專利名稱:電源裝置、具備該電源裝置的車輛、電源裝置的控制方法以及存儲(chǔ)有用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行該 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于對(duì)具備能夠充放電的多個(gè)蓄電部以及與其對(duì)應(yīng)設(shè)置的多個(gè)電壓 變換部的電源裝置的輸出電壓的變動(dòng)進(jìn)行抑制的控制技術(shù)。
背景技術(shù):
近年來(lái),在混合動(dòng)力汽車(Hybrid Vehicle)、電動(dòng)汽車(ElectricVehicle)等搭 載電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源的車輛中,為了提高加速性能、行駛持續(xù)距離等行駛性能,電源裝置的 大容量化正在發(fā)展。并且,提出了作為用于使蓄電裝置大容量化的手段而具有多個(gè)蓄電部 的結(jié)構(gòu)。
例如,日本特開2003-209969號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)公開了具有多個(gè)電源級(jí)(power stage)的電源控制系統(tǒng)。該電源控制系統(tǒng)具備相互并聯(lián)連接且向至少一個(gè)變換器供給直 流電力的多個(gè)電源級(jí)。各電源級(jí)包括電池和由直流斬波電路構(gòu)成的升降壓(boost/buck) DC-DC轉(zhuǎn)換器(直流-直流轉(zhuǎn)換器)。在該電源控制系統(tǒng)中,控制所述多個(gè)電源級(jí),使得分別包含于多個(gè)電源級(jí)的多個(gè) 電池均等地充放電,維持向變換器輸出的輸出電壓(參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1 日本特開2003-209969號(hào)公報(bào)在上述日本特開2003-209969號(hào)公報(bào)所公開的升降壓DC-DC轉(zhuǎn)換器(以下,也簡(jiǎn) 稱為“轉(zhuǎn)換器”)中,通常,為了防止由升壓開關(guān)和降壓開關(guān)同時(shí)接通引起的短路,設(shè)置了考 慮到開關(guān)的斷開延遲時(shí)間的死區(qū)時(shí)間(dead timer,停滯時(shí)間)。然而,即使在升壓開關(guān)和降壓開關(guān)同時(shí)斷開的死區(qū)時(shí)間期間中,電流也在反向并 聯(lián)連接于各開關(guān)的二極管中流動(dòng),所以轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)(duty,工率)相對(duì)于指令偏移死 區(qū)時(shí)間量。具體而言,當(dāng)電流從電池流向轉(zhuǎn)換器時(shí),在死區(qū)時(shí)間期間中,電流在反向并聯(lián)連 接于降壓開關(guān)(上臂)的二極管中流動(dòng),所以轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)相對(duì)于指令向降壓方向偏 移。另一方面,當(dāng)電流從轉(zhuǎn)換器流向電池時(shí),在死區(qū)時(shí)間期間中,電流在反向并聯(lián)連接于升 壓開關(guān)(下臂)的二極管中流動(dòng),所以轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)相對(duì)于指令向升壓方向偏移。在此,由該死區(qū)時(shí)間引起的工作狀態(tài)的偏移量通過反饋(FB)控制來(lái)修正,但當(dāng)在 轉(zhuǎn)換器中流動(dòng)的電流的方向發(fā)生切換時(shí),工作狀態(tài)的偏移方向發(fā)生切換,因此由于FB控制 的跟隨延遲,轉(zhuǎn)換器的輸出電壓(變換器輸入電壓)發(fā)生變動(dòng)。并且,在如上述日本特開2003-209969號(hào)公報(bào)所公開的那樣并聯(lián)連接了多個(gè)轉(zhuǎn)換 器的情況下,當(dāng)由于來(lái)自變換器側(cè)的要求功率變?yōu)榱愀浇鄠€(gè)轉(zhuǎn)換器的通電量同時(shí)變?yōu)?零附近時(shí),由多個(gè)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的上述的電壓變動(dòng)重疊,因此轉(zhuǎn)換器的輸出電壓(變換器輸 入電壓)發(fā)生較大變動(dòng)。
發(fā)明內(nèi)容
于是,本發(fā)明是為了解決相關(guān)問題而完成的,其目的在于提供一種在具有多個(gè)蓄電部以及多個(gè)電壓變換部的電源裝置中能夠抑制輸出電壓的變動(dòng)的電源裝置以及具備該 電源裝置的車輛。此外,本發(fā)明的另一目的在于提供一種在具有多個(gè)蓄電部以及多個(gè)電壓變換部的 電源裝置中能夠抑制輸出電壓的變動(dòng)的控制方法以及存儲(chǔ)有用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行該控制方 法的程序的計(jì)算機(jī)能夠讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明,電源裝置是經(jīng)由電力線與負(fù)載裝置授受電力的電源裝置,該電源裝 置具備能夠充放電的多個(gè)蓄電部、多個(gè)電壓變換部、控制部、指令生成部。多個(gè)電壓變換部 與多個(gè)蓄電部對(duì)應(yīng)設(shè)置,各個(gè)電壓變換部包括能夠在對(duì)應(yīng)的蓄電部與電力線之間雙向地進(jìn) 行電壓變換的直流斬波電路??刂撇堪凑毡惶峁┑闹噶顏?lái)控制多個(gè)電壓變換部。指令生成 部生成指令使得禁止多個(gè)電壓變換部各自的通電量同時(shí)變?yōu)橐?guī)定值以下。優(yōu)選的是,指令生成部,在負(fù)載裝置對(duì)該電源裝置的要求功率為基準(zhǔn)值以下時(shí),生 成指令使得禁止各電壓變換部的通電量同時(shí)變?yōu)橐?guī)定值以下。更優(yōu)選的是,指令生成部,在要求功率為基準(zhǔn)值以下時(shí),生成指令使得在多個(gè)蓄電 部之間授受電力。更優(yōu)選的是,還具備推定多個(gè)蓄電部各自的充電狀態(tài)的充電狀態(tài)推定部。指令生成 部生成指令使得電力從表示充電狀態(tài)的狀態(tài)量相對(duì)多的蓄電部流向狀態(tài)量相對(duì)少的蓄電部。優(yōu)選的是,指令生成部生成指令使得多個(gè)電壓變換部各自的通電量彼此不同。另外,根據(jù)本發(fā)明,車輛具備上述的任一項(xiàng)的電源裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、電動(dòng)機(jī)、車輪。 驅(qū)動(dòng)裝置從電源裝置接受電力的供給。電動(dòng)機(jī)由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。車輪由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。另外,根據(jù)本發(fā)明,電源裝置的控制方法是經(jīng)由電力線與負(fù)載裝置授受電力的電 源裝置的控制方法。電源裝置具備能夠充放電的多個(gè)蓄電部和多個(gè)電壓變換部。多個(gè)電壓 變換部與多個(gè)蓄電部對(duì)應(yīng)設(shè)置,各個(gè)電壓變換部包括能夠在對(duì)應(yīng)的蓄電部與電力線之間雙 向地進(jìn)行電壓變換的直流斬波電路。并且,控制方法包括指令生成步驟和控制步驟。在指 令生成步驟中,生成對(duì)多個(gè)電壓變換部的指令,使得禁止多個(gè)電壓變換部各自的通電量同 時(shí)變?yōu)橐?guī)定值以下。在控制步驟中,按照在指令生成步驟中生成的指令來(lái)控制多個(gè)電壓變 換部。優(yōu)選的是,電源裝置的控制方法還包括判定步驟。在判定步驟中,判定負(fù)載裝置對(duì) 電源裝置的要求功率是否為基準(zhǔn)值以下。并且,當(dāng)在判定步驟中判定為要求功率為基準(zhǔn)值 以下時(shí),在指令生成步驟中,生成指令使得禁止各電壓變換部的通電量同時(shí)變?yōu)橐?guī)定值以 下。進(jìn)一步優(yōu)選的是,當(dāng)在判定步驟中判定為要求功率為基準(zhǔn)值以下時(shí),在指令生成 步驟中,生成指令使得在多個(gè)蓄電部之間授受電力。進(jìn)一步優(yōu)選的是,電源裝置的控制方法還包括推定多個(gè)蓄電部各自的充電狀態(tài)的 步驟。并且,在指令生成步驟中,生成指令使得電力從表示充電狀態(tài)的狀態(tài)量相對(duì)多的蓄電 部流向狀態(tài)量相對(duì)少的蓄電部。優(yōu)選的是,在指令生成步驟中,生成指令使得多個(gè)電壓變換部各自的通電量彼此 不同。
另外,根據(jù)本發(fā)明是一種計(jì)算機(jī)能夠讀取的存儲(chǔ)介質(zhì),該存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有用于使 計(jì)算機(jī)執(zhí)行上述的任一項(xiàng)所述的電源裝置的控制方法的程序。在本發(fā)明中,生成對(duì)多個(gè)電壓變換部的指令,使得禁止多個(gè)電壓變換部各自的通 電量同時(shí)變?yōu)橐?guī)定值以下,因此多個(gè)電壓變換部各自的通電量不同時(shí)變?yōu)榱愀浇R虼?,根?jù)本發(fā)明,能夠抑制具備多個(gè)蓄電部和多個(gè)電壓變換部的電源裝置的輸 出電壓的變動(dòng)。
圖1是搭載有本發(fā)明實(shí)施方式1的電源裝置的車輛的整體框圖。圖2是圖1所示的轉(zhuǎn)換器的概略構(gòu)成圖。圖3是圖2所示的轉(zhuǎn)換器的動(dòng)作波形圖。圖4是示出了在各轉(zhuǎn)換器中流動(dòng)的電流同時(shí)變?yōu)榱愀浇鼤r(shí)的電壓的變動(dòng)的圖。圖5是圖1所示的轉(zhuǎn)換器E⑶的功能框圖。圖6是用于說(shuō)明圖5所示的指令生成部的處理的流程的流程圖。圖7是示出了轉(zhuǎn)換器的電力指令值的變化的一個(gè)例子的圖。圖8是用于說(shuō)明變形例的指令生成部的處理的流程的流程圖。圖9是用于說(shuō)明實(shí)施方式2的各轉(zhuǎn)換器的通電的考慮的圖。圖10是用于說(shuō)明實(shí)施方式2中的轉(zhuǎn)換器ECU的指令生成部的處理的流程的流程 圖。圖11是用于說(shuō)明實(shí)施方式2的變形例中的指令生成部的處理的流程的流程圖。圖12是搭載有具備三個(gè)以上蓄電部和轉(zhuǎn)換器的電源裝置的車輛的整體框圖。符號(hào)說(shuō)明1電源裝置;2轉(zhuǎn)換器E⑶;3驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部;4電池E⑶;6_1 6_3蓄電部;8_1 8-3轉(zhuǎn)換器;10-1、10-2電流傳感器;12-1、12-2、18電壓傳感器;30_1、30_2變換器;32驅(qū)動(dòng) ECU ;34-1、34-2電動(dòng)發(fā)電機(jī);36動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu);38驅(qū)動(dòng)軸;40_1、40_2斬波電路;70指令生 成部;71除法運(yùn)算部;72-1電壓控制部;72-2電流控制部;74-1、74-2、78-1、78_2減法運(yùn)算 部;76-1、76-2ΡΙ控制部;80-1、80-2調(diào)制部;100U00A車輛;MPL主正母線;MNL主負(fù)母線; C、C1、C2平滑電容器;PLUPL2正極線;NL1、NL2負(fù)極線;LN1A、LN2A正母線;LN1B、LN2B配 線;LN1C、LN2C 負(fù)母線;QlA, Q1B、Q2A、Q2B 晶體管;DlA, DIB、D2A、D2B 二極管;Li、L2 電感
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具體實(shí)施例方式以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。對(duì)圖中相同或相當(dāng)部分標(biāo)記 相同符號(hào),不重復(fù)其說(shuō)明。(實(shí)施方式1)圖1是搭載有本發(fā)明實(shí)施方式1的電源裝置的車輛的整體框圖。參照?qǐng)D1,該車 輛100具備電源裝置1和驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部3。驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部3包括變換器(inverter) 30-1、 30-2 ;電動(dòng)發(fā)電機(jī)34-1、34-2 ;動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)36、驅(qū)動(dòng)軸38、以及驅(qū)動(dòng)ECU (Electronic Control Unit 電子控制單元)32。
變換器30-1、30-2連接于主正母線MPL和主負(fù)母線MNL。并且,變換器30_1、30_2 將從電源裝置1供給的驅(qū)動(dòng)電力(直流電力)變換為交流電力,分別向電動(dòng)發(fā)電機(jī)34-1、 34-2輸出。此外,變換器30-1、30-2分別將電動(dòng)發(fā)電機(jī)34_1、34_2發(fā)電產(chǎn)生的交流電力變 換為直流電力,作為再生電力向電源裝置1輸出。各變換器30-1、30_2例如由包括三相的開關(guān)元件的橋式電路構(gòu)成。并且,變換器 30-1、30-2分別按照來(lái)自驅(qū)動(dòng)E⑶32的驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWMl、PWM2來(lái)進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作,從而驅(qū)動(dòng)對(duì) 應(yīng)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)。電動(dòng)發(fā)電機(jī)34-1、34-2分別接受從變換器30_1、30-2供給的交流電力來(lái)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn) 驅(qū)動(dòng)力。此外,電動(dòng)發(fā)電機(jī)34-1、34-2接受來(lái)自外部的旋轉(zhuǎn)力來(lái)產(chǎn)生交流電力。電動(dòng)發(fā)電 機(jī)34-1、34-2例如由具備埋設(shè)有永磁體的轉(zhuǎn)子的三相交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)構(gòu)成。并且,電動(dòng)發(fā)電 機(jī)34-1、34-2與動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)36連結(jié),經(jīng)由進(jìn)一步連結(jié)于動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)36的驅(qū)動(dòng)軸38向 車輪(未圖示)傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。在車輛100是具有發(fā)動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力車輛的情況下,電動(dòng)發(fā)電機(jī)34-1、34_2經(jīng)由 動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)36或驅(qū)動(dòng)軸38也與發(fā)動(dòng)機(jī)(未圖示)連結(jié)。并且,通過驅(qū)動(dòng)E⑶32執(zhí)行控 制,使得發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力與電動(dòng)發(fā)電機(jī)34-1、34-2產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力變?yōu)樽钸m當(dāng)?shù)谋嚷省?需說(shuō)明的是,可以使電動(dòng)發(fā)電機(jī)34-1、34-2的任一方專門作為電動(dòng)機(jī)發(fā)揮作用,使另一方 的電動(dòng)發(fā)電機(jī)專門作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮作用。驅(qū)動(dòng)ECU32根據(jù)未圖示的各傳感器的檢測(cè)信號(hào)、行駛狀況以及加速踏板開度等, 算出電動(dòng)發(fā)電機(jī)34-1、34-2的轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值TR1、TR2和轉(zhuǎn)速目標(biāo)值MRNl、MRN2。并且,驅(qū)動(dòng) ECU32生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWMl來(lái)控制變換器30-1,使得電動(dòng)發(fā)電機(jī)34_1的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速分 別變?yōu)檗D(zhuǎn)矩目標(biāo)值TRl和轉(zhuǎn)速目標(biāo)值MRNl,并生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM2來(lái)控制變換器30_2,使得 電動(dòng)發(fā)電機(jī)34-2的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速分別變?yōu)檗D(zhuǎn)矩目標(biāo)值TR2和轉(zhuǎn)速目標(biāo)值MRN2。此外,驅(qū) 動(dòng)E⑶32將算出的轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值TR1、TR2以及轉(zhuǎn)速目標(biāo)值MRNl、MRN2向電源裝置1的轉(zhuǎn)換器 ECU2(后述)輸出。另一方面,電源裝置1包括蓄電部6-1、6_2、轉(zhuǎn)換器8-1、8_2、平滑電容器C、轉(zhuǎn)換器 ECU2、電池ECU4、電流傳感器10-1、10-2、以及電壓傳感器12-1、12-2、18。蓄電部6-1、6_2是能夠充放電的直流電源,例如由鎳氫、鋰離子等的二次電池構(gòu) 成。蓄電部6-1經(jīng)由正極線PLl和負(fù)極線NLl連接于轉(zhuǎn)換器8-1,蓄電部6_2經(jīng)由正極線 PL2和負(fù)極線NL2連接于轉(zhuǎn)換器8-2。轉(zhuǎn)換器8-1被設(shè)置在蓄電部6-1與主正母線MPL和主負(fù)母線MNL之間,根據(jù)來(lái)自 轉(zhuǎn)換器E⑶2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWCl,在蓄電部6-1與主正母線MPL和主負(fù)母線MNL之間進(jìn)行電壓 變換。轉(zhuǎn)換器8-2被設(shè)置在蓄電部6-2與主正母線MPL和主負(fù)母線MNL之間,根據(jù)來(lái)自轉(zhuǎn) 換器E⑶2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWC2,在蓄電部6-2與主正母線MPL和主負(fù)母線MNL之間進(jìn)行電壓變換。平滑電容器C連接在主正母線MPL與主負(fù)母線MNL之間,降低在主正母線MPL和 主負(fù)母線MNL含有的電力變動(dòng)成分。電壓傳感器18檢測(cè)主正母線MPL與主負(fù)母線MNL之 間的電壓Vh,向轉(zhuǎn)換器ECU2輸出該檢測(cè)值。電流傳感器10-1、10-2分別檢測(cè)相對(duì)于蓄電部6-1輸入輸出的電流Ibl和相對(duì)于 蓄電部6-2輸入輸出的電流Ib2,向轉(zhuǎn)換器ECU2和電池ECU4輸出對(duì)應(yīng)的檢測(cè)值。需說(shuō)明的是,電流傳感器10-1、10-2,將從對(duì)應(yīng)的蓄電部輸出的電流(放電電流)作為正值進(jìn)行檢 測(cè),將輸入到對(duì)應(yīng)的蓄電部的電流(充電電流)作為負(fù)值進(jìn)行檢測(cè)。在該圖1中,示出了電 流傳感器10-1、10-2分別檢測(cè)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(cè)負(fù)極線NL1、NL2的電流。電壓傳感器12-1、12-2分別檢測(cè)蓄電部6-1的電 壓Vbl和蓄電部6-2的電壓Vb2,向轉(zhuǎn)換器ECU2和電池ECU4輸出對(duì)應(yīng)的檢測(cè)值。電池E⑶4基于來(lái)自電壓傳感器12-1和電流傳感器10_1的各檢測(cè)值,推定表示 蓄電部6-1的充電狀態(tài)(以下也稱為“SOC(State ofCharge),,)的狀態(tài)量S0C1,向轉(zhuǎn)換器 E⑶2輸出其推定出的狀態(tài)量SOCl。此外,電池E⑶4基于來(lái)自電壓傳感器12-2和電流傳感 器10-2的各檢測(cè)值,推定表示蓄電部6-2的充電狀態(tài)的狀態(tài)量S0C2,向轉(zhuǎn)換器ECU2輸出其 推定出的狀態(tài)量S0C2。關(guān)于狀態(tài)量S0C1、S0C2的算出方法,能夠使用各種公知的方法。轉(zhuǎn)換器E⑶2基于來(lái)自電流傳感器10-1、10-2和電壓傳感器12-1、12-2,18的各檢 測(cè)值、來(lái)自電池E⑶4的狀態(tài)量SOCl、S0C2、以及來(lái)自驅(qū)動(dòng)E⑶32的轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值TRl、TR2及 轉(zhuǎn)速目標(biāo)值MRNl、MRN2,生成用于分別驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器8_1、8_2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWCl、PWC2。并且, 轉(zhuǎn)換器E⑶2分別向轉(zhuǎn)換器8-1、8-2輸出其生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWC1、PWC2,控制轉(zhuǎn)換器8_1、 8-2。此外,轉(zhuǎn)換器E⑶2基于從驅(qū)動(dòng)E⑶32接受的轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值TR1、TR2及轉(zhuǎn)速目標(biāo)值 MRN1、MRN2,算出驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部3的要求功率冊(cè)。并且,轉(zhuǎn)換器E⑶2為了使轉(zhuǎn)換器8_1、8_2 各自的通電量不同時(shí)變?yōu)榱愀浇ㄟ^后述的方法來(lái)生成轉(zhuǎn)換器8-1、8-2的控制目標(biāo)值, 基于其生成的控制目標(biāo)值來(lái)生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWC1、PWC2。
圖2是圖1所示的轉(zhuǎn)換器8-1、8_2的概略構(gòu)成圖。需說(shuō)明的是,轉(zhuǎn)換器8_2的構(gòu) 成及動(dòng)作與轉(zhuǎn)換器8-1相同,所以以下對(duì)轉(zhuǎn)換器8-1的構(gòu)成及動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。參照?qǐng)D2,轉(zhuǎn) 換器8-1包括斬波電路40-1、正母線LN1A、負(fù)母線LN1C、配線LNlB和平滑電容器Cl。斬波 電路40-1包括開關(guān)元件Q1A、Q1B、二極管D1A、D1B以及電感器Li。正母線LNlA的一端連接于開關(guān)元件QlB的集電極,另一端連接于主正母線MPL。 負(fù)母線LNlC的一端連接于負(fù)極線NL1,另一端連接于主負(fù)母線MNL。開關(guān)元件Q1A、QlB串聯(lián)連接在負(fù)母線LNlC與正母線LNlA之間。具體而言,開關(guān) 元件QlA的發(fā)射極連接于負(fù)母線LN1C,開關(guān)元件QlB的集電極連接于正母線LN1A。二極管 D1A、DlB分別反向并聯(lián)連接于開關(guān)元件Q1A、QlB0電感器Ll連接在開關(guān)元件Q1A、QlB的 連接節(jié)點(diǎn)與配線LNlB之間。配線LNlB的一端連接于正極線PLl,另一端連接于電感器Li。平滑電容器Cl連 接在配線LNlB與負(fù)母線LNlC之間,降低在配線LNlB與負(fù)母線LNlC之間的直流電壓含有 的交流成分。斬波電路40-1按照來(lái)自轉(zhuǎn)換器E⑶2 (圖1)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWCl,在連接于正極線PLl 和負(fù)極線NLl的蓄電部6-1、與主正母線MPL和主負(fù)母線MNL之間進(jìn)行雙向的直流電壓變 換。驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWCl包括驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWC1A,其控制構(gòu)成下臂元件的開關(guān)元件QlA的接通/斷 開;和驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWC1B,其控制構(gòu)成上臂元件的開關(guān)元件QlB的接通/斷開。并且,一定的 工作循環(huán)(duty cycle,占空因數(shù);接通期間和斷開期間的和)內(nèi)的開關(guān)元件Q1A、Q1B的占 空比(接通/斷開期間比率)由轉(zhuǎn)換器E⑶2來(lái)控制。當(dāng)控制開關(guān)元件Q1A、QlB使得開關(guān)元件QlA的工率變大(開關(guān)元件Q1A、QlB在除死區(qū)時(shí)間期間以外被互補(bǔ)地進(jìn)行接通/斷開控制,所以開關(guān)元件QlB的工率變小)時(shí),從 蓄電部6-1流到電感器Ll的泵電流量增大,蓄積于電感器Ll的電磁能量變大。其結(jié)果,在 開關(guān)元件QlA從接通狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閿嚅_狀態(tài)的定時(shí)從電感器Ll經(jīng)由二極管DlB向主正母線 MPL放出的電流量增大,主正母線MPL的電壓上升。另一方面,當(dāng)控制開關(guān)元件Q1A、Q1B使得開關(guān)元件QlB的工率變大(開關(guān)元件QlA 的工率變小)時(shí),從主正母線MPL經(jīng)由開關(guān)元件QlB和電感器Ll流向蓄電部6-1的電流量 增大,所以正母線MPL的電壓下降。這樣,能夠通過控制開關(guān)元件Q1A、QlB的占空比來(lái)控制主正母線M PL的電壓,并 且能夠控制在蓄電部6-1和主正母線MPL之間流動(dòng)的電流(電力)的方向和電流量(電力
量)O圖3是圖2所示的轉(zhuǎn)換器8-1、8_2的動(dòng)作波形圖。在該圖3中,代表性地示出了 轉(zhuǎn)換器8-1的動(dòng)作波形,但關(guān)于轉(zhuǎn)換器8-2的動(dòng)作波形也是同樣的。在以下中,將包括開關(guān) 元件QlB和與其反向并聯(lián)連接的二極管DlB的模塊也稱為“上臂”,將包括開關(guān)元件QlA和 與其反向并聯(lián)連接的二極管DlA的模塊也稱為“下臂”。參照?qǐng)D3,在時(shí)刻t0,對(duì)上臂的開關(guān)元件QlB輸出接通指令,對(duì)下臂的開關(guān)元件QlA 輸出斷開指令。在時(shí)刻tl,雖然對(duì)上臂輸出斷開指令,但沒有立刻對(duì)下臂輸出接通指令,而 在經(jīng)過為了防止短路而設(shè)置的死區(qū)時(shí)間DT后的時(shí)刻t2,對(duì)下臂輸出接通指令。然后,在時(shí) 刻t3,對(duì)下臂輸出斷開指令,在從時(shí)刻t3經(jīng)過死區(qū)時(shí)間DT后的時(shí)刻t4,對(duì)上臂輸出接通指 令。以后,在每個(gè)工作循環(huán)T輸出同樣的指令。相對(duì)于對(duì)上臂的這樣的接通/斷開指令,在電流Ibl為正時(shí)(電流(電力)從蓄 電部6-1流向轉(zhuǎn)換器8-1時(shí)),在斷開指令被輸出到上下臂雙方的死區(qū)時(shí)間期間中,電流流 至上臂的二極管D1B。也即是,當(dāng)電流Ibl為正時(shí),若下臂的開關(guān)元件QlA被斷開,則與蓄積 于電感器Ll的電磁能量相當(dāng)?shù)碾娏髁髦辽媳鄣亩O管D1B,所以即使在死區(qū)時(shí)間期間中, 在上臂中也流動(dòng)電流。因此,當(dāng)電流Ib為正時(shí),即使在死區(qū)時(shí)間期間中,上臂也變?yōu)榻油?的狀態(tài)。也即是,轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)相對(duì)于指令向上臂的接通工作狀態(tài)變長(zhǎng)的方向(降壓 方向)偏移。另一方面,在電流Ib為負(fù)時(shí)(電流(電力)從轉(zhuǎn)換器8-1流向蓄電部6-1時(shí)),在 死區(qū)時(shí)間期間中,在下臂的二極管DlA中流動(dòng)電流。也即是,當(dāng)電流Ib為負(fù)時(shí),即使上臂的 開關(guān)元件QlB被斷開,電流也經(jīng)由下臂的二極管DlA回流,所以即使在死區(qū)時(shí)間期間中,在 下臂中也流動(dòng)電流。因此,當(dāng)電流Ib為負(fù)時(shí),即使在死區(qū)時(shí)間期間中,下臂也變?yōu)榻油说?狀態(tài)。也即是,轉(zhuǎn)換器的工作狀態(tài)相對(duì)于指令向下臂的接通工作狀態(tài)變長(zhǎng)的方向(升壓方 向)偏移。這樣的工作狀態(tài)相對(duì)于指令的偏移表現(xiàn)為控制目標(biāo)值與實(shí)際值的偏差,若在轉(zhuǎn)換 器中流動(dòng)的電流(電力)的方向不變化,則通過FB控制進(jìn)行修正。然而,當(dāng)在轉(zhuǎn)換器中流 動(dòng)的電流(電力)的方向發(fā)生變化時(shí),產(chǎn)生由FB控制的跟隨延遲引起的變動(dòng)。特別地,在 由于來(lái)自驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部3的要求功率變?yōu)榱愀浇沟萌鐖D4所示那樣轉(zhuǎn)換器8-1、8-2的電 流Ibl、Ib2同時(shí)變?yōu)榱愀浇菢拥那闆r下,由轉(zhuǎn)換器8-1引起的變動(dòng)量和由轉(zhuǎn)換器8-1弓丨 起的變動(dòng)量重疊,因此轉(zhuǎn)換器8-1、8-2的輸出電壓即電壓Vh較大地變動(dòng)。于是,在本實(shí)施方式1中是當(dāng)驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部3的要求功率變?yōu)橐?guī)定的閾值以下時(shí),使電力在轉(zhuǎn)換器8-1、8-2中積極流動(dòng),使得轉(zhuǎn)換器8-1、8-2各自的通電量不同時(shí)變?yōu)榱?附近。具體而言,是控制轉(zhuǎn)換器8-1、8-2,使得在轉(zhuǎn)換器8-1、8-2之間授受電力。圖5是圖1所示的轉(zhuǎn)換器E⑶2的功能框圖。參照?qǐng)D5,轉(zhuǎn)換器E⑶2包括指令生成 部70、電壓控制部72-1、除法運(yùn)算部71、和電流控制部72-2。指令生成部70基于來(lái)自驅(qū)動(dòng)E⑶32的轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值TRl、TR2以及轉(zhuǎn)速目標(biāo)值MRNl、 MRN2來(lái)算出驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部3的要求功率PR,基于其算出的要求功率I3R來(lái)算出表示主正母 線MPL與主負(fù)母線麗L之間的電壓Vh的目標(biāo)值的目標(biāo)電壓VR。此外,指令生成部70基于算出的要求功率ra來(lái)算出被電力控制(電流控制)的 轉(zhuǎn)換器8-2的電力指令值冊(cè)2。例如,在由蓄電部6-1、6-2均等地負(fù)擔(dān)驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部3的 要求功率ra的情況下,指令生成部70算出要求功率ra的二分之一作為轉(zhuǎn)換器8-2的電力 指令值冊(cè)2。需說(shuō)明的是,轉(zhuǎn)換器8-2的電力指令值PR2并不限定于要求功率I3R的二分之 一,也可以考慮蓄電部6-1、6-2各自的SOC和/或溫度等來(lái)確定蓄電部6-1、6-2對(duì)要求功 率I3R的負(fù)擔(dān)分配,基于該分配算出電力指令值冊(cè)2。在此,當(dāng)要求功率I3R為規(guī)定的閾值(零附近)以下時(shí),指令生成部70為了禁止各 個(gè)轉(zhuǎn)換器8-1、8-2的通電量同時(shí)變?yōu)榱愀浇ㄟ^后述的方法將轉(zhuǎn)換器8-2的電力指令值 PR2設(shè)定為不為零的規(guī)定值。如后所述,轉(zhuǎn)換器8-2基于根據(jù)該電力指令值PR2算出的目標(biāo)電流IR2被進(jìn)行電 流控制(電力控制),轉(zhuǎn)換器8-1被進(jìn)行電壓控制使得電壓Vh與目標(biāo)電壓VR —致,所以當(dāng) 要求功率ra為規(guī)定的閾值(零附近)以下時(shí),通過轉(zhuǎn)換器8-1、8-2在蓄電部6-1、6-2之間 授受電力。電壓控制部72-1包括減法運(yùn)算部74-1、78-1、ΡΙ控制部76_1、和調(diào)制部80_1。減 法運(yùn)算部74-1從目標(biāo)電壓VR減去電壓Vh,將其運(yùn)算結(jié)果輸出給PI控制部76-1。PI控制 部76-1將目標(biāo)電壓VR與電壓Vh的偏差作為輸入來(lái)進(jìn)行比例積分運(yùn)算,將其運(yùn)算結(jié)果輸出 給減法運(yùn)算部78-1。減法運(yùn)算部78-1從由電壓Vbl/目標(biāo)電壓VR表示的轉(zhuǎn)換器8-1的理論升壓比的 倒數(shù)減去PI控制部76-1的輸出,將其運(yùn)算結(jié)果作為轉(zhuǎn)換器8-1的工率指令輸出給調(diào)制部 80-1。調(diào)制部80-1基于來(lái)自減法運(yùn)算部78-1的工率指令和由未圖示的振蕩部生成的載波 (carrier)來(lái)生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWC1,向轉(zhuǎn)換器8_1輸出其生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWC1。除法運(yùn)算部71對(duì)轉(zhuǎn)換器8-2的電力指令值PR2除以蓄電部6_2的電壓Vb2,將其 運(yùn)算結(jié)果作為轉(zhuǎn)換器8-2的目標(biāo)電流IR2輸出給電流控制部72-2。電流控制部72-2包括減法運(yùn)算部74-2、78-2、PI控制部76-2、和調(diào)制部80-2。減 法運(yùn)算部74-2從目標(biāo)電流IR2減去電流Ib2,向PI控制部76_2輸出其運(yùn)算結(jié)果。PI控制 部76-2將目標(biāo)電流IR2和電流Ib2的偏差作為輸入來(lái)進(jìn)行比例積分運(yùn)算,將其運(yùn)算結(jié)果輸 出到減法運(yùn)算部78-2。減法運(yùn)算部78-2從由電壓Vb2/目標(biāo)電壓VR表示的轉(zhuǎn)換器8_2的理論升壓比的倒數(shù)減去PI控制部76-2的輸出,將其運(yùn)算結(jié)果作為轉(zhuǎn)換器8-2的工率指令輸出到調(diào)制部 80-2。調(diào)制部80-2基于來(lái)自減法運(yùn)算部78-2的工率指令和由未圖示的振蕩部生成的載波 來(lái)生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWC2,將其生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWC2輸出到轉(zhuǎn)換器8-2。圖6是用于說(shuō)明圖5所示的指令生成部70的處理的流程的流程圖。該流程圖所示的處理,每一定時(shí)間或預(yù)定的條件成立時(shí)由主程序調(diào)出并被執(zhí)行。參照?qǐng)D6,指令生成部70基于來(lái)自驅(qū)動(dòng)E⑶32的轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值TR1、TR2以及轉(zhuǎn)速目 標(biāo)值MRN1、MRN2,算出驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部3的要求功率I3R(步驟S10)。然后,指令生成部70基于 其算出的要求功率I3R來(lái)算出電壓Vh的目標(biāo)電壓VR以及轉(zhuǎn)換器8-2的電力指令值PR2 (步 驟 S20)。接著,指令生成部70判定要求功率ra是否為預(yù)定的閾值以下(步驟S30)。該閾值是用于判定要求功率ra是否處于零附近的值。當(dāng)判定為要求功率ra大于閾值時(shí)(步驟 S30中“否”),指令生成部70將處理移至步驟S60。當(dāng)在步驟S30中判定為要求功率I3R為閾值以下時(shí)(步驟S30中“是”),指令生成 部70判定轉(zhuǎn)換器8-2的電力指令值PR2的大小是否小于規(guī)定的值PO (興0)(步驟S40)。 該規(guī)定值PO是用于確保轉(zhuǎn)換器8-2的通電量的值、是比較小的非零的正值。然后,當(dāng)判定為電力指令值PR2的大小小于規(guī)定值PO時(shí)(步驟S40中“是”),指 令生成部70為了禁止轉(zhuǎn)換器8-1、8-2各自的通電量同時(shí)變?yōu)榱愀浇?,將轉(zhuǎn)換器8-2的電力 指令值PR2設(shè)定為規(guī)定值PO或-PO (步驟S50)。另一方面,當(dāng)在步驟S40中判定為電力指 令值PR2的大小為規(guī)定值PO以上時(shí)(步驟S40中“否”),指令生成部70將處理移至步驟 S60。圖7是示出了轉(zhuǎn)換器8-2的電力指令值PR2的變化的一例的圖。參照?qǐng)D7,在基于 要求功率ra算出的轉(zhuǎn)換器8-2的電力指令值大于規(guī)定值(-P0)且小于規(guī)定值PO的期間, 電力指令值PR2不是基于要求功率ra算出的值,而被固定為規(guī)定值(-P0)。需說(shuō)明的是,在基于要求功率ra算出的轉(zhuǎn)換器8-2的電力指令值大于規(guī)定值 (-P0)且小于規(guī)定值PO的期間,也可以將電力指令值PR2固定為規(guī)定值Po。并且,在電力指 令值PR2從-PO切換到PO (或者從PO到-P0)時(shí),電壓Vh能夠變動(dòng),但因?yàn)橐?guī)定值Ρ0、_Ρ0 是比較小的值、且轉(zhuǎn)換器8-1基于電壓Vh的變化而動(dòng)作,所以在轉(zhuǎn)換器8-1、8-2中電流方 向不會(huì)同時(shí)切換,不會(huì)產(chǎn)生如圖4所示那樣的大的電壓變動(dòng)。如上所述,在本實(shí)施方式1中,當(dāng)驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部3對(duì)電源裝置1的要求功率I3R處于 零附近時(shí),為了禁止轉(zhuǎn)換器8-1、8-2各自的通電量同時(shí)變?yōu)榱愀浇刂妻D(zhuǎn)換器8-1、8-2。 也即是,當(dāng)要求功率I3R處于零附近時(shí),使電流(電力)積極地在被電流控制(電力控制) 的轉(zhuǎn)換器8-2中流動(dòng),使得在轉(zhuǎn)換器8-1、8-2之間授受電力,因此轉(zhuǎn)換器8-1、8-2各自的通 電量不會(huì)同時(shí)變?yōu)榱愀浇R虼?,根?jù)本實(shí)施方式1,能夠抑制電壓Vh的變動(dòng)。(實(shí)施方式1的變形例)在上述的實(shí)施方式1中,為了轉(zhuǎn)換器8-1、8_2各自的通電量不同時(shí)變?yōu)榱愀浇?,?dāng) 驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部3的要求功率冊(cè)處于零附近時(shí)將轉(zhuǎn)換器8-2的電力指令值PR2設(shè)為非零。此 時(shí),因?yàn)轵?qū)動(dòng)力產(chǎn)生部3的要求功率處于零附近,所以通過轉(zhuǎn)換器8-1、8-2在蓄電部6-1、 6-2之間授受電力,但是在上述的實(shí)施方式1中沒有特別考慮其電流方向。在該變形例中, 基于蓄電部6-1、6-2各自的SOC來(lái)控制在蓄電部6-1、6-2之間授受的電力的方向。具體而言,在蓄電部6-2的SOC大于蓄電部6-1的SOC的情況下,轉(zhuǎn)換器8_2的電 力指令值PR2被設(shè)定為正值,使得電力從蓄電部6-2流向蓄電部6-1。另一方面,在蓄電部 6-2的SOC小于蓄電部6-1的SOC的情況下,轉(zhuǎn)換器8-2的電力指令值PR2被設(shè)定為負(fù)值, 使得電力從蓄電部6-1流向蓄電部6-2。
圖8是用于說(shuō)明該變形例的指令生成部70的處理的流程的流程圖。該流程圖所 示的處理,也每一定時(shí)間或預(yù)定的條件成立時(shí)由主程序調(diào)出并被執(zhí)行。參照?qǐng)D8,該流程圖在圖6所示的流程圖中,包括步驟S52、S54、S56來(lái)代替步驟 S50。也即是,當(dāng)在步驟S40中判定為電力指令值PR2的大小小于規(guī)定值PO時(shí)(步驟S40 中“是”),指令生成部70對(duì)來(lái)自電池E⑶4 (圖1)的蓄電部6-1、6-2的狀態(tài)量SOCl、S0C2 進(jìn)行比較(步驟S52)。當(dāng)判定為表示蓄電部6-2的SOC的狀態(tài)量S0C2比表示蓄電部6_1的SOC的狀態(tài) 量SOCl多時(shí)(步驟S52中“是”),指令生成部70將轉(zhuǎn)換器8-2的電力指令值PR2設(shè)定為 規(guī)定值PO (正值)(步驟S54)。由此,電力從SOC相對(duì)多的蓄電部6-2流向SOC少的蓄電部 6-1。
另一方面,當(dāng)在步驟S52中判定為狀態(tài)量S0C2為狀態(tài)量SOCl以下時(shí)(步驟S52 中“否”),指令生成部70將轉(zhuǎn)換器8-2的電力指令值PR2設(shè)定為規(guī)定值(-P0)(負(fù)值)(步 驟S56)。由此,電力從SOC相對(duì)多的蓄電部6-1流向SOC少的蓄電部6_2。根據(jù)本變形例,電力從SOC相對(duì)多的蓄電部流向SOC少的蓄電部,因此能夠防止蓄 電部6-1、6-2的過放電或過充電。(實(shí)施方式2)在實(shí)施方式1中,在驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部3的要求功率I3R處于零附近時(shí),使電流(電力) 積極地在被電流控制(電力控制)的轉(zhuǎn)換器8-2中流動(dòng),由此防止了轉(zhuǎn)換器8-1、8-2各自 的通電量同時(shí)變?yōu)榱愀浇T诒緦?shí)施方式2中,當(dāng)要求功率冊(cè)接近零時(shí),使轉(zhuǎn)換器8-1、8-2 的通電量(蓄電部6-1、6-2的充放電率)彼此不同,由此防止轉(zhuǎn)換器8-1、8-2各自的通電 量同時(shí)變?yōu)榱愀浇D9是用于說(shuō)明實(shí)施方式2中的各轉(zhuǎn)換器8-1、8-2的通電的考慮的圖。參照?qǐng)D9, Pbl、Pb2分別表示蓄電部6-1、6-2的充放電功率即轉(zhuǎn)換器8-1、8-2的通電功率。當(dāng)從蓄電 部6-1 (6-2)放電時(shí),Pbl(Pb2)為正值,當(dāng)對(duì)蓄電部6-1 (6-2)充電時(shí),Pbl(Pb2)為負(fù)值。為 了比較,以虛線示出使用了現(xiàn)有技術(shù)時(shí)的轉(zhuǎn)換器8-1、8-2的通電功率以及電壓Vh的變化。在本實(shí)施方式2中,當(dāng)驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部3的要求功率I3R不處于零附近時(shí),確定轉(zhuǎn)換 器8-2的電力指令值PR2使得轉(zhuǎn)換器8-1、8-2的通電功率相等(即由蓄電部6-1、6-2均等 地負(fù)擔(dān)要求功率PR)。另一方面,當(dāng)在時(shí)刻t21驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部3的要求功率I3R變?yōu)橐?guī)定的 閾值以下時(shí),改變被電流控制(電力控制)的轉(zhuǎn)換器8-2的通電量。也即是,改變轉(zhuǎn)換器 8-2的電力指令值PR2使得轉(zhuǎn)換器8-1、8-2的通電功率(蓄電部6_1、6_2的充放電率)彼 此不同。由此,回避轉(zhuǎn)換器8-1的通電量和轉(zhuǎn)換器8-2的通電量同時(shí)變?yōu)榱愀浇乇茉谵D(zhuǎn) 換器8-1的通電量變?yōu)榱愀浇鼤r(shí)產(chǎn)生的電壓Vh的變動(dòng)量與在轉(zhuǎn)換器8-2的通電量變?yōu)榱?附近時(shí)產(chǎn)生的電壓Vh的變動(dòng)量重疊。其結(jié)果,能抑制電壓Vh的變動(dòng)。本實(shí)施方式2的車輛的整體結(jié)構(gòu)與圖1所示的實(shí)施方式1的車輛100相同。此外, 實(shí)施方式2中的轉(zhuǎn)換器ECU的整體結(jié)構(gòu)與圖5所示的實(shí)施方式1中的轉(zhuǎn)換器ECU2相同。圖10是用于說(shuō)明實(shí)施方式2中的轉(zhuǎn)換器E⑶2的指令生成部70A的處理的流程的 流程圖。該流程圖所示的處理,也每一定時(shí)間或預(yù)定的條件成立時(shí)由主程序調(diào)出并被執(zhí)行。參照?qǐng)D10,該流程圖在圖6所示的流程圖中,包括步驟S70來(lái)代替步驟S40、S50。也即是,當(dāng)在步驟S30中判定為驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部3的要求功率ra為閾值以下時(shí)(步驟S30中“是”),指令生成部70A改變轉(zhuǎn)換器8-2的電力指令值PR2使得轉(zhuǎn)換器8_1、8_2的通電量彼 此不同。也即是,當(dāng)要求功率冊(cè)大于閾值時(shí),指令生成部70A基于要求功率I3R來(lái)確定轉(zhuǎn)換 器8-2的電力指令值冊(cè)2,使得轉(zhuǎn)換器8-1、8-2的通電量彼此相等。并且,當(dāng)要求功率I3R 為閾值以下時(shí),指令生成部70A改變轉(zhuǎn)換器8-2的電力指令值冊(cè)2,使得例如如圖9所示那 樣,使轉(zhuǎn)換器8-2的通電功率Pb2變得小于轉(zhuǎn)換器8-1的通電功率Pbl。需說(shuō)明的是,也可 以改變轉(zhuǎn)換器8-2的電力指令值PR2使得轉(zhuǎn)換器8-2的通電功率Pb2變得大于轉(zhuǎn)換器8_1 的通電功率Pbl。如上所述,在本實(shí)施方式2中,當(dāng)驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部3的要求功率ra接近零時(shí),改變轉(zhuǎn) 換器8-2的電力指令值PR2使得轉(zhuǎn)換器8-1、8-2的通電量彼此不同,因此能夠回避轉(zhuǎn)換器 8-1,8-2各自的通電量同時(shí)變?yōu)榱愀浇?。因此,根?jù)本實(shí)施方式2,也能夠抑制電壓Vh的變動(dòng)。(實(shí)施方式2的變形例)在本變形例中,基于蓄電部6-1、6-2各自的SOC來(lái)改變轉(zhuǎn)換器8_2的電力指令值 PR2。具體而言,在蓄電部6-2的SOC比蓄電部6-1的SOC高的情況下,改變轉(zhuǎn)換器8-2的 電力指令值冊(cè)2,使得轉(zhuǎn)換器8-2的通電功率Pb2(放電時(shí)正;充電時(shí)負(fù))變得大于轉(zhuǎn)換 器8-1的通電功率Pbl。另一方面,在蓄電部6-2的SOC比蓄電部6-1的SOC低的情況下, 改變轉(zhuǎn)換器8-2的電力指令值冊(cè)2,使得轉(zhuǎn)換器8-2的通電功率Pb2變得小于轉(zhuǎn)換器8-1的 通電功率Pbl。圖11是用于說(shuō)明實(shí)施方式2的變形例中的指令生成部70A的處理的流程的流程 圖。該流程圖所示的處理,也每一定時(shí)間或預(yù)定的條件成立時(shí)由主程序調(diào)出并被執(zhí)行。參照?qǐng)D11,該流程圖在圖10所示的流程圖中,包括步驟S52、S72、S74來(lái)代替步驟 S70。也即是,當(dāng)在步驟S30中判定為驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部3的要求功率ra為閾值以下時(shí)(步驟 S30中“是”),指令生成部70A對(duì)來(lái)自電池E⑶4(圖1)的蓄電部6_1、6_2的狀態(tài)量S0C1、 S0C2進(jìn)行比較(步驟S52)。當(dāng)判定為表示蓄電部6-2的SOC的狀態(tài)量S0C2比表示蓄電部6_1的SOC的狀態(tài) 量SOCl多時(shí)(步驟S52中“是”),指令生成部70A改變轉(zhuǎn)換器8_2的電力指令值冊(cè)2,使 得轉(zhuǎn)換器8-2的通電功率Pb2(放電時(shí)正;充電時(shí)負(fù))變得大于轉(zhuǎn)換器8-1的通電功率 Pbl (步驟 S72)。另一方面,當(dāng)在步驟S52中判定為狀態(tài)量S0C2為狀態(tài)量SOCl以下時(shí)(步驟S52 中“否”),指令生成部70A改變轉(zhuǎn)換器8-2的電力指令值冊(cè)2,使得轉(zhuǎn)換器8-2的通電功率 Pb2變得小于轉(zhuǎn)換器8-1的通電功率Pbl (步驟S74)。根據(jù)本變形例,當(dāng)驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部3的要求功率ra為閾值以下時(shí),通過回避轉(zhuǎn)換器 8-1,8-2各自的通電量同時(shí)變?yōu)榱愀浇瑥亩軌蛞种齐妷篤h的變動(dòng),并且能夠防止蓄電 部6-1、6_2的SOC產(chǎn)生較大的差異。在上述的各實(shí)施方式中,分別設(shè)置了 2個(gè)蓄電部和轉(zhuǎn)換器,但蓄電部和轉(zhuǎn)換器的 數(shù)量也可以是3個(gè)以上。圖12是搭載有具備3個(gè)以上的蓄電部和轉(zhuǎn)換器的電源裝置的車輛的整體框圖。參照?qǐng)D12,該車輛IOOA在圖1所示的車輛100的結(jié)構(gòu)中,進(jìn)一步具備蓄電部和與其對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn) 換器。在該圖12中,作為一個(gè)例子示出了具備蓄電部6-3和轉(zhuǎn)換器8-3的情況。蓄電部6-3是能夠充放電的直流電源,例如由鎳氫、鋰離子等的二次電池構(gòu)成。蓄 電部6-3連接于轉(zhuǎn)換器8-3。轉(zhuǎn)換器8-3設(shè)置在蓄電部6-3與主正母線MPL及主負(fù)母線MNL 之間。轉(zhuǎn)換器8-3與轉(zhuǎn)換器8-2同樣地由轉(zhuǎn)換器E⑶2進(jìn)行電流控制(電力控制)。并且, 當(dāng)車輛的要求功率I3R為規(guī)定的閾值(零附近)以下時(shí),控制各轉(zhuǎn)換器8-1 8-3,使得轉(zhuǎn)換 器8-1 8-3各自的通電量不同時(shí)變?yōu)榱愀浇?。車輛100A的其他的結(jié)構(gòu)與圖1所示的車輛100相同。在上述的各實(shí)施方式中,轉(zhuǎn)換器ECU2的控制,實(shí)際上由CPU (CentralProcessing Unit 中央處理單元)來(lái)進(jìn)行,CPU從ROM (Read OnlyMemory 只讀存儲(chǔ)器)讀出具有圖5所 示的控制構(gòu)造及圖6、8、10、11所示的流程圖的各步驟的程序,執(zhí)行其讀出的程序,按照?qǐng)D5 所示的控制構(gòu)造及圖6、8、10、11所示的流程圖來(lái)執(zhí)行處理。因此,ROM相當(dāng)于存儲(chǔ)有具有 圖5所示的控制構(gòu)造和圖6、8、10、11所示的流程圖的各步驟的程序的計(jì)算機(jī)(CPU)能夠讀 取的存儲(chǔ)介質(zhì)。在上述的各實(shí)施方式中,設(shè)為通過電壓控制來(lái)控制轉(zhuǎn)換器8-1,通過電流控制(電 力控制)來(lái)控制轉(zhuǎn)換器8-2,但也可以通過電流控制(電力控制)來(lái)控制轉(zhuǎn)換器8-1,通過 電流控制(電力控制)來(lái)控制轉(zhuǎn)換器8-2。此外,本發(fā)明能夠普遍適用于具備發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源的混合動(dòng)力車輛、不具備發(fā) 動(dòng)機(jī)而僅利用電力來(lái)行駛的電動(dòng)汽車、還具備燃料電池作為電源的燃料電池車等電動(dòng)車輛。此外,在上述的各實(shí)施方式中,將轉(zhuǎn)換器E⑶2和電池E⑶4作為不同的控制裝置來(lái) 構(gòu)成,但也可以以一個(gè)E⑶來(lái)構(gòu)成轉(zhuǎn)換器E⑶2和電池E⑶4,進(jìn)一步也包括驅(qū)動(dòng)E⑶32。在上述中,主正母線MPL和主負(fù)母線MNL對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的“電力線”的一個(gè)實(shí)施 例,驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部3對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的“負(fù)載裝置”的一個(gè)實(shí)施例。此外,轉(zhuǎn)換器8-1 8-3 對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的“多個(gè)轉(zhuǎn)換部”的一個(gè)實(shí)施例,轉(zhuǎn)換器ECU2的電壓控制部72-1和電流控 制部72-2對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的“控制部”的一個(gè)實(shí)施例。進(jìn)一步,電池E⑶4對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的“充電狀態(tài)推定部”的一個(gè)實(shí)施例。此外,進(jìn) 一步,變換器30-1、30-2的至少一方對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的“驅(qū)動(dòng)裝置”的一個(gè)實(shí)施例,電動(dòng)發(fā) 電機(jī)34-1、34-2的至少一方對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的“電動(dòng)機(jī)”的一個(gè)實(shí)施例。應(yīng)該認(rèn)為,本次公開的實(shí)施方式,在所有方面都只是例示而并非限制性的內(nèi)容。本 發(fā)明的范圍并不是由上述的說(shuō)明而是由權(quán)利要求所表示,包括與權(quán)利要求同等的含義和范 圍內(nèi)的所有變更。
權(quán)利要求
一種電源裝置,其經(jīng)由電力線(MPL、MNL)與負(fù)載裝置(3)授受電力,該電源裝置具備能夠充放電的多個(gè)蓄電部(6-1~6-3);多個(gè)電壓變換部(8-1~8-3),其與所述多個(gè)蓄電部(6-1~6-3)對(duì)應(yīng)設(shè)置,各個(gè)電壓變換部包括能夠在對(duì)應(yīng)的蓄電部與所述電力線(MPL、MNL)之間雙向地進(jìn)行電壓變換的直流斬波電路;控制部(2),其按照被提供的指令來(lái)控制所述多個(gè)電壓變換部(8-1~8-3);以及指令生成部(70),其生成所述指令使得禁止所述多個(gè)電壓變換部(8-1~8-3)各自的通電量同時(shí)變?yōu)橐?guī)定值以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置,其中,所述指令生成部(70),在所述負(fù)載裝置(3)對(duì)該電源裝置的要求功率為基準(zhǔn)值以下 時(shí),生成所述指令使得禁止所述各電壓變換部的通電量同時(shí)變?yōu)樗鲆?guī)定值以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源裝置,其中,所述指令生成部(70),在所述要求功率為所述基準(zhǔn)值以下時(shí),生成所述指令使得在所 述多個(gè)蓄電部(6-1 6-3)之間授受電力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電源裝置,其中,還具備推定所述多個(gè)蓄電部(6-1 6-3)各自的充電狀態(tài)的充電狀態(tài)推定部(4), 所述指令生成部(70),生成所述指令使得電力從表示所述充電狀態(tài)的狀態(tài)量相對(duì)多的 蓄電部流向所述狀態(tài)量相對(duì)少的蓄電部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源裝置,其中,所述指令生成部(70)生成所述指令使得所述多個(gè)電壓變換部(8-1 8-3)各自的通 電量彼此不同。
6.一種車輛,具備權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)所述的電源裝置(1); 從所述電源裝置(1)接受電力的供給的驅(qū)動(dòng)裝置(30-1、30-2); 由所述驅(qū)動(dòng)裝置(30-1、30-2)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)(34-1、34-2);以及 由所述電動(dòng)機(jī)(34-1、34-2)驅(qū)動(dòng)的車輪。
7.一種電源裝置的控制方法,所述電源裝置(1)經(jīng)由電力線(MPL、MNL)與負(fù)載裝置 (3)授受電力,所述電源裝置⑴具備能夠充放電的多個(gè)蓄電部(6-1 6-3);和多個(gè)電壓變換部(8-1 8-3),其與所述多個(gè)蓄電部(6-1 6-3)對(duì)應(yīng)設(shè)置,各個(gè)電壓 變換部包括能夠在對(duì)應(yīng)的蓄電部與所述電力線(MPL、MNL)之間雙向地進(jìn)行電壓變換的直 流斬波電路,所述控制方法包括指令生成步驟,該步驟中生成對(duì)所述多個(gè)電壓變換部(8-1 8-3)的指令,使得禁止所 述多個(gè)電壓變換部(8-1 8-3)各自的通電量同時(shí)變?yōu)橐?guī)定值以下;和控制步驟,該步驟中按照在所述指令生成步驟中生成的所述指令來(lái)控制所述多個(gè)電壓 變換部(8-1 8-3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源裝置的控制方法,其中,還包括判定步驟,該步驟中判定所述負(fù)載裝置(3)對(duì)所述電源裝置(1)的要求功率是 否為基準(zhǔn)值以下,當(dāng)在所述判定步驟中判定為所述要求功率為所述基準(zhǔn)值以下時(shí),在所述指令生成步驟 中,生成所述指令使得禁止所述各電壓變換部的通電量同時(shí)變?yōu)樗鲆?guī)定值以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電源裝置的控制方法,其中,當(dāng)在所述判定步驟中判定為所述要求功率為所述基準(zhǔn)值以下時(shí),在所述指令生成步驟 中,生成所述指令使得在所述多個(gè)蓄電部(6-1 6-3)之間授受電力。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電源裝置的控制方法,其中,還包括推定所述多個(gè)蓄電部(6-1 6-3)各自的充電狀態(tài)的步驟,在所述指令生成步驟中,生成所述指令使得電力從表示所述充電狀態(tài)的狀態(tài)量相對(duì)多 的蓄電部流向所述狀態(tài)量相對(duì)少的蓄電部。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源裝置的控制方法,其中,在所述指令生成步驟中,生成所述指令使得所述多個(gè)電壓變換部(8-1 8-3)各自的 通電量彼此不同。
12.—種計(jì)算機(jī)能夠讀取的存儲(chǔ)介質(zhì),該存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求 7至11的任一項(xiàng)所述的電源裝置(1)的控制方法的程序。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電源裝置,其中,轉(zhuǎn)換器ECU(2),在驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部(3)對(duì)電源裝置(1)的要求功率處于零附近時(shí),控制第一轉(zhuǎn)換器和第二轉(zhuǎn)換器(8-1、8-2),使得禁止第一轉(zhuǎn)換器和第二轉(zhuǎn)換器(8-1、8-2)各自的通電量同時(shí)變?yōu)榱愀浇?。也即是,轉(zhuǎn)換器ECU(2),在要求功率處于零附近時(shí),對(duì)第一轉(zhuǎn)換器(8-1)進(jìn)行電壓控制,并且將被電流控制(電力控制)的第二轉(zhuǎn)換器(8-2)的電力指令值設(shè)定為非零,使得在第一轉(zhuǎn)換器和第二轉(zhuǎn)換器(8-1、8-2)之間授受電力。
文檔編號(hào)B60L11/14GK101828326SQ20088011166
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2008年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月16日
發(fā)明者加藤曉, 山田堅(jiān)滋, 齋田英明, 花田秀人 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社