專利名稱:電源系統(tǒng)及具備該電源系統(tǒng)的車輛、蓄電裝置的升溫控制方法、和記錄有用于使計算機執(zhí) ...的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及用于使電源系統(tǒng)中包含的蓄電裝置升溫的控制技術。
背景技術:
近幾年,在作為動力源搭載電動機的混合動力汽車(Hybrid Vehicle )、 電動汽車(Electric Vehicle)等車輛中,為了提高加速性能、行駛持續(xù)距 離等的行駛性能,蓄電部的大容量化正在發(fā)展。而且,作為用于使蓄電部 大容量化的辦法,提出了具有多個蓄電裝置的結構。
例如,日本專利特開2003 -209969號公報公開了具備多個電源級 (stage)的電源控制系統(tǒng)。該電源控制系統(tǒng)具備相互并聯(lián)連接并向至少一 臺變換器供給直流電力的多個電源級。各電源級包括電池、和升壓/降壓 DC-DC轉換器。
在該電源控制系統(tǒng)中,控制所述多個電源級,使得分別包含在多個電 源級中的多個電池均等地充放電,并維持對變換器的輸出電壓。
通常,二次電池、電容器等的蓄電裝置,若溫度下降則容量降低,其 結果是,充放電特性下降。因此,在上述的混合動力汽車等中,車輛系統(tǒng) 啟動之后,在蓄電裝置的溫度下降的情況下,需要迅速使蓄電裝置升溫。 尤其是,在如上述的日本專利特開2003 - 209969號公報中所公開的電源控 制系統(tǒng)一樣具有多個蓄電裝置的系統(tǒng)中,為了充分享受蓄電部的大容量化 的有利之處,需要在行駛開始前使蓄電裝置升溫。
但是,在上述的日本專利特開2003-209969號公報中,關于蓄電裝置 的運用,只是公開了使分別包含在多個電源級中的多個電池均等地充放電, 對于用于在低溫時迅速使多個蓄電裝置升溫的方法,沒有特別進行研究和 討論。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的在于,提供能夠迅速使蓄電部升溫的電源系統(tǒng)以 及具備該電源系統(tǒng)的車輛。
另外,本發(fā)明的另一個目的在于,提供用于使蓄電部迅速升溫的升溫 控制方法。
再有,本發(fā)明的另一個目的在于,提供記錄有程序的計算機可讀取的 記錄介質,所述程序用于使計算機執(zhí)行使蓄電部迅速升溫的升溫控制。
根據(jù)本發(fā)明,電源系統(tǒng)是能夠向負載裝置供給電力的電源系統(tǒng),該電 源系統(tǒng)具備能夠充放電的第一蓄電裝置和第二蓄電裝置、電力線、第一轉 換器和第二轉換器、控制裝置、和第一電壓傳感器。電力線被構成為能夠 在該電源系統(tǒng)和負載裝置之間授受電力。第 一轉換器設置在第 一蓄電裝置 和電力線之間,在第一蓄電裝置和電力線之間進行電壓變換。第二轉換器 設置在第二蓄電裝置和電力線之間,在第二蓄電裝置和電力線之間進行電 壓變換??刂蒲b置控制第一轉換器以及第二轉換器。第一電壓傳感器檢測 電力線的電壓??刂蒲b置,在升溫控制時,基于使用了電力線的目標電壓 和來自第一電壓傳感器的檢測電壓之間的偏差的電壓反饋控制的運算結 果,控制第一轉換器和第二轉換器的任一方,基于不使用偏差的電壓前饋 控制的運算結果,控制另一方轉換器,所述升溫控制,通過經(jīng)由第一轉換 器和第二轉換器以及電力線在第一蓄電裝置和第二蓄電裝置之間授受電
力,以此^f吏第一蓄電裝置和第二蓄電裝置的至少一方升溫。
優(yōu)選的是,控制裝置包括第一控制部和第二控制部、切換控制部。第 一控制部和第二控制部分別控制第一轉換器和第二轉換器。切換控制部, 在升溫控制時,生成能夠切換是執(zhí)行電壓反饋控制還是執(zhí)行電壓前饋控制 的切換指令,分別輸出到第一控制部和第二控制部。第一控制部和第二控 制部的各個具有電壓反饋補償部、電壓前饋補償部、和切換部。電壓反饋
補償部^^構成為能夠對對應的轉換器進行電壓反饋控制。電壓前饋補償部 被構成為能夠對對應的轉換器進行電壓前饋控制。切換部被構成為能夠根 據(jù)切換指令使電壓反饋補償部的功能有效/無效。切換控制部,在升溫控制
7時生成切換指令,使得第一控制部和第二控制部的任一方的電壓反饋補償 部的功能有效,且使另一方的控制部的電壓反饋補償部的功能無效。
再有,優(yōu)選的是,電源系統(tǒng)還具備第二電壓傳感器和第三電壓傳感器。 第二電壓傳感器和第三電壓傳感器分別檢測第一蓄電裝置和第二蓄電裝置 的電壓。電壓前饋補償部將來自第二電壓傳感器或第三電壓傳感器的對應 的蓄電裝置的檢測電壓和電力線的目標電壓的比作為補償量。
優(yōu)選的是,控制裝置,在升溫控制時,基于電壓反饋控制的運算結果, 控制與放電側的蓄電裝置相對應的轉換器,基于電壓前饋控制的運算結果, 控制與充電側的蓄電裝置相對應的轉換器。
再有,優(yōu)選的是,第一轉換器和第二轉換器的各個,包括雙象限斬波 電路。控制裝置,在升溫控制時,控制與充電側的蓄電裝覃相對應的轉換 器,使得構成與充電側的蓄電裝置相對應的轉換器的上臂的開關元件成為 導通狀態(tài)。
另外,才艮據(jù)本發(fā)明,車輛具備如上所述的任一電源系統(tǒng)和驅動力產(chǎn)生 部,所述驅動力產(chǎn)生部,從電源系統(tǒng)接受電力的供給而產(chǎn)生車輛的驅動力。 另外,根據(jù)本發(fā)明,蓄電裝置的升溫控制方法是能夠向負載裝置供給
電力的電源系統(tǒng)中的蓄電裝置的升溫控制方法。電源系統(tǒng)具備能夠充;^文電 的第一蓄電裝置和第二蓄電裝置、電力線、第一轉換器和第二轉換器、和 電壓傳感器。電力線被構成為能夠在該電源系統(tǒng)和負載裝置之間授受電力。 第一轉換器設置在笫一蓄電裝置和電力線之間,在第一蓄電裝置和電力線 之間進行電壓變換。第二轉換器設置在第二蓄電裝置和電力線之間,在第 二蓄電裝置和電力線之間進行電壓變換。電壓傳感器檢測電力線的電壓。 升溫控制方法包括第一步驟和第二步驟,所述第一步驟,在升溫控制時, 基于使用了電力線的目標電壓和來自電壓傳感器的檢測電壓之間的偏差的 電壓反饋控制的運算結果,控制第一轉換器和第二轉換器的任一方,所述 升溫控制,通過經(jīng)由第一轉換器和第二轉換器以及電力線,在第一蓄電裝 置和第二蓄電裝置之間授受電力,以此使第一蓄電裝置和第二蓄電裝置的
至少一方升溫;所述第二步驟,在升溫控制時,基于不使用偏差的電壓前
饋控制的運算結果,控制另一方的轉換器。另外,根據(jù)本發(fā)明,記錄介質是記錄有用于使計算機執(zhí)行能夠向負載 裝置供給電力的電源系統(tǒng)中的蓄電裝置的升溫控制的程序的計算機可讀取 的記錄介質。電源系統(tǒng)具備能夠充放電的第一蓄電裝置和第二蓄電裝置、 電力線、第一轉換器、第二轉換器和第一電壓傳感器。電力線被構成為能 夠在該電源系統(tǒng)和負載裝置之間授受電力。第 一轉換器設置在第 一蓄電裝 置和電力線之間,在第一蓄電裝置和電力線之間進行電壓變換。第二轉換 器設置在第二蓄電裝置和電力線之間,在笫二蓄電裝置和電力線之間進行 電壓變換。電壓傳感器檢測電力線的電壓。記錄介質記錄用于使計算機執(zhí) 行第一步驟和第二步驟的程序,所述第一步驟,在升溫控制時,基于使用 了電力線的目標電壓和來自電壓傳感器的檢測電壓之間的偏差的電壓反饋 控制的運算結果,控制第一轉換器和第二轉換器的任一方,所述升溫控制, 通過經(jīng)由第一轉換器和第二轉換器以及電力線,在第一蓄電裝置和第二蓄 電裝置之間授受電力,以此使第一蓄電裝置和第二蓄電裝置的至少一方升
溫;所述第二步驟,在升溫控制時,基于不使用偏差的電壓前饋控制的運 算結果控制另一方的轉換器。
因此,根據(jù)本發(fā)明,能夠使第一蓄電裝置和第二蓄電裝置迅速升溫。 其結果是,即使在低溫的情況下,也能夠從車輛的行駛開始時起確保所期 望的行駛性能。
圖l是本發(fā)明的實施方式l所涉及的車輛的整體框圖。
圖2是圖1所示的轉換器的概略構成圖。
圖3是圖1所示的轉換器ECU的功能框圖。
圖4是圖3所示的升溫控制部的詳細的功能框圖。
圖5是由圖4所示的升溫控制部進行的升溫控制的流程圖。
圖6是表示在升溫控制時的電力的流向的第一圖。
圖7是表示在升溫控制時的電力的流向的第二圖。
圖8是在實施方式1的變形例中的升溫控制的流程圖。
圖9是在實施方式2中的升溫控制部的詳細的功能框圖。圖IO是由圖9所示的升溫控制部進行的升溫控制的流程圖。 圖11是表示在實施方式2中的升溫控制時的電力的流向的第一圖。 圖12是表示在實施方式2中的升溫控制時的電力的流向的第二圖。 圖13是在實施方式2的變形例中的升溫控制部的詳細的功能框圖。 圖14是由圖13所示的升溫控制部進行的升溫控制的流程圖。
具體實施例方式
下面,對本發(fā)明的實施方式,參照附圖進行詳細說明。此外,對于圖 中相同或者相當?shù)牟糠謽松狭讼嗤母綀D標記,不重復其說明。 實施方式1
圖l是本發(fā)明的實施方式1的車輛的整體框圖。參照圖1,該車輛100 具備電源系統(tǒng)1和驅動力產(chǎn)生部3。驅動力產(chǎn)生部3包括變換器30-1、 30 -2、電動發(fā)電才幾34-1、 34-2、動力傳遞機構36、驅動軸38、和驅動 ECU (Electronic Control Unit:電子控制單元)32。
變換器30 - 1、 30 - 2并聯(lián)連接于主正母線MPL以及主負母線MNL。 而且,變換器30-1、 30-2將從電源系統(tǒng)1供給的驅動電力(直流電力) 轉換成交流電力,分別輸出到電動發(fā)電機34-l、 34-2。另外,變換器30 -1、 30-2將分別由電動發(fā)電機34-l、 34-2發(fā)電所得的交流電力轉換 成直流電力,作為再生電力輸出到電源系統(tǒng)l。
此外,各變換器30-l、 30-2,例如由包括三相中的開關元件的橋式 電路構成。而且,變換器30-l、 30-2通過分別根據(jù)來自驅動ECU32的 驅動信號PWM1、 PWM2進行開關動作,以此驅動對應的電動發(fā)電機。
電動發(fā)電機34-l、 34-2接受分別來自變換器30-1、 30-2的交流 電力而產(chǎn)生旋轉驅動力。另外,電動發(fā)電機34-l、 34-2接受來自外部的 旋轉力而發(fā)電產(chǎn)生交流電力。例如,電動發(fā)電機34-l、 34-2由具備埋設 有永久》茲l5^的轉子的三相交流旋轉電機構成。而且,電動發(fā)電機34-l、 34-2與動力傳遞機構36連結,經(jīng)由還與動力傳遞機構36連結的驅動軸 38,向車輪(未圖示)傳遞旋轉驅動力。
10此外,在將驅動力產(chǎn)生部3適用于混合動力車輛的情況下,電動發(fā)電 機34-l、 34-2經(jīng)由動力傳遞機構36或驅動軸38還與發(fā)動機(未圖示) 連結。而且,由驅動ECU32執(zhí)行控制,使得發(fā)動機所產(chǎn)生的驅動力和電 動發(fā)電機34-1、 34-2所產(chǎn)生的驅動力成為最合適的比例。在適用于這種 混合動力車輛的情況下,也可以使電動發(fā)電機34-1、 34-2的任一方專作 電動機發(fā)揮作用,使另一方的電動發(fā)電機專作發(fā)電機發(fā)揮作用。
驅動ECU32,基于從未圖示的各傳感器的發(fā)送過來的信號、行駛狀況 以及油門開度等,計算出電動發(fā)電機34-1、 34-2的轉矩目標值TR1、 TR2以及轉速目標值MRN1、 MRN2。然后,驅動ECU32以使電動發(fā)電 才幾34-1產(chǎn)生的轉矩以及轉速分別成為轉矩目標值TR1以及轉速目標值 MRN1的方式生成驅動信號PWM1而控制變換器30 - 1,并且以使電動發(fā) 電機34 - 2產(chǎn)生的轉矩以及轉速分別成為轉矩目標值TR2以及轉速目標值 MRN2的方式生成驅動信號PWM2而控制變換器30-2。另外,驅動 ECU32向電源系統(tǒng)1的轉換器ECU2 (后述)輸出所計算出的轉矩目標值 TR1 、 TR2以及轉速目標值MRN1 、 MRN2 。
另一方面,電源系統(tǒng)l包括蓄電裝置6-l、 6-2、轉換器8-l、 8-2、 平滑電容器C、轉換器ECU2、電池ECU4、電流傳感器10-1、 10 - 2、 電壓傳感器12-1、 12-2、 18、溫度傳感器14-1、 14-2。
蓄電裝置6-1、 6-2為能夠充放電的直流電源,例如,由鎳氬電池、 鋰離子電池等二次電池構成。而且,蓄電裝置6-1經(jīng)由正極線PL1以及 負極線NL1與轉換器8 - 1連接,蓄電裝置6-2經(jīng)由正極線PL2以及負 極線NL2與轉換器8-2連接。此外,也可以由雙電層電容器構成蓄電裝 置6-1、 6-2。
轉換器8 - 1設置在蓄電裝置6 - 1和主正母線MPL和主負母線MNL 之間,基于來自轉換器ECU2的驅動信號PWCl,在蓄電裝置6-l與主 正母線MPL和主負母線MNL之間進行電壓變換。轉換器8-2設置在蓄 電裝置6-2與主正母線MPL和主負母線MNL之間,基于來自轉換器 ECU2的驅動信號PWC2,在蓄電裝置6-2與主正母線MPL和主負母線MNL之間進行電壓變換。
平滑電容器C連接在主正母線MPL和主負母線MNL之間,降低包 含于主正母線MPL和主負母線MNL的電力變動成分。電壓傳感器18檢 測主正母線MPL和主負母線MNL之間的電壓Vh,將其檢測結果輸出到 轉換器ECU2。
電流傳感器10-1、 10-2,分別檢測蓄電裝置6-1的輸入輸出的電 流值Ibl以及蓄電裝置6-2的輸入輸出的電流值Ib2,將其檢測結果輸出 到轉換器ECU2以及電池ECU4。此外,電流傳感器10-1、 10-2將從對 應的蓄電裝置輸出的電流(放電電流)作為正值來檢測,將輸入到對應的 蓄電裝置的電流(充電電流)作為負值來檢測。此外,雖然在圖中示出電 流傳感器10-1、 10-2分別檢測正極線PL1、 PL2的電流值的情況,但 電流傳感器10-1、 10-2也可以分別檢測負極線NL1、 NL2的電流。
電壓傳感器12-1、 12-2分別檢測蓄電裝置6-1的電壓值Vbl以及 蓄電裝置6-2的電壓值Vb2,將其檢測結果輸出到轉換器ECU2以及電 池ECU4。溫度傳感器14-1、 14-2分別檢測蓄電裝置6-1的內(nèi)部的溫 度Tbl以及蓄電裝置6-2的內(nèi)部的溫度Tb2,將其檢測結果輸出到電池 ECU4。
電池ECU4基于來自電流傳感器10-1的電流值Ibl、來自電壓傳感 器12-1的電壓值Vbl以及來自溫度傳感器14-1的溫度Tbl,計算出表 示蓄電裝置6-l的充電狀態(tài)(SOC: Stage Of Charge)的狀態(tài)量SOCl, 將其計算出的狀態(tài)量SOC1和溫度Tbl —起輸出到轉換器ECU2。
另外,電池ECU4基于來自電流傳感器10-2的電流值Ib2、來自電 壓傳感器12-2的電壓值Vb2以及來自溫度傳感器14-2的溫度Tb2,計 算出表示蓄電裝置6-2的SOC的狀態(tài)量SOC2,將其計算出的狀態(tài)量 SOC2與溫度Tb2—起輸出到轉換器ECU2。此外,關于狀態(tài)量SOCl、 SOC2的計算方法,可以使用各種公知的方法。
轉換器ECU2基于來自電流傳感器10-1、 10-2以及電壓傳感器12 -l、 12-2、 18的各檢測值、來自電池ECU4的溫度Tbl、 Tb2以及狀態(tài)量SOCl、 SOC2、以及來自驅動ECU32的轉矩目標值TR1、 TR2以及轉 速目標值MRN1、 MRN2,生成用于分別驅動轉換器8 - 1、 8-2的驅動信 號PWC1、 PWC2。然后,轉換器ECU2將其所生成的驅動信號PWC1、 PWC2分別輸出到轉換器8-l、 8-2,從而控制轉換器8-l、 8-2。此 外,對轉換器ECU2的構成,將在后面進行詳細說明。
圖2是圖1所示的轉換器8-l、 8-2的概略構成圖。此外,轉換器8 -2的構成以及動作與轉換器8-l相同,因此,下面對轉換器8-l的構 成以及動作,進行說明。參照圖2,轉換器8-1包括斬波電路40-l、正 母線LN1A、負母線LN1C、布線LN1B和平滑電容器Cl。斬波電路40 -1包括晶體管Q1A、 Q1B、 二極管D1A、 D1B、和電感器L1。
正母線LN1A的一端連接于晶體管Q1B的集電極,另一端連接于主 正母線MPL。另外,負母線LN1C的一端連接于負極線NL1,另一端連 接于主負母線MNL。
晶體管Q1A、 Q1B串聯(lián)連接在負母線LN1C和正母線LN1A之間。 具體地講,晶體管Q1A的發(fā)射極連接于負母線LN1C,晶體管Q1B的集 電極連接于正母線LN1A。 二極管D1A、 D1B分別反并聯(lián)連接于晶體管 Q1A、 Q1B。電感器L1連接于晶體管Q1A和晶體管Q1B的連接點。
布線LN1B的一端連接于正極線PL1,另一端連接于電感器L1。平滑 電容器Cl連接在布線LN1B和負母線LN1C之間,降低包含在布線LN1B 以及負母線LN1C之間的直流電壓中的交流成分。
而且,斬波電路40-1根據(jù)來自轉換器ECU2 (未圖示)的驅動信號 PWC1,在蓄電裝置6-l放電時,對從正極線PL1以及負極線NL1接受 的直流電力(驅動電力)進行升壓,在蓄電裝置6-l充電時,對從主正母 線MPL以及主負母線MNL接受的直流電力(再生電力)進行降壓。
下面,對轉換器8-l的電壓變換動作(升壓動作以及降壓動作)進行 說明。在升壓動作時,轉換器ECU2將晶體管Q1B維持在截止狀態(tài),并 且使晶體管Q1A以預定的占空比導通/截止。在晶體管Q1A的導通期間, 放電電流從蓄電裝置6-l依次經(jīng)由布線LNlB、電感器L1、 二極管D1B以及正母線LN1A流向主正母線MPL。同時,泵電流(pump current)從蓄電裝置6-l依次經(jīng)由布線LNlB、電感器L1、晶體管Q1A以及負母線LN1C流過。電感器Ll通過該泵電流儲存電磁能。然后,若晶體管Q1A從導通狀態(tài)遷移到截止狀態(tài),則電感器Ll將所儲存的電磁能重疊于放電電流。其結果是,從轉換器8-l向主正母線MPL以及主負母線MNL供給的直流電力的平均電壓只升壓與根據(jù)占空比儲存在電感器Ll中的電磁能相當?shù)碾妷骸?br>
另一方面,在降壓動作時,轉換器ECU2使晶體管Q1B以預定的占空比導通/截止,并且將晶體管Q1A維持在截止狀態(tài)。在晶體管Q1B的導通期間,充電電流從主正母線MPL依次經(jīng)由正母線LN1A、晶體管Q1B、電感器Ll以及布線LN1B流向蓄電裝置6-1。而且,若晶體管Q1B從導通狀態(tài)遷移到截止狀態(tài),則電感器L1產(chǎn)生磁通量以防礙電流變化,因此,充電電流依次經(jīng)由晶體管D1A、電感器L1以及布線LN1B而繼續(xù)流過。另一方面,從電能的角度來看,因為只在晶體管Q1B的導通期間從主正母線MPL以及主負母線MNL供給直流電力,所以若假設充電電流保持一定(若假設電感器Ll的電感充分大),則從轉換器8 - 1供給至蓄電裝置6
的直流電壓乘以占空比所得的值。
為了控制這種轉換器8-1的電壓變換動作,轉換器ECU2生成驅動信號PWC1C,該驅動信號PWC1C包括用于控制晶體管Q1A的導通/截止的驅動信號PWC1A以及用于控制晶體管Q1B的導通/截止的驅動信號PWC1B。
圖3是圖1所示的轉換器ECU2的功能框圖。參照圖3,轉換器ECU2包括行駛時控制部42和升溫控制部44。
行駛時控制部42從驅動ECU32接收電動發(fā)電機34-1、 34-2的轉矩目標值TR1、 TR2以及轉速目標值MRN1、 MRN2。另外,行駛時控制部42從電壓傳感器18接收電壓值Vh,從電流傳感器10-1、 10-2分別接收電流值Ibl、 Ib2。
14而且,行駛時控制部42,在來自升溫控制部42的控制信號CTL為非 激活狀態(tài)時,即,未執(zhí)行由升溫控制部44進行的升溫控制時,基于這些信 號,生成用于分別驅動轉換器8-l、 8-2的驅動信號PWCl、 PWC2,將 所生成的驅動信號PWC1、 PWC2分別輸出到轉換器8-1、 8-2。另一方 面,行駛時控制部42,在控制信號CTL為激活狀態(tài)時,即,在由升溫控 制部44正在執(zhí)行升溫控制時,中止驅動信號PWC1、 PWC2的生成。
升溫控制部44從電池ECU44接收溫度Tbl、 Tb2以及狀態(tài)量SOCl、 SOC2。另外,升溫控制部44從電壓傳感器12-1、 12-2分別接收電壓 值Vbl、 Vb2,從電壓傳感器18接收電壓值Vh。而且,升溫控制部44, 當表示蓄電裝置6-l、6-2溫度的溫度Tbl、Tb2的任一方比預定值低時, 通過經(jīng)由轉換器8-1、 8-2以及主正母線MPL和主負母線MNL在蓄電 裝置6-1、 6-2之間進行電力的授受,以此執(zhí)行使蓄電裝置6-1、 6-2 升溫的升溫控制。
具體地講,升溫控制部44,當溫度Tbl、 Tb2的任一方比預定值低時, 基于上述各信號,通過后述的方法,生成驅動信號PWC1、 PWC2。而且, 升溫控制部44,將所生成的驅動信號PWC1、 PWC2分別輸出到轉換器8 -l、 8-2,并將被輸出到行駛時控制部42的控制信號CTL激活。
圖4是圖3所示的升溫控制部44的詳細的功能框圖。參照圖4,升溫 控制部44包括電壓控制部50-1、 50-2、和切換控制部70。
電壓控制部50-1包括減法部52-1、 56-1、 PI控制部54-1、切換 部55-l、和調(diào)制部58-l。減法部52-l從由切換控制部70輸出的目標 電壓VRl減去電壓值Vh,將其運算結果輸出到PI控制部54-1。 PI控制 部54 - 1以目標電壓VRl和電壓值Vh的偏差作為輸入進杵比例積分運算, 將其運算結果輸出到切換部55-1。即,Pl控制部54-l是^f吏用了目標電 壓VR1和電壓值Vh之間的偏差的電壓反饋(以下也稱為"電壓FB,,)補 償項。
切換部55-1,在從切換控制部70輸出的切換信號SW1被激活時, 將PI控制部54 - 1的運算結果輸出到減法部56 - 1。另 一方面,切換部55- 1,在切換信號SW1處于非激活狀態(tài)時,代替PI控制部54 - 1的運算 結果而將值"0"向減法部56-1輸出。即,切換部55-1,在切換信號 SWl被激活時,使由PI控制部54 - 1進行的電壓FB控制的功能有效, 在切換信號SWl處于非激活狀態(tài)時,使由PI控制部54 - 1進行的電壓FB 控制的功能無效。
減法部56 - 1,從以電壓值Vbl/目標電壓VRl表示的轉換器8 - 1的 理論升壓比的倒數(shù)減去切換部55 - 1的輸出,將其運算結果作為占空指令 Tonl向調(diào)制部58-1輸出。即,該減法部56 - 1中的輸入項(電壓值Vbl/ 目標電壓VRl)是基于轉換器8-1的理論升壓比的電壓前饋(以下也稱 為"電壓FF,)補償項。
調(diào)制部58-1,基于占空指令Tonl和由未圖示的振蕩部生成的載波 (carrierwave),生成驅動信號PWC1,將所生成的驅動信號PWC1向轉 換器8-1的晶體管Q1A、 Q1B輸出。
電壓控制部50-2包括減法部52-2、 56-2、 PI控制部54-2、切換 部55 - 2、和調(diào)制部58 - 2。電壓控制部50-2的構成與電壓控制部50 - 1 相同。即,PI控制部54-2是使用了目標電壓VR2和電壓植Vh的偏差的 電壓FB補償項,減法部56-2中的輸入項(電壓值Vb2/目標電壓VR2) 是基于轉換器8-2的理論升壓比的電壓FF補償項。而且,切換部55-2, 在來自切換控制部70的切換信號SW2被激活時,使由PI控制部54-2 進行的電壓FB控制的功能有效,在切換信號SW2處于非激活狀態(tài)時,使 由PI控制部54-2進行的電壓FB控制的功能無效。
切換控制部70,基于溫度Tbl、 Tb2,判斷是否執(zhí)行蓄電裝置6-1、 6 - 2的升溫控制,在執(zhí)行升溫控制時,將被輸出到圖3所示的行駛時控制 部42的控制信號CTL激活。而且,切換控制部70,在升溫控制時,基于 溫度Tbl、 Tb2以及狀態(tài)量SOCl、 SOC2,生成轉換器8 - 1的目標電壓 VR1和轉換器8 - 2的目標電壓VR2以及切換信號SW1、 SW2,將目標電 壓VR1以及切換信號SW1向電壓控制部50 - 1輸出,并將目標電壓VR2 以及切換信號SW2向電壓控制部50 - 2輸出。
16圖5是由圖4所示的升溫控制部44進行的升溫控制的流程圖。此夕卜, 在該流程圖中示出的處理,每隔一定時間或者在預定的條件成立時(例如 系統(tǒng)啟動時),從主程序調(diào)出并被執(zhí)行。
參照圖4以及圖5,切換控制部70判斷來自溫度傳感器14 - 1的溫度 Tbl或者來自溫度傳感器14-2的溫度Tb2是否低于預先設定的閾值溫度 Tth (例如-IO'C )(步驟S10 )。切換控制部70,若判斷為溫度Tbl、 Tb2 都在閾值溫度Tth以上(在步驟SIO中為"否,,),則使處理進入步驟S110, 并使被輸出到行駛時控制部42 (圖3 )的控制信號CTL成為非激活狀態(tài)。
若在步驟S10中判斷為溫度Tbl或者Tb2低于溫度Tth (在步驟S10 中為"是"),則切換控制部70將被輸出到行駛時控制部42的控制信號CTL 激活。而且,切換控制部70判斷狀態(tài)量SOC1是否小于狀態(tài)量SOC2 (步 驟S20 )o
切換控制部70,若判斷為狀態(tài)量SOC1小于狀態(tài)量SOC2(在步驟S20 中為"是"),則將蓄電裝置6-1、 6-2分別決定為充電側以瓦故電側(步 驟30)。而且,切換控制部70,使被輸出到電壓控制部50-1的切換部55 -1的切換信號SW1成為非激活狀態(tài),將被輸出到電壓控制部50-2的切 換部55-2的切換信號SW2激活(步驟S40 )。
這樣一來,在與充電側的蓄電裝置6-1相對應的電壓控制部50-1 中,由PI控制部54-1進行的電壓FB控制功能無效;在與放電側的蓄電 裝置6-2相對應的電壓控制部50-2中,由PI控制部54-2進行的電壓 FB控制功能有效。即,電壓控制部50-l成為基于理論升壓比的電壓FF 控制系統(tǒng);電壓控制部50-2成為由PI控制部54-2實現(xiàn)的電壓FB控制 系統(tǒng)。
接著,切換控制部70生成轉換器8 - 1的目標電壓VR1以及轉換器8 - 2的目標電壓VR2 (步驟50 )。在此,切換控制部70將目標電壓VR2 設定為高于目標電壓VR1,使得電力從被決定為放電側的蓄電裝置6-2 流向被決定為充電側的蓄電裝置6-1。
然后,在生成目標電壓VR1、 VR2后,電壓控制部50-l,基于目標電壓VR1通過電壓FF控制對轉換器8 一 1進行控制,電壓控制部50-2, 基于目標電壓VR2通過電壓FB控制對轉換器8-2進行控制。由此,電 力從蓄電裝置6-2依次經(jīng)由轉換器8-2、主正母線MPL和主負母線 MNL、以及轉換器8-1流向蓄電裝置6-1,蓄電裝置6-l、 6-2的升 溫控制被執(zhí)行(步驟S60)。
另一方面,若在步驟S20中判斷為狀態(tài)量SOCl為狀態(tài)量SOC2以上 (在步驟S20中為"否"),則切換控制部70將蓄電裝置6-l、 6-2分別 決定為放電側以及充電側(步驟S70)。然后,切換控制部70,將切換信 號SW1激活,使切換信號SW2成為非激活狀態(tài)(步驟S80)。
這樣一來,在與放電側的蓄電裝置6-1相對應的電壓控制部50-1 中,由PI控制部54-1進行的電壓FB控制功能有效;在與充電側的蓄電 裝置6-2相對應的電壓控制部50-2中,由PI控制部54-2進行的電壓 FB控制功能無效。即,電壓控制部50-l成為由PI控制部54-l實現(xiàn)的 電壓FB控制系統(tǒng);電壓控制部50-2成為基于理論升壓比的電壓FF控制 系統(tǒng)。
接著,切換控制部70生成目標電壓VR1、 VR2(步驟90)。在此,切 換控制部70將目標電壓VR1設定為高于目標電壓VR2,使得電力從被決 定為放電側的蓄電裝置6 - 1流向被決定為充電側的蓄電裝置6 - 2。
然后,在生成目標電壓VR1、 VR2后,電壓控制部50-l,基于目標 電壓VR1通過電壓FB控制對轉換器8 - 1進行控制,電壓控制部50-2, 基于目標電壓VR2通過電壓FF控制對轉換器8-2進行控制。由此,電 力從蓄電裝置6-1依次經(jīng)由轉換器8-1、主正母線MPL和主負母線 MNL、以及轉換器8-2流向蓄電裝置6-2,蓄電裝置6-1、 6-2的升 溫控制被執(zhí)行(步驟S100 )。
如上所述,蓄電裝置6-1、 6-2的升溫控制得以實現(xiàn),如上述那樣, 電壓控制部50 - 1、 50 - 2的任一方通過電壓FB控制對對應的轉換器進行 控制,另一方的電壓控制部通過電壓FF控制進行控制。因此,能夠在都 能控制主正母線MPL以及主負母線MNL的電壓值Vh ^J電壓控制部50-l、 50-2互不干擾的狀態(tài)下,通過放電側的電壓控制部將電壓值Vh控 制成目標電壓,并實現(xiàn)升溫控制。
圖6是表示在升溫控制時的電力的流向的第一圖。在i亥圖6中示出蓄 電裝置6-l、 6-2分別為充電側以及》文電側時的電力的流向。
參照圖6,與放電側的蓄電裝置6-2對應的轉換器8-2通過電壓FB 控制進4亍控制,與充電側的蓄電裝置6 - 1對應的轉換器8 - 1通過電壓FF 控制進行控制。轉換器8-2,將來自蓄電裝置6-2的電力供給至主正母 線MPL以及主負母線MNL,將主正母線MPL以及主負母線MNL之間 的電壓值Vh控制成目標電壓VR2。
另 一方面,由于轉換器8 - 1不反饋電壓值Vh,而基于以目標電壓VR1 和蓄電裝置6-1的電壓的比表示的理論升壓比進行控制,由轉換器8-2控 制為目標電壓VR2的電壓值Vh高于目標電壓值VRl,因此,電流從主正 母線MPL以及主負母線MNL經(jīng)由轉換器8 - 1流向蓄電裝置6 - 1。
這樣一來,則電力從蓄電裝置6-2依次經(jīng)由轉換器8-2、主正母線 MPL和主負母線MNL、以及轉換器8-1流向蓄電裝置6-1。即,在蓄 電裝置6-1、 6-2中分別進行充電以及放電,從而蓄電裝置6-1、 6-2 被升溫。而且,主正母線MPL以及主負母線MNL之間的電壓值Vh由轉 換器8-2控制為目標電壓VR2,因此,能夠將電壓值Vh控制在適當?shù)姆?圍(驅動力產(chǎn)生部3、未圖示的平滑電容器C的耐壓內(nèi)),并使蓄電裝置6 -l、 6-2升溫。
圖7是表示在升溫控制時的電力的流向的第二圖。在該圖7中示出蓄 電裝置6-1、 6-2分別為放電側以及充電側時的電力的流向。
參照圖7,與放電側的蓄電裝置6-l相對應的轉換器8-l通過電壓 FB控制進行控制,與充電側的蓄電裝置6-2相對應的轉換器8-2通過 電壓FF控制進行控制。而且,轉換器8 - 1的目標電壓VR1被設定成高 于轉換器8 - 2的目標電壓VR2。
這樣一來,電力從蓄電裝置6 - 1依次經(jīng)由轉換器8 - 1 、主正母線MPL 和主負母線MNL、以及轉換器8-2流向蓄電裝置6-2,從而蓄電裝置6
19-1、 6-2,皮升溫。而且,電壓值Vh由轉換器8-l控制為目標電壓VR1, 因此,能夠將電壓值Vh控制在適當?shù)姆秶?,并使蓄電裝置6-l、 6-2升溫。
如上所述,在該實施方式l中,轉換器8-l設置在蓄電裝置6-l與 主正母線MPL和主負母線MNL之間,轉換器8-2設置在蓄電裝置6 - 2 與主正母線MPL和主負母線MNL之間。而且,在升溫控制時,轉換器 ECU2對轉換器8 - 1、 8 - 2中的與放電側的蓄電裝置相對應的轉換器通過 電壓FB控制進行控制,對與充電側的蓄電裝置相對應的轉換器通過電壓 FF控制進4亍控制,因此,能夠在分別控制轉換器8-l、 8-2的電壓控制 部50-1、 50-2互不干擾的狀態(tài)下,經(jīng)由轉換器8-l、 8-2以及主正母 線MPL和主負母線MNL在蓄電裝置6-1、 6-2之間授受電力。
因此,才艮據(jù)本實施方式l,能夠使蓄電裝置6-1、 6-2迅速升溫。其 結果是,即使在低溫下,也能夠從車輛100的行駛開始時起確保所期望的 行駛性能。
另外,在升溫控制時,主正母線MPL以及主負母線MNL之間的電 壓值Vh凈皮控制成目標電壓,因此,能夠防止過電壓被施加于主正母線MPL 以及主負母線MNL。其結果是,能夠保護連接于主正母線MPL以及主負 母線MNL的各設備,使其免受過電壓破壞。
再有,將切換部55-l、 55-2分別設置于電壓控制部50-1、 50 - 2, 因此,在升壓控制時能夠容易地進行蓄電裝置6-l、6-2的充放電的切換, 所述切換部55 - 1、55 - 2能夠根據(jù)對應的蓄電裝置是放電側還是充電側而 使電壓FB控制功能有效/無效。 (實施方式l的變形例)
在實施方式l中,在與充電側的蓄電裝置相對應的轉換器中,由于晶 體管進行開關,因此會產(chǎn)生開關損失。于是,在本變形例中,使與充電側 的蓄電裝置對應的轉換器的上臂導通,以此i某求升溫控制時的損失降低。
圖8是實施方式1的變形例中的升溫控制的流程圖。參照圖8,該流 程圖,在圖5所示的流程圖中還包括步驟S55、 S95。即,在步驟S50中生成目標電壓VR1、 VR2后,切換控制部70將充電側的電壓控制部50-1 中的電壓FF補償項(減法部56 - 1中的輸入項)設定為"1"(步驟S55 )。 在此,由于在電壓控制部50-1中,通過切換部55-:H吏PI控制部54-l 的電壓FB功能無效,因此占空指令Tonl變成"1"。由此,與轉換器8-1的上臂相對應的晶體管Q1B變成導通狀態(tài)。
另外,在步驟S80中生成目標電壓VR1、 VR2后,切換控制部70將 充電側的電壓控制部50-2中的電壓FF補償項(減法部56-2中的輸入 項)設定為'T,(步驟S95)。在此,由于在電壓控制部50-2中,通過切 換部55-2使PI控制部54-2的電壓FB功能無效,因此占空指令Ton2 變成'T,。由此,與轉換器8-2的上臂相對應的晶體管Q2B變成導通狀 態(tài)。
如上所述,在本實施方式l的變形例中,因為使與充電側的蓄電裝置 相對應的轉換器的上臂導通,所以能夠減少轉換器的開關損失。因此,根 據(jù)本實施方式1的變形例,能夠改善升溫控制的效率。 (實施方式2)
在實施方式l中,在升溫控制時,將轉換器8-l、 8-2都以電壓控制 的方式進行控制,但在本實施方式2中,將轉換器8-1、 8-2的任一方以 電壓控制的方式進行控制,將另 一方以電流控制的方式進行控制。
實施方式2中的車輛以及轉換器ECU的整體構成,與分別表示在圖1、 圖3中的實施方式1中的車輛100以及轉換器ECU2相同。
圖9是實施方式2中的升溫控制部的詳細的功能框圖。參照圖9,升 溫控制部44A包4舌電壓控制部50-1A、電流控制部50-2A、和目標值生 成部71。
電壓控制部50-1A為在圖4所示的電壓控制部50-1中不包括切換 部55-l的構成,其他的構成與電壓控制部50-l相同。
電流控制部50-2A包括減法部62、 66、 PI控制部64、和調(diào)制部68。 減法部62從由目標值生成部71輸出的目標電流IR2減去電流值Ib2,將 其運算結果輸出到PI控制部64。 PI控制部64將目標電流IR2和電流值Ib2的偏差作為輸入進行比例積分運算,并將其運算結果輸出到減法部66。
減法部66,從以電壓值Vb2/目標電壓VR1表示的轉換器8-2的理論 升壓比的倒數(shù)減去PI控制部64的輸出,將其運算結果作為占空指令Ton2 向調(diào)制部68輸出。然后,調(diào)制部68,基于占空指令Ton2和由未圖示的振 蕩部生成的載波(carrier wave),生成驅動信號PWC2,將所生成的驅動 信號PWC2向轉換器8-2的晶體管Q2A、 Q2B輸出。
目標值生成部71,基于溫度Tbl、 Tb2,判斷是否執(zhí)行蓄電裝置6-1、 6-2的升溫控制,在執(zhí)行升溫控制時,將被輸出到圖3所示的行駛時控制 部42的控制信號CTL激活。而且,目標值控制部71,在并溫控制時,基 于溫度Tbl、 Tb2以及狀態(tài)量SOCl、 SOC2,生成轉換器8-l的目標電 壓VR1以及轉換器8 - 2的目標電流IR2,將所生成的目標電壓VR1以及 目標電流IR2分別向電壓控制部50 - 1A以及電流控制部50 - 2A輸出。
圖10是由圖9所示的升溫控制部44A進行的升溫控制的流程圖。此 夕卜,該流程圖中示出的處理也是每隔一定時間或者在預定的條件成立時(例 如系統(tǒng)啟動時),從主程序調(diào)出并執(zhí)行。
參照圖9以及圖10,該流程圖,在圖5所示的流程圖中不包括步驟 S40、 S80,代替步驟S50、 S90分別包括步驟S52、 S92。即,若在步驟S30 中蓄電裝置6 - 1、 6 - 2分別被決定為充電側以;Sj故電側,則目標值生成部 71生成轉換器8 - 1的目標電壓VR1以及轉換器8 - 2的目標電流IR2(步 驟S52 )。
在此,目標值生成部71以目標電流IR2成為正值(方文電方向)的方 式生成目標電流IR2。關于正的目標電流IR2,可以為預先i殳定的值,也 可以為將基于蓄電裝置6-2的狀態(tài)量SOC2計算出的蓄電裝置6 - 2的放 電容許電力除以電壓值Vb2所得的值。
另外,若在步驟S70中蓄電裝置6-1、 6-2分別被決定為放電側以 及充電側,則目標值生成部71生成目標電壓VR1以及目標電流IR2 (步 驟92)。在此,目標值生成部71以目標電流IR2成為負值(充電方向)的 方式生成目標電流IR2。關于負的目標電流IR2,也可以為預先設定的值,也可以為將基于蓄電裝置6-2的狀態(tài)量SOC2計算出的蓄電裝置6 - 2的 充電容許電力(負值)除以電壓值Vb2所得的值。
如上所述,在該升溫控制部44A中,在升溫控制時,電壓控制部50 -1A通過電壓控制對轉換器8 - 1進行控制,使得電壓值Vh變成目標電 壓VR1,電流控制部50 - 2A通過電流控制對轉換器8-2進行控制,使得 電流值Ib2變成目標電流IR2。因此,能夠將主正母線MPL以及主負母 線MNL的電壓值Vh控制成目標電壓VR1、且將在蓄電裝置6-l、 6-2 之間流過的電流控制成目標電流IR2,并實現(xiàn)升溫控制。
圖11是表示實施方式2中的升溫控制時的電力的流向的第一圖。在該 圖11中示出蓄電裝置6-1、 6-2分別為充電側以及放電側時的電力的流 向。
參照圖11,與充電側的蓄電裝置6-l相對應的轉換器8-l以電壓控 制的方式被控制,與放電側側蓄電裝置6-2相對應的轉換器8-2以電流 控制的方式4皮控制。轉換器8-2從蓄電裝置6-2向主正母線MPL以及 主負母線MNL供給與目標電流IR2相當?shù)碾娏鳌A硪环矫?,由于通過從 轉換器8-2供給電流而使主正母線MPL以及主負母線MNL的電壓會上 升,轉換器8 - 1將主正母線MPL以及主負母線MNL之間的電壓值Vh 控制成目標電壓VR1。即,轉換器8-l通過使電流從主正母線MPL以及 主負母線MNL流向蓄電裝置6-1,將主正母線MPL以及主負母線MNL 的電壓控制成目標電壓VR1。
這樣,電力從蓄電裝置6-2依次經(jīng)由轉換器8-2、主正母線MPL和 主負母線MNL、以及轉換器8-l流向蓄電裝置6-1。即,在蓄電裝置6 -1、 6-2中分別進行充電以;S^文電,從而蓄電裝置6-l、 6-2升溫。
圖12是表示實施方式2中的升溫控制時的電力的流向的第二圖。在該 圖12中示出蓄電裝置6-1、 6-2分別為放電側以及充電側時的電力的流 向。
參照圖12,轉換器8-2使與目標電流IR2相當?shù)碾娏鲝闹髡妇€ MPL以及主負母線MNL流向蓄電裝置6-2。另一方面,由于因上述轉換器8-2的的動作而使主正母線MPL以及主負母線MNL的電壓會下降, 轉換器8 - 1將主正母線MPL以及主負母線MNL之間的電壓值Vh控制 成目標電壓VR1。即,轉換器8-l通過使電流從蓄電裝置6-l流向主正 母線MPL以及主負母線MNL,將主正母線MPL以及主負母線MNL的 電壓控制成目標電壓VRl。
這樣,電力從蓄電裝置6 - 1依次經(jīng)由轉換器8-1、主正母線MPL和 主負母線MNL、以及轉換器8-2流向蓄電裝置6-2。即,在蓄電裝置6 -1、 6-2中分別進行放電以及充電,從而使蓄電裝置6-l、 6-2升溫。
此外,在上述內(nèi)容中,說明了將轉換器8-l、 8-2分別通過電壓控制 以及電流控制進行控制的情況,但也可以將轉換器8 - 1、 8 - 2分別通過電 流控制以及電壓控制進行控制。
如上所述,在本實施方式2中,在升溫控制時,轉換器8-1、 8-2 的一方通過電壓控制進行控制,另一方通過電流控制進行控制。因此,根 據(jù)本實施方式2,能夠將主正母線MPL以及主負母線MNL的電壓值Vh 控制成目標電壓VR1、且將在蓄電裝置6-1、 6-2之間流過的電流控制 成目標電流IR2,并實現(xiàn)升溫控制。 (實施方式2的變形例)
在實施方式2中,在蓄電裝置6-l為充電側的情況下,由于在轉換器 8-1中晶體管進行開關,因此也產(chǎn)生開關損失。于是,在本變形例中,在 蓄電裝置6-l為充電側的情況下,使轉換器8-1的上臂導通,以此謀求 升溫控制時的損失降低。
圖13是實施方式2的變形例中的升溫控制部的詳細的功能框圖。參照 圖13,升溫控制部44B包括電壓控制部50-1、電流控制部50-2A、和 目標值生成部71A。
目標值生成部71A,在升溫控制的執(zhí)行時,基于溫度Tbl、 Tb2以及 狀態(tài)量SOCl、 SOC2,生成目標電壓VR1、目標電流IR2、以及切換信號 SW1,將目標電壓VR1以及切換信號SW1向電壓控制部50-l輸出,并 將目標電流IR2向電流控制部50 - 2A輸出。頁
此外,目標值生成部71A的其他的功能與圖9所示的目標值生成部71 相同。另外,電壓控制部50-l的構成在圖4中已說明,另外,電流控制 部50-2A的構成在圖9中已說明,因此,不重復其說明。
圖14是由圖13所示的升溫控制部44B進行的升溫控制的流程圖。參 照圖13以及圖14,該流程圖,在圖10所示的流程圖中還包括步驟S42、 S55、 S82。即,若在步驟S30中蓄電裝置6-1、 6-2分別被決定為充電 側以及放電側,則目標值生成部71A 4吏被輸出到電壓控制部50 - 1的切換 部55 - 1的切換信號SW1成為非激活狀態(tài)(步驟S42 )。
而且,若在步驟S52中生成目標電壓VR1以及目標電流IR2,則目標 值生成部71A使處理進入步驟S55。即,目標值生成部71A將電壓控制部 50-l中的電壓FF補償項(減法部56-1中的輸入項)設定為'T,。在此, 在電壓控制部50 - 1中,通過切換部55 - 1<吏PI控制部54 - 1的電壓FB 功能無效,因此,占空指令Tonl變成"1"。由此,與轉換器8-l的上臂 相對應的晶體管Q1B變成導通狀態(tài)。
另外,若在步驟S70中蓄電裝置6-1、 6-2分別被決定為放電側以 及充電側,則目標生成部71A,將切換信號SW1激活(步驟S82 )。而且, 目標值生成部71A使處理進入步驟S92,從而生成目標電壓VR1以及目標 電流IR2。
此外,在蓄電裝置6-l為放電側的情況下,若使轉換器8-l的上臂 總是導通,則轉換器8-2有可能無法使電流從被固定(damp )為蓄電裝 置6 - 1的電壓的主正母線MPL以及主負母線MNL流向蓄電裝置6 - 2, 因此,在蓄電裝置6-l為放電側的情況下,不使轉換器8-l的上臂總是 導通,而對轉換器8-l根據(jù)目標電壓VR1以電壓控制的方式進行控制。
如上所述,在本實施方式2的變形例中,使以電壓控制的方式被控制 的轉換器的上臂在對應的蓄電裝置為充電側時導通,因此,能夠減少轉換 器的開關損失。因此,根據(jù)本實施方式2的變形例,能夠改善升溫控制的 效率。
此外,在上述的各實施方式中,圖4、圖9以及圖13所示的升溫控制
25部,可以由具有相當于各功能框(block)的功能的電路構成,也可以通過 轉換器ECU2根據(jù)預先設定的程序執(zhí)行處理來實現(xiàn)。在為后者的情況下, 上述的升溫控制部44、 44A、 44B的控制由CPU ( Central Processing Unit: 中央處理單元)進行,CPU從ROM (Read Only Memory:只讀存儲器) 讀出用于執(zhí)行在上述的功能框以及流程圖中示出的處理的程序,執(zhí)行所讀 出的程序,從而根據(jù)上述的功能框以及流程圖執(zhí)行處理。因此,ROM相 當于計算才幾(CPU)可讀取的記錄介質,其記錄有用于執(zhí)行在上述的功能 框以及流程圖中示出的處理的程序。
此外,在上述的實施方式l及其變形例中,將與充電側的蓄電裝置相 對應的轉換器通過電壓FF控制進行控制,將與放電側的蓄電裝置相對應 的轉換器通過電壓FB控制進行控制,但也可以將與充電側的蓄電裝置相 對應的轉換器通過電壓FB控制進行控制,將與放電側的蓄電裝置相對應 的轉換器通過電壓FF控制進行控制。
另夕卜,在上述中,在決定充電側的蓄電裝置以及放電側的蓄電裝置時, 單純地將SOC較低的一方的蓄電裝置作為充電側(因此,SOC較高的一 方的蓄電裝置為放電側),實際上,優(yōu)選,在步驟S20中,在蓄電裝置6 -l為充電側時,將蓄電裝置6-l、 6-2分別作為充電側以;5U改電側直到 狀態(tài)量SOC1上升到狀態(tài)量SOC2 + ot為止;在蓄電裝置6 - 1為i文電側時, 將蓄電裝置6-1、 6-2分別作為放電側以及充電側直到狀態(tài)量SOC1下 降到狀態(tài)量SOC2 - oc為止。
此外,在上述中,電源系統(tǒng)l包括兩個蓄電裝置6-l、 6-2以及分別 與它們對應的轉換器8-1、 8-2,也可以具備更多的蓄電裝置以及與其相 對應的轉換器。在此情況下,選擇任意兩個蓄電裝置以及與它們相對應的 轉換器,通過上述的方法能夠實現(xiàn)升溫控制。
此外,在上述中,主正母線MPL以及主負母線MNL對應于本發(fā)明 中的"電力線",轉換器ECU2對應于本發(fā)明中的"控制裝置"。另外,電 壓控制部50-l、 50-2分別對應于本發(fā)明中的"第一控制部,,以及"第二 控制部"。再有,電壓傳感器18對應于本發(fā)明中的"第一電壓傳感器",電壓傳感器12 - 1、 12 - 2分別對應于本發(fā)明中的"第二電壓傳感器,,以及"第 三電壓傳感器"。另外,再有,變換器30-1、 30-2以及電動發(fā)電機34-1、 34-2形成本發(fā)明中的"驅動力產(chǎn)生部"。
應該認為,本次所公開的實施方式,在所有的方面都是例示,而不是 限制性的。本發(fā)明的范圍并非由上述實施方式的說明而由權利要求表示, 包括與^=又利要求相同的意思以及范圍內(nèi)的所有變更。
權利要求
1. 一種電源系統(tǒng),該電源系統(tǒng)能夠向負載裝置供給電力,具備第一蓄電裝置和第二蓄電裝置、電力線、第一轉換器、第二轉換器、控制裝置、和第一電壓傳感器,所述第一蓄電裝置和第二蓄電裝置,能夠充放電;所述電力線,被構成為能夠在該電源系統(tǒng)和所述負載裝置之間授受電力;所述第一轉換器,設置在所述第一蓄電裝置和所述電力線之間,在所述第一蓄電裝置和所述電力線之間進行電壓變換;所述第二轉換器,設置在所述第二蓄電裝置和所述電力線之間,在所述第二蓄電裝置和所述電力線之間進行電壓變換;所述控制裝置,控制所述第一轉換器和第二轉換器;所述第一電壓傳感器,檢測所述電力線的電壓,所述控制裝置,在升溫控制時,基于使用了所述電力線的目標電壓和來自所述第一電壓傳感器的檢測電壓之間的偏差的電壓反饋控制的運算結果,控制所述第一轉換器和第二轉換器的任一方,基于不使用所述偏差的電壓前饋控制的運算結果,控制另一方的轉換器,所述升溫控制,通過經(jīng)由所述第一轉換器和第二轉換器以及所述電力線在所述第一蓄電裝置和第二蓄電裝置之間授受電力,以此使所述第一蓄電裝置和第二蓄電裝置的至少一方升溫。
2.如權利要求l所述的電源系統(tǒng),其中,所述控制裝置包含第一控制部和第二控制部、和切換控制部,所述第一控制部和第二控制部,分別控制所述第一轉換器和第二轉換器;所述切換控制部,在所述升溫控制時,生成能夠切換是執(zhí)行所述電壓 反饋控制還是執(zhí)行所述電壓前饋控制的切換指令,分別輸出至所述第一控 制部和第二控制部,所述第一控制部和第二控制部的各個,包含電壓反饋補償部、電壓前饋補償部、和切換部,所述電壓反饋補償部被構成為能夠對對應的轉換器進行電壓反饋控制;所述電壓前饋補償部被構成為能夠對所述對應的轉換器進行電壓前饋 控制;所述切換部被構成為能夠根據(jù)所述切換指令而使所述電壓反饋補償部 的功能有效/無效,所述切換控制部,在所述升溫控制時生成所述切換指令,使得所述第 一控制部和第二控制部的任一方的電壓反饋補償部的功能有效,且使另一 方的控制部的電壓反饋補償部的功能無效。
3. 如權利要求2所述的電源系統(tǒng),還具備分別檢測所述第一蓄電裝置和第二蓄電裝置的電壓的第二電壓 傳感器和第三電壓傳感器,所述電壓前饋補償部,將來自所述第二電壓傳感器或第三電壓傳感器 的對應的蓄電裝置的檢測電壓和所述電力線的目標電壓的比作為補償量。
4. 如權利要求l所述的電源系統(tǒng),其中,所述控制裝置,在所述升溫控制時,基于所述電壓反饋控制的運算結 果,控制與放電側的蓄電裝置相對應的轉換器;基于所述電壓前饋控制的 運算結果,控制與充電側的蓄電裝置相對應的轉換器。
5. 如權利要求4所述的電源系統(tǒng),其中, 所述第一轉換器和第二轉換器的各個,包含雙象限斬波電路, 所述控制裝置,在所述升溫控制時,控制與充電側的蓄電裝置相對應的轉換器,使得構成與所述充電側的蓄電裝置相對應的轉換器的上臂的開 關元件成為導通狀態(tài)。
6. —種車輛,該車輛具備如權利要求l所述的電源系統(tǒng);和從所述電源系統(tǒng)接受電力的供給而產(chǎn)生車輛的驅動力的驅動力產(chǎn)生部。
7. —種蓄電裝置的升溫控制方法,是能夠向負載裝置供給電力的電源系統(tǒng)中的蓄電裝置的升溫控制方法,所述電源系統(tǒng)具備第一蓄電裝置和第二蓄電裝置、電力線、第一轉換 器、第二轉換器、和電壓傳感器,所述第一蓄電裝置和第二蓄電裝置,能夠充放電;所述電力線,被構成為能夠在該電源系統(tǒng)和所述負載裝置之間授受電力;所述第一轉換器,設置在所述第一蓄電裝置和所述電力線之間,在所 述第一蓄電裝置和所述電力線之間進行電壓變換;所述第二轉換器,設置在所述第二蓄電裝置和所述電力線之間,在所述第二蓄電裝置和所述電力線之間進行電壓變換;所述電壓傳感器,檢測所述電力線的電壓,所述升溫控制方法包括第一步驟和第二步驟,所述第一步驟,在升溫控制時,基于使用了所述電力線的目標電壓和 來自所述電壓傳感器的檢測電壓之間的偏差的電壓反饋控制的運算結果, 控制所述第一轉換器和第二轉換器的任一方,所述升溫控制,通過經(jīng)由所 述第一轉換器和第二轉換器以及所述電力線,在所述第一蓄電裝置和第二 蓄電裝置之間授受電力,以此使所述第一蓄電裝置和第二蓄電裝置的至少一方升溫;所述第二步驟,在所述升溫控制時,基于不使用所述偏差的電壓前饋 控制的運算結果,控制另一方的轉換器。
8. —種計算機可讀取的記錄介質,該記錄介質記錄有用于使計算機執(zhí) 行能夠向負載裝置供給電力的電源系統(tǒng)中的蓄電裝置的升溫控制的程序,所述電源系統(tǒng)具備第一蓄電裝置和第二蓄電裝置、電力線、第一轉換 器、第二轉換器、和電壓傳感器,所述第一蓄電裝置和第二蓄電裝置,能夠充放電;所述電力線,被構成為能夠在該電源系統(tǒng)和所述負載裝置之間授受電力;所述第一轉換器,設置在所述第一蓄電裝置和所述電力線之間,在所 述第一蓄電裝置和所述電力線之間進行電壓變換;所述第二轉換器,設置在所述第二蓄電裝置和所述電力線之間,在所述第二蓄電裝置和所述電力線之間進行電壓變換; 所述電壓傳感器,檢測所述電力線的電壓,所述記錄介質記錄用于使計算機執(zhí)行第一步驟和第二步驟的程序, 所述第一步驟,在升溫控制時,基于使用了所述電力線的目標電壓和 來自所述電壓傳感器的檢測電壓之間的偏差的電壓反饋控制的運算結果, 控制所述第一轉換器和第二轉換器的任一方,所述升溫控制,通過經(jīng)由所 述第一轉換器和第二轉換器以及所述電力線,在所述第一蓄電裝置和第二 蓄電裝置之間授受電力,以此使所述第一蓄電裝置和第二蓄電裝置的至少一方升溫;所述第二步驟,在所述升溫控制時,基于不使用所述偏差的電壓前饋 控制的運算結果,控制另一方的轉換器。
全文摘要
第一電壓控制部(50-1)包括第一PI控制部(54-1)、第一切換部(55-1)、和第一減法部(56-1)。第一減法部(56-1)從作為電壓前饋補償項的電壓值(Vb1)/目標電壓(VR1)減去第一切換部(55-1)的輸出。同樣地,第二電壓控制部(50-2)包括第二PI控制部(54-2)、第二切換部(55-2)、和第二減法部(56-2)。在升溫控制時,切換控制部70控制第一切換部和第二切換部(55-1、55-2),使得放電側的電壓控制部的PI控制部發(fā)揮作用、且使得充電側的電壓控制部的PI控制部的輸出被切斷。
文檔編號B60W10/08GK101490937SQ200780027130
公開日2009年7月22日 申請日期2007年6月14日 優(yōu)先權日2006年7月18日
發(fā)明者市川真士, 石川哲浩 申請人:豐田自動車株式會社