特許 7605671 移動体の電源システム

(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】2024-12-16

(45)【発行日】2024-12-24

(54)【発明の名称】移動体の電源システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20241217BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20241217BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20241217BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20241217BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20241217BHJP

   H01M 10/6568 20140101ALI20241217BHJP

   H01M 10/6556 20140101ALI20241217BHJP

   B60L 9/18 20060101ALN20241217BHJP

   B60L 50/60 20190101ALN20241217BHJP

   B60L 58/18 20190101ALN20241217BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 S

H02J7/00 P

H02J7/00 302C

H02J7/00 Y

H01M10/48 P

H01M10/48 301

H01M10/44 P

H01M10/613

H01M10/625

H01M10/6568

H01M10/6556

B60L9/18 J

B60L50/60

B60L58/18

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021046218

(22)【出願日】2021-03-19

(65)【公開番号】P2022144986

(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】坂本 紘基

【審査官】早川 卓哉

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－２３０６１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１６７８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９７６３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１６６１１９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ７／００－７／１２

Ｈ０２Ｊ７／３４－７／３６

Ｈ０１Ｍ１０／４２－１０／４８

Ｈ０１Ｍ１０／６０－１０／６６７

Ｂ６０Ｌ１／００－３／１２

Ｂ６０Ｌ７／００－１３／００

Ｂ６０Ｌ１５／００－５８／４０

(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、
前記第１蓄電装置及び前記第２蓄電装置の電位差を取得する電位差取得手段と、
前記第２蓄電装置を冷却する冷却装置と、
前記冷却装置による冷却出力を制御する冷却出力制御手段と、
前記第２蓄電装置の蓄電装置温度を取得する温度取得手段と、を備える電源システムであって、
前記第２蓄電装置の上限温度と前記蓄電装置温度との差に応じて増減する温度余力を取得する温度余力取得手段と、
前記冷却装置の最大冷却出力と前記冷却出力との差に応じて増減する冷却余力を取得する冷却余力取得手段と、をさらに備え、
前記電力制御手段は、前記温度余力及び前記冷却余力のうち少なくとも何れかが各々に対する閾値未満でありかつ前記電位差が電位差閾値以上である場合、前記電圧変換器を停止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、前記電圧変換器を停止した後、前記温度余力及び前記冷却余力の両方が各々に対する前記閾値以上になったことに応じて前記電圧変換器の駆動を開始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、前記温度余力及び前記冷却余力のうち少なくとも何れかが各々に対する前記閾値未満でありかつ前記電位差が前記電位差閾値未満である場合、前記第２蓄電装置を前記第２電力回路から遮断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】

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電力回路と推進力を発生する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、
前記第１蓄電装置及び前記第２蓄電装置の電位差を取得する電位差取得手段と、
前記第２蓄電装置を冷却する冷却装置と、
前記冷却装置による冷却出力を制御する冷却出力制御手段と、
前記第２蓄電装置の蓄電装置温度を取得する温度取得手段と、を備える電源システムであって、
前記第２蓄電装置の上限温度と前記蓄電装置温度との差に応じて増減する温度余力を取得する温度余力取得手段と、
前記冷却装置の最大冷却出力と前記冷却出力との差に応じて増減する冷却余力を取得する冷却余力取得手段と、をさらに備え、
前記電力制御手段は、前記温度余力及び前記冷却余力のうち少なくとも何れかが各々に対する閾値未満でありかつ前記電位差が電位差閾値未満である場合、前記第２蓄電装置を前記第２電力回路から遮断することを特徴とする電源システム。

【請求項5】

前記電力制御手段は、前記第２蓄電装置を前記第２電力回路から遮断した後、前記温度余力及び前記冷却余力の両方が各々に対する前記閾値以上になったことに応じて前記第２蓄電装置を前記第２電力回路に接続することを特徴とする請求項４に記載の電源システム。

【請求項6】

前記電力制御手段は、前記温度余力及び前記冷却余力のうち少なくとも何れかが各々に対する前記閾値未満でありかつ前記電位差が前記電位差閾値以上である場合、前記電圧変換器を停止することを特徴とする請求項４又は５に記載の電源システム。

【請求項7】

前記電力制御手段は、通常モード又は前記通常モードよりも大きな前記第１電力回路から前記回転電機への出力を許容する出力優先モードの下で前記第１及び第２蓄電装置の充放電を制御し、
前記冷却出力制御手段は、前記電力制御手段の運転モードが前記出力優先モードでありかつ前記冷却余力が冷却余力閾値以上である場合、前記運転モードが前記通常モードである場合よりも前記冷却出力を大きくすることを特徴とする請求項１から６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、移動体の電源システムに関する。より詳しくは、２つの蓄電装置と冷却装置を備える移動体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。またこの際、第２蓄電装置が高温であると、第２蓄電装置の劣化を促進して
しまうおそれがある。

【0006】

本発明は、高温状態の第２蓄電装置からの意図しない充放電を抑制できる移動体の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、後述のマネジメントＥＣＵ７１、モータＥＣＵ７２、及びコンバータＥＣＵ７３）と、前記第１蓄電装置及び前記第２蓄電装置の電位差を取得する電位差取得手段（例えば、後述のマネジメントＥＣＵ７１、第１バッテリＥＣＵ７４、第２バッテリＥＣＵ７５、第１バッテリセンサユニット８１、及び第２バッテリセンサユニット８２）と、前記第２蓄電装置を冷却する冷却装置（例えば、後述の第２冷却装置９２）と、前記冷却装置による冷却出力を制御する冷却出力制御手段（例えば、後述の冷却回路ＥＣＵ７６）と、前記第２蓄電装置の蓄電装置温度を取得する温度取得手段（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、前記第２蓄電装置の上限温度と前記蓄電装置温度との差に応じて増減する温度余力（例えば、後述の第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒ）を取得する温度余力取得手段（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、前記冷却装置の最大冷却出力と前記冷却出力との差に応じて増減する冷却余力（例えば、後述の第２冷却余力ＰＣ２＿ｍａｒ）を取得する冷却余力取得手段（例えば、後述の冷却回路ＥＣＵ７６）と、を備え、前記電力制御手段は、前記温度余力及び前記冷却余力のうち少なくとも何れかが各々に対する閾値未満でありかつ前記電位差が電位差閾値以上である場合、前記電圧変換器を停止することを特徴とする電源システム。

【0008】

（２）この場合、前記電力制御手段は、前記電圧変換器を停止した後、前記温度余力及び前記冷却余力の両方が各々に対する前記閾値以上になったことに応じて前記電圧変換器の駆動を開始することが好ましい。

【0009】

（３）この場合、前記電力制御手段は、前記温度余力及び前記冷却余力のうち少なくとも何れかが各々に対する前記閾値未満でありかつ前記電位差が前記電位差閾値未満である場合、前記第２蓄電装置を前記第２電力回路から遮断することが好ましい。

【0010】

（４）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電力回路と推進力を発生する回転電機（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、後述のマネジメントＥＣＵ７１、モータＥＣＵ７２、及びコンバータＥＣＵ７３）と、前記第１蓄電装置及び前記第２蓄電装置の電位差を取得する電位差取得手段（例えば、後述のマネジメントＥＣＵ７１、第１バッテリＥＣＵ７４、第２バッテリＥＣＵ７５、第１バッテリセンサユニット８１、及び第２バッテリセンサユニット８２）と、前記第２蓄電装置を冷却する冷却装置（例えば、後述の第２冷却装置９２）と、前記冷却装置による冷却出力を制御する冷却出力制御手段（例えば、後述の冷却回路ＥＣＵ７６）と、前記第２蓄電装置の蓄電装置温度を取得する温度取得手段（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、前記第２蓄電装置の上限温度と前記蓄電装置温度との差に応じて増減する温度余力（例えば、後述の第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒ）を取得する温度余力取得手段（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、前記冷却装置の最大冷却出力と前記冷却出力との差に応じて増減する冷却余力（例えば、後述の第２冷却余力ＰＣ２＿ｍａｒ）を取得する冷却余力取得手段（例えば、後述の冷却回路ＥＣＵ７６）と、を備え、前記電力制御手段は、前記温度余力及び前記冷却余力のうち少なくとも何れかが各々に対する閾値未満でありかつ前記電位差が電位差閾値未満である場合、前記第２蓄電装置を前記第２電力回路から遮断することを特徴とする。

【0011】

（５）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電力回路から遮断した後、前記温度余力及び前記冷却余力の両方が各々に対する前記閾値以上になったことに応じて前記第２蓄電装置を前記第２電力回路に接続することが好ましい。

【0012】

（６）この場合、前記電力制御手段は、前記温度余力及び前記冷却余力のうち少なくとも何れかが各々に対する前記閾値未満でありかつ前記電位差が前記電位差閾値以上である場合、前記電圧変換器を停止することが好ましい。

【0013】

（７）この場合、前記電力制御手段は、通常モード又は前記通常モードよりも大きな前記第１電力回路から前記回転電機への出力を許容する出力優先モードの下で前記第１及び第２蓄電装置の充放電を制御し、前記冷却出力制御手段は、前記電力制御手段の運転モードが前記出力優先モードでありかつ前記冷却余力が冷却余力閾値以上である場合、前記運転モードが前記通常モードである場合よりも前記冷却出力を大きくすることが好ましい。

【発明の効果】

【0014】

（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。電位差取得手段は、第１蓄電装置と第２蓄電装置との電位差を取得し、温度余力取得手段は、第２蓄電装置の上限温度と第２蓄電装置の蓄電装置温度との差に応じて増減する温度余力を取得し、冷却余力取得手段は、第２蓄電装置を冷却する冷却装置の最大冷却出力と冷却出力との差に応じて増減する冷却余力を取得する。また電力制御手段は、温度余力及び冷却余力のうち少なくとも何れかが各々に対する閾値未満でありかつ電位差が電位差閾値以上である場合、電圧変換器を停止する。ここで電圧変換器を停止すると、少なくとも第２蓄電装置へ電流が流れるのを防止できるので、その後における第２蓄電装置の温度を低下させることができる。よって本発明によれば、高温状態の第２蓄電装置からの意図しない充放電を未然に防止することができる。特に本発明では、温度余力だけでなく冷却余力を考慮して電圧変換器を停止するタイミングを決定することにより、冷却装置による第２蓄電装置の冷却性能を考慮して適切なタイミングで電圧変換器を停止することができる。また本発明では、電位差が電位差閾値以上である場合、電圧変換器を停止することのみにとどめておくことにより、その後必要に応じて速やかに第２蓄電装置を充放電させることができる。なお電圧変換器を停止しただけでは、電圧変換器を構成するスイッチング素子の還流ダイオードを介して第２蓄電装置の電力が意図せず流れてしまい、第２蓄電装置の温度が上昇する場合もある。これに対し本発明では、電位差が電位差閾値以上である場合に電圧変換器を停止するので、電圧変換器を介して第２蓄電装置の電力が意図せず流れてしまうこともない。

【0015】

（２）電力制御手段は、電圧変換器を停止した後、温度余力及び冷却余力の両方が各々の閾値以上になったことに応じて電圧変換器の駆動を開始する。これにより高温状態の第２蓄電装置からの意図しない充放電をより確実に防ぐことができる。

【0016】

（３）電力制御手段は、温度余力及び冷却余力のうち少なくとも何れかが各々に対する閾値未満でありかつ電位差が電位差閾値未満である場合、第２蓄電装置を第２電力回路から遮断する。ここで第２蓄電装置を第２電力回路から遮断すると、第２蓄電装置の充放電を確実に防止できるので、その後における第２蓄電装置の温度を低下させることができる。よって本発明によれば、高温状態の第２蓄電装置からの意図しない充放電を未然に防止することができる。特に本発明では、温度余力だけでなく冷却余力を考慮して第２蓄電装置を第２電力回路から遮断するタイミングを決定することにより、冷却装置による第２蓄電装置の冷却性能を考慮して適切なタイミングで第２蓄電装置を第２電力回路から遮断することができる。

【0017】

（４）本発明において電力制御手段は、温度余力及び冷却余力のうち少なくとも何れかが各々に対する閾値未満でありかつ電位差が電位差閾値未満である場合、第２蓄電装置を第２電力回路から遮断し、第２蓄電装置の充放電を確実に防止する。これにより、高温状態の第２蓄電装置からの意図しない充放電を未然に防止することができる。特に本発明では、温度余力だけでなく冷却余力を考慮して第２蓄電装置を第２電力回路から遮断するタイミングを決定することにより、冷却装置による第２蓄電装置の冷却性能を考慮して適切なタイミングで第２蓄電装置を第２電力回路から遮断することができる。なお上述のように電圧変換器を停止しただけでは、電位差が小さくなると第２蓄電装置の電力が電圧変換器を介して流れてしまい、第２蓄電装置の温度が上昇する場合がある。これに対し本発明では、電位差が電位差閾値以上である場合に第２蓄電装置を第２電力回路から遮断することにより、第２蓄電装置の温度の上昇を確実に防止することができる。

【0018】

（５）電力制御手段は、第２蓄電装置を第２電力回路から遮断した後、温度余力及び冷却余力の両方が各々の閾値以上になったことに応じて第２蓄電装置を第２電力回路に接続する。これにより高温状態の第２蓄電装置からの意図しない充放電をより確実に防ぐことができる。

【0019】

（６）電力制御手段は、温度余力及び冷却余力のうち少なくとも何れかが各々に対する閾値未満でありかつ電位差が電位差閾値未満である場合、電圧変換器を停止し、少なくとも第２蓄電装置へ電流が流れるのを防止する。これにより、高温状態の第２蓄電装置からの意図しない充放電を未然に防止することができる。また本発明では、電位差が電位差閾値以上である場合、電圧変換器を停止することのみにとどめておくことにより、その後必要に応じて速やかに第２蓄電装置を充放電させることができる。

【0020】

（７）冷却出力制御手段は、運転モードが出力優先モードでありかつ冷却余力が冷却余力閾値以上である場合、運転モードが通常モードである場合よりも冷却出力を大きくする。これにより温度余力を速やかに大きくできるので、出力優先モードにおいて第２蓄電装置を充放電できる機会を増やすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【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】冷却回路の回路構成の一例を示す図である。

【図5】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6A】出力優先モードの下で目標コンバータ通過電力及び目標インバータ通過電力を算出する手順を示すフローチャートである（その１）。

【図6B】出力優先モードの下で目標コンバータ通過電力及び目標インバータ通過電力を算出する手順を示すフローチャートである（その２）。

【図6C】出力優先モードの下で目標コンバータ通過電力及び目標インバータ通過電力を算出する手順を示すフローチャートである（その３）。

【図6D】出力優先モードの下で目標コンバータ通過電力及び目標インバータ通過電力を算出する手順を示すフローチャートである（その４）。

【図7】温度余力及び冷却余力に基づいてバッテリの出力及び冷却態様を決定する運転テーブルの一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

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を搭載する四輪の電動車両Ｖ（以下、単に「車両」という）の構成を示す図である。なお本実施形態では、電源システム１を四輪の車両Ｖに搭載した場合について説明するが、本発明はこれに限らない。本発明に係る電源システムは、四輪の車両Ｖに限らず、鞍乗型車両、船舶、ロボット、及び無人航空機等、回転電機で発生する推進力によって移動する移動体や定置用電源等に適用してもよい。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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、第１バッテリＢ１や第２バッテリＢ２を冷却する冷却回路９と、これら電力回路２，３，４、冷却回路９、及び電圧変換器５を操作することにより、これら電力回路２，３，４における電力の流れ、バッテリＢ１，Ｂ２の充放電、及び冷却回路９の冷却出力等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、冷却回路ＥＣＵ７６と、を備える。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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よりも放電容量が大きい。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。また第１バッテリＢ１は、第２バッテリＢ２よりも熱容量が大きい。従って第１バッテリＢ１の温度は、第２バッテリＢ２よりも緩やかに上昇する。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。すなわち電圧変換器５の通過電流は、第２バッテリＢ２の放電時には正となり、第２バッテリＢ２の充電時には負となる。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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を停止し、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。

【0053】

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。

【0054】

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（以下、「第１バッテリ温度」ともいう）、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の上限に相当する第１出力上限、第１バッテリＢ１の充電率に相当する第１ＳＯＣ、及び第１バッテリＢ１の第１温度余力等を算出する。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。

【0055】

ここで第１温度余力とは、第１バッテリＢ１の温度に関する余裕度を示すパラメータである。より具体的には、第１温度余力とは、第１バッテリＢ１の使用温度範囲の上限である第１バッテリ上限温度と第１バッテリ温度との差に応じて増減するパラメータとして定義される。第１バッテリＥＣＵ７４は、予め定められた第１バッテリ上限温度から第１バッテリ温度を減算することによって第１温度余力を算出する。従って第１温度余力は、第１バッテリ温度が上昇し、第１バッテリ上限温度に近づくに従って小さくなる。

【0056】

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（以下、「第２バッテリ温度」ともいう）、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の上限に相当する第２出力上限、第２バッテリＢ２の充電率に相当する第２ＳＯＣ、及び第２バッテリＢ２の第２温度余力等を算出する。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。

【0057】

ここで第２温度余力とは、第２バッテリＢ２の温度に関する余裕度を示すパラメータである。より具体的には、第２温度余力とは、第２バッテリＢ２の使用温度範囲の上限である第２バッテリ上限温度と第２バッテリ温度との差に応じて増減するパラメータとして定義される。第２バッテリＥＣＵ７５は、予め定められた第２バッテリ上限温度から第２バッテリ温度を減算することによって第２温度余力を算出する。従って第２温度余力は、第２バッテリ温度が上昇し、第２バッテリ上限温度に近づくに従って小さくなる。

【0058】

また高温状態のバッテリを充放電させると、その劣化を促進してしまう場合がある。このため第１バッテリＢ１の第１出力上限及び第２バッテリＢ２の第２出力上限は、各々の温度が高くなるほど小さくなるように設定される。

【0059】

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５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、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に対する指令に相当するインバータ通過電力指令信号と、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。

【0060】

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から送信されるインバータ通過電力指令信号に応じて、指令に応じたインバータ通過電力が電力変換器４３を通過するように、換言すればインバータ通過電力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。

【0061】

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。

【0062】

以上のように電源システム１では、マネジメントＥＣＵ７１、モータＥＣＵ７２、及びコンバータＥＣＵ７３によって電圧変換器５及び電力変換器４３を操作し、これら電圧変換器５や電力変換器４３における通過電力を制御することにより、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とができる。従って本実施形態において、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電力制御手段は、マネジメントＥＣＵ７１、モータＥＣＵ７２、及びコンバータＥＣＵ７３によって構成される。より具体的には、上記電力制御手段によって、コンバータ通過電力をＰ２に制御し、インバータ通過電力をＰ１＋Ｐ２に制御することにより、第１バッテリＢ１の入出力電力及び第２バッテリＢ２の入出力電力をそれぞれＰ１及びＰ２に制御することができる。

【0063】

図４は、冷却回路９の回路構成を示す図である。
冷却回路９は、第１バッテリＢ１を冷却する第１冷却装置９１と、第２バッテリＢ２を冷却する第２冷却装置９２と、電圧変換器５及び電力変換器４３を冷却する第３冷却装置９３と、を備える。

【0064】

第１冷却装置９１は、第１バッテリＢ１を収容するバッテリケースに形成された冷却水流路を含む第１冷却水循環路９１１と、この第１冷却水循環路９１１に設けられた第１熱交換器９１２及び第１冷却水ポンプ９１３と、第１冷却水循環路９１１に接続された加温装置９４と、を備える。

【0065】

第１冷却水ポンプ９１３は、冷却回路ＥＣＵ７６から入力される指令に応じて回転し、第１冷却水循環路９１１内で冷却水を循環させる。第１熱交換器９１２は、第１冷却水循環路９１１内を循環する冷却水と外気との間の熱交換を促進することにより、第１バッテリＢ１との熱交換によって昇温された冷却水を冷却する。第１熱交換器９１２は、冷却回路ＥＣＵ７６から入力される指令に応じて回転するラジエタファンを備える。

【0066】

加温装置９４は、第１冷却水循環路９１１のうち第１熱交換器９１２の入口と出口とを接続しこの第１熱交換器９１２をバイパスするバイパス路９４１と、このバイパス路９４１に設けられたヒータ９４２及び加温用ポンプ９４３と、バイパス路９４１の両端と第１冷却水循環路９１１との接続部に設けられた三方弁９４４，９４５と、を備える。

【0067】

加温用ポンプ９４３は、冷却回路ＥＣＵ７６から入力される指令に応じて回転し、第１冷却水循環路９１１及びバイパス路９４１内で冷却水を循環させる。ヒータ９４２は、図示しないバッテリから供給される電力を消費することによって発熱し、バイパス路９４１を流れる冷却水を昇温する。

【0068】

三方弁９４４，９４５は、冷却回路ＥＣＵ７６からの指令に応じて開閉し、冷却水の流路を第１熱交換器９１２側とヒータ９４２側とで切り替える。従って第１冷却装置９１では、第１熱交換器９１２によって冷却された冷却水を循環させることによって第１バッテリＢ１を冷却する冷却機能と、ヒータ９４２によって加温された冷却水を循環させることによって第１バッテリＢ１を加温する加温機能と、の２つの機能を備える。

【0069】

冷却回路ＥＣＵ７６は、第１バッテリＥＣＵ７４から送信される第１バッテリ温度、第１冷却水循環路９１１を流れる冷却水の温度を検出する第１冷却水温センサ（図示せず）の検出値、外気温センサ（図示せず）の検出値、及びマネジメントＥＣＵ７１からの指令等に基づいて第１熱交換器９１２、第１冷却水ポンプ９１３、ヒータ９４２、加温用ポンプ９４３、及び三方弁９４４，９４５を操作することにより、第１冷却装置９１による第１バッテリＢ１の第１冷却出力を制御する。ここで第１冷却出力とは、第１冷却装置９１による第１バッテリＢ１の冷却性能に応じて増減するパラメータであり、例えば、第１熱交換器９１２に設けられたラジエタファンの回転数である。

【0070】

また冷却回路ＥＣＵ７６は、第１冷却装置９１による第１バッテリＢ１の冷却の余裕度に相当する第１冷却余力を算出し、この第１冷却余力をマネジメントＥＣＵ７１へ送信する。より具体的には、冷却回路ＥＣＵ７６は、第１冷却装置９１の第１冷却出力の最大値に相当する第１最大冷却出力（例えば、ラジエタファンの最大回転数）から現在の第１冷却出力を減算したものを第１冷却余力として算出する。すなわちこの第１冷却余力は、第１最大冷却出力と第１冷却出力との差に応じて増減する。なお冷却回路ＥＣＵ７６において第１冷却出力を制御する具体的な手順については、後に説明する。

【0071】

第２冷却装置９２は、例えば、第２バッテリＢ２を収容するバッテリケース内に外気を供給する冷却ファンを備える。第２冷却装置９２は、冷却回路ＥＣＵ７６からの指令に応じて回転し、外気を第２バッテリＢ２のバッテリケース内に供給することにより、第２バッテリＢ２を冷却する。

【0072】

冷却回路ＥＣＵ７６は、第２バッテリＥＣＵ７５から送信される第２バッテリ温度、外気温センサの検出値、及びマネジメントＥＣＵ７１からの指令等に基づいて第２冷却装置９２を操作することにより、第２冷却装置９２による第２バッテリＢ２の第２冷却出力を制御する。ここで第２冷却出力とは、第２冷却装置９２による第２バッテリＢ２の冷却性能に応じて増減するパラメータであり、例えば第２冷却装置９２の冷却ファンの回転数である。

【0073】

また冷却回路ＥＣＵ７６は、第２冷却装置９２による第２バッテリＢ２の冷却の余裕度に相当する第２冷却余力を算出し、この第２冷却余力をマネジメントＥＣＵ７１へ送信する。より具体的には、冷却回路ＥＣＵ７６は、第２冷却装置９２の第２冷却出力の最大値に相当する第２最大冷却出力（例えば、冷却ファンの最大回転数）から現在の第２冷却出力を減算したものを第２冷却余力として算出する。すなわちこの第２冷却余力は、第２最大冷却出力と第２冷却出力との差に応じて増減する。なお冷却回路ＥＣＵ７６において第２冷却出力を制御する具体的な手順については、後に説明する。

【0074】

第３冷却装置９３は、電圧変換器５及び電力変換器４３が設置される筐体に形成された冷却水流路を含む第３冷却水循環路９３１と、この第３冷却水循環路９３１に設けられた第３熱交換器９３２及び第３冷却水ポンプ９３３と、を備える。

【0075】

第３冷却水ポンプ９３３は、冷却回路ＥＣＵ７６から入力される指令に応じて回転し、第３冷却水循環路９３１内で冷却水を循環させる。第３熱交換器９３２は、第３冷却水循環路９３１内を循環する冷却水と外気との間の熱交換を促進することにより、電圧変換器５及び電力変換器４３との熱交換によって昇温された冷却水を冷却する。第３熱交換器９３２は、冷却回路ＥＣＵ７６から入力される指令に応じて回転するラジエタファンを備える。

【0076】

冷却回路ＥＣＵ７６は、図示しない冷却水温センサの検出値やマネジメントＥＣＵ７１からの指令に基づいて第３熱交換器９３２、及び第３冷却水ポンプ９３３を操作することにより、第３冷却装置９３による電圧変換器５や電力変換器４３の冷却性能に相当する第３冷却出力を制御する。

【0077】

以上のように本実施形態では、第１バッテリＢ１を冷却する第１冷却装置９１及び電圧変換器５等を冷却する第３冷却装置９３は、冷却水との熱交換によって冷却する水冷式とし、第１バッテリＢ１よりも熱容量の小さな第２バッテリＢ２を冷却する第２冷却装置９２は、外気との熱交換によって冷却する空冷式とした場合について説明するが、本発明はこれに限らない。第１冷却装置９１を空冷式としてもよいし、第２冷却装置９２を水冷式としてもよいし、第３冷却装置９３を空冷式としてもよい。また本実施形態では、第１バッテリＢ１を冷却するための冷却水の循環流路と電圧変換器５や電力変換器４３を冷却するための冷却水の循環流路とを別系統としたが、本発明はこれに限らない。電圧変換器５及び電力変換器４３の両方又はこれらの何れかは、第１バッテリＢ１を冷却するための冷却水によって冷却してもよい。

【0078】

図５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、運転者が図示しないスタートスイッチをオン操作し、車両Ｖ及び電源システム１を起動してから、再び運転者がスタートスイッチをオフ操作し、車両Ｖ及び電源システム１を停止するまで、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。

【0079】

始めにステップＳ１では、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（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、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、すなわち駆動モータＭにおける要求出力に相当する要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄを算出し、ステップＳ２に移る。

【0080】

次にステップＳ２では、マネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ１で算出した要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄは、高出力閾値Ｐｈｉｇｈ以上であるか否かを判定する。マネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ２の判定結果がＮＯである場合にはステップＳ３に移り、ＹＥＳである場合にはステップＳ４に移る。

【0081】

次にステップＳ３では、マネジメントＥＣＵ７１は、通常モードの下で、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及び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を算出し、ステップＳ７に移る。ここで通常モードの下では、マネジメントＥＣＵ７１は、所定のアルゴリズムに基づいて算出された目標比の下で第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２から電力が入出力されるように目標コンバータ通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄ及び目標インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄを算出する。またマネジメントＥＣＵ７１は、通常モードの下では、目標インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄを上述の高出力閾値Ｐｈｉｇｈ以下に制限する。

【0082】

次にステップＳ７では、マネジメントＥＣＵ７１は、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に送信し、ステップＳ８に移る。これにより目標コンバータ通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄに応じた電力が第２バッテリＢ２から充放電される。

【0083】

次にステップＳ８では、マネジメントＥＣＵ７１は、目標インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄに応じたインバータ通過電力指令信号を生成し、これをモータＥＣＵ７２に送信し、図５の処理を終了する。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。またこれにより、目標インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄから目標コンバータ通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄを減算して得られる電力が第１バッテリＢ１から充放電される。

【0084】

次にステップＳ４では、マネジメントＥＣＵ７１は、図示しない燃費優先ボタンが運転者によって押圧されているか否か、換言すれば、運転者から後述の出力優先モードの実行を許容する指示が無いか否かを判定する。マネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ４の判定結果がＹＥＳである場合には、ステップＳ５に移り、ステップＳ１で算出した要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄを所定値未満に制限するリミット処理を実行した後、ステップＳ３に移る。ここでステップＳ５のリミット処理では、マネジメントＥＣＵ７１は、例えば高出力閾値Ｐｈｉｇｈを要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄとして設定することにより、要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄを制限する。

【0085】

マネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ４の判定結果がＮＯである場合には、ステップＳ６に移る。ステップＳ６では、マネジメントＥＣＵ７１は、図６Ａ及び図６Ｂを参照して説明するように、上述の通常モードよりも大きなインバータ通過電力を許容する出力優先モードの下で、目標コンバータ通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄ及び目標インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄを算出し、ステップＳ７に移る。

【0086】

図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、及び図６Ｄは、出力優先モードの下で目標コンバータ通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄ及び目標インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄを算出する手順を示すフローチャートである。

【0087】

始めにステップＳ１１では、マネジメントＥＣＵ７１は、第１温度余力Ｔ１＿ｍａｒ及び第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒをそれぞれ第１バッテリＥＣＵ７４及び第２バッテリＥＣＵ７５から取得し、ステップＳ１２に移る。

【0088】

次にステップＳ１２では、マネジメントＥＣＵ７１は、第１冷却余力ＰＣ１＿ｍａｒ及び第２冷却余力ＰＣ２＿ｍａｒを冷却回路ＥＣＵ７６から取得し、ステップＳ１３に移る。

【0089】

次にステップＳ１３では、マネジメントＥＣＵ７１は、第１出力上限Ｐ１＿ｍａｘ及び第２出力上限Ｐ２＿ｍａｘをそれぞれ第１バッテリＥＣＵ７４及び第２バッテリＥＣＵ７５から取得し、ステップＳ１４に移る。

【0090】

次にステップＳ１４では、マネジメントＥＣＵ７１は、第１バッテリＢ１の閉回路電圧ＣＣＶ１及び第２バッテリＢ２の静的電圧ＯＣＶ２をそれぞれ第１バッテリＥＣＵ７４及び第２バッテリＥＣＵ７５から取得し、第１バッテリＢ１の閉回路電圧ＣＣＶ１から第２バッテリＢ２の静的電圧ＯＣＶ２を減算することにより、電位差ΔＶを算出し、ステップＳ１５に移る。

【0091】

次にステップＳ１５では、マネジメントＥＣＵ７１は、取得した第１温度余力Ｔ１＿ｍａｒ、第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒ、第１冷却余力ＰＣ１＿ｍａｒ、及び第２冷却余力ＰＣ２＿ｍａｒに基づいて、図７に示す運転テーブルを検索することにより、優先出力バッテリに関する情報、出力上限補正情報、及び第２バッテリＢ２の充放電停止情報を取得し、ステップＳ１６に移る。

【0092】

図７は、温度余力及び冷却余力に基づいてバッテリの出力及び冷却態様を決定するための運転テーブルの一例を示す図である。

【0093】

図７において、「温度余力あり」とは、第１温度余力Ｔ１＿ｍａｒが所定の第１温度余力閾値以上である場合又は第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒが所定の第２温度余力閾値以上である場合を示す。「温度余力なし」とは、第１温度余力Ｔ１＿ｍａｒが第１温度余力閾値未満である場合又は第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒが第２温度余力閾値未満である場合を示す。「冷却余力あり」とは、第１冷却余力ＰＣ１＿ｍａｒが所定の第１冷却余力閾値以上である場合又は第２冷却余力ＰＣ２＿ｍａｒが所定の第２冷却余力閾値以上である場合を示す。また「冷却余力なし」とは、第１冷却余力ＰＣ１＿ｍａｒが第１冷却余力閾値未満である場合又は第２冷却余力ＰＣ２＿ｍａｒが第２冷却余力閾値未満である場合を示す。

【0094】

以下では、第１温度余力Ｔ１＿ｍａｒが第１温度余力閾値以上である場合を、第１バッテリＢ１に温度余力がある場合ともいい、第１温度余力Ｔ１＿ｍａｒが第１温度余力閾値未満である場合を、第１バッテリＢ１に温度余力がない場合ともいう。第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒが第２温度余力閾値以上である場合を、第２バッテリＢ２に温度余力がある場合ともいい、第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒが第２温度余力閾値未満である場合を、第２バッテリＢ２に温度余力がない場合ともいう。第１冷却余力ＰＣ１＿ｍａｒが第１冷却余力閾値以上である場合を、第１バッテリＢ１に冷却余力がある場合ともいい、第１冷却余力ＰＣ１＿ｍａｒが第１冷却余力閾値未満である場合を、第１バッテリＢ１に冷却余力がない場合ともいう。また第２冷却余力ＰＣ２＿ｍａｒが第２冷却余力閾値以上である場合を、第２バッテリＢ２に冷却余力がある場合ともいい、第２冷却余力ＰＣ２＿ｍａｒが第２冷却余力閾値未満である場合を、第２バッテリＢ２に冷却余力がない場合ともいう。

【0095】

図７に示す運転テーブルにおいて、「充放電停止：第２バッテリ」とは、第２バッテリＢ２の充放電を一時的に停止することを示す。したがって図７に示す運転テーブルの例によれば、第２バッテリＢ２に温度余力及び冷却余力の少なくとも何れかがない場合、第２バッテリＢ２の充放電が停止される。

【0096】

優先出力バッテリとは、優先的にその出力上限まで出力させるバッテリを示す。以下で説明するように、優先出力バッテリが第１バッテリＢ１である場合、第１バッテリＢ１が優先的にその第１出力上限Ｐ１＿ｍａｘまで電力が出力され、優先出力バッテリが第２バッテリＢ２である場合、第２バッテリＢ２が優先的にその第２出力上限Ｐ２＿ｍａｘまで電力が出力される。

【0097】

図７に示す運転テーブルの例によれば、第１バッテリＢ１に温度余力がありかつ冷却余力がある場合には、第１バッテリＢ１が優先出力バッテリとして決定され、第２バッテリＢ２に温度余力がありかつ冷却余力がある場合には、基本的には、第２バッテリＢ２が優先出力バッテリとして決定される。また第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２ともに温度余力がありかつ冷却余力がある場合には、熱容量が大きくその温度が上昇しにくい第１バッテリＢ１が優先出力バッテリとして決定される。また第２バッテリＢ２に温度余力及び冷却余力の少なくとも何れかがない場合、すなわち上述のように第２バッテリＢ２の充放電を停止する場合も、第１バッテリＢ１が優先出力バッテリとして決定される。

【0098】

また図７に示す運転テーブルにおいて、「第１出力上限：ＤＯＷＮ」とは、第１バッテリＢ１の第１出力上限Ｐ１＿ｍａｘを下方側へ補正することを示す。従って図７に示す運転テーブルの例によれば、第１バッテリＢ１に温度余力がなく冷却余力もない場合、第１出力上限Ｐ１＿ｍａｘは下方側へ補正される。

【0099】

図６Ａに戻り、ステップＳ１６では、マネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ１５において取得した出力上限補正情報に基づいて、第１出力上限Ｐ１＿ｍａｘを補正し、ステップＳ１７に移る。

【0100】

ステップＳ１７では、マネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ１５において取得した第２バッテリＢ２の充放電停止情報に基づいて、第２バッテリＢ２は充放電が停止された状態であるか否かを判定する。マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ１７の判定結果がＮＯである場合にはステップＳ１８に移り、ＹＥＳである場合にはステップＳ３１に移る。

【0101】

ステップＳ１８では、マネジメントＥＣＵ７１は、現在、第２バッテリＢ２のコンタクタ３２ｐ，３２ｎはオンであるか否か、すなわち第２バッテリＢ２は第２電力回路３に接続されているか否かを判定する。マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ１８の判定結果がＮＯである場合にはステップＳ１９に移り、ＹＥＳである場合にはステップＳ３８に移る。

【0102】

次にステップＳ１９では、マネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ１で取得した要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄは、第１出力上限Ｐ１＿ｍａｘと第２出力上限Ｐ２＿ｍａｘとの和より大きいか否かを判定する。マネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ１９の判定結果がＹＥＳである場合には、ステップＳ２０に移り、要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄを所定値未満に制限するリミット処理を実行した後、ステップＳ２１に移る。ここでステップＳ２０のリミット処理では、マネジメントＥＣＵ７１は、例えば第１出力上限Ｐ１＿ｍａｘと第２出力上限Ｐ２＿ｍａｘとの和を要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄとして設定することにより、要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄを制限する。マネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ１９の判定結果がＮＯである場合には、上記のようなリミット処理を実行せずにステップＳ２１に移る。

【0103】

次にステップＳ２１では、マネジメントＥＣＵ７１は、要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄを目標インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄとして設定し、ステップＳ２２に移る。

【0104】

次にステップＳ２２では、マネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ１５で取得した優先出力バッテリは第１バッテリＢ１であるか否かを判定する。マネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ２２の判定結果がＹＥＳである場合にはステップＳ２３に移り、ＮＯである場合にはステップＳ２６に移る。

【0105】

次にステップＳ２３では、マネジメントＥＣＵ７１は、要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄは、第１出力上限Ｐ１＿ｍａｘより大きいか否かを判定する。マネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ２３の判定結果がＹＥＳである場合には、ステップＳ２４に移り、要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄから第１出力上限Ｐ１＿ｍａｘを減算して得られる値を目標コンバータ通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄとして設定し、図５のステップＳ７に移る。またマネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ２３の判定結果がＮＯである場合には、ステップＳ２５に移り、値０を目標コンバータ通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄとして設定し、図５のステップＳ７に移る。以上のように第１バッテリＢ１が優先出力バッテリとして設定されている場合、第２バッテリＢ２よりも第１バッテリＢ１を優先して第１出力上限Ｐ１＿ｍａｘまで電力を出力させる。

【0106】

次にステップＳ２６では、マネジメントＥＣＵ７１は、要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄは、第２出力上限Ｐ２＿ｍａｘより大きいか否かを判定する。マネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ２６の判定結果がＹＥＳである場合には、ステップＳ２７に移り、第２出力上限Ｐ２＿ｍａｘを目標コンバータ通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄとして設定し、図５のステップＳ７に移る。またマネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ２６の判定結果がＮＯである場合には、ステップＳ２８に移り、要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄを目標コンバータ通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄとして設定し、図５のステップＳ７に移る。以上のように第２バッテリＢ２が優先出力バッテリとして設定されている場合、第１バッテリＢ１よりも第２バッテリＢ２を優先して第２出力上限Ｐ２＿ｍａｘまで電力を出力させる。

【0107】

またステップＳ１７の判定結果がＹＥＳである場合、マネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ３１に移り、ステップＳ１４で算出した第１バッテリＢ１と第２バッテリＢ２との間の電位差ΔＶは、所定の電位差閾値ΔＶｔｈ以上であるか否かを判定する。

【0108】

マネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ３１の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち第２バッテリＢ２に温度余力及び冷却余力の少なくとも何れかがなく、かつ電位差ΔＶが電位差閾値ΔＶｔｈ以上である場合には、ステップＳ３２に移る。ステップＳ３２では、マネジメントＥＣＵ７１は、値０を目標コンバータ通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄとして設定し、すなわち電圧変換器５を停止した後、ステップＳ３５に移る。これにより、第２バッテリＢ２の充放電が停止される。また第２バッテリＢ２の充放電を停止することにより、第２バッテリＢ２の冷却が促進されるので、第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒ及び第２冷却余力ＰＣ２＿ｍａｒの両方が徐々に増加する。なおマネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ３５において電圧変換器５を停止した後、第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒが第２温度余力閾値以上となりかつ第２冷却余力ＰＣ２＿ｍａｒが第２冷却余力閾値以上となったことに応じて、電圧変換器５の駆動を再び開始するべく値０以外の値を目標コンバータ通過電力Ｐｃｎｖ＿ｍｏｔとして設定する（ステップＳ２４、ステップＳ２７、及びステップＳ２８参照，）。

【0109】

次にステップＳ３５では、マネジメントＥＣＵ７１は、要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄは、第１バッテリＢ１の第１出力上限Ｐ１＿ｍａｘより大きいか否かを判定する。マネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ３５の判定結果がＹＥＳである場合、ステップＳ３６に移り、第１出力上限Ｐ１＿ｍａｘを目標インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄとして設定した後、図５のステップＳ７に移る。またマネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ３５の判定結果がＮＯである場合、要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄを目標インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄとして設定した後、図５のステップＳ７に移る。

【0110】

またマネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ３１の判定結果がＮＯである場合、すなわち第２バッテリＢ２に温度余力及び冷却余力の少なくとも何れかがなく、かつ電位差ΔＶが電位差閾値ΔＶｔｈ未満である場合には、ステップＳ３３に移る。ステップＳ３３では、マネジメントＥＣＵ７１は、現在、第２バッテリＢ２のコンタクタ３２ｐ，３２ｎはオフであるか否か、すなわち第２バッテリＢ２は第２電力回路３に接続されているか否かを判定する。マネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ３３の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち既に第２バッテリＢ２が第２電力回路３から遮断されている場合には、ステップＳ３２に移る。またマネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ３３の判定結果がＮＯである場合、すなわちまだ第２バッテリＢ２が第２電力回路３から遮断されていない場合には、ステップＳ３４に移り、第２バッテリＥＣＵ７５へ第２バッテリＢ２のコンタクタ３２ｐ，３２ｎをオフにする指令を送信した後、ステップＳ３２に移る。第２バッテリＥＣＵ７５は、この指令を受信したことに応じて、コンタクタ３２ｐ，３２ｎをオフにし、第２バッテリＢ２を第２電力回路３から遮断する。これにより、第２バッテリＢ２の充放電が停止される。また第２バッテリＢ２の充放電を停止することにより、第２バッテリＢ２の充放電が停止される。また第２バッテリＢ２の充放電を停止することにより、第２バッテリＢ２の冷却が促進されるので、第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒ及び第２冷却余力ＰＣ２＿ｍａｒの両方が徐々に増加する。

【0111】

またステップＳ３８では、マネジメントＥＣＵ７１は、第２バッテリＥＣＵ７５へ第２バッテリＢ２のコンタクタ３２ｐ，３２ｎをオンにする指令を送信した後、ステップＳ３２に移る。すなわちマネジメントＥＣＵ７１は、ステップＳ３４における指令に基づいて第２バッテリＢ２を第２電力回路３から遮断した後、第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒが第２温度余力閾値以上となりかつ第２冷却余力ＰＣ２＿ｍａｒが第２冷却余力閾値以上となったことに応じて、コンタクタ３２ｐ，３２ｎをオンにし、第２バッテリＢ２を第２電力回路３に接続する。なおステップＳ３８において第２バッテリＥＣＵ７５へコンタクタ３２ｐ，３２ｎをオンにする指令を送信した後、これらコンタクタ３２ｐ，３２ｎが実際にオンになるまでの間（すなわち、ステップＳ１８の判定結果がＹＥＳになるまでの間）は、第１バッテリＢ１からの出力電力のみによって走行する（ステップＳ３５～Ｓ３７参照）。

【0112】

以上のようにマネジメントＥＣＵ７１は、運転モードが出力優先モードである場合には、要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄと、第１冷却余力ＰＣ１＿ｍａｒと、第２冷却余力ＰＣ２＿ｍａｒと、第１温度余力Ｔ１＿ｍａｒと、第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒと、に基づいて第１バッテリＢ１の出力電力及び第２バッテリＢ２の出力電力を制御する。

【0113】

図４に戻り、冷却回路ＥＣＵ７６によって第１冷却出力及び第２冷却出力を制御する手順について説明する。

【0114】

図５を参照して説明したように、電力マネジメント処理における運転モードが出力優先モードである場合（図５のステップＳ６参照）、運転モードが通常モードである場合（図５のステップＳ３参照）よりも大きなインバータ通過電力が許容される。このため第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２の発熱量は、運転モードが通常モードである場合よりも出力優先モードである場合の方が大きい傾向がある。このため冷却回路ＥＣＵ７６は、電力マネジメント処理における運転モードに応じて第１冷却出力及び第２冷却出力の制御アルゴリズムを変更する。

【0115】

先ず、運転モードが通常モードである場合について説明する。
運転モードが通常モードである場合、冷却回路ＥＣＵ７６は、第１バッテリＥＣＵ７４から送信される第１バッテリ温度と、第１冷却水温センサの検出値と、及び外気温センサの検出値と、を用いた既知の第１基本冷却アルゴリズムに基づいて、第１バッテリ温度が予め定められた第１目標温度になるように、第１冷却装置９１に対する第１制御入力（例えば、ラジエタファンを駆動するモータのデューティ比）を算出し、この第１制御入力を第１冷却装置９１に入力することによって第１冷却出力を制御する。

【0116】

また運転モードが通常モードである場合、冷却回路ＥＣＵ７６は、第２バッテリＥＣＵ７５から送信される第２バッテリ温度と、外気温センサの検出値と、を用いた既知の第２基本冷却アルゴリズムに基づいて、第２バッテリ温度が予め定められた第２目標温度になるように、第２冷却装置９２に対する第２制御入力（例えば、冷却ファンを駆動するモータのデューティ比）を算出し、この第２制御入力を第２冷却装置９２に入力することによって第２冷却出力を制御する。

【0117】

次に、運転モードが出力優先モードである場合について説明する。
運転モードが出力優先モードである場合、冷却回路ＥＣＵ７６は、上述の第１基本冷却アルゴリズムと、第１温度余力Ｔ１＿ｍａｒと、第１冷却余力ＰＣ１＿ｍａｒと、に基づいて第１冷却出力を制御する。より具体的には、先ず冷却回路ＥＣＵ７６は、第１温度余力Ｔ１＿ｍａｒ及び第１冷却余力ＰＣ１＿ｍａｒに基づいて、図７に示す運転マップを検索することによって第１バッテリＢ１の第１冷却モードに関する情報を取得する。図７の運転マップの例によれば、第１バッテリＢ１に冷却余力がある場合、第１冷却モードは「積極冷却」となる。また第１バッテリＢ１に冷却余力がない場合、第１冷却モードは「冷却ｍａｘ」となる。

【0118】

次に冷却回路ＥＣＵ７６は、上述の第１基本冷却アルゴリズムに基づいて算出される第１制御入力を図７の運転マップから取得した第１冷却モード情報に応じて補正し、この補正した第１制御入力を第１冷却装置９１に入力することによって第１冷却出力を制御する。冷却回路ＥＣＵ７６は、第１冷却モードが「積極冷却」である場合には、第１基本冷却アルゴリズムに基づいて算出される第１制御入力に、第１温度余力Ｔ１＿ｍａｒに基づいて算出した補正値を加算することによって、第１制御入力を冷却性能向上側へ補正する。従って冷却回路ＥＣＵ７６は、運転モードが出力優先モードでありかつ第１冷却モードが「積極冷却」である場合、運転モードが通常モードである場合よりも第１冷却出力を大きくする。また冷却回路ＥＣＵ７６は、第１冷却モードが「冷却ｍａｘ」である場合には、第１基本冷却アルゴリズムに基づく第１制御入力の算出結果に関わらず、第１制御入力を最大値とする。従って冷却回路ＥＣＵ７６は、運転モードが出力優先モードでありかつ第１冷却モードが「冷却ｍａｘ」である場合、第１冷却出力を第１最大冷却出力まで増加させる。

【0119】

また運転モードが出力優先モードである場合、冷却回路ＥＣＵ７６は、上述の第２基本冷却アルゴリズムと、第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒと、第２冷却余力ＰＣ２＿ｍａｒと、に基づいて第２冷却出力を制御する。より具体的には、先ず冷却回路ＥＣＵ７６は、第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒ及び第２冷却余力ＰＣ２＿ｍａｒに基づいて、図７に示す運転マップを検索することによって第２バッテリＢ２の第２冷却モードに関する情報を取得する。図７の運転マップの例によれば、第２バッテリＢ２に冷却余力がある場合、第２冷却モードは「積極冷却」となる。また第２バッテリＢ２に冷却余力がない場合、第２冷却モードは「冷却ｍａｘ」となる。

【0120】

次に冷却回路ＥＣＵ７６は、上述の第２基本冷却アルゴリズムに基づいて算出される第２制御入力を図７の運転マップから取得した第２冷却モード情報に応じて補正し、この補正した第２制御入力を第２冷却装置９２に入力することによって第２冷却出力を制御する。冷却回路ＥＣＵ７６は、第２冷却モードが「積極冷却」である場合には、第２基本冷却アルゴリズムに基づいて算出される第２制御入力に、第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒに基づいて算出した補正値を加算することによって、第２制御入力を冷却性能向上側へ補正する。従って冷却回路ＥＣＵ７６は、運転モードが出力優先モードでありかつ第２冷却モードが「積極冷却」である場合、運転モードが通常モードである場合よりも第２冷却出力を大きくする。また冷却回路ＥＣＵ７６は、第２冷却モードが「冷却ｍａｘ」である場合には、第２基本冷却アルゴリズムに基づく第２制御入力の算出結果に関わらず、第２制御入力を最大値とする。従って冷却回路ＥＣＵ７６は、運転モードが出力優先モードでありかつ第２冷却モードが「冷却ｍａｘ」である場合、第２冷却出力を第２最大冷却出力まで増加させる。

【0121】

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。マネジメントＥＣＵ７１は、第１バッテリＢ１の閉回路電圧ＣＣＶ１と第２バッテリＢ２の静的電圧ＯＣＶ２との電位差ΔＶと、第２バッテリＢ２の第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒと、第２バッテリＢ２の第２冷却余力ＰＣ２＿ｍａｒと、を取得する。またマネジメントＥＣＵ７１は、第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒ及び第２冷却余力ＰＣ２＿ｍａｒのうち少なくとも何れかが各々に対する閾値未満でありかつ電位差ΔＶが電位差閾値ΔＶｔｈ以上である場合、電圧変換器５を停止する。ここで電圧変換器５を停止すると、少なくとも第２バッテリＢ２へ電流が流れるのを防止できるので、その後における第２バッテリＢ２の温度を低下させることができる。よって電源システム１によれば、高温状態の第２バッテリＢ２からの意図しない充放電を未然に防止することができる。特に電源システム１では、第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒだけでなく第２冷却余力ＰＣ２＿ｍａｒを考慮して電圧変換器５を停止するタイミングを決定することにより、第２冷却装置９２による第２バッテリＢ２の冷却性能を考慮して適切なタイミングで電圧変換器５を停止することができる。また電源システム１では、電位差ΔＶが電位差閾値ΔＶｔｈ以上である場合、電圧変換器５を停止することのみにとどめておくことにより、その後必要に応じて速やかに第２バッテリＢ２を充放電させることができる。

【0122】

（２）マネジメントＥＣＵ７１は、電圧変換器５を停止した後、第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒ及び第２冷却余力ＰＣ２＿ｍａｒの両方が各々の閾値以上になったことに応じて電圧変換器５の駆動を再び開始する。これにより高温状態の第２バッテリＢ２からの意図しない充放電をより確実に防ぐことができる。

【0123】

（３）マネジメントＥＣＵ７１は、第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒ及び第２冷却余力ＰＣ２＿ｍａｒのうち少なくとも何れかが各々に対する閾値未満でありかつ電位差ΔＶが電位差閾値ΔＶｔｈ未満である場合、第２バッテリＢ２を第２電力回路３から遮断する。ここで第２バッテリＢ２を第２電力回路３から遮断すると、第２バッテリＢ２の充放電を確実に防止できるので、その後における第２バッテリＢ２の温度を低下させることができる。よって電源システム１によれば、高温状態の第２バッテリＢ２からの意図しない充放電を未然に防止することができる。特に電源システム１では、第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒだけでなく第２冷却余力ＰＣ２＿ｍａｒを考慮して第２バッテリＢ２を第２電力回路３から遮断するタイミングを決定することにより、第２冷却装置９２による第２バッテリＢ２の冷却性能を考慮して適切なタイミングで第２バッテリＢ２を第２電力回路３から遮断することができる。

【0124】

（４）マネジメントＥＣＵ７１は、第２バッテリＢ２を第２電力回路３から遮断した後、第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒ及び第２冷却余力ＰＣ２＿ｍａｒの両方が各々の閾値以上になったことに応じて第２バッテリＢ２を第２電力回路３に接続する。これにより高温状態の第２バッテリＢ２からの意図しない充放電をより確実に防ぐことができる。

【0125】

（５）冷却回路ＥＣＵ７６は、マネジメント処理における運転モードが出力優先モードでありかつ第２冷却余力ＰＣ２＿ｍａｒが第２冷却余力閾値以上である場合、運転モードが通常モードである場合よりも第２冷却出力を大きくする。これにより第２温度余力Ｔ２＿ｍａｒを速やかに大きくできるので、出力優先モードにおいて第２バッテリＢ２を充放電できる機会を増やすことができる。

【0126】

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】

【0127】

Ｖ…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
Ｂ１…第１バッテリ（第１蓄電装置）
３…第２電力回路
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
９…冷却回路
７…電子制御ユニット群
７１…マネジメントＥＣＵ（電力制御手段、電位差取得手段）
７２…モータＥＣＵ（電力制御手段）
７３…コンバータＥＣＵ（電力制御手段）
７４…第１バッテリＥＣＵ（電位差取得手段）
７５…第２バッテリＥＣＵ（電位差取得手段、温度取得手段、温度余力取得手段）
７６…冷却回路ＥＣＵ（冷却出力制御手段、冷却余力取得手段）
８１…第１バッテリセンサユニット（電位差取得手段）
８２…第２バッテリセンサユニット（電位差取得手段、温度取得手段、温度余力取得手段）
９１…第１冷却装置
９２…第２冷却装置（冷却装置）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図6D】

【図7】