特許 7594473 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】2024-11-26

(45)【発行日】2024-12-04

(54)【発明の名称】電源システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20241127BHJP

   H02J 7/02 20160101ALI20241127BHJP

   B60L 58/20 20190101ALI20241127BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20241127BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20241127BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 302C

H02J7/00 P

H02J7/02 F

B60L58/20

H01M10/44 P

H01M10/48 P

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021046313

(22)【出願日】2021-03-19

(65)【公開番号】P2022145064

(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】大石 新

(72)【発明者】

【氏名】小熊 宏和

(72)【発明者】

【氏名】山田 保雄

(72)【発明者】

【氏名】長澤 稔

(72)【発明者】

【氏名】金丸 善博

【審査官】木村 励

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１６２２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－２０２６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１５０７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１９５２２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１９５２１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－２０２６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－７３９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１６９３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－７３９１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｊ ７／０２

Ｂ６０Ｌ ５８／２０

Ｈ０１Ｍ １０／４４

Ｈ０１Ｍ １０／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１蓄電装置及び当該第１蓄電装置が接続された第１電力線を有する第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蓄電装置及び当該第２蓄電装置が接続された第２電力線を有する第２電力回路と、
前記第１電力線と前記第２電力線との間で電圧を変換する電圧変換器と、
前記第１電力線と回転電機との間で電力を変換する電力変換器と、
前記第１蓄電装置の第１電圧を取得する第１電圧取得手段と、
前記第２蓄電装置の第２電圧を取得する第２電圧取得手段と、
前記回転電機における要求電力を取得する要求電力取得手段と、
前記要求電力に基づいて前記電力変換器、前記電圧変換器、及び前記第２電力回路を操作する電力制御手段と、を備える電源システムであって、
前記電力制御手段は、前記第２蓄電装置の出力制限が要求されている間に前記第１電圧と前記第２電圧との電圧差が第１電圧差閾値未満になった場合、前記第２蓄電装置を前記第２電力線から遮断することを特徴とする電源システム。

【請求項2】

前記電力制御手段は、前記第２蓄電装置の出力制限が要求されている間に前記電圧差が前記第１電圧差閾値未満になった場合、前記第２蓄電装置の入出力電力の絶対値が電力閾値以下になるように前記電圧変換器を操作し、前記第２蓄電装置の入出力電力が前記電力閾値以下になった後、前記第２蓄電装置を前記第２電力線から遮断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】

前記電力制御手段は、前記第２蓄電装置を前記第２電力線から遮断した後、前記第２蓄電装置の出力制限が解除された場合、又は、前記電圧差が第２電圧差閾値以上になった場合、前記第２蓄電装置を前記第２電力線に接続することを特徴とする請求項１又は２に記載の電源システム。

【請求項4】

前記第１及び第２電圧取得手段は、それぞれ前記第１及び第２蓄電装置の閉回路電圧の下限を前記第１及び第２電圧として取得することを特徴とする請求項１から３の何れか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）及び当該第１蓄電装置が接続された第１電力線（例えば、後述の第１電力線２１ｐ，２１ｎ）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）及び当該第２蓄電装置が接続された第２電力線（例えば、後述の第２電力線３１ｐ，３１ｎ）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電力線と前記第２電力線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電力線と回転電機（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、前記第１蓄電装置の第１電圧（例えば、後述の第１閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ１）を取得する第１電圧取得手段（例えば、後述の電子制御ユニット群７、及び第１バッテリセンサユニット８１）と、前記第２蓄電装置の第２電圧（例えば、後述の第２閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ２）を取得する第２電圧取得手段（例えば、後述の電子制御ユニット群７、及び第２バッテリセンサユニット８２）と、前記回転電機における要求電力を取得する要求電力取得手段（例えば、後述のペダル類Ｐ、及びマネジメントＥＣＵ７１）と、前記要求電力に基づいて前記電力変換器、前記電圧変換器、及び前記第２電力回路を操作する電力制御手段（例えば、後述の電子制御ユニット群７）と、を備え、前記電力制御手段は、前記第２蓄電装置の出力制限が要求されている間に前記第１電圧と前記第２電圧との電圧差が第１電圧差閾値（例えば、後述の第１電圧差閾値Ａ）未満になった場合、前記第２蓄電装置を前記第２電力線から遮断することを特徴とする。

【0008】

（２）この場合、前記電力制御手段は、前記第２蓄電装置の出力制限が要求されている間に前記電圧差が前記第１電圧差閾値未満になった場合、前記第２蓄電装置の入出力電力の絶対値が電力閾値（例えば、後述の電力閾値Ｂ）以下になるように前記電圧変換器を操作し、前記第２蓄電装置の入出力電力が前記電力閾値以下になった後、前記第２蓄電装置を前記第２電力線から遮断することが好ましい。

【0009】

（３）この場合、前記電力制御手段は、前記第２蓄電装置を前記第２電力線から遮断した後、前記第２蓄電装置の出力制限が解除された場合、又は、前記電圧差が第２電圧差閾値（例えば、後述の第２電圧差閾値Ｃ）以上になった場合、前記第２蓄電装置を前記第２電力線に接続することが好ましい。

【0010】

（４）この場合、前記第１及び第２電圧取得手段は、それぞれ前記第１及び第２蓄電装置の閉回路電圧の下限を前記第１及び第２電圧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、回転電機における要求電力に基づいて電力変換器、電圧変換器、及び第２電力回路を操作する。このような電源システムでは、例えば加速要求に応じて要求電力が増加すると、電力制御手段は、要求電力に応じた出力電力が電力変換器から回転電機に供給されるように電力変換器や電圧変換器を操作し、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抑制（禁止を含む）したい場合、電力制御手段は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２蓄電装置の出力制限が要求されている間に第１蓄電装置の第１電圧と第２蓄電装置の第２電圧との電圧差が第１電圧差閾値未満になった場合、第２蓄電装置を第２電力回路の第２電力線から遮断する。よって本発明によれば、第２蓄電装置は、第２電力線、ひいては第１電力回路から確実に切り離されるので、第２蓄電装置からの意図しない放電を確実に抑制できる。

【0012】

なお本願出願人による特開２０２０－１６２２５１号公報には、第１蓄電装置の出力電力を第２蓄電装置の状態に基づいて算出した制限電力を超えないように電力変換器を操作することにより、第２蓄電装置からの意図しない放電を抑制する技術が示されている。このため特開２０２０－１６２２５１号公報に示された技術によれば、第１蓄電装置の出力電力を制限する必要があり、要求電力を回転電機に供給できなくなってしまう場合がある これに対し本発明によれば、第１蓄電装置の出力電力を抑制する必要が無いので、第２蓄電装置からの意図しない放電を抑制しつつ、要求電力を回転電機に供給し続けることができる。

【0013】

（２）本発明において、電力制御手段は、第２蓄電装置の出力制限が要求されている間に電圧差が第１電圧差閾値未満になった場合、第２蓄電装置の入出力電力の絶対値が電力閾値以下になるように電圧変換器を操作し、第２蓄電装置の入出力電力が電力閾値以下になった後、第２蓄電装置を第２電力線から遮断する。これにより、第２蓄電装置に放電電流又は充電電流が流れている状態で第２蓄電装置を第２電力線から遮断してしまうことによって車両挙動に与えてしまう影響を抑制することができる。

【0014】

（３）本発明において、電力制御手段は、第２蓄電装置を第２電力線から遮断した後、第２蓄電装置の出力制限が解除された場合、又は、電圧差が第２電圧差閾値以上になった場合、第２蓄電装置を第２電力線に接続する。これにより、必要が生じた場合には速やかに第２蓄電装置から第１電力回路へ電力を供給することができる。

【0015】

（４）本発明において、第１及び第２電圧取得手段は、それぞれ第１及び第２蓄電装置の閉回路電圧の下限を第１及び第２電圧として取得する。これにより第２蓄電装置からの意図しない放電を確実に抑制できるよう、適切なタイミングで第２蓄電装置を第２電力線から遮断することができる。

【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】電圧変換器における目標通過電力を算出する手順を示すフローチャートである。

【図6】遮断判定処理の具体的な手順を示すフローチャートである。

【図7】第１バッテリの第１閉回路電圧下限を算出する手順を示すフローチャートである。

【図8】第２バッテリの第２閉回路電圧下限を算出する手順を示すフローチャートである。

【図9】遮断判定処理の具体的な手順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】

【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を有する第１電力回路２と、第２バッテリＢ２を有する第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を制御する電力制御手段としての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に設けられた第１正極コンタクタ２２ｐ及び第１負極コンタクタ２２ｎと、を備える。

【0032】

第１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。これら第１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。なお第１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に設けられた第２正極コンタクタ３２ｐ及び第２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】

第２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（すなわち、第２バッテリＢ２を第２電力線３１ｐ，３２ｎから遮断し）、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。これら第２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。なお第２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】

図２を参照して説明したように、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。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。ただしこの場合、第２電力線３１ｐ，３１ｎの電圧が第１電力線２１ｐ，２１ｎの電圧よりも高くなった場合、第２バッテリＢ２が放電に転じ、第２電力線３１ｐ，３１ｎから第１電力線２１ｐ，２１ｎへ、ハイアーム素子５３Ｈ，５４Ｈの還流ダイオードを介して正の通過電流が流れる場合がある。

【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を構成する各セルのセル電圧、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の閉回路電圧、第１バッテリＢ１の劣化上限電圧、第１バッテリＢ１の劣化下限電圧、第１バッテリＢ１の電流、第１バッテリＢ１から出力可能な電力の上限である第１出力上限、及び第１バッテリＢ１の充電率等を算出する。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を構成する各セルのセル電圧、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の閉回路電圧、第２バッテリＢ２の劣化上限電圧、第２バッテリＢ２の劣化下限電圧、第２バッテリＢ２の電流、第２バッテリＢ２から出力可能な電力の上限である第２出力上限、及び第２バッテリＢ２の充電率等を算出する。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を通過する電力に対する指令に相当する通過電力指令信号とを生成する。

【0052】

モータＥＣＵ７２は、主に第１電力回路２から駆動モータＭへの電力の流れを管理するコンピュータである。モータＥＣＵ７２は、マネジメントＥＣＵ７１から送信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。

【0053】

コンバータＥＣＵ７３は、主に電圧変換器５を通過する電力である通過電力の流れを管理するコンピュータである。コンバータＥＣＵ７３は、マネジメントＥＣＵ７１から送信される通過電力指令信号に応じて、指令に応じた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、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。

【0054】

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、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。

【0055】

初めに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。

【0056】

次にＳ２では、マネジメントＥＣＵ７１は、駆動モータＭにおいて要求されている電力である要求駆動電力Ｐｍｏｔ＿ｄを算出し、Ｓ３に移る。マネジメントＥＣＵ７１は、運転者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運転者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駆動電力Ｐｍｏｔ＿ｄを算出する。従って本実施形態において、要求電力取得手段は、ペダル類Ｐ及びマネジメントＥＣＵ７１によって構成される。

【0057】

次にＳ３では、マネジメントＥＣＵ７１は、要求補機電力Ｐａｕｘと要求駆動電力Ｐｍｏｔ＿ｄとを合算することにより、総要求電力Ｐｔｏｔａｌを算出し、Ｓ４に移る。

【0058】

次にＳ４では、マネジメントＥＣＵ７１は、電圧変換器５における通過電力（すなわち、第２バッテリＢ２の入出力電力）に対する目標に相当する目標通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄを算出し、Ｓ５に移る。なおこの目標通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄを算出する具体的な手順については、後に図５を参照して説明する。

【0059】

次にＳ５では、マネジメントＥＣＵ７１は、第１バッテリＢ１から出力可能な電力の上限に相当する第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍを取得し、Ｓ６に移る。

【0060】

次にＳ６では、マネジメントＥＣＵ７１は、総要求電力Ｐｔｏｔａｌから目標通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄを減算することによって得られる電力は、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍ以下であるか否かを判定する。ここで総要求電力Ｐｔｏｔａｌから目標通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄを減算して得られる電力とは、第１バッテリＢ１の出力電力に対する要求に相当する。したがってＳ６の判定は、第１バッテリＢ１の出力電力が第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍを超えることなく運転者による要求を満たすことができるか否かを判定することに相当する。マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ６の判定結果がＹＥＳである場合にはＳ７に移り、ＮＯである場合にはＳ８に移る。

【0061】

Ｓ７では、マネジメントＥＣＵ７１は、電力変換器４３を介して第１電力回路２から駆動モータＭへ供給する電力に対する目標に相当する目標駆動電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄを算出し、Ｓ９に移る。上述のようにＳ６の判定結果がＹＥＳである場合、第１バッテリＢ１の出力電力が第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍを超えることなく運転者の要求を満たすことができることから、マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ２で算出した要求駆動電力Ｐｍｏｔ＿ｄを目標駆動電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄとする。

【0062】

Ｓ８では、マネジメントＥＣＵ７１は、目標駆動電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄを算出し、Ｓ９に移る。上述のようにＳ６の判定結果がＮＯである場合、運転者の要求を満たそうとすると、第１バッテリＢ１の出力電力が第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍを超えてしまうことから、マネジメントＥＣＵ７１は、第１バッテリＢ１の出力電力が第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍを超えないように、目標駆動電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄを算出する。より具体的には、マネジメントＥＣＵ７１は、例えば、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍと目標通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄとの和から要求補機電力Ｐａｕｘを減算することによって目標駆動電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄを算出する。これにより、第１バッテリＢ１の出力電力は、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍとなり、この第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍを超えることはない。

【0063】

次にＳ９では、マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ４で算出した目標通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄに応じた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。コンバータＥＣＵ７３は、この通過電力指令信号に基づいて電圧変換器５を操作する。これにより、第２バッテリＢ２から第１電力回路２へ目標通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄに応じた電力が出力される。

【0064】

次にＳ１０では、マネジメントＥＣＵ７１は、目標駆動電力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、目標駆動電力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から駆動モータＭへ、目標駆動電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄに応じた電力が出力される。このようにマネジメントＥＣＵ７１では、Ｓ７又はＳ８における処理を経て算出される目標駆動電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄに基づいてトルク指令信号を生成することにより、第１バッテリＢ１から出力される電力は第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍを超えることはない。

【0065】

図５は、マネジメントＥＣＵ７１によって、電圧変換器５における通過電力に対する目標通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄを算出する手順を示すフローチャートである。

【0066】

始めにＳ２１では、マネジメントＥＣＵ７１は、第２バッテリＢ２の出力制限要求フラグの値が“１”であるか否かを判定する。この第２バッテリＢ２の出力制限要求フラグとは、第２バッテリＢ２の出力電力に対し制限が要求されている状態であることを示すフラグであり、第２バッテリＥＣＵ７５における図示しない処理によって更新される。一般的なバッテリは、温度が過剰に高くなった状態で放電すると劣化を促進してしまうおそれがある。このため第２バッテリＥＣＵ７５は、第２バッテリＢ２の温度が劣化抑制温度より高い場合、この第２バッテリＢ２の劣化を防ぐため、第２バッテリＢ２の出力制限を要求するべく、出力制限要求フラグの値を“１”にセットする。また第２バッテリＥＣＵ７５は、第２バッテリＢ２の温度が劣化抑制温度以下である場合、第２バッテリＢ２の出力制限を解除するべく、出力制限要求フラグの値を“０”にリセットする。マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ２１における判定結果がＮＯである場合にはＳ２２に移り、ＹＥＳである場合にはＳ２５に移る。

【0067】

Ｓ２２では、マネジメントＥＣＵ７１は、第２コンタクタ３２ｐ，３２ｎはオフであるか否か、すなわち第２コンタクタ３２ｐ，３２ｎは開成しており第２バッテリＢ２は第２電力線３１ｐ，３１ｎから遮断された状態であるか否かを判定する。マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ２２の判定結果がＹＥＳである場合には、Ｓ２３に移り、第２コンタクタ３２ｐ，３２ｎをオンにするべく、第２バッテリＥＣＵ７５へ第２コンタクタ３２ｐ，３２ｎをオンにする指令を送信した後、Ｓ２４に移る。またマネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ２２の判定結果がＮＯである場合には、第２コンタクタ３２ｐ，３２ｎをオンにしたままＳ２４に移る。

【0068】

Ｓ２４では、マネジメントＥＣＵ７１は、所定のアルゴリズムに基づいて目標通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄを算出した後、図４のＳ５に戻る。より具体的には、マネジメントＥＣＵ７１は、第１バッテリＥＣＵ７４から送信される第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、第２バッテリＥＣＵ７５から送信される第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、及び要求駆動電力Ｐｍｏｔ＿ｄ等に基づいて、目標通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄを算出する。すなわち、マネジメントＥＣＵ７１は、例えば加速時であって第２バッテリＢ２からの電力の出力が求められている場合でありかつ第２バッテリＢ２の充電率が十分である場合には、目標通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄを正の所定値とし、第２バッテリＢ２から電力を出力させる。またマネジメントＥＣＵ７１は、例えば第２バッテリＢ２の充電率が低下しており第２バッテリＢ２の充電が求められている場合には、目標通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄを負の所定値とし、第１電力回路２における電力の一部を第２バッテリＢ２に供給する。

【0069】

Ｓ２５では、マネジメントＥＣＵ７１は、第２コンタクタ３２ｐ，３２ｎはオフであるか否かを判定する。マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ２５の判定結果がＮＯである場合には、第１バッテリＢ１や第２バッテリＢ２等の状態に応じた適切なタイミングで第２コンタクタ３２ｐ，３２ｎをオフにする遮断判定処理（Ｓ２６参照）を実行した後、図４のＳ５に戻る。またマネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ２５の判定結果がＹＥＳである場合には、第１バッテリＢ１や第２バッテリＢ２等の状態に応じた適切なタイミングで第２コンタクタ３２ｐ，３２ｎをオンにする復帰判定処理（Ｓ２７参照）を実行した後、図４のＳ５に戻る。

【0070】

図６は、遮断判定処理の具体的な手順を示すフローチャートである。
始めにＳ３１では、マネジメントＥＣＵ７１は、第１バッテリＥＣＵ７４から送信される第１バッテリＢ１の内部状態を表す様々なパラメータに基づいて、第１バッテリＢ１の閉回路電圧の下限に相当する第１閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ１を算出し、Ｓ３２に移る。より具体的には、マネジメントＥＣＵ７１は、後に図７を参照して説明する手順に従って第１閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ１を算出する。

【0071】

次にＳ３２では、マネジメントＥＣＵ７１は、第２バッテリＥＣＵ７５から送信される第２バッテリＢ２の内部状態を表す様々なパラメータに基づいて、第２バッテリＢ２の閉回路電圧の下限に相当する第２閉回路電圧下限をＣＣＶｍｉｎ２算出し、Ｓ３３に移る。より具体的には、マネジメントＥＣＵ７１は、後に図８を参照して説明する手順に従って第２閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ２を算出する。

【0072】

次にＳ３３では、マネジメントＥＣＵ７１は、第１閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ１から第２閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ２を減算して得られる電圧差は、正値である第１電圧差閾値Ａ以上であるか否かを判定する。

【0073】

マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ３３における判定結果がＹＥＳである場合、第１閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ１は第２閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ２よりも十分に高く、第２コンタクタ３２ｐ，３２ｎをオフにせずとも、第２電力回路３から第１電力回路２へ意図しない電流が流れることは無いと判断し、Ｓ３４に移る。Ｓ３４では、マネジメントＥＣＵ７１は、第２バッテリＢ２に対し要求されている出力制限の範囲内で目標通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄを算出し、図４のＳ５に戻る。

【0074】

マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ３３における判定結果がＮＯである場合、すなわち第１閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ１と第２閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ２との電圧差は第１電圧差閾値Ａ未満である場合、第２コンタクタ３２ｐ，３２ｎをオフにしなければ、第２電力回路３から第１電力回路２へ意図しない電流が流れてしまうおそれがあると判断し、Ｓ３５に移る。

【0075】

Ｓ３５では、マネジメントＥＣＵ７１は、第２コンタクタ３２ｐ，３２ｎをオフにする前に電圧変換器５の通過電力を０近傍まで低下させるべく、目標通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄを０とし、ステップＳ３６に移る。

【0076】

Ｓ３６では、マネジメントＥＣＵ７１は、電流センサ３３の検出信号に基づいて、第２バッテリＢ２の入出力電力に相当する電圧変換器５の実通過電力Ｐｗｐを算出し、ステップＳ３７に移る。Ｓ３７では、マネジメントＥＣＵ７１は、実通過電力Ｐｗｐの絶対値が０より僅かに大きな値に定められた電力閾値Ｂ以下であるか否かを判定する。

【0077】

マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ３６における判定結果がＮＯである場合、すなわちＳ３５において目標通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄを０に設定しているにも関わらず、実通過電力Ｐｗｐの絶対値が電力閾値Ｂ以下まで低下していない場合には、実通過電力Ｐｗｐの絶対値が電力閾値Ｂ以下へ向けて低下するのを待機するべく、第２コンタクタ３２ｐ，３２ｎをオンに維持したまま図４のＳ５に戻る。

【0078】

マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ３６における判定結果がＹＥＳである場合、すなわち実通過電力Ｐｗｐの絶対値が電力閾値Ｂ以下まで低下した場合には、Ｓ３８に移る。Ｓ３８では、マネジメントＥＣＵ７１は、第２コンタクタ３２ｐ，３２ｎをオフにするべく、第２バッテリＥＣＵ７５へ第２コンタクタ３２ｐ，３２ｎをオフにする指令を送信した後、図４のＳ５に戻る。

【0079】

図７は、第１バッテリＢ１の第１閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ１を算出する手順を示すフローチャートである。

【0080】

マネジメントＥＣＵ７１は、第１バッテリＢ１の内部抵抗Ｒ１（Ｓ４１参照）、第１バッテリＢ１の閉回路電圧ＣＣＶ１（Ｓ４２参照）、及び第１バッテリＢ１の電流Ｉ１（Ｓ４３参照）を第１バッテリＥＣＵ７４から取得した後、下記式（１）に基づいて第１バッテリＢ１の静的電圧ＯＣＶ１を算出する（Ｓ４４参照）。

【数1】

【0081】

次にマネジメントＥＣＵ７１は、第１バッテリＢ１の第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍ（Ｓ４５参照）、及び第１バッテリＢ１の複数のセル電圧の最低値である最低セル電圧ＶＣｍｉｎ１（Ｓ４６参照）を第１バッテリＥＣＵ７４から取得した後、下記式（２）に基づいて第１バッテリＢ１の第１高出力時電圧ＣＣＶｌｉｍ１を算出する（Ｓ４７参照）。なお第１高出力時電圧ＣＣＶｌｉｍ１とは、第１バッテリＢ１の出力を第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍとした場合における第１バッテリＢ１の閉回路電圧に相当する。

【数2】

【0082】

次にマネジメントＥＣＵ７１は、下記式（３）に示すように、最低セル電圧ＶＣｍｉｎ１に第１バッテリＢ１のセル数ＮＣ１を乗算して得られる電圧と、第１高出力時電圧ＣＣＶｌｉｍ１と、のうちどちらか小さい方を第１閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ１とし、図７に示す処理を終了する（Ｓ４８参照）。

【数3】

【0083】

図８は、第２バッテリＢ２の第２閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ２を算出する手順を示すフローチャートである。

【0084】

マネジメントＥＣＵ７１は、第２バッテリＢ２の内部抵抗Ｒ２（Ｓ５１参照）、第２バッテリＢ２の閉回路電圧ＣＣＶ２（Ｓ５２参照）、及び第２バッテリＢ２の電流Ｉ２（Ｓ５３参照）を第２バッテリＥＣＵ７５から取得した後、下記式（４）に基づいて第２バッテリＢ２の静的電圧ＯＣＶ２を算出する（Ｓ５４参照）。

【数4】

【0085】

次にマネジメントＥＣＵ７１は、第２バッテリＢ２の第２出力上限Ｐ２＿ｌｉｍ（Ｓ５５参照）、及び第２バッテリＢ２の複数のセル電圧の最低値である最低セル電圧ＶＣｍｉｎ２（Ｓ５６参照）を第２バッテリＥＣＵ７５から取得した後、下記式（５）に基づいて第２バッテリＢ２の第２高出力時電圧ＣＣＶｌｉｍ２を算出する（Ｓ５７参照）。なお第２高出力時電圧ＣＣＶｌｉｍ２とは、第２バッテリＢ２の出力を第２出力上限Ｐ２＿ｌｉｍとした場合における第２バッテリＢ２の閉回路電圧に相当する。

【数5】

【0086】

次にマネジメントＥＣＵ７１は、下記式（６）に示すように、最低セル電圧ＶＣｍｉｎ２に第２バッテリＢ２のセル数ＮＣ２を乗算して得られる電圧と、第２高出力時電圧ＣＣＶｌｉｍ２と、のうちどちらか小さい方を第２閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ２とし、図８に示す処理を終了する（Ｓ５８参照）。

【数6】

【0087】

図９は、復帰判定処理の具体的な手順を示すフローチャートである。
始めにＳ６１では、マネジメントＥＣＵ７１は、図７を参照して説明した手順に従って第１バッテリＢ１の第１閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ１を算出し、Ｓ６１に移る。次にＳ６２では、マネジメントＥＣＵ７１は、図８を参照して説明した手順に従って第２バッテリＢ２の第２閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ２を算出し、Ｓ６３に移る。

【0088】

次にＳ６３では、マネジメントＥＣＵ７１は、第１閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ１から第２閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ２を減算して得られる電圧差は、正値である第２電圧差閾値Ｃ以上であるか否かを判定する。なお第２コンタクタ３２ｐ，３２ｎのハンチングを防ぐため、第２電圧差閾値Ｃは、第１電圧差閾値Ａよりもやや大きな値に設定される。

【0089】

マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ６３における判定結果がＮＯである場合、すなわち第１閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ１と第２閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ２との電圧差は第２電圧差閾値Ｃ未満である場合、第２コンタクタ３２ｐ，３２ｎをオンにすると第２電力回路３から第１電力回路２へ意図しない電流が流れてしまうおそれがあると判断し、Ｓ６４に移る。Ｓ６４では、マネジメントＥＣＵ７１は、第２コンタクタ３２ｐ，３２ｎをオフで維持したまま目標通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄを０とした後、図４のＳ５に戻る。

【0090】

マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ６３における判定結果がＹＥＳである場合、第１閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ１は第２閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ２よりも十分に高く、第２コンタクタ３２ｐ，３２ｎをオンにしても第２電力回路３から第１電力回路２へ意図しない電流が流れることは無いと判断し、Ｓ６５に移る。Ｓ６５では、マネジメントＥＣＵ７１は、第２コンタクタ３２ｐ，３２ｎをオンにするべく、第２バッテリＥＣＵ７５へ第２コンタクタ３２ｐ，３２ｎをオンにする指令を送信した後、Ｓ６６に移る。Ｓ６６では、マネジメントＥＣＵ７１は、第２バッテリＢ２に対し要求されている出力制限の範囲内で目標通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄを算出し、図４のＳ５に戻る。

【0091】

以上のように図５～図９に示す処理では、マネジメントＥＣＵ７１は、第２バッテリＢ２の出力制限が要求されている間（図５のＳ２１参照）に、第１閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ１と第２閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ２との電圧差が第１電圧差閾値Ａ未満になった場合（図６のＳ３３参照）、実通過電力Ｐｗｐの絶対値が電力閾値Ｂ以下になるように電圧変換器５を操作し（図６のＳ３５～Ｓ３７参照）、実通過電力Ｐｗｐの絶対値が電力閾値Ｂ以下になった後、第２バッテリＢ２を第２電力線３１ｐ，３１ｎから遮断する（図６のＳ３８参照）。またマネジメントＥＣＵ７１は、以上の手順によって第２バッテリＢ２を第２電力線３１ｐ，３１ｎから遮断した後、第２バッテリＢ２の出力制限が解除された場合（図５のＳ２１参照）、又は、第１閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ１と第２閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ２との電圧差が第２電圧差閾値Ｃ以上になった場合（図９のＳ６３参照）、第２バッテリＢ２を第２電力線３１ｐ，３１ｎに接続する（図５のＳ２３及び図９のＳ６４参照）。

【0092】

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、駆動モータＭにおける要求駆動電力Ｐｍｏｔ＿ｄに基づいて電力変換器４３、電圧変換器５、及び第２電力回路３を操作する。このような電源システム１では、例えば加速要求に応じて要求駆動電力Ｐｍｏｔ＿ｄが増加すると、電子制御ユニット群７は、要求駆動電力Ｐｍｏｔ＿ｄに応じた出力電力が電力変換器４３から駆動モータＭに供給されるように電力変換器４３や電圧変換器５を操作し、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を合成する。ここで何らかの理由によって第２バッテリＢ２からの放電を抑制（禁止を含む）したい場合、電子制御ユニット群７は要求駆動電力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。これに対し本発明では、第２バッテリＢ２の出力制限が要求されている間に第１バッテリＢ１の第１閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ１と第２バッテリＢ２の第２閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ２との電圧差が第１電圧差閾値Ａ未満になった場合、第２バッテリＢ２を第２電力回路３の第２電力線３１ｐ，３１ｎから遮断する。よって電源システム１によれば、第２バッテリＢ２は、第２電力線３１ｐ，３１ｎ、ひいては第１電力回路２から確実に切り離されるので、第２バッテリＢ２からの意図しない放電を確実に抑制できる。また電源システム１によれば、本願出願人による特開２０２０－１６２２５１号公報に記載の電源システムのように、第１バッテリＢ１の出力電力を抑制する必要が無いので、第２バッテリＢ２からの意図しない放電を抑制しつつ、要求駆動電力Ｐｍｏｔ＿ｄを駆動モータＭに供給し続けることができる。

【0093】

（２）電源システム１において、電子制御ユニット群７は、第２バッテリＢ２の出力制限が要求されている間に上記電圧差が第１電圧差閾値Ａ未満になった場合、電圧変換器５における実通過電力Ｐｗｐの絶対値が電力閾値Ｂ以下になるように電圧変換器５を操作し、実通過電力Ｐｗｐが電力閾値Ｂ以下になった後、第２バッテリＢ２を第２電力線３１ｐ，３１ｎから遮断する。これにより、第２バッテリＢ２に放電電流又は充電電流が流れている状態で第２バッテリＢ２を第２電力線３１ｐ，３１ｎから遮断してしまうことによって車両挙動に与えてしまう影響を抑制することができる。

【0094】

（３）電源システム１において、電子制御ユニット群７は、第２バッテリＢ２を第２電力線３１ｐ，３１ｎから遮断した後、第２バッテリＢ２の出力制限が解除された場合、又は、電圧差が第２電圧差閾値Ｃ以上になった場合、第２バッテリＢ２を第２電力線３１ｐ，３１ｎに接続する。これにより、必要が生じた場合には速やかに第２バッテリＢ２から第１電力回路２へ電力を供給することができる。

【0095】

（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及び第２バッテリＢ２の閉回路電圧の下限を第１閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ１及び第２閉回路電圧下限ＣＣＶｍｉｎ２として算出する。これにより第２バッテリＢ２からの意図しない放電を確実に抑制できるよう、適切なタイミングで第２バッテリＢ２を第２電力線３１ｐ，３１ｎから遮断することができる。

【0096】

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】

【0097】

Ｖ…車両
Ｍ…駆動モータ（回転電機）
Ｐ…ペダル類（要求電力取得手段）
１…電源システム
２…第１電力回路
２１ｐ，２１ｎ…第１電力線
２２ｐ，２２ｎ…第１コンタクタ
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
３２ｐ，３２ｎ…第２コンタクタ
３３…電流センサ
Ｂ２…第２バッテリ（第２蓄電装置）
４３…電力変換器
５…電圧変換器
７…電子制御ユニット群（電力制御手段、第１電圧取得手段、第２電圧取得手段）
７１…マネジメントＥＣＵ（要求電力取得手段）
７２…モータＥＣＵ
７３…コンバータＥＣＵ
７４…第１バッテリＥＣＵ
７５…第２バッテリＥＣＵ
８１…第１バッテリセンサユニット（第１電圧取得手段）
８２…第２バッテリセンサユニット（第２電圧取得手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】