(57)【要約】【課題】二次電池と電圧変換器とを含む電源ユニットが並列に接続された電動車両用電源装置において、各二次電池の出力を効率的に取り出す。【解決手段】電動車両用電源装置の電圧変換器内の電子部品の温度を取得する温度センサを備え、電動車両用電源装置の二次電池の充放電電力配分を変化させる制御部は、各二次電池の各充放電可能残存容量の大きさの割合に応じて各二次電池の基本充放電電力配分を算出する基本充放電電力配分を算出し、各温度センサによって取得した各電子部品の温度を比較し、温度の高い方の電子部品を含む電圧変換器が接続されている二次電池の充放電電力配分を低減し、温度の低い方の電子部品を含む電圧変換器が接続されている二次電池の充放電電力配分を増加する。【選択図】図２
2009219213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池と、二次電池と負荷及び電力源との間に接続されて二次電池と負荷及び電力源との間の電圧を相互に変換する電圧変換器と、電圧変換器内の電子部品の温度を取得する温度センサと、を含む電源ユニットを並列に接続した車両駆動用電源と、
各二次電池の充放電電力配分を変化させる制御部と、を備える電動車両用電源装置であって、
制御部は、
各二次電池の各充放電可能残存容量に応じて各二次電池の基本充放電電力配分を算出する基本充放電電力配分算出手段と、
各温度センサによって取得した各電子部品の各温度に応じて基本充放電電力配分を補正する補正手段と、を有すること、
を特徴とする電動車両用電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動車両用電源装置であって、
電圧変換器は、チョッパ型電圧変換器であり、
電子部品はリアクトルであること、
を特徴とする電動車両用電源装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電動車両用電源装置であって、
電圧変換器は、チョッパ型電圧変換器であり、
電子部品はスイッチング素子であること、
を特徴とする電動車両用電源装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の電動車両用電源装置であって、
基本充放電電力配分算出手段は、各二次電池の各充放電可能残存容量の大きさの割合に応じて各二次電池の基本充放電電力配分を算出し、
補正手段は、各電子部品の温度を比較し、温度の高い方の電子部品を含む電圧変換器が接続されている二次電池の充放電電力配分を低減し、温度の低い方の電子部品を含む電圧変換器が接続されている二次電池の充放電電力配分を増加させること、
を特徴とする電動車両用電源装置。
【請求項５】
請求項４に記載の電動車両用電源装置であって、
補正手段は、各電子部品の温度差に応じて各二次電池の充放電電力配分の低減量または増加量を変化させること、
を特徴とする電動車両用電源装置。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか１項に記載の電動車両用電源装置であって、
基本充放電電力配分算出手段は、各二次電池の各充放電可能残存容量の大きさの割合に応じて各二次電池の基本充放電電力配分を算出し、
補正手段は、各電子部品の各温度の平均温度を算出し、平均温度よりも温度の高い電子部品を含む各電圧変換器が接続されている二次電池の充放電電力配分を低減し、平均温度よりも温度の低い電子部品を含む各電圧変換器が接続されている二次電池の充放電電力配分を増加させること、
を特徴とする電動車両用電源装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電動車両用電源装置であって、
補正手段は、平均温度と各電子部品との温度差に応じて各二次電池の充放電電力配分の低減量または増加量を変化させること、
を特徴とする電動車両用電源装置。
【請求項８】
請求項５または７に記載の電動車両用電源装置であって、
補正手段の各二次電池の充放電電力配分の低減量の合計と充放電電力配分の増加量の合計は等しいこと、
を特徴とする電動車両用電源装置。
【請求項９】
請求項１から３のいずれか１項に記載の電動車両用電源装置であって、
基本充放電電力配分算出手段は、各二次電池の各充放電可能残存容量の大きさの割合に応じて各二次電池の基本充放電電力配分を算出し、
補正手段は、各電子部品の温度に基づく各電圧変換器の各許容負荷率の大きさの割合に応じて１つの二次電池の充放電電力配分の最大割合と最小割合を算出し、その二次電池の基本充放電電力配分と最大割合及び最小割合とを比較し、その二次電池の基本充放電電力配分が最大割合よりも大きい場合にはその二次電池の基本充放電電力配分を最大割合に制限し、その二次電池の基本充放電電力配分が最小割合よりも小さい場合にはその二次電池の基本充放電電力配分を最小割合に制限すること、
を特徴とする電動車両用電源装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の電動車両用電源装置であって、
補正手段は、少なくとも１つの二次電池の基本充放電電力配分が最大割合よりも大きい場合にはその二次電池の基本充放電電力配分を最大割合に制限し、残余の二次電池の充放電電力配分の各増加量の合計がその二次電池の基本充放電電力配分と最大割合との差分となるように残余の二次電池の充放電電力配分を増加させ、少なくとも１つの二次電池の基本充放電電力配分が最小割合よりも小さい場合にはその二次電池の基本充放電電力配分を最小割合まで増加させ、残余の二次電池の充放電電力配分の各低減量の合計がその二次電池の基本充放電電力配分と最小割合との差分となるように残余の二次電池の充放電電力配分を低減すること、
を特徴とする電動車両用電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両用電源装置の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジンとモータの２種類の駆動源を組み合わせて車両の駆動源とするハイブリッド車両や、二次電池に蓄電した電力によってモータを駆動し、車両を駆動する電気自動車等の電動車両が多く用いられるようになってきている。そして、最近では、これらの電動車両も次第に大型化し、大きな駆動力を得る為に高出力の二次電池を搭載するようになってきている。
【０００３】
しかし、二次電池を負荷に合わせて大型化あるいは高電圧電池とすると、大きな搭載スペースが必要になる上、高い耐電性が必要となることから電源装置全体が大型化してしまうという問題がある。そこで、二次電池と電圧変換器を含む電源ユニットを並列に接続した車両駆動用の電源装置が提案されている。このような電源装置は、低電圧の二次電池の電圧を電圧変換器によって昇圧してモータジェネレータを駆動し、モータジェネレータによって発電した電力の電圧を電圧変換器で降圧して二次電池に蓄電するもので、二次電池をモータジェネレータの駆動電圧よりも低電圧にすることができることと、二次電池の全体容量を大きくすることができるものである。そして、このような電源装置で、各二次電池の劣化特性を改善するために、各電池の残存容量(ＳＯＣ)が同一となるように各二次電池の充放電を制御する方法が提案されている(例えば、特許文献１参照)。
【０００４】
また、電動車両においては、電圧変換器には、リアクトルや、トランジスタなどのスイッチング素子を組み合わせて構成されているものが用いられている。この様な電子部品は流れる電流が大きくなると発熱量が大きくなり、場合によっては過熱によって損傷を受けることがある。このため、電圧変換器のスイッチング素子の電圧からスイッチング素子の最高温度を推定し、その温度がスイッチング素子の破壊温度を超えないように昇圧コンバータの通過電力を制限する方法が提案されている(例えば、特許文献２参照)。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２０９９６９号公報
【特許文献２】特開２００６−２３００７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された従来技術の電源装置では、並列に接続された各二次電池の残存容量を平準化するように各二次電池からの充放電を制御するようにしているが、各二次電池に接続されている各電圧変換器の電子部品の温度がそれぞれ独立して上昇してしまう場合がある。そして、いずれかの電圧変換器の電子部品の温度が制限温度を超えた場合には特許文献２に記載された従来技術のように、その電圧変換器の通過電力が制限されてしまうので、並列に接続された二次電池全体の出力電力が制限されてしまい、二次電池の出力を十分に取り出すことができなくなるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、二次電池と電圧変換器とを含む電源ユニットが並列に接続された電動車両用電源装置において、各二次電池の出力を効率的に取り出すことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電動車両用電源装置は、二次電池と、二次電池と負荷及び電力源との間に接続されて二次電池と負荷及び電力源との間の電圧を相互に変換する電圧変換器と、電圧変換器内の電子部品の温度を取得する温度センサと、を含む電源ユニットを並列に接続した車両駆動用電源と、各二次電池の充放電電力配分を変化させる制御部と、を備える電動車両用電源装置であって、制御部は、各二次電池の各充放電可能残存容量に応じて各二次電池の基本充放電電力配分を算出する基本充放電電力配分算出手段と、各温度センサによって取得した各電子部品の各温度に応じて基本充放電電力配分を補正する補正手段と、を有すること、を特徴とする。
【０００９】
本発明の電動車両用電源装置において、電圧変換器は、チョッパ型電圧変換器であり、電子部品はリアクトルであること、としても好適であるし、電子部品はスイッチング素子であること、としても好適である。
【００１０】
本発明の電動車両用電源装置において、基本充放電電力配分算出手段は、各二次電池の各充放電可能残存容量の大きさの割合に応じて各二次電池の基本充放電電力配分を算出し、補正手段は、各電子部品の温度を比較し、温度の高い方の電子部品を含む電圧変換器が接続されている二次電池の充放電電力配分を低減し、温度の低い方の電子部品を含む電圧変換器が接続されている二次電池の充放電電力配分を増加させること、としても好適であるし、補正手段は、各電子部品の温度差に応じて各二次電池の充放電電力配分の低減量または増加量を変化させること、としても好適である。
【００１１】
本発明の電動車両用電源装置において、基本充放電電力配分算出手段は、各二次電池の各充放電可能残存容量の大きさの割合に応じて各二次電池の基本充放電電力配分を算出し、補正手段は、各電子部品の各温度の平均温度を算出し、平均温度よりも温度の高い電子部品を含む各電圧変換器が接続されている二次電池の充放電電力配分を低減し、平均温度よりも温度の低い電子部品を含む各電圧変換器が接続されている二次電池の充放電電力配分を増加させること、としても好適であるし、補正手段は、平均温度と各電子部品との温度差に応じて各二次電池の充放電電力配分の低減量または増加量を変化させること、としても好適である。
【００１２】
本発明の電動車両用電源装置において、補正手段の各二次電池の充放電電力配分の低減量の合計と充放電電力配分の増加量の合計は等しいこと、としても好適である。
【００１３】
本発明の電動車両用電源装置において、基本充放電電力配分算出手段は、各二次電池の各充放電可能残存容量の大きさの割合に応じて各二次電池の基本充放電電力配分を算出し、補正手段は、各電子部品の温度に基づく各電圧変換器の各許容負荷率の大きさの割合に応じて１つの二次電池の充放電電力配分の最大割合と最小割合を算出し、その二次電池の基本充放電電力配分と最大割合及び最小割合とを比較し、その二次電池の基本充放電電力配分が最大割合よりも大きい場合にはその二次電池の基本充放電電力配分を最大割合に制限し、その二次電池の基本充放電電力配分が最小割合よりも小さい場合にはその二次電池の基本充放電電力配分を最小割合に制限すること、としても好適であるし、補正手段は、少なくとも１つの二次電池の基本充放電電力配分が最大割合よりも大きい場合にはその二次電池の基本充放電電力配分を最大割合に制限し、残余の二次電池の充放電電力配分の各増加量の合計がその二次電池の基本充放電電力配分と最大割合との差分となるように残余の二次電池の充放電電力配分を増加させ、少なくとも１つの二次電池の基本充放電電力配分が最小割合よりも小さい場合にはその二次電池の基本充放電電力配分を最小割合まで増加させ、残余の二次電池の充放電電力配分の各低減量の合計がその二次電池の基本充放電電力配分と最小割合との差分となるように残余の二次電池の充放電電力配分を低減すること、としても好適である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、二次電池と電圧変換器とを含む電源ユニットが並列に接続された電動車両用電源装置において、各二次電池の出力を効率的に取り出すことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適に実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、電動車両用電源装置１００は、充放電可能なマスタ側二次電池１２とマスタ側二次電池１２に接続されたチョッパ型電力変換器であるマスタ側昇圧コンバータ１１とを含むマスタ電源ユニット１０と、充放電可能なスレーブ側二次電池２２とスレーブ側二次電池２２に接続されたチョッパ型電力変換器であるスレーブ側昇圧コンバータ２１とを含むスレーブ電源ユニット２０とが並列に接続され、各電源ユニット１０，２０はインバータ３１に接続されている。インバータ３１は、各二次電池１２，２２の直流出力を車両駆動用のモータジェネレータ３２を駆動する三相交流電力に変換すると共に、モータジェネレータ３２によって発電した三相交流電力を二次電池への蓄電用に直流に変換する。
【００１６】
各電源ユニット１０，２０の各昇圧コンバータ１１，２１は、それぞれ昇圧用のリアクトル１３，２３と、充放電切り替え用のスイッチング素子１４，２４と、昇圧用のスイッチング素子１５，２５と、各スイッチング素子１４，１５，２４，２５に並列に接続されたダイオード１６，１７，２６，２７とを備えている。各スイッチング素子１４，１５，２４，２５は、スイッチングトランジスタあるいはＧＴＯ等である。充放電切り替え用の各スイッチング素子１４，２４と昇圧用の各スイッチング素子１５，２５とはそれぞれ直列に接続され、各接続の中点は各リアクトル１３，２３を介して各二次電池１２，２２の一端と接続されている。また、各二次電池１２，２２の他端は昇圧用の各スイッチング素子１５，２５と接続されている。また、各リアクトル１３，２３には各リアクトル１３，２３の温度を検出する温度センサ４１，４２が取り付けられている。
【００１７】
各二次電池１２，２２、各スイッチング素子１４，１５，２４，２５、インバータ３１、モータジェネレータ３２はそれぞれ制御部５０に接続され、制御部５０の指令によって駆動されるよう構成されている。また、制御部５０は各二次電池１２，２２の残存容量(ＳＯＣ)を取得する。各リアクトル１３，２３の温度センサ４１，４２は制御部５０に接続され、制御部５０は各リアクトル１３，２３の温度を取得するよう構成されている。
【００１８】
制御部５０は信号及び情報の処理を行うＣＰＵを備えるコンピュータであり、制御用のデータなどを格納するメモリを含んでいても良いし、外部に記憶装置を備えているように構成されていてもよい。
【００１９】
図２から図４を参照しながら電動車両用電源装置１００の動作について説明する。図２のステップＳ１０１に示すように、制御部５０は各二次電池１２，２２から各二次電池の残存容量(ＳＯＣ)を取得する。制御部は図２のステップＳ１０２に示すように、各二次電池１２，２２の充放電可能残存容量に応じて各二次電池１２，２２の各基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１，Ｋｂａｔ２を計算する。
【００２０】
各基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１，Ｋｂａｔ２の計算は以下のように行う。図３に示すように、電動車両用電源装置１００が動作を開始した際の時間ｔ１に制御部５０はマスタ側二次電池１２の残存容量をマスタ側二次電池残存容量ＳＯＣ１、スレーブ側二次電池２２の残存容量をスレーブ側二次電池残存容量ＳＯＣ２として取得する。制御部５０はメモリに格納している各二次電池１２，２２の放電可能な下限残存容量ＳＯＣ０を読み出して、マスタ側二次電池残存容量ＳＯＣ１と下限残存容量ＳＯＣ０との差を計算し、マスタ側二次電池放電可能残存容量ΔＳＯＣ１としてメモリに格納し、スレーブ側二次電池残存容量ＳＯＣ２と下限残存容量ＳＯＣ０との差を計算し、スレーブ側二次電池放電可能残存容量ΔＳＯＣ2としてメモリに格納する。制御部５０は、マスタ側二次電池放電可能残存容量ΔＳＯＣ１とスレーブ側二次電池放電可能残存容量ΔＳＯＣ2との大きさの割合に応じて、各二次電池１２，２２の各基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１，Ｋｂａｔ２を計算する。すなわち、マスタ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２、はそれぞれ次の式で表わされる。
Ｋｂａｔ１＝ΔＳＯＣ１／（ΔＳＯＣ１＋ΔＳＯＣ2）  ―――――    (式１)
Ｋｂａｔ２＝ΔＳＯＣ２／（ΔＳＯＣ１＋ΔＳＯＣ2）  ―――――    (式２)
【００２１】
例として、マスタ側二次電池残存容量ＳＯＣ１が５０％で、スレーブ側二次電池残存容量ＳＯＣ２が４０％、下限残存容量ＳＯＣ０が２０％の場合、マスタ側二次電池放電可能残存容量ΔＳＯＣ１は３０％、スレーブ側二次電池放電可能残存容量ΔＳＯＣ２は２０％となり、マスタ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２は、それぞれ（式１）、（式２）より、
Ｋｂａｔ１＝３０％／（３０％＋２０％）＝３／５＝６０％  ―――――    (式３)
Ｋｂａｔ２＝２０％／（３０％＋２０％）＝２／５＝４０％  ―――――    (式４)
となる。これにより、次に記載する補正がない場合には、各二次電池１２，２２は６：４の割合で要求電力を出力するように制御される。この場合、図３の実線で示すように、各二次電池１２，２２は６：４の放電可能残存容量の割合を保ちながら各二次電池残存容量ＳＯＣ１，ＳＯＣ２が下限残存容量ＳＯＣ０となるまで放電していく。
【００２２】
図２のステップＳ１０３に示すように、制御部５０はマスタ側のリアクトル１３の温度をマスタ側リアクトル温度ＴＨＬ１として取得し、スレーブ側のリアクトル２３の温度をスレーブ側リアクトル温度ＴＨＬ２として取得する。図２のステップＳ１０４に示すように、制御部５０は、マスタ側リアクトル温度ＴＨＬ１からスレーブ側リアクトル温度ＴＨＬ２を引いた差をリアクトル温度差ΔＴＨＬとしてメモリに格納する。
【００２３】
図２のステップＳ１０５に示すように、制御部５０はメモリに格納している補正マップからスレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２の補正量Ｋａｄｊ２を読み出す。図４に示すように、補正マップはリアクトル温度差ΔＴＨＬを横軸とし、補正量Ｋａｄｊ２を縦軸として、リアクトル温度差ΔＴＨＬに対する補正量Ｋａｄｊ２の変化を示したものである。図４に示すように補正量Ｋａｄｊ２は、リアクトル温度差ΔＴＨＬが大きいほど大きく、リアクトル温度差ΔＴＨＬが小さいほど小さくなるようになっている。そして、リアクトル温度差ΔＴＨＬの絶対値の小さい領域では、補正量Ｋａｄｊ２はゼロとなり、補正量の最大値は１００％、最小値は―１００％となるような特性となっている。リアクトル温度差ΔＴＨＬは、マスタ側リアクトル温度ＴＨＬ１からスレーブ側リアクトル温度ＴＨＬ２を引いたものであることから、リアクトル温度差ΔＴＨＬが正の場合は、マスタ側のリアクトル１３の温度が高い状態で、リアクトル温度差ΔＴＨＬが負の場合は、スレーブ側のリアクトル２３の温度が高い状態を示す。従って、図４に示す補正マップは、スレーブ側のリアクトル２３の温度がマスタ側リアクトル１３の温度よりも高い場合にはスレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２の補正量Ｋａｄｊ２がマイナスとなり、スレーブ側二次電池２２からの充放電を減少させ、逆に、マスタ側のリアクトル１３の温度がスレーブ側リアクトル２３の温度よりも高い場合にはスレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２の補正量Ｋａｄｊ２がプラスとなり、スレーブ側二次電池２２からの充放電を増加させるような特性となっている。例えば、図４に示すように、リアクトル温度差ΔＴＨＬがΔＴＬ１の様にマイナスの場合は、スレーブ側のリアクトル２３の温度がマスタ側リアクトル１３の温度よりも高く、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２の補正量Ｋａｄｊ２は、―１０％となる。
【００２４】
図２のステップＳ１０６に示すように、制御部５０は、先に計算したスレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２に補正量Ｋａｄｊ２を加えて、スレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’を次式により計算する。
Ｋｂａｔ２’＝Ｋｂａｔ２＋Ｋａｄｊ２        ――――――――    (式５)
先に示した例によると、Ｋｂａｔ２は４０％、Ｋａｄｊ２は−１０％であるから、Ｋｂａｔ２’は３０％となる。
【００２５】
図２のステップＳ１０７に示すように、制御部５０はスレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’が負あるいは１００％を超えていないかを判断する。そして、スレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’がゼロと１００％との間にある場合には、図２のステップＳ１０８に示すように、スレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’の変更は行なわずに、図２のステップＳ１１１に示すように、１００％からスレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’を引いてマスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’を計算する。
【００２６】
図２のステップＳ１１２に示すように、制御部５０は補正したマスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’、スレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’の割合で各二次電池１２，２２からの電力出力の配分を行う。先に示した例によれば、スレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’はゼロと１００％の間の３０％であるので変更は行なわれず、そのまま３０％となり、マスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’は１００％−３０％＝７０％で、７０％となる。
【００２７】
以上の動作によって、制御部５０は６０％のマスタ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１と、４０％のスレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２、を各リアクトル１３，２３の温度差によって補正し、温度の高いスレーブ側二次電池２２の充放電配分を低減してスレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’を３０％とし、マスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’を７０％として各二次電池１２，２２からの出力電力の配分を行う。具体的には、制御部５０は各二次電池１２，２２からの出力が各充放電電力配分Ｋｂａｔ１’，Ｋｂａｔ２’となるように各電源ユニット１０，２０の各スイッチング素子１４，１５，２４，２５のオンオフのタイミングを調整する。
【００２８】
図３の１点鎖線で示すように、マスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’はマスタ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１よりも大きいので、基本充放電電力配分による場合よりも早く放電し、逆にリアクトル２３の温度が高いスレーブ側は、スレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’がスレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２よりも小さいので、基本充放電電力配分による場合よりもゆっくりと放電することとなる。
【００２９】
また、制御部５０は、図２のステップＳ１０６に示す補正によってスレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’が負となった場合には、図２のステップＳ１０９に示すようにスレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’をゼロとする。また、図２のステップＳ１０６に示す補正によってスレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’が１００％を超えた場合には、図２のステップＳ１１０に示すように、スレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’を１００％として図２のステップＳ１１１に示すように１００％からスレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’を引いてマスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’を計算する。スレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’がゼロの場合は、マスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’は１００％で、逆に、スレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’が１００％の場合は、マスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’はゼロとなる。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態の電動車両用電源装置１００は、リアクトルの温度の高い方の電源ユニットの二次電池の電力配分を低減し、リアクトルの温度が低い方の電源ユニットの二次電池の電力配分を増加させることによって、リアクトルの温度を平均化し、各昇圧コンバータ１１，２１の通過電力が制限されることを抑制することができる。このため、各リアクトル１３，２３の温度上昇による各昇圧コンバータ１１，２１の通過電力の制限により並列に接続された各二次電池１２，２２の出力電力が制限されることが抑制され、各二次電池１２，２２の出力を効率的に取り出すことができるという効果を奏する。
【００３１】
以上説明した実施形態では、各二次電池１２，２２の放電の際の電力配分について説明したが、充電の場合も同様で、補正したマスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’、スレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’の割合で各二次電池１２，２２への充電を行う。この場合、マスタ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２、はマスタ側二次電池残存容量ＳＯＣ１、スレーブ側二次電池残存容量ＳＯＣ２と各二次電池１２，２２の充電可能な上限残存容量である上限残存容量ＳＯＣ９に基づいて計算する。上限残存容量ＳＯＣ９は例えば８０％などである。制御部５０は、上限残存容量ＳＯＣ９とマスタ側二次電池残存容量ＳＯＣ１の差を計算し、マスタ側二次電池充電可能残存容量ΔＳＯＣ１９としてメモリに格納し、上限残存容量ＳＯＣ９とスレーブ側二次電池残存容量ＳＯＣ２の差を計算し、スレーブ側二次電池充電可能残存容量ΔＳＯＣ２９としてメモリに格納する。そして、
Ｋｂａｔ１＝ΔＳＯＣ１９／（ΔＳＯＣ１９＋ΔＳＯＣ2９）  ――――    (式６)
Ｋｂａｔ２＝ΔＳＯＣ２９／（ΔＳＯＣ１９＋ΔＳＯＣ2９）  ――――    (式７)
としてマスタ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２を計算する。図４に示したマップに基づく補正によってマスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’、スレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’を計算する方法は放電の際の電力配分の計算と同様である。
【００３２】
図５及び図６を参照しながら他の実施形態について説明する。図１から図４を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。図１に示す各昇圧コンバータ１１，２１は、各リアクトル１３，２３の温度が一定以上に上昇してきた場合には、その出力電力が制限されてしまう。このような場合には、各リアクトル１３，２３の温度差ではなく、各リアクトル１３，２３の温度によって、各二次電池１２，２２の電力配分の制限を行う。
【００３３】
図５のステップＳ２０１からＳ２０２に示すように、制御部５０は先に図２を参照して説明した実施形態と同様、各二次電池１２，２２の残存容量（ＳＯＣ）を取得し、これからマスタ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２、を計算する。先の例と同様、マスタ側二次電池残存容量ＳＯＣ１が５０％で、スレーブ側二次電池残存容量ＳＯＣ２が４０％、下限残存容量ＳＯＣ０が２０％の場合、マスタ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１は６０％、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２は４０％となる。図５のステップＳ２０３に示すように、制御部５０は各リアクトル１３，２３の温度を取得する。
【００３４】
図５のステップＳ２０４に示すように、制御部５０はメモリに格納している各リアクトル１３，２３の温度に対する各昇圧コンバータ１１，２１の各許容負荷率のマップを読み出して、このマップによって各昇圧コンバータ１１，２１のマスタ側許容負荷率Ｋｌｉｍ１、スレーブ側許容負荷率Ｋｌｉｍ２を取得する。
【００３５】
図６に示すように、各昇圧コンバータの許容負荷率は、例えば、リアクトルの温度が所定の温度Ｔ以上となった場合には、温度が上昇すると共に低減される特性となっている。
【００３６】
以下、マスタ側のリアクトル１３の温度がＴ以下でマスタ側許容負荷率Ｋｌｉｍ１が１００％で、スレーブ側のリアクトル２３の温度がＴ以上のＴ’であり、スレーブ側許容負荷率Ｋｌｉｍ２が６０％に制限されている場合について説明する。
【００３７】
図５のステップＳ２０５に示すように、制御部５０は、取得した各リアクトル１３，２３の温度と図６に示す許容負荷率のマップから、いずれかの昇圧コンバータ１１，２１の負荷率が制限されているかを判断する。上記の例の場合、スレーブ側のリアクトル２３の温度によってスレーブ側の昇圧コンバータ２１の負荷率が制限されているがマスタ側の昇圧コンバータ１１の負荷率は制限されていないので、制御部５０は図５のステップＳ２０６に示す場合と判断して、図５のステップＳ２０７に示すように、負荷率が制限されているスレーブ側の二次電池２２の充放電電力配分の最大割合Ｋｍａｘ２と最小割合Ｋｍｉｎ２とを計算する。最大割合Ｋｍａｘ２は、マスタ側許容負荷率Ｋｌｉｍ１とスレーブ側許容負荷率Ｋｌｉｍ２とによって以下の式で計算される。
Ｋｍａｘ２＝Ｋｌｉｍ２／（Ｋｌｉｍ１＋Ｋｌｉｍ２）  ―――――    (式８)
スレーブ側は負荷率が制限されているので最小割合Ｋｍｉｎ２はゼロに設定される。本例では、マスタ側許容負荷率Ｋｌｉｍ１＝１００％、スレーブ側許容負荷率Ｋｌｉｍ２＝６０％なので、Ｋｍａｘ２は、
Ｋｍａｘ２＝６０％／（１００％＋６０％）＝３７．５％  ―――    (式９)
となる。
【００３８】
図５のステップＳ２１２に示すように、制御部５０は、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２が最大割合Ｋｍａｘ２と最小割合Ｋｍｉｎ２との間にあるかどうか判断する。例の場合には、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２＝４０％、最大割合Ｋｍａｘ２＝３７．５％となり、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２が最大割合Ｋｍａｘ２を超えている。制御部５０は、図５のステップＳ２１５に示すように、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２を最大割合Ｋｍａｘ２の３７．５％に補正してスレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’とする。そして、図５のステップＳ２１６に示すように、制御部５０は、マスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’を１００％―Ｋｂａｔ２’＝１００％―３７.５％＝６２．５％に補正する。
【００３９】
この様に、スレーブ側のリアクトル２３の温度が高く、負荷率の制限を受けている場合には、４０％のスレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２は３７．５％に低減されてスレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’となり、負荷率の制限のないマスタ側は６０％のマスタ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１は６２．５％に増加されてスレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’となる。図５のステップＳ２１７に示すように、制御部５０は補正されたマスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’とスレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’によって各二次電池１２，２２からの出力電力の配分を行う。
【００４０】
なお、制御部５０は、図５のステップＳ２１２において、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２が最大割合Ｋｍａｘ２と最小割合Ｋｍｉｎ２との間にあるような場合には、図５のステップＳ２１３に示すように、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２を補正せずそのままスレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’とする。
【００４１】
他の例としてマスタ側のリアクトル１３の温度がＴ以上のＴ’で、マスタ側許容負荷率Ｋｌｉｍ１が６０％に制限され、スレーブ側のリアクトル２３の温度がＴ以下でスレーブ側許容負荷率Ｋｌｉｍ２は制限されていない場合について説明する。
【００４２】
本例の場合、マスタ側のリアクトル１３の温度によってマスタ側の昇圧コンバータ１１の負荷率は制限されているがスレーブ側の昇圧コンバータ２１の負荷率は制限されていないので、制御部５０は図５のステップＳ２０８に示す場合と判断して、図５のステップＳ２０９に示すように、スレーブ側の二次電池２２の充放電電力配分の最小割合Ｋｍｉｎ２を計算する。最小割合Ｋｍｉｎ２は、マスタ側許容負荷率Ｋｌｉｍ１とスレーブ側許容負荷率Ｋｌｉｍ２とによって以下の式で計算される。
Ｋｍｉｎ２＝Ｋｌｉｍ２／（Ｋｌｉｍ１＋Ｋｌｉｍ２）  ―――――    (式１０)
スレーブ側は負荷率が制限されないので最大割合Ｋｍａｘ２は１００％に設定される。本例では、マスタ側許容負荷率Ｋｌｉｍ１＝６０％、スレーブ側許容負荷率Ｋｌｉｍ２＝１００％なので、最小割合Ｋｍｉｎ２は、
Ｋｍｉｎ２＝１００％／（１００％＋６０％）＝６２．５％  ――    (式１１)
となる。
【００４３】
図５のステップＳ２１２に示すように、制御部５０は、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２が最大割合Ｋｍａｘ２と最小割合Ｋｍｉｎ２との間にあるかどうか判断する。この場合には、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２＝４０％、最小割合Ｋｍｉｎ２＝６２．５％となり、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２が最小割合Ｋｍｉｎ２よりも小さくなっている。制御部５０は、図５のステップＳ２１４に示すように、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２を最小割合Ｋｍｉｎ２の６２．５％に補正してスレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’とする。そして、図５のステップＳ２１６に示すように、制御部５０は、マスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’を１００％―Ｋｂａｔ２’＝１００％―６２．５％＝３７．５％に補正する。
【００４４】
この様に、マスタ側のリアクトル１３の温度が高く、負荷率の制限を受けている場合には、４０％のスレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２を６２．５％に増加してマスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’とすることによって、マスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’を３７．５％に低減する。制御部５０は補正されたマスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’とスレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’によって各二次電池１２，２２からの出力電力の配分を行う。
【００４５】
別の例として、各リアクトル１３，２３の温度が共にＴ’で各昇圧コンバータ１１，２１の各許容負荷率Ｋｌｉｍ１，Ｋｌｉｍ２が共に６０％に制限されている場合について説明する。
【００４６】
本例の場合、各昇圧コンバータ１１，２１の負荷率が制限されているので、制御部５０は図５のステップＳ２１０に示す場合と判断して、図５のステップＳ２１１に示すように、スレーブ側の二次電池２２の充放電電力配分の最大割合Ｋｍａｘ２と最小割合Ｋｍｉｎ２を計算する。この場合、最大割合Ｋｍａｘ２と最小割合Ｋｍｉｎ２は、マスタ側許容負荷率Ｋｌｉｍ１とスレーブ側許容負荷率Ｋｌｉｍ２とによって以下の同一の式で計算される。
Ｋｍａｘ２＝Ｋｍｉｎ２＝Ｋｌｉｍ２／（Ｋｌｉｍ１＋Ｋｌｉｍ２）  ――    (式１２)
本例では、Ｋｌｉｍ１＝６０％、Ｋｌｉｍ２＝６０％なので、Ｋｍａｘ２、Ｋｍｉｎ２は、
Ｋｍａｘ２＝Ｋｍｉｎ２＝６０％／（６０％＋６０％）＝５０％  ―――    (式１３)
となる。
【００４７】
本例の場合、最大割合Ｋｍａｘ２＝最小割合Ｋｍｉｎ２＝５０％でスレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２＝４０％であるので、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２は最小割合Ｋｍｉｎ２＝５０％よりも小さくなる。制御部５０は、図５のステップＳ２１４に示すように、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２を最小割合Ｋｍｉｎ２の５０％に補正してスレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’とする。そして、図５のステップＳ２１６に示すように、制御部５０は、マスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’を１００％―Ｋｂａｔ２’＝１００％―５０％＝５０％に補正する。
【００４８】
この様に、各リアクトル１３，２３の温度が高く、各昇圧コンバータ１１，２１が負荷率の制限を受けている場合には、制御部５０は各昇圧コンバータ１１，２１の負荷率の割合に応じてマスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’とスレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’を決定し、これによって各二次電池１２，２２からの出力電力の配分を行う。
【００４９】
以上説明した本実施形態は、先に図１から図４を参照して説明した実施形態と同様、各リアクトル１３，２３の温度上昇による各昇圧コンバータ１１，２１の通過電力の制限により並列に接続された各二次電池１２，２２の出力電力が制限されることが抑制され、各二次電池１２，２２の出力を効率的に取り出すことができるという効果を奏する。
【００５０】
以上説明した本実施形態では、各二次電池１２，２２の放電の際の電力配分について説明したが、充電の場合はマスタ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２、はマスタ側二次電池残存容量ＳＯＣ１、スレーブ側二次電池残存容量ＳＯＣ２と各二次電池１２，２２の充電可能な上限残存容量である上限残存容量ＳＯＣ９に基づいて計算し、放電の場合と同様に補正を行い、補正したマスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’、スレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’の割合で各二次電池１２，２２への充電を行う。
【００５１】
図７から図９を参照しながら、他の実施形態について説明する。先に図１から図４を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。
【００５２】
図７に示すように、本実施形態の電動車両用電源装置２００の構成は、先に図１を参照して説明した実施形態と同様であり、各リアクトル１３，２３の温度センサに代わって各スイッチング素子１４，１５，２４，２５の温度を測定する温度センサ４３，４４，４５，４６が設けられている点が異なっている。各温度センサ４３〜４６はいずれも制御部５０に接続され、制御部５０は各スイッチング素子１４，１５，２４，２５の温度を取得することができるよう構成されている。
【００５３】
図８のステップＳ３０１からＳ３０２に示すように、制御部５０は先に図２を参照して説明した実施形態と同様、各二次電池１２，２２の残存容量（ＳＯＣ）を取得し、これからマスタ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２、を計算する。先の例と同様、マスタ側二次電池残存容量ＳＯＣ１が５０％で、スレーブ側二次電池残存容量ＳＯＣ２が４０％、下限残存容量ＳＯＣ０が２０％の場合、マスタ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１は６０％、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２は４０％となる。
【００５４】
図８のステップＳ３０３に示すように、制御部５０は各スイッチング素子１４，１５，２４，２５の各温度ＴＨＣｐ１，ＴＨＣｎ１，ＴＨＣｐ２，ＴＨＣｎ２を各温度センサ４３〜４６によって取得する。制御部５０はマスタ側の充放電切り替え用のスイッチング素子１４の温度ＴＨＣｐ１と昇圧用のスイッチング素子１５の温度ＴＨＣｎ１の高いほうの温度をマスタ側スイッチング素子温度ＴＨＣ１としてメモリに格納し、スレーブ側の充放電切り替え用のスイッチング素子２４の温度ＴＨＣｐ２と昇圧用のスイッチング素子２５の温度ＴＨＣｎ２の高いほうの温度をスレーブ側スイッチング素子温度ＴＨＣ２としてメモリに格納する。図８のステップＳ３０４に示すように、制御部５０は、メモリから各温度ＴＨＣ１，ＴＨＣ２を読み出し、マスタ側スイッチング素子温度ＴＨＣ１からスレーブ側スイッチング素子温度ＴＨＣ２を引いてスイッチング素子温度差ΔＴＨＣを計算する。
【００５５】
図８のステップＳ３０５に示すように、制御部５０は、図９に示すスイッチング素子温度差ΔＴＨＣに対するスレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２の補正量Ｋａｄｊ２のマップを参照して、補正量Ｋａｄｊ２を取得する。図９に示すマップは図４で説明したリアクトルの温度差ΔＴＨＬに対する補正量Ｋａｄｊ２の特性と同様の特性を備えており、補正量Ｋａｄｊ２は、スイッチング素子温度差ΔＴＨＣが大きいほど大きく、スイッチング素子温度差ΔＴＨＣが小さいほど小さくなるようになっている。そして、スイッチング素子温度差ΔＴＨＣの絶対値の小さい領域では、補正量Ｋａｄｊ２はゼロとなり、補正量の最大値は１００％、最小値は―100％となるような特性となっている。スイッチング素子温度差ΔＴＨＣは、マスタ側スイッチング素子温度ＴＨＣ１からスレーブ側スイッチング素子温度ＴＨＣ２を引いたものであることから、スイッチング素子温度差ΔＴＨＣが正の場合は、マスタ側のスイッチング素子１４，１５温度ＴＨＣｐ１，ＴＨＣｎ１の高い方の温度がスレーブ側のスイッチング素子２４，２５温度ＴＨＣｐ２，ＴＨＣｎ２の高い方よりも高い状態を示し、スイッチング素子温度差ΔＴＨＣが負の場合は、スレーブ側のスイッチング素子２４，２５温度ＴＨＣｐ２，ＴＨＣｎ２の高い方の温度がマスタ側のスイッチング素子１４，１５温度ＴＨＣｐ１，ＴＨＣｎ１の高い方のよりも高い状態を示す。従って、図９に示す補正マップは、スレーブ側のスイッチング素子２４，２５の温度がマスタ側スイッチング素子１４，１５よりも高い場合にはスレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２の補正量Ｋａｄｊ２がマイナスとなり、スレーブ側二次電池２２からの充放電を減少させ、逆に、マスタ側のスイッチング素子１４，１５の温度がスレーブ側スイッチング素子２４，２５温度よりも高い場合にはスレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２の補正量Ｋａｄｊ２がプラスとなり、スレーブ側二次電池２２からの充放電を増加させるような特性となっている。例えば、図９に示すように、スイッチング素子温度差ΔＴＨＣがΔＴＣ１の様にマイナスの場合は、スレーブ側のいずれかのスイッチング素子２４，２５の温度がマスタ側のスイッチング素子１４，１５の温度よりも高く、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２の補正量Ｋａｄｊ２は、―１０％となる。
【００５６】
先に説明した実施形態と同様、図８のステップＳ３０６からＳ３１１に示すように、制御部５０は、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２に補正量Ｋａｄｊ２を加えてスレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’を計算し、１００％からスレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’を差し引いてマスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’を求める。図８のステップＳ３１２に示すように、制御部５０は、各二次電池１２，２２からの出力が各充放電電力配分Ｋｂａｔ１’，Ｋｂａｔ２’となるように各電源ユニット１０，２０の各スイッチング素子１４，１５，２４，２５のオンオフのタイミングを調整する。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態の電動車両用電源装置２００は、スイッチング素子の温度の高い方の電源ユニットの二次電池の電力配分を低減し、スイッチング素子の温度が低い方の電源ユニットの二次電池の電力配分を増加させることによって、スイッチング素子の温度を平均化し、各昇圧コンバータ１１，２１の通過電力が制限されることを抑制することができる。このため、各スイッチング素子１４，１５，２４，２５の温度上昇による各昇圧コンバータ１１，２１の通過電力の制限により並列に接続された各二次電池１２，２２の出力電力が制限されることが抑制され、各二次電池１２，２２の出力を効率的に取り出すことができるという効果を奏する。
【００５８】
以上説明した本実施形態では、各二次電池１２，２２の放電の際の電力配分について説明したが、充電の場合も同様で、補正したマスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’、スレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’の割合で各二次電池１２，２２への充電を行う。
【００５９】
図１０及び図１１を参照しながら他の実施形態について説明する。図１から図９を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。図７に示す昇圧コンバータ１１，２１は、各スイッチング素子１４，１５，２４，２５の各温度ＴＨＣｐ１，ＴＨＣｎ１，ＴＨＣｐ２，ＴＨＣｎ２が一定以上に上昇してきた場合には、その出力電力が制限されてしまう。このような場合には、各スイッチング素子１４，１５，２４，２５の温度ＴＨＣｐ１，ＴＨＣｎ１，ＴＨＣｐ２，ＴＨＣｎ２によって、電力配分の制限を行う。
【００６０】
図１０のステップＳ４０１からＳ４０２に示すように、制御部５０は先に図２を参照して説明した実施形態と同様、各二次電池１２，２２の残存容量（ＳＯＣ）を取得し、これからマスタ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２、を計算する。先の例と同様、マスタ側二次電池残存容量ＳＯＣ１が５０％で、スレーブ側二次電池残存容量ＳＯＣ２が４０％、下限残存容量ＳＯＣ０が２０％の場合、マスタ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１は６０％、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２は４０％となる。
【００６１】
図１０のステップＳ４０３に示すように、制御部５０は各スイッチング素子１４，１５，２４，２５の温度ＴＨＣｐ１，ＴＨＣｎ１，ＴＨＣｐ２，ＴＨＣｎ２を取得する。
【００６２】
図１０のステップＳ４０４及び、図１１に示すように、制御部５０は、メモリに格納しているマスタ側のスイッチング素子１４の温度ＴＨＣｐ１に対するマスタ側の昇圧コンバータ１１の許容負荷率のマップを読み出して、マスタ側のスイッチング素子１４の温度ＴＨＣｐ１に対するマスタ側昇圧コンバータ１１の許容負荷率Ｋｌｉｍｃｐ１を取得し、メモリに格納しているマスタ側のスイッチング素子１５の温度ＴＨＣｎ１に対するマスタ側の昇圧コンバータ１１の許容負荷率のマップを読み出して、マスタ側のスイッチング素子１５の温度ＴＨＣｎ１に対するマスタ側昇圧コンバータ１１の許容負荷率Ｋｌｉｍｃｎ１を取得し、スレーブ側のスイッチング素子２４の温度ＴＨＣｐ2に対するスレーブ側の昇圧コンバータ２１の許容負荷率のマップを読み出して、スレーブ側のスイッチング素子２４の温度ＴＨＣｐ2に対するスレーブ側昇圧コンバータ２１の許容負荷率Ｋｌｉｍｃｐ2を取得し、メモリに格納しているスレーブ側のスイッチング素子２５の温度ＴＨＣｎ2に対するスレーブ側の昇圧コンバータ２１の許容負荷率のマップを読み出して、スレーブ側のスイッチング素子２５の温度ＴＨＣｎ2に対するスレーブ側昇圧コンバータ２１の許容負荷率Ｋｌｉｍｃｎ2を取得する。すなわち、制御部５０は４つのスイッチング素子１４，１５，２４，２５の各温度に基づいて、図１１に示す４つの特性マップから昇圧コンバータ１１，２１に関する４つの許容負荷率を取得する。
【００６３】
制御部５０は、取得した４つの許容負荷率の内、マスタ側の昇圧コンバータ１１についての２つの許容負荷率Ｋｌｉｍｃｐ１，Ｋｌｉｍｃｎ１の小さいほうをマスタ側許容負荷率Ｋｌｉｍ１とし、スレーブ側の昇圧コンバータ２１についての２つの許容負荷率Ｋｌｉｍｃｐ２，Ｋｌｉｍｃｎ２の小さいほうをスレーブ側許容負荷率Ｋｌｉｍ２とする。
【００６４】
図１０のステップＳ４０５からステップＳ４１７に示すように、制御部５０は先に図５を参照して説明した実施形態と同様、各昇圧コンバータ１１，１２のいずれかの負荷率が制限されている場合には、各昇圧コンバータ１１，１２の各許容負荷率Ｋｌｉｍ１，Ｋｌｉｍ２に応じて最大割合Ｋｍａｘ２と最小割合Ｋｍｉｎ２を計算或いは設定し、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２が最大割合Ｋｍａｘ２と最小割合Ｋｍｉｎ２との間にない場合には、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２を最大割合Ｋｍａｘ２または最小割合Ｋｍｉｎ２に制限してスレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’を決定し、１００％からスレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’引いてマスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’とし、このスレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’とマスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’によって各二次電池１２，２２からの出力電力の配分を行う。
【００６５】
本実施形態の電動車両用電源装置２００は先に図７から図９を参照して説明した実施形態と同様、各スイッチング素子１４，１５，２４，２５の温度上昇による各昇圧コンバータ１１，２１の通過電力の制限により並列に接続された各二次電池１２，２２の出力電力が制限されることが抑制され、各二次電池１２，２２の出力を効率的に取り出すことができるという効果を奏する。
【００６６】
以上説明した本実施形態では、各二次電池１２，２２の放電の際の電力配分について説明したが、充電の場合はマスタ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１、スレーブ側基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２、はマスタ側二次電池残存容量ＳＯＣ１、スレーブ側二次電池残存容量ＳＯＣ２と各二次電池１２，２２の充電可能な上限残存容量である上限残存容量ＳＯＣ９に基づいて計算し、放電の場合と同様に補正を行い、補正したマスタ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’、スレーブ側補正充放電電力配分Ｋｂａｔ２’の割合で各二次電池１２，２２への充電を行う。
【００６７】
図１２から図１４を参照して、本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態は、図１に示した電動車両用電源装置１００で電源ユニットが３つ並列になった場合である。図１２に示すように、本実施形態の電動車両用電源装置３００は、第１の二次電池３１２と第１の昇圧コンバータ３１１を含む第１の電源ユニット３１０と、第２の二次電池３２２と第２の昇圧コンバータ３２１を含む第２の電源ユニット３２０と、第３の二次電池３６２と第３の昇圧コンバータ３６１を含む第３の電源ユニット３６０と、を並列に接続したものである。第１、第２の電源ユニット３１０，３２０は図１を参照して説明した実施形態のマスタ電源ユニット１０、スレーブ電源ユニット２０と同様の構成であり、各符号を３００番台として示したものであるので、詳細な説明は省略する。第３の昇圧コンバータ３６１は第１の昇圧コンバータ３１１と同様の構成で、スイッチング素子３６４，３６５とダイオード３６６，３６７と昇圧用のリアクトル３６３とを含んでいる。昇圧用のリアクトル３６３には温度センサ３４７が取り付けられている。第３の二次電池３６２、温度センサ３４７、スイッチング素子３６４，３６５は制御部３５０に接続されている。
【００６８】
図１３、図１４を参照しながら本実施形態の動作について説明する。図１３のステップＳ５０１に示すように、制御部５０は各二次電池３１２，３２２，３６２から各二次電池の残存容量(ＳＯＣ)を取得する。制御部は図１３のステップＳ５０２に示すように、各二次電池３１２，３２２，３６２の充放電可能残存容量に応じて各二次電池３１２，３２２，３６２の第１二次電池基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１、第２二次電池基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２、第３二次電池基本充放電電力配分Ｋｂａｔ３を計算する。
【００６９】
第１二次電池基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１、第２二次電池基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２、第３二次電池基本充放電電力配分Ｋｂａｔ３の計算は以下のように行う。先に説明した実施形態と同様、電動車両用電源装置３００が動作を開始した際の時間ｔ１に制御部５０は第１の二次電池３１２の残存容量を第１二次電池残存容量ＳＯＣ１、第２の二次電池３２２の残存容量を第２二次電池残存容量ＳＯＣ２、第３の二次電池３６２の残存容量を第３二次電池残存容量ＳＯＣ３として取得する。制御部５０はメモリに格納している各二次電池３１２，３２２、３６２の放電可能な下限残存容量ＳＯＣ０を読み出して、第１二次電池残存容量ＳＯＣ１と下限残存容量ＳＯＣ０との差を計算し、第１二次電池放電可能残存容量ΔＳＯＣ１としてメモリに格納し、第２二次電池残存容量ＳＯＣ２と下限残存容量ＳＯＣ０との差を計算し、第２二次電池放電可能残存容量ΔＳＯＣ2としてメモリに格納し、第３二次電池残存容量ＳＯＣ３と下限残存容量ＳＯＣ０との差を計算し、第３二次電池放電可能残存容量ΔＳＯＣ3としてメモリに格納する。制御部５０は、第１二次電池放電可能残存容量ΔＳＯＣ１と第２二次電池放電可能残存容量ΔＳＯＣ2と第３二次電池放電可能残存容量ΔＳＯＣ３の各大きさの割合に応じて、各二次電池３１２，３２２，３６２の各基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１，Ｋｂａｔ２，Ｋｂａｔ3を計算する。すなわち、第１二次電池基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１、第２二次電池基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２、第３二次電池基本充放電電力配分Ｋｂａｔ３はそれぞれ以下のようになる。
Ｋｂａｔ１＝ΔＳＯＣ１／（ΔＳＯＣ１＋ΔＳＯＣ2＋ΔＳＯＣ３）  ―――    (式１４)
Ｋｂａｔ２＝ΔＳＯＣ２／（ΔＳＯＣ１＋ΔＳＯＣ2＋ΔＳＯＣ３）  ―――    (式１５)
Ｋｂａｔ３＝ΔＳＯＣ３／（ΔＳＯＣ１＋ΔＳＯＣ2＋ΔＳＯＣ３）  ―――    (式１６)
として計算される。
【００７０】
図１３のステップＳ５０３に示すように、制御部５０は第１のリアクトル３１３の温度を第１リアクトル温度ＴＨＬ１として取得し、第２のリアクトル３２３の温度を第２リアクトル温度ＴＨＬ２として取得し、第３のリアクトル３６３の温度を第３リアクトル温度ＴＨＬ３として取得する。図１３のステップＳ５０４に示すように、制御部５０は、各リアクトルの平均温度ＴＨＬＡを計算する。そして、図１３のステップＳ５０５に示すように、平均温度ＴＨＬＡと第１のリアクトル３１３の温度ＴＨＬ１との差を第１温度差ΔＴＨＡ１としてメモリに格納し、平均温度ＴＨＬＡと第２のリアクトル３２３の温度ＴＨＬ２との差を第２温度差ΔＴＨＡ2としてメモリに格納し、そして平均温度ＴＨＬＡと第３のリアクトル３６３の温度ＴＨＬ３との差を第３温度差ΔＴＨＡ3としてメモリに格納する。
【００７１】
図１３のステップＳ５０６に示すように、制御部５０は、図１４に示す各温度差ΔＴＨＡ１，ΔＴＨＡ2，ΔＴＨＡ3に対する各基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１，Ｋｂａｔ２，Ｋｂａｔ3の各補正量Ｋａｄｊ１，Ｋａｄｊ２，Ｋａｄｊ３を取得して、図１３のステップＳ５０７、Ｓ５０８に示すように、各二次電池３１２，３２２，３６２の各基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１，Ｋｂａｔ２，Ｋｂａｔ3に加算し、各補正充放電電力配分Ｋｂａｔ1’，Ｋｂａｔ２’，Ｋｂａｔ３’とする。この際、各補正量Ｋａｄｊ１，Ｋａｄｊ２，Ｋａｄｊ３のうちのプラスの補正量の合計とマイナスの補正量の合計が等しくなり、全補正量の合計がゼロとなるように各補正量Ｋａｄｊ１，Ｋａｄｊ２，Ｋａｄｊ３を決定する。例えば、第１の二次電池３１２の補正量Ｋａｄｊ１がマイナスの場合、第２、第３の二次電池３２２，３６２の各補正量Ｋａｄｊ２，Ｋａｄｊ３は補正量Ｋａｄｊ１の絶対値を各二次電池３２２，３２３の基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２，Ｋｂａｔ3の大きさの割合に応じて配分するようにしてもよい。そして、図１３のステップＳ５０８に示すように、制御部５０は、各二次電池３１２，３２２，３６２からの出力が各補正充放電電力配分Ｋｂａｔ１’，Ｋｂａｔ２’ ，Ｋｂａｔ３’となるように各電源ユニット３１０，３２０，３６０の各スイッチング素子３１４，３１５，３２４，３２５，３６４，３６５のオンオフのタイミングを調整する。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態の電動車両用電源装置３００は、先に説明した実施形態と同様の効果を奏すると共に、３つ以上の電源ユニットが並列に接続された場合でも各二次電池の出力を効率的に取り出すことができるという効果を奏する。
【００７３】
以上説明した本実施形態では、各二次電池３１２，３２２，３６２の放電の際の電力配分について説明したが、充電の場合は、第１二次電池基本充放電電力配分Ｋｂａｔ１、第２二次電池基本充放電電力配分Ｋｂａｔ２、第３二次電池基本充放電電力配分Ｋｂａｔ３を第１二次電池残存容量ＳＯＣ１、第２二次電池残存容量ＳＯＣ２、第３二次電池残存容量ＳＯＣ３と各二次電池３１２，３２２，３６２の充電可能な上限残存容量である上限残存容量ＳＯＣ９に基づいて計算し、放電の場合と同様に補正を行い、補正した各補正充放電電力配分Ｋｂａｔ1’，Ｋｂａｔ２’，Ｋｂａｔ３’の割合で各二次電池３１２，３２２，３６２への充電を行う。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施形態における電動車両用電源装置の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態における電動車両用電源装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態における電動車両用電源装置の二次電池の放電を示すグラフである。
【図４】本発明の実施形態における電動車両用電源装置において、リアクトル温度差と補正量との関係を示すマップである。
【図５】本発明の他の実施形態における電動車両用電源装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の他の実施形態における電動車両用電源装置において、リアクトル温度と許容負荷率との関係を示すマップである。
【図７】本発明の他の実施形態における電動車両用電源装置の構成を示す説明図である。
【図８】本発明の他の実施形態における電動車両用電源装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態における電動車両用電源装置において、スイッチング素子温度差と補正量との関係を示すマップである。
【図１０】本発明の他の実施形態における電動車両用電源装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の他の実施形態における電動車両用電源装置において、スイッチング素子温度と許容負荷率との関係を示すマップである。
【図１２】本発明の他の実施形態における電動車両用電源装置の構成を示す説明図である。
【図１３】本発明の実施形態における電動車両用電源装置の動作を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施形態における電動車両用電源装置において、リアクトル平均温度との温度差に対する補正量との関係を示すマップである。
【符号の説明】
【００７５】
１０  マスタ電源ユニット、１１  マスタ側昇圧コンバータ、１２  マスタ側二次電池、１３  マスタ側リアクトル、１４，１５，２４，２５  スイッチング素子、１６，１７，２６，２７  ダイオード、２０  スレーブ電源ユニット、２１  スレーブ側昇圧コンバータ、２２  スレーブ側二次電池、２３  スレーブ側リアクトル、３１  インバータ、３２  モータジェネレータ、４１〜４６  温度センサ、５０  制御部、１００，２００，３００  電動車両用電源装置、３１０，３２０，３６０  電源ユニット、３６１  昇圧コンバータ。
【図１】
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【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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