特開 2024-145964 電力制御装置、移動体および電力制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024145964

(43)【公開日】2024-10-15

(54)【発明の名称】電力制御装置、移動体および電力制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02P 9/04 20060101AFI20241004BHJP

   B64D 27/24 20240101ALI20241004BHJP

   H02P 101/25 20150101ALN20241004BHJP

   H02P 103/20 20150101ALN20241004BHJP

【ＦＩ】

H02P9/04 F

B64D27/24

H02P101:25

H02P103:20

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023058599

(22)【出願日】2023-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003683

【氏名又は名称】弁理士法人桐朋

(72)【発明者】

【氏名】堤 大昂

(72)【発明者】

【氏名】細野 浩司

(72)【発明者】

【氏名】北 章徳

【テーマコード（参考）】

5H590

【Ｆターム（参考）】

5H590AA03

5H590AB05

5H590CA08

5H590CC01

5H590CD03

5H590CE05

5H590EA01

5H590FA01

5H590FC12

5H590GB05

5H590HA06

5H590JA02

5H590JB02

5H590KK04

(57)【要約】      （修正有）

【課題】エンジンを再始動するための電力をバッテリから供給させるのみならず、当該バッテリから電気負荷に対しても電力を供給させる。
【解決手段】本開示に係る電力制御装置は、過度の出力電圧降下を招くことなくバッテリから出力可能な電力の最大値である最大電力値を示す情報と要求電力値を示す情報とを取得する取得部５４と、停止した内燃機関を始動する際にバッテリから始動機構に供給可能な電力を示す供給可能電力値を最大電力値と要求電力値との差分に基づいて決定する決定部５６と、決定部により決定された供給可能電力値に応じた電力を用いて内燃機関を始動させる制御部５８と、を備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体に備えられる電気負荷に電力を供給する電力システムを制御する電力制御装置であって、
前記電力システムは、発電機を駆動する内燃機関と、前記発電機から出力される電力によって充電されるバッテリと、前記内燃機関を始動する始動機構と、を備え、前記移動体に備えられる移動体制御部からの出力要求によって示される要求電力値に応じた電力を出力し、
前記電力制御装置は、
前記バッテリから出力可能な電力の最大値である最大電力値を示す情報と、前記要求電力値を示す情報とを取得する取得部と、
停止した前記内燃機関を始動する際に前記バッテリから前記始動機構に供給可能な電力を示す供給可能電力値を、前記最大電力値と前記要求電力値との差分に基づいて決定する決定部と、
前記決定部により決定された前記供給可能電力値に応じた電力を用いて前記内燃機関を始動させる制御部と、
を備える、電力制御装置。

【請求項2】

請求項１に記載の電力制御装置において、
前記最大電力値は、前記バッテリの残容量に応じた値である、電力制御装置。

【請求項3】

請求項２に記載の電力制御装置において、
前記最大電力値は、前記バッテリの残容量と、前記バッテリの内部抵抗とに応じた値である、電力制御装置。

【請求項4】

請求項２に記載の電力制御装置において、
前記バッテリの残容量が大きいほど前記最大電力値が大きい、電力制御装置。

【請求項5】

請求項１に記載の電力制御装置において、
前記発電機は前記始動機構を兼ねる、電力制御装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１項に記載の電力制御装置を備える、移動体。

【請求項7】

移動体に備えられる電気負荷に電力を供給する電力システムを制御する電力制御方法であって、
前記電力システムは、発電機を駆動する内燃機関と、前記発電機から出力される電力によって充電されるバッテリと、前記内燃機関を始動する始動機構と、を備え、前記移動体に備えられる移動体制御部からの出力要求によって示される要求電力値に応じた電力を出力し、
前記電力制御方法は、
前記バッテリから出力可能な電力の最大値である最大電力値を示す情報と、前記要求電力値を示す情報とを取得する取得ステップと、
停止した前記内燃機関を始動する際に前記バッテリから前記始動機構に供給可能な電力を示す供給可能電力値を、前記最大電力値と前記要求電力値との差分に基づいて決定する決定ステップと、
前記決定ステップにより決定された前記供給可能電力値に応じた電力を用いて前記内燃機関を始動させる制御ステップと、
を有する、電力制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電力制御装置、移動体および電力制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に係る航空機には、電池（バッテリ）を具備する非再充電不可の一次電気貯蔵ユニットと、エンジン（内燃機関）とが備えられている。一次電気貯蔵ユニットは、内燃機関が停止した緊急時等において活性化され、内燃機関を迅速に再始動させるべく電力を出力する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６２２４８６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

エンジンが再始動される場合は、エンジンによって駆動される発電機から電気負荷に電力を供給することはできない。したがって、エンジンが再始動される場合は、バッテリから電気負荷に電力を供給することが考えられる。しかしながら、特許文献１に係る一次電気貯蔵ユニットは、エンジンを再始動するための電力供給と、電気負荷に対する電力供給とを両立できない。この場合は、電気負荷に対する電力供給を実現するために、一次電気貯蔵ユニットとは別のバッテリを用いることが考えられるが、移動体に備えられるバッテリの数が増加することにより、当該移動体の重量が増加する。移動体の重量が増加することで、当該移動体の燃費が悪化する。

【0005】

本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様は、移動体に備えられる電気負荷に電力を供給する電力システムを制御する電力制御装置であって、前記電力システムは、発電機を駆動する内燃機関と、前記発電機から出力される電力によって充電されるバッテリと、前記内燃機関を始動する始動機構と、を備え、前記移動体に備えられる移動体制御部からの出力要求によって示される要求電力値に応じた電力を出力し、前記電力制御装置は、前記バッテリから出力可能な電力の最大値である最大電力値を示す情報と、前記要求電力値を示す情報とを取得する取得部と、停止した前記内燃機関を始動する際に前記バッテリから前記始動機構に供給可能な電力を示す供給可能電力値を、前記最大電力値と前記要求電力値との差分に基づいて決定する決定部と、前記決定部により決定された前記供給可能電力値に応じた電力を用いて前記内燃機関を始動させる制御部と、を備える。

【0007】

本発明の第２の態様は、第１の態様に係る電力制御装置を備える、移動体である。

【0008】

本発明の第３の態様は、移動体に備えられる電気負荷に電力を供給する電力システムを制御する電力制御方法であって、前記電力システムは、発電機を駆動する内燃機関と、前記発電機から出力される電力によって充電されるバッテリと、前記内燃機関を始動する始動機構と、を備え、前記移動体に備えられる移動体制御部からの出力要求によって示される要求電力値に応じた電力を出力し、前記電力制御方法は、前記バッテリから出力可能な電力の最大値である最大電力値を示す情報と、前記要求電力値を示す情報とを取得する取得ステップと、停止した前記内燃機関を始動する際に前記バッテリから前記始動機構に供給可能な電力を示す供給可能電力値を、前記最大電力値と前記要求電力値との差分に基づいて決定する決定ステップと、前記決定ステップにより決定された前記供給可能電力値に応じた電力を用いて前記内燃機関を始動させる制御ステップと、を有する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、エンジンを再始動するための電力をバッテリから供給させるのみならず、当該バッテリから電気負荷に対しても電力を供給させることができる。その結果、バッテリの数の増加が抑制されるので、移動体の燃費の悪化も抑制される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、一実施形態に係る移動体の模式図である。

【図2】図２は、電力システムの一部を示す模式図である。

【図3】図３は、移動体制御部と電力制御装置とを示すブロック図である。

【図4】図４は、制御マップの一例を示すグラフである。

【図5】図５は、供給可能電力値の決定方法を示すブロック線図である。

【図6】図６は、一実施形態に係る電力制御方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

内燃機関が停止した際には、内燃機関を始動させる始動機構にバッテリから電力を供給しつつ、始動機構以外の電気負荷にもバッテリから電力が供給される。始動機構に供給する電力が比較的大きいため、単に再始動を行った場合には、バッテリに過度な電圧降下が生じるおそれがある。バッテリに過度な電圧降下が生じると、電気負荷の動作に不具合が生じるおそれがある。このような課題を踏まえ、以下に一実施形態が説明される。

【0012】

（一実施形態）
図１は、本実施形態に係る移動体１０の模式図である。

【0013】

移動体１０は、例えば、人を乗せて移動する乗り物である。本実施形態では、移動体１０がｅＶＴＯＬ（electronic Vertical Take-Off and Landing aircraft）である場合を説明するが、これに限定されない。

【0014】

移動体１０は、機体（ボディ）１２と、前翼１４と、後翼１６とを備える。また、移動体１０には、後述する電力システム２４、移動体制御部４６等がさらに備えられる。

【0015】

機体１２には不図示のコクピット、キャビン等が設けられる。コクピットにはパイロットが搭乗する。キャビンには乗客等が搭乗する。

【0016】

前翼１４と後翼１６との各々は、機体１２に取り付けられる固定翼である。前翼１４は後翼１６に対して前方に位置する。固定翼は機体１２が前進することに応じて揚力を発生させる。

【0017】

移動体１０は、複数のロータ１８をさらに備える。複数のロータ１８の各々は電動ロータである。複数のロータ１８には、複数の揚力ロータ２０（２０１～２０８）と、複数の巡航ロータ２２（２２１、２２２）とが含まれる。

【0018】

揚力ロータ２０は、鉛直方向に沿った推力（揚力）を発生させるためのロータ１８である。複数の揚力ロータ２０は、前後方向に延びる機体１２の中心線ＬＡを対称の中心として、線対称に設けられる。複数の揚力ロータ２０は、例えば、機体１２に備えられた左右一対のブーム２６に設置される。移動体１０は、揚力ロータ２０が発生させる揚力によって、鉛直方向に浮上することができる。図１に示されている揚力ロータ２０の数は８つであるが、移動体１０に備えられ得る揚力ロータ２０の数はこれに限定されない。

【0019】

巡航ロータ２２は、水平方向に沿った推力を発生させるためのロータ１８である。移動体１０は、巡航ロータ２２が発生させる推力によって、前進することができる。巡航ロータ２２は、例えば機体１２の後部に取り付けられる。図１に示されている巡航ロータ２２の数は２つであるが、移動体１０に備えられ得る巡航ロータ２２の数はこれに限定されない。

【0020】

上述した複数のロータ１８は、電力システム２４から供給される電力を用いて、駆動される。電力システム２４は、移動体１０に備えられている。

【0021】

図２は、電力システム２４の一部を示す模式図である。

【0022】

電力システム２４には、第１系統２４Ａと第２系統２４Ｂとが含まれる。第１系統２４Ａと第２系統２４Ｂとの各々は、移動体１０に備えられている電気負荷２８に電力を供給する。なお、上述した複数のロータ１８の各々が電気負荷２８に該当するが、これに限定されない。移動体１０に備えられる冷却システム、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等も、電気負荷２８に該当する。

【0023】

第１系統２４Ａは、複数のインバータ３０（３０１）と、２つのバッテリ３２（３２１）と、発電モジュール３４（３４１）と、スイッチ３６（３６１）とを備える。第１系統２４Ａには２つのスイッチ３６１が備えられている。

【0024】

上述した揚力ロータ２０１と、揚力ロータ２０２と、巡航ロータ２２１とは、互いに異なるロータ用電動機６０によって駆動される。これらのロータ用電動機６０は、互いに異なるインバータ３０１によって駆動される。これらのインバータ３０１には、２つのバッテリ３２１のうちの一方からの電力が供給される。

【0025】

また、上述した揚力ロータ２０３と、揚力ロータ２０４と、巡航ロータ２２２とは、互いに異なるロータ用電動機６０によって駆動される。これらのロータ用電動機６０は、互いに異なるインバータ３０１によって駆動される。これらのインバータ３０１には、２つのバッテリ３２１のうちの他方からの電力が供給される。

【0026】

インバータ３０１は、当該インバータ３０１に入力された直流の電力を、交流の電力に変換する。また、インバータ３０１は、直流の電力を変換して得られた交流の電力を、ロータ用電動機６０に供給する。これにより、ロータ用電動機６０が駆動される。なお、インバータ３０１に入力される直流の電力は、バッテリ３２１、ＰＣＵ３８１等から出力される。

【0027】

発電モジュール３４１は、ＰＣＵ３８（３８１）と、発電機４０（４０１）と、内燃機関４４（４４１）とを備える。ＰＣＵ３８は、パワーコントロールユニットである。複数のバッテリ３２１は、互いに異なるスイッチ３６１を介してＰＣＵ３８１に接続される。発電機４０１は、ＰＣＵ３８１を介して２つのバッテリ３２１と接続される。内燃機関４４１は、発電機４０１を介してＰＣＵ３８１と接続される。

【0028】

２つのスイッチ３６１の各々は、スイッチング素子、ダイオード等を備える。２つのスイッチ３６１のうちの一方は、２つのバッテリ３２１のうちの一方と、ＰＣＵ３８１との間に挿入される。２つのスイッチ３６１のうちの他方は、２つのバッテリ３２１のうちの他方と、ＰＣＵ３８１との間に挿入される。スイッチ３６１がオン状態である場合には、当該スイッチ３６１に対応するバッテリ３２１から発電機４０１への電力供給が許容される。スイッチ３６１がオフ状態である場合には、当該スイッチ３６１に対応するバッテリ３２１から発電機４０１への電力供給は許容されない。

【0029】

内燃機関４４１は、例えばガスタービンエンジンである。内燃機関４４１には、不図示の回転軸（出力軸）が備えられている。当該回転軸は発電機４０１に接続されている。

【0030】

発電機４０１は、例えばモータジェネレータを備える。発電機４０１は、バッテリ３２１から供給される電力を用いて、内燃機関４４１に対するモータリングを行う。すなわち、発電機４０１は、バッテリ３２１から電力供給されることで、内燃機関４４１を始動する始動機構４２（４２１）として機能する。

【0031】

発電機４０が始動機構４２を兼ねているのは、始動機構と発電機とを別個に設ける場合と比較して、移動体１０に備えられる部品の点数を抑制し得るためである。その結果、移動体１０の重量の増加が抑制されるので、移動体１０の燃費を向上させることができる。

【0032】

内燃機関４４１が始動された後には、内燃機関４４１が発電機４０１を駆動する。内燃機関４４１によって駆動される発電機４０１は、ＰＣＵ３８１を介して、複数の電気負荷２８に電力を供給することができる。また、内燃機関４４１によって駆動される発電機４０１は、ＰＣＵ３８１を介して、充電のための電力をバッテリ３２１に供給することができる。なお、発電機４０１から電気負荷２８、バッテリ３２１等への電力供給は、スイッチ３６１のオンオフ状態に関わらず許容される。

【0033】

発電機４０１から出力される電力は、交流の電力である。したがって、ＰＣＵ３８１には、発電機４０１から交流の電力が入力される。

【0034】

ＰＣＵ３８１は、不図示のインバータ、コンバータ等を備える。ＰＣＵ３８１は、発電機４０が出力した交流の電力を、直流の電力に変換する。これにより、上述したように、バッテリ３２１、インバータ３０１等に直流の電力が供給される。

【0035】

第２系統２４Ｂは、基本的には第１系統２４Ａと同様の構成を有する。これを踏まえ、第１系統２４Ａと同様の事項については、適宜説明を省略する。

【0036】

第２系統２４Ｂは、複数のインバータ３０（３０２）と、２つのバッテリ３２（３２２）と、発電モジュール３４（３４２）と、２つのスイッチ３６（３６２）とを備える。発電モジュール３４２は、ＰＣＵ３８（３８２）と、発電機４０（４０２）と、内燃機関４４（４４２）とを備える。発電機４０２は、内燃機関４４２を始動させる始動機構４２（４２２）を兼ねる。

【0037】

上述した揚力ロータ２０５と、揚力ロータ２０６と、巡航ロータ２２１とは、互いに異なるロータ用電動機６０によって駆動される。これらのロータ用電動機６０は、互いに異なるインバータ３０２によって駆動される。これらのインバータ３０２には、２つのバッテリ３２２のうちの一方からの電力が供給される。

【0038】

また、上述した揚力ロータ２０７と、揚力ロータ２０８と、巡航ロータ２２２とは、互いに異なるロータ用電動機６０によって駆動される。これらのロータ用電動機６０は、互いに異なるインバータ３０２によって駆動される。これらのインバータ３０２には、２つのバッテリ３２２のうちの他方からの電力が供給される。

【0039】

インバータ３０２には、バッテリ３２２、ＰＣＵ３８２等から直流の電力が入力される。インバータ３０２は、当該インバータ３０２に入力された直流の電力を、交流の電力に変換する。また、インバータ３０２は、直流の電力を変換して得られた交流の電力を、ロータ用電動機６０に供給する。これにより、ロータ用電動機６０が駆動される。

【0040】

図２に示した電力システム２４によれば、前後方向に隣り合う任意の２つの揚力ロータ２０のうちの一方の揚力ロータ２０は第１系統２４Ａに接続されるとともに、他方の揚力ロータ２０は第２系統２４Ｂに接続される（図１も参照）。また、左右方向に隣り合う任意の２つの揚力ロータ２０のうちの一方の揚力ロータ２０は第１系統２４Ａに接続されるとともに、他方の揚力ロータ２０は第２系統２４Ｂに接続される。このようにすれば、仮に第１系統２４Ａと第２系統２４Ｂとのうちの一方が失陥した場合であっても、移動体１０の姿勢を安定させやすい。

【0041】

図２に示した電力システム２４によれば、複数の巡航ロータ２２の各々は、第１系統２４Ａと第２系統２４Ｂとの両方に接続される。このようにすれば、仮に第１系統２４Ａと第２系統２４Ｂとのうちの一方が失陥した場合であっても、複数の巡航ロータ２２の両方を駆動させ続けることができる。

【0042】

図３は、移動体制御部４６と電力制御装置４８とを示すブロック図である。

【0043】

電力システム２４は、移動体制御部４６と電力制御装置４８とによって制御される。移動体制御部４６は、例えばｅＶＴＯＬ（航空機）である移動体１０の空中姿勢を制御するためのフライトコントローラである。移動体制御部４６は、例えばプロセッサ、メモリ等を備える。移動体制御部４６のプロセッサは、メモリによって記憶されたプログラムに基づいて、電力システム２４に出力要求を出力する。この出力要求は、電力システム２４に要求されている電力の値である要求電力値を示す。電力システム２４は、要求電力値に応じた電力を出力することができる。

【0044】

電力制御装置４８は、電力システム２４を制御するコンピュータ（一以上の処理回路）である。図３に示すように、電力制御装置４８は、電力システム２４に備えられ得る。例えば、電力制御装置４８は、上述したＰＣＵ３８に備えられる。後述する電力制御装置４８の少なくとも一部は、移動体制御部４６に備えられてもよい。

【0045】

電力制御装置４８は、記憶部５０と演算部５２とを備える。

【0046】

記憶部５０は、例えば１以上のメモリを有する。より具体的には、記憶部５０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の不揮発性メモリと、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ等の揮発性メモリとを有する。不揮発性メモリは、例えば、コンピュータ実行可能なプログラムを記憶する。揮発性メモリは、例えば、後述するプロセッサ（演算部５２）がプログラムに基づいて演算を行う際に一時的に必要なデータ等を記憶する。

【0047】

演算部５２は、所定の処理回路（Processing circuitry）を有する。この処理回路は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサを１以上備える。上記の処理回路の少なくとも一部が、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の所定の集積回路によって実現されてもよい。

【0048】

演算部５２は、取得部５４と、決定部５６と、制御部５８とを備える。取得部５４と、決定部５６と、制御部５８とは、例えば、記憶部５０のメモリが記憶しているプログラムを演算部５２のプロセッサが実行することによって、実現される。上述した集積回路等によって、取得部５４と、決定部５６と、制御部５８とのうちの少なくとも一部が実現されてもよい。

【0049】

取得部５４は、要求電力情報と最大バッテリ出力情報とを取得する。

【0050】

要求電力情報は、上述した要求電力値を示す情報である。取得部５４は、例えば上述した移動体制御部４６から、要求電力情報を取得することができる。この場合には、例えば、上述した出力要求が、要求電力情報として取得される。

【0051】

最大バッテリ出力情報は、バッテリ３２の最大電力値を示す情報である。バッテリ３２の最大電力値は、過度の出力電圧降下を招くことなくバッテリ３２から出力可能な電力の最大値でもよい。上述したような最大電力値は、実験に基づいて得ることができる。出力電圧降下は、バッテリ３２が電力を出力する際にバッテリ３２に生じる電圧降下である。この出力電圧降下の量があらかじめ決められた電圧降下閾値を超える場合には、過度の出力電圧降下が生じると判断される。バッテリ３２の最大電力値は、バッテリ３２の残容量（SOC： State Of Charge）に応じて、あらかじめ決められている。換言すれば、過度の出力電圧降下が生じないバッテリ３２の出力の上限値は、バッテリ３２の残容量に応じて、あらかじめ決められている。バッテリ３２の残容量が大きいほど、最大電力値は大きく設定される。

【0052】

記憶部５０には、上述したバッテリ３２の最大電力値と、バッテリ３２の残容量との対応関係を示す制御マップＭＰが、あらかじめ記憶され得る。図４は、制御マップＭＰの一例を示すグラフである。図４の縦軸は、バッテリ３２の最大電力値を示す。図４の横軸は、バッテリ３２の残容量を示す。このような制御マップＭＰは、例えば実験に基づいて作成され得る。取得部５４は、バッテリ３２の残容量を示す情報を取得するとともに、上記制御マップに基づいて、バッテリ３２の最大電力値を特定することができる。これにより、取得部５４は、上述した最大バッテリ出力情報を取得することができる。より好ましくは、バッテリ３２の最大電力値は、バッテリ３２の残容量のみならず、バッテリ３２の内部抵抗に応じて決められる。バッテリ３２の内部抵抗は、バッテリ３２の温度、通電時間等に依存して変化する。バッテリ３２の残容量のみならずバッテリ３２の内部抵抗に応じて最大電力値を算出することで、最大電力値の算出精度が向上し、上述した電圧降下が生じる可能性等をより一層抑制することができる。なお、上述した制御マップＭＰによって、バッテリ３２の残容量と内部抵抗とに応じた最大電力値が特定されるようにしてもよい。

【0053】

なお、上述した移動体制御部４６が、上記制御マップＭＰを用いて、バッテリ３２の最大電力値を特定してもよい。その場合には、取得部５４は、移動体制御部４６から最大バッテリ出力情報を取得してもよい。

【0054】

決定部５６は、最大電力値と要求電力値との差分に基づいて、供給可能電力値を決定する。供給可能電力値は、停止した内燃機関４４を始動する際にバッテリ３２から始動機構４２に供給可能な電力を示す値である。

【0055】

図５は、供給可能電力値の決定方法を示すブロック線図である。図５に示すように、供給可能電力値は、最大電力値から要求電力値を減算することにより決定され得る。

【0056】

制御部５８は、決定部５６により決定された供給可能電力値に応じた電力を用いて内燃機関４４を始動させる。この場合に、制御部５８は、始動機構４２の消費電力を制御して、バッテリ３２から出力される電力が供給可能電力を超過しないようにする。制御部５８は、内燃機関４４に備えられている不図示の回転軸（出力軸）の回転数が所定の目標回転数に達するまで、始動機構４２の消費電力を制御する。例えば、制御部５８は、停止状態にあった内燃機関４４が定常状態に遷移するまで、バッテリ３２から出力される電力が供給可能電力を超過しないように、始動機構４２の消費電力を制御する。

【0057】

内燃機関４４を再始動させる際にバッテリ３２から発電機４０に供給される電力を供給可能電力値に基づいて制限する理由の１つは、次のとおりである。上述したように、移動体１０には複数の電気負荷２８が備えられている。複数の電気負荷２８には、上述した複数のロータ１８、ＥＣＵ等が含まれている。仮に、移動体１０が移動している際に内燃機関４４を再始動する必要が生じた場合には、始動機構４２に対する電力供給と、複数のロータ１８、ＥＣＵ等に対する電力供給とを、バッテリ３２を用いて達成する必要がある。内燃機関４４が再始動される際にも複数のロータ１８、ＥＣＵ等への電力供給を継続するのは、移動体１０の移動状態（例えば飛行状態）を維持するためである。しかしながら、上述した過度の出力電圧降下がバッテリ３２に生じると、発電機４０、電気負荷２８等の駆動に悪影響が及ぼされるおそれがある。そこで、本実施形態では、上述したように、内燃機関４４を再始動させる際にバッテリ３２から発電機４０に供給される電力が、供給可能電力値に基づいて制限されるようにした。決定部５６は、バッテリ３２の残容量に基づいて、過度の出力電圧降下がバッテリ３２に生じない供給可能電力値を決定することができる。この供給可能電力値に基づいて制御部５８が電力システム２４を制御することで、発電機４０、電気負荷２８等の駆動に悪影響が及ぼされることを抑制しつつ内燃機関４４を始動させることが可能となる。

【0058】

なお、バッテリ３２の残容量は、発電機４０、電気負荷２８等に電力を出力することで減少する。これを踏まえ、決定部５６は、内燃機関４４が始動されるまでの間に、バッテリ３２の残容量の変動に応じて、供給可能電力値を逐次再決定してもよい。これにより、発電機４０、電気負荷２８等の駆動に悪影響が及ぼされることをより確実に抑制しつつ、内燃機関４４を始動させることが可能となる。

【0059】

本実施形態によれば、発電機４０（始動機構４２）に対する電力供給と、電気負荷２８に対する電力供給とが、同一のバッテリ３２によって行われ得る。したがって、例えば発電機４０（始動機構４２）に対する電力供給を行うためのバッテリ３２と、複数の電気負荷２８に対する電力供給を行うためのバッテリ３２とを別々に用意する必要がない。これにより、移動体１０に備えられる部品の点数の増加が抑制される。その結果、移動体１０の重量の増加が抑制されるので、移動体１０の燃費を向上させることができる。

【0060】

また、本実施形態によれば、バッテリ３２の残容量が大きいほど、バッテリ３２から出力可能な電力の最大値は大きい。すなわち、バッテリ３２の残容量が比較的大きい場合には、供給可能電力値も比較的大きい。制御部５８は、比較的大きい供給可能電力値に基づいて始動機構４２の消費電力を制御することで、バッテリ３２に過度の出力電圧降下等を生じさせることなしに、内燃機関４４の出力軸の回転数を比較的速やかに上昇させることができる。その結果、発電機４０、電気負荷２８等の駆動に悪影響が及ぼされない範囲内で、内燃機関４４を始動させるために要する時間を最大限に短縮することが可能となる。

【0061】

また、内燃機関４４の出力軸の回転数が比較的速やかに上昇されることにより、内燃機関４４が始動した後におけるバッテリ３２の充電に要する時間も短縮される。その理由の１つは、次のとおりである。実際の内燃機関４４には、不図示のコンプレッサが備えられ得る。例えば、ガスタービンエンジンである内燃機関４４には、不図示のエアコンプレッサが備えられ得る。このコンプレッサは、バッテリ３２から始動機構４２に供給される電力の一部を、空気圧縮、機械損等のために消費する。換言すれば、内燃機関４４のコンプレッサは、内燃機関４４の出力軸の回転数を維持および上昇させるためにバッテリ３２から始動機構４２に供給されるエネルギの一部に損失を発生させる。内燃機関４４を始動するためにバッテリ３２から始動機構４２に電力が供給されている期間においてコンプレッサに起因して発生するエネルギ損失量は、当該期間の長さに応じて増大する。ただし、上述したように、制御部５８は、内燃機関４４の出力軸の回転数を比較的速やかに上昇させることができる。これにより、内燃機関４４を始動するためにバッテリ３２から始動機構４２に電力が供給される期間の長さが最低限に抑制されるので、コンプレッサによって消費されるバッテリ３２の出力も最低限に抑制される。その結果、内燃機関４４を始動するためにバッテリ３２から始動機構４２に電力が供給される期間におけるバッテリ３２の消費量が、最低限に抑制される。そのため、内燃機関４４が始動した後におけるバッテリ３２の充電に要する時間は最低限で済む。

【0062】

図６は、一実施形態に係る電力制御方法を示すフローチャートである。

【0063】

電力制御装置４８は、図６に示す電力制御方法を実行することができる。この電力制御方法は、例えば、電力制御装置４８が記憶部５０（メモリ）に記憶されているプログラムを実行することで、実現され得る。電力制御方法は、取得ステップＳ１と、決定ステップＳ２と、制御ステップＳ３とを有する。

【0064】

図６に示す電力制御方法は、例えば、移動体１０が移動している際に、内燃機関４４を再始動させる必要が生じた場合に、開始される。

【0065】

取得ステップＳ１では、取得部５４が、要求電力情報（要求電力値）と最大バッテリ出力情報（最大出力値）とを取得する。

【0066】

決定ステップＳ２では、決定部５６が、最大電力値と要求電力値との差分に基づいて、供給可能電力値を決定する。

【0067】

制御ステップＳ３では、決定部５６により決定された供給可能電力値に応じた電力を用いて内燃機関４４が始動される。制御ステップＳ３において、制御部５８は、始動機構４２の消費電力を制御して、バッテリ３２から出力される電力が供給可能電力を超過しないようにする。

【0068】

こうして、図６に示す電力制御方法は終了する。なお、上述したように、決定部５６は、内燃機関４４が始動されるまでの間に、バッテリ３２の残容量の変動に応じて、供給可能電力値を逐次再決定してもよい。この場合には、図６に示す電力制御方法は、内燃機関４４が始動されるまでの間に繰り返し実行され得る。

【0069】

上記実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

【0070】

（付記１）
本開示に係る電力制御装置（４８）は、移動体（１０）に備えられる電気負荷（２８）に電力を供給する電力システム（２４）を制御する電力制御装置であって、前記電力システムは、発電機（４０）を駆動する内燃機関（４４）と、前記発電機から出力される電力によって充電されるバッテリ（３２）と、前記内燃機関を始動する始動機構（４２）と、を備え、前記移動体に備えられる移動体制御部（４６）からの出力要求によって示される要求電力値に応じた電力を出力し、前記電力制御装置は、前記バッテリから出力可能な電力の最大値である最大電力値を示す情報と、前記要求電力値を示す情報とを取得する取得部（５４）と、停止した前記内燃機関を始動する際に前記バッテリから前記始動機構に供給可能な電力を示す供給可能電力値を、前記最大電力値と前記要求電力値との差分に基づいて決定する決定部（５６）と、前記決定部により決定された前記供給可能電力値に応じた電力を用いて前記内燃機関を始動させる制御部（５８）と、を備える。これにより、エンジンを再始動するための電力をバッテリから供給させるのみならず、当該バッテリから電気負荷に対しても電力を供給させることができる。

【0071】

（付記２）
付記１に記載の電力制御装置において、前記最大電力値は、前記バッテリの残容量に応じた値でもよい。これにより、バッテリの劣化抑制と、バッテリの発熱抑制とを実現し得る。すなわち、電気負荷の駆動に支障を及ぼす恐れが生じる程にバッテリが大きな出力を行なうことが防止されるので、当該バッテリの発熱と、そのような大きな出力が繰り返し行われることに起因するバッテリ劣化とを抑制することが可能である。

【0072】

（付記３）
付記２に記載の電力制御装置において、前記最大電力値は、前記バッテリの残容量と、前記バッテリの内部抵抗とに応じた値でもよい。これにより、最大電力値の算出精度が向上し、上述した電圧降下の生じる可能性がより一層抑制される。

【0073】

（付記４）
付記２または付記３に記載の電力制御装置において、前記バッテリの残容量が大きいほど前記最大電力値が大きくてもよい。これにより、バッテリに過度の出力電圧降下が生じない範囲内で、内燃機関を速やかに始動させることができる。

【0074】

（付記５）
付記１～付記４のいずれか１つに記載の電力制御装置において、前記発電機は前記始動機構を兼ねてもよい。これにより、移動体に備えられる部品点数の増加が抑制される。

【0075】

（付記６）
本開示に係る移動体（１０）は、付記１～付記６のいずれか１つに記載の電力制御装置を備える。

【0076】

（付記７）
本開示に係る電力制御方法は、移動体（１０）に備えられる電気負荷（２８）に電力を供給する電力システム（２４）を制御する電力制御方法であって、前記電力システムは、発電機（４０）を駆動する内燃機関（４４）と、前記発電機から出力される電力によって充電されるバッテリ（３２）と、前記内燃機関を始動する始動機構（４２）と、を備え、前記移動体に備えられる移動体制御部（４６）からの出力要求によって示される要求電力値に応じた電力を出力し、前記電力制御方法は、前記バッテリから出力可能な電力の最大値である最大電力値を示す情報と、前記要求電力値を示す情報とを取得する取得ステップ（Ｓ１）と、停止した前記内燃機関を始動する際に前記バッテリから前記始動機構に供給可能な電力を示す供給可能電力値を、前記最大電力値と前記要求電力値との差分に基づいて決定する決定ステップ（Ｓ２）と、前記決定ステップにより決定された前記供給可能電力値に応じた電力を用いて前記内燃機関を始動させる制御ステップ（Ｓ３）と、を有する。これにより、エンジンを再始動するための電力をバッテリから供給させるのみならず、当該バッテリから電気負荷に対しても電力を供給させることができる。

【0077】

なお、本発明は、上述した開示に限らず、本開示の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る。

【符号の説明】

【0078】

１０…移動体
２４…電力システム
２８…電気負荷
３２…バッテリ
４０…発電機
４２…始動機構
４４…内燃機関
４６…移動体制御部
４８…電力制御装置
５４…取得部
５６…決定部
５８…制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】