(57)【要約】【課題】２種類の電池と双方向昇降圧コンバータを備える車両用電源制御システムにおいて、いずれかの電池の入出力性能を上限まで活用できるものを提供する。【解決手段】電源制御システム１０は、入出力特性の異なるバッテリとしてリチウムイオンバッテリ５０および鉛バッテリ６０を有する。リチウムイオンバッテリ５０と鉛バッテリ６０との間にＤＣ／ＤＣコンバータ７０が接続され、リチウムイオンバッテリ５０からの出力電圧を昇圧して高圧負荷２０に電力を供給し、リチウムイオンバッテリ５０への入力電圧を降圧する。算出部８１は、リチウムイオンバッテリ５０または鉛バッテリ６０の入出力上限値を算出し、制御部８２は、入出力上限値に基づき、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入出力特性の異なる第１電池と第２電池とを有し、
第１電池と第２電池とを直列に接続し、
第１電池および第２電池に接続される高圧負荷と、
第２電池に接続される低圧負荷とを備え、
直列に接続された第１電池と第２電池との間に接続され、第１電池からの出力電圧を昇圧して高圧負荷に電力を供給し、第１電池への入力電圧を降圧する双方向昇降圧コンバータとを有し、
第１電池または第２電池の入出力上限値を算出する算出部を有し、
算出部が算出した入出力上限値に基づき、双方向昇降圧コンバータを制御する制御部を有する車両用電源制御システム。
【請求項２】
第１電池と、第２電池と、高圧負荷と、低圧負荷と、発電機と、双方向昇降圧コンバータと、算出部と、制御部とを備える、車両用電源制御システムであって、
第１電池および第２電池は入出力特性が異なり、
第１電池および第２電池は直列に接続され、
高圧負荷は、第１電池および第２電池に接続され、
発電機は、高圧負荷と並列に、第１電池および第２電池に接続され、
低圧負荷は、第２電池に接続され、
双方向昇降圧コンバータは、
‐第１電池と第２電池との接点に接続される端子と、
‐高圧負荷および発電機に接続される端子と、
‐接地される端子と
を備え、これによって、双方向昇降圧コンバータは、第１電池からの出力電圧を昇圧して高圧負荷に電力を供給することができ、発電機からの出力電圧を降圧して第１電池に電力を供給することができるように構成され、
算出部は、少なくとも一方の電池について入力上限値または出力上限値を算出する機能を備え、
制御部は、前記入力上限値または前記出力上限値に基づいて双方向昇降圧コンバータを制御する機能を備える、
車両用電源制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は車両用電源制御システムに関し、とくに２種類の電池と双方向昇降圧コンバータを備えるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
２種類の電池を備えた車両の電源装置において、各電池の特性に応じて異なる制御を行うことが知られている。たとえば特許文献１には、ＤＣＤＣコンバータを用い、２種類の電池の特性に応じて放電量を均一化するための制御を行い、バッテリの長寿命化を図る電源制御システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２０２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、各電池の性能を十分に活用することができないという問題があった。たとえば特許文献１のシステムは、２種類の電池の放電量を均一化する制御が行われるので、いずれの電池についても入出力性能を上限まで活用することができない。
【０００５】
この発明はこのような問題点を解消するためになされたものであり、２種類の電池と双方向昇降圧コンバータを備える車両用電源制御システムにおいて、いずれかの電池の入出力性能を上限まで活用できるもの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】
【０００６】
この発明に係る車両用電源制御システムは、入出力特性の異なる第１電池と第２電池とを有し、第１電池と第２電池とを直列に接続し、第１電池および第２電池に接続される高圧負荷と、第２電池に接続される低圧負荷とを備え、直列に接続された第１電池と第２電池との間に接続され、第１電池からの出力電圧を昇圧して高圧負荷に電力を供給し、第１電池への入力電圧を降圧する双方向昇降圧コンバータとを有し、第１電池または第２電池の入出力上限値を算出する算出部を有し、算出部が算出した入出力上限値に基づき、双方向昇降圧コンバータを制御する制御部を有する。
【０００７】
また、この発明に係る車両用電源制御システムは、第１電池と、第２電池と、高圧負荷と、低圧負荷と、発電機と、双方向昇降圧コンバータと、算出部と、制御部とを備える、車両用電源制御システムであって、第１電池および第２電池は入出力特性が異なり、第１電池および第２電池は直列に接続され、高圧負荷は、第１電池および第２電池に接続され、発電機は、高圧負荷と並列に、第１電池および第２電池に接続され、低圧負荷は、第２電池に接続され、双方向昇降圧コンバータは、第１電池と第２電池との接点に接続される端子と、高圧負荷および発電機に接続される端子と、接地される端子とを備え、これによって、双方向昇降圧コンバータは、第１電池からの出力電圧を昇圧して高圧負荷に電力を供給することができ、または、発電機からの出力電圧を降圧して第１電池に電力を供給することができるように構成され、算出部は、少なくとも一方の電池について入力上限値または出力上限値を算出する機能を備え、制御部は、前記入力上限値または前記出力上限値に基づいて双方向昇降圧コンバータを制御する機能を備える。
【０００８】
これらの構成によれば、いずれかの電池の入出力上限値に基づいて双方向昇降圧コンバータが制御される。
【発明の効果】
【０００９】
この発明に係る車両用電源制御システムによれば、いずれかの電池の入出力上限値に基づいて双方向昇降圧コンバータが制御されるので、その電池の入出力性能を上限まで活用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係る電源制御システムの構成を示す図である。
【図２】図１の電源制御システムの、放電時の処理の流れを説明するフローチャートである。
【図３】図１の電源制御システムの、充電時の処理の流れを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る電源制御システム１０を含む構成を示す図である。電源制御システム１０はたとえば車両用のものである。電源制御システム１０は、高圧負荷２０、低圧負荷３０、発電機４０、リチウムイオンバッテリ５０（第１電池）、鉛バッテリ６０（第２電池）、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０および制御装置８０を備える。制御装置８０は算出部８１および制御部８２を備える。
【００１２】
高圧負荷２０はたとえば入力電圧４８Ｖの電力供給を要する負荷であり、低圧負荷３０はたとえば入力電圧１２Ｖの電力供給を要する負荷である。ここで、「高圧」、「低圧」という用語は特定の基準電圧に基づいて決定されるものでなくともよいが、高圧負荷２０の電圧は低圧負荷３０の電圧よりも高い値である。
【００１３】
発電機４０はたとえばモータジェネレータである。発電機４０の出力電圧はたとえば４８Ｖである。本実施形態では、発電機４０の出力電圧は高圧負荷２０の入力電圧に等しい。
【００１４】
リチウムイオンバッテリ５０と鉛バッテリ６０とは、入出力特性が異なる。たとえば、ＳＯＣ（State Of Charge）の変化に対する入出力上限値の変化が異なる。具体例として、リチウムイオンバッテリ５０の入出力上限値はＳＯＣによって変化せず９００Ｗであるが、鉛バッテリ６０の入出力上限値はＳＯＣに応じて変化する。つまり、鉛バッテリ６０の入出力上限値は、リチウムイオンバッテリ５０の入出力上限値と比較して、ＳＯＣに応じて大きく変化する。また、リチウムイオンバッテリ５０の入力上限値と出力上限値とは等しい、または電源制御システム１０が通常使用される条件の範囲において等しいといえるが、鉛バッテリ６０の入力上限値と出力上限値とはＳＯＣに応じて異なる変化をする。たとえば鉛バッテリ６０について、出力上限値はＳＯＣと正の相関を有するが、入力上限値はＳＯＣと負の相関を有する。
【００１５】
また、２つの電池の電極を構成する物質または電極の組成が互いに異なる場合や、２つの電池の電解質を構成する物質または電解質の組成が互いに異なる場合にも、それらの電池の入出力特性が異なるということができる。
【００１６】
リチウムイオンバッテリ５０の入出力電圧（端子間電圧）はたとえば３６Ｖであり、鉛バッテリ６０の入出力電圧（端子間電圧）はたとえば１２Ｖである。すなわち、本実施形態では、低圧負荷３０の入力電圧（１２Ｖ）は、鉛バッテリ６０の入出力電圧に等しい。また、本実施形態では、高圧負荷２０の入力電圧（４８Ｖ）は、リチウムイオンバッテリ５０の入出力電圧と鉛バッテリ６０の入出力電圧との和に等しい。また、本実施形態では、発電機４０の出力電圧（４８Ｖ）も、リチウムイオンバッテリ５０の入出力電圧と鉛バッテリ６０の入出力電圧との和に等しい。
【００１７】
ＤＣ／ＤＣコンバータ７０は、双方向昇降圧コンバータである。ＤＣ／ＤＣコンバータ７０は、高圧負荷２０の入力電圧（または発電機４０の出力電圧。本実施形態では４８Ｖ）とリチウムイオンバッテリ５０の入出力電圧（本実施形態では３６Ｖ）との間で電圧の変換を行う。変換方向は制御に応じて切り替え可能である。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０は、電圧４８Ｖ（第１の電圧値）の電力が入力されることに応じて電圧３６Ｖ（第１の電圧値より低い第２の電圧値）の電力を出力することができ、また、電圧３６Ｖの電力が入力されることに応じて電圧４８Ｖの電力を出力することができる。
【００１８】
制御装置８０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０に接続されてＤＣ／ＤＣコンバータ７０の動作を制御する。とくに、制御装置８０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の入出力方向（すなわち、高圧側および低圧側のいずれを入力側とするか）と、処理電力（入力すべき電力の値または出力すべき電力の値）とを制御可能である。
【００１９】
制御装置８０はたとえばマイクロコンピュータを用いて構成され、演算手段と記憶手段とを備える。演算手段は、記憶手段に記憶されたプログラムを実行することにより、算出部８１および制御部８２として機能することができる。
【００２０】
高圧負荷２０、低圧負荷３０、発電機４０、リチウムイオンバッテリ５０および鉛バッテリ６０は、それぞれ高電位側端子および低電位側端子を備える。ＤＣ／ＤＣコンバータ７０は、２つの高電位側端子と、接地端子とを備える。
【００２１】
高圧負荷２０の高電位側端子と、低圧負荷３０の高電位側端子と、発電機４０の高電位側端子と、鉛バッテリ６０の高電位側端子と、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の高電位側端子の一方とが互いに接続される。低圧負荷３０の低電位側端子と、鉛バッテリ６０の低電位側端子と、リチウムイオンバッテリ５０の高電位側端子と、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の高電位側端子の他方とが互いに接続される。高圧負荷２０の低電位側端子と、発電機４０の低電位側端子と、リチウムイオンバッテリ５０の低電位側端子と、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の低電位側端子とが互いに接続される（図１の例ではこれらは接地されている）。
【００２２】
とくに、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０に着目すると、リチウムイオンバッテリ５０と鉛バッテリ６０との接点に接続される高電位側端子と、高圧負荷２０および発電機４０に接続される高電位側端子と、接地される低電位側端子とを備えるということができる。
【００２３】
言い換えると、リチウムイオンバッテリ５０と鉛バッテリ６０とは、リチウムイオンバッテリ５０が低電位側となる順に直列に接続されている。また、高圧負荷２０および発電機４０は、いずれもリチウムイオンバッテリ５０および鉛バッテリ６０に接続されている。とくに、高圧負荷２０と発電機４０とは並列に接続されている。また、低圧負荷３０は鉛バッテリ６０に接続されている。
【００２４】
このような構成により、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０は、リチウムイオンバッテリ５０と鉛バッテリ６０との間に接続され、リチウムイオンバッテリ５０からの出力電圧を昇圧して高圧負荷２０に電力を供給することができる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０は、リチウムイオンバッテリ５０への入力電圧を降圧することができる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０は、発電機４０からの出力電圧を降圧してリチウムイオンバッテリ５０に電力を供給することができるということもできる。
【００２５】
また、このような構成では、リチウムイオンバッテリ５０および鉛バッテリ６０は高圧負荷２０に電力を供給することができ、リチウムイオンバッテリ５０および鉛バッテリ６０は発電機４０から電力の供給を受けることができる。また、鉛バッテリ６０は低圧負荷３０に電力を供給することができる。本実施形態では、リチウムイオンバッテリ５０は低圧負荷３０に電力を供給しないが、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０その他の構成を介して低圧負荷３０に電力を供給できるようにしてもよい。
【００２６】
以上のように構成される電源制御システム１０の動作を以下に説明する。
図２は、電源制御システム１０の、放電時の処理の流れを説明するフローチャートである。このフローチャートは、たとえば制御装置８０の算出部８１および制御部８２によって実行される。このフローチャートは、たとえば定期的に実行されるが、不定期に実行されてもよい。たとえば高圧負荷２０の消費電力が変化するたびに実行されてもよく、これに代えて、またはこれに加えて、鉛バッテリ６０のＳＯＣが変化するたびに実行されてもよい。
い。
【００２７】
まず制御装置８０の算出部８１は、高圧負荷２０の消費電力を取得する（ステップＳ１）。次に、算出部８１は、リチウムイオンバッテリ５０および鉛バッテリ６０それぞれのＳＯＣを推定する（ステップＳ２）。なお、本実施形態のようにＳＯＣの情報を必須としない構成では、ステップＳ２を省略してもよい。
【００２８】
次に、算出部８１は、リチウムイオンバッテリ５０および鉛バッテリ６０の少なくとも一方について、出力上限値を決定または算出する（ステップＳ３）。各バッテリの出力上限値は、そのバッテリについて固定された値を用いてもよいし、そのバッテリのＳＯＣに基づいて算出または決定してもよい。本実施形態では、算出部８１は、リチウムイオンバッテリ５０の出力上限値を固定値９００Ｗと決定する。（ただし、ＳＯＣ等の条件に基づいて出力上限値を算出してもよい。）なお、本実施形態に記載される範囲内の制御については鉛バッテリ６０の出力上限値を決定する必要はないが、必要に応じて決定してもよい。
【００２９】
次に、算出部８１は、決定された各バッテリの出力上限値に基づき、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の入出力を決定する（ステップＳ４）。本実施形態では、リチウムイオンバッテリ５０の出力上限値ＷｏｕｔＬｉ＝９００［Ｗ］に基づいてＤＣ／ＤＣコンバータ７０が制御される。この場合には、高圧負荷２０の消費電力がリチウムイオンバッテリ５０の出力上限値以下である限り、鉛バッテリ６０からの放電を行わないよう制御される。
【００３０】
ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の入出力は、たとえば出力電力を決定することにより決定される。ＤＣ／ＤＣコンバータ７０から高圧負荷２０への出力電力ＷｏｕｔＤＣＤＣは、たとえば次のように算出することができる。
【００３１】
ＷＬＯＡＤ≦η・ＷｏｕｔＬｉのときには、ＷｏｕｔＤＣＤＣ＝ＷＬＯＡＤ
ＷＬＯＡＤ≧η・ＷｏｕｔＬｉのときには、
【００３２】
【数１】
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【００３３】
ただし、ＷｏｕｔＤＣＤＣはＤＣ／ＤＣコンバータ７０から高圧負荷２０への出力電力であり、ＷＬＯＡＤは高圧負荷２０の消費電力であり、ＷｏｕｔＬｉはリチウムイオンバッテリ５０の出力上限値であって、本実施形態ではＷｏｕｔＬｉ＝９００［Ｗ］である。ＶＨはリチウムイオンバッテリ５０の電圧と鉛バッテリ６０の電圧との和であって、本実施形態ではＶＨ＝４８［Ｖ］である。ＶＬは鉛バッテリ６０の電圧であって、本実施形態ではＶＬ＝１２［Ｖ］である。ηはＤＣ／ＤＣコンバータ７０の昇圧時の変換効率であって、たとえばη＝０．９５である。
【００３４】
上式の例では、ＷＬＯＡＤの決定方法が変化する閾値はη・ＷｏｕｔＬｉとなっておりＷｏｕｔＬｉに比例するが、この閾値はＷｏｕｔＬｉを含む関数であれば他の形式の関数の値として決定されてもよい。
【００３５】
次に、制御部８２は、算出されたＷｏｕｔＤＣＤＣに基づき（すなわち、各バッテリの出力上限値に基づき）、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０を制御する（ステップＳ５）。本実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の出力電力をＷｏｕｔＤＣＤＣに設定するが、この値に対してさらに他の条件に基づく補正等が行われてもよい。このように、制御部８２は、算出部８１が算出したリチウムイオンバッテリ５０の出力上限値ＷｏｕｔＬｉ＝９００［Ｗ］に基づき、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の出力設定値を決定することによりＤＣ／ＤＣコンバータ７０を制御する。
【００３６】
上式の例では、たとえば高圧負荷２０の消費電力がＷＬＯＡＤ＝５００［Ｗ］である時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の出力はＷｏｕｔＤＣＤＣ＝５００［Ｗ］となる。このとき、高圧負荷２０の消費電力はすべてリチウムイオンバッテリ５０からの放電によって賄われ、鉛バッテリ６０は放電しない。
【００３７】
また、上式の例では、たとえば高圧負荷２０の消費電力がＷＬＯＡＤ＝１０００［Ｗ］である時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の出力はＷｏｕｔＤＣＤＣ≒４９６［Ｗ］となる。このとき、鉛バッテリ６０から高圧負荷２０に供給される電力は、ＷＬＯＡＤ−ＷｏｕｔＤＣＤＣ≒５０４［Ｗ］である。また、リチウムイオンバッテリ５０は出力上限値９００Ｗの電力を放電しており、そのうちの一部ＷｏｕｔＤＣＤＣ／η≒５２２［Ｗ］がＤＣ／ＤＣコンバータ７０に入力され、残る約３７８Ｗが鉛バッテリ６０に供給される。このため、鉛バッテリ６０は、正味で約５０４−約３７８＝約１２６［Ｗ］の放電を行うことになる。
【００３８】
この例では、ＷＬＯＡＤが所定の閾値より小さい場合に、鉛バッテリ６０が放電しないよう制御するということができる。また、この例では、ＷＬＯＡＤが所定の閾値を超える場合に、リチウムイオンバッテリ５０の出力が出力上限値ＷｏｕｔＬｉとなるよう制御するということができる。
【００３９】
このように、本実施形態の制御では、リチウムイオンバッテリ５０を優先して放電させ、電力が不足する場合にのみ鉛バッテリ６０からも放電を行う。このため、入出力特性の異なる２種類のバッテリを用いつつ、リチウムイオンバッテリ５０の放電性能を上限まで活用することができる。
【００４０】
このため、たとえばリチウムイオンバッテリ５０の放電効率が鉛バッテリ６０よりも高い場合には、全体の放電効率を向上させることができる。
【００４１】
また、鉛バッテリ６０から高圧負荷２０への放電による電力供給を可能な限り抑制するので、鉛バッテリ６０から低圧負荷３０への放電による電力供給を安定させることができる。
【００４２】
ここで、従来技術の例として、たとえば特許文献１の制御では、２種類のバッテリの放電量のバランスを取るので、性能の良い方（たとえばリチウムイオンバッテリ５０）の放電性能を上限まで活用することができず、高圧負荷２０に供給可能な電力の上限が低下する。本発明によればそのような上限低下を回避することができる。
【００４３】
上記実施形態ではリチウムイオンバッテリ５０および鉛バッテリ６０からの放電について説明したが、リチウムイオンバッテリ５０および鉛バッテリ６０への充電についても同様の原理で制御可能である。これについて以下に説明する。
【００４４】
図３は、電源制御システム１０の、充電時の処理の流れを説明するフローチャートである。充電の場合には、ステップＳ１ａにおいて、高圧負荷２０の消費電力ではなく発電機４０の発電電力を取得する。また、ステップＳ３ａにおいて、出力上限値ではなく入力上限値を決定または算出する。
【００４５】
ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の出力電力ＷｏｕｔＤＣＤＣは、高圧負荷２０への出力ではなく、リチウムイオンバッテリ５０への出力として、たとえば次のように算出される。
【００４６】
ＷＭＧ≦ＷｉｎＬｉ／ηのときには、ＷｏｕｔＤＣＤＣ＝ＷＭＧ・η
ＷＭＧ≧ＷｉｎＬｉ／ηのときには、
【００４７】
【数２】
2017070141.tif 000004
【００４８】
ただしＷｏｕｔＤＣＤＣはＤＣ／ＤＣコンバータ７０からリチウムイオンバッテリ５０への出力電力であり、ＷＭＧは発電機４０の発電電力であり、ＷｉｎＬｉはリチウムイオンバッテリ５０の入力上限値であって、本例ではＷｉｎＬｉ＝９００［Ｗ］である。ηはＤＣ／ＤＣコンバータ７０の降圧時の変換効率であって、たとえばη＝０．９である。
【００４９】
このように、制御部８２は、算出部８１が算出したリチウムイオンバッテリ５０の入力上限値ＷｉｎＬｉ＝９００［Ｗ］に基づき、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の出力設定値を決定することによりＤＣ／ＤＣコンバータ７０を制御する。出力設定値については、他の条件に基づく補正等が行われてもよい。
【００５０】
上式の例では、ＷＭＧの決定方法が変化する閾値はＷｉｎＬｉ／ηとなっておりＷｉｎＬｉに比例するが、この閾値はＷｉｎＬｉを含む関数であれば他の形式の関数の値として決定されてもよい。
【００５１】
上式の例では、たとえば発電機４０の発電電力がＷＭＧ＝５００［Ｗ］である時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の出力はＷｏｕｔＤＣＤＣ＝４５０［Ｗ］となる。このとき、発電機４０の発電電力はすべてリチウムイオンバッテリ５０への充電によって吸収され、鉛バッテリ６０は充電されない。
【００５２】
上式の例では、たとえば発電機４０の発電電力がＷＭＧ＝１１００［Ｗ］である時には、ＤＣ／ＤＣコンバータ７０の出力はＷｏｕｔＤＣＤＣ＝４５０［Ｗ］、入力はＷｏｕｔＤＣＤＣ／η＝５００［Ｗ］となる。このとき、発電機４０から鉛バッテリ６０に供給される電力は、ＷＭＧ−５００＝６００［Ｗ］である。また、リチウムイオンバッテリ５０は入力上限値９００Ｗの電力を充電しており、そのうちの一部４５０［Ｗ］がＤＣ／ＤＣコンバータ７０から入力され、残る４５０Ｗが鉛バッテリ６０から供給される。このため、鉛バッテリ６０は、正味で６００−４５０＝１５０［Ｗ］の充電を行うことになる。
【００５３】
この例では、ＷＭＧが所定の閾値より小さい場合に、鉛バッテリ６０が充電しないよう制御するということができる。また、この例では、ＷＭＧが所定の閾値を超える場合に、リチウムイオンバッテリ５０の入力が入力上限値ＷｉｎＬｉとなるよう制御するということができる。
【００５４】
このように、充電の場合にも、放電の場合と同様に、リチウムイオンバッテリ５０を優先して充電させ、電力が余剰となる場合にのみ鉛バッテリ６０にも充電を行う。このため、入出力特性の異なる２種類のバッテリを用いつつ、リチウムイオンバッテリ５０の充電性能を上限まで活用することができる。
【００５５】
実施の形態２．
実施の形態２は、リチウムイオンバッテリ５０の入出力上限値ではなく、鉛バッテリ６０の入出力上限値に基づいて制御を行うものである。以下、実施の形態１との相違点を説明する。
【００５６】
実施の形態２では、ステップＳ３またはＳ３ａにおいて、算出部８１が、鉛バッテリ６０の入力上限値または出力上限値を鉛バッテリ６０のＳＯＣに基づいて決定する。ここで、鉛バッテリ６０の入力上限値は、ＳＯＣの広義の単調減少関数であってもよい。たとえば、ＳＯＣが第１の値である時には出力上限値は４００Ｗであり、ＳＯＣが第１の値より大きい第２の値である時には出力上限値は３００Ｗであり、ＳＯＣが第２の値より大きい第３の値である時には出力上限値は２００Ｗである。また、鉛バッテリ６０の出力上限値は、ＳＯＣの広義の単調増加関数であってもよい。たとえば、ＳＯＣが第１の値である時には出力上限値は２００Ｗであり、ＳＯＣが第１の値より大きい第２の値である時には出力上限値は３００Ｗであり、ＳＯＣが第２の値より大きい第３の値である時には出力上限値は４００Ｗである。
【００５７】
制御装置８０の記憶手段に、鉛バッテリ６０についてＳＯＣと入出力上限値との関係を定義する情報（関数、ルックアップテーブルまたはマップ等）を格納しておき、これを参照して入出力上限値を決定または算出してもよい。
【００５８】
また、鉛バッテリ６０の入出力上限値は、ＳＯＣを用いずに決定されてもよく、また、ＳＯＣ以外の情報を追加で用いて決定されてもよい。たとえば、ＳＯＣに基づいて決定された値から、低圧負荷３０の消費電力を減算した結果の値を、鉛バッテリ６０の入出力上限値としてもよい。このようにすると、低圧負荷３０への電力を考慮した制御が行えるので、高圧負荷２０の状態変化による低圧負荷３０への影響を抑制することができる。
【００５９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ７０から高圧負荷２０への出力電力ＷｏｕｔＤＣＤＣは、たとえば次のように算出することができる。
【００６０】
ＷＬＯＡＤ≦ＷｏｕｔＰｂ・ＶＨ／（ＶＨ−ＶＬ）のときには、ＷｏｕｔＤＣＤＣ＝０
ＷＬＯＡＤ≧ＷｏｕｔＰｂ・ＶＨ／（ＶＨ−ＶＬ）のときには、
【００６１】
【数３】
2017070141.tif 000005
【００６２】
ただしＷｏｕｔＤＣＤＣはＤＣ／ＤＣコンバータ７０から高圧負荷２０への出力電力であり、ＷＬＯＡＤは高圧負荷２０の消費電力であり、ＷｏｕｔＰｂは鉛バッテリ６０の出力上限値であって本実施形態ではＳＯＣ等に基づいて決定される。
【００６３】
上式の例では、ＷＬＯＡＤの決定方法が変化する閾値はＷｏｕｔＰｂに比例するが、この閾値はＷｏｕｔＰｂを含む関数であれば他の形式の関数の値として決定されてもよい。
【００６４】
この例では、ＷＬＯＡＤが所定の閾値より小さい場合に、リチウムイオンバッテリ５０が放電しないよう制御するということができる。また、この例では、ＷＬＯＡＤが所定の閾値を超える場合に、鉛バッテリ６０の出力が出力上限値ＷｏｕｔＰｂとなるよう制御するということができる。
【００６５】
このように、本実施形態の制御では、負荷の消費電力が小さい時には、リチウムイオンバッテリ５０と鉛バッテリ６０から（いわば均等に）放電が行われるが、負荷の消費電力が大きくなると、鉛バッテリ６０の放電を出力上限値としておき、不足する分はＤＣ／ＤＣコンバータ７０を介したリチウムイオンバッテリ５０のみからの放電によって賄われることになる。
【００６６】
このため、鉛バッテリ６０の放電性能を上限まで活用した上で、さらに不足する部分についてはリチウムイオンバッテリ５０によりカバーして負荷を動作させることができる。
【００６７】
また、本実施形態では、実施の形態１と異なり、鉛バッテリ６０の入出力上限値をＳＯＣに基づいて決定するので、鉛バッテリ６０の状態に応じて最適な制御を行うことができる。
【００６８】
なお、実施の形態２では充電の場合の制御についてはとくに説明しないが、実施の形態１における充電制御の説明および実施の形態２における放電制御の説明等に基づき、当業者であれば実施の形態２における充電制御についても適宜設計することができる。
【００６９】
上述の実施の形態１および２では、リチウムイオンバッテリ５０および鉛バッテリ６０の入出力上限値の決定方法として、固定値を用いる、ＳＯＣに基づいて決定する、低圧負荷３０の消費電力に基づいて決定する、等を説明したが、他の基準に基づいてもよい。たとえば、端子間電圧に基づき、関数、ルックアップテーブルまたはマップ等を参照して入出力上限値を決定してもよい。
【００７０】
実施の形態１および２では、入出力特性が異なる電池の例としてリチウムイオンバッテリ５０および鉛バッテリ６０を用いたが、蓄電池であればこれら以外の電池を用いてもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１０  電源制御システム、２０  高圧負荷、３０  低圧負荷、４０  発電機、５０  リチウムイオンバッテリ（第１電池）、６０  鉛バッテリ（第２電池）、７０  ＤＣ／ＤＣコンバータ（双方向昇降圧コンバータ）、８０  制御装置（８１  算出部、８２  制御部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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