えば、エアポンプ２８、エアコンディショナ４０、降圧コンバータ４２（降圧型ＤＣ−ＤＣコンバータ）及び１２Ｖ系４４が補機として含まれる。これに加え、ＦＣ系２０００の冷却系に含まれ、ＦＣ２０を冷却する冷媒としての水を循環させるウォータポンプ（図示せず）を補機とすることも可能である。
【００５１】
エアコンディショナ４０は、車両１０内の気温等を調整する。エアコンディショナ４０の消費電力Ｐａｃ［Ｗ］は、エアコンディショナ４０の図示しない制御装置から、ＣＡＮ７０を介してＭＧ  ＥＣＵ５０、ＦＣコンバータＥＣＵ２６等に送信される。
【００５２】
降圧コンバータ４２は、ＢＡＴコンバータ３４（ＢＡＴ  ＶＣＵ１５０）の１次側における電圧を降圧して１２Ｖ系４４に供給する。１２Ｖ系４４には、図示しない１２Ｖバッテリ、アクセサリ、ラジエータファン、ヘッドライト等が含まれる。前記アクセサリは、オーディオ機器、ナビゲーション装置等の機器を含む。前記ラジエータファンは、前記ウォータポンプにより循環させる冷媒をラジエータにおいて冷却させるためのファンである。
【００５３】
（Ａ１−６．統括ＥＣＵ５０）
統括ＥＣＵ５０は、通信ネットワーク７０（図１）を介して、ＭＯＴ  ＥＣＵ１６、ＦＣ  ＥＣＵ２２、ＦＣコンバータＥＣＵ２６、ＢＡＴ  ＥＣＵ３２、ＢＡＴコンバータＥＣＵ３６等に指令値（出力パラメータ）を送信する。これにより、モータ１２、インバータ１４、ＦＣ２０、ＦＣコンバータ２４、バッテリ３０、ＢＡＴコンバータ３４及び補機類を制御する。当該制御に際しては、ＭＧ  ＥＣＵ５０は、図示しない記憶部に記憶されたプログラムを実行する。また、ＭＧ  ＥＣＵ５０は、電圧センサ６０、８０、８８、１００、１２０、１３０、電流センサ６４、８４、９２、１０４、１２４、１３４、１３８等の各種センサの検出値を用いる。
【００５４】
ここでの各種センサには、上記センサに加え、アクセルペダル操作量センサ（以下「ＡＰ操作量センサ」という。）、モータ回転数センサ及び車輪速センサ（いずれも図示せず）が含まれる。ＡＰ操作量センサは、図示しないアクセルペダルの操作量［％］を検出する。モータ回転数センサは、モータ１２の回転数（以下「モータ回転数Ｎｍｏｔ」又は「回転数Ｎｍｏｔ」という。）［ｒｐｍ］を検出する。ＭＧ  ＥＣＵ５０は、回転数Ｎｍｏｔを用いてＦＣ車両１０の車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］を検出する。車輪速センサは、図示しない各車輪の速度（車輪速）を検出する。
【００５５】
ＭＧ  ＥＣＵ５０は、ＦＣスタック２０の状態、バッテリ３０の状態及びモータ１２の状態の他、各種スイッチ及び各種センサからの入力（負荷要求）に基づき、ＦＣ車両１０全体として要求される負荷（全体負荷）を算出する。そして、ＭＧ  ＥＣＵ５０は、全体負荷から、ＦＣスタック２０が負担すべき負荷（ＦＣ負荷）と、バッテリ３０が負担すべき負荷（バッテリ負荷）と、回生電源（モータ１２）が負担すべき負荷（回生負荷）の配分（分担）を調停しながら決定する。そして、ＭＧ  ＥＣＵ５０は、これらの各負荷に応じて、ＭＯＴ  ＥＣＵ１６、ＦＣ  ＥＣＵ２２、ＦＣコンバータＥＣＵ２６、ＢＡＴ  ＥＣＵ３２、ＢＡＴコンバータＥＣＵ３６等に指令値を送信する。
【００５６】
ＭＧ  ＥＣＵ５０からＦＣコンバータＥＣＵ２６に対して送信される指令値の中には、ＦＣコンバータ２４の１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１の要求値（以下「要求１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１ｒｅｑ」という。）が含まれる。要求１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１ｒｅｑは、ＦＣ２０の出力電流の要求値として捉えることも可能である。換言すると、要求１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１ｒｅｑは、ＦＣ２０が負担すべき負荷（すなわち、ＦＣ２０の目標出力）を示す。
【００５７】
［Ａ２．本実施形態の制御］
次に、主として、ＦＣコンバータＥＣＵ２６によるＦＣコンバータ２４の制御（ＦＣコンバータ制御）について説明する。
【００５８】
（Ａ２−１．ＦＣコンバータ制御の概要）
図２には、本実施形態において、ＦＣコンバータＥＣＵ２６によるＦＣコンバータ２４の制御（ＦＣコンバータ制御）のフローチャートが示されている。ステップＳ１において、ＦＣコンバータＥＣＵ２６は、ＦＣコンバータＥＣＵ２６に対して直接入力される各種のセンサ値Ｍｄｉｒ（パラメータ）を更新する。
【００５９】
ここでの各種のセンサ値Ｍｄｉｒには、電圧センサ８０からのＦＣコンバータ１次側電圧Ｖｆｃｃｏｎ１、電流センサ８４からのＦＣコンバータ１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１及び電圧センサ８８からのＦＣコンバータ２次側電圧Ｖｆｃｃｏｎ２が含まれる。さらに本実施形態では、電流センサ１０４がＦＣコンバータＥＣＵ２６に直接接続されているため（図１）、ＢＡＴ端電流Ｉｂａｔもセンサ値Ｍｄｉｒに含まれる。
【００６０】
これらセンサ値Ｍｄｉｒの更新周期Ｔｄｉｒは、例えば、数ｍｓｅｃとする。センサ値Ｍｄｉｒ毎に更新周期Ｔｄｉｒを相違させることも可能である。
【００６１】
ステップＳ２において、ＦＣコンバータＥＣＵ２６は、ＣＡＮ７０を通じて入力される各種の制御値Ｃｃａｎ及びセンサ値Ｍｃａｎ（パラメータ）を更新する。ここでの制御値Ｃｃａｎには、例えば、ＦＣコンバータ２４の要求１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１ｒｅｑ並びにバッテリ３０の入力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ及び出力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔが含まれる。また、ここでのセンサ値Ｍｃａｎには、インバータ電力Ｐｉｎｖ、エアコンディショナ消費電力Ｐａｃ、エアポンプ消費電力Ｐａｐ、降圧コンバータ消費電力Ｐｌｏｗ、ＢＡＴ端電圧Ｖｂａｔ、ＢＡＴコンバータ３４の１次側電圧Ｖｂａｔｃｏｎ１、１次側電流Ｉｂａｔｃｏｎ１及び２次側電流Ｉｂａｔｃｏｎ２が含まれる。
【００６２】
これらの制御値Ｃｃａｎ及びセンサ値Ｍｃａｎの更新周期Ｔｃａｎは、例えば、数十ｍｓｅｃであり、ステップＳ１の更新周期Ｔｄｉｒよりも長い。制御値Ｃｃａｎ毎又はセンサ値Ｍｃａｎ毎に更新周期Ｔｄｉｒを相違させることも可能である。なお、本実施形態における図２のステップＳ１〜Ｓ４の演算周期（以下「第１制御周期Ｔｃ１」又は「制御周期Ｔｃ１」という。）は、例えば、数ｍｓｅｃであり、センサ値Ｍｄｉｒの更新周期Ｔｄｉｒと等しい。例えば、更新周期Ｔｄｉｒ及び制御周期Ｔｃ１を更新周期Ｔｃａｎよりも短くする観点からすれば、制御周期Ｔｃ１は、更新周期Ｔｄｉｒよりも短くする又は長くすることも可能である。
【００６３】
ステップＳ３において、ＦＣコンバータＥＣＵ２６は、制御値Ｃｃａｎ（要求１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１ｒｅｑを含む。）及びセンサ値Ｍｄｉｒ、Ｍｃａｎに基づいてＦＣコンバータ２４の目標１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１ｔａｒを算出する。例えば、ＥＣＵ２６は、補機の消費電力Ｐａｕｘが大きいほど、目標１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１ｔａｒの上限値を高く設定する。
【００６４】
ステップＳ４において、ＥＣＵ２６は、ステップＳ３で算出した目標１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１ｔａｒを実現するようにＦＣコンバータ２４を制御する。具体的には、１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１が目標１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１ｔａｒよりも小さい場合、ＦＣコンバータ２４に対する駆動デューティ比を増加させる。１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１が目標１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１ｔａｒよりも大きい場合、ＦＣコンバータ２４に対する駆動デューティ比を減少させる。１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１が目標１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１ｔａｒと等しい場合、ＦＣコンバータ２４に対する現在の駆動デューティ比を維持する。
【００６５】
（Ａ２−２．ＦＣコンバータ通過電力切替制御）
（Ａ２−２−１．ＦＣコンバータ通過電力切替制御の概要）
本実施形態では、バッテリ３０を保護する観点から、ＦＣコンバータ２４の通過電力（すなわち、２次側電力Ｐｆｃｃｏｎ２（又は１次側電力Ｐｆｃｃｏｎ１））を切り替えるＦＣコンバータ通過電力切替制御を実行する。
【００６６】
図３は、本実施形態におけるＦＣコンバータ通過電力切替制御のフローチャートである。ＦＣコンバータ通過電力切替制御では、図２のステップＳ１、Ｓ２で取得した制御値Ｃｃａｎ及びセンサ値Ｍｄｉｒ、Ｍｃａｎを用いる。また、図３のステップＳ１１〜Ｓ１５の演算周期（以下「第２制御周期Ｔｃ２」又は「制御周期Ｔｃ２」という。）は、例えば、数ｍｓｅｃであり、センサ値Ｍｄｉｒの更新周期Ｔｄｉｒ及び第１制御周期Ｔｃ１と等しい。例えば、更新周期Ｔｄｉｒ及び第１・第２制御周期Ｔｃ１、Ｔｃ２を更新周期Ｔｃａｎよりも短くする観点からすれば、制御周期Ｔｃ２は、更新周期Ｔｄｉｒよりも短くする又は長くすることも可能である。
【００６７】
ステップＳ１１において、ＥＣＵ２６は、ＣＡＮ７０を介してＢＡＴ  ＥＣＵ３２から取得したＢＡＴ端電力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ、Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔに各種のマージンＰｍａｒａｕｘ１、Ｐｍａｒｄｅｙ１、Ｐｍａｒａｕｘ２、Ｐｍａｒｄｅｙ２、Ｐｍａｒｆｃｃｏｎ１を反映した補正ＢＡＴ端電力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２、Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ２を設定する。以下では、補正ＢＡＴ端電力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２を、補正ＢＡＴ端入力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２又は補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２ともいう。また、補正ＢＡＴ端電力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ２を、補正ＢＡＴ端出力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ２又は補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ２ともいう。ステップＳ１１の詳細は、図４及び図５を参照して後述する。
【００６８】
ステップＳ１２において、ＥＣＵ２６は、ＣＡＮ７０を介してＢＡＴ  ＥＣＵ３２から取得したＢＡＴ端電圧Ｖｂａｔと、電流センサ１０４から直接取得したＢＡＴ端電流Ｉｂａｔとを乗算してバッテリ３０の入出力端電力（以下「ＢＡＴ端電力Ｐｂａｔ」という。）を算出する。なお、ＢＡＴ端電力Ｐｂａｔは、ＢＡＴ  ＥＣＵ３２において算出し、ＣＡＮ７０を通じて送信したものを用いてもよい。
【００６９】
ステップＳ１３において、ＥＣＵ２６は、ＢＡＴ端電力Ｐｂａｔが補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２を下回るか否か（換言すると、ＢＡＴ端電力Ｐｂａｔの絶対値が補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２の絶対値を上回るか否か）及び補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ２を上回るか否かを判定する。
【００７０】
ＢＡＴ端電力Ｐｂａｔが補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２を下回る場合又は補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ２を上回る場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ステップＳ１４において、ＥＣＵ２６は、ＦＣコンバータ２４の通過電力（すなわち、２次側電力Ｐｆｃｃｏｎ２）を切り替える。例えば、ＥＣＵ２６は、ＢＡＴ端電力Ｐｂａｔが補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２を下回らなくなるまで、ＦＣコンバータ２４の昇圧率を低下させて２次側電力Ｐｆｃｃｏｎ２を減少させる。或いは、ＥＣＵ２６は、ＢＡＴ端電力Ｐｂａｔが補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ２を上回らなくなるまで、ＦＣコンバータ２４の昇圧率を上昇させて２次側電力Ｐｆｃｃｏｎ２を増加させる。
【００７１】
ＢＡＴ端電力Ｐｂａｔが補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２を下回らず且つ補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ２を上回らない場合（Ｓ１３：ＮＯ）、ステップＳ１５において、ＥＣＵ２６は、ＦＣコンバータ２４の通過電力（２次側電力Ｐｆｃｃｏｎ２）を制限しないと判定する。
【００７２】
（Ａ２−２−２．補正ＢＡＴ端入力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２の設定）
図４は、本実施形態における補正ＢＡＴ端入力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２の設定を説明する説明図である。図５は、本実施形態における補正ＢＡＴ端入力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２とこれを算出するための値との関係を示す図である。
【００７３】
図４の減算器２００において、ＥＣＵ２６は、ＢＡＴ端入力制限値ＰｂａｔｌｉｍｉｎからマージンＰｍａｒａｕｘ１（以下「補機電力マージンＰｍａｒａｕｘ１」ともいう。）を減算して差Ｄ１を出力する。マージンＰｍａｒａｕｘ１は、制御周期Ｔｃ２（又はＴｃ１）の間において発生し得る補機の消費電力Ｐａｕｘの急激な減少を考慮して設定されるマージンである。本実施形態では、マージンＰｍａｒａｕｘ１は固定値であり、実験値又はシミュレーション値に基づいて設定される。
【００７４】
図４の減算器２０２において、ＥＣＵ２６は、減算器２００から出力された差Ｄ１（＝Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ−Ｐｍａｒａｕｘ１）からマージンＰｍａｒｄｅｙ１（以下「通信遅れマージンＰｍａｒｄｅｙ１」ともいう。）を減算して差Ｄ２を出力する。
【００７５】
マージンＰｍａｒｄｅｙ１は、通信遅れ時間Ｔｄｅｙを考慮して設定されるマージンである。すなわち、マージンＰｍａｒｄｅｙ１は、更新周期Ｔｃａｎの間（換言すると、通信遅れ時間Ｔｄｅｙ）において発生し得るモータ１２又は補機の出力の急減を考慮して設定されるマージンである。本実施形態では、マージンＰｍａｒｄｅｙ１は固定値であり、実験値又はシミュレーション値に基づいて設定される。
【００７６】
図４の減算器２０４において、ＥＣＵ２６は、減算器２０２から出力された差Ｄ２（＝Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ−Ｐｍａｒａｕｘ１−Ｐｍａｒｄｅｙ１）からマージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１（以下「ＦＣコンバータ１次側電流マージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１」ともいう。）を減算して補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２を出力する。マージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１は、ＦＣコンバータ２４の１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１（通過電流）を考慮して設定されるマージンである。本実施形態では、マージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１は可変値であり、算出方法の詳細は、図８及び図９を参照して後述する。
【００７７】
以上のように、補正ＢＡＴ端入力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２は、ＢＡＴ端入力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎから３種類のマージンＰｍａｒａｕｘ１、Ｐｍａｒｄｅｙ１、Ｐｍａｒｆｃｃｏｎ１を減算したものである（図５も参照）。
【００７８】
（Ａ２−２−３．補正ＢＡＴ端出力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ２の設定）
図６は、本実施形態における補正ＢＡＴ端出力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ２の設定を説明する説明図である。図７は、本実施形態における補正ＢＡＴ端出力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ２とこれを算出するための値との関係を示す図である。
【００７９】
図６の減算器２１０において、ＥＣＵ２６は、ＢＡＴ端出力制限値ＰｂａｔｌｉｍｏｕｔからマージンＰｍａｒａｕｘ２（以下「補機電力マージンＰｍａｒａｕｘ２」ともいう。）を減算して差Ｄ１１を出力する。マージンＰｍａｒａｕｘ２は、制御周期Ｔｃ２（又はＴｃ１）の間において発生し得る補機の消費電力Ｐａｕｘの急激な増加を考慮して設定されるマージンである。本実施形態では、マージンＰｍａｒａｕｘ２は固定値であり、実験値又はシミュレーション値に基づいて設定される。
【００８０】
図６の減算器２１２において、ＥＣＵ２６は、減算器２１０から出力された差Ｄ１１（＝Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ−Ｐｍａｒａｕｘ２）からマージンＰｍａｒｄｅｙ２（以下「通信遅れマージンＰｍａｒｄｅｙ２」ともいう。）を減算して差Ｄ１２を出力する。マージンＰｍａｒｄｅｙ２は、更新周期Ｔｃａｎの間（換言すると、通信遅れ時間Ｔｄｅｙ）において発生し得るモータ１２又は補機の出力の急増を考慮して設定されるマージンである。本実施形態では、マージンＰｍａｒｄｅｙ２は固定値であり、実験値又はシミュレーション値に基づいて設定される。
【００８１】
図６の減算器２１４において、ＥＣＵ２６は、減算器２１２から出力された差Ｄ１２（＝Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ−Ｐｍａｒａｕｘ２−Ｐｍａｒｄｅｙ２）からＦＣコンバータ１次側電流マージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１を減算して補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ２を出力する。マージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１は、補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２の設定に用いたものと正負を反対にして用いる。或いは、補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２の設定時と異なるマージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１を用いてもよい。
【００８２】
以上のように、補正ＢＡＴ端出力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ２は、ＢＡＴ端出力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔから３種類のマージンＰｍａｒａｕｘ２、Ｐｍａｒｄｅｙ２、Ｐｍａｒｆｃｃｏｎ１を減算したものである（図７も参照）。
【００８３】
（Ａ２−２−４．ＦＣコンバータ１次側電流マージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１の設定）
図８は、本実施形態において、ＦＣコンバータ１次側電流マージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１を設定するフローチャートである。ステップＳ２１において、ＥＣＵ２６は、ＦＣコンバータ２４の１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１を取得する。上記のように、１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１は、電流センサ８４からＥＣＵ２６に直接入力されるセンサ値Ｍｄｉｒである。
【００８４】
ステップＳ２２において、ＥＣＵ２６は、１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１が所定の電流閾値ＴＨｉ（以下「閾値ＴＨｉ」ともいう。）を上回るか否かを判定する。閾値ＴＨｉは、例えば、バッテリ３０の過充電又は過放電に対してＦＣ２０の出力が影響を与え得るか否かを判定するための閾値である。
【００８５】
１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１が閾値ＴＨｉを上回る場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、ステップＳ２３において、ＥＣＵ２６は、１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１に応じてＦＣコンバータ２４の１次側電流マージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１を設定する。なお、ステップＳ２２の判定を省略し、ステップＳ２１の後、直ちにステップＳ２３を行うことも可能である。
【００８６】
図９は、本実施形態におけるＦＣコンバータ２４の１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１とマージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１との関係を示す図である。図９に示すように、１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１が閾値ＴＨｉを上回る場合、１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１の増加に応じてマージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１が増加する。
【００８７】
これにより、制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ、Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔの絶対値に対して、補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２、Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ２の絶対値を小さくすることになる。その結果、制御周期Ｔｃ２（又はＴｃ１）において１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１の変化が大きくなっても、バッテリ３０の保護を図ることが可能となる。
【００８８】
１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１が閾値ＴＨｉを上回らない場合（Ｓ２２：ＮＯ）、ステップＳ２４において、ＥＣＵ２６は、マージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１にゼロを設定する。換言すると、ＥＣＵ２６は、補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２、Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ２の設定にマージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１を利用しない。
【００８９】
（Ａ２−２−５．具体例）
図１０は、本実施形態におけるＦＣコンバータ通過電力切替制御を用いた一例を示すタイムチャートである。図１０の時点ｔ１〜ｔ２では、ＦＣコンバータ２４の１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１が一定である。このため、制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎと補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２の差Ｄｌｉｍｉｎは一定であり、制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔと補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ２の差Ｄｌｉｍｏｕｔも一定である。
【００９０】
図１０の時点ｔ２〜ｔ４では、ＦＣコンバータ２４の１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１が増加している。これに伴って、ＦＣコンバータ１次側電流マージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１が増加するため（図９）、補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２は増加し（絶対値では減少し）、補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ２は減少する。
【００９１】
また、時点ｔ３では、ＢＡＴ端電力Ｐｂａｔが補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２を超える（又は下回る）（図３のＳ１３：ＹＥＳ）。これに伴って、ＥＣＵ２６は、ＦＣコンバータ２４の通過電力（２次側電力Ｐｆｃｃｏｎ２）を切り替える（又は減少させる）（Ｓ１４）。その結果、ＢＡＴ端電力ＰｂａｔがＢＡＴ端入力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎを超えることを防止することができる。
【００９２】
同様に、時点ｔ５では、ＢＡＴ端電力Ｐｂａｔが補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ２を超える（図３のＳ１３：ＹＥＳ）。これに伴って、ＥＣＵ２６は、ＦＣコンバータ２４の通過電力（２次側電力Ｐｆｃｃｏｎ２）を切り替える（又は増加させる）（Ｓ１４）。その結果、ＢＡＴ端電力ＰｂａｔがＢＡＴ端出力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔを超えることを防止することができる。
【００９３】
［Ａ３．本実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態によれば、ＢＡＴ端電力Ｐｂａｔ（バッテリ３０（蓄電装置）への入力電力）がＢＡＴ端入力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ（入力電力閾値）を超えないように、ＦＣ２０（発電装置）の目標出力にマージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１（充電時マージン）を反映してＦＣ２０の出力を制御する（図３、図５、図１０）。これにより、ＢＡＴ端電力Ｐｂａｔを低下させることで、バッテリ３０の過充電を回避してバッテリ３０を保護することが可能となる。
【００９４】
或いは、本実施形態によれば、ＢＡＴ端電力Ｐｂａｔ（バッテリ３０（蓄電装置）からの出力電力）がＢＡＴ端出力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ（出力電力閾値）を超えないように、ＦＣ２０の目標出力にマージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１（放電時マージン）を反映してＦＣ２０の出力を制御する（図３、図７、図１０）。これにより、ＢＡＴ端電力Ｐｂａｔを低下させることで、バッテリ３０からの過放電を回避してバッテリ３０を保護することが可能となる。
【００９５】
例えば、バッテリ３０の入力又は出力に関するパラメータの１つであるＢＡＴ端電流Ｉｂａｔの瞬間的な変化が生じても、ＦＣ２０の発電を抑制し、バッテリ３０への入力又は出力の急激な変化を避けることで、バッテリ３０を保護することが可能となる。
【００９６】
なお、瞬間的なＢＡＴ端電流Ｉｂａｔの変化の要因としては、例えば、車輪のロック、スリップ等による駆動モータ１２の消費電力の急変に伴うバッテリ３０（蓄電装置）への入力電力の急激な変化が考えられる。或いは、エアポンプ２８の出力変動やリップルノイズも瞬間的なＢＡＴ端電流Ｉｂａｔの変化の要因となり得る。
【００９７】
本実施形態において、ＦＣコンバータＥＣＵ２６（第１コンバータ制御装置）は、ＦＣ２０（発電装置）の目標出力の算出に用いるＢＡＴ端電力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ、Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ等（パラメータ）を出力するＢＡＴ  ＥＣＵ３２等（パラメータ出力手段）から、ＦＣコンバータＥＣＵ２６までの制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ、Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ等の通信遅れ時間Ｔｄｅｙに基づいてマージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１を算出する（図３〜図７）。
【００９８】
上記によれば、マージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１には、制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ、Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔの通信遅れ時間Ｔｄｅｙ（パラメータの変動）を反映させることで、制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ、Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ等の変動に対応可能となる。従って、バッテリ３０からの過放電又は過充電を回避し、バッテリ３０を保護することが可能となる。
【００９９】
本実施形態において、ＢＡＴ  ＥＣＵ３２等（パラメータ出力手段）は、ＦＣコンバータ２４（第１コンバータ）の１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１（通過電流）を検出する電流センサ８４を含む（図１）。また、センサ値Ｍｄｉｒ（パラメータ）には、１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１が含まれる。ＦＣコンバータＥＣＵ２６は、１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１に基づいてＦＣコンバータ１次側電流マージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１（充電時マージン又は放電時マージン）を算出する（図８及び図９）。
【０１００】
ＦＣコンバータ２４の１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１は、ＦＣ２０（発電装置）の目標出力の算出に影響し得る。また、１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１が相対的に大きい場合、その変動が大きくなる傾向にある。このため、１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１に基づく１次側電流マージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１を用いることで、バッテリ３０からの過放電又は過充電を回避し、バッテリ３０を保護することが可能となる。
【０１０１】
本実施形態において、車両１０（電力システム）は、バッテリ３０（蓄電装置）側のＢＡＴコンバータ（第２コンバータ）と、ＢＡＴコンバータ３４を制御するＢＡＴコンバータＥＣＵ３６（第２コンバータ制御装置）とを備える（図１）。また、バッテリ３０とＢＡＴコンバータ３４を結ぶ電力線１４２（配線）には補機（第２負荷）としてのエアポンプ２８等が接続される（図１）。さらに、制御値Ｃｃａｎ（パラメータ）として補機（第２負荷）の消費電力Ｐａｕｘを含む。さらにまた、ＦＣコンバータＥＣＵ２６（第１コンバータ制御装置）は、補機の消費電力Ｐａｕｘの通信遅れ時間Ｔｄｅｙに基づいて補機電力マージンＰｍａｒａｕｘ１（充電時マージン）、Ｐｍａｒａｕｘ２（放電時マージン）を算出する（図４〜図７）。
【０１０２】
上記によれば、補機電力マージンＰｍａｒａｕｘ１、Ｐｍａｒａｕｘ２には、補機の消費電力Ｐａｕｘの通信遅れ時間Ｔｄｅｙ（パラメータの変動）を反映することで、補機の消費電力Ｐａｕｘの変動に対応可能となる。従って、バッテリ３０からの過放電又は過充電を回避し、バッテリ３０を保護することが可能となる。
【０１０３】
本実施形態において、車両１０（電力システム）は、ＦＣ２０（発電装置）とバッテリ３０（蓄電装置）の負担分を管理するＭＧ  ＥＣＵ５０（電力マネージメント制御装置）を有する（図１）。ＭＧ  ＥＣＵ５０は、バッテリ３０の制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ、Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔを反映してＦＣ２０及びバッテリ３０の負担分を設定する。また、ＦＣコンバータＥＣＵ２６（第１コンバータ制御装置）は、制限値ＰｂａｔｌｉｍｉｎにマージンＰｍａｒａｕｘ１、Ｐｍａｒｄｅｙ１、Ｐｍａｒｆｃｃｏｎ１を反映した補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２を設定する（図４、図５）。さらに、ＥＣＵ２６は、バッテリ３０が充電中であり、ＢＡＴ端電力Ｐｂａｔ（バッテリ３０への入力電力）が補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２（補正入力電力閾値）を超えないとき（図３のＳ１３：ＮＯ）、ＦＣ２０の負担分に基づいてＦＣコンバータ２４を制御する（Ｓ１５）。また、バッテリ３０が充電中であり、ＢＡＴ端電力Ｐｂａｔが補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２を超えるとき（図３のＳ１３：ＹＥＳ）、バッテリ３０の負担分にかかわらず、ＦＣ２０の出力を制限する（Ｓ１４）。
【０１０４】
上記によれば、ＭＧ  ＥＣＵ５０からの指令に遅延が発生してもＦＣコンバータＥＣＵ２６によるＦＣ２０の出力の制限によりバッテリ３０を保護することが可能となる。このため、ＭＧ  ＥＣＵ５０からの制御が間に合わない場合でも、バッテリ３０の保護が可能となる。
【０１０５】
特に、本実施形態の場合、ＦＣコンバータＥＣＵ２６は、ＢＡＴ端電流Ｉｂａｔを電流センサ１０４から直接取得する（図１）。このため、ＢＡＴ端電力Ｐｂａｔの更新を、ＣＡＮ７０を介しての更新周期Ｔｃａｎよりも短い周期（更新周期Ｔｄｉｒ）で行う。従って、ＢＡＴ端電力Ｐｂａｔの変化に迅速に対応して、バッテリ３０の保護をより精度よく行うことが可能となる。
【０１０６】
本実施形態では、車両１０を電力システムとして用いる。これにより、車両１０におけるバッテリ３０を保護することが可能となる。
【０１０７】
Ｂ．変形例
なお、本発明は、上記実施形態に限らず、本明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
【０１０８】
［Ｂ１．搭載対象］
上記実施形態では、車両１０を電力システムとして本発明を適用した。しかしながら、例えば、マージンＰｍａｒａｕｘ１、Ｐｍａｒｄｅｙ１、Ｐｍａｒａｕｘ２、Ｐｍａｒｄｅｙ２、Ｐｍａｒｆｃｃｏｎ１の少なくとも１つを用いる観点からすれば、これに限らない。例えば、別の対象を電力システムとして本発明を適用してもよい。例えば、船舶や航空機等の移動物体を電力システムとして本発明を適用することもできる。或いは、ロボット、製造装置、家庭用電力システム又は家電製品を電力システムとして本発明を適用してもよい。
【０１０９】
［Ｂ２．車両１０の構成］
（Ｂ２−１．ＦＣ２０（発電装置））
上記実施形態では、バッテリ３０に電力を供給可能な発電装置としてＦＣ２０（及び回生時のモータ１２）を用いた（図１等）。しかしながら、例えば、バッテリ３０に電力を供給可能な発電装置の観点からすれば、これに限らない。例えば、ＦＣ２０に代えて又はこれに加えて、エンジンにより駆動されるジェネレータ又はバッテリ３０とは別の蓄電装置（別のバッテリ、キャパシタ等）を用いることも可能である。
【０１１０】
（Ｂ２−２．駆動モータ１２）
上記実施形態では、モータ１２を交流式としたが、例えば、車両１０を駆動する観点からすれば、これに限らない。例えば、モータ１２は、直流式とすることも可能である。この場合、インバータ１４の代わりにオンオフスイッチを設けることも可能である。
【０１１１】
上記実施形態では、モータ１２をＦＣ車両１０の走行用又は駆動用とした。しかしながら、例えば、マージンＰｍａｒａｕｘ１、Ｐｍａｒｄｅｙ１、Ｐｍａｒａｕｘ２、Ｐｍａｒｄｅｙ２、Ｐｍａｒｆｃｃｏｎ１の少なくとも１つを用いる観点からすれば、これに限らない。例えば、モータ１２を車載機器（例えば、電動パワーステアリング、エアコンプレッサ、エアコンディショナ４０）用に用いてもよい。
【０１１２】
（Ｂ２−３．ＦＣコンバータ２４及びＢＡＴコンバータ３４）
上記実施形態では、ＦＣ２０とバッテリ３０を並列に配置し、ＦＣ２０の手前に昇圧コンバータであるＦＣコンバータ２４を配置し、バッテリ３０の手前に昇降圧コンバータであるＢＡＴコンバータ３４を配置する構成とした（図１等）。しかしながら、例えば、マージンＰｍａｒａｕｘ１、Ｐｍａｒｄｅｙ１、Ｐｍａｒａｕｘ２、Ｐｍａｒｄｅｙ２、Ｐｍａｒｆｃｃｏｎ１の少なくとも１つを用いる観点からすれば、これに限らない。例えば、ＦＣ２０の手前に配置するＦＣコンバータ２４を昇圧式ではなく、昇降圧式又は降圧式としてもよい。或いは、図１３に示すように、ＦＣ２０とバッテリ３０を並列に配置し、昇圧式、降圧式又は昇降圧式のＤＣ／ＤＣコンバータであるＦＣコンバータ２４をＦＣ２０の手前に配置する構成であってもよい。
【０１１３】
（Ｂ２−４．電流センサ１０４（パラメータ出力部））
上記実施形態（図１）では、信号線１０６を介して電流センサ１０４をＦＣコンバータＥＣＵ２６に接続して、ＢＡＴ端電流ＩｂａｔをＦＣコンバータＥＣＵ２６に直接入力した。しかしながら、例えば、バッテリ３０（蓄電装置）の入力又は出力に関するパラメータをＦＣコンバータＥＣＵ２６に直接入力する観点からすれば、これに限らない。例えば、ＢＡＴ端電流Ｉｂａｔに加えて又はこれに代えて、ＢＡＴ端電圧ＶｂａｔをＦＣコンバータＥＣＵ２６に直接入力することも可能である。或いは、例えば、マージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１を設ける観点からすれば、ＢＡＴ端電流ＩｂａｔをＦＣコンバータＥＣＵ２６に直接入力せず、ＣＡＮ７０を介してＥＣＵ２６に入力してもよい。
【０１１４】
（Ｂ２−５．ＣＡＮ７０及び信号線１０６（第１信号系統及び第２信号系統））
上記実施形態では、ＣＡＮ７０及び信号線１０６を用いてセンサ値Ｍｄｉｒ、Ｍｃａｎ及び制御値Ｃｃａｎ（パラメータ）をＦＣコンバータＥＣＵ２６に入力した（図１）。しかしながら、例えば、センサ値Ｍｃａｎ及び制御値Ｃｃａｎを送信するための第１信号系統よりも目的地（例えば、ＦＣコンバータＥＣＵ２６）に到達する時間が短い第２信号系統を利用する観点からすれば、これに限らない。例えば、センサ値Ｍｃａｎ及び制御値Ｃｃａｎを送信する第１信号系統を低速ＣＡＮとし、センサ値Ｍｄｉｒを送信する第２信号系統を高速ＣＡＮとすることも可能である。或いは、第１信号系統又は第２信号系統としては、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）、ＦｌｅｘＲａｙ等を用いることも可能である。
【０１１５】
（Ｂ２−６．ＦＣコンバータＥＣＵ２６）
上記実施形態のＦＣコンバータＥＣＵ２６では、バッテリ３０での過充電を避けるための制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ及び補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２と、バッテリ３０での過放電を避けるための制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ及び補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ２を用いた（図１０参照）。しかしながら、制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ及び補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２の組合せ又は制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ及び補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ２の組合せの一方のみを用いることも可能である。
【０１１６】
（Ｂ２−７．ＢＡＴ  ＥＣＵ３２）
上記実施形態のＢＡＴ  ＥＣＵ３２は、制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ、Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔを、バッテリ３０の温度Ｔｂａｔ及びＳＯＣに基づいて設定した。しかしながら、例えば、制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ、Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔを設定する観点からすれば、バッテリ３０の温度Ｔｂａｔ及びＳＯＣの一方のみを用いて制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ、Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔを設定することも可能である。
【０１１７】
（Ｂ２−８．ＦＣコンバータ通過電力切替制御）
図３のステップＳ１３では、ＢＡＴ端電力Ｐｂａｔを基準として、通過電力の切替えを行うか否かを判定した。しかしながら、例えば、バッテリ３０を保護する観点からすれば、これに限らない。例えば、ステップＳ１３では、ＢＡＴ端電力Ｐｂａｔの代わりに、ＢＡＴ端電流Ｉｂａｔ又はＢＡＴ端電圧Ｖｂａｔを基準とすることも可能である。
【０１１８】
また、図３では、ＢＡＴ端電力Ｐｂａｔと補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２、Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ２との比較（図３のＳ１３）に基づいて、ＦＣコンバータ２４の通過電力を切り替えた。しかしながら、例えば、バッテリ３０を保護する観点からすれば、これに限らない。例えば、マージンＰｍａｒａｕｘ１、Ｐｍａｒｄｅｙ１、Ｐｍａｒａｕｘ２、Ｐｍａｒｄｅｙ２、Ｐｍａｒｆｃｃｏｎ１に相当する値を、ＦＣ２０の目標出力又は目標電流（目標１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１ｔａｒ）に反映することも可能である。
【０１１９】
例えば、バッテリ３０の充電時には、補機での出力低下、通信遅れ時間Ｔｄｅｙ及びＦＣコンバータ２４の通過電力の少なくとも１つに基づき、ＦＣ２０の目標出力又は目標電流（目標１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１ｔａｒ）を予め低く設定しておくことも可能である。この際、例えば、マージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１に関連して、１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１に対応したＰＩＤ制御を用いることも可能である。すなわち、目標出力又は目標電流の算出式に、１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１に基づくＰＩＤ項を加えることもできる。
【０１２０】
同様に、バッテリ３０の放電時には、補機での出力増加、通信遅れ時間Ｔｄｅｙ及びＦＣコンバータ２４の通過電力の少なくとも１つに基づき、ＦＣ２０の目標出力又は目標電流を予め高く設定しておくことも可能である。
【０１２１】
上記実施形態では、図４に示す順番で補正ＢＡＴ端入力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２を算出した。しかしながら、例えば、補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２を算出する観点からすれば、これに限らない。例えば、図１１に示す順番で補正ＢＡＴ端入力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２を算出してもよい。
【０１２２】
図１１は、第１変形例における補正ＢＡＴ端入力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２の設定を説明する説明図である。上記実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１２３】
図１１の減算器２００において、ＥＣＵ２６は、ＢＡＴ端入力制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎから補機電力マージンＰｍａｒａｕｘ１を減算して差Ｄ１を出力する。
【０１２４】
図１１の加算器２２０において、ＥＣＵ２６は、通信遅れマージンＰｍａｒｄｅｙ１とＦＣコンバータ１次側電流マージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１を加算して和Ａ１を出力する。
【０１２５】
減算器２２２において、ＥＣＵ２６は、減算器２００から出力された差Ｄ１（＝Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ−Ｐｍａｒａｕｘ１）から和Ａ１（＝Ｐｍａｒｄｅｙ１＋Ｐｍａｒｆｃｃｏｎ１）を減算して補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２を出力する。
【０１２６】
（Ｂ２−９．マージンＰｍａｒａｕｘ１、Ｐｍａｒｄｅｙ１、Ｐｍａｒａｕｘ２、Ｐｍａｒｄｅｙ２、Ｐｍａｒｆｃｃｏｎ１）
上記実施形態では、バッテリ３０の充電時において３種類のマージンＰｍａｒａｕｘ１、Ｐｍａｒｄｅｙ１、Ｐｍａｒｆｃｃｏｎ１を用いた（図４及び図５）。しかしながら、例えば、制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎに対してマージンＰｍａｒａｕｘ１、Ｐｍａｒｄｅｙ１、Ｐｍａｒｆｃｃｏｎ１のいずれかを反映して補正制限値Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２を算出する観点からすれば、これに限らない。例えば、マージンＰｍａｒａｕｘ１、Ｐｍａｒｄｅｙ１、Ｐｍａｒｆｃｃｏｎ１のいずれか１つ又は２つのみを用いることも可能である。バッテリ３０の放電時（発電時）についても同様である。
【０１２７】
上記実施形態では、ＦＣコンバータ２４の１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１に基づいてＦＣコンバータ１次側電流マージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１を設定した（図８）。しかしながら、例えば、ＦＣコンバータ２４の通過電流に基づいたマージンを設定する観点又は通過電流に影響を与える補機の電力消費の観点からすれば、これに限らない。例えば、１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１と２次側電流Ｉｆｃｃｏｎ２は、ある程度の相関関係がある。このため、１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１の代わりに、２次側電流Ｉｆｃｃｏｎ２を用いて、マージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１を設定することも可能である。或いは、１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１に加え、その時間微分値である１次側電流変化速度ΔＩｆｃｃｏｎ１（以下「変化速度ΔＩｆｃｃｏｎ１」ともいう。）［Ａ／ｓｅｃ］に基づいてマージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１を設定することも可能である。
【０１２８】
図１２は、第２変形例における１次側電流変化速度ΔＩｆｃｃｏｎ１とＦＣコンバータ１次側電流マージン補正係数Ａｍａｒｆｃｃｏｎ１（以下「補正係数Ａｍａｒｆｃｃｏｎ１」ともいう。）との関係の一例を示す図である。補正係数Ａｍａｒｆｃｃｏｎ１は、変化速度ΔＩｆｃｃｏｎ１の影響をマージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１に反映するための係数である。
【０１２９】
図１２に示すように、変化速度ΔＩｆｃｃｏｎ１が増加すると補正係数Ａｍａｒｆｃｃｏｎ１を増加させる。補正係数Ａｍａｒｆｃｃｏｎ１は、例えば、以下のように利用することができる。すなわち、図８のステップＳ２１、Ｓ２２の間において、１次側電流Ｉｆｃｃｏｎ１に補正係数Ａｍａｒｆｃｃｏｎ１を乗算して積Ｍ１とする。そして、ステップＳ２２では、積Ｍ１と閾値ＴＨｉとを比較する。そして、ステップＳ２３では、積Ｍ１に応じてマージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１を設定する。その際、図９の横軸を積Ｍ１とする。
【０１３０】
これにより、ＦＣコンバータ２４（第１コンバータ）の通過電流に加え、変化速度ΔＩｆｃｃｏｎ１に基づいてマージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１（充電時マージン又は放電時マージン）を算出する。このため、変化速度ΔＩｆｃｃｏｎ１の影響をマージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１に反映することで、マージンＰｍａｒｆｃｃｏｎ１をより精度良く算出することが可能となる。
【符号の説明】
【０１３１】
１０…車両（電力システム）            １２…モータ（負荷）
１４…インバータ（負荷）              ２０…ＦＣ（発電装置）
２４…ＦＣコンバータ（第１コンバータ）
２６…ＦＣコンバータＥＣＵ（第１コンバータ制御装置）
２８…エアポンプ（第２負荷）          ３０…バッテリ（蓄電装置）
３２…ＢＡＴ  ＥＣＵ（パラメータ出力手段）
３４…ＢＡＴコンバータ（第２コンバータ）
３６…ＢＡＴコンバータＥＣＵ（第２コンバータ制御装置）
４０…エアコンディショナ（第２負荷）  ４２…降圧コンバータ（第２負荷）
４４…１２Ｖ系（第２負荷）
５０…ＭＧ  ＥＣＵ（電力マネージメント制御装置）
８４…電流センサ                      １４２…電力線（配線）
Ｉｂａｔ…ＢＡＴ端電流（パラメータ）
Ｉｆｃｃｏｎ１…ＦＣコンバータ１次側電流（通過電流、パラメータ）
Ｐｂａｔ…ＢＡＴ端電力（蓄電装置への入力電力又は蓄電装置からの出力電力）
Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ…ＢＡＴ端入力制限値（入力電力閾値、パラメータ）
Ｐｂａｔｌｉｍｉｎ２…補正ＢＡＴ端入力制限値（補正入力電力閾値）
Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ…ＢＡＴ端出力制限値（出力電力閾値、パラメータ）
Ｐｂａｔｌｉｍｏｕｔ２…補正ＢＡＴ端出力制限値（補正出力電力閾値）
Ｐｍａｒａｕｘ１…補機電力マージン（充電時マージン）
Ｐｍａｒａｕｘ２…補機電力マージン（放電時マージン）
Ｐｍａｒｄｅｙ１…通信遅れマージン（充電時マージン）
Ｐｍａｒｄｅｙ２…通信遅れマージン（放電時マージン）
Ｐｍａｒｆｃｃｏｎ１…ＦＣコンバータ１次側電流マージン（充電時マージン、放電時マージン）
Ｔｄｅｙ…通信遅れ時間
Ｖｂａｔ…ＢＡＴ端電圧（パラメータ）
ΔＩｆｃｃｏｎ１…ＦＣコンバータ１次側電流変化速度（時間微分値）
【図１】
2016021805.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2016021805.tif 000010
【図９】
2016021805.tif 000011
【図１０】
2016021805.tif 000012
【図１１】
2016021805.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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