本發(fā)明涉及一種使用兩個(gè)蓄電裝置對(duì)電動(dòng)馬達(dá)等電負(fù)載進(jìn)行供電的電力供給系統(tǒng)。
背景技術(shù):
以往,作為這種電力供給系統(tǒng),例如已知有專利文獻(xiàn)1所示的系統(tǒng)。在專利文獻(xiàn)1中提出有一種系統(tǒng),其使用容量相對(duì)較大的高容量型的蓄電裝置和可輸出的電力的上限值相對(duì)較高的高輸出型的蓄電裝置這兩個(gè)蓄電裝置,來對(duì)車輛的電動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行供電。
在該系統(tǒng)中,通過使在兩個(gè)蓄電裝置之間接發(fā)的電量的接發(fā)速率根據(jù)車速進(jìn)行變動(dòng),來調(diào)整表示兩個(gè)蓄電裝置各自的剩余容量的SOC(State Of Charge)。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2014-187758號(hào)公報(bào)
在專利文獻(xiàn)1所示的技術(shù)中,為了將作為高輸出型的蓄電裝置的電容器的SOC保持在中心附近,使用作為高容量型的蓄電裝置的電池以根據(jù)車速進(jìn)行變動(dòng)的接發(fā)速率對(duì)高輸出型的蓄電裝置進(jìn)行充電。
因此,高容量型的蓄電裝置的輸出追隨車速的變動(dòng)而進(jìn)行變動(dòng)。因此,在車速頻繁地變動(dòng)的狀況下,高容量型的蓄電裝置的輸出也頻繁地變動(dòng)。特別是車速容易根據(jù)路面的狀況而與駕駛員的意圖無關(guān)地發(fā)生變動(dòng)。進(jìn)而,容易產(chǎn)生使高容量型的蓄電裝置的輸出頻繁地變動(dòng)的狀況。
另外,在專利文獻(xiàn)1的系統(tǒng)中,設(shè)定為車速越低,該接發(fā)速率變得越大。
而且,低車速區(qū)域通常為常用性高的區(qū)域。因此,在常用性高的低車速區(qū)域中,容易產(chǎn)生高容量型的蓄電裝置的輸出的頻繁變動(dòng),并且容易將接發(fā)速率設(shè)定為高速率。
在此,高容量型的蓄電裝置通常在進(jìn)行產(chǎn)生頻繁的輸出變動(dòng)的放電或高速率的放電時(shí),該蓄電裝置的劣化容易急劇地進(jìn)展。
因此,在專利文獻(xiàn)1的系統(tǒng)中,高容量型的蓄電裝置的劣化可能過早地進(jìn)展。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明鑒于上述背景而提出,其目的在于提供一種能夠抑制兩個(gè)蓄電裝置中的能量密度相對(duì)較高的蓄電裝置的劣化的進(jìn)展的電力供給系統(tǒng)。而且,其目的在于提供一種能夠?qū)蓚€(gè)蓄電裝置中的輸出密度相對(duì)較高的蓄電裝置適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行充電的電力供給系統(tǒng)。
另外,其目的在于提供一種具備這樣的電力供給系統(tǒng)的輸送設(shè)備。
另外,其目的在于提供一種能夠抑制兩個(gè)蓄電裝置中的能量密度相對(duì)較高的蓄電裝置的劣化的進(jìn)展的電力傳輸方法。
用于解決課題的方案
本發(fā)明的電力供給系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)上述目的,其特征在于,
所述電力供給系統(tǒng)具備:
第一蓄電裝置;
第二蓄電裝置,其與所述第一蓄電裝置相比,輸出密度高且能量密度低;
電力傳輸電路部,其構(gòu)成為,夾裝在所述第一蓄電裝置、所述第二蓄電裝置與接受來自該第一蓄電裝置及該第二蓄電裝置中的至少一方的供電而進(jìn)行工作的電負(fù)載之間的電力傳輸路徑上,且能夠根據(jù)被提供的控制信號(hào)來控制該電負(fù)載、該第一蓄電裝置及該第二蓄電裝置之間的電力傳輸;以及
控制裝置,其構(gòu)成為具有控制所述電力傳輸電路部的功能,
所述控制裝置構(gòu)成為,能夠取得所述電負(fù)載的要求輸出,且具有在所述要求輸出屬于零與規(guī)定的第A閾值之間的范圍內(nèi)的狀態(tài)下執(zhí)行如下處理的功能,在該處理中,控制所述電力傳輸電路部,以便在與該要求輸出的變化對(duì)應(yīng)的所述第一蓄電裝置的輸出的變化的靈敏度(S1)成為比與該要求輸出的變化對(duì)應(yīng)的所述第二蓄電裝置的輸出的變化的靈敏度(S2a)或與該要求輸出的變化對(duì)應(yīng)的所述第二蓄電裝置的輸入的變化的靈敏度(S2b)相對(duì)低的靈敏度的樣態(tài)下,從所述第一蓄電裝置及第二蓄電裝置中的至少包括該第一蓄電裝置的一方或雙方的蓄電裝置向所述電負(fù)載供給與所述要求輸出對(duì)應(yīng)的供電量(第一發(fā)明)。
在此,對(duì)本發(fā)明的用語進(jìn)行補(bǔ)充?!肮╇娏俊笔侵赶螂娏Φ墓┙o對(duì)象供給的電量。在這種情況下,電力的供給對(duì)象不限于所述電負(fù)載,也可以是蓄電裝置(第一蓄電裝置或第二蓄電裝置)或電容元件等。另外,第一蓄電裝置或第二蓄電裝置的“輸出”是指從第一蓄電裝置或第二蓄電裝置輸出的供電量。另外,第一蓄電裝置或第二蓄電裝置的“輸入”是指該第二蓄電裝置的充電量。在這種情況下,“電量”、“供電量”、“充電量”及各蓄電裝置的“輸出”或“輸入”例如由每單位時(shí)間的電能量(例如電力值)、或每單位時(shí)間的電荷量(例如電流值)表示。
另外,電負(fù)載的“要求輸出”是指規(guī)定電負(fù)載的工作所需的電量的要求值的輸出。作為該“要求輸出”,可以使用電量的要求值本身。另外,在電負(fù)載例如產(chǎn)生與供給的電量對(duì)應(yīng)的機(jī)械的輸出(動(dòng)力或動(dòng)能)的情況下,也可以將該機(jī)械輸出的要求值用作電負(fù)載的“要求輸出”。
另外,與“要求輸出”對(duì)應(yīng)的供電量是指為了實(shí)現(xiàn)“要求輸出”而應(yīng)向電負(fù)載供給的供電量。另外,與關(guān)于要求輸出的任意的閾值(后述的第A閾值等)對(duì)應(yīng)的供電量是指,使要求輸出與該閾值一致的情況下的與該要求輸出對(duì)應(yīng)的供電量。
另外,所述“電力傳輸電路部”能夠控制所述電負(fù)載、所述第一蓄電裝置及所述第二蓄電裝置之間的電力傳輸是指,“電力傳輸電路部”至少具有能夠控制從第一蓄電裝置及第二蓄電裝置分別向所述電負(fù)載供給的供電量的功能,或者除了該功能之外,還具有能夠進(jìn)行所述電負(fù)載、所述第一蓄電裝置及所述第二蓄電裝置之間的電力的供給源及供給目的地的選擇性切換控制的功能。
將以上作為前提來說明本發(fā)明。
根據(jù)所述第一發(fā)明,在所述要求輸出屬于零與規(guī)定的第A閾值之間的范圍內(nèi)的狀態(tài)下,能夠不產(chǎn)生或難以產(chǎn)生與要求輸出的變動(dòng)對(duì)應(yīng)的第一蓄電裝置的輸出的變動(dòng)。因此,能夠提高第一蓄電裝置的輸出的穩(wěn)定性。進(jìn)而能夠抑制能量密度相對(duì)較高的第一蓄電裝置的劣化的進(jìn)展,且同時(shí)能夠向電負(fù)載或第二蓄電裝置供電。
在上述第一發(fā)明中,更具體來說,優(yōu)選的是,所述控制裝置構(gòu)成為,具有在所述要求輸出屬于零與規(guī)定的第A閾值之間的范圍內(nèi)的狀態(tài)下執(zhí)行第一供電控制處理的功能,在該第一供電控制處理中,控制所述電力傳輸電路部,以便從所述第一蓄電裝置輸出規(guī)定的基本供電量,且同時(shí)將該基本供電量中的與所述要求輸出對(duì)應(yīng)的供電量向所述電負(fù)載供給,并且將從所述基本供電量減去與所述要求輸出對(duì)應(yīng)的供電量而得到的差量的供電量即剩余量供電量對(duì)所述第二蓄電裝置進(jìn)行充電,在與所述要求輸出對(duì)應(yīng)的供電量成為小于所述基本供電量的值的狀態(tài)下,在所述靈敏度(S1)成為比所述靈敏度(S2b)相對(duì)低的靈敏度的樣態(tài)下,所述控制裝置執(zhí)行所述第一供電控制處理(第二發(fā)明)。
在這種情況下,所述第一供電控制處理是在與所述要求輸出對(duì)應(yīng)的供電量成為小于所述基本供電量的值的狀態(tài)下執(zhí)行的控制處理,因此從所述第一蓄電裝置輸出的基本供電量不需要追隨要求輸出的變動(dòng)。因此,能夠在所述靈敏度(S1)成為比所述靈敏度(S2b)相對(duì)低的靈敏度的樣態(tài)下執(zhí)行所述第一供電控制處理。
其結(jié)果是,能夠確保第一蓄電裝置的輸出的穩(wěn)定性,進(jìn)而能夠抑制第一蓄電裝置的劣化的進(jìn)展。
另外,在該第二發(fā)明中,在所述第一供電控制處理的執(zhí)行中,將所述基本供電量中的剩余量供電量對(duì)輸出密度相對(duì)較高的第二蓄電裝置進(jìn)行充電。因此,能夠防止該第二蓄電裝置枯竭的情況。并且,雖然第二蓄電裝置通常在其剩余容量較低的情況容易劣化,但通過基于所述第一供電控制處理的第二蓄電裝置的充電,能夠使該第二蓄電裝置的剩余容量從低剩余容量恢復(fù)。其結(jié)果是,能夠抑制第二蓄電裝置的劣化的進(jìn)展。
在上述第二發(fā)明中,優(yōu)選的是,所述基本供電量是與所述要求輸出的值無關(guān)地被設(shè)定的供電量(第三發(fā)明)。
由此,所述基本供電量沒有被設(shè)定為所述要求輸出的值的函數(shù)值,因此不會(huì)受到或難以受到所述要求輸出的變動(dòng)的影響。因此,能夠可靠地確保所述第一供電控制處理的執(zhí)行中的第一蓄電裝置的輸出的穩(wěn)定性。進(jìn)而能夠進(jìn)一步抑制第一蓄電裝置的劣化的進(jìn)展,且同時(shí)能夠從該第一蓄電裝置向電負(fù)載或第二蓄電裝置供電。
在上述第二發(fā)明或第三發(fā)明中,優(yōu)選的是,所述控制裝置構(gòu)成為包括如下功能:能夠取得所述第二蓄電裝置的剩余容量即第二剩余容量,并根據(jù)所述第二剩余容量可變地設(shè)定所述基本供電量(第四發(fā)明)。
由此,能夠根據(jù)第二剩余容量的狀態(tài)來調(diào)整所述第一供電控制處理的執(zhí)行中的第二蓄電裝置的充電量。
另外,由于第二剩余容量相對(duì)于要求輸出的變動(dòng)的響應(yīng)性比第二蓄電裝置的瞬間輸出的響應(yīng)性低,因此所述基本供電量難以受到所述要求輸出的變動(dòng)的影響。因此,能夠確保第一蓄電裝置的輸出的穩(wěn)定性。進(jìn)而能夠抑制第一蓄電裝置的劣化的進(jìn)展。
而且,在特性上,通常第二蓄電裝置與第一蓄電裝置相比,相對(duì)于與容量維持率等相關(guān)的劣化的影響程度根據(jù)剩余容量(第二剩余容量)而較大地變動(dòng)。因此,通過根據(jù)所述第二剩余容量可變地設(shè)定所述基本供電量,由此能夠反映相對(duì)于第一蓄電裝置的劣化的影響程度而設(shè)定該基本供電量。進(jìn)而也能夠抑制第二蓄電裝置的劣化的進(jìn)展。
在上述第四發(fā)明中,優(yōu)選的是,所述控制裝置構(gòu)成為,設(shè)定所述基本供電量,使得所述基本供電量相對(duì)于所述第二剩余容量的變化而連續(xù)地變化。(第五發(fā)明)。
需要說明的是,所述基本供電量相對(duì)于所述第二剩余容量的變化而連續(xù)地變化是指,相對(duì)于所述第二剩余容量的變化而不產(chǎn)生所述基本供電量的不連續(xù)變化(階梯狀的變化),或者該階梯狀的變化十分微小。
根據(jù)上述第五發(fā)明,能夠使第一蓄電裝置輸出的基本供電量相對(duì)于第二剩余容量的變化而平滑地變化。因此,能夠提高第一蓄電裝置的輸出的穩(wěn)定性而抑制該第一蓄電裝置的劣化的進(jìn)展,且同時(shí)能夠調(diào)整第二蓄電裝置的剩余容量。
在上述第四發(fā)明或第五發(fā)明中,優(yōu)選的是,所述控制裝置構(gòu)成為,設(shè)定所述基本供電量,使得所述第二剩余容量越小而越增大該基本供電量(第六發(fā)明)。
根據(jù)上述第六發(fā)明,第二剩余容量越小,成為進(jìn)行第二蓄電裝置的充電的要求輸出的范圍越擴(kuò)大,并且第二剩余容量越小,所述第一供電控制處理的執(zhí)行中的向第二蓄電裝置的充電量越大。
因此,在所述第一供電控制處理的執(zhí)行中,伴隨著第二剩余容量降低,抑制該第二剩余容量的進(jìn)一步降低。另外,伴隨著通過第二蓄電裝置的充電而使第二剩余容量上升,第二蓄電裝置變得難以被充電,因此抑制該第二剩余容量的進(jìn)一步上升。因此,第二剩余容量容易保持為不偏向低剩余容量側(cè)或高剩余容量側(cè)的狀態(tài)。
在此,輸出密度相對(duì)較高的第二蓄電裝置中,通常與在其剩余容量(第二剩余容量)偏向高容量側(cè)或低容量側(cè)的狀態(tài)下進(jìn)行放電相比,在該第二剩余容量不過于偏向高容量側(cè)或低容量側(cè)的狀態(tài)下進(jìn)行放電的情況容易抑制第二蓄電裝置的劣化的進(jìn)展。另外,第二蓄電裝置的剩余容量越是從中間區(qū)域的剩余容量脫離,第二蓄電裝置越容易劣化。
因此,根據(jù)第六發(fā)明,能夠大幅地抑制第二蓄電裝置的劣化的進(jìn)展。
在上述第六發(fā)明中,優(yōu)選的是,所述控制裝置構(gòu)成為,在所述第二剩余容量小于規(guī)定的第二閾值B2_th2的情況下,將所述基本供電量設(shè)定為恒定值。(第七發(fā)明)。
由此,在所述第二剩余容量屬于比第二閾值B2_th2低的區(qū)域的情況下,在所述第一供電控制處理的執(zhí)行中,從所述第一蓄電裝置輸出恒定值的基本供電量。因此,防止該第一蓄電裝置的輸出極端大的情況,并且該輸出的穩(wěn)定性較高。進(jìn)而能夠有效地抑制該第一蓄電裝置的劣化的進(jìn)展,且同時(shí)調(diào)整第二蓄電裝置的剩余容量,并且能夠抑制產(chǎn)生對(duì)電負(fù)載的供電量的不足的情況。
在上述第二發(fā)明~第七發(fā)明中的任一發(fā)明中,優(yōu)選的是,所述控制裝置構(gòu)成為,能夠取得所述第二蓄電裝置的剩余容量即第二剩余容量,并將所述第二剩余容量為規(guī)定的第一閾值B2_th1以下的情況作為必要條件來執(zhí)行所述第一供電控制處理(第八發(fā)明)。
需要說明的是,上述第一閾值B2_th1是比所述第七發(fā)明中的第二閾值B2_th2大的閾值。
根據(jù)上述第八發(fā)明,在所述第二剩余容量比第一閾值B2_th1高的情況下,不會(huì)進(jìn)行所述第一供電控制處理的執(zhí)行引起的第二蓄電裝置的充電。因此,能夠有效地防止第二蓄電裝置的剩余容量變得過高的情況。進(jìn)而能夠有效地防止第二蓄電裝置的劣化的進(jìn)展。
另外,通常充電結(jié)束后的所述第一蓄電裝置及所述第二蓄電裝置各自的剩余容量處于較高的狀態(tài)。根據(jù)第八發(fā)明,在這樣的狀態(tài)下,能夠防止過度的第一供電處理控制的執(zhí)行。
在上述第八發(fā)明中,優(yōu)選的是,所述控制裝置構(gòu)成為,在所述第二剩余容量大于所述第一閾值B1_th1的情況下,從所述第一蓄電裝置及第二蓄電裝置中的至少包括第二蓄電裝置的一方或雙方的蓄電裝置向所述電負(fù)載供給與所述要求輸出對(duì)應(yīng)的供電量(第九發(fā)明)。
由此,在所述第二剩余容量比第一閾值B2_th1高的情況下,優(yōu)先進(jìn)行從第一蓄電裝置及第二蓄電裝置中的第二蓄電裝置向電負(fù)載的供電。因此,能夠使第二蓄電裝置的剩余容量迅速地返回比第一閾值B2_th1低的區(qū)域(能夠有效地抑制第二蓄電裝置的劣化的進(jìn)展的區(qū)域)。
在上述第二發(fā)明~第八發(fā)明中的任一發(fā)明中,優(yōu)選的是,所述控制裝置構(gòu)成為,具有在所述要求輸出屬于零與規(guī)定的第A閾值之間的范圍內(nèi)的狀態(tài)下且在與所述要求輸出對(duì)應(yīng)的供電量大于所述基本供電量的情況下執(zhí)行第二供電控制處理的功能,在該第二供電控制處理中,控制所述電力傳輸電路部,以便從所述第一蓄電裝置輸出所述基本供電量,且同時(shí)將該基本供電量向所述電負(fù)載供給,并將從與所述要求輸出對(duì)應(yīng)的供電量減去所述基本供電量而得到的差量的供電量從所述第二蓄電裝置向所述電負(fù)載供給(第十發(fā)明)。
由此,在所述第二供電控制處理中,由于從第一蓄電裝置輸出所述基本供電量,因此能夠?qū)崿F(xiàn)與該要求輸出的變化對(duì)應(yīng)的所述第一蓄電裝置的輸出的變化的靈敏度(S1)成為比與要求輸出的變化對(duì)應(yīng)的所述第二蓄電裝置的輸出的變化的靈敏度(S2a)相對(duì)低的靈敏度的樣態(tài)。因此,能夠確保第一蓄電裝置的輸出的穩(wěn)定性。
另外,由于所述第二蓄電裝置輸出要求輸出中的對(duì)于所述基本供電量來說不足的量,因此所述第二蓄電裝置在要求輸出較高的狀態(tài)下進(jìn)行向電負(fù)載的供電。其結(jié)果是,能夠有效利用第二蓄電裝置的特性而使用該第二蓄電裝置。
另外,在與所述要求輸出對(duì)應(yīng)的供電量從比所述基本供電量大的供電量和比所述基本供電量小的供電量中的一方的供電量向另一方的供電量變化的情況下,即在從第一供電控制處理及第二供電控制處理中的一方向另一方的切換時(shí),將第一蓄電裝置的輸出維持為基本供電量。因此,能夠防止第一蓄電裝置的輸出的急劇的變動(dòng)。
因此,能夠有效利用第二蓄電裝置的特性,且同時(shí)抑制第一蓄電裝置的劣化的進(jìn)展。
需要說明的是,在以上說明的第一發(fā)明~第十發(fā)明中的任一發(fā)明中,作為所述電負(fù)載,例如可以采用電動(dòng)馬達(dá)(第十一發(fā)明)。
另外,在上述第十發(fā)明中,優(yōu)選的是,所述電力傳輸電路部包括:電壓轉(zhuǎn)換器,其對(duì)所述第一蓄電裝置及第二蓄電裝置中的至少一方的輸出電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換并輸出;以及逆變器,其將從所述第一蓄電裝置、所述第二蓄電裝置或所述電壓轉(zhuǎn)換器輸入的直流電力轉(zhuǎn)換為交流電力而向所述電動(dòng)馬達(dá)供給(第十二發(fā)明)。
由此,能夠適當(dāng)?shù)乜刂频谝恍铍娧b置、第二蓄電裝置及作為所述電負(fù)載的電動(dòng)馬達(dá)之間的電力傳輸。
另外,本發(fā)明的輸送設(shè)備具備上述第一發(fā)明~第十二發(fā)明中的任一發(fā)明的電力供給系統(tǒng)(第十三發(fā)明)。根據(jù)該輸送設(shè)備,能夠?qū)崿F(xiàn)起到關(guān)于上述第一發(fā)明~第十二發(fā)明進(jìn)行說明的效果的輸送設(shè)備。
另外,本發(fā)明的電力傳輸方法是在具備第一蓄電裝置和第二蓄電裝置且進(jìn)行從所述第一蓄電裝置及第二蓄電裝置中的至少一方向電負(fù)載的供電的電力供給系統(tǒng)中,進(jìn)行所述電負(fù)載、第一蓄電裝置及第二蓄電裝置之間的電力傳輸?shù)姆椒?,其中,所述第二蓄電裝置與所述第一蓄電裝置相比,輸出密度高且能量密度低,所述電力傳輸方法的特征在于,
所述電力傳輸方法包括如下步驟:在所述電負(fù)載的要求輸出屬于零與規(guī)定的第A閾值之間的范圍內(nèi)的狀態(tài)下,在與該要求輸出的變化對(duì)應(yīng)的所述第一蓄電裝置的輸出的變化的靈敏度(S1)成為比與該要求輸出的變化對(duì)應(yīng)的所述第二蓄電裝置的輸出的變化的靈敏度(S2a)或與該要求輸出的變化對(duì)應(yīng)的所述第二蓄電裝置的輸入的變化的靈敏度(S2b)相對(duì)低的靈敏度的樣態(tài)下,從所述第一蓄電裝置及第二蓄電裝置中的至少包括該第一蓄電裝置的一方或雙方的蓄電裝置向所述電負(fù)載供給與所述要求輸出對(duì)應(yīng)的供電量(第十四發(fā)明)。
由此,與第一發(fā)明同樣,在所述要求輸出屬于零與規(guī)定的第A閾值之間的范圍內(nèi)的狀態(tài)下,能夠不產(chǎn)生或難以產(chǎn)生與要求輸出的變動(dòng)對(duì)應(yīng)的第一蓄電裝置的輸出的變動(dòng)。因此,能夠提高第一蓄電裝置的輸出的穩(wěn)定性。進(jìn)而能夠抑制能量密度相對(duì)較高的第一蓄電裝置的劣化的進(jìn)展,且同時(shí)能夠向電負(fù)載或第二蓄電裝置供電。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式中的電力供給系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是表示實(shí)施方式的電力供給系統(tǒng)所具備的電壓轉(zhuǎn)換器的一個(gè)例子的電路結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是表示實(shí)施方式的電力供給系統(tǒng)所具備的逆變器的一個(gè)例子的電路結(jié)構(gòu)的圖。
圖4是表示實(shí)施方式的電力供給系統(tǒng)所具備的控制裝置的控制處理的流程圖。
圖5是以映射形態(tài)表示在圖4的STEP4中執(zhí)行的第一控制模式下的通常并用控制處理中的要求驅(qū)動(dòng)力與第二蓄電裝置的剩余容量的關(guān)系的圖。
圖6是表示在圖4的STEP4中執(zhí)行的通常并用控制處理的流程圖。
圖7是表示在圖4的STEP4中執(zhí)行的通常并用控制處理的流程圖。
圖8是表示在圖4的STEP4中執(zhí)行的通常并用控制處理的流程圖。
圖9是表示圖7的STEP19或圖8的STEP25的處理的流程圖。
圖10是表示在圖9的處理中使用的系數(shù)α與第二蓄電裝置的剩余容量的關(guān)系的圖。
圖11是以映射形態(tài)表示在圖4的STEP4中執(zhí)行的第二控制模式下的通常并用控制處理中的要求驅(qū)動(dòng)力與第二蓄電裝置的剩余容量的關(guān)系的圖。
圖12是以映射形態(tài)表示在圖4的STEP4中執(zhí)行的第三控制模式下的通常并用控制處理中的要求驅(qū)動(dòng)力與第二蓄電裝置的剩余容量的關(guān)系的圖。
圖13是表示在圖4的STEP6中執(zhí)行的停止延長(zhǎng)控制處理的流程圖。
圖14是表示第一蓄電裝置及第二蓄電裝置各自的剩余容量的組合的隨時(shí)間變化的形態(tài)的一個(gè)例子的圖。
圖15是表示第一蓄電裝置的剩余容量的隨時(shí)間變化的形態(tài)的一個(gè)例子的圖。
圖16是表示第二蓄電裝置的剩余容量的隨時(shí)間變化的形態(tài)的一個(gè)例子的圖。
圖17是表示停止延長(zhǎng)控制處理的執(zhí)行期間的第一蓄電裝置及第二蓄電裝置的剩余容量的隨時(shí)間變化的一個(gè)例子的圖。
圖18是表示電動(dòng)馬達(dá)的再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的控制裝置的控制處理(第一實(shí)施方式)的流程圖。
圖19是表示與圖18的處理相關(guān)的映射的圖。
圖20是表示電動(dòng)馬達(dá)的再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的控制裝置的控制處理(第二實(shí)施方式)的流程圖。
圖21是表示與圖20(或圖22)的處理相關(guān)的映射的圖。
圖22是表示電動(dòng)馬達(dá)的再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的控制裝置的控制處理(第三實(shí)施方式)的流程圖。
符號(hào)說明:
1…電力供給系統(tǒng);2…第一蓄電裝置;3…第二蓄電裝置;4…電力傳輸路徑;5…控制裝置;11…電力傳輸電路部;15、16…電壓轉(zhuǎn)換器;17…逆變器;100…電動(dòng)馬達(dá)(電負(fù)載)。
具體實(shí)施方式
[第一實(shí)施方式]
以下,參照?qǐng)D1~圖19,對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式進(jìn)行說明。參照?qǐng)D1,本實(shí)施方式的電力供給系統(tǒng)1是向作為電負(fù)載的一個(gè)例子的電動(dòng)馬達(dá)100供給電力的系統(tǒng)。
該電力供給系統(tǒng)1在本實(shí)施方式的一個(gè)例子中搭載于將電動(dòng)馬達(dá)100作為推進(jìn)力產(chǎn)生源使用的輸送設(shè)備、例如電動(dòng)車輛(省略圖示)。在這種情況下,電動(dòng)馬達(dá)100除了接受電力的供給而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力的動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)之外,還能夠進(jìn)行通過電動(dòng)車輛(以下,有時(shí)僅稱作車輛)的動(dòng)能來輸出再生電力的再生運(yùn)轉(zhuǎn)。
電力供給系統(tǒng)1具備作為電源的第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3、配置在電動(dòng)馬達(dá)100、第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3之間的電力傳輸路徑4、以及具有進(jìn)行電力供給系統(tǒng)1的工作控制的功能的控制裝置5。需要說明的是,電力供給系統(tǒng)1的電負(fù)載除了電動(dòng)馬達(dá)100之外,還可以包括輔機(jī)類等電負(fù)載。
第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3是各自的特性不同的蓄電裝置。第一蓄電裝置2是與第二蓄電裝置3相比能量密度高的蓄電裝置。該能量密度是每單位重量或每單位體積能夠儲(chǔ)藏的電能量。這樣的第一蓄電裝置2例如能夠由鋰離子電池、燃料電池、空氣電池等構(gòu)成。
另外,第二蓄電裝置3是與第一蓄電裝置2相比輸出密度高的蓄電裝置。該輸出密度是每單位重量或每單位體積能夠輸出的電量(每單位時(shí)間的電能量或每單位時(shí)間的電荷量)。這樣的第二蓄電裝置3例如能夠由鋰離子電池、鎳氫電池、電容器等構(gòu)成。
能量密度相對(duì)較高的第一蓄電裝置2與第二蓄電裝置3相比,能夠儲(chǔ)藏較多的電能。而且,第一蓄電裝置2具有如下這樣的特性:與在頻繁地產(chǎn)生其輸出的變動(dòng)那樣的形態(tài)下進(jìn)行放電相比,在難以產(chǎn)生該輸出的變動(dòng)的形態(tài)下進(jìn)行穩(wěn)定的放電的情況可以抑制劣化的進(jìn)展。
另外,輸出密度相對(duì)較高的第二蓄電裝置3與第一蓄電裝置2相比,內(nèi)部電阻(阻抗)小,因此能夠瞬間輸出較大的電力。并且,第二蓄電裝置3具有如下這樣的特性:與在其剩余容量偏向高容量側(cè)或低容量側(cè)的狀態(tài)下進(jìn)行放電或充電相比,將該剩余容量維持為中等程度的值而進(jìn)行放電或充電的情況可以抑制劣化的進(jìn)展。更詳細(xì)來說,第二蓄電裝置3具有如下這樣的特性:其剩余容量越是從中等程度的值向高容量側(cè)或低用量側(cè)增加或減少,該第二蓄電裝置3的劣化越容易進(jìn)展。
需要說明的是,在本實(shí)施方式中,第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3均是能夠充電的蓄電裝置。
電力傳輸路徑4由通電線或基板的配線圖案等構(gòu)成。在該電力傳輸路徑4上夾裝有用于控制第一蓄電裝置2、第二蓄電裝置3及電動(dòng)馬達(dá)100之間的電力傳輸?shù)碾娏鬏旊娐凡?1。
并且,電力傳輸路徑4包括:進(jìn)行第一蓄電裝置2與電力傳輸電路部11之間的電力傳輸?shù)碾娏鬏斅窂?a;進(jìn)行第二蓄電裝置3與電力傳輸電路部11之間的電力傳輸?shù)碾娏鬏斅窂?b;以及進(jìn)行電動(dòng)馬達(dá)100與電力傳輸電路部11之間的電力傳輸?shù)碾娏鬏斅窂?c。在電力傳輸路徑4a、4b上夾裝有作為進(jìn)行各自的接通斷開的開關(guān)部的接觸器12、13。
電力傳輸電路部11構(gòu)成為,根據(jù)從控制裝置5提供的控制信號(hào),能夠控制第一蓄電裝置2、第二蓄電裝置3及電動(dòng)馬達(dá)100之間的電力傳輸。更詳細(xì)來說,電力傳輸電路部11能夠根據(jù)被提供的控制信號(hào)來控制電力的供給源及供給目的地的選擇性切換、以及從供給源向供給目的地的電力的供給量(供電量)。
具體來說,電力傳輸電路部11具備:電壓轉(zhuǎn)換器15,其能夠?qū)牡谝恍铍娧b置2輸入的電壓進(jìn)行升壓或降壓并輸出;電壓轉(zhuǎn)換器16,其能夠?qū)牡诙铍娧b置3輸入的電壓進(jìn)行升壓或降壓并輸出;以及逆變器17,其能夠?qū)⒅绷麟娏D(zhuǎn)換為交流電力并輸出。
在這種情況下,電壓轉(zhuǎn)換器15、16與逆變器17的輸入側(cè)并聯(lián)連接。另外,在逆變器17的輸入側(cè)(電壓轉(zhuǎn)換器15、16的輸出側(cè))夾裝有使向逆變器17輸入的直流電壓(從電壓轉(zhuǎn)換器15或16輸出的直流電壓)平滑化的電容器18。
需要說明的是,電力傳輸電路部11也可以是包括所述接觸器12、13的電路部。
電壓轉(zhuǎn)換器15、16是所謂的DC/DC轉(zhuǎn)換器,能夠分別采用公知的結(jié)構(gòu)。圖2示出這樣的電壓轉(zhuǎn)換器15、16的一個(gè)例子的電路結(jié)構(gòu)。圖示的電路結(jié)構(gòu)的電壓轉(zhuǎn)換器15或16是能夠?qū)Φ谝恍铍娧b置2或第二蓄電裝置3的輸出電壓進(jìn)行升壓并輸出的電壓轉(zhuǎn)換器。該電壓轉(zhuǎn)換器15或16構(gòu)成為,在一對(duì)初級(jí)側(cè)端子21a、21b與一對(duì)次級(jí)側(cè)端子22a、22b之間如圖示那樣連接電容器23、線圈24、高壓側(cè)及低壓側(cè)的兩個(gè)開關(guān)部27a、27b,其中,一對(duì)初級(jí)側(cè)端子21a、21b與第一蓄電裝置2或第二蓄電裝置3連接,一對(duì)次級(jí)側(cè)端子22a、22b與逆變器17連接。該開關(guān)部27a、27b分別通過將晶體管等半導(dǎo)體開關(guān)元件25與二極管26并聯(lián)連接而構(gòu)成。
這樣的結(jié)構(gòu)的電壓轉(zhuǎn)換器15或16通過具有規(guī)定的占空比的控制信號(hào)(所謂的占空信號(hào))來控制開關(guān)部27a、27b各自的半導(dǎo)體開關(guān)元件25的接通斷開,由此能夠從次級(jí)側(cè)端子22a、22b輸出將向初級(jí)側(cè)端子21a、21b輸入的直流電壓以所需的升壓率進(jìn)行升壓而得到的直流電壓,或者從初級(jí)側(cè)端子21a、21b輸出將向次級(jí)側(cè)端子22a、22b輸入的直流電壓以所需的降壓率進(jìn)行降壓而得到的直流電壓。并且,也可以對(duì)上述升壓率或降壓率進(jìn)行可變地控制。
而且,電壓轉(zhuǎn)換器15或16也能夠通過將雙方的開關(guān)部27a、27b的半導(dǎo)體開關(guān)元件25、25控制為斷開,從而將從次級(jí)側(cè)向初級(jí)側(cè)的通電(電力傳輸)切斷。
補(bǔ)充來說,電壓轉(zhuǎn)換器15、16也可以為圖2所示的結(jié)構(gòu)以外的電路結(jié)構(gòu)。另外,電壓轉(zhuǎn)換器15、16中的任一方或雙方也可以構(gòu)成為,能夠?qū)牡谝恍铍娧b置2或第二蓄電裝置3輸入的電壓進(jìn)行降壓并輸出。另外,也能夠省略電壓轉(zhuǎn)換器15、16中的任一方。是否需要電壓轉(zhuǎn)換器15或16、或者電壓轉(zhuǎn)換器15或16的電壓轉(zhuǎn)換的種類(升壓或降壓)能夠根據(jù)電負(fù)載的工作所需要的電壓、以及第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3各自的輸出電壓等在各種各樣的組合圖案中選定。
例如,在第一蓄電裝置2為比第二蓄電裝置3電壓高的蓄電裝置的情況下,在省略所述電壓轉(zhuǎn)換器15、16中的任一方時(shí),優(yōu)選省略與第一蓄電裝置2連接的電壓轉(zhuǎn)換器15。這樣,通過省略電壓轉(zhuǎn)換器15、16中的一方,能夠削減電力供給系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)所需的成本。
逆變器17能夠采用公知的電路結(jié)構(gòu)。圖3示出例如電動(dòng)馬達(dá)100為3相的電動(dòng)馬達(dá)的情況下的逆變器17的一個(gè)例子的電路結(jié)構(gòu)。圖示的逆變器17通過在施加有直流電壓的一對(duì)電源端子31a、31b之間并聯(lián)連接U相、V相、W相這3相的臂32u、32v、32w而構(gòu)成。各相的臂32u、32v、32w通過將高壓側(cè)及低壓側(cè)的兩個(gè)開關(guān)部35a、35b串聯(lián)連接而構(gòu)成。該開關(guān)部35a、35b分別通過將晶體管等半導(dǎo)體開關(guān)元件33及二極管34并聯(lián)連接而構(gòu)成。而且,各相的臂32u、32v、32w的開關(guān)部35a、35b之間的中點(diǎn)成為3相的交流電力的輸出部。
這樣的結(jié)構(gòu)的逆變器17通過由PWM控制方式等生成的控制信號(hào)來控制各相的臂32u、32v、32w的開關(guān)部35a、35b各自的半導(dǎo)體開關(guān)元件33的接通斷開,由此能夠?qū)⑾螂娫炊俗?1a、31b輸入的直流電力轉(zhuǎn)換為3相的交流電力,并將該交流電力向電動(dòng)馬達(dá)100(動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電動(dòng)馬達(dá)100)輸出。
而且,也能夠在電動(dòng)馬達(dá)100的再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(發(fā)電時(shí)),通過具有規(guī)定的占空比的控制信號(hào)(所謂的占空信號(hào))來控制各相的臂32u、32v、32w的開關(guān)部35a、35b各自的半導(dǎo)體開關(guān)元件33的接通斷開,由此將從電動(dòng)馬達(dá)100輸入的3相的交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力而從電源端子31a、31b輸出。
補(bǔ)充來說,逆變器17的相數(shù)(臂的個(gè)數(shù))設(shè)定為與電負(fù)載的工作所需的交流電力的相數(shù)匹配。另外,在電負(fù)載為通過直流電力的通電來工作的電負(fù)載(例如直流馬達(dá))的情況下,能夠省略逆變器17。
如以上那樣構(gòu)成的電力傳輸電路部11通過控制電壓轉(zhuǎn)換器15、16及逆變器17(詳細(xì)來說,向電壓轉(zhuǎn)換器15、16及逆變器17分別提供使所述半導(dǎo)體開關(guān)元件25、33接通斷開的控制信號(hào)(具有規(guī)定的占空比的占空信號(hào))),從而能夠控制第一蓄電裝置2、第二蓄電裝置3及電動(dòng)馬達(dá)100之間的電力傳輸。
例如,在電動(dòng)馬達(dá)100的動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),能夠進(jìn)行從第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3中的一方或雙方向電動(dòng)馬達(dá)100供電、從第一蓄電裝置2向第二蓄電裝置3供電而對(duì)該第二蓄電裝置3充電、或者將電動(dòng)馬達(dá)100的再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的再生電力向第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3中的一方或雙方充電等。
需要說明的是,在本實(shí)施方式中,雖然不通過第二蓄電裝置3對(duì)第一蓄電裝置2進(jìn)行充電,但也能夠像進(jìn)行該充電那樣控制電力傳輸電路部11。
控制裝置5由包括CPU、RAM、ROM、接口電路等的電子電路單元構(gòu)成。需要說明的是,控制裝置5也可以由能夠相互通信的多個(gè)電子電路單元構(gòu)成。
該控制裝置5包括電力傳輸控制部41和檢測(cè)第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3各自的剩余容量(所謂的SOC)的剩余容量檢測(cè)部42,作為通過安裝的硬件結(jié)構(gòu)或安裝的程序(軟件結(jié)構(gòu))來實(shí)現(xiàn)的功能,其中,所述電力傳輸控制部41控制電力傳輸電路部11,由此控制第一蓄電裝置2、第二蓄電裝置3及電動(dòng)馬達(dá)100之間的電力傳輸。
并且,作為實(shí)現(xiàn)上述的功能所需的信息,將由要求驅(qū)動(dòng)力或要求制動(dòng)力構(gòu)成的要求驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)力、規(guī)定電力傳輸電路部11的控制形態(tài)的控制模式及各種傳感檢測(cè)數(shù)據(jù)向控制裝置5輸入,該要求驅(qū)動(dòng)力是應(yīng)由動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電動(dòng)馬達(dá)100產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力(驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩)的要求值,該要求制動(dòng)力是應(yīng)由再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電動(dòng)馬達(dá)100產(chǎn)生的制動(dòng)力(再生轉(zhuǎn)矩)的要求值。
在搭載有本實(shí)施方式的電力供給系統(tǒng)1的電動(dòng)車輛的行駛時(shí),根據(jù)例如油門踏板的操作量及制動(dòng)踏板的操作量各自的檢測(cè)值等,通過未圖示的車輛控制裝置來設(shè)定上述要求驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)力。
需要說明的是,也可以使控制裝置5具有設(shè)定要求驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)力的功能。
上述控制模式例如通過電動(dòng)車輛的駕駛員操作未圖示的模式切換操作器來設(shè)定。在本實(shí)施方式中,對(duì)控制裝置5選擇性地設(shè)定后述的第一控制模式~第三控制模式這三種控制模式。需要說明的是,控制模式也可以根據(jù)電動(dòng)車輛的行駛狀態(tài)、行駛環(huán)境等自動(dòng)地設(shè)定。
作為上述傳感檢測(cè)數(shù)據(jù),例如將以下這樣的數(shù)據(jù)向控制裝置5輸入。即,將檢測(cè)第一蓄電裝置2的通電電流的電流傳感器51、檢測(cè)第一蓄電裝置2的輸出電壓的電壓傳感器52、檢測(cè)第一蓄電裝置2的溫度的溫度傳感器53、檢測(cè)第二蓄電裝置3的通電電流的電流傳感器54、檢測(cè)第二蓄電裝置3的輸出電壓的電壓傳感器55、檢測(cè)第二蓄電裝置3的溫度的溫度傳感器56、分別檢測(cè)電壓轉(zhuǎn)換器15的輸入側(cè)(第一蓄電裝置2側(cè))的電流及電壓的電流傳感器57及電壓傳感器58、檢測(cè)電壓轉(zhuǎn)換器15的輸出側(cè)(逆變器17側(cè))的電流的電流傳感器59、分別檢測(cè)電壓轉(zhuǎn)換器16的輸入側(cè)(第二蓄電裝置3側(cè))的電流及電壓的電流傳感器60及電壓傳感器61、檢測(cè)電壓轉(zhuǎn)換器16的輸出側(cè)(逆變器17側(cè))的電流的電流傳感器62、及檢測(cè)逆變器17的輸入側(cè)的電壓(電壓轉(zhuǎn)換器15、16各自的輸出側(cè)的電壓)的電壓傳感器63各自的檢測(cè)數(shù)據(jù)向控制裝置5輸入。
并且,控制裝置5的剩余容量檢測(cè)部42例如使用第一蓄電裝置2的上述電流傳感器51、電壓傳感器52及溫度傳感器53的檢測(cè)數(shù)據(jù)來逐次檢測(cè)(推定)第一蓄電裝置2的剩余容量。另外,剩余容量檢測(cè)部42例如使用第二蓄電裝置3的上述電流傳感器54、電壓傳感器55及溫度傳感器56的檢測(cè)數(shù)據(jù)來逐次檢測(cè)(推定)第二蓄電裝置3的剩余容量。
在此,對(duì)于蓄電裝置的剩余容量的檢測(cè)方法來說,以往提出有各種各樣的方法。并且,作為檢測(cè)第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3的剩余容量的方法,能夠采用公知的方法。
需要說明的是,檢測(cè)第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3各自的剩余容量的方法也可以是不使用通電電流、輸出電壓及溫度中的任一個(gè)的檢測(cè)數(shù)據(jù)的方法、或使用其他的檢測(cè)數(shù)據(jù)的方法。另外,第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3各自的剩余容量的檢測(cè)處理也可以由與控制裝置5不同的檢測(cè)裝置進(jìn)行。
另外,電力傳輸電路部11例如適當(dāng)使用上述電流傳感器57、59、60、62及電壓傳感器58、61、63的檢測(cè)數(shù)據(jù)、電動(dòng)馬達(dá)100的要求驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)力、以及由剩余容量檢測(cè)部42檢測(cè)出的第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3各自的剩余容量的檢測(cè)值,來控制電力傳輸電路部11的電壓轉(zhuǎn)換器15、16及逆變器17。
(電力傳輸控制部的控制處理)
接下來,以下詳細(xì)說明控制裝置5的電力傳輸控制部41的控制處理。
在車輛的行駛時(shí),控制裝置5通過電力傳輸控制部41以規(guī)定的控制處理周期逐次執(zhí)行圖4的流程圖所示的控制處理。需要說明的是,圖4的流程圖所示的控制處理是電動(dòng)馬達(dá)100的動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的控制處理。
在STEP1中,電力傳輸控制部41取得當(dāng)前設(shè)定的控制模式。而且,在STEP2中,電力傳輸控制部41從剩余容量檢測(cè)部42分別取得第一蓄電裝置2的剩余容量SOC1(以下,有時(shí)稱作第一剩余容量SOC1)的檢測(cè)值和第二蓄電裝置3的剩余容量SOC2(以下,有時(shí)稱作第二剩余容量SOC2)的檢測(cè)值。
接下來,電力傳輸控制部41在STEP3中判斷第一剩余容量SOC1的檢測(cè)值為規(guī)定的閾值B1_th1以上且第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值為規(guī)定的下限值B2_min以上這樣的條件是否成立。
與第一剩余容量SOC1相關(guān)的上述閾值B1_th1是預(yù)先確定為在進(jìn)行后述的通常并用控制處理上所需的第一剩余容量SOC1的極限值的閾值。作為該閾值B1_th1,例如可以采用能夠僅從第一蓄電裝置2向電動(dòng)馬達(dá)100供給為了使電動(dòng)馬達(dá)100產(chǎn)生恒定的輸出所需的供電量(例如為了使車輛以規(guī)定的車速巡航行駛所需的供電量)的極限的剩余容量值。該閾值B1_th1被設(shè)定為比下限值B1_min(接近零的值)略高的值,該下限值B1min為以使第一蓄電裝置2不產(chǎn)生劣化的方式能夠從該第一蓄電裝置2向外部進(jìn)行供電的極限的剩余容量值。
另外,與第二剩余容量SOC2相關(guān)的下限值B2_min是以使第二蓄電裝置3不產(chǎn)生劣化的方式能夠從該第二蓄電裝置3向外部進(jìn)行供電的極限的剩余容量值(接近零的值)。
上述STEP3的判斷結(jié)果成為肯定的狀況是第一剩余容量SOC1及第二剩余容量SOC2成為通常范圍(常用區(qū)域)的值的狀況。在該狀況下,電力傳輸控制部41在STEP4中執(zhí)行與當(dāng)前設(shè)定的控制模式對(duì)應(yīng)的通常并用控制處理。雖然詳見后述,但該通常并用控制處理是如下處理:在與控制模式對(duì)應(yīng)的樣態(tài)下控制電力傳輸電路部11,以便進(jìn)行從第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3中的一方或雙方向電動(dòng)馬達(dá)100的供電,并且在從第一蓄電裝置2向電動(dòng)馬達(dá)100的供電時(shí),適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行從第一蓄電裝置2向第二蓄電裝置3的充電。
通過上述通常并用控制處理的執(zhí)行,第二蓄電裝置3適當(dāng)?shù)赜傻谝恍铍娧b置2充電,但是第一蓄電裝置2的剩余容量SOC1減少。因此,第一剩余容量SOC1最終變得小于閾值B1_th1而使STEP3的判斷結(jié)果成為否定。
這樣,當(dāng)STEP3的判斷結(jié)果成為否定時(shí),電力傳輸控制部41接著在STEP5中判斷第一剩余容量SOC1的檢測(cè)值為所述下限值B1_min以上且第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值為所述下限值B2_min以上這樣的條件是否成立。
該STEP5的判斷結(jié)果成為肯定的狀況尤其是如下狀況:雖然為第一蓄電裝置2的剩余容量較少殘留的狀況,但在一定程度的期間,通過第一蓄電裝置2與第二蓄電裝置3的協(xié)作而能夠向電動(dòng)馬達(dá)100進(jìn)行供電,以使電動(dòng)馬達(dá)100產(chǎn)生要求驅(qū)動(dòng)力。
在該狀況下,電力傳輸控制部41在STEP6中執(zhí)行停止延長(zhǎng)控制處理。雖然詳見后述,但停止延長(zhǎng)控制處理是以盡可能地消耗第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3這雙方的剩余容量的方式控制電力傳輸電路部11的處理。
另外,STEP5的判斷結(jié)果成為否定的狀況是難以從第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3向電動(dòng)馬達(dá)100供電的狀況。在該狀況下,電力傳輸控制部41執(zhí)行停止處理。在該停止處理中,電力傳輸控制部41以切斷第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3的輸出(向負(fù)載側(cè)的放電)且保持該切斷狀態(tài)的方式控制電壓轉(zhuǎn)換器15、16或接觸器12、13。
需要說明的是,在該停止處理中,控制裝置5產(chǎn)生用于將因第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3的剩余容量不足而無法進(jìn)行車輛的行駛的意旨或無法使電動(dòng)馬達(dá)100工作的意旨等向車輛的駕駛員報(bào)告的報(bào)告輸出(視覺性輸出或聽覺性輸出)。
(通常并用控制處理)
接下來,詳細(xì)說明所述STEP4的通常并用控制處理。在此,預(yù)先對(duì)以下說明中的用語進(jìn)行補(bǔ)充。
在以下的說明中,第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3各自的“輸出”或“輸入”、或者“供電量”或“充電量”為例如由電力值(每單位時(shí)間的電能量)表示的電量。
另外,電動(dòng)馬達(dá)100的“與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量”是指,在將該供電量向電動(dòng)馬達(dá)100進(jìn)行了供電時(shí),該電動(dòng)馬達(dá)100產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力成為與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd一致或大致一致的供電量。
在“供電量”是由電力值表示的電量的情況下,該“與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量”成為與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd和電動(dòng)馬達(dá)100的旋轉(zhuǎn)速度(詳細(xì)來說,為電動(dòng)馬達(dá)100的轉(zhuǎn)子或輸出軸的旋轉(zhuǎn)速度)對(duì)應(yīng)的供電量。在這種情況下,“與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量”的值例如能夠根據(jù)該要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd和電動(dòng)馬達(dá)100的旋轉(zhuǎn)速度的檢測(cè)值,通過映射或運(yùn)算式來求出。
另外,與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd相關(guān)的任意的“與閾值對(duì)應(yīng)的供電量”是指,使要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd與該閾值一致的情況下的與該要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量。
(第一控制模式)
將以上作為前提事項(xiàng),參照?qǐng)D5~圖10,說明將控制模式設(shè)定成作為第一控制模式~第三控制模式中的基本的控制模式的第一控制模式的情況。
第一控制模式是以能夠盡可能地抑制第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3的劣化的進(jìn)展的方式進(jìn)行電力傳輸電路部11的控制的控制模式。
參照?qǐng)D5,預(yù)先說明該第一控制模式中的通常并用控制處理的概要。圖5是以映射形態(tài)表示在第一控制模式下,第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3各自的輸出相對(duì)于根據(jù)電動(dòng)馬達(dá)100的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd而應(yīng)向該電動(dòng)馬達(dá)100供給的電量(供電量)的負(fù)擔(dān)形態(tài)和第二剩余容量SOC2之間的關(guān)系的圖。
圖5的斜線區(qū)域表示第一蓄電裝置2負(fù)擔(dān)向電動(dòng)馬達(dá)100供給的供電量的整體或一部分的區(qū)域,點(diǎn)繪區(qū)域表示第二蓄電裝置3負(fù)擔(dān)該供電量的整體或一部分的區(qū)域。
更詳細(xì)來說,與成為要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd=0的線(橫軸)相接的斜線區(qū)域表示僅第一蓄電裝置2負(fù)擔(dān)向電動(dòng)馬達(dá)100供給的供電量的整體的區(qū)域,與該線(橫軸)相接的點(diǎn)繪區(qū)域表示僅第二蓄電裝置3負(fù)擔(dān)向電動(dòng)馬達(dá)100供給的供電量的整體的區(qū)域。
另外,斜線區(qū)域的上側(cè)的點(diǎn)繪區(qū)域或點(diǎn)繪區(qū)域的上側(cè)的斜線區(qū)域表示第一蓄電裝置2和第二蓄電裝置這雙方負(fù)擔(dān)向電動(dòng)馬達(dá)100供給的供電量的區(qū)域。
在第一控制模式下的通常并用控制處理中,如圖5所示,通過第二剩余容量SOC2的值屬于成為SOC2≥B2_th1的高剩余容量區(qū)域(包括充滿電狀態(tài)的剩余容量值(100%))的情況、屬于成為B2_th1>SOC2≥B2_th2的中等剩余容量區(qū)域的情況、以及屬于成為B2_th2>SOC2的低剩余容量區(qū)域的情況,大致區(qū)分與電動(dòng)馬達(dá)100的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3各自的輸出的負(fù)擔(dān)形態(tài)。并且,在與高、中等、低的各剩余容量區(qū)域?qū)?yīng)的負(fù)擔(dān)形態(tài)下,從第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3中的一方或雙方向電動(dòng)馬達(dá)100供給與電動(dòng)馬達(dá)100的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量。
需要說明的是,在本實(shí)施方式中,通常并用控制處理是在第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值為所述下限值B2_min以上的情況下進(jìn)行的處理,因此,更詳細(xì)來說,所述低剩余容量區(qū)域是成為B2_th2>SOC2≥B2_min的剩余容量區(qū)域。
因此,在圖5中,對(duì)第二剩余容量SOC2進(jìn)行區(qū)分的上述閾值B2_th1、B2_th2是作為第一控制模式用而預(yù)先確定的閾值(固定值)。上述的閾值B2_th1、B2_th2預(yù)先基于實(shí)驗(yàn)等設(shè)定成,由該閾值B2_th1、B2_th2規(guī)定范圍的中等剩余容量區(qū)域成為在盡可能地抑制第二蓄電裝置3的劣化的進(jìn)展上,實(shí)際的第二剩余容量SOC2的值所屬的優(yōu)選的剩余容量區(qū)域。因此,由閾值B2_th1、B2_th2規(guī)定范圍的中等剩余容量區(qū)域是在將實(shí)際的第二剩余容量SOC2的值盡可能地維持于該中等剩余容量區(qū)域而進(jìn)行了第二蓄電裝置3的充放電的情況下,能夠適當(dāng)?shù)匾种频诙铍娧b置3的劣化的進(jìn)展的剩余容量區(qū)域。
以下,具體說明第一控制模式下的通常并用控制處理。
在通常并用控制處理中,電力傳輸控制部41以規(guī)定的控制處理周期逐次執(zhí)行圖6~圖8的流程圖所示的處理。
在STEP10中,電力傳輸控制部41取得電動(dòng)馬達(dá)100的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd。然后,電力傳輸控制部41在STEP12中判斷在所述STEP2中取得的第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值是否為所述高剩余容量區(qū)域的下限值即所述閾值B2_th1以上。
該STEP12的判斷結(jié)果成為肯定的狀況是SOC2的檢測(cè)值屬于高剩余容量區(qū)域的狀況。在該情況下,電力傳輸控制部41接著在STEP13中判斷要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd是否大于規(guī)定的閾值DT_th1。
上述閾值DT_th1在本實(shí)施方式的一個(gè)例子中為預(yù)先確定的規(guī)定的恒定值(固定值)。作為該閾值DT_th1,能夠采用例如在第二剩余容量SOC2屬于高剩余容量區(qū)域的狀態(tài)下,通過僅來自第二蓄電裝置3的供電能夠由電動(dòng)馬達(dá)100產(chǎn)生的上限的驅(qū)動(dòng)力值或與其接近的驅(qū)動(dòng)力值。需要說明的是,為了更適當(dāng)?shù)匾种频诙铍娧b置3的劣化,也可以根據(jù)由溫度傳感器56檢測(cè)出的第二蓄電裝置3的溫度的檢測(cè)值等將閾值DT_th1設(shè)定為可變。
STEP13的判斷結(jié)果成為肯定的狀況是圖5的高剩余容量區(qū)域中的斜線區(qū)域的狀況。在該情況下,電力傳輸控制部41在STEP14中控制電力傳輸電路部11,以使第二蓄電裝置3的輸出P2與對(duì)應(yīng)于閾值DT_th1的供電量一致,且使第一蓄電裝置2的輸出P1與從對(duì)應(yīng)于要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的供電量減去第二蓄電裝置3的負(fù)擔(dān)量的輸出P2而得到的不足量的供電量一致。
需要說明的是,詳細(xì)來說,第一蓄電裝置2的輸出P1是從第一蓄電裝置2輸出的電量(放電量),第二蓄電裝置3的輸出P2是從第一蓄電裝置2輸出的電量(放電量)。
由此,以使第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3各自的輸出P1、P2的總和與對(duì)應(yīng)于要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的供電量一致的方式,從第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3這雙方向電動(dòng)馬達(dá)100供給與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量。另外,此時(shí),與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量中的第二蓄電裝置3的負(fù)擔(dān)量(輸出P2)成為與閾值DT_th1對(duì)應(yīng)的供電量。
具體來說,上述STEP14的處理例如能夠如下這樣執(zhí)行。即,根據(jù)電動(dòng)馬達(dá)100的旋轉(zhuǎn)速度的檢測(cè)值等,來設(shè)定控制逆變器17的輸入電壓(=電壓轉(zhuǎn)換器15、16的輸出電壓)的目標(biāo)值。另外,將與閾值DT_th1對(duì)應(yīng)的供電量設(shè)定為電壓轉(zhuǎn)換器16的輸出電力的目標(biāo)值,并且將從與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量減去第二蓄電裝置3的負(fù)擔(dān)量的輸出P2(=與閾值DT_th1對(duì)應(yīng)的供電量)而得到的供電量設(shè)定為電壓轉(zhuǎn)換器15的輸出電力的目標(biāo)值。
并且,通過控制信號(hào)(占空信號(hào))來控制電壓轉(zhuǎn)換器15、16,以便實(shí)現(xiàn)逆變器17的輸入電壓的目標(biāo)值和電壓轉(zhuǎn)換器15、16各自的輸出電力的目標(biāo)值。同時(shí),逆變器17通過控制信號(hào)(占空信號(hào))而被進(jìn)行反饋控制,以便將目標(biāo)電流向電動(dòng)馬達(dá)100通電,該目標(biāo)電流能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd而設(shè)定的目標(biāo)電力、或通過限制處理(用于限制各蓄電裝置2、3的輸出的限制處理)限制該目標(biāo)電力而得到的目標(biāo)電力。
另一方面,STEP13的判斷結(jié)果成為否定的狀況是圖5的高剩余容量區(qū)域中的點(diǎn)繪區(qū)域的狀況。在該情況下,電力傳輸控制部41在STEP15中控制電力傳輸電路部11,以使第二蓄電裝置3的輸出P2與對(duì)應(yīng)于要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的供電量一致。
由此,不使用第一蓄電裝置2,僅從第二蓄電裝置3向電動(dòng)馬達(dá)100供給與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量。
具體來說,上述STEP15的處理例如能夠如下這樣執(zhí)行。即,根據(jù)電動(dòng)馬達(dá)100的旋轉(zhuǎn)速度的檢測(cè)值等,來設(shè)定逆變器17的輸入電壓(=電壓轉(zhuǎn)換器16的輸出電壓)的目標(biāo)值。并且,將與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量設(shè)定為電壓轉(zhuǎn)換器16的輸出電力的目標(biāo)值。
然后,控制電壓轉(zhuǎn)換器16,以便實(shí)現(xiàn)逆變器17的輸入電壓的目標(biāo)值和電壓轉(zhuǎn)換器16的輸出電力的目標(biāo)值。同時(shí),逆變器17被進(jìn)行反饋控制,以使與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的目標(biāo)電流向電動(dòng)馬達(dá)100通電。
另外,將電壓轉(zhuǎn)換器15控制為通電切斷狀態(tài)?;蛘撸瑢⒌谝恍铍娧b置2側(cè)的接觸器12控制為斷開狀態(tài)。
如以上那樣,在第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值屬于高剩余容量區(qū)域的情況下,在電動(dòng)馬達(dá)100的動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)中,進(jìn)行從第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3中的至少包括第二蓄電裝置3的蓄電裝置向電動(dòng)馬達(dá)100的供電。因此,能夠使第二蓄電裝置3積極地放電,使該第二蓄電裝置3的剩余容量SOC2接近中等剩余容量區(qū)域。因此,能夠滿足電動(dòng)馬達(dá)100的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd,且同時(shí)實(shí)現(xiàn)所述第二蓄電裝置3的劣化的抑制。
補(bǔ)充說明時(shí),在所述STEP13的判斷處理中使用的閾值DT_th1也能夠以與上述不同的樣態(tài)進(jìn)行設(shè)定。例如,也可以將該閾值DT_th1設(shè)定成,使與閾值DT_th1對(duì)應(yīng)的供電量成為規(guī)定的恒定值(例如第二蓄電裝置3在高剩余容量區(qū)域中能夠輸出的上限的供電量或與其接近的恒定值的供電量)。另外,也可以將閾值DT_th1設(shè)定為根據(jù)第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值而變化。
在所述STEP12的判斷結(jié)果為否定的情況下,電力傳輸控制部41進(jìn)一步在STEP16中判斷第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值是否為所述中等剩余容量區(qū)域的下限值即所述閾值B2_th2以上。
該STEP16的判斷結(jié)果成為肯定的狀況是SOC2的檢測(cè)值屬于中等剩余容量區(qū)域的狀況。在該狀況中,電力傳輸控制部41接著在STEP17(參照?qǐng)D7)中判斷要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd是否大于規(guī)定的閾值DT_th2。
在這種情況下,在本實(shí)施方式的一個(gè)例子中,例如圖5所示,規(guī)定的閾值DT_th2是根據(jù)第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值而被可變地設(shè)定的閾值。詳細(xì)來說,設(shè)定為伴隨著SOC2的檢測(cè)值變小,閾值DT_th2增大。另外,閾值DT_th2被設(shè)定為比在將后述的基本供電量P1_base向電動(dòng)馬達(dá)100供電的情況下該電動(dòng)馬達(dá)100能夠產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力大的驅(qū)動(dòng)力值。
STEP17的判斷結(jié)果成為肯定的狀況是圖5的中等剩余容量區(qū)域中的點(diǎn)繪區(qū)域的上側(cè)的斜線區(qū)域的狀況。在該情況下,電力傳輸控制部41在STEP18中控制電力傳輸電路部11,以使第二蓄電裝置3的輸出P2與規(guī)定值的供電量一致,并且使第一蓄電裝置2的輸出P1與從對(duì)應(yīng)于要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的供電量減去第二蓄電裝置3的負(fù)擔(dān)量的輸出P2而得到的不足量的供電量一致。
該情況下的電力傳輸電路部11的具體控制能夠與圖6的STEP14同樣地進(jìn)行。
由此,以使第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3各自的輸出P1、P2的總和與對(duì)應(yīng)于要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的供電量一致的方式,從第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3這雙方向電動(dòng)馬達(dá)100供給與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量。另外,此時(shí),與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量中的第二蓄電裝置3的負(fù)擔(dān)量成為規(guī)定值的供電量。
在這種情況下,作為從第二蓄電裝置3輸出的規(guī)定值的供電量,例如,能夠采用第二蓄電裝置3在中等剩余容量區(qū)域中能夠輸出的上限的供電量或與其接近的恒定值的供電量。另外,作為該規(guī)定值的供電量,也可以使用例如設(shè)定為根據(jù)第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值而變化的供電量。
另一方面,在STEP17的判斷結(jié)果成為否定的情況下,電力傳輸控制部41接著在STEP19中根據(jù)第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值來決定第一蓄電裝置2的輸出P1的基本值即基本供電量P1_base。
在此,上述基本供電量P1_base是在第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值屬于中等剩余容量區(qū)域或低剩余容量區(qū)域的狀態(tài)下,與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd無關(guān)地從第一蓄電裝置2輸出的下限的電量。即,在本實(shí)施方式中,在第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值屬于中等剩余容量區(qū)域或低剩余容量區(qū)域的狀態(tài)下,以與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd無關(guān)地從第一蓄電裝置2輸出基本供電量P1_base或大于該基本供電量P1_base的供電量的方式控制電力傳輸電路部11。
上述基本供電量P1_base例如像圖9的流程圖所示那樣設(shè)定。即,電力傳輸控制部41在STEP31中根據(jù)第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值,來決定規(guī)定與第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值對(duì)應(yīng)的基本供電量P1_base的變化的圖案的系數(shù)α。
在這種情況下,根據(jù)SOC2的檢測(cè)值并使用預(yù)先制作成的映射或運(yùn)算式,例如以圖10的圖所示的圖案來設(shè)定系數(shù)α。在該例子中,系數(shù)α的值是“0”至“1”的范圍內(nèi)的值。并且,該系數(shù)α的值被設(shè)定為,在將第二蓄電裝置3的中等剩余容量區(qū)域及低剩余容量區(qū)域合并的剩余容量區(qū)域(低側(cè)剩余容量區(qū)域)中,基本上SOC2的檢測(cè)值越小,該系數(shù)α的值變得越大。
更詳細(xì)來說,在SOC2的檢測(cè)值屬于中等剩余容量區(qū)域的情況下,系數(shù)α的值被設(shè)定為,伴隨著SOC2的檢測(cè)值從中等剩余容量區(qū)域的上限的閾值B2_th1到下限的閾值B2_th2減少,該系數(shù)α的值從“0”至“1”連續(xù)地增加。
另外,在第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值屬于低剩余容量區(qū)域的情況下,α的值被設(shè)定為最大值“1”。
接下來,在STEP32中,電力傳輸控制部41將如上述那樣決定的系數(shù)α的值乘以預(yù)先確定的規(guī)定值(固定值)的供電量P1b,由此計(jì)算出基本供電量P1_base(=α×P1b)。供電量P1b是基本供電量P1_base的最大值。
由此,基本供電量P1_base被決定為,根據(jù)第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值而以與系數(shù)α相同的圖案進(jìn)行變化。
需要說明的是,例如,也可以根據(jù)第一剩余容量SOC1的檢測(cè)值等預(yù)先設(shè)定第一蓄電裝置2的輸出P1的上限值,在如上述那樣計(jì)算出的基本供電量P1_base超過該上限值的情況下,接著STEP32的處理而執(zhí)行將該基本供電量P1_base強(qiáng)制地限制為該上限值的限制處理,由此確定基本供電量P1_base。
另外,例如,也可以替代STEP31、32的處理,根據(jù)第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值,使用預(yù)先制作成的映射或運(yùn)算式直接決定基本供電量P1_base。
返回圖7,在如上述那樣執(zhí)行STEP19的處理之后,電力傳輸控制部41接著在STEP20中判斷與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量是否為基本供電量P1_base以下。該STEP20的判斷處理與判斷要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd是否為根據(jù)電動(dòng)馬達(dá)100的旋轉(zhuǎn)速度的檢測(cè)值將基本供電量P1_base換算為驅(qū)動(dòng)力值而得到的閾值以下的處理等價(jià)。并且,該情況下的該閾值是圖5中虛線所示的閾值DT_th4。需要說明的是,圖5中虛線所示的閾值DT_th4是使電動(dòng)馬達(dá)100的旋轉(zhuǎn)速度恒定的情況下的閾值。
STEP20的判斷結(jié)果成為肯定的狀況是圖5的中等剩余容量區(qū)域中的最下段的斜線區(qū)域的狀況。在該狀況下,電力傳輸控制部41在STEP21中控制電力傳輸電路部11,以使第一蓄電裝置2的輸出P1與基本供電量P1_base一致,并使第二蓄電裝置3的輸入、即充電量與從基本供電量P1_base減去對(duì)應(yīng)于要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的供電量而得到的剩余量的供電量(剩余量供電量)一致。
由此,與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd無關(guān)地從第一蓄電裝置2輸出根據(jù)第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值而如上述那樣設(shè)定的基本供電量P1_base,同時(shí)將該基本供電量P1_base中的與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量從第一蓄電裝置2向電動(dòng)馬達(dá)100供給,并且將從基本供電量P1_base減去與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量而得到的剩余量供電量從第一蓄電裝置2向第二蓄電裝置3充電。
具體來說,上述STEP21的處理能夠例如以下這樣執(zhí)行。即,根據(jù)電動(dòng)馬達(dá)100的旋轉(zhuǎn)速度的檢測(cè)值等,來設(shè)定逆變器17的輸入電壓(=電壓轉(zhuǎn)換器15的輸出電壓)的目標(biāo)值。而且,將基本供電量P1_base設(shè)定為電壓轉(zhuǎn)換器15的輸出電力的目標(biāo)值,并且將從基本供電量P1_base減去與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量而得到的供電量設(shè)定為從電壓轉(zhuǎn)換器16的輸入側(cè)(第二蓄電裝置3側(cè))向第二蓄電裝置3供給的供給電力的目標(biāo)值。
并且,控制電壓轉(zhuǎn)換器15,以便實(shí)現(xiàn)逆變器17的輸入電壓的目標(biāo)值和電壓轉(zhuǎn)換器15的輸出電力的目標(biāo)值,并且控制電壓轉(zhuǎn)換器16,以便實(shí)現(xiàn)從電壓轉(zhuǎn)換器16向第二蓄電裝置3供給的供給電力的目標(biāo)值。同時(shí),逆變器17被進(jìn)行反饋控制,以使與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的目標(biāo)電流向電動(dòng)馬達(dá)100通電。
需要說明的是,在基本供電量P1_base與對(duì)應(yīng)于要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的供電量一致的情況下,第二蓄電裝置3的輸入(充電量)成為零,因此將電壓轉(zhuǎn)換器16控制為通電切斷狀態(tài),或?qū)⒌诙铍娧b置3側(cè)的接觸器13控制為斷開狀態(tài)。
另一方面,STEP20的判斷結(jié)果成為否定的狀況是圖5的中等剩余容量區(qū)域中的點(diǎn)繪區(qū)域的狀況。在該情況下,電力傳輸控制部41在STEP22中控制電力傳輸電路部11,以使第一蓄電裝置2的輸出P1與基本供電量P1_base一致,并且使第二蓄電裝置的輸出P2與從對(duì)應(yīng)于要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的供電量減去基本供電量P1_base而得到的不足量的供電量一致。
該情況下的電力傳輸電路部11的具體控制能夠與圖5的STEP14同樣地進(jìn)行。
由此,以使第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3各自的輸出P1、P2的總和與對(duì)應(yīng)于要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的供電量一致的方式,從第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3這雙方向電動(dòng)馬達(dá)100供給與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量。另外,此時(shí),與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量中的第一蓄電裝置2的負(fù)擔(dān)量(輸出P1)成為根據(jù)第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值而如上述那樣設(shè)定的基本供電量P1_base。
補(bǔ)充來說時(shí),在上述STEP22中,在第二蓄電裝置的輸出P2(從與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量減去基本供電量P1_base而得到的不足量的供電量)超過中等剩余容量區(qū)域中的第二蓄電裝置3能夠輸出的上限的供電量的情況下,也可以將該第二蓄電裝置3的輸出P2限制為該上限的供電量,并通過與所述STEP18相同的處理來控制電力傳輸電路部11。
或者,也可以將所述STEP7的判斷處理中的閾值DT_th2設(shè)定為,對(duì)應(yīng)于閾值DT_th2的供電量與所述基本供電量P1_base加上第二蓄電裝置3的上限的供電量或與其接近的恒定值的供電量而得到的值一致。
如以上那樣,在第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值屬于中等剩余容量區(qū)域的情況下,在電動(dòng)馬達(dá)100的動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)中,進(jìn)行從第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3中的至少包括第一蓄電裝置2的蓄電裝置向電動(dòng)馬達(dá)100的供申。
另外,在要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd為所述閾值DT_th2以下的情況下,第一蓄電裝置2的輸出P1被保持為根據(jù)第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值而設(shè)定的基本供電量P1_base。并且,在基本供電量P1_base大于與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量的情況(換言之,要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd小于將基本供電量P1_base換算為電動(dòng)馬達(dá)100的驅(qū)動(dòng)力值而得到的閾值DT_th4的情況)下,僅從第一蓄電裝置2向電動(dòng)馬達(dá)100供給基本供電量P1_base中的與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量,與此同時(shí),將剩余量的供電量向第二蓄電裝置3充電。
而且,在要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd為所述閾值DT_th2以下的情況下,在基本供電量P1_base小于與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量時(shí)(換言之,在要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd大于閾值DT_th4時(shí)),從第一蓄電裝置2向電動(dòng)馬達(dá)100供給基本供電量P1_base,并且從第二蓄電裝置3向電動(dòng)馬達(dá)100供給不足量的供電量。
因此,在第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值屬于中等剩余容量區(qū)域的情況下,與屬于高剩余容量區(qū)域的情況相比,變得難以產(chǎn)生進(jìn)行從第二蓄電裝置3向電動(dòng)馬達(dá)100的供電的狀況。而且,伴隨著第二剩余容量SOC2降低,成為進(jìn)行從第一蓄電裝置2向第二蓄電裝置3的充電的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的范圍擴(kuò)大,并且第二蓄電裝置3的充電量變得容易增加。
其結(jié)果是,能夠?qū)⒌诙S嗳萘縎OC2盡可能地保持在中等剩余容量區(qū)域。進(jìn)而能夠盡可能地抑制第二蓄電裝置3的劣化的進(jìn)展。
另外,在要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd為所述閾值DT_th2以下的情況下,從第一蓄電裝置2輸出的基本供電量P1_base與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd無關(guān)地根據(jù)第二剩余容量SOC2來設(shè)定。因此,第二蓄電裝置3的輸出P2或輸入追隨要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的變動(dòng)而進(jìn)行變動(dòng),另一方面,第一蓄電裝置2的輸出P1的變動(dòng)相對(duì)于要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的變動(dòng)而靈敏度較低。
其結(jié)果是,第一蓄電裝置2的輸出P1不易產(chǎn)生頻繁的變動(dòng),成為穩(wěn)定性較高的輸出。進(jìn)而能夠盡可能地抑制第一蓄電裝置2的劣化的進(jìn)展。
接下來,所述STEP16的判斷結(jié)果成為否定的狀況是第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值屬于低剩余容量區(qū)域的狀況。在該狀況下,電力傳輸控制部41接著在STEP23(參照?qǐng)D8)中判斷要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd是否大于規(guī)定的閾值DT_th3。
在這種情況下,規(guī)定的閾值DT_th3在本實(shí)施方式的一個(gè)例子中被設(shè)定為規(guī)定的恒定值。另外,閾值DT_th3被設(shè)定為,比在將根據(jù)第二剩余容量SOC2而如上述那樣設(shè)定的基本供電量P1_base向電動(dòng)馬達(dá)100供電的情況下該電動(dòng)馬達(dá)100能夠產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力大的驅(qū)動(dòng)力值。
需要說明的是,也可以將閾值DT_th3設(shè)定為,與該閾值DT_th3對(duì)應(yīng)的供電量成為第一蓄電裝置2的上限的供電量(>P1_base)或與其接近的恒定值的供電量。
STEP23的判斷結(jié)果成為肯定的狀況是圖5的低剩余容量區(qū)域中的點(diǎn)繪區(qū)域的狀況。在這種情況下,電力傳輸控制部41在STEP24中控制電力傳輸電路部11,以使第一蓄電裝置2的輸出P1與規(guī)定值的供電量一致,并且使第二蓄電裝置3的輸出P2與從對(duì)應(yīng)于要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的供電量減去第一蓄電裝置2的負(fù)擔(dān)量的輸出P1而得到的不足量的供電量一致。
該情況下的電力傳輸電路部11的具體控制能夠與圖6的STEP14同樣地進(jìn)行。
由此,以使第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3各自的輸出P1、P2的總和與對(duì)應(yīng)于要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的供電量一致的方式,從第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3這雙方向電動(dòng)馬達(dá)100供給與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量。另外,此時(shí),與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量中的第一蓄電裝置2的負(fù)擔(dān)量成為規(guī)定值的供電量。
在這種情況下,作為從第一蓄電裝置2輸出的規(guī)定值的供電量,例如可以采用第一蓄電裝置2能夠輸出的上限的供電量或與其接近的恒定值的供電量。另外,作為該規(guī)定值的供電量,也能夠使用設(shè)定為根據(jù)第一剩余容量SOC1的檢測(cè)值及第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值中的一方或雙方而變化的供電量。
另一方面,在STEP23的判斷結(jié)果成為否定的情況下,電力傳輸控制部41接著在STEP25中根據(jù)第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值來決定第一蓄電裝置2的輸出P1的基本值即基本供電量P1_base。
該STEP25的處理與所述STEP19的處理相同。在此,在本實(shí)施方式中,低剩余容量區(qū)域中的所述系數(shù)α為最大值“1”,因此由STEP25決定的基本供電量P1_base為最大值P1b。
需要說明的是,與STEP19的處理的情況同樣,也可以例如預(yù)先根據(jù)第一剩余容量SOC1的檢測(cè)值等來設(shè)定第一蓄電裝置2的輸出P1的上限值,在根據(jù)第二剩余容量SOC2決定的基本供電量P1_base超過該上限值的情況下,將該基本供電量P1_base強(qiáng)制地限制為該上限值。
另外,例如,也可以替代在STEP25中執(zhí)行圖9的流程圖的處理,而根據(jù)第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值并使用預(yù)先制作成的映射或運(yùn)算式,直接決定基本供電量P1_base。
在執(zhí)行STEP25的處理之后,電力傳輸控制部41接著在STEP26中判斷與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量是否為基本供電量P1_base以下。該STEP26的判斷處理與所述STEP20的判斷處理同樣,與判斷要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd是否為根據(jù)電動(dòng)馬達(dá)100的旋轉(zhuǎn)速度的檢測(cè)值將基本供電量P1換算為驅(qū)動(dòng)力值而得到的閾值DT_th4(參照?qǐng)D5)以下的處理等價(jià)。
STEP26的判斷結(jié)果成為肯定的狀況是圖5的低剩余容量區(qū)域中的斜線區(qū)域、且要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd成為閾值DT_th4以下的狀況。在該狀況下,電力傳輸控制部41在STEP27中控制電力傳輸電路部11,以使第一蓄電裝置2的輸出P1與基本供電量P1_base一致,并且使第二蓄電裝置3的輸入(充電量)與從基本供電量P1_base減去對(duì)應(yīng)于要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的供電量而得到的剩余量的供電量一致。
該情況下的電力傳輸電路部11的具體控制能夠與圖7的STEP21同樣地進(jìn)行。
由此,與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd無關(guān)地從第一蓄電裝置2輸出根據(jù)第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值而如上述那樣設(shè)定的基本供電量P1_base,同時(shí)將該基本供電量P1_base中的與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量從第一蓄電裝置2向電動(dòng)馬達(dá)100供電,并且將從基本供電量P1_base減去與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量而得到的剩余量的供電量從第一蓄電裝置2向第二蓄電裝置3充電。
另一方面,STEP26的判斷結(jié)果成為否定的狀況是圖5的低剩余容量區(qū)域中的斜線區(qū)域、且要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd大于閾值DT_th4的狀況。在這種情況下,電力傳輸控制部41在STEP28中控制電力傳輸電路部11,以使第一蓄電裝置2的輸出P1與對(duì)應(yīng)于要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的供電量一致。
由此,不使用第二蓄電裝置3,僅從第一蓄電裝置2向電動(dòng)馬達(dá)100供給與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量。
具體來說,上述STEP28的處理能夠例如像以下這樣執(zhí)行。即,根據(jù)電動(dòng)馬達(dá)100的旋轉(zhuǎn)速度的檢測(cè)值等,來設(shè)定逆變器17的輸入電壓(=電壓轉(zhuǎn)換器15的輸出電壓)的目標(biāo)值。而且,將與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量設(shè)定為電壓轉(zhuǎn)換器15的輸出電力的目標(biāo)值。
并且,通過控制信號(hào)(占空信號(hào))來控制電壓轉(zhuǎn)換器15,以便實(shí)現(xiàn)逆變器17的輸入電壓的目標(biāo)值和電壓轉(zhuǎn)換器15的輸出電力的目標(biāo)值。同時(shí),逆變器17通過控制信號(hào)(占空信號(hào))而被進(jìn)行反饋控制,以便將目標(biāo)電流向電動(dòng)馬達(dá)100通電,該目標(biāo)電流能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd設(shè)定的目標(biāo)電力、或通過限制處理(用于限制第一蓄電裝置2的輸出的限制處理)限制該目標(biāo)電力而得到的目標(biāo)電力。
另外,將電壓轉(zhuǎn)換器16控制為通電切斷狀態(tài)。或者,將第二蓄電裝置3側(cè)的接觸器13控制為斷開狀態(tài)。
如以上那樣,在第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值屬于低剩余容量區(qū)域的情況下,在電動(dòng)馬達(dá)100的動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)中,進(jìn)行從第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3中的至少包括第一蓄電裝置2的蓄電裝置向電動(dòng)馬達(dá)100的供電。
另外,在與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量為基本供電量P1_base以下的情況下,第一蓄電裝置2的輸出P1與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd無關(guān)地被保持為基本供電量P1_base。并且,在僅從第一蓄電裝置2向電動(dòng)馬達(dá)100供給基本供電量P1_base中的與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量的同時(shí),將剩余量的供電量使用于第二蓄電裝置3的充電。因此,第二蓄電裝置3的輸入追隨要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的變動(dòng)而進(jìn)行變動(dòng),另一方面,第一蓄電裝置2的輸出P1(=P1_base)的變動(dòng)相對(duì)于要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的變動(dòng)而靈敏度較低。
另外,在與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量大于基本供電量P1_base的情況下,直至要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd超過閾值DT_th3為止,僅從第一蓄電裝置2向電動(dòng)馬達(dá)100供給與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量,且僅在要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd超過閾值DT_th3的情況下,第二蓄電裝置3負(fù)擔(dān)與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量的一部分。
因此,在第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值屬于低剩余容量區(qū)域的情況下,與屬于高剩余容量區(qū)域或中等剩余容量區(qū)域的情況相比,不易產(chǎn)生進(jìn)行從第二蓄電裝置3向電動(dòng)馬達(dá)100的供電的狀況。
而且,由于低剩余容量區(qū)域中的基本供電量P1_base為最大值P1b,因此成為進(jìn)行從第一蓄電裝置2向第二蓄電裝置3的充電的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的范圍及充電量比中等剩余容量區(qū)域大。
其結(jié)果是,只要要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd成為大于閾值DT_th3的狀態(tài)不繼續(xù),則第二剩余容量SOC2就容易從低剩余容量區(qū)域向中等剩余容量區(qū)域恢復(fù)。
另外,在與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量為基本供電量P1_base以下的情況下,從第一蓄電裝置2輸出的基本供電量P1_base與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd無關(guān)地根據(jù)第二剩余容量SOC2來設(shè)定。而且,特別是低剩余容量區(qū)域中的基本供電量P1_base為恒定值(=P1b)。因此,第一蓄電裝置2的輸出P1不會(huì)產(chǎn)生與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的變動(dòng)對(duì)應(yīng)的變動(dòng)。
而且,在要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd大于閾值DT_th3的狀況下,通過使第一蓄電裝置2的輸出P1成為規(guī)定的恒定值,從而能夠使該第一蓄電裝置2的輸出P1不根據(jù)要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd而變動(dòng)。
其結(jié)果是,低剩余容量區(qū)域中的第一蓄電裝置2的輸出P1不易產(chǎn)生頻繁變動(dòng),成為穩(wěn)定性高的輸出。進(jìn)而能夠盡可能地抑制第一蓄電裝置2的劣化的進(jìn)展。
以上是將控制模式設(shè)定為第一控制模式~第三控制模式中的作為基本的控制模式的第一控制模式的情況下的通常并用控制處理的詳細(xì)內(nèi)容。
(第二控制模式)
接下來,說明控制模式被設(shè)定為第二控制模式的情況下的通常并用控制處理。
圖11是以映射形態(tài)表示在第二控制模式下,第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3各自的輸出相對(duì)于根據(jù)電動(dòng)馬達(dá)100的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd而應(yīng)向該電動(dòng)馬達(dá)100供給的電量(供電量)的負(fù)擔(dān)形態(tài)和第二剩余容量SOC2之間的關(guān)系的圖。需要說明的是,圖11中的斜線區(qū)域及點(diǎn)繪區(qū)域的意義與圖5相同。另外,為了與第一控制模式比較,圖11中的雙點(diǎn)劃線表示在圖5中由虛線所示的閾值DT_th4的線。
將第一控制模式的圖5與第二控制模式的圖11對(duì)比可知,第二控制模式是使對(duì)第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3各自的輸出的負(fù)擔(dān)形態(tài)進(jìn)行區(qū)分的閾值與第一控制模式不同的控制模式。
在本實(shí)施方式中的第二控制模式下,在第二剩余容量SOC2比較低的狀態(tài)下,與第一控制模式相比而第二蓄電裝置3容易被充電,另外,在第二剩余容量SOC2比較高的狀態(tài)下,與第一控制模式相比,成為從第二蓄電裝置3向電動(dòng)馬達(dá)100進(jìn)行供電的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的范圍擴(kuò)大。
更詳細(xì)來說,在本實(shí)施方式中的第二控制模式下,將第二剩余容量SOC2的中等剩余容量區(qū)域的上限的閾值B2_th1預(yù)先設(shè)定為比第一控制模式高的值。
另外,第二蓄電裝置3的低剩余容量區(qū)域及中等剩余容量區(qū)域中的第一蓄電裝置2的基本供電量P1_base以比第一控制模式大的方式(換言之,根據(jù)電動(dòng)馬達(dá)100的旋轉(zhuǎn)速度將基本供電量P1_base換算為驅(qū)動(dòng)力值而得到的閾值DT_th4(使旋轉(zhuǎn)速度恒定的情況下的換算值)以比第一控制模式大的方式),根據(jù)第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值來決定。
這樣的基本供電量P1_base能夠由與第一控制模式的情況同樣的方法來決定。例如,與第一控制模式的情況同樣,通過與圖9的流程圖所示的處理相同的處理,能夠決定基本供電量P1_base(=α×P1b)。但是,在這種情況下,將基本供電量P1_base的最大值P1b預(yù)先設(shè)定為比第一控制模式大的值。作為第二控制模式中的基本供電量P1_base的最大值P1b,例如可以采用從第一蓄電裝置2能夠輸出的上限的供電量或與其接近的供電量。
需要說明的是,也能夠例如根據(jù)第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值,并使用預(yù)先制作成的映射或運(yùn)算式直接決定第二控制模式中的基本供電量P1_base。
另外,在第二控制模式中,將高剩余容量區(qū)域中的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的閾值DT_th1和中等剩余容量區(qū)域中的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的閾值DT_th2均設(shè)定為比第一控制模式大的值。
另外,在圖11所示的例子中,將低剩余容量區(qū)域中的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的閾值DT_th3設(shè)定為,與其對(duì)應(yīng)的供電量與基本供電量P1_base一致。但是,若與閾值DT_th3對(duì)應(yīng)的供電量是從第一蓄電裝置2能夠輸出的上限的供電量以下,則也可以大于基本供電量P1_base。
第二控制模式下的與第二剩余容量SOC2及要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd相關(guān)的閾值的設(shè)定樣態(tài)除了以上說明的事項(xiàng)以外,與第一控制模式相同。
并且,第二控制模式中的通常并用控制處理與第一控制模式同樣地按照所述的圖6~圖8的流程圖來執(zhí)行。需要說明的是,在將低剩余容量區(qū)域中的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的閾值DT_th3設(shè)定為與其對(duì)應(yīng)的供電量與基本供電量P1_base一致的情況下,能夠省略圖8的STEP26、28的處理。
第二控制模式中的通常并用控制處理如以上那樣執(zhí)行。
在該第二控制模式下,將低剩余容量區(qū)域及中等剩余容量區(qū)域合并的剩余容量區(qū)域(低側(cè)剩余容量區(qū)域)比第一控制模式寬,并且在該剩余容量區(qū)域中,成為進(jìn)行從第一蓄電裝置2向第二蓄電裝置3的充電的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的范圍比第一控制模式擴(kuò)大。因此,第二剩余容量SOC2容易被保持為接近高剩余容量區(qū)域的狀態(tài)。
另外,在中等剩余容量區(qū)域及高剩余容量區(qū)域中,成為從第二蓄電裝置3向電動(dòng)馬達(dá)100進(jìn)行供電的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的范圍也比第一控制模式擴(kuò)大。
其結(jié)果是,在要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd比較大的狀態(tài)(成為DT_dmd>DT_th4的狀態(tài))下,在寬度寬的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的范圍內(nèi),能夠相對(duì)于該要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的變動(dòng)而以較高的響應(yīng)性使向電動(dòng)馬達(dá)100供給的供電量發(fā)生變化。進(jìn)而能夠提高電動(dòng)馬達(dá)100的實(shí)際的驅(qū)動(dòng)力相對(duì)于要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的變化的響應(yīng)性。
需要說明的是,在本實(shí)施方式中,將第二剩余容量SOC2的中等剩余容量區(qū)域的上限的閾值B2_th1和第一蓄電裝置2的基本供電量P1_base這兩方設(shè)定為比第一控制模式大的值,但也可以僅將閾值B2_th1及基本供電量P1_base中的任一方設(shè)定為比第一控制模式大的值。即便這樣,也能夠使成為進(jìn)行從第一蓄電裝置2向第二蓄電裝置3的充電的區(qū)域比第一控制模式擴(kuò)大。
(第三控制模式)
接下來,說明控制模式被設(shè)定為第三控制模式的情況下的通常并用控制處理。
圖12是以映射形態(tài)表示在第三控制模式下,第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3各自的輸出相對(duì)于根據(jù)電動(dòng)馬達(dá)100的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd而應(yīng)向該電動(dòng)馬達(dá)100供給的電量(供電量)的負(fù)擔(dān)形態(tài)和第二剩余容量SOC2的關(guān)系的圖。需要說明的是,圖12中的斜線區(qū)域及點(diǎn)繪區(qū)域的意義與圖5相同。另外,為了與第一控制模式進(jìn)行比較,圖12中的雙點(diǎn)劃線表示在圖5中由虛線所示的閾值DT_th4的線。
將第一控制模式的圖5與第三控制模式的圖12對(duì)比可知,第三控制模式是使對(duì)第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3各自的輸出的負(fù)擔(dān)形態(tài)進(jìn)行區(qū)分的閾值與第一控制模式不同的控制模式。
在本實(shí)施方式中的第三控制模式下,即使在第二剩余容量SOC2比較低的狀態(tài)下,第二蓄電裝置3也比第一控制模式難以被充電,另外,在第二剩余容量SOC2比較高的狀態(tài)下,成為從第一蓄電裝置2向電動(dòng)馬達(dá)100進(jìn)行供電的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的范圍比第一控制模式擴(kuò)大。
更詳細(xì)來說,在本實(shí)施方式中的第三控制模式下,將第二剩余容量SOC2的中等剩余容量區(qū)域的上限的閾值B2_th1預(yù)先設(shè)定為比第一控制模式低的值。
另外,第二蓄電裝置3的低剩余容量區(qū)域及中等剩余容量區(qū)域中的第一蓄電裝置2的基本供電量P1_base以比第一控制模式小的方式(換言之,根據(jù)電動(dòng)馬達(dá)100的旋轉(zhuǎn)速度將基本供電量P1_base換算為驅(qū)動(dòng)力值而得到的閾值DT_th4(使旋轉(zhuǎn)速度恒定的情況下的換算值)以比第一控制模式小的方式),根據(jù)第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值來設(shè)定。
這樣的基本供電量P1_base能夠由與第一控制模式的情況同樣的方法來決定。例如,與第一控制模式的情況同樣,通過與圖9的流程圖所示的處理同樣的處理,能夠決定基本供電量P1_base(=α×P1b)。但是,在這種情況下,將基本供電量P1_base的最大值P1b預(yù)先設(shè)定為比第一控制模式小的值。
需要說明的是,也能夠例如根據(jù)第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值,并使用預(yù)先制作成的映射或運(yùn)算式直接設(shè)定第三控制模式中的基本供電量P1_base。
另外,在第三控制模式中,將高剩余容量區(qū)域中的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的閾值DT_th1和中等剩余容量區(qū)域中的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的閾值DT_th2均設(shè)定為比第一控制模式小的值。
第三控制模式下的與第二剩余容量SOC2及要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd相關(guān)的閾值的設(shè)定樣態(tài)除了以上說明的事項(xiàng)以外,與第一控制模式相同。
并且,第三控制模式中的通常并用控制處理與第一控制模式同樣地按照所述的圖6~圖8的流程圖來執(zhí)行。
第三控制模式中的通常并用控制處理如以上那樣執(zhí)行。
在該第三控制模式中,將低剩余容量區(qū)域及中等剩余容量區(qū)域合并的剩余容量區(qū)域(低側(cè)剩余容量區(qū)域)比第一控制模式窄,并且在該剩余容量區(qū)域中,成為進(jìn)行從第一蓄電裝置2向第二蓄電裝置3的充電的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的范圍也比第一控制模式縮小。因此,難以產(chǎn)生進(jìn)行從第一蓄電裝置2向第二蓄電裝置3的充電的狀態(tài)。
因此,與第一控制模式及第二控制模式相比,能夠減少與該充電相伴的電力損失。其結(jié)果是,與第一控制模式及第二控制模式相比,能夠減少在車輛的每單位行駛距離中第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3整體消耗的電能量。進(jìn)而能夠延長(zhǎng)車輛的可續(xù)航距離。
需要說明的是,在本實(shí)施方式中,將第二剩余容量SOC2的中等剩余容量區(qū)域的上限的閾值B2_th1和第一蓄電裝置2的基本供電量P1_base這兩方設(shè)定為比第一控制模式小的值,但也可以僅將閾值B2_th1及基本供電量P1_base中的任一方設(shè)定為比第一控制模式小的值。即便這樣,也能夠使成為進(jìn)行從第一蓄電裝置2向第二蓄電裝置3的充電的區(qū)域比第一控制模式縮小。
當(dāng)整理至此所述的第一控制模式~第三控制模式時(shí),第一控制模式是以盡可能地不使第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3劣化為主要目的的所謂的“耐用模式”。第二控制模式是以提高相對(duì)于電動(dòng)馬達(dá)100的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的響應(yīng)性為主要目的的所謂的“運(yùn)動(dòng)模式”。第三控制模式是以提高車輛的耗電性能(電能的每單位消耗量的車輛的續(xù)航距離)這一點(diǎn)為主要目的的所謂的“經(jīng)濟(jì)模式”。
(停止延長(zhǎng)控制處理)
接下來,詳細(xì)說明所述STEP6的停止延長(zhǎng)控制處理。
在停止延長(zhǎng)控制處理中,電力傳輸控制部41控制電力傳輸電路部11,以便在電動(dòng)馬達(dá)100的動(dòng)力運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),從第一蓄電裝置2盡可能地持續(xù)向電動(dòng)馬達(dá)100供電,且同時(shí)從第二蓄電裝置3向電動(dòng)馬達(dá)100僅供給相對(duì)于與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量的不足量。
在該停止延長(zhǎng)控制處理中,電力傳輸控制部41以規(guī)定的控制處理周期執(zhí)行圖13的流程圖所示的處理。具體來說,電力傳輸控制部41在STEP41中根據(jù)第一剩余容量SOC1的檢測(cè)值來決定從第一蓄電裝置2能夠輸出的上限供電量P1_max。
該上限供電量P1_max例如在圖15的圖所示的形態(tài)下,根據(jù)SOC1的檢測(cè)值并通過預(yù)先制作成的映射或運(yùn)算式來決定。該上限供電量P1_max被決定為,SOC1越小,該上限供電量P1_max越成為較小值。
接下來,電力傳輸控制部41在STEP42中判斷上述上限供電量P1_max是否大于與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量。
在該STEP42的判斷結(jié)果是肯定的情況下,電力傳輸控制部41在STEP43中控制電力傳輸電路部11,以使第一蓄電裝置2的輸出P1與對(duì)應(yīng)于要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的供電量一致。
該情況下的電力傳輸電路部11的具體控制能夠與圖8的STEP28同樣地進(jìn)行。
另一方面,在STEP42的判斷結(jié)果是否定的情況下,電力傳輸控制部41在STEP44中控制電力傳輸電路部11,以使第一蓄電裝置2的輸出P1與上限供電量P_max一致,并且使第二蓄電裝置3的輸出P2與從對(duì)應(yīng)于要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd的供電量減去第一蓄電裝置2的輸出P1(=P1_max)而得到的不足量的供電量一致。
該情況下的電力傳輸電路部11的具體控制能夠與圖6的STEP14同樣地進(jìn)行。
需要說明的是,在STEP44中,在第一剩余容量SOC1的檢測(cè)值達(dá)到下限值B1_min且上限供電量P1_max=0的狀態(tài)下,僅從第二蓄電裝置3向電動(dòng)馬達(dá)100供給與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量。在該狀況下,將電力傳輸電路部11的電壓轉(zhuǎn)換器15控制為通電切斷狀態(tài),或者將第一蓄電裝置2側(cè)的接觸器12控制為斷開狀態(tài)。
停止延長(zhǎng)控制處理如以上那樣執(zhí)行。在這樣的停止延長(zhǎng)控制處理中,優(yōu)先使用難以輸出較大供電量的第一蓄電裝置2來進(jìn)行向電動(dòng)馬達(dá)100的供電。并且,即使在第一蓄電裝置2能夠輸出的上限供電量P1_max不滿足與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的供電量的情況下,通過從第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3這兩方向電動(dòng)馬達(dá)100供電,也能夠使第一蓄電裝置2放電至下限值B1_min的剩余容量。
并且,之后進(jìn)行從容易輸出較大供電量的第二蓄電裝置3向電動(dòng)馬達(dá)100的供電,由此能夠使第二蓄電裝置3放電至下限值B2_min的剩余容量或與其接近的剩余容量。
在此,參照?qǐng)D14~圖16,對(duì)通過以上說明的通常并用控制處理及停止延長(zhǎng)控制處理使第一剩余容量SOC1及第二剩余容量SOC2以何種形態(tài)進(jìn)行變化的一個(gè)例子進(jìn)行說明。
需要說明的是,在該例中,通常并用控制處理中的控制模式例如為第一控制模式。
圖14所示的圖形S是例示出在一邊執(zhí)行通常并用控制處理一邊進(jìn)行車輛的行駛的狀況下,第一剩余容量SOC1及第二剩余容量SOC2的組合以何種圖案進(jìn)行變化的圖形。
如該圖形S所示,通過適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行從第一蓄電裝置2向第二蓄電裝置3的充電,第二剩余容量SOC2例如以保持于閾值B2_th1的附近的值的方式進(jìn)行增減,另一方面,第一剩余容量SOC1減少。
另外,圖14中的粗線箭頭a1~a4表示例如從第一剩余容量SOC1及第二剩余容量SOC2的組合成為點(diǎn)Q的狀態(tài)的時(shí)刻(時(shí)刻t0)起,開始車輛的巡航行駛的情況下的第一剩余容量SOC1及第二剩余容量SOC2的組合的變化的方式。巡航行駛是電動(dòng)馬達(dá)100的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd和旋轉(zhuǎn)速度維持為大致恒定的狀態(tài)下的車輛的行駛。
并且,圖15中的點(diǎn)b1及粗線箭頭b2~b4表示從上述時(shí)刻t0起的第一剩余容量SOC1的變化,圖16中的粗線箭頭c1、c2、點(diǎn)c3及粗線箭頭c4表示從上述時(shí)刻t0起的第二剩余容量SOC2的變化。
a1、b1、c1是從時(shí)刻t0至t1的期間,a2、b2、c2是從時(shí)刻t1至t2的期間,a3、b3、c3是從時(shí)刻t2至t3的期間,a4、b4、c4是時(shí)刻t3以后的期間。需要說明的是,時(shí)刻t3是因第一剩余容量SOC1達(dá)到閾值B1_th1而開始停止延長(zhǎng)控制處理的時(shí)刻。另外,巡航行駛中的電動(dòng)馬達(dá)100的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd例如是圖16的c1、c2、c3、c4的高度位置的值。
在時(shí)刻t0~t1的期間,通過第一控制模式下的通常并用控制處理,不進(jìn)行從第一蓄電裝置2向電動(dòng)馬達(dá)100的供電或向第二蓄電裝置3的充電,而進(jìn)行僅從第二蓄電裝置3向電動(dòng)馬達(dá)100的供電(參照?qǐng)D16)。因此,如圖14的箭頭a1及圖15的點(diǎn)b1所例示的那樣,第一剩余容量SOC1被維持為恒定。另外,如圖14的箭頭a1及圖16的箭頭c1所例示的那樣,第二剩余容量SOC2減少。
當(dāng)在時(shí)刻t1第二剩余容量SOC2達(dá)到閾值B2_th1時(shí),接下來,在時(shí)刻t1~t2的期間,通過第一控制模式下的通常并用控制處理,從第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3這兩方向電動(dòng)馬達(dá)100供電(參照?qǐng)D16)。因此,如圖14的箭頭a2及圖15的箭頭b2所例示的那樣,第一剩余容量SOC1減少,并且如圖14的箭頭a2及圖16的箭頭c2所例示的那樣,第二剩余容量SOC2減少。
當(dāng)在時(shí)刻t2第二剩余容量SOC2達(dá)到與圖16的點(diǎn)c3對(duì)應(yīng)的值時(shí),通過第一控制模式下的通常并用控制處理,僅從第一蓄電裝置2向電動(dòng)馬達(dá)100供電。因此,在時(shí)刻t2~t3的期間,如圖14的箭頭a3及圖16的點(diǎn)c3所例示的那樣,第二剩余容量SOC2被維持為恒定。并且,如圖14的箭頭a3及圖15的箭頭b3所例示的那樣,第一剩余容量SOC1減少。
當(dāng)在時(shí)刻t3第一剩余容量SOC1減少至閾值B1_th1時(shí),開始停止延長(zhǎng)控制處理。因此,在時(shí)刻t3以后,如圖14的箭頭a4及圖15的箭頭b4所例示的那樣,第一蓄電裝置2輸出所述上限供電量P1_max,且同時(shí)第一剩余容量SOC1減少至下限值B1_min。另外,如圖14的箭頭a4及圖16的箭頭c4所例示的那樣,第二剩余容量SOC2減少至下限值B2_min。
圖17示出停止延長(zhǎng)控制處理下的第一剩余容量SOC1及第二剩余容量SOC2的隨時(shí)間變化的一個(gè)例子。圖示例表示在開始停止延長(zhǎng)控制處理之后,將向電動(dòng)馬達(dá)100的輸出(供電量)維持為某一恒定值的狀況(即,車輛的巡航行駛狀態(tài))下的、第一剩余容量SOC1及第二剩余容量SOC2的隨時(shí)間變化的一個(gè)例子。
如圖示那樣,通過進(jìn)行從第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3這兩方向電動(dòng)馬達(dá)100的供電,能夠確保向電動(dòng)馬達(dá)100的恒定值的供電量,且同時(shí)將第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3各自的剩余容量SOC1、SOC2消耗至各自的下限值B1_min、B2_min。
這樣,通過第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3這兩方來實(shí)現(xiàn)向電動(dòng)馬達(dá)100的可供電期間的延長(zhǎng),由此與僅通過一方的蓄電裝置(例如為第一蓄電裝置2)實(shí)現(xiàn)可供電期間的延長(zhǎng)的情況相比,可充分地用盡第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3這兩方的電力,因此能夠進(jìn)一步延長(zhǎng)向電動(dòng)馬達(dá)100的可供電期間,進(jìn)而延長(zhǎng)車輛的可續(xù)航距離。
如以上那樣,特別在第一控制模式下的通常并用控制處理中,能夠?qū)⒌诙S嗳萘縎OC2保持為中等剩余容量區(qū)域或其附近的值,且同時(shí)使第一剩余容量SOC1減少。
另外,在停止延長(zhǎng)控制處理中,能夠使基于向電動(dòng)馬達(dá)100的供電引起的第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3的放電充分地進(jìn)行至各自的下限值B1_min、B2_min或與其接近的剩余容量值。
(再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的控制處理)
接下來,說明電動(dòng)馬達(dá)100的再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電力傳輸控制部41的控制處理。
在本實(shí)施方式中,電動(dòng)馬達(dá)100的再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電力傳輸控制部41的控制處理以規(guī)定的控制處理周期如圖18的流程圖所示那樣執(zhí)行。
具體來說,電力傳輸控制部41在STEP51中取得第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值和電動(dòng)馬達(dá)100的要求再生量G_dmd。在本實(shí)施方式中,該要求再生量G_dmd是電動(dòng)馬達(dá)100的發(fā)電電力(每單位時(shí)間的發(fā)電能量)的要求值。
這樣的要求再生量G_dmd例如根據(jù)電動(dòng)馬達(dá)100的再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的要求制動(dòng)力和電動(dòng)馬達(dá)100的旋轉(zhuǎn)速度的檢測(cè)值,通過預(yù)先制作成的映射或運(yùn)算式來求出。
接下來,在STEP52中,電力傳輸控制部41根據(jù)SOC2的檢測(cè)值和電動(dòng)馬達(dá)100的要求再生量G_dmd,基于預(yù)先制作成的映射來決定第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3各自的目標(biāo)輸入Pc1、Pc2(目標(biāo)充電量)。
圖19視覺地示出該映射。在該映射中,要求再生量G_dmd成為規(guī)定的閾值G_th1以下的點(diǎn)繪區(qū)域表示僅對(duì)第二蓄電裝置3進(jìn)行充電的區(qū)域(成為Pc1=0的區(qū)域),要求再生量G_dmd成為大于閾值G_th1的斜線區(qū)域表示對(duì)第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3這兩方進(jìn)行充電的區(qū)域。
上述閾值G_th1是根據(jù)第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值而設(shè)定的閾值。在圖示例中,閾值G_th1設(shè)定成,在第二剩余容量SOC2成為規(guī)定值SOC2a以下的區(qū)域中,閾值G_th1為預(yù)先確定的恒定值(固定值),在第二剩余容量SOC2比規(guī)定值SOC2a大的區(qū)域中,閾值G_th1隨著第二剩余容量SOC2的增加而變小。規(guī)定值SOC2a以下的區(qū)域中的閾值G_th1被設(shè)定為接近要求再生量G_dmd的最大值G_max的值。
在上述STEP52中,在SOC2的檢測(cè)值與要求再生量G_dmd的組合屬于點(diǎn)繪區(qū)域的情況下,將第一蓄電裝置2的目標(biāo)輸入Pc1設(shè)定為零,并且設(shè)定要求再生量G_dmd作為第二蓄電裝置3的目標(biāo)輸入Pc2。因此,在要求再生量G_dmd小于閾值G_th1的情況下,以僅對(duì)第二蓄電裝置3充入再生電力的方式設(shè)定目標(biāo)輸入Pc1、Pc2。
另外,在SOC2的檢測(cè)值與要求再生量G_dmd的組合屬于斜線區(qū)域的情況下,設(shè)定與閾值G_th1一致的再生量作為第二蓄電裝置3的目標(biāo)輸入Pc2,并且將從要求再生量G_dmd減去第二蓄電裝置3的目標(biāo)輸入Pc2而得到的剩余的再生量設(shè)定為第一蓄電裝置2的目標(biāo)輸入Pc1。
因此,在要求再生量G_dmd大于閾值G_th1且第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值大于規(guī)定值SOC2a的情況下,以SOC2的檢測(cè)值越大而要求再生量G_dmd中的第二蓄電裝置3的目標(biāo)輸入Pc2所占的比例變得越小的方式(換言之,以SOC2的檢測(cè)值越大而要求再生量G_dmd中的第一蓄電裝置2的目標(biāo)輸入Pc1所占的比例變得越大的方式)設(shè)定目標(biāo)輸入Pc1、Pc2。
接下來,在STEP53中,電力傳輸控制部41判斷要求再生量G_dmd是否大于上述閾值G_th1。
該STEP53的判斷結(jié)果成為肯定的狀況是圖19的斜線區(qū)域的狀況。在該狀況下,電力傳輸控制部41在STEP54中控制電力傳輸電路部11,以便分別以目標(biāo)輸入Pc1、Pc2對(duì)第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3進(jìn)行充電。
具體來說,上述STEP54的處理能夠例如以下這樣執(zhí)行。即,根據(jù)電動(dòng)馬達(dá)100的旋轉(zhuǎn)速度的檢測(cè)值等,來設(shè)定逆變器17的輸出電壓(=電壓轉(zhuǎn)換器15、16的輸入電壓)的目標(biāo)值。而且,將目標(biāo)輸入Pc1設(shè)定為從電壓轉(zhuǎn)換器15向第一蓄電裝置2輸出的輸出電力的目標(biāo)值,并且將目標(biāo)輸入Pc2設(shè)定為從電壓轉(zhuǎn)換器16向第二蓄電裝置3輸出的輸出電力的目標(biāo)值。
并且,控制逆變器17,以便實(shí)現(xiàn)逆變器17的輸出電壓的目標(biāo)值。同時(shí)控制電壓轉(zhuǎn)換器15、16,以便實(shí)現(xiàn)從電壓轉(zhuǎn)換器15、16各自向第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3各自的輸出電力的目標(biāo)值。
另一方面,所述STEP53的判斷結(jié)果成為否定的狀況是圖19的點(diǎn)繪區(qū)域的狀況。在該狀況下,電力傳輸控制部41在STEP55中控制電力傳輸電路部11,以便以目標(biāo)輸入Pc2僅對(duì)第二蓄電裝置3進(jìn)行充電。
具體來說,上述STEP55的處理能夠例如以下這樣執(zhí)行。即,根據(jù)電動(dòng)馬達(dá)100的旋轉(zhuǎn)速度的檢測(cè)值等,來設(shè)定逆變器17的輸出電壓(=電壓轉(zhuǎn)換器16的輸入電壓)的目標(biāo)值。另外,將目標(biāo)輸入Pc2設(shè)定為從電壓轉(zhuǎn)換器16向第二蓄電裝置3輸出的輸出電力的目標(biāo)值。
并且,控制逆變器17,以便實(shí)現(xiàn)逆變器17的輸出電壓的目標(biāo)值。同時(shí)控制電壓轉(zhuǎn)換器16,以便實(shí)現(xiàn)從電壓轉(zhuǎn)換器16向第二蓄電裝置3輸出的輸出電力的目標(biāo)值。
而且,將電壓轉(zhuǎn)換器15控制為通電切斷狀態(tài)。或者將第一蓄電裝置2側(cè)的接觸器12控制為斷開狀態(tài)。由此,禁止來自第一蓄電裝置2的放電。
如以上那樣,執(zhí)行電動(dòng)馬達(dá)100的再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電力傳輸控制部41的控制處理。
通過如上述那樣執(zhí)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電力傳輸控制部41的控制處理,由此再生電力基本上對(duì)第二蓄電裝置3進(jìn)行充電。并且,僅將對(duì)第二蓄電裝置3充電未用盡的再生電力(超過閾值G_th1的再生量)向第一蓄電裝置2充電。
由此,盡可能地減少需要通過第一蓄電裝置2對(duì)第二蓄電裝置3充電的狀況的產(chǎn)生,且同時(shí)能夠?qū)⒌诙S嗳萘縎OC2維持為中等剩余容量區(qū)域或其附近的剩余容量值。
另外,第一蓄電裝置2通常對(duì)高速率下的充電(每單位時(shí)間的充電量較大的高速充電)的耐性較低,但通過盡可能地削減對(duì)第一蓄電裝置2的再生量,能夠盡可能地抑制第一蓄電裝置2的劣化。
在此,對(duì)以上說明的第一實(shí)施方式與本發(fā)明的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行補(bǔ)充說明。
在本實(shí)施方式中,電動(dòng)馬達(dá)100(電負(fù)載)的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd相當(dāng)于本發(fā)明中的要求輸出。另外,與第二剩余容量SOC2相關(guān)的閾值B2_th1、B2_th2分別相當(dāng)于本發(fā)明中的第一閾值、第二閾值。
與第二剩余容量SOC2的中等剩余容量區(qū)域中的要求輸出DT_dmd相關(guān)的閾值DT_th2和與低剩余容量區(qū)域中的要求輸出DT_dmd相關(guān)的閾值DT_th4(將基本供電量P1_base換算為驅(qū)動(dòng)力值而得到的閾值)相當(dāng)于本發(fā)明中的第A閾值。
另外,所述通常并用控制處理中的STEP21、27的處理相當(dāng)于本發(fā)明中的第一供電控制處理,STEP22的處理相當(dāng)于本發(fā)明中的第二供電控制處理。
[第二實(shí)施方式]
接下來,參照?qǐng)D20及圖21,對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。需要說明的是,本實(shí)施方式僅電動(dòng)馬達(dá)100的再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的控制處理與第一實(shí)施方式不同。因此,省略說明與第一實(shí)施方式相同的事項(xiàng)。
在本實(shí)施方式中,電動(dòng)馬達(dá)100的再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電力傳輸控制部41的控制處理以規(guī)定的控制處理周期如圖20的流程圖所示那樣執(zhí)行。
具體來說,電力傳輸控制部41在STEP61中取得第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值和電動(dòng)馬達(dá)100的要求再生量G_dmd。該STEP61的處理與第一實(shí)施方式的STEP51的處理相同。
接下來,在STEP62中,電力傳輸控制部41根據(jù)SOC2的檢測(cè)值和電動(dòng)馬達(dá)100的要求再生量G_dmd,基于預(yù)先制作成的映射來決定第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3各自的目標(biāo)輸入Pc1、Pc2(目標(biāo)充電量)。
圖21視覺地示出本實(shí)施方式中的該映射。在該映射中,要求再生量G_dmd成為規(guī)定的閾值G_th2以下的斜線區(qū)域表示僅對(duì)第一蓄電裝置2進(jìn)行充電的區(qū)域(成為Pc2=0的區(qū)域),要求再生量G_dmd大于閾值G_th2且成為規(guī)定的閾值G_th1以下的點(diǎn)繪區(qū)域和要求再生量G_dmd成為大于閾值G_th1的斜線區(qū)域表示對(duì)第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3這兩方進(jìn)行充電的區(qū)域。
上述閾值G_th1、G_th2中的閾值G_th1與第一實(shí)施方式同樣,是根據(jù)SOC2的檢測(cè)值來設(shè)定的閾值。
另外,在本實(shí)施方式中,閾值G_th2是預(yù)先確定的規(guī)定的恒定值。該閾值G_th2是比較小的值(接近零的值)。
在上述STEP62中,在SOC2的檢測(cè)值與要求再生量G_dmd的組合屬于最下段的斜線區(qū)域的情況下,將第二蓄電裝置3的目標(biāo)輸入Pc2設(shè)定為零,并且設(shè)定要求再生量G_dmd作為第一蓄電裝置2的目標(biāo)輸入Pc1。
因此,以僅向第一蓄電裝置2充入再生電力的方式設(shè)定目標(biāo)輸入Pc1、Pc2。
另外,在SOC2的檢測(cè)值與要求再生量G_dmd的組合屬于點(diǎn)繪區(qū)域的情況下,設(shè)定與閾值G_th2一致的再生量作為第一蓄電裝置2的目標(biāo)輸入Pc1,并且將從要求再生量G_dmd減去第一蓄電裝置2的目標(biāo)輸入Pc1而得到的剩余的再生量設(shè)定為第二蓄電裝置3的目標(biāo)輸入Pc2。
另外,在SOC2的檢測(cè)值與要求再生量G_dmd的組合屬于最上段的斜線區(qū)域的情況下,設(shè)定與閾值G_th1一致的供電量作為第二蓄電裝置3的目標(biāo)輸入Pc2,并且將從要求再生量G_dmd減去第二蓄電裝置3的目標(biāo)輸入Pc2而得到的剩余的再生量設(shè)定為第一蓄電裝置2的目標(biāo)輸入Pc1。
接下來,在STEP63中,電力傳輸控制部41判斷要求再生量G_dmd是否為上述閾值G_th2以下。
該STEP63的判斷結(jié)果成為肯定的狀況是圖21的最下段的斜線區(qū)域的狀況。在該狀況下,電力傳輸控制部41在STEP64中控制電力傳輸電路部11,以便以目標(biāo)輸入Pc1僅對(duì)第一蓄電裝置2進(jìn)行充電。
具體來說,上述STEP64的處理能夠例如以下這樣執(zhí)行。即,根據(jù)電動(dòng)馬達(dá)100的旋轉(zhuǎn)速度的檢測(cè)值等,來設(shè)定逆變器17的輸出電壓(=電壓轉(zhuǎn)換器15的輸入電壓)的目標(biāo)值。而且,將目標(biāo)輸入Pc1設(shè)定為從電壓轉(zhuǎn)換器15向第一蓄電裝置2輸出的輸出電力的目標(biāo)值。
并且,控制逆變器17,以便實(shí)現(xiàn)逆變器17的輸出電壓的目標(biāo)值。同時(shí)控制電壓轉(zhuǎn)換器15,以便實(shí)現(xiàn)從電壓轉(zhuǎn)換器15向第一蓄電裝置2的輸出電力的目標(biāo)值。
而且,將電壓轉(zhuǎn)換器16控制為通電切斷狀態(tài)?;蛘邔⒌诙铍娧b置3側(cè)的接觸器13控制為斷開狀態(tài)。由此,禁止來自第二蓄電裝置3的放電。
另一方面,STEP63的判斷結(jié)果成為否定的狀況是圖21點(diǎn)繪區(qū)域或最上段的斜線區(qū)域的狀況。在該狀況下,電力傳輸控制部41在STEP65中控制電力傳輸電路部11,以便分別以目標(biāo)輸入Pc1、Pc2對(duì)第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3進(jìn)行充電。
該情況下的電力傳輸電路部11的具體控制處理能夠同樣地執(zhí)行第一實(shí)施方式的STEP54的處理。
在本實(shí)施方式中,如以上那樣,執(zhí)行電動(dòng)馬達(dá)100的再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電力傳輸控制部41的控制處理。
通過如上述那樣執(zhí)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電力傳輸控制部40的控制處理,由此除了要求再生量大于閾值G_th1的情況以外,將閾值G_th2以下的少量的再生電力對(duì)第一蓄電裝置2進(jìn)行充電。在這種情況下,由于第一蓄電裝置2的充電量較小,因此能夠以較小的充電速率(低速率)進(jìn)行第一蓄電裝置2的充電。因此,能夠在再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)抑制第一蓄電裝置2的劣化的進(jìn)展,且同時(shí)進(jìn)行第一蓄電裝置2的充電。進(jìn)而能夠延長(zhǎng)車輛的可續(xù)航距離。
另外,超過閾值G_th2的量的再生電力對(duì)第二蓄電裝置3進(jìn)行充電,因此使需要通過第一蓄電裝置2對(duì)第二蓄電裝置3充電的狀況的產(chǎn)生減少,并且能夠?qū)⒌诙S嗳萘縎OC2維持為中等剩余容量區(qū)域或其附近的剩余容量值。
需要說明的是,本實(shí)施方式與本發(fā)明的對(duì)應(yīng)關(guān)系與第一實(shí)施方式相同。
[第三實(shí)施方式]
接下來,參照?qǐng)D22,對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式進(jìn)行說明。需要說明的是,本實(shí)施方式僅電動(dòng)馬達(dá)100的再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的控制處理與第二實(shí)施方式不同。因此,省略說明與第一實(shí)施方式相同的事項(xiàng)。
在本實(shí)施方式中,電動(dòng)馬達(dá)100的再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電力傳輸控制部41的控制處理以規(guī)定的控制處理周期如圖22的流程圖所示那樣執(zhí)行。
具體來說,電力傳輸控制部41在STEP71中取得第二剩余容量SOC2的檢測(cè)值和電動(dòng)馬達(dá)100的要求再生量G_dmd。該STEP71的處理與第一實(shí)施方式的STEP51的處理相同。
接下來,在STEP72中,電力傳輸控制部41根據(jù)SOC2的檢測(cè)值和電動(dòng)馬達(dá)100的要求再生量G_dmd,基于預(yù)先制作成的映射來決定第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3各自的目標(biāo)輸入Pc1、Pc2(目標(biāo)充電量)。
在這種情況下,本實(shí)施方式中的上述映射的形態(tài)(基于閾值G_th1、G_th2的區(qū)域的區(qū)分形態(tài))與第二實(shí)施方式的映射的形態(tài)(圖21所示的映射的形態(tài))相同。但是,在本實(shí)施方式中,要求再生量G_dmd大于閾值G_th2且成為閾值G_th1以下的點(diǎn)繪區(qū)域中的充電對(duì)象的蓄電裝置與第二實(shí)施方式不同。
即,在本實(shí)施方式中,圖21的點(diǎn)繪區(qū)域是僅對(duì)第二蓄電裝置3進(jìn)行充電的區(qū)域。并且,在SOC2的檢測(cè)值與要求再生量G_dmd的組合屬于圖21的點(diǎn)繪區(qū)域的情況下,將第一蓄電裝置2的目標(biāo)輸入Pc1設(shè)定為零,并且設(shè)定要求再生量G_cmd作為第二蓄電裝置3的目標(biāo)輸入Pc2。
需要說明的是,圖21的最下段的斜線區(qū)域與最上段的斜線區(qū)域中的目標(biāo)輸入Pc1、Pc2的設(shè)定的方法與第二實(shí)施方式相同。
接下來,在STEP73中,電力傳輸控制部41判斷要求再生量G_dmd是否為閾值G_th2以下。
該STEP73的判斷結(jié)果成為肯定的狀況是圖21的最下段的斜線區(qū)域的狀況。在該狀況下,電力傳輸控制部41在STEP74中控制電力傳輸電路部11,以便以目標(biāo)輸入Pc1僅對(duì)第一蓄電裝置2進(jìn)行充電。
該情況下的電力傳輸電路部11的具體控制處理能夠與第二實(shí)施方式中的STEP64的處理同樣地執(zhí)行。
另一方面,在STEP73的判斷結(jié)果為否定的情況下,電力傳輸控制部41進(jìn)一步在STEP75中判斷要求再生量G_dmd是否大于閾值G_th1。
該STEP75的判斷結(jié)果成為肯定的狀況是圖21的最上段的斜線區(qū)域的狀況。在該狀況下,電力傳輸控制部41在STEP76中控制電力傳輸電路部11,以便分別以目標(biāo)輸入Pc1、Pc2對(duì)第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3進(jìn)行充電。
該情況下的電力傳輸電路部11的具體控制處理能夠與第一實(shí)施方式中的STEP54的處理同樣地執(zhí)行。
另外,STEP75的判斷結(jié)果成為否定的狀況是圖21的點(diǎn)繪區(qū)域的狀況。在這種情況下,電力傳輸控制部41在STEP77中控制電力傳輸電路部11,以便以目標(biāo)輸入Pc2僅對(duì)第二蓄電裝置3進(jìn)行充電。
該情況下的電力傳輸電路部11的具體控制處理能夠與第一實(shí)施方式中的STEP55的處理同樣地執(zhí)行。
在本實(shí)施方式中,如以上那樣,執(zhí)行電動(dòng)馬達(dá)100的再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電力傳輸控制部41的控制處理。
通過如上述那樣執(zhí)行再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電力傳輸控制部41的控制處理,從而在要求再生量為G_th2以下的少量的再生量的情況下,將該少量的再生量的電力對(duì)第一蓄電裝置2進(jìn)行充電。在這種情況下,能夠與第二實(shí)施方式同樣,以較小的充電速率緩慢地進(jìn)行第一蓄電裝置2的充電,因此能夠抑制第一蓄電裝置2的劣化的進(jìn)展,且同時(shí)進(jìn)行第一蓄電裝置2的充電。進(jìn)而能夠延長(zhǎng)車輛的可續(xù)航距離。
另外,在要求再生量大于G_th2的情況下,只要不超過閾值G_th1,則就僅對(duì)第二蓄電裝置3充入與要求再生量對(duì)應(yīng)的再生電力。并且,在這種情況下,第二蓄電裝置3即便沒有以較小的充電速率進(jìn)行充電,也難以產(chǎn)生劣化的進(jìn)展,因此還能夠?qū)υ摰诙铍娧b置3迅速充電。因此,能夠提高再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的電力傳輸電路部11的控制的穩(wěn)定性。
需要說明的是,本實(shí)施方式與本發(fā)明的對(duì)應(yīng)關(guān)系與第一實(shí)施方式相同。
補(bǔ)充來說,在上述第二實(shí)施方式或第三實(shí)施方式中,也可以是,在要求再生量G_dmd大于閾值G_th1的情況下,設(shè)定閾值G_th1與閾值G_th2的差量的再生量(從與閾值G_th1一致的再生量減去與閾值G_th2一致的再生量而得到的差量的再生量)作為第二蓄電裝置3的目標(biāo)輸入Pc2,并將從要求再生量G_dmd減去第二蓄電裝置3的目標(biāo)輸入Pc2而得到的剩余的再生量設(shè)定為第一蓄電裝置2的目標(biāo)輸入Pc1。
[變形形態(tài)]
接下來,說明幾個(gè)與以上說明的第一實(shí)施方式~第三實(shí)施方式相關(guān)聯(lián)的變形樣態(tài)。
在上述各實(shí)施方式中,示出了以第一控制模式~第三控制模式這三種控制模式進(jìn)行電力傳輸電路部11的控制的電力供給系統(tǒng)1。電力傳輸電路部11的控制模式也可以是兩個(gè)或四個(gè)以上。而且,也可以通過僅以第一控制模式~第三控制模式中的任一控制模式進(jìn)行電力傳輸電路部11的控制的方式構(gòu)成電力供給系統(tǒng)1。
另外,彼此不同的控制模式也可以僅是基本供電量P1_base和與第二剩余容量相關(guān)的閾值B2_th1中的任一方不同。例如,還可以進(jìn)一步追加僅是基本供電量P1_base的最大值P1b和閾值B2_th1中的一方與第一控制模式不同的控制模式,或替代第二控制模式或第三控制模式而采用該控制模式。
另外,也可以省略所述停止延長(zhǎng)控制處理或再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的控制處理。
另外,在對(duì)控制裝置5設(shè)定有第一控制模式~第三控制模式中的特定的控制模式的狀態(tài)下,在電動(dòng)馬達(dá)100的再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),為了盡可能地抑制第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3這兩方的劣化的進(jìn)展,也可以針對(duì)雙方的蓄電裝置2、3禁止向第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3充入再生電力。在這種情況下,控制裝置5例如將逆變器17控制為通電切斷狀態(tài),或者將電壓轉(zhuǎn)換器15、16這兩方控制為通電切斷狀態(tài),或者將接觸器12、13這兩方控制為斷開狀態(tài),由此能夠禁止從電動(dòng)馬達(dá)100向兩蓄電裝置2、3的再生電力的充電。
由此,在電動(dòng)馬達(dá)100的再生運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),能夠避免與第一蓄電裝置2及第二蓄電裝置3各自的充電相伴的劣化的進(jìn)展。特別是在設(shè)定有所述第一控制模式的情況下,通過禁止向兩蓄電裝置2、3的再生電力的充電,由此能夠有效地延遲兩蓄電裝置2、3的劣化的進(jìn)展。
需要說明的是,也可以針對(duì)第一控制模式~第三控制模式中的多個(gè)或全部控制模式禁止向兩蓄電裝置2、3的再生電力的充電。
另外,在上述各實(shí)施方式中,將電動(dòng)馬達(dá)100的要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd作為電動(dòng)馬達(dá)100(電負(fù)載)的要求輸出使用。但是,例如,也可以將與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)而每單位時(shí)問應(yīng)向電動(dòng)馬達(dá)100供電的能量、或與要求驅(qū)動(dòng)力DT_dmd對(duì)應(yīng)的電動(dòng)馬達(dá)100的通電電流的要求值(每單位時(shí)間的電荷量的要求值)作為電動(dòng)馬達(dá)100(電負(fù)載)的要求輸出使用。
另外,在上述各實(shí)施方式中,將電負(fù)載為電動(dòng)馬達(dá)100的情況作為一個(gè)例子進(jìn)行了說明。但是,電負(fù)載也可以是電動(dòng)馬達(dá)100以外的電動(dòng)致動(dòng)器,或者還可以是不輸出機(jī)械的動(dòng)力的電氣設(shè)備。
另外,搭載電力供給系統(tǒng)1的輸送設(shè)備不限于電動(dòng)車輛。例如,該輸送設(shè)備也可以是混合動(dòng)力車輛,或者還可以是船舶、鐵路車輛等。