特許 7572886 電源システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-16

(45)【発行日】2024-10-24

(54)【発明の名称】電源システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20241017BHJP

   H02J 7/02 20160101ALI20241017BHJP

   B60L 58/20 20190101ALI20241017BHJP

   B60L 58/12 20190101ALI20241017BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 302C

H02J7/00 P

H02J7/02 F

B60L58/20

B60L58/12

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021046084

(22)【出願日】2021-03-19

(65)【公開番号】P2022144890

(43)【公開日】2022-10-03

【審査請求日】2023-11-28

(73)【特許権者】

【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】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(74)【代理人】

【識別番号】100160794

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 寛明

(72)【発明者】

【氏名】長澤 稔

(72)【発明者】

【氏名】小熊 宏和

(72)【発明者】

【氏名】大石 新

(72)【発明者】

【氏名】山田 保雄

(72)【発明者】

【氏名】金丸 善博

【審査官】佐藤 匡

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１６２２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１５０７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０３１３５９５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００６－０６７６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２４７８３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｊ ７／０２

Ｂ６０Ｌ ５８／２０

Ｂ６０Ｌ ５８／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１蓄電装置を有する第１電力回路と、
閉回路電圧に対する使用電圧範囲が前記第１蓄電装置と重複しかつ静的電圧が前記第１蓄電装置よりも低い第２蓄電装置を有する第２電力回路と、
前記第１電力回路と前記第２電力回路との間で電圧を変換する電圧変換器と、
前記第１電力回路と回転電機との間で電力を変換する電力変換器と、
前記電圧変換器及び前記電力変換器を操作することにより前記第１及び第２蓄電装置の充放電を制御する電力制御手段と、を備える電源システムであって、
前記第１蓄電装置の閉回路電圧に相当する第１電圧パラメータを取得する第１電圧パラメータ取得手段と、
前記第２蓄電装置の静的電圧に相当する第２電圧パラメータを取得する第２電圧パラメータ取得手段と、を備え、
前記電力制御手段は、前記第２電圧パラメータが前記第１電圧パラメータ以下になるように前記第２蓄電装置から電力を放電させることを特徴とする電源システム。

【請求項2】

前記第１蓄電装置の残量に応じて増減する第１残量パラメータを取得する第１残量パラメータ取得手段と、
前記第１蓄電装置の出力上限である第１出力上限を取得する第１出力上限取得手段と、を備え、
前記第２蓄電装置は、前記第１蓄電装置よりも出力密度が高くかつエネルギ密度が低く、
前記電力制御手段は、
前記第１残量パラメータが残量閾値以上である場合、前記第２電圧パラメータが前記第１電圧パラメータ以下になるように前記第２蓄電装置から電力を放電させ、
前記第１残量パラメータが前記残量閾値未満でありかつ前記第１出力上限が出力閾値より大きい場合、前記第１残量パラメータが前記残量閾値以上である場合より前記第２蓄電装置の放電を制限することを特徴とする請求項１に記載の電源システム。

【請求項3】

前記第１電圧パラメータ取得手段は、前記第１蓄電装置の閉回路電圧の実効値を前記第１電圧パラメータとして取得することを特徴とする請求項２に記載の電源システム。

【請求項4】

前記第１電圧パラメータ取得手段は、前記第１蓄電装置から前記出力閾値に相当する電力が出力されているときにおける前記第１蓄電装置の閉回路電圧を前記第１電圧パラメータとして取得することを特徴とする請求項２に記載の電源システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電源システムに関する。より詳しくは、２つの蓄電装置を備える電動車両用の電源システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、動力発生源として駆動モータを備える電動輸送機器や、動力発生源として駆動モータと内燃機関とを備えるハイブリッド車両等の電動車両の開発が盛んである。このような電動車両には、駆動モータに電気エネルギを供給するために蓄電装置（バッテリ、及びキャパシタ等）や燃料電池等の電源装置も搭載されている。また近年では、電動車両に特性が異なる複数の電源装置を搭載するものも開発されている。

【0003】

特許文献１には、駆動モータやインバータ等によって構成される駆動部と第１蓄電装置とを接続する電力回路と、この電力回路と電圧変換器を介して接続された第２蓄電装置と、この電圧変換器をスイッチング制御する制御装置と、を備える電動車両の電源システムが示されている。制御装置は、運転者からの要求に応じて電圧変換器を通過する電流である通過電流に対する目標電流を設定するとともに、通過電流が目標電流になるように電圧変換器のスイッチング制御を行い、第１蓄電装置から出力される電力と第２蓄電装置から出力される電力とを合成し、駆動モータに供給する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－１６９３１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

この電源システムのように、２つの蓄電装置を電圧変換器で接続した場合、第２蓄電装置から出力される電力は、基本的には電圧変換器のスイッチング制御によって制御することが可能である。しかしながら例えば加速時のように駆動モータで大きな電力が要求されると、第１蓄電装置を流れる電流が増加し、第１蓄電装置の閉回路電圧が第２蓄電装置の静的電圧より低くなってしまう場合がある。この場合、第２蓄電装置が放電に転じてしまい、電圧変換器を第２蓄電装置側から第１蓄電装置側へ意図しない電流が流れてしまう場合がある。

【0006】

本発明は、高電圧の第１蓄電装置と低電圧の第２蓄電装置とを接続する電圧変換器において、第２蓄電装置からの意図しない放電を抑制できる電源システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）本発明に係る電源システム（例えば、後述の電源システム１）は、第１蓄電装置（例えば、後述の第１バッテリＢ１）を有する第１電力回路（例えば、後述の第１電力回路２）と、閉回路電圧に対する使用電圧範囲が前記第１蓄電装置と重複しかつ静的電圧が前記第１蓄電装置よりも低い第２蓄電装置（例えば、後述の第２バッテリＢ２）を有する第２電力回路（例えば、後述の第２電力回路３）と、前記第１電力回路と前記第２電力回路との間で電圧を変換する電圧変換器（例えば、後述の電圧変換器５）と、前記第１電力回路と回転電機（例えば、後述の駆動モータＭ）との間で電力を変換する電力変換器（例えば、後述の電力変換器４３）と、前記電圧変換器及び前記電力変換器を操作することにより前記第１及び第２蓄電装置の充放電を制御する電力制御手段（例えば、後述の電子制御ユニット群７）と、前記第１蓄電装置の閉回路電圧に相当する第１電圧パラメータ（例えば、後述の第１電圧パラメータＣＣＶ１）を取得する第１電圧パラメータ取得手段（例えば、後述のマネジメントＥＣＵ７１、第１バッテリＥＣＵ７４、及び第１バッテリセンサユニット８１）と、前記第２蓄電装置の静的電圧に相当する第２電圧パラメータ（例えば、後述の第２電圧パラメータＯＣＶ２）を取得する第２電圧パラメータ取得手段（例えば、後述の第２バッテリＥＣＵ７５、及び第２バッテリセンサユニット８２）と、を備え、前記電力制御手段は、前記第２電圧パラメータが前記第１電圧パラメータ以下になるように前記第２蓄電装置から電力を放電させることを特徴とする。

【0008】

（２）この場合、前記電源システムは、前記第１蓄電装置の残量に応じて増減する第１残量パラメータ（例えば、後述の第１ＳＯＣ）を取得する第１残量パラメータ取得手段（例えば、後述の第１バッテリＥＣＵ７４、及び第１バッテリセンサユニット８１）と、前記第１蓄電装置の出力上限である第１出力上限（例えば、後述の第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍ）を取得する第１出力上限取得手段（例えば、後述の第１バッテリＥＣＵ７４、及び第１バッテリセンサユニット８１）と、を備え、前記第２蓄電装置は、前記第１蓄電装置よりも出力密度が高くかつエネルギ密度が低く、前記電力制御手段は、前記第１残量パラメータが残量閾値（例えば、後述のランプ点灯閾値）以上である場合、前記第２電圧パラメータが前記第１電圧パラメータ以下になるように前記第２蓄電装置から電力を放電させ、前記第１残量パラメータが前記残量閾値未満でありかつ前記第１出力上限が出力閾値（例えば、後述の出力閾値Ｐｅ０）より大きい場合、前記第１残量パラメータが前記残量閾値以上である場合より前記第２蓄電装置の放電を制限することが好ましい。

【0009】

（３）この場合、前記第１電圧パラメータ取得手段は、前記第１蓄電装置の閉回路電圧の実効値を前記第１電圧パラメータとして取得することが好ましい。

【0010】

（４）この場合、前記第１電圧パラメータ取得手段は、前記第１蓄電装置から前記出力閾値に相当する電力が出力されているときにおける前記第１蓄電装置の閉回路電圧を前記第１電圧パラメータとして取得することが好ましい。

【発明の効果】

【0011】

（１）本発明の電源システムでは、第１蓄電装置を有する第１電力回路と、閉回路電圧に対する使用電圧範囲が第１蓄電装置と重複しかつ静的電圧が第１蓄電装置よりも低い第２蓄電装置を有する第２電力回路とを電圧変換器で接続し、第１電力回路と回転電機とを電力変換器で接続する。電力制御手段は、電力変換器及び電圧変換器を操作することによって第１蓄電装置及び第２蓄電装置の充放電を制御する。ここで何らかの理由によって第２蓄電装置からの放電を禁止又は抑制したい場合、電力制御手段は回転電機における要求電力の全て又は大部分が第１蓄電装置から出力される電力で賄われるように電圧変換器や電力変換器を操作する。しかしながら第１蓄電装置を流れる電流が増加すると、第１蓄電装置の閉回路電圧が第２蓄電装置の静的電圧より低くなってしまい、第２蓄電装置から意図せず電力が出力される場合がある。これに対し本発明では、第１蓄電装置の閉回路電圧に相当する第１電圧パラメータを第１電圧パラメータ取得手段によって取得し、第２蓄電装置の静的電圧に相当する第２電圧パラメータを第２電圧パラメータ取得手段によって取得し、電力制御手段は、第２電圧パラメータが第１電圧パラメータ以下になるように第２蓄電装置から電力を放電させる。よって本発明によれば、第２蓄電装置の静的電圧が第１蓄電装置の閉回路電圧を下回ってしまうことによって第２蓄電装置が意図せず放電に転じてしまうのを防止することができる。

【0012】

（２）ところで上述のような２つの蓄電装置の電力によって走行する電動車両では、第１蓄電装置の出力上限と第２蓄電装置の出力上限とを合わせたシステム出力上限が所定の出力閾値未満となった場合に、残走行可能距離を０とするものがある。本願出願人による特願２０２０－０６１２００号には、第１蓄電装置を容量型とし、第２蓄電装置を出力型とした電源システムにおいて、第１蓄電装置に蓄えられている電力を使い切る前に第２蓄電装置の出力上限が急速に減少してしまい、残走行可能距離が急激に０まで落ち込んでしまうことを防止する技術が示されている。この特願２０２０－０６１２００号に示された電源システムでは、第１蓄電装置の第１残量パラメータが残量閾値未満でありかつ第１出力上限が出力閾値より大きい場合、第１残量パラメータが残量閾値より大きい場合より第２蓄電装置の放電を制限する。これにより特願２０２０－０６１２００号に示された電源システムでは、第１蓄電装置の第１出力上限が出力閾値を下回るまで、第２蓄電装置に補助電力を確保することができるので、第１蓄電装置に蓄えられている電力を使い切り、走行距離を延ばすことができる（以下、このような制御を「レンジ延長制御」ともいう）。

【0013】

これに対し本発明では、電力制御手段は、第１残量パラメータが残量閾値以上である場合、第２電圧パラメータが第１電圧パラメータ以下になるように第２蓄電装置から電力を放電させる積極放電制御を実行し、第１残量パラメータが残量閾値未満である場合に、上述のように第２蓄電装置の放電の制限を伴うレンジ延長制御を実行する。これにより、第１蓄電装置に蓄えられている電力を使い切るためのレンジ延長制御を開始するまでの間に第２蓄電装置に過剰な電力が蓄えられている場合には、レンジ延長制御の実行中に第２蓄電装置から意図しない電力が放電されないように第２蓄電装置の残量を積極的に減らすことができる。

【0014】

（３）本発明において、第１電圧パラメータ取得手段は、第１蓄電装置の閉回路電圧の実効値を第１電圧パラメータとして取得する。第１蓄電装置の閉回路電圧の瞬時値は、回転電機を含む負荷変動に応じて変動する。これに対し本発明では、第１蓄電装置の閉回路電圧の実効値を第１電圧パラメータとすることにより、第２蓄電装置からの放電を過剰に抑制してしまうことによる運転性能の悪化を防止することができる。

【0015】

（４）本発明において、第１電圧パラメータ取得手段は、第１蓄電装置から出力閾値に相当する電力が出力されているときにおける第１蓄電装置の閉回路電圧を第１電圧パラメータとして取得する。本発明によれば、第２電圧パラメータがこのように定義された第１電圧パラメータ以下になるまで積極放電制御を実行することにより、レンジ延長制御の実行中に第２蓄電装置から意図せず電力が放電されてしまうことをより確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係る電源システムを搭載する車両の構成を示す図である。

【図2】第１バッテリ及び第２バッテリの使用電圧範囲を比較した図である。

【図3】電圧変換器の回路構成の一例を示す図である。

【図4】電力マネジメント処理の具体的な手順を示すフローチャートである。

【図5】コンバータ通過電力上限を算出する手順を示すフローチャートである。

【図6】レンジ延長制御によってコンバータ通過電力上限を算出する具体的な手順を示すフローチャートである。

【図7】インバータ通過電力上限を算出する手順を示すフローチャートである。

【図8】第１ＳＯＣがランプ点灯閾値の近傍まで低下した時における第１出力上限及びシステム出力の変化を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る電源システム１を搭載する電動車両Ｖ（以下、単に「車両」という）の構成を示す図である。

【0018】

車両Ｖは、駆動輪Ｗと、この駆動輪Ｗに連結された回転電機としての駆動モータＭと、この駆動モータＭと後述の第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２との間での電力の授受を行う電源システム１と、を備える。なお本実施形態では、車両Ｖは、主として駆動モータＭで発生する動力によって加減速するもの例に説明するが、本発明はこれに限らない。車両Ｖは、動力発生源として駆動モータＭとエンジンとを搭載する所謂ハイブリッド車両としてもよい。

【0019】

駆動モータＭは、図示しない動力伝達機構を介して駆動輪Ｗに連結されている。電源システム１から駆動モータＭに三相交流電力を供給することによって駆動モータＭで発生させたトルクは、図示しない動力伝達機構を介して駆動輪Ｗに伝達され、駆動輪Ｗを回転させ、車両Ｖを走行させる。また駆動モータＭは、車両Ｖの減速時には発電機の機能を発揮し、回生電力を発電するとともに、この回生電力の大きさに応じた回生制動トルクを駆動輪Ｗに付与する。駆動モータＭによって発電された回生電力は、電源システム１のバッテリＢ１，Ｂ２に適宜充電される。

【0020】

電源システム１は、第１バッテリＢ１が接続された第１電力回路２と、第２バッテリＢ２が接続された第２電力回路３と、これら第１電力回路２と第２電力回路３とを接続する電圧変換器５と、駆動モータＭを含む各種電気負荷を有する負荷回路４と、これら電力回路２，３，４及び電圧変換器５を操作することにより、これら回路２，３，４における電力の流れやバッテリＢ１，Ｂ２の充放電を制御する電子制御ユニット群７と、を備える。電子制御ユニット群７は、それぞれコンピュータであるマネジメントＥＣＵ７１と、モータＥＣＵ７２と、コンバータＥＣＵ７３と、第１バッテリＥＣＵ７４と、第２バッテリＥＣＵ７５と、を備える。

【0021】

第１バッテリＢ１は、化学エネルギを電気エネルギに変換する放電と、電気エネルギを化学エネルギに変換する充電との両方が可能な二次電池である。以下では、この第１バッテリＢ１として、電極間をリチウムイオンが移動することで充放電を行う所謂リチウムイオン蓄電池を用いた場合について説明するが、本発明はこれに限らない。

【0022】

第１バッテリＢ１には、第１バッテリＢ１の内部状態を推定するための第１バッテリセンサユニット８１が設けられている。第１バッテリセンサユニット８１は、第１バッテリＥＣＵ７４において第１バッテリＢ１の残量に相当する充電率（バッテリの蓄電量を百分率で表したもの）や温度等を取得するために必要な物理量を検出し、検出値に応じた信号を第１バッテリＥＣＵ７４へ送信する複数のセンサによって構成される。より具体的には、第１バッテリセンサユニット８１は、第１バッテリＢ１の端子電圧を検出する電圧センサ、第１バッテリＢ１を流れる電流を検出する電流センサ、及び第１バッテリＢ１の温度を検出する温度センサ等によって構成される。

【0023】

第２バッテリＢ２は、化学エネルギを電気エネルギに変換する放電と、電気エネルギを化学エネルギに変換する充電との両方が可能な二次電池である。以下では、この第２バッテリＢ２として、電極間をリチウムイオンが移動することで充放電を行う所謂リチウムイオン蓄電池を用いた場合について説明するが、本発明はこれに限らない。第２バッテリＢ２は、例えばキャパシタを用いてもよい。

【0024】

第２バッテリＢ２には、第２バッテリＢ２の内部状態を推定するための第２バッテリセンサユニット８２が設けられている。第２バッテリセンサユニット８２は、第２バッテリＥＣＵ７５において第２バッテリＢ２の充電率や温度等を取得するために必要な物理量を検出し、検出値に応じた信号を第２バッテリＥＣＵ７５へ送信する複数のセンサによって構成される。より具体的には、第２バッテリセンサユニット８２は、第２バッテリＢ２の端子電圧を検出する電圧センサ、第２バッテリＢ２を流れる電流を検出する電流センサ、及び第２バッテリＢ２の温度を検出する温度センサ等によって構成される。

【0025】

ここで第１バッテリＢ１の特性と第２バッテリＢ２の特性とを比較する。
第１バッテリＢ１は、第２バッテリＢ２よりも出力重量密度が低くかつエネルギ重量密度が高い。また第１バッテリＢ１は第２バッテリＢ２よりも容量が大きい。すなわち、第１バッテリＢ１は、エネルギ重量密度の点で第２バッテリＢ２よりも優れる。なお、エネルギ重量密度とは、単位重量あたりの電力量［Ｗｈ／ｋｇ］であり、出力重量密度とは、単位重量あたりの電力［Ｗ／ｋｇ］である。したがって、エネルギ重量密度が優れている第１バッテリＢ１は、高容量を主目的とした容量型の蓄電器であり、出力重量密度が優れている第２バッテリＢ２は、高出力を主目的とした出力型の蓄電器である。このため電源システム１では、第１バッテリＢ１を主電源として用い、第２バッテリＢ２をこの第１バッテリＢ１を補う副電源として用いる。

【0026】

図２は、電源システム１における第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２の使用電圧範囲を比較した図である。図２において、左側は第１バッテリＢ１の使用電圧範囲を示す図であり、右側は第２バッテリＢ２の使用電圧範囲を示す図である。図２において、横軸はバッテリを流れる電流を示し、縦軸はバッテリの電圧を示す。

【0027】

図２に示すように、バッテリＢ１，Ｂ２の静的電圧（すなわち、バッテリに電流が流れていない状態における電圧であって、開回路電圧ともいう）は、充電率が高くなるほど高くなる特性がある。したがってバッテリＢ１，Ｂ２の静的電圧に対する使用電圧範囲の上限は、充電率が最大値（例えば、１００％）のときにおける各々の静的電圧であり、下限は、充電率が最小値（例えば、０％）のときにおける各々の静的電圧である。図２に示すように、第２バッテリＢ２の静的電圧に対する使用電圧範囲の上限は、第１バッテリＢ１の静的電圧に対する使用電圧範囲の上限よりも低い。このため車両Ｖの走行中、第２バッテリＢ２の静的電圧は、基本的には第１バッテリＢ１の静的電圧よりも低く維持される。

【0028】

図２に示すように、バッテリＢ１，Ｂ２の閉回路電圧（すなわち、バッテリに電流が流れている状態における電圧）も、充電率が高くなるほど高くなる特性がある。またバッテリＢ１，Ｂ２には内部抵抗が存在することから、その閉回路電圧は、放電電流が大きくなるほど静的電圧から低くなり、充電電流が大きくなるほど静的電圧から高くなる特性がある。したがってバッテリＢ１，Ｂ２の閉回路電圧に対する使用電圧範囲の上限は、各々の静的電圧に対する使用電圧範囲の上限よりも高く、下限は、各々の静的電圧に対する使用電圧範囲の下限よりも低くなっている。換言すれば、バッテリＢ１，Ｂ２の閉回路電圧に対する使用電圧範囲は、各々の静的電圧に対する使用電圧範囲を含む。図２に示すように、第１バッテリＢ１の閉回路電圧に対する使用電圧範囲は、第２バッテリＢ２の閉回路電圧に対する使用電圧範囲と重複する。

【0029】

また充電電流が大きくなりすぎるとバッテリＢ１，Ｂ２の劣化が促進されることから、これらバッテリＢ１，Ｂ２の閉回路電圧に対する使用電圧範囲の上限は、これらバッテリＢ１，Ｂ２の状態に基づいて、これらバッテリＢ１，Ｂ２が劣化しないように定められる。以下では、これらバッテリＢ１，Ｂ２の閉回路電圧の使用範囲の上限を、劣化上限電圧ともいう。

【0030】

また放電電流が大きくなりすぎると、バッテリＢ１，Ｂ２の劣化が促進されることから、これらバッテリＢ１，Ｂ２の閉回路電圧に対する使用電圧範囲の下限は、これらバッテリＢ１，Ｂ２の状態に基づいて、これらバッテリＢ１，Ｂ２が劣化しないように定められる。以下では、これらバッテリＢ１，Ｂ２の閉回路電圧に対する使用電圧範囲の下限を、劣化下限電圧ともいう。

【0031】

図１に戻り、第１電力回路２は、第１バッテリＢ１と、この第１バッテリＢ１の正負両極と電圧変換器５の高圧側の正極端子及び負極端子とを接続する第１電力線２１ｐ，２１ｎと、これら第１電力線２１ｐ，２１ｎに設けられた正極コンタクタ２２ｐ及び負極コンタクタ２２ｎと、を備える。

【0032】

コンタクタ２２ｐ，２２ｎは、外部からの指令信号が入力されていない状態では開成して第１バッテリＢ１の両電極と第１電力線２１ｐ，２１ｎとの導通を絶ち、指令信号が入力されている状態では閉成して第１バッテリＢ１と第１電力線２１ｐ，２１ｎとを接続するノーマルオープン型である。これらコンタクタ２２ｐ，２２ｎは、第１バッテリＥＣＵ７４から送信される指令信号に応じて開閉する。なお正極コンタクタ２２ｐは、第１電力回路２や負荷回路４等に設けられる複数の平滑コンデンサへの突入電流を緩和するためのプリチャージ抵抗を有するプリチャージコンタクタとなっている。

【0033】

第２電力回路３は、第２バッテリＢ２と、この第２バッテリＢ２の正負両極と電圧変換器５の低圧側の正極端子及び負極端子とを接続する第２電力線３１ｐ，３１ｎと、これら第２電力線３１ｐ，３１ｎに設けられた正極コンタクタ３２ｐ及び負極コンタクタ３２ｎと、第２電力線３１ｐに設けられた電流センサ３３と、を備える。

【0034】

コンタクタ３２ｐ，３２ｎは、外部からの指令信号が入力されていない状態では開成して第２バッテリＢ２の両電極と第２電力線３１ｐ，３１ｎとの導通を絶ち、指令信号が入力されている状態では閉成して第２バッテリＢ２と第２電力線３１ｐ，３１ｎとを接続するノーマルオープン型である。これらコンタクタ３２ｐ，３２ｎは、第２バッテリＥＣＵ７５から送信される指令信号に応じて開閉する。なお正極コンタクタ３２ｐは、第１電力回路２や負荷回路４等に設けられる複数の平滑コンデンサへの突入電流を緩和するためのプリチャージ抵抗を有するプリチャージコンタクタとなっている。

【0035】

電流センサ３３は、第２電力線３１ｐを流れる電流、すなわち電圧変換器５を流れる電流である通過電流に応じた検出信号をコンバータＥＣＵ７３へ送信する。なお本実施形態では、通過電流の向きは、第２電力回路３側から第１電力回路２側を正とし、第１電力回路２側から第２電力回路３側を負とする。

【0036】

負荷回路４は、車両補機４２と、駆動モータＭが接続された電力変換器４３と、これら車両補機４２及び電力変換器４３と第１電力回路２とを接続する負荷電力線４１ｐ，４１ｎと、を備える。

【0037】

車両補機４２は、バッテリヒータ、エアコンプレッサ、ＤＣＤＣコンバータ、及び車載充電器等の複数の電気負荷によって構成される。車両補機４２は、負荷電力線４１ｐ，４１ｎによって第１電力回路２の第１電力線２１ｐ，２１ｎに接続されており、第１電力線２１ｐ，２１ｎにおける電力を消費することによって作動する。車両補機４２を構成する各種電気負荷の作動状態に関する情報は、例えばマネジメントＥＣＵ７１へ送信される。

【0038】

電力変換器４３は、負荷電力線４１ｐ，４１ｎによって、車両補機４２と並列になるように第１電力線２１ｐ，２１ｎに接続されている。電力変換器４３は、第１電力線２１ｐ，２１ｎと駆動モータＭとの間で電力を変換する。電力変換器４３は、例えば、複数のスイッチング素子（例えば、ＩＧＢＴ）をブリッジ接続して構成されるブリッジ回路を備えた、パルス幅変調によるＰＷＭインバータであり、直流電力と交流電力とを変換する機能を備える。電力変換器４３は、その直流入出力側において第１電力線２１ｐ，２１ｎに接続され、その交流入出力側において駆動モータＭのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに接続されている。電力変換器４３は、モータＥＣＵ７２の図示しないゲートドライブ回路から所定のタイミングで生成されるゲート駆動信号に従って各相のスイッチング素子をオン／オフ駆動することにより、第１電力線２１ｐ，２１ｎにおける直流電力を三相交流電力に変換して駆動モータＭに供給したり、駆動モータＭから供給される三相交流電力を直流電力に変換して第１電力線２１ｐ，２１ｎに供給したりする。

【0039】

電圧変換器５は、第１電力回路２と第２電力回路３とを接続し、これら両回路２，３の間で電圧を変換する。この電圧変換器５には、既知の昇圧回路が用いられる。

【0040】

図３は、電圧変換器５の回路構成の一例を示す図である。電圧変換器５は、第１バッテリＢ１が接続される第１電力線２１ｐ，２１ｎと、第２バッテリＢ２が接続される第２電力線３１ｐ，３１ｎと、を接続し、これら第１電力線２１ｐ，２１ｎ及び第２電力線３１ｐ，３１ｎの間で電圧を変換する。電圧変換器５は、第１リアクトルＬ１と、第２リアクトルＬ２と、第１ハイアーム素子５３Ｈと、第１ローアーム素子５３Ｌと、第２ハイアーム素子５４Ｈと、第２ローアーム素子５４Ｌと、負母線５５と、低圧側端子５６ｐ，５６ｎと、高圧側端子５７ｐ，５７ｎと、図示しない平滑コンデンサと、を組み合わせて構成されるフルブリッジ型のＤＣＤＣコンバータである。

【0041】

低圧側端子５６ｐ，５６ｎは、第２電力線３１ｐ，３１ｎに接続され、高圧側端子５７ｐ，５７ｎは第１電力線２１ｐ，２１ｎに接続される。負母線５５は、低圧側端子５６ｎと高圧側端子５７ｎとを接続する配線である。

【0042】

第１リアクトルＬ１は、その一端側が低圧側端子５６ｐに接続され、その他端側が第１ハイアーム素子５３Ｈと第１ローアーム素子５３Ｌとの接続ノード５３に接続される。第１ハイアーム素子５３Ｈ及び第１ローアーム素子５３Ｌは、それぞれ、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の既知のパワースイッチング素子と、このパワースイッチング素子に接続された還流ダイオードと、を備える。これらハイアーム素子５３Ｈ及びローアーム素子５３Ｌは、高圧側端子５７ｐと負母線５５との間で、直列に、この順で接続される。

【0043】

第１ハイアーム素子５３Ｈのパワースイッチング素子のコレクタは高圧側端子５７ｐに接続され、そのエミッタは第１ローアーム素子５３Ｌのコレクタに接続される。第１ローアーム素子５３Ｌのパワースイッチング素子のエミッタは、負母線５５に接続される。第１ハイアーム素子５３Ｈに設けられる還流ダイオードの順方向は、第１リアクトルＬ１から高圧側端子５７ｐへ向かう向きである。また第１ローアーム素子５３Ｌに設けられる還流ダイオードの順方向は、負母線５５から第１リアクトルＬ１へ向かう向きである。

【0044】

第２リアクトルＬ２は、その一端側が低圧側端子５６ｐに接続され、その他端側が第２ハイアーム素子５４Ｈと第２ローアーム素子５４Ｌとの接続ノード５４に接続される。第２ハイアーム素子５４Ｈ及び第２ローアーム素子５４Ｌは、それぞれ、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の既知のパワースイッチング素子と、このパワースイッチング素子に接続された還流ダイオードと、を備える。これらハイアーム素子５４Ｈ及びローアーム素子５４Ｌは、高圧側端子５７ｐと負母線５５との間で、直列に、この順で接続される。

【0045】

第２ハイアーム素子５４Ｈのパワースイッチング素子のコレクタは高圧側端子５７ｐに接続され、そのエミッタは第２ローアーム素子５４Ｌのコレクタに接続される。第２ローアーム素子５４Ｌのパワースイッチング素子のエミッタは、負母線５５に接続される。第２ハイアーム素子５４Ｈに設けられる還流ダイオードの順方向は、第２リアクトルＬ２から高圧側端子５７ｐへ向かう向きである。また第２ローアーム素子５４Ｌに設けられる還流ダイオードの順方向は、負母線５５から第２リアクトルＬ２へ向かう向きである。

【0046】

電圧変換器５は、コンバータＥＣＵ７３の図示しないゲートドライブ回路から所定のタイミングで生成されるゲート駆動信号に従い、第１ハイアーム素子５３Ｈ及び第２ローアーム素子５４Ｌと、第１ローアーム素子５３Ｌ及び第２ハイアーム素子５４Ｈとを交互にオン／オフ駆動することにより、第１電力線２１ｐ，２１ｎと第２電力線３１ｐ，３１ｎとの間で電圧を変換する。

【0047】

第２バッテリＢ２の静的電圧は、基本的には第１バッテリＢ１の静的電圧よりも低く維持される。したがって基本的には、第１電力線２１ｐ，２１ｎの電圧は第２電力線３１ｐ，３１ｎの電圧よりも高い。そこでコンバータＥＣＵ７３は、第１バッテリＢ１から出力される電力と第２バッテリＢ２から出力される電力との両方を用いて駆動モータＭを駆動する場合には、電圧変換器５において昇圧機能が発揮されるように電圧変換器５を操作する。昇圧機能とは、低圧側端子５６ｐ，５６ｎが接続されている第２電力線３１ｐ，３１ｎにおける電力を昇圧して、高圧側端子５７ｐ，５７ｎが接続されている第１電力線２１ｐ，２１ｎに出力する機能をいい、これにより第２電力線３１ｐ，３１ｎ側から第１電力線２１ｐ，２１ｎ側へ正の通過電流が流れる。また第２バッテリＢ２の放電を抑制し、第１バッテリＢ１から出力される電力のみで駆動モータＭを駆動する場合、コンバータＥＣＵ７３は、電圧変換器５をオフにし、第１電力線２１ｐ，２１ｎから第２電力線３１ｐ，３１ｎへ電流が流れないようにする。

【0048】

また減速時に駆動モータＭから第１電力線２１ｐ，２１ｎに出力される回生電力によって第１バッテリＢ１や第２バッテリＢ２を充電する場合には、コンバータＥＣＵ７３は、電圧変換器５において降圧機能を発揮されるように電圧変換器５を操作する。降圧機能とは、高圧側端子５７ｐ，５７ｎが接続されている第１電力線２１ｐ，２１ｎにおける電力を降圧して、低圧側端子５６ｐ，５６ｎが接続されている第２電力線３１ｐ，３１ｎに出力する機能をいい、これにより第１電力線２１ｐ，２１ｎ側から第２電力線３１ｐ，３１ｎ側へ負の通過電流が流れる。

【0049】

図１に戻り、第１バッテリＥＣＵ７４は、主に第１バッテリＢ１の状態監視及び第１電力回路２のコンタクタ２２ｐ，２２ｎの開閉操作を担うコンピュータである。第１バッテリＥＣＵ７４は、第１バッテリセンサユニット８１から送信される検出値を用いた既知のアルゴリズムに基づいて、第１バッテリＢ１の内部状態を表す様々なパラメータ、より具体的には、第１バッテリＢ１の温度、第１バッテリＢ１の内部抵抗、第１バッテリＢ１の静的電圧、第１バッテリＢ１の閉回路電圧、第１バッテリＢ１から出力可能な電力に相当する第１出力上限、及び第１バッテリＢ１の充電率に相当する第１ＳＯＣ等を算出する。以上より本実施形態において、第１バッテリＢ１の出力上限である第１出力上限を取得する第１出力上限取得手段は、第１バッテリセンサユニット８１及び第１バッテリＥＣＵ７４によって構成される。また本実施形態において、第１バッテリＢ１の残量に応じて増減する第１残量パラメータとしての第１ＳＯＣを取得する第１残量パラメータ取得手段は、第１バッテリセンサユニット８１及び第１バッテリＥＣＵ７４によって構成される。第１バッテリＥＣＵ７４において取得した第１バッテリＢ１の内部状態を表すパラメータに関する情報は、例えばマネジメントＥＣＵ７１へ送信される。

【0050】

第２バッテリＥＣＵ７５は、主に第２バッテリＢ２の状態監視及び第２電力回路３のコンタクタ３２ｐ，３２ｎの開閉操作を担うコンピュータである。第２バッテリＥＣＵ７５は、第２バッテリセンサユニット８２から送信される検出値を用いた既知のアルゴリズムに基づいて、第２バッテリＢ２の内部状態を表す様々なパラメータ、より具体的には、第２バッテリＢ２の温度、第２バッテリＢ２の内部抵抗、第２バッテリＢ２の静的電圧、第２バッテリＢ２の閉回路電圧、第２バッテリＢ２から出力可能な電力に相当する第２出力上限、及び第２バッテリＢ２の充電率に相当する第２ＳＯＣ等を算出する。以上より本実施形態において、第２バッテリＢ２の静的電圧を取得する第２電圧パラメータ取得手段は、第２バッテリセンサユニット８２及び第２バッテリＥＣＵ７５によって構成される。第２バッテリＥＣＵ７５において取得した第２バッテリＢ２の内部状態を表すパラメータに関する情報は、例えばマネジメントＥＣＵ７１へ送信される。

【0051】

マネジメントＥＣＵ７１は、主に電源システム１全体における電力の流れを管理するコンピュータである。マネジメントＥＣＵ７１は、後に図４を参照して説明する電力マネジメント処理を実行することにより、駆動モータＭで発生するトルクに対する指令に相当するトルク指令信号と、電圧変換器５を通過する電力であるコンバータ通過電力に対する指令に相当するコンバータ通過電力指令信号とを生成する。

【0052】

またマネジメントＥＣＵ７１には、充電要求ランプ９１と、モニタ９２と、残走行距離メータ９３と、が接続されている。これら充電要求ランプ９１、モニタ９２、及び残走行距離メータ９３は、それぞれドライバが視認可能な位置に設けられている。

【0053】

充電要求ランプ９１は、ドライバに対し第１バッテリＢ１の充電を促すための報知手段の１つである。マネジメントＥＣＵ７１は、第１ＳＯＣが所定のランプ点灯閾値（例えば、後述の図６参照）より大きい場合には充電要求ランプ９１を消灯し、第１ＳＯＣがランプ点灯閾値以下になった場合には充電要求ランプ９１を点灯する。これによりドライバに対し第１バッテリＢ１の充電を促す。なお第１ＳＯＣと第１出力上限とは概ね比例する関係にあることから、マネジメントＥＣＵ７１は、第１出力上限と所定の閾値とを比較することによって充電要求ランプ９１を消灯又は点灯させてもよい。

【0054】

残走行距離メータ９３は、ドライバに対し走行可能な距離である残走行可能距離を報知するための報知手段の１つである。マネジメントＥＣＵ７１は、第１ＳＯＣ、第２ＳＯＣ、第１出力上限、及び第２出力上限を用いた既知のアルゴリズムによって残走行可能距離を算出し、この数値を残走行距離メータ９３に表示する。ここでマネジメントＥＣＵ７１は、第１出力上限と第２出力上限との和であるシステム出力上限が所定の出力閾値（例えば、後述の図８参照）未満である場合には、残走行可能距離を０とする。

【0055】

モニタ９２は、電源システム１の状態に関する警告情報を、文字や図形等によって表示することにより、ドライバに対し電源システム１の状態を放置する情報表示装置である。なおこの警告情報の内容や、モニタ９２に警告情報を表示するタイミングについては、後に図５を参照しながら説明する。

【0056】

モータＥＣＵ７２は、主に、電力変換器４３を操作し、第１電力回路２と駆動モータＭとの間における電力の流れ、すなわち電力変換器４３を通過する電力であるインバータ通過電力の流れを制御するコンピュータである。なお以下においてインバータ通過電力は、第１電力回路２から駆動モータＭへ電力が流れる場合、すなわち駆動モータＭの力行運転時である場合に正とする。またインバータ通過電力は、駆動モータＭから第１電力回路２へ電力が流れる場合、すなわち駆動モータＭの回生運転時である場合に負とする。モータＥＣＵ７２は、マネジメントＥＣＵ７１においてインバータ通過電力に対する指令に基づいて算出されるトルク指令信号に基づいて、この指令に応じたトルクが駆動モータＭにおいて発生するように電力変換器４３を操作する。

【0057】

コンバータＥＣＵ７３は、主に、電圧変換器５を操作し、第１電力回路２と第２電力回路３との間における電力の流れ、すなわち電圧変換器５を通過する電力であるコンバータ通過電力の流れを制御するコンピュータである。なお以下においてコンバータ通過電力は、第２電力回路３から第１電力回路２へ電力が流れる場合、すなわち第２バッテリＢ２から電力を放電し、第１電力回路２を供給する場合に正とする。またコンバータ通過電力は、第１電力回路２から第２電力回路３へ電力が流れる場合、すなわち第１電力回路２における電力で第２バッテリＢ２を充電する場合に負とする。コンバータＥＣＵ７３は、マネジメントＥＣＵ７１から送信されるコンバータ通過電力指令信号に応じて、指令に応じたコンバータ通過電力が電圧変換器５を通過するように電圧変換器５を操作する。より具体的には、コンバータＥＣＵ７３は、コンバータ通過電力指令信号に基づいて、電圧変換器５における通過電流に対する目標である目標電流を算出するとともに、電流センサ３３によって検出される通過電流（以下、「実通過電流」ともいう）が目標電流になるように、既知のフィードバック制御アルゴリズムに従って電圧変換器５を操作する。

【0058】

図４は、電力マネジメント処理の具体的な手順を示すフローチャートである。この電力マネジメント処理は、残走行可能距離が０になるまで、すなわちシステム出力上限が出力閾値以下になるまで、マネジメントＥＣＵ７１において所定の周期で繰り返し実行される。

【0059】

始めにＳ１では、マネジメントＥＣＵ７１は、車両補機４２において要求されている電力である要求補機電力Ｐａｕｘを算出し、Ｓ２に移る。マネジメントＥＣＵ７１は、車両補機４２から送信される各種電気負荷の作動状態に関する情報に基づいて要求補機電力Ｐａｕｘを算出する。

【0060】

Ｓ２では、マネジメントＥＣＵ７１は、電力変換器４３におけるインバータ通過電力に対する要求に相当する要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄを算出し、Ｓ３に移る。マネジメントＥＣＵ７１は、ドライバによるアクセルペダルやブレーキペダル等のペダル類Ｐ（図１参照）の操作量に基づいてドライバによる要求駆動トルクを算出し、この要求駆動トルクを電力に換算することによって要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄを算出する。

【0061】

Ｓ３では、マネジメントＥＣＵ７１は、電圧変換器５におけるコンバータ通過電力に対する上限に相当するコンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘを算出し、Ｓ４に移る。なおコンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘを算出する具体的な手順については、後に図５を参照しながら詳細に説明する。

【0062】

Ｓ４では、マネジメントＥＣＵ７１は、電力変換器４３におけるインバータ通過電力に対する上限に相当するインバータ通過電力上限Ｐｍｏｔ＿ｍａｘを算出し、Ｓ５に移る。なおインバータ通過電力上限Ｐｍｏｔ＿ｍａｘを算出する具体的な手順については、後に図６を参照しながら詳細に説明する。

【0063】

Ｓ５では、マネジメントＥＣＵ７１は、要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄがインバータ通過電力上限Ｐｍｏｔ＿ｍａｘ以下であるか否かを判定する。

【0064】

Ｓ５における判定結果がＹＥＳである場合（Ｐｍｏｔ＿ｄ≦Ｐｍｏｔ＿ｍａｘである場合）、マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ２において算出した要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄを電力変換器４３におけるインバータ通過電力に対する目標に相当する目標インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄとし（Ｓ６参照）、Ｓ８に移る。

【0065】

Ｓ５における判定結果がＮＯである場合（Ｐｍｏｔ＿ｄ＞Ｐｍｏｔ＿ｍａｘである場合）、マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ４の処理によって算出したインバータ通過電力上限Ｐｍｏｔ＿ｍａｘを目標インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄとし（Ｓ７参照）、Ｓ８に移る。

【0066】

Ｓ８では、マネジメントＥＣＵ７１は、電圧変換器５におけるコンバータ通過電力に対する目標に相当する目標コンバータ通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄを算出した後、Ｓ９に移る。より具体的には、マネジメントＥＣＵ７１は、コンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘ以下の範囲内において、第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２から所定の割合で充放電されるように、目標コンバータ通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄを算出する。

【0067】

またマネジメントＥＣＵ７１は、後述の積極放電制御要求フラグの値が“１”である場合、目標コンバータ通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄを０より大きくかつコンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘ以下の正値に設定する。これによりマネジメントＥＣＵ７１は、積極放電制御要求フラグの値が“１”である場合、第２バッテリＢ２から電力を放電させ、第２ＳＯＣを積極的に低下させる積極放電制御を実行する。

【0068】

またマネジメントＥＣＵ７１は、後述のレンジ延長制御において、コンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘを第２バッテリＢ２の第２出力上限より小さくすることにより、第２バッテリＢ２の放電を第２出力上限より制限している間であり（後述の図６のＳ４２参照）、かつ第２ＳＯＣが所定の目標第２ＳＯＣ未満である場合には、目標コンバータ通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄを積極的に０未満にし、第１電力回路２における電力で第２バッテリＢ２を積極的に充電することが好ましい。

【0069】

Ｓ９では、マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ８で算出した目標コンバータ通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄに応じたコンバータ通過電力指令信号を生成し、これをコンバータＥＣＵ７３へ送信し、Ｓ１０に移る。これにより第２バッテリＢ２には目標コンバータ通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄに応じた電力が充放電される。

【0070】

Ｓ１０では、マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ６又はＳ７で算出した目標インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄに基づいてトルク指令信号を生成し、これをモータＥＣＵ７２へ送信し、電力マネジメント処理を終了する。より具体的には、マネジメントＥＣＵ７１は、目標インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄをトルクに変換することによって目標駆動トルクを算出し、この目標駆動トルクに応じたトルク指令信号を生成する。モータＥＣＵ７２は、このトルク指令信号に基づいて電力変換器４３を操作する。これにより第１電力回路２と駆動モータＭとの間には、目標インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄに応じた電力が流れる。

【0071】

図５は、コンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘを算出する手順を示すフローチャートである。

【0072】

始めにＳ２０では、マネジメントＥＣＵ７１は、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍを取得し、Ｓ２１に移る。次にＳ２１では、マネジメントＥＣＵ７１は、第２出力上限Ｐ２＿ｌｉｍを取得し、Ｓ２２に移る。次にＳ２２では、マネジメントＥＣＵ７１は、充電要求ランプ９１が点灯中であるか否か、すなわち第１ＳＯＣがランプ点灯閾値未満であるか否かを判定する。

【0073】

マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ２２の判定結果がＮＯである場合、すなわち第１ＳＯＣがランプ点灯閾値以上である場合には、Ｓ２３に移る。Ｓ２３では、マネジメントＥＣＵ７１は、第１バッテリＢ１の閉回路電圧に相当する第１電圧パラメータＣＣＶ１を取得し、Ｓ２４に移る。以下では、マネジメントＥＣＵ７１は、第１バッテリＢ１の閉回路電圧の実効値を第１電圧パラメータＣＣＶ１として算出する場合について説明するが、本発明はこれに限らない。マネジメントＥＣＵ７１は、例えば第１バッテリＢ１から後述のレンジ延長制御における出力閾値Ｐｅ０に相当する電力が出力されているときにおける第１バッテリＢ１の閉回路電圧を第１電圧パラメータＣＣＶ１として算出してもよい。

【0074】

Ｓ２４では、マネジメントＥＣＵ７１は、第２バッテリＢ２の静的電圧に相当する第２電圧パラメータＯＣＶ２を取得し、Ｓ２５に移る。

【0075】

Ｓ２５では、マネジメントＥＣＵ７１は、第２電圧パラメータＯＣＶ２は第１電圧パラメータＣＣＶ１より大きいか否かを判定する。マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ２５の判定結果がＮＯである場合、第２バッテリＢ２から意図しない電力が放電されるおそれは無いと判断し、Ｓ２６に移る。Ｓ２６では、マネジメントＥＣＵ７１は、積極放電制御要求フラグの値を“０”にリセットした後、Ｓ２７に移る。Ｓ２７では、マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ２０及びＳ２１で取得した出力上限Ｐ１＿ｌｉｍ，Ｐ２＿ｌｉｍを用いた通常制御に基づいてコンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘを算出し、図４のＳ４の処理に移る。

【0076】

マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ２５の判定結果がＹＥＳである場合、第２バッテリＢ２から意図しない電力が放電されるおそれがあると判断し、Ｓ２８に移る。Ｓ２８では、マネジメントＥＣＵ７１は、第２電圧パラメータＯＣＶ２が第１電圧パラメータＣＣＶ１以下になるように第２バッテリＢ２から積極的に電力を放電させる積極放電制御を開始するべく、積極放電制御要求フラグの値を“１”にした後、Ｓ２９に移る。Ｓ２９では、マネジメントＥＣＵ７１は、第２出力上限Ｐ２＿ｌｉｍをコンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘとし、図４のＳ４の処理に移る。これによりマネジメントＥＣＵ７１は、積極放電制御を実行する（図４のＳ８参照）。

【0077】

マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ２２の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち第１ＳＯＣがランプ点灯閾値未満である場合には、Ｓ３０に移る。

【0078】

Ｓ３０では、マネジメントＥＣＵ７１は、モニタ９２に、所定の警告情報を表示し、Ｓ３１に移る。以下で説明するように、第１ＳＯＣがランプ点灯閾値未満である場合、第２バッテリＢ２の出力が制限されるため、ドライバの要求を実現できなくなってしまい、ドライバが違和感を覚えるおそれがある。そこでＳ３０では、マネジメントＥＣＵ７１は、現在、駆動モータＭへの出力電力が制限されている状態である旨のメッセージ、及び速やかに第１バッテリＢ１を充電するよう促す旨のメッセージをモニタ９２に表示する。

【0079】

Ｓ３１では、マネジメントＥＣＵ７１は、積極放電制御要求フラグの値を“０”にリセットした後、Ｓ３２に移る。Ｓ３２では、マネジメントＥＣＵ７１は、図６を参照して説明するレンジ延長制御を実行することによってコンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘを算出し、図４のＳ４の処理に移る。

【0080】

図６は、レンジ延長制御によってコンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘを算出する具体的な手順を示すフローチャートである。

【0081】

Ｓ４１では、マネジメントＥＣＵ７１は、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０以下であるか否かを判定する。ここで出力閾値Ｐｅ０は、例えば、第１バッテリＢ１をできるだけ速やかに充電する必要がある車両Ｖが、外部充電設備へ到達できるよう市街地を走行するために最低限必要な電力の値に設定される。

【0082】

マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ４１の判定結果がＮＯである場合、すなわち第１ＳＯＣがランプ点灯閾値未満であり（図５のＳ２２参照）、かつ第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０より大きい場合（図６のＳ４１参照）には、Ｓ４２に移る。Ｓ４２では、マネジメントＥＣＵ７１は、コンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘを０とし、すなわち第２バッテリＢ２の放電を禁止し、図４のＳ４の処理に移る。

【0083】

マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ４１の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち第１ＳＯＣがランプ点灯閾値未満であり（図５のＳ２２参照）、かつ第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０以下である場合（図６のＳ４１参照）には、Ｓ４３に移る。Ｓ４３では、マネジメントＥＣＵ７１は、第２バッテリＢ２に対するブースト許可出力Ｐ２ｂｓｔを算出し、Ｓ４４に移る。より具体的には、マネジメントＥＣＵ７１は、出力閾値Ｐｅ０から第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍを減算することによって、ブースト許可出力Ｐ２ｂｓｔを算出する（Ｐ２ｂｓｔ＝Ｐｅ０－Ｐ１＿ｌｉｍ）。すなわち、出力閾値Ｐｅ０と第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍとの差分をブースト許可出力Ｐ２ｂｓｔとする。

【0084】

Ｓ４４では、マネジメントＥＣＵ７１は、ブースト許可出力Ｐ２ｂｓｔをコンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘとし、図４のＳ４の処理に移る。すなわち、マネジメントＥＣＵ７１は、第１ＳＯＣがランプ点灯閾値未満であり、かつ第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０以下である場合には、コンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘを０より大きな値とし、第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２の出力電力を合成することによって出力閾値Ｐｅ０を確保できるよう、第２バッテリＢ２の放電を許可する。すなわちマネジメントＥＣＵ７１は、第１ＳＯＣがランプ点灯閾値未満でありかつ第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０以下である場合、第１ＳＯＣがランプ点灯閾値未満でありかつ第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０より大きい場合より、コンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘを大きな値にし、第２バッテリＢ２の放電を許容する。

【0085】

図７は、インバータ通過電力上限Ｐｍｏｔ＿ｍａｘを算出する手順を示すフローチャートである。

【0086】

始めにＳ５１では、マネジメントＥＣＵ７１は、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍを取得し、Ｓ５２に移る。Ｓ５２では、マネジメントＥＣＵ７１は、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０以下であるか否かを判定する。

【0087】

マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ５２の判定結果がＮＯである場合、すなわち第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０より大きい場合には、Ｓ５３に移り、Ｓ５１で取得した第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍと図４の処理によって算出したコンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘとの和から、図３のＳ１で取得した要求補機電力Ｐａｕｘを減算することにより、インバータ通過電力上限Ｐｍｏｔ＿ｍａｘを算出し（Ｐｍｏｔ＿ｍａｘ＝Ｐ１＿ｌｉｍ＋Ｐｃｎｖ＿ｍａｘ－Ｐａｕｘ）、図４のＳ５の処理に移る。

【0088】

マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ５２の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０以下である場合には、Ｓ５４に移る。Ｓ５４では、マネジメントＥＣＵ７１は、出力閾値Ｐｅ０をインバータ通過電力上限Ｐｍｏｔ＿ｍａｘとし（Ｐｍｏｔ＿ｍａｘ＝Ｐｅ０）、図４のＳ５の処理に移る。

【0089】

図８は、第１ＳＯＣがランプ点灯閾値の近傍まで低下した時における第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍ（破線）及びシステム出力Ｐｓｙｓ（実線）の変化を示す図である。ここでシステム出力Ｐｓｙｓとは、第１バッテリＢ１から出力される電力と第２バッテリＢ２から出力される電力との和である。なお図８の例では、理解を容易にするため、要求補機電力Ｐａｕｘは０とし、要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄを常に最大とした場合を示す。

【0090】

第１ＳＯＣがランプ点灯閾値より大きい場合、第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２から電力が持ち出されることにより、第１ＳＯＣの低下とともに第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍも低下する。このためシステム出力Ｐｓｙｓは、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍの低下とともに経路Ｃ１をたどり、徐々に低下する。

【0091】

ここでマネジメントＥＣＵ７１は、第１ＳＯＣがランプ点灯閾値以下になるまでの間において、第２バッテリＢ２の静的電圧に相当する第２電圧パラメータＯＣＶ２が第１バッテリＢ１の閉回路電圧に相当する第１電圧パラメータＣＣＶ１より大きい場合、第２出力上限Ｐ２＿ｌｉｍをコンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘとし（図５のＳ２９参照）、第２電圧パラメータＯＣＶ２が第１電圧パラメータＣＣＶ１以下になるまで第２バッテリＢ２の電力を放電させる積極放電制御を実行する（図４のＳ８、図５のＳ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、及びＳ２８参照）。これにより、第１ＳＯＣがランプ点灯閾値以下まで低下した時点では、第２電圧パラメータＯＣＶ２を第１電圧パラメータＣＣＶ１未満にすることができる。

【0092】

このような積極放電制御を実行した後、マネジメントＥＣＵ７１は、第１ＳＯＣがランプ点灯閾値以下になったことに応じてレンジ延長制御を開始する（図５のＳ３２参照）。またこのレンジ延長制御では、マネジメントＥＣＵ７１は、第１バッテリＢ１の第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０より大きい場合には、コンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘを０とし（図６のＳ４１、及びＳ４２参照）、第２バッテリＢ２の放電を禁止する。このためシステム出力Ｐｓｙｓは、経路Ｃ２をたどり、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍまで低下する。

【0093】

その後マネジメントＥＣＵ７１は、第１バッテリＢ１の第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０まで低下したことに応じて、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍをインバータ通過電力上限Ｐｍｏｔ＿ｍａｘとし、第１電力回路２から駆動モータＭへ供給される電力を第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍ以下に制限する（図７のＳ５２、Ｓ５４参照）。またマネジメントＥＣＵ７１は、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０まで低下すると、第１バッテリＢ１による不足分を補うように第２バッテリＢ２の放電を許可する（図６のＳ４１、Ｓ４３、Ｓ４４参照）。このためシステム出力Ｐｓｙｓは、出力閾値Ｐｅ０上の経路Ｃ３をたどる。その後、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが低下し、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍ及び第２出力上限Ｐ２＿ｌｉｍの和であるシステム出力上限が出力閾値Ｐｅ０未満になると、残走行可能距離が０となる。これにより、残走行可能距離が０になるまで、第１バッテリＢ１に蓄えられている電力を使い切ることができる。また電源システム１では、このように第２バッテリＢ２の放電の禁止を伴うレンジ延長制御を開始する前に、第２電圧パラメータＯＣＶ２が第１電圧パラメータＣＣＶ１以下になるまで積極放電制御を実行することにより、レンジ延長制御の実行中であり第２バッテリＢ２の放電を禁止している間に第２バッテリＢ２が意図せず放電に転じてしまい、結果として第１バッテリＢ１に蓄えられている電力を使い切る前に残走行可能距離が０になってしまうことを防止することができる。

【0094】

本実施形態に係る電源システム１によれば、以下の効果を奏する。
（１）電源システム１では、第１バッテリＢ１を有する第１電力回路２と、閉回路電圧に対する使用電圧範囲が第１バッテリＢ１と重複しかつ静的電圧が第１バッテリＢ１よりも低い第２バッテリＢ２を有する第２電力回路３とを電圧変換器５で接続し、第１電力回路２と駆動モータＭとを電力変換器４３で接続する。電子制御ユニット群７は、電力変換器４３及び電圧変換器５を操作することによって第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２の充放電を制御する。ここで何らかの理由によって第２バッテリＢ２からの放電を禁止又は抑制したい場合、電子制御ユニット群７は駆動モータＭにおける要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄの全て又は大部分が第１バッテリＢ１から出力される電力で賄われるように電圧変換器５や電力変換器４３を操作する。しかしながら第１バッテリＢ１を流れる電流が増加すると、第１バッテリＢ１の閉回路電圧が第２バッテリＢ２の静的電圧より低くなってしまい、第２バッテリＢ２から意図せず電力が出力される場合がある。これに対し電子制御ユニット群７は、第２バッテリＢ２の静的電圧に相当する第２電圧パラメータＯＣＶ２が第１バッテリＢ１の閉回路電圧に相当する第１電圧パラメータＣＣＶ１以下になるように第２バッテリＢ２から電力を放電させる。よって電源システム１によれば、第２バッテリＢ２の静的電圧が第１バッテリＢ１の閉回路電圧を下回ってしまうことによって第２バッテリＢ２が意図せず放電に転じてしまうのを防止することができる。

【0095】

（２）電子制御ユニット群７は、第１ＳＯＣがランプ点灯閾値以上である場合、第２電圧パラメータＯＣＶ２が第１電圧パラメータＣＣＶ１以下になるように第２バッテリＢ２から電力を放電させる積極放電制御を実行し、第１ＳＯＣがランプ点灯閾値未満である場合に、第２バッテリＢ２の放電の制限を伴うレンジ延長制御を実行する。これにより、第１バッテリＢ１に蓄えられている電力を使い切るためのレンジ延長制御を開始するまでの間に第２バッテリＢ２に過剰な電力が蓄えられている場合には、レンジ延長制御の実行中に第２バッテリＢ２から意図しない電力が放電されないように第２バッテリの第２ＳＯＣを積極的に減らすことができる。

【0096】

（３）電源システム１において、マネジメントＥＣＵ７１は、第１バッテリＢ１の閉回路電圧の実効値を第１電圧パラメータＣＣＶ１として取得する。第１バッテリＢ１の閉回路電圧の瞬時値は、駆動モータＭを含む負荷変動に応じて変動する。これに対し電源システム１では、第１バッテリＢ１の閉回路電圧の実効値を第１電圧パラメータＣＣＶ１とすることにより、第２バッテリＢ２からの放電を過剰に抑制してしまうことによる運転性能の悪化を防止することができる。

【0097】

（４）電源システム１において、マネジメントＥＣＵ７１は、第１バッテリＢ１から出力閾値Ｐｅ０に相当する電力が出力されているときにおける第１バッテリＢ１の閉回路電圧を第１電圧パラメータＣＣＶ１として取得する。電源システム１によれば、第２電圧パラメータＯＣＶ２がこのように定義された第１電圧パラメータＣＣＶ１以下になるまで積極放電制御を実行することにより、レンジ延長制御の実行中に第２バッテリＢ２から意図せず電力が放電されてしまうことをより確実に防止することができる。

【0098】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。

【符号の説明】

【0099】

Ｖ…電動車両
Ｍ…駆動モータ（回転電機）
１…電源システム
２…第１電力回路
２１ｐ，２１ｎ…第１電力線
Ｂ１…第１バッテリ（第１蓄電装置）
３…第２電力回路（第２電力回路）
３１ｐ，３１ｎ…第２電力線
Ｂ２…第２バッテリ（第２蓄電装置）
４…負荷回路
４３…電力変換器
５…電圧変換器
７…電子制御ユニット群７（電力制御手段）
７１…マネジメントＥＣＵ（第１電圧パラメータ取得手段）
７２…モータＥＣＵ
７３…コンバータＥＣＵ
７４…第１バッテリＥＣＵ（第１出力上限取得手段、第１残量パラメータ取得手段、第１電圧パラメータ取得手段）
７５…第２バッテリＥＣＵ（第２電圧パラメータ取得手段）
８１…第１バッテリセンサユニット（第１出力上限取得手段、第１残量パラメータ取得手段、第１電圧パラメータ取得手段）
８２…第２バッテリセンサユニット（第２電圧パラメータ取得手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】