專利名稱：電動車輛的電源系統(tǒng)及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動車輛的電源系統(tǒng)及其控制方法，更確切來說，涉及搭載有主蓄電裝置及多個副蓄電裝置的電動車輛的電源系統(tǒng)控制。
背景技術(shù)：
近些年，作為對環(huán)境友好的車輛，電力機動車、混合動力機動車及燃料電池機動車等電動車輛被開發(fā)并被實際應(yīng)用。在這些電動車輛上搭載有產(chǎn)生車輛驅(qū)動力的電動機及包含蓄電裝置而構(gòu)成的用于供給電動機驅(qū)動電力的電源系統(tǒng)。尤其是還提出有通過車輛外部的電源(以下，也稱為“外部電源”)對混合動力機動車的車載蓄電裝置進行充電的結(jié)構(gòu)，在這些電動車輛中，要求延長通過車載蓄電裝置的蓄積電力能夠行駛的距離。需要說明的是，以下，對于由外部電源進行的車載蓄電裝置的充電，也簡稱為“外部充電”。例如，在日本特開2008-109840號公報(專利文獻1)及日本特開2003-209969號公報(專利文獻2)中記載有將多個蓄電裝置(蓄電池)并聯(lián)連接的電源系統(tǒng)。在專利文獻1及2所記載的電源系統(tǒng)中，對每個蓄電裝置(蓄電池)設(shè)有作為充放電調(diào)整機構(gòu)的電壓轉(zhuǎn)換器(轉(zhuǎn)換器)。相對于此，在日本特開2008-167620號公報(專利文獻3)記載了在搭載有主蓄電裝置和多個副蓄電裝置的車輛中設(shè)有與主蓄電裝置相對應(yīng)的轉(zhuǎn)換器和由多個副蓄電裝置共有的轉(zhuǎn)換器的電源裝置的結(jié)構(gòu)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠抑制裝置的要素的數(shù)目并使能夠蓄電的能量增加。專利文獻1 日本特開2008-109840號公報專利文獻2 日本特開2003-209969號公報專利文獻3 日本特開2008-167620號公報

發(fā)明內(nèi)容
在專利文獻3所記載的結(jié)構(gòu)中，選擇性地將多個副蓄電裝置中的一個與轉(zhuǎn)換器連接，通過主蓄電裝置及選擇的副蓄電裝置供給車輛驅(qū)動用電動機的驅(qū)動電力。在此種電源裝置中，使用中的副蓄電裝置的SOCGtate of Charge 充電狀態(tài))下降時，將新的副蓄電裝置和轉(zhuǎn)換器連接，通過依次使用多個副蓄電裝置，而延長基于蓄電能量的行駛距離 (EV (Electric Vehicle)行駛距離)。但是，在此種結(jié)構(gòu)的電源系統(tǒng)中，需要適當?shù)嘏卸ㄊ褂玫母毙铍娧b置(以下，也稱為“選擇副蓄電裝置”)是否需要切換。例如，在選擇副蓄電裝置過放電至對電池性能產(chǎn)生壞影響的程度之前，需要可靠地執(zhí)行選擇副蓄電裝置的切換。另一方面，在選擇副蓄電裝置的切換處理時，由于通過電源系統(tǒng)整體能夠供給的電力必然下降，因此需要考慮切換的時機以盡量不產(chǎn)生對車輛駕駛性(駕駛性能)的影響。本發(fā)明為了解決此種問題而作出，本發(fā)明的目的在于，在具備主蓄電裝置及多個副蓄電裝置且由多個副蓄電裝置共用電壓轉(zhuǎn)換器(轉(zhuǎn)換器)的結(jié)構(gòu)的電動車輛的電源系統(tǒng)中，考慮保護電池和確保車輛駕駛性這兩方面，而適當?shù)剡M行使用的副蓄電裝置的切換判定。 根據(jù)本發(fā)明的電動車輛的電源系統(tǒng)，在搭載有產(chǎn)生車輛驅(qū)動動力的電動機的電動車輛的電源系統(tǒng)中，具備主蓄電裝置、供電線、第一電壓轉(zhuǎn)換器、相互并聯(lián)設(shè)置的多個副蓄電裝置、第二電壓轉(zhuǎn)換器、連接部以及切換控制裝置。供電線構(gòu)成為向?qū)﹄妱訖C進行驅(qū)動控制的逆變器進行供電。第一電壓轉(zhuǎn)換器設(shè)置在供電線和主蓄電裝置之間，并構(gòu)成為進行雙方向的電壓轉(zhuǎn)換。第二電壓轉(zhuǎn)換器設(shè)置在多個副蓄電裝置和供電線之間，并構(gòu)成為在多個副蓄電裝置中的一個副蓄電裝置和供電線之間進行雙方向的電壓轉(zhuǎn)換。連接部設(shè)置在多個副蓄電裝置和第二電壓轉(zhuǎn)換器之間，并構(gòu)成為選擇性地將多個副蓄電裝置中的選擇副蓄電裝置和第二電壓轉(zhuǎn)換器連接。切換控制裝置構(gòu)成為對多個副蓄電裝置和第二電壓轉(zhuǎn)換器之間的選擇性連接進行控制。并且，切換控制裝置包含第一至第三判定部。第一判定部構(gòu)成為檢測使用中的選擇副蓄電裝置的殘余電容是否低于預(yù)先設(shè)定的第一判定值。第二判定部構(gòu)成為在殘余電容低于第一判定值時，根據(jù)電動車輛的車輛狀態(tài)而產(chǎn)生選擇蓄電裝置的切換要求。第三判定部構(gòu)成為在選擇副蓄電裝置的殘余電容低于比第一判定值低的第二判定值時，與車輛狀態(tài)無關(guān)地產(chǎn)生切換要求?；蛘吒鶕?jù)本發(fā)明的電動車輛的電源系統(tǒng)的控制方法，電動車輛具備上述主蓄電裝置、上述供電線、上述第一電壓轉(zhuǎn)換器、上述多個副蓄電裝置、上述第二電壓轉(zhuǎn)換器、上述連接部以及上述切換控制裝置。并且，控制方法包括判定使用中的選擇副蓄電裝置的殘余電容是否低于預(yù)先設(shè)定的第一判定值的步驟；當殘余電容低于第一判定值時，根據(jù)電動車輛的車輛狀態(tài)而產(chǎn)生選擇蓄電裝置的切換要求的步驟；在選擇副蓄電裝置的殘余電容低于比第一判定值低的第二判定值時，與車輛狀態(tài)無關(guān)地強制產(chǎn)生切換要求的步驟。根據(jù)上述電動車輛的電源系統(tǒng)及其控制方法，將基于選擇副蓄電裝置的殘余電容 (SOC)的切換判定基準設(shè)定成2階段，并能夠設(shè)置當SOC下降時基于車輛狀態(tài)而產(chǎn)生切換要求的SOC區(qū)域(允許切換區(qū)域)和當SOC進一步下降時與車輛狀態(tài)無關(guān)地強制產(chǎn)生副蓄電裝置的切換要求的SOC區(qū)域(強制切換區(qū)域)。因此，能夠當SOC下降到強制切換區(qū)域時從保護電池的觀點出發(fā)迅速產(chǎn)生切換要求，并且在到達強制切換區(qū)域的跟前的允許切換區(qū)域中，基于車輛狀態(tài)，估計不影響車輛駕駛性(駕駛性能)的狀態(tài)而產(chǎn)生切換要求。優(yōu)選，第二判定部或產(chǎn)生切換要求的步驟在殘余電容低于第一判定值時，若電動車輛的總要求動力比基于主蓄電裝置的輸出電力上限值設(shè)定的判定值低，則產(chǎn)生切換要求。如此，在副蓄電裝置的連接切換時，反映無法使用來自副蓄電裝置的電力這一點， 能夠僅限于在車輛的總要求動力處于能夠通過主蓄電裝置的供給電力彌補的范圍內(nèi)時，產(chǎn)生副蓄電裝置的切換要求。其結(jié)果是，能夠在副蓄電裝置的切換處理中通過使總要求動力變化，而避免對駕駛員要求的響應(yīng)延遲那樣的駕駛性下降。另外，優(yōu)選，電動車輛還具備構(gòu)成為能夠相對于電動機獨立地輸出車輛驅(qū)動動力的內(nèi)燃機；將電動車輛的整體要求動力分配成電動機的輸出動力和內(nèi)燃機的輸出動力的行駛控制部。并且，第二判定部或產(chǎn)生切換要求的步驟在殘余電容低于第一判定值時，若內(nèi)燃機處于工作中則產(chǎn)生切換要求。如此，在搭載有電動機及內(nèi)燃機的混合動力車輛中，在內(nèi)燃機已經(jīng)起動而能夠立即應(yīng)對總要求動力的增加的車輛狀態(tài)下，能夠捕捉該機會而使與SOC下降相對應(yīng)的副蓄電裝置的切換開始?；蛘邇?yōu)選，切換控制裝置還包含預(yù)備蓄電裝置判定部，該預(yù)備蓄電裝置判定部構(gòu)成為，在多個副蓄電裝置中的除選擇副蓄電裝置之外的預(yù)備蓄電裝置各自的充電電容低于規(guī)定值時，禁止產(chǎn)生切換要求?；蛘?，控制方法還包括如下的步驟在多個副蓄電裝置中的除選擇副蓄電裝置之外的預(yù)備蓄電裝置各自的充電電容低于規(guī)定值時，禁止產(chǎn)生切換要求。如此，當切換候補的副蓄電裝置(預(yù)備蓄電裝置)的殘余電容不足時，能夠避免執(zhí)行無用的連接切換處理，因此能夠防止無用的消耗電力的產(chǎn)生。優(yōu)選，切換控制裝置包括升壓指示部、第一及第二電力限制部、連接切換控制部。 升壓指示部構(gòu)成為在產(chǎn)生切換要求時，向第一電壓轉(zhuǎn)換器發(fā)出指示，以使供電線的電壓成為比主蓄電裝置的輸出電壓及在切換后和第二電力轉(zhuǎn)換器連接的副蓄電裝置的輸出電壓高的第一電壓。第一電力限制部構(gòu)成為在供電線的電壓達到第一電壓后，使選擇副蓄電裝置的輸入輸出電力上限值逐漸減少至零。連接切換控制部構(gòu)成為在通過第一電力限制部將輸入輸出電力上限值設(shè)定為零時，切換多個副蓄電裝置和第二電壓轉(zhuǎn)換器之間的連接。第二電力限制部在通過連接切換控制部切換多個副蓄電裝置和第二電壓轉(zhuǎn)換器之間的連接后，使輸入輸出電力上限值逐漸上升至與和第二電力轉(zhuǎn)換器新連接的副蓄電裝置的充電狀態(tài)對應(yīng)的值。或者，控制方法還包括如下的步驟在產(chǎn)生切換要求時，向第一電壓轉(zhuǎn)換器發(fā)出指示，以使供電線的電壓成為比主蓄電裝置的輸出電壓及在切換后和第二電力轉(zhuǎn)換器連接的副蓄電裝置的輸出電壓高的第一電壓的步驟；在供電線的電壓達到第一電壓后，使選擇副蓄電裝置的輸入輸出電力上限值逐漸減少至零的步驟；在通過減少的步驟將輸入輸出電力上限值設(shè)定為零時，切換多個副蓄電裝置和第二電壓轉(zhuǎn)換器之間的連接的步驟；在通過切換的步驟切換多個副蓄電裝置和第二電壓轉(zhuǎn)換器之間的連接后，使輸入輸出電力上限值逐漸上升至與和第二電力轉(zhuǎn)換器新連接的副蓄電裝置的充電狀態(tài)對應(yīng)的值的步驟。如此，在第二電壓轉(zhuǎn)換器與副蓄電裝置的連接切換時，在使供電線升壓至比主蓄電裝置的輸出電壓及新使用的副蓄電裝置的輸出電壓都高的第一電壓后，能夠?qū)⑿率褂玫母毙铍娧b置與第二電力轉(zhuǎn)換器連接。由此，能夠防止經(jīng)由供電線形成從新使用的副蓄電裝置開始的短路路徑的情況。而且，在副蓄電裝置的連接切換前，縮小副蓄電裝置的輸入輸出電力上限值，并且在連接切換結(jié)束后，使該輸入輸出電力上限值逐漸恢復(fù)，因此在由于連接切換而無法對副蓄電裝置進行電力輸入輸出的期間，能夠防止對電源系統(tǒng)要求過度的充放電電力的情況。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠在具備主蓄電裝置及多個副蓄電裝置且由多個副蓄電裝置共用電壓轉(zhuǎn)換器(轉(zhuǎn)換器)的結(jié)構(gòu)的電動車輛的電源系統(tǒng)中，考慮保護電池和確保車輛駕駛性這兩方面，而適當進行使用的副蓄電裝置的切換判定。


圖1是表示搭載有本發(fā)明的實施方式的電源系統(tǒng)的電動車輛的主要結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示圖1所示的各逆變器的詳細結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖3是表示圖1所示的各轉(zhuǎn)換器的詳細結(jié)構(gòu)的電路圖。圖4是說明電動車輛的行駛控制的功能框圖。圖5是表示本發(fā)明的實施方式的電動車輛的電源系統(tǒng)的選擇副蓄電裝置連接切換處理的簡要的處理順序的流程圖。圖6是說明圖5所示的副蓄電裝置的切換判定處理的詳細情況的流程圖。圖7是說明SOC區(qū)域與切換判定的關(guān)系的概念圖。圖8是說明圖5所示的切換前升壓處理的詳細情況的流程圖。圖9是說明圖5所示的電力限制變更處理的詳細情況的流程圖。圖10是說明圖5所示的連接切換處理的詳細情況的流程圖。圖11是說明圖5所示的恢復(fù)處理的詳細情況的流程圖。圖12是本發(fā)明的實施方式的電動車輛的電源系統(tǒng)中的選擇副蓄電裝置的切換處理時的動作波形圖。圖13是說明本發(fā)明的實施方式的電源系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)中的、用于選擇副蓄電裝置的切換處理的功能部分的功能框圖。標號說明1電動車輛，2車輪，3動力分割機構(gòu)，4發(fā)動機，6蓄電池充電用轉(zhuǎn)換器(外部充電)，8外部電源，9A、9B1、9B2電流傳感器，10A、10B1、10B2、13、21A、21B電壓傳感器，11A、 11B1、11B2溫度傳感器，12A轉(zhuǎn)換器(主蓄電裝置專用)，12B轉(zhuǎn)換器(副蓄電裝置共用)，14、 22逆變器，15 17各相支路(U、V、W)，24、25電流傳感器，30控制裝置，39A連接部(主蓄電裝置)，39B連接部(副蓄電裝置)，100切換判定部，101 SOC判定部(允許切換區(qū)域)， 102車輛狀態(tài)判定部，103 SOC判定部(強制切換區(qū)域)，105預(yù)備蓄電池判定部，106、107 邏輯門，110升壓指示部，120電力限制部(主蓄電裝置)，130電力限制部(副蓄電裝置)， 140連接切換控制部，200轉(zhuǎn)換器控制部，250行駛控制部，260總動力計算部，270、280逆變器控制部，BA蓄電池(主蓄電裝置)，BB選擇副蓄電裝置，BB1、BB2蓄電池(副蓄電裝置)， C1、C2、CH平滑用電容器，CMBT升壓指令信號，CONTl C0NT7繼電器控制信號，Dl D8 二極管，F(xiàn)BT標志(升壓結(jié)束)，認、仍1、仍2輸入輸出電流(蓄電池)，ID變量(切換處理狀態(tài))，IGON起動信號，Ll電抗器，MCRT1、MCRT2電動機電流值，MG1、MG2電動發(fā)電機，PL1A、 PLlB電源線，PL2供電線，Pttl總要求動力，P麗I、P麗I1、P麗I2、P麗C、P麗C1、P麗C2控制信號(逆變器)，PWU、PffUA, PffDA, PWD、PffDA, PffDB 控制信號(轉(zhuǎn)換器)，Ql Q8IGBT 元件，R 限制電阻，SL1、SL2接地線，SMRl SMR3系統(tǒng)主繼電器，SRI、SR1G、SR2、SR2G繼電器，TA、 TBBUTBB2電池溫度(蓄電池)，THl判定值(SOC)，TH2下限判定值(SOC)，Tqcoml、Tqcom2 轉(zhuǎn)矩指令值，UL、VL JL線(三相)，V1規(guī)定電壓，VBA、VBB1、VBB2電壓(蓄電池輸出電壓)， VLA、VLB、VH電壓，VHref電壓指令值(VH)，Win輸入上限電力，Win (M)輸入上限電力(主蓄電裝置)，Win(S)輸入上限電力(選擇副蓄電裝置)，Wout輸出上限電力，Wout(M)輸出上限電力(主蓄電裝置)，Wout⑶輸出上限電力(選擇副蓄電裝置)。
具體實施例方式以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。需要說明的是，對圖中的相同或相當部分附加同一標號而原則上不重復(fù)其說明。
圖1是表示搭載有本發(fā)明的實施方式的電源系統(tǒng)的電動車輛的主要結(jié)構(gòu)的圖。參照圖1，電動車輛1包括作為蓄電裝置的蓄電池BA、BB1、BB2 ；連接部39A、39B ； 轉(zhuǎn)換器12AU2B ；平滑用電容器Cl、C2、CH ；電壓傳感器10A、10B1、10B2、13、21A、21B ；溫度傳感器11A、11B1、11B2 ；電流傳感器9A、9B1、9B2 ；供電線PL2 ；逆變器14、22 ；電動發(fā)電機 MGU MG2 ；車輪2 ；動力分割機構(gòu)3 ；發(fā)動機4 ；控制裝置30。本實施方式所示的電動車輛的電源系統(tǒng)具備主蓄電裝置即蓄電池BA;向驅(qū)動電動發(fā)電機MG2的逆變器14進行供電的供電線PL2 ；設(shè)置在主蓄電裝置(BA)與供電線PL2之間而進行雙方向的電壓轉(zhuǎn)換的電壓轉(zhuǎn)換器即轉(zhuǎn)換器12A ；相互并聯(lián)設(shè)置的多個副蓄電裝置即蓄電池BB1、BB2 ；設(shè)置在多個副蓄電裝置(BB1、BB2)與供電線PL2之間而進行雙方向的電壓轉(zhuǎn)換的電壓轉(zhuǎn)換器即轉(zhuǎn)換器12B。電壓轉(zhuǎn)換器(12B)選擇性地與多個副蓄電裝置(BB1、 BB2)中的任一個連接，在與供電線PL2之間進行雙方向的電壓轉(zhuǎn)換。副蓄電裝置(BBl或BB2的一方)和主蓄電裝置(BA)例如以能夠通過同時使用而輸出與供電線連接的電負載(22及MG2)所容許的最大動力的方式設(shè)定可蓄電電容。由此， 在未使用發(fā)動機的EV行駛中能夠進行最大動力的行駛。副蓄電裝置的蓄電狀態(tài)惡化時，更換副蓄電裝置而繼續(xù)行駛即可。并且，若副蓄電裝置的電力被消耗，則通過除了主蓄電裝置之外還使用發(fā)動機，即使不使用副蓄電裝置也能夠進行最大動力的行駛。另外，通過形成為此種結(jié)構(gòu)，利用多個副蓄電裝置兼用作轉(zhuǎn)換器12B，因此也可以不將轉(zhuǎn)換器的數(shù)目增加到蓄電裝置的數(shù)目那樣多。為了進一步延長EV行駛距離，而與蓄電池BB1、BB2并聯(lián)地進一步追加蓄電池即可。優(yōu)選，搭載于該電動車輛的主蓄電裝置及副蓄電裝置能夠進行外部充電。為此，電動車輛1還包括例如用于與AC100V的商用電源即外部電源8連接的蓄電池充電裝置(充電用轉(zhuǎn)換器)6。蓄電池充電裝置6將交流轉(zhuǎn)換成直流并對電壓進行調(diào)節(jié)而供給蓄電池的充電電力。需要說明的是，作為能夠進行外部充電的結(jié)構(gòu)，除上述之外，也可以使用將電動發(fā)電機MG1、MG2的定子線圈的中性點與交流電源連接的方式、將轉(zhuǎn)換器12A、12B合起來作為交流直流轉(zhuǎn)換裝置起作用的方式。平滑用電容器Cl連接在電源線PLlA與接地線SL2之間。電壓傳感器21A檢測平滑用電容器Cl的兩端間的電壓VLA而對控制裝置30輸出。轉(zhuǎn)換器12A能夠使平滑用電容器Cl的端子間電壓升高而向供電線PL2供給。平滑用電容器C2連接在電源線PLlB與接地線SL2之間。電壓傳感器2IB檢測平滑用電容器C2的兩端間的電壓VLB而對控制裝置30輸出。轉(zhuǎn)換器12B能夠使平滑用電容器C2的端子間電壓升高而向供電線PL2供給。平滑用電容器CH使通過轉(zhuǎn)換器12A、12B升壓后的電壓平滑化。電壓傳感器13檢測平滑用電容器CH的端子間電壓VH而向控制裝置30輸出?；蛘?，反方向地，轉(zhuǎn)換器12A、12B能夠使通過平滑用電容器CH平滑化后的端子間電壓VH降低，向電源線PL1A、PLlB供給。逆變器14將從轉(zhuǎn)換器12B及/或12A提供的直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流電壓而向電動發(fā)電機MGl輸出。逆變器22將從轉(zhuǎn)換器12B及/或12A提供的直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流電壓而向電動發(fā)電機MG2輸出。動力分割機構(gòu)3是與發(fā)動機4及電動發(fā)電機MGl、MG2結(jié)合而在它們之間分配動力的機構(gòu)。例如作為動力分割機構(gòu)能夠使用具有太陽齒輪、行星齒輪架、冕狀齒輪的三個旋轉(zhuǎn)軸的行星齒輪機構(gòu)。行星齒輪機構(gòu)中，若三個旋轉(zhuǎn)軸中的兩個旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)被確定，則另一個旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)被強制性地確定。這三個旋轉(zhuǎn)軸分別與發(fā)動機4、電動發(fā)電機MG1、MG2的各旋轉(zhuǎn)軸連接。需要說明的是，電動發(fā)電機MG2的旋轉(zhuǎn)軸通過未圖示的減速齒輪、差動齒輪與車輪2結(jié)合。而且在動力分割機構(gòu)3的內(nèi)部還可以裝入與電動發(fā)電機MG2的旋轉(zhuǎn)軸相對應(yīng)的減速器。連接部39A包括連接在蓄電池BA的正極與電源線PLlA之間的系統(tǒng)主繼電器 SMR2 ；與系統(tǒng)主繼電器SMR2并聯(lián)連接的系統(tǒng)主繼電器SMRl及限制電阻R，系統(tǒng)主繼電器 SMRl及限制電阻R串聯(lián)連接；連接在蓄電池BA的負極(接地線SLl)與節(jié)點N2之間的系統(tǒng)主繼電器SMR3。系統(tǒng)主繼電器SMRl SMR3中，導(dǎo)通狀態(tài)(接通)/非導(dǎo)通狀態(tài)(斷開)分別根據(jù)從控制裝置30提供的繼電器控制信號CONTl C0NT3而被控制。電壓傳感器IOA測定蓄電池BA的端子間的電壓VA。此外，溫度傳感器IlA測定蓄電池BA的溫度TA，電流傳感器9A測定蓄電池BA的輸入輸出電流IA0這些傳感器產(chǎn)生的測定值向控制裝置30輸出?？刂蒲b置30基于這些測定值，來監(jiān)視以SOCGtate of Charge) 為代表的蓄電池BA的狀態(tài)。連接部39B設(shè)置在電源線PLlB及接地線SL2與蓄電池BB1、BB2之間。連接部39B 包括連接在蓄電池BBl的正極與電源線PLlB之間的繼電器SRl ；連接在蓄電池BBl的負極與接地線SL2之間的繼電器SRlG ；連接在蓄電池BB2的正極與電源線PLlB之間的繼電器SR2 ；連接在蓄電池BB2的負極與接地線SL2之間的繼電器SR2G。繼電器SRl、SR2中，導(dǎo)通狀態(tài)(接通)/非導(dǎo)通狀態(tài)(斷開)分別根據(jù)從控制裝置30提供的繼電器控制信號C0NT4、C0NT5而被控制。繼電器SR1G、SR2G中，導(dǎo)通狀態(tài)(接通)/非導(dǎo)通狀態(tài)(斷開)分別根據(jù)從控制裝置30提供的繼電器控制信號C0NT6、C0NT7而被控制。接地線SL2如后面說明所示通過轉(zhuǎn)換器12A、12B中而向逆變器14及22側(cè)延伸。電壓傳感器IOBl及10B2分別測定蓄電池BBl及BB2的端子間的電壓VBBl及 VBB2。此外，溫度傳感器IlBl及11B2分別測定蓄電池BBl及BB2的溫度TBBl及TBB2。而且電流傳感器9B1及9B2測定蓄電池BBl及BB2的輸入輸出電流IBl及IB2。這些傳感器產(chǎn)生的測定值向控制裝置30輸出?？刂蒲b置30基于這些測定值，而監(jiān)視以SOCGtate of Charge)為代表的蓄電池BB1、BB2的狀態(tài)。需要說明的是，作為蓄電池BA、BBU BB2，例如能夠使用鉛蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池等二次電池、雙電層電容器等大電容電容器等。逆變器14與供電線PL2及接地線SL2連接。逆變器14從轉(zhuǎn)換器12A及/或12B 接受升壓后的電壓，例如為了使發(fā)動機4起動，而驅(qū)動電動發(fā)電機MG1。而且，逆變器14通過從發(fā)動機4傳遞的動力使由電動發(fā)電機MGl發(fā)電的電力返回到轉(zhuǎn)換器12A及12B。此時， 轉(zhuǎn)換器12A及12B由控制裝置30控制以作為降壓轉(zhuǎn)換器進行動作。電流傳感器M檢測流向電動發(fā)電機MGl的電流作為電動機電流值MCRTl，并將電動機電流值MCRTl向控制裝置30輸出。逆變器22與逆變器14并聯(lián)地與供電線PL2和接地線SL2連接。逆變器22將轉(zhuǎn)換器12A及12B輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換成三相交流電壓而向驅(qū)動車輪2的電動發(fā)電機MG2輸出。而且，逆變器22伴隨再生制動，使在電動發(fā)電機MG2中發(fā)電的電力返回到轉(zhuǎn)換器12A 及12B。此時，轉(zhuǎn)換器12A及12B由控制裝置30控制以作為降壓轉(zhuǎn)換器進行動作。電流傳感器25檢測流向電動發(fā)電機MG2的電流作為電動機電流值MCRT2，并將電動機電流值MCRT2向控制裝置30輸出?？刂蒲b置30由內(nèi)置有未圖示的CPU (Central Processing Unit)及存儲器的電子控制單元(ECU)構(gòu)成，基于該存儲器中存儲的映射及程序，進行使用了各傳感器產(chǎn)生的測定值的運算處理。需要說明的是，關(guān)于控制裝置30的一部分，也可以構(gòu)成為通過電子電路等硬件執(zhí)行規(guī)定的數(shù)值/邏輯運算處理。具體而言，控制裝置30接受電動發(fā)電機MG1、MG2的各轉(zhuǎn)矩指令值及各轉(zhuǎn)速、電壓 VBA、VBB1、VBB2、VLA、VLB、VH的各值、電動機電流值MCRT1、MCRT2及起動信號IG0N。并且， 控制裝置30對轉(zhuǎn)換器12B輸出進行升壓指示的控制信號PWUB、進行降壓指示的控制信號 PWDB及指示禁止動作的停止信號。此外，控制裝置30對逆變器14輸出控制信號PWMIl和控制信號PWMC1，所述控制信號PWMIl進行將轉(zhuǎn)換器12A、12B的輸出即直流電壓轉(zhuǎn)換成用于驅(qū)動電動發(fā)電機MGl的交流電壓的驅(qū)動指示，所述控制信號PWMCl進行將由電動發(fā)電機MGl發(fā)電的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓而返回到轉(zhuǎn)換器12A、12B側(cè)的再生指示。同樣地，控制裝置30對逆變器22輸出控制信號PWMI2和控制信號PWMC2，所述控制信號PWMI2進行將用于驅(qū)動電動發(fā)電機MG2的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓的驅(qū)動指示，所述控制信號PWMC2進行將由電動發(fā)電機MG2發(fā)電的交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓而返回到轉(zhuǎn)換器12A、12B側(cè)的再生指示。圖2是表示圖1的逆變器14及22的詳細結(jié)構(gòu)的電路圖。參照圖2，逆變器14包括U相支路15、V相支路16、W相支路17。U相支路15、V 相支路16及W相支路17并聯(lián)連接在供電線PL2與接地線SL2之間。U相支路15包括串聯(lián)連接在供電線PL2與接地線SL2之間的IGBTansulated gate Bipolar Transistor 絕緣柵雙極型晶體管)元件Q3、Q4 ；IGBT元件Q3、Q4 ；各自的反并聯(lián)二極管D3、D4。二極管D3的負極與IGBT元件Q3的集電極連接，二極管D3的正極與IGBT元件Q3的發(fā)射極連接。二極管D4的負極與IGBT元件Q4的集電極連接，二極管D4 的正極與IGBT元件Q4的發(fā)射極連接。V相支路16包括串聯(lián)連接在供電線PL2與接地線SL2之間的IGBT元件Q5、Q6 ； 各自的反并聯(lián)二極管D5、D6。IGBT元件Q5、Q6及反并聯(lián)二極管D5、D6的連接與U相支路 15同樣。W相支路17包括串聯(lián)連接在供電線PL2與接地線SL2之間的IGBT元件Q7、Q8 ； 各自的反并聯(lián)二極管D7、D8。IGBT元件Q7、Q8及反并聯(lián)二極管D7、D8的連接也與U相支路15同樣。需要說明的是，在本實施方式中，IGBT元件作為能夠進行接通斷開控制的電力用半導(dǎo)體開關(guān)元件的代表例表示。即，也能夠取代IGBT元件而使用雙極型晶體管、電場效應(yīng)晶體管等電力用半導(dǎo)體開關(guān)元件。各相支路的中間點與電動發(fā)電機MGl的各相線圈的各相端連接。即，電動發(fā)電機 MGl是三相的永磁同步電動機，U、V、W相的三個線圈的各自一端共同連接在中點。并且，U相線圈的另一端與從IGBT元件Q3、Q4的連接節(jié)點引出的線UL連接。而且，V相線圈的另一端與從IGBT元件Q5、Q6的連接節(jié)點引出的線VL連接。另外，W相線圈的另一端與從IGBT 元件Q7、Q8的連接節(jié)點引出的線WL連接。需要說明的是，關(guān)于圖1的逆變器22，雖然與電動發(fā)電機MG2連接這一點不同，但對于內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)與逆變器14相同，因此不重復(fù)詳細的說明。而且，在圖2中雖然記載了向逆變器提供控制信號PWMI、PWMC的情況，但卻是為了避免記載變得復(fù)雜，如圖1所示， 各個控制信號P麗II、P麗Cl和控制信號P麗12、P麗C2分別向逆變器14、22輸入。圖3是表示圖1的轉(zhuǎn)換器12A及12B的詳細結(jié)構(gòu)的電路圖。參照圖3，轉(zhuǎn)換器12A包括一端與電源線PLlA連接的電抗器Ll ；串聯(lián)連接在供電線PL2與接地線SL2之間的IGBT元件Ql、Q2 ；各自的反并聯(lián)二極管Dl、D2。電抗器Ll的另一端與IGBT元件Ql的發(fā)射極及IGBT元件Q2的集電極連接。二極管Dl的負極與IGBT元件Ql的集電極連接，二極管Dl的正極與IGBT元件Ql的發(fā)射極連接。二極管D2的負極與IGBT元件Q2的集電極連接，二極管D2的正極與IGBT元件Q2 的發(fā)射極連接。需要說明的是，關(guān)于圖1的轉(zhuǎn)換器12B，雖然取代電源線PLlA而與電源線PLlB連接這一點與轉(zhuǎn)換器12A不同，但關(guān)于內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)換器12A相同，因此不重復(fù)詳細的說明。而且，圖3中雖然記載了向轉(zhuǎn)換器提供控制信號PWU、PWD的情況，但卻是為了避免記載變得復(fù)雜，如圖1所示，各個控制信號PWUA、PffDA和控制信號PWUB、PffDB分別向逆變器 14、22輸入。在電動車輛1的電源系統(tǒng)中，通過蓄電池BA(主蓄電裝置)和從蓄電池BB1、BB2 中選擇的副蓄電裝置(以下，也稱為“選擇副蓄電裝置BB”)，進行與電動發(fā)電機MG1、MG2之間的電力的收發(fā)。控制裝置30基于電壓傳感器10A、溫度傳感器IlA及電流傳感器9A的檢測值， 而設(shè)定表示主蓄電裝置的殘余電容的SOC(M)、表示充電電力的上限值的輸入上限電力 Win(M)及表示放電電力的上限值的輸出上限電力Wout(M)。此外，控制裝置30基于電壓傳感器10B1、10B2、溫度傳感器11B1、11B2及電流傳感器9B1、9B2的檢測值，而設(shè)定關(guān)于選擇副蓄電裝置BB的SOC(B)及輸入輸出上限電力 Win(S)、Wout (S)。一般而言，SOC由各蓄電池的當前充電量相對于滿充電狀態(tài)的比例(％ )表示。而且，Win、Wout作為即使使該電力放電規(guī)定時間(例如10秒左右)而該蓄電池(BA、BBU BB2)也不會成為過充電或過放電的電力的上限值表示。圖4表示用于說明與通過控制裝置30實現(xiàn)的電動車輛1的行駛控制、具體而言是發(fā)動機4及電動發(fā)電機MG1、MG2之間的動力分配控制有關(guān)的控制結(jié)構(gòu)的功能框圖。需要說明的是，設(shè)圖4所示的各功能塊通過由控制裝置30執(zhí)行預(yù)先存儲的規(guī)定程序及/或由控制裝置30內(nèi)的電子電路(硬件)進行運算處理來實現(xiàn)。參照圖4，總動力計算部260基于車速及踏板操作(加速踏板)，算出電動車輛1 整體的總要求動力Pttl。需要說明的是，總要求動力Pttl中也可以根據(jù)車輛狀況而包含為了產(chǎn)生基于電動發(fā)電機MGl的蓄電池充電電力而要求的動力(發(fā)動機輸出)。行駛控制部250中輸入有主蓄電裝置BA的輸入輸出上限電力Win(M)、Wout(M)及選擇副蓄電裝置BB的輸入輸出上限電力Win (S)、Wout (S)、來自總動力計算部沈0的總要求動力Pttl、制動踏板操作時的再生制動要求。行駛控制部250生成作為電動機控制指令的轉(zhuǎn)矩指令值iTqcoml及TqCom2，以使電動發(fā)電機MGl、MG2總計的輸入輸出電力處于主蓄電裝置BA及選擇副蓄電裝置BB總計的充電限制(Win(M)+Win(S))及放電限制 (ffout (M)+Wout (S))的范圍內(nèi)。此外，為了確?？傄髣恿ttl而對電動發(fā)電機MG2產(chǎn)生的車輛驅(qū)動動力和發(fā)動機4產(chǎn)生的車輛驅(qū)動動力進行分配。尤其是通過最大限度地利用進行外部充電后的蓄電池電力而抑制發(fā)動機4的工作，或通過對應(yīng)于發(fā)動機4能夠以高效率工作的區(qū)域來設(shè)定發(fā)動機4產(chǎn)生的車輛驅(qū)動動力，而實現(xiàn)高燃料利用率的車輛行駛控制。逆變器控制部270基于轉(zhuǎn)矩指令值Tqcoml及電動發(fā)電機MGl的電動機電流值 MCRTl，生成逆變器14的控制信號PWMI1、PWMC1。同樣地，逆變器控制部280基于轉(zhuǎn)矩指令值TqCom2及電動發(fā)電機MG2的電動機電流值MCRT2，而生成逆變器22的控制信號PWMI2、 PWMC2。而且，行駛控制部250根據(jù)設(shè)定的發(fā)動機產(chǎn)生的車輛驅(qū)動動力的要求值而生成發(fā)動機控制指令。此外，通過未圖示的控制裝置(發(fā)動機ECU)，根據(jù)上述發(fā)動機控制指令而控制發(fā)動機4的動作。控制裝置30在積極地使用蓄電池電力而進行車輛行駛的行駛模式(EV模式)時， 在總要求動力Pttl為蓄電池整體的輸出上限電力Wout (M)+Wout (S)以下時，不使發(fā)動機4 工作，而僅通過電動發(fā)電機MG2產(chǎn)生的車輛驅(qū)動動力進行行駛。另一方面，總要求動力Pttl 超過Wout (M) +Wout (S)時，使發(fā)動機4起動。相對于此，在未選擇該EV模式的行駛模式(HV模式)時，控制裝置30控制發(fā)動機 4及電動發(fā)電機MG2之間的驅(qū)動力動力分配，以將蓄電池SOC維持成規(guī)定目標值。S卩，與EV 模式相比，進行容易使發(fā)動機4工作的行駛控制。在EV模式下，進行相比主蓄電裝置BA優(yōu)選使用選擇副蓄電裝置BB的電力這樣的充放電控制。因此，在車輛行駛中若使用中的選擇副蓄電裝置BB的SOC下降，則需要切換選擇副蓄電裝置BB。例如，在車輛起動時使蓄電池BBl為選擇副蓄電裝置BB的情況下，將蓄電池BBl從轉(zhuǎn)換器12B斷開，而另一方面，需要執(zhí)行將蓄電池BB2作為新的選擇副蓄電裝置BB與轉(zhuǎn)換器12B連接的連接切換處理。此時，關(guān)于選擇副蓄電裝置的是否切換判定，從保護電池的觀點出發(fā)，需要在成為過放電之前可靠地執(zhí)行切換，另一方面，在選擇副蓄電裝置的切換處理時需要考慮切換的時機，以盡量不產(chǎn)生對車輛駕駛性(駕駛性能)的影響。另外，因新的高電壓蓄電池的連接而產(chǎn)生意料之外的短路路徑，從而有可能在設(shè)備保護等方面產(chǎn)生問題，因此副蓄電裝置的連接切換處理需要充分注意防止短路路徑的產(chǎn)生。而且，在上述連接切換處理的期間，不可能進行基于選擇副蓄電裝置BB的電力供給及電力回收，因此在該期間要求進行不在電源系統(tǒng)整體發(fā)生過充電及過放電這樣的充放電限制。圖5是表示本發(fā)明的實施方式的電動車輛的電源系統(tǒng)中的選擇副蓄電裝置的切換處理的簡要的處理步驟的流程圖。而且，圖6 圖10是說明圖5的步驟S100、S200、S300、 S400及S500的詳細情況的流程圖。控制裝置30通過以規(guī)定周期執(zhí)行預(yù)先存儲的規(guī)定程序，而能夠以規(guī)定周期反復(fù)執(zhí)行按照圖5 圖10所示的流程圖的控制處理步驟。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的實施方式的電動車輛的電源系統(tǒng)中的副蓄電裝置的連接切換處理。參照圖5，控制裝置30在步驟SlOO中執(zhí)行選擇副蓄電裝置的切換判定處理。并且，在判定為需要切換選擇副蓄電裝置時，執(zhí)行以下的步驟S200 S500。另一方面，在步驟 SlOO中判定為不需要切換選擇副蓄電裝置時，實質(zhì)上不執(zhí)行步驟S200 S500?？刂蒲b置30在步驟S200中，執(zhí)行切換前升壓處理，在步驟S300中，執(zhí)行電力限制變更處理，以在副蓄電裝置的連接切換期間中不相對于電源系統(tǒng)產(chǎn)生過大的充放電要求。 并且，控制裝置30通過步驟S400，執(zhí)行實際上對選擇副蓄電裝置BB及轉(zhuǎn)換器12B的連接進行切換的連接切換處理，在其結(jié)束后通過步驟S500，執(zhí)行恢復(fù)處理而開始基于新的選擇副蓄電裝置BB的電力供給。圖6是說明圖5的選擇副蓄電裝置的切換判定處理(S100)的詳細情況的流程圖。此外，如以下說明所示，導(dǎo)入表示連接切換處理的進展狀況(狀態(tài))的變量ID。設(shè)定為變量ID = -UO 4中的任一個。ID = 0表示未產(chǎn)生副蓄電裝置的切換要求的狀態(tài)。 即，ID = 0時，執(zhí)行基于當前的選擇副蓄電裝置BB的電力供給，另一方面，以規(guī)定周期判定是否要切換選擇副蓄電裝置BB。而且，由于設(shè)備故障、蓄電池電力消耗，而不存在新的能夠使用的副蓄電裝置時，設(shè)定為ID = -1。參照圖6，控制裝置30通過步驟S105判定是否為ID = 0。在ID = 0時(S105的 “是”判定時)，控制裝置30開始實質(zhì)的切換要否判定處理。首先，控制裝置30通過步驟 S110，關(guān)于預(yù)備的副蓄電裝置即副蓄電裝置BB1、BB2中的未使用的副蓄電裝置，判斷SOC是否充分。例如，在預(yù)備的副蓄電裝置的SOC低于規(guī)定值而處于無法作為新的選擇副蓄電裝置BB使用的水平時(S110的“否”判定時)，控制裝置30使處理向步驟S115前進而設(shè)定為 ID = -I0并且，不執(zhí)行以后的切換要否判定處理(S120以后)?；蛘咴谟捎诎l(fā)生設(shè)備故障等而不需要使用預(yù)備的副蓄電裝置時，SllO作出“否”判定，設(shè)定為ID = -1。另一方面，在步驟SllO為“是”判定、即能夠作為新的選擇副蓄電裝置BB使用的預(yù)備的副蓄電裝置存在時，控制裝置30進一步向當前使用中的選擇副蓄電裝置BB的切換要否判定處理前進?？刂蒲b置30在步驟S120中，判定選擇副蓄電裝置的SOC是否低于判定值TH1。并且，在SOC < THl時(S120的“是”判定時)，控制裝置30通過步驟S130，進一步判定車輛狀態(tài)是否處于能夠切換副蓄電裝置的狀況。例如根據(jù)車輛的總要求動力Pttl而執(zhí)行步驟S130所進行的判定。在副蓄電裝置的切換處理中，無法進行來自副蓄電裝置的電力供給，因此電源系統(tǒng)整體的可輸出電力下降。因此，若在車輛總要求動力Pttl比主蓄電裝置BA的輸出上限電力Wout(M)高的車輛狀態(tài)時執(zhí)行副蓄電裝置的切換處理，則為了起動發(fā)動機4而需要電力，從而電動發(fā)電機MG2 產(chǎn)生的輸出動力下降，有可能無法立即響應(yīng)駕駛員要求。即，在此種車輛狀態(tài)下執(zhí)行副蓄電裝置的切換處理時，有可能影響車輛駕駛性(駕駛性能)。因此，關(guān)于車輛的總要求動力Pttl，對于上述Wout (M)設(shè)定具有余量的判定值，當總要求動力Ptti低于該判定值時，能夠判定為處于能夠執(zhí)行副蓄電裝置的切換處理的車輛狀態(tài)(使步驟S130作出“是”判定)?；蛘撸瑥耐瑯拥挠^點出發(fā)，當駕駛員進行的換檔選擇為停車(P)范圍或空檔(N)范圍時，總要求動力Pttl也必然降低，因此能夠作出處于能夠執(zhí)行副蓄電裝置的切換處理的車輛狀態(tài)的判定。
另外，在圖1所記載的混合動力機動車中，若發(fā)動機4起動，則即使由于駕駛員的加速器操作等而使總要求動力Pttl增加，則能夠通過發(fā)動機4的輸出動力增加而迅速地應(yīng)對。因此，基于發(fā)動機4是否為工作中(起動結(jié)束)，也能夠進行步驟S130的判定。具體而言，若發(fā)動機4為工作中，則能夠使步驟S130作出“是”判定。例如，通過對應(yīng)于上述的任一車輛狀態(tài)，判定為處于能夠進行副蓄電裝置的連接切換的車輛狀態(tài)時(S130的“是”判定時)，控制裝置30使處理向步驟S150前進，設(shè)定為ID =1。即，ID = 1表示通過產(chǎn)生選擇副蓄電裝置BB的切換要求而使切換處理開始的狀態(tài)。另一方面，當判定為不是能夠進行副蓄電裝置的連接切換的車輛狀態(tài)時(S130的 “否”判定時)，控制裝置30使處理向步驟S140前進，判定當前的選擇副蓄電裝置BB的SOC 是否低于下限判定值TH2。優(yōu)選該下限判定值TH2設(shè)定為對于各副蓄電裝置擔心過放電引起的電池性能下降的水平，例如，相對于控制上的SOC管理下限值具有余量的水平。判定值 THl被設(shè)定為相對于該下限判定值TH2具有適當?shù)挠嗔?例如，為SOC的百分之幾的程度) 的水平。并且，選擇副蓄電裝置BB的SOC比下限判定值TH2低時(S140的“是”判定時)， 控制裝置30通過步驟S150設(shè)定為ID = 1。即，這種情況下與車輛狀態(tài)的判定結(jié)果(S130 的“是” / “否”)無關(guān)地產(chǎn)生切換要求。另一方面，即使SOC彡THl (S120的“否”判定時)或TH2彡SOC < TH1，在不是能夠進行副蓄電裝置的切換處理的車輛狀態(tài)時(S140的“是”判定時)，控制裝置30通過步驟 S160維持為ID = 0。即，未產(chǎn)生選擇副蓄電裝置BB的切換要求，而在下一個控制周期再次執(zhí)行步驟SlOO的切換判定處理。圖7示出關(guān)于選擇副蓄電裝置BB的SOC與切換判定的關(guān)系的概念圖。參照圖7，選擇副蓄電裝置BB的SOC伴隨使用而下降，以在時刻tl低于判定值 TH1、進而在之后的時刻t2低于下限判定值TH2的方式推移。在時刻tl之前的SOO THl的期間，不產(chǎn)生切換要求。另一方面，在時刻tl t2之間的TH2 ^ SOC ^ THl的區(qū)域是“允許切換區(qū)域”，根據(jù)圖6的步驟S130的判定結(jié)果， 若車輛狀態(tài)允許則產(chǎn)生切換要求。此外，時刻t2以后的SOC < TH2的區(qū)域是“強制切換區(qū)域”，從保護電池的觀點出發(fā)，與車輛狀態(tài)(S130的判定結(jié)果)無關(guān)地產(chǎn)生切換要求。再次參照圖6，控制裝置30在設(shè)定為ID = 1時(S150)，進一步通過步驟S170，指定新使用的選擇副蓄電裝置BB。如圖1所示，搭載有兩個蓄電池BB1、BB2作為副蓄電裝置時，無需進行步驟S160的處理，而自動決定新的選擇副蓄電裝置BB。但是，在圖1的結(jié)構(gòu)中，搭載有3個以上的副蓄電裝置BBl BBn(n :3以上的整數(shù))時，基于當前非使用中的副蓄電裝置的各自的SOC等，指定下一次使用的新的副蓄電裝置。需要說明的是，一旦ID ^ 1而開始切換處理時，或新的能夠使用的副蓄電裝置不存在而設(shè)定為ID = -1時(S105的“否”判定時)，跳過步驟SllO S170的處理，實質(zhì)上不執(zhí)行切換判定處理。如此，在本發(fā)明的實施方式的電動車輛的電源系統(tǒng)中，在多個副蓄電裝置的切換處理判定中，將基于選擇副蓄電裝置BB的SOC的切換判定基準設(shè)定為兩階段。圖8是說明圖5所示的切換前升壓處理(S200)的詳細情況的流程圖。參照圖8，控制裝置30在切換前升壓處理中，通過步驟S205，確認是否為ID = 1。并且，在ID = 1，產(chǎn)生選擇副蓄電裝置BB的切換要求，而切換處理開始時(S205的“是”判定時)，控制裝置30通過步驟S210，對轉(zhuǎn)換器12A產(chǎn)生升壓指令，以使供電線PL2的電壓VH 升壓至規(guī)定電壓Vl。響應(yīng)該升壓指令而設(shè)定為供電線PL2的電壓指令值VHref = Vl，生成轉(zhuǎn)換器12A的控制信號PWUA以實現(xiàn)該電壓指令值。在此，規(guī)定電壓Vl設(shè)定為比主蓄電裝置BA及新連接的選擇副蓄電裝置BB (例如 BB2)的輸出電壓中的高的電壓更高的電壓。例如，通過使規(guī)定電壓Vl為基于轉(zhuǎn)換器12A的能夠升壓的控制上限電壓VHmax，而能夠可靠地使升壓指令時的電壓VH高于主蓄電裝置BA 及切換后的選擇副蓄電裝置BB的輸出電壓這雙方?；蛘撸瑥臏p少轉(zhuǎn)換器12A中的損失的觀點出發(fā)，也可以對應(yīng)于該時刻的主蓄電裝置BA及切換后的選擇副蓄電裝置BB的輸出電壓， 每次具有余量而決定規(guī)定電壓Vl。通過步驟S210產(chǎn)生升壓指令時，控制裝置30通過步驟S220，基于電壓傳感器13 的檢測值而判定電壓VH是否到達規(guī)定電壓VI。例如，持續(xù)規(guī)定時間而成為VH彡Vl時，步驟S220作出“是”判定。電壓VH到達規(guī)定電壓Vl時(S220的“是”判定時)，控制裝置30使ID從1向2前進。另一方面，在電壓VH到達Vl之前的期間(S220的“否”判定時)，維持成ID= 1。艮口， ID = 2表示切換前升壓處理結(jié)束而能夠進一步使切換處理前進的狀態(tài)。而且，在ID Φ 1時 (S205的“否”判定時)，跳過以后的步驟S210 S230的處理。如此，切換前升壓處理(步驟S200)結(jié)束時，控制裝置30執(zhí)行圖8所示的電力限制變更處理。圖9是說明圖5所示的電力限制變更處理(S300)的詳細情況的流程圖。 參照圖9，控制裝置30在電力限制變更處理中，首先通過步驟S305，判定是否為ID =2。在不是ID = 2時(S305的“否”判定時)，跳過以后的步驟S310 340的處理。在ID = 2時(S305的“是”判定時)，控制裝置30通過步驟S310，開始主蓄電裝置BA的充放電限制的暫時性的緩和。具體而言，使主蓄電裝置BA的輸入輸出上限電力 Win (M)、Wout (M)的絕對值暫時性地增大。此外，控制裝置30通過步驟S320，使選擇副蓄電裝置BB的輸入輸出上限電力 Win (S)、Wout (S)的絕對值逐漸下降。例如，按照規(guī)定的恒定速率，使Wout (S)、Win (S)朝0 逐漸下降?？刂蒲b置30通過步驟S330，判定Wout (S)、Win ( 是否到達0。在成為Wout(S) = Win(S) = O之前的期間，反復(fù)執(zhí)行步驟S320，而Wout^及Win^持續(xù)降低。然后，當Wout(S)及Win(S)到達O時(S330的“是”判定時)，控制裝置30通過步驟S340，使ID從2向3前進。S卩，ID = 3表示切換前升壓處理及電力限制變更處理結(jié)束， 而能夠使副蓄電裝置BB1、BB2及轉(zhuǎn)換器12B之間的連接切換開始的狀態(tài)?？刂蒲b置30在圖8所示的電力限制變更處理結(jié)束時，執(zhí)行步驟S400中的副蓄電裝置的連接切換處理。圖10是說明圖5所示的副蓄電裝置的連接切換處理(S400)的詳細情況的流程圖。參照圖10，控制裝置30在副蓄電裝置的連接切換處理中，首先通過步驟S405判定是否為ID = 3。然后在ID興3時(S405的“否”判定時)，跳過以后的步驟S410 S450的處理。在ID = 3時(S405的“是”判定時)，控制裝置30通過步驟S410，作為副蓄電裝置的連接切換的準備而使轉(zhuǎn)換器12B停止。S卩，轉(zhuǎn)換器12B響應(yīng)停止指令，將IGBT元件Q1、 Q2強制性地斷開。然后，控制裝置30通過步驟S420，產(chǎn)生用于實際上切換副蓄電裝置的連接的繼電器控制信號。例如，為了將蓄電池BBl從轉(zhuǎn)換器12B斷開且將蓄電池BB2與轉(zhuǎn)換器12B連接，而以斷開繼電器SRI、SRlG的方式生成繼電器控制信號C0NT4、C0NT6，另一方面，以接通繼電器SR2、SR2G的方式生成繼電器控制信號C0NT5、C0NT7。此外，控制裝置30通過步驟S430，判定由步驟S420指示的繼電器連接切換是否結(jié)束。并且，當連接切換結(jié)束時(S430的“是”判定時)，控制裝置30通過步驟S440，使轉(zhuǎn)換器12B再起動而使開關(guān)動作開始，并通過步驟S450，使ID從3向4前進。即，ID = 4表示基于副蓄電裝置及轉(zhuǎn)換器12B之間的繼電器進行的連接切換結(jié)束的狀態(tài)?？刂蒲b置30在基于步驟S400的連接切換處理結(jié)束時，執(zhí)行基于步驟S500的恢復(fù)處理。圖11是說明圖5所示的恢復(fù)處理(S500)的詳細情況的流程圖。參照圖11，控制裝置30在恢復(fù)處理中，通過首先步驟S505判定是否為ID = 4。并且在ID興4時(S505的“否”判定時)，跳過以后的步驟S510 S570的處理。在ID = 4時(S505的“是”判定時)，控制裝置30通過步驟S510，使步驟S310(圖 7)中開始的、主蓄電裝置BA的充放電限制的暫時的緩和結(jié)束。由此，Wout (M)及Win (M)基本上恢復(fù)成選擇副蓄電裝置BB的切換處理開始前的值。此外，控制裝置30通過電力限制處理(步驟S300)使縮小至0的選擇副蓄電裝置 BB的輸入輸出上限電力Win (S)、Wout (S)逐漸上升至新的選擇副蓄電裝置(例如，蓄電池 BB2)的 WiruWout 的值。并且，控制裝置30通過步驟S530，確認輸入輸出上限電力Win(Q、W0ut(Q是否恢復(fù)至新的選擇副蓄電裝置BB的Win、Wout的值。在恢復(fù)結(jié)束之前的期間(S530的“否”判定時)，反復(fù)執(zhí)行步驟S520，輸入輸出上限電力Win (S)、Wout (S)以一定速率逐漸上升。輸入輸出上限電力Win(S) ,Wout(S)的恢復(fù)結(jié)束時(S530的“是”判定時)，控制裝置30通過步驟S540，使ID再次返回O。由此，在電源系統(tǒng)中，再現(xiàn)能夠進行基于主蓄電裝置BA及新的選擇副蓄電裝置BB的正常的電力供給及電力回收的狀態(tài)。此外，控制裝置30使處理向步驟S550前進，斷開步驟S210(圖6)中產(chǎn)生的升壓指令。由此，關(guān)于供電線PL2的電壓指令值，也成為根據(jù)電動發(fā)電機MGl、MG2的狀態(tài)而設(shè)定的通常值。控制裝置30也可以在一連串的切換處理結(jié)束時，進一步通過步驟S560，判定在車輛行駛中是否存在選擇副蓄電裝置的進一步切換的可能性。并且，在沒有進一步切換的可能性時，控制裝置30通過步驟S570，設(shè)定為ID = -1。在ID = -1時，實質(zhì)上不執(zhí)行圖4的各步驟SlOO S500，因此在車輛駕駛結(jié)束之前，不使選擇副蓄電裝置的切換處理開始。另一方面，有進一步切換的可能性時，控制裝置30跳過步驟S570，維持成ID = 0。 其結(jié)果是，由于在規(guī)定周期執(zhí)行步驟SlOO的切換判定處理，因此根據(jù)需要，而使選擇副蓄電裝置的切換處理再次開始。
此外，在僅搭載有兩個副蓄電裝置的圖1的結(jié)構(gòu)例中，省略步驟S560的處理，在選擇副蓄電裝置的切換處理暫時結(jié)束時，總是設(shè)為ID = -1，也能夠?qū)④囕v駕駛中的選擇副蓄電裝置的切換處理限定為僅一次?；蛘撸诖钶d有3個以上的副蓄電裝置的電源系統(tǒng)、具有在車輛駕駛中能夠?qū)Ψ鞘褂弥械母毙铍娧b置進行充電的結(jié)構(gòu)的電源系統(tǒng)中，能夠形成如下結(jié)構(gòu)根據(jù)狀況維持成 ID = 0，從而能夠執(zhí)行第二次以后的選擇副蓄電裝置的切換處理。圖12中示出圖5 圖11中說明的本發(fā)明的實施方式的電動車輛的電源系統(tǒng)中的選擇副蓄電裝置的切換處理的動作波形。參照圖12，在ID = 0的時刻tl之前的期間，以規(guī)定周期執(zhí)行基于當前的選擇副蓄電裝置(例如，蓄電池BBl)的SOC的切換判定處理。并且，在時刻tl，響應(yīng)蓄電池BBl的SOC下降，通過切換判定處理(步驟S100)產(chǎn)生選擇副蓄電裝置BB的切換要求，通過設(shè)定為ID = 1而使切換處理開始。由此，執(zhí)行切換前升壓處理(步驟S200)，通過轉(zhuǎn)換器12A使供電線PL2的電壓VH 朝規(guī)定電壓Vl上升。若供電線PL2的升壓處理在時刻t2結(jié)束，則ID從1向2變更。ID = 2時，執(zhí)行電力限制變更處理(S300)，暫時使主蓄電裝置BA的充放電緩和。 即，使輸入輸出上限電力Win(M)、Wout(M)的絕對值的暫時性的上升開始。此外，使選擇副蓄電裝置BB的輸入輸出上限電力Win(S)、W0ut(S)朝0以一定速率逐漸下降。需要說明的是，在該期間，以使當前的選擇副蓄電裝置(蓄電池BBl)的充放電停止的方式控制轉(zhuǎn)換器 12B?；蛘咭部梢允罐D(zhuǎn)換器12B從時刻tl開始停止。在時刻t3，選擇副蓄電裝置BB的輸入輸出上限電力Win (S)、Wout (S)縮小至0時， ID從2向3變更。并且ID = 3時，使副蓄電裝置的連接切換處理開始。S卩，在轉(zhuǎn)換器12A 停止的狀態(tài)下，使繼電器SRI、SRlG斷開，然后，使繼電器SR2、SR2G接通。并且，繼電器的連接切換處理結(jié)束而作為新的選擇副蓄電裝置的蓄電池BB2與轉(zhuǎn)換器12B連接時，轉(zhuǎn)換器 12B再次起動。由于這些連接切換處理結(jié)束，在時刻t4，ID從3向4變更。ID = 4時，選擇副蓄電裝置BB的輸入輸出上限電力Win (S)、Wout⑶以一定速率逐漸上升，從而開始使用新的選擇副蓄電裝置即蓄電池BB2。伴隨于此，主蓄電裝置BA的充放電限制的暫時性的緩和結(jié)束，Wout(M)、Win (M)基本上返回時刻t2以前的值。并且，在時刻t5，選擇副蓄電裝置BB的Win (S)、Wout⑶恢復(fù)到與蓄電池BB2的 Wout、Win相當?shù)谋緛碇禃r，恢復(fù)成ID = O。然后，供電線PL2的升壓處理也停止。由此，一連串的選擇副蓄電裝置的切換處理結(jié)束，再現(xiàn)能夠進行使用了選擇副蓄電裝置BB (蓄電池BB2)的正常的電力供給及電力回收的狀態(tài)。需要說明的是，在時刻t5，如圖10中說明的那樣，判定車輛駕駛中的進一步的副蓄電裝置的切換處理的可能性，在沒有產(chǎn)生切換處理的可能性時，若ID = -1，則能夠減輕以后的控制裝置30的負載。接下來，使用圖13，對本發(fā)明的實施方式的電源系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)中的一部分即圖 5 圖11中說明的用于選擇副蓄電裝置的切換處理的功能部分的結(jié)構(gòu)。圖13所示的各功能塊通過基于控制裝置30的執(zhí)行規(guī)定程序的軟件處理或?qū)Ｓ玫碾娮与娐?硬件處理)來實現(xiàn)。接下來，使用圖13，對本發(fā)明的實施方式的電源系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)中的一部分、即圖5至圖12中說明的用于選擇副蓄電裝置的切換處理的功能部分的結(jié)構(gòu)進行說明。圖13所示的各功能塊利用控制裝置30通過執(zhí)行規(guī)定程序的軟件處理或?qū)Ｓ玫碾娮与娐?硬件處理)來實現(xiàn)。參照圖13，切換判定部100包括允許切換區(qū)域的SOC判定部101、強制切換區(qū)域的 SOC判定部103、車輛狀態(tài)判定部102、預(yù)備蓄電池判定部105。切換判定部100在ID = 0 時以規(guī)定周期進行工作，而另一方面在ID Φ 0時不工作。SOC判定部101通過選擇副蓄電裝置BB的SOC (SOC (BBl)或SOC (ΒΒ》)與判定值 THl的比較，在SOC彡THl時，將輸出信號設(shè)定為低電平(L電平)，而另一方面在SOC < THl 時，將輸出信號設(shè)定為高電平(H電平)。同樣地，SOC判定部103通過選擇副蓄電裝置BB 的SOC與下限判定值ΤΗ2的比較，在SOC彡ΤΗ2時，將輸出信號設(shè)定為低電平(L電平)，而另一方面在SOC < ΤΗ2時，將輸出信號設(shè)定為高電平(H電平)。車輛狀態(tài)判定部102執(zhí)行圖6的步驟S130中的用于車輛狀態(tài)確認的判定，在步驟 S130成為“是”判定的車輛狀態(tài)時，將輸出信號設(shè)定為H電平，而另一方面在“否”判定時， 將輸出信號設(shè)定為L電平。邏輯門106輸出步驟SlOl的輸出信號及車輛狀態(tài)判定部102的輸出信號的AND 邏輯運算結(jié)果。即，在SOC判定部101及車輛狀態(tài)判定部102的輸出信號的雙方成為H電平時，邏輯門106輸出H電平的信號，在除此以外時，輸出L電平的信號。邏輯門107輸出邏輯門106的輸出信號和SOC判定部103的輸出信號的OR運算結(jié)果。因此，在SOC < TH2時(S0C判定部103的輸出信號為H電平)、或在SOC < THl且處于能夠進行副蓄電裝置的連接切換的車輛狀態(tài)時(邏輯門106的輸出信號為H電平)的時刻，邏輯門107的輸出信號成為H電平，設(shè)定為ID= 1。而且，在上述以外的情況下，維持成 ID = 0。預(yù)備蓄電池判定部105基于預(yù)備的副蓄電裝置的S0C，在圖6的步驟SllO的判定結(jié)果為“否”判定時，設(shè)定為ID =-1。除此以外時，切換判定部100維持成ID = 0。如此， 通過圖13所示的切換判定部100，也能夠執(zhí)行與圖6所示的流程圖同樣的切換要求的產(chǎn)生 (ID :0 — 1)。需要說明的是，SOC判定部101的功能對應(yīng)于“第一判定部”，車輛狀態(tài)判定部102 及邏輯門160、107的功能對應(yīng)于“第二判定部”，SOC判定部103及邏輯門107的功能對應(yīng)
于“第三判定部”。升壓指示部110在產(chǎn)生選擇副蓄電裝置的切換要求而成為ID = 1時，對控制轉(zhuǎn)換器12A的轉(zhuǎn)換器控制部200，輸出升壓指令信號CMBT。轉(zhuǎn)換器控制部200基于電壓VH、VLA及電壓指令值VHref，生成轉(zhuǎn)換器12A的控制信號PWUA、PffDA,以使供電線PL2的電壓VH成為電壓指令值VHref。此外，轉(zhuǎn)換器控制部200在從升壓指示部110生成升壓指令信號CMBT時，設(shè)定成電壓指令值VHref = Vl而生成控制信號PWUA。然后，轉(zhuǎn)換器控制部200在通過電壓傳感器 13檢測出的電壓VH達到規(guī)定電壓Vl的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間以上時，使表示升壓結(jié)束的標志 FBT為ON (接通)。升壓指示部110在標志FBT為ON時，變更為ID = 2。并且，在由于后述的連接切換控制部140進行的繼電器連接切換結(jié)束而設(shè)定為ID = 4之前，使升壓指令信號CMBT的輸出繼續(xù)。即，升壓指示部110的功能對應(yīng)于圖5的步驟S200及圖11的步驟S550。電力限制部120設(shè)定選擇副蓄電裝置BB的輸入輸出上限電力Win(S)、Wout(S)。 在通常時，輸入輸出上限電力Win(S)、Wout(S)基于成為選擇副蓄電裝置BB的蓄電池的 SOC(SOC(BBl)或SOC(BB2)),電池溫度(TBB1或TBB2)、輸出電壓(VBl或VB2)進行設(shè)定。相對于此，在選擇副蓄電裝置的切換處理時，電力限制部120在ID = 2時，使輸入輸出上限電力Win(S)、Wout(S)以一定速率逐漸朝O下降，并且在Win (S)、Wout(S)達到O 時，使ID從2向3變化。此外，通過連接切換控制部140設(shè)定為ID = 4時，電力限制部120 使輸入輸出上限電力Win(S)、Wout(S)上升至與切換后的新的選擇副蓄電裝置BB的Win、 Win相當?shù)闹?。并且在上升處理結(jié)束時，使ID從4向O變化。S卩，通過電力限制部120，實現(xiàn)圖9的步驟S320 S340的處理及圖11的步驟 S520 S540的處理、以及本發(fā)明的“第一電力限制部”及“第二電力限制部”的功能。電力限制部130設(shè)定主蓄電裝置BA的輸入輸出上限電力Win(M)及Wout(M)。在通常時，輸入輸出上限電力Win(M)、Wout(M)基于主蓄電裝置BA的SOC(BA)、電池溫度TA、 輸出電壓VA進行設(shè)定。相對于此，在選擇副蓄電裝置的切換處理時，電力限制部130在設(shè)定為ID = 2時， 通過使輸入輸出上限電力Win(M)及Wout (M)的絕對值暫時上升，從而暫時緩和主蓄電裝置 BA的充放電限制。并且，電力限制部130在通過連接切換控制部140設(shè)定為ID = 4時，使輸入輸出上限電力Win(M)及Wout (M)恢復(fù)成通常的值。S卩，通過電力限制部130，實現(xiàn)圖9的步驟S310及圖11的步驟S510的處理。連接切換控制部140通過電力限制部120設(shè)定為ID = 3時，生成轉(zhuǎn)換器12B的停止指令，此外，生成繼電器控制信號C0NT4 C0NT7，以切換轉(zhuǎn)換器12B及副蓄電裝置BB1、 BB2之間的連接。例如，將選擇副蓄電裝置BB從蓄電池BBl切換成蓄電池BB2時，生成繼電器控制信號C0NT4 C0NT7，以將繼電器SRl、SRlG關(guān)閉而另一方面將繼電器SR2、SR2G打開。并且，該繼電器連接切換處理結(jié)束時，使上述停止指令停止而使轉(zhuǎn)換器12B再起動，并使ID從3向4變化。連接切換控制部140對應(yīng)于圖5的步驟S400 (圖10的S405 S450)的處理。如以上說明所示，根據(jù)本實施方式的電動車輛的電源系統(tǒng)，將基于選擇副蓄電裝置的殘余電容(SOC)的切換判定基準設(shè)定為2階段。由此，在強制切換區(qū)域(S0C<TH2)中， 能夠從保護電池的觀點出發(fā)而與車輛狀態(tài)無關(guān)地強制性地產(chǎn)生副蓄電裝置的切換要求，而另一方面，在其跟前的允許切換區(qū)域(THl ^ SOC < TH2)中，能夠估計不影響車輛駕駛性 (駕駛性能)的狀態(tài)而產(chǎn)生切換要求。其結(jié)果是，在一個電壓轉(zhuǎn)換器(轉(zhuǎn)換器)共有多個副蓄電裝置的結(jié)構(gòu)的電源系統(tǒng)中，能夠考慮保護電池和確保車輛駕駛性這兩方面，而適當?shù)剡M行使用的副蓄電裝置的切換判定。此外，在使用的副蓄電裝置的切換處理時，在使供電線PL2的電壓上升后執(zhí)行副蓄電裝置的連接切換，因此在連接切換時，能夠可靠地防止在系統(tǒng)內(nèi)形成以新使用的副蓄電裝置為起點的短路路徑。而且，在選擇副蓄電裝置的切換處理中，由于適當?shù)叵拗七x擇副蓄電裝置BB的輸入輸出上限電力Win(S)、Wout (S)，因此能夠避免對電源系統(tǒng)要求過度的充放電。
應(yīng)該考慮到本次公開的實施方式在所有方面是例示而并未受其限制。本發(fā)明的范圍不是由上述的說明而是由權(quán)利要求書所表示，并意圖包含與權(quán)利要求書等同的含義及其范圍內(nèi)的全部變更。
權(quán)利要求
1.一種電動車輛的電源系統(tǒng)，該電動車輛(1)搭載有產(chǎn)生車輛驅(qū)動動力的電動機 (MG2)，具備主蓄電裝置(BA)；供電線(PL2)，向?qū)λ鲭妱訖C進行驅(qū)動控制的逆變器(14)進行供電； 第一電壓轉(zhuǎn)換器(12A)，設(shè)置在所述供電線和所述主蓄電裝置之間，并構(gòu)成為進行雙方向的電壓轉(zhuǎn)換；相互并聯(lián)設(shè)置的多個副蓄電裝置(BB1、BB2)；第二電壓轉(zhuǎn)換器(12B)，設(shè)置在所述多個副蓄電裝置和所述供電線之間，并構(gòu)成為在所述多個副蓄電裝置中的一個副蓄電裝置和所述供電線之間進行雙方向的電壓轉(zhuǎn)換；連接部(39B)，設(shè)置在所述多個副蓄電裝置和所述第二電壓轉(zhuǎn)換器之間，并構(gòu)成為選擇性地將所述多個副蓄電裝置中的選擇副蓄電裝置(BB)和所述第二電壓轉(zhuǎn)換器連接；及切換控制裝置(30)，構(gòu)成為對所述多個副蓄電裝置和所述第二電壓轉(zhuǎn)換器之間的選擇性連接進行控制，所述切換控制裝置包括第一判定部(101)，構(gòu)成為檢測使用中的選擇副蓄電裝置的殘余電容(SOC)是否低于預(yù)先設(shè)定的第一判定值(THl)；第二判定部(102、106、107)，構(gòu)成為在所述殘余電容低于所述第一判定值時，根據(jù)所述電動車輛的車輛狀態(tài)而產(chǎn)生所述選擇副蓄電裝置的切換要求；及第三判定部(103、107)，構(gòu)成為在所述選擇副蓄電裝置的殘余電容低于比所述第一判定值低的第二判定值(TH2)時，與所述車輛狀態(tài)無關(guān)地產(chǎn)生所述切換要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車輛的電源系統(tǒng)，其中，所述第二判定部(10 構(gòu)成為，在所述殘余電容(SOC)低于所述第一判定值(THl)時， 若所述電動車輛⑴的總要求動力(Pttl)比基于所述主蓄電裝置(BA)的輸出電力上限值 (Wout (M))設(shè)定的判定值低，則產(chǎn)生所述切換要求。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車輛的電源系統(tǒng)，其中， 所述電動車輛(1)還具備內(nèi)燃機G)，構(gòu)成為能夠相對于所述電動機(MG》獨立地輸出車輛驅(qū)動動力；及行駛控制部050)，將所述電動車輛的整體要求動力(Pttl)分配成所述電動機的輸出動力和所述內(nèi)燃機的輸出動力，所述第二判定部(10 構(gòu)成為，在所述殘余電容(SOC)低于所述第一判定值(THl)時， 若所述內(nèi)燃機處于工作中則產(chǎn)生所述切換要求。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動車輛的電源系統(tǒng)，其中，所述切換控制裝置還包括預(yù)備蓄電裝置判定部(105)，該預(yù)備蓄電裝置判定部(105) 構(gòu)成為，在所述多個副蓄電裝置(BB1、BB2)中的除所述選擇副蓄電裝置(BB)之外的預(yù)備蓄電裝置各自的充電電容低于規(guī)定值時，禁止產(chǎn)生所述切換要求。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的電動車輛的電源系統(tǒng)，其中， 所述切換控制裝置還包括升壓指示部(110)，構(gòu)成為在產(chǎn)生所述切換要求時，向所述第一電壓轉(zhuǎn)換器發(fā)出指示， 以使所述供電線的電壓(VH)成為比所述主蓄電裝置的輸出電壓及在切換后和所述第二電力轉(zhuǎn)換器連接的副蓄電裝置的輸出電壓高的第一電壓(Vl)；第一電力限制部(120)，構(gòu)成為在所述供電線的電壓達到所述第一電壓后，使所述選擇副蓄電裝置的輸入輸出電力上限值(Win (S)、Wout (S))逐漸減少至零；連接切換控制部(140)，構(gòu)成為在通過所述第一電力限制部將所述輸入輸出電力上限值設(shè)定為零時，切換所述多個副蓄電裝置和所述第二電壓轉(zhuǎn)換器之間的連接；及第二電力限制部(120)，構(gòu)成為在通過所述連接切換控制部切換所述多個副蓄電裝置和所述第二電壓轉(zhuǎn)換器之間的連接后，使所述輸入輸出電力上限值逐漸上升至與和所述第二電力轉(zhuǎn)換器新連接的副蓄電裝置的充電狀態(tài)對應(yīng)的值。
6.一種電動車輛的電源系統(tǒng)的控制方法，該電動車輛(1)搭載有產(chǎn)生車輛驅(qū)動動力的電動機(MG2)，所述電源系統(tǒng)具備 主蓄電裝置(BA)；供電線(PL2)，向?qū)λ鲭妱訖C進行驅(qū)動控制的逆變器(14)進行供電； 第一電壓轉(zhuǎn)換器(12A)，設(shè)置在所述供電線和所述主蓄電裝置之間，并構(gòu)成為進行雙方向的電壓轉(zhuǎn)換；相互并聯(lián)設(shè)置的多個副蓄電裝置(BB1、BB2)；第二電壓轉(zhuǎn)換器(12B)，設(shè)置在所述多個副蓄電裝置和所述供電線之間，并構(gòu)成為在所述多個副蓄電裝置中的一個副蓄電裝置和所述供電線之間進行雙方向的電壓轉(zhuǎn)換；連接部(39B)，設(shè)置在所述多個副蓄電裝置和所述第二電壓轉(zhuǎn)換器之間，并構(gòu)成為選擇性地將所述多個副蓄電裝置中的選擇副蓄電裝置(BB)和所述第二電壓轉(zhuǎn)換器連接；及切換控制裝置(30)，構(gòu)成為對所述多個副蓄電裝置和所述第二電壓轉(zhuǎn)換器之間的選擇性連接進行控制，所述控制方法包括判定使用中的選擇副蓄電裝置的殘余電容(SOC)是否低于預(yù)先設(shè)定的第一判定值 (THl)的步驟(S120)；在所述殘余電容低于所述第一判定值時，根據(jù)所述電動車輛的車輛狀態(tài)而產(chǎn)生所述選擇副蓄電裝置的切換要求的步驟(S130)；及在所述選擇副蓄電裝置的殘余電容低于比所述第一判定值低的第二判定值(TH2)時， 與所述車輛狀態(tài)無關(guān)地強制產(chǎn)生所述切換要求的步驟(S140)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動車輛的電源系統(tǒng)的控制方法，其中，在產(chǎn)生所述切換要求的步驟(S130)中，在所述殘余電容(SOC)低于所述第一判定值 (THl)時，若所述電動車輛⑴的總要求動力(Pttl)比基于所述主蓄電裝置(BA)的輸出電力上限值(Wout(M))設(shè)定的判定值低，則產(chǎn)生所述切換要求。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動車輛的電源系統(tǒng)的控制方法，其中，所述電動車輛(1)還搭載有內(nèi)燃機G)，該內(nèi)燃機⑷構(gòu)成為能夠相對于所述電動機 (MG2)獨立地輸出車輛驅(qū)動動力，在產(chǎn)生所述切換要求的步驟(S130)中，在所述殘余電容(SOC)低于所述第一判定值 (THl)時，若所述內(nèi)燃機處于工作中則產(chǎn)生所述切換要求。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動車輛的電源系統(tǒng)的控制方法，其中，還包括如下的步驟(SllO)在所述多個副蓄電裝置(BB1、BB2)中的除所述選擇副蓄電裝置(BB)之外的預(yù)備蓄電裝置各自的充電電容低于規(guī)定值時，禁止產(chǎn)生所述切換要求。
10.根據(jù)權(quán)利要求6 9中任一項所述的電動車輛的電源系統(tǒng)的控制方法，還包括 在產(chǎn)生所述切換要求時，向所述第一電壓轉(zhuǎn)換器發(fā)出指示，以使所述供電線的電壓 (VH)成為比所述主蓄電裝置的輸出電壓及在切換后和所述第二電力轉(zhuǎn)換器連接的副蓄電裝置的輸出電壓高的第一電壓(Vl)的步驟(S200)；在所述供電線的電壓達到所述第一電壓后，使所述選擇副蓄電裝置的輸入輸出電力上限值(Win (S)、Wout (S))逐漸減少至零的步驟(S320 S340)；在通過所述減少的步驟將所述輸入輸出電力上限值設(shè)定為零時，切換所述多個副蓄電裝置和所述第二電壓轉(zhuǎn)換器之間的連接的步驟(S400)；及在通過所述切換的步驟切換所述多個副蓄電裝置和所述第二電壓轉(zhuǎn)換器之間的連接后，使所述輸入輸出電力上限值逐漸上升至與和所述第二電力轉(zhuǎn)換器新連接的副蓄電裝置的充電狀態(tài)對應(yīng)的值的步驟(S520 SM0)。
全文摘要
電源系統(tǒng)包含主蓄電裝置(BA)和多個副蓄電裝置(BB1、BB2)。轉(zhuǎn)換器(12B)與副蓄電裝置(BB1、BB2)中的被選擇的一方連接，在該選擇副蓄電裝置與供電線(PL2)之間進行雙方向的電壓轉(zhuǎn)換。在使用中的選擇副蓄電裝置的SOC低于下限判定值的強制切換區(qū)域中，與車輛狀態(tài)無關(guān)而強制性地產(chǎn)生副蓄電裝置的切換處理。另一方面，在相比強制切換區(qū)域SOC較高的允許切換區(qū)域中，基于車輛狀態(tài)，估計不影響車輛駕駛性(駕駛性能)的狀態(tài)而產(chǎn)生切換要求。
文檔編號B60W10/08GK102202929SQ20088013175
公開日2011年9月28日 申請日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者佐藤春樹, 加藤紀彥, 山本雅哉 申請人:豐田自動車株式會社