车辆的电源装置的制作方法

专利名称：车辆的电源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆的电源装置，特别涉及搭载多个蓄电装置的车辆的电 源装置。
背景技术：
近年来，作为有益于环境的车辆，电动汽车、混合动力汽车以及燃料 电池汽车等正在被开发、实用化。在这些车辆上搭载有电机及用于驱动电 机的电源装置。
在这样的车辆中，为了延长能够仅利用电池来行驶的距离，也研究了 搭载多个电池的情况。
日本特开2002- 10502号^^艮/>开了能够同时进行多个蓄电池的充电 和放电的蓄电池用充放电装置。
在电动汽车中，希望通过一次充电而能够行驶的距离较长。在搭载内 燃机和蓄电池以及电机的混合动力汽车中，在采用能够从外部对蓄电池进 行充电的结构的情况下，同样也希望不使用内燃机而每次充电能够行驶的 距离较长。
为了延长通过一次充电而能够行驶的距离，需要增加搭载于车辆的电 池的能量。作为增加该能量的方法，有如下方法(l)增加每个电池单元 的能源容量，(2)增加搭载电池单元的数量。
但是，上述方法(l)，因为电池单元的外壳的强度等而具有上限，所 以难以确保所期望的容量。另一方面，在上述方法(2)中，考虑了串联或 并联地增加单元数量的情况。
串联地增加电池单元数量时，电压变高。但是，存在作为电负载的变
4换器、电机的耐压，所以以串联连结来增加电池单元数时，由于该耐压引 起的上限而存在极限。另一方面，当使电池单元并联连结时，虽然能够确 保所需的容量，但当没有电力调整装置而进行并联连接时，则仅一部分的 电池劣化，无法用尽具有的电池性能。
而且，在搭载有车轮驱动用电机的车辆的情况下，通常除了数百伏的 电机驱动用高压电池之外，还搭载有用于驱动辅机负栽的辅机用电池。
并且，存在如下的情况由DC/DC转换器对高压电池的电压进行降 压，使用降压后的电压来进行辅机用电池的充电、对辅机负载的电力供给。
但是，在该情况下，当为了延长能够行驶的距离而搭载多个高压电池 时，需要使高压电池的一部分也负担向辅机侧供给的电力，因此，在均等 地对多个高压电池进4亍充电方面需要注意。

发明内容
本发明的目的在于，提供一种搭栽有多个蓄电装置、降低了对多个蓄 电装置充放电的偏差的车辆的电源装置。
本发明概括来说，是一种车辆的电源装置，该电源装置具备相对于 主负载电并联设置的第一蓄电装置和第二蓄电装置；设置在第一蓄电装置 与主负载之间的第 一 电力变换器；设置在第二蓄电装置与主负载之间的第 二电力变换器；第三电力变换器，其接受从连结第一电力变换器和第一蓄 电装置的路径上分流的电流；辅机负载，其由来自第三电力变换器的电力 进行驱动；以及控制装置，其控制第一电力变换器、第二电力变换器以及 第三电力变换器。控制装置以反映流向辅机负载的电流变动的方式来确定 对于第一蓄电装置和第二蓄电装置的充电电流或放电电流，控制第一电力 变换器和/或第二电力变换器，使得充放电所确定的电流。
优选的是，车辆的电源装置还具备充电器，该充电器用于利用从车辆 外部给予的电力来对第一蓄电装置和第二蓄电装置进行充电。充电器连接 于第一蓄电装置。第一电力变换器和第二电力变换器作为另外的充电器进 行动作，该另外的充电器使从充电器给予的电流的 一部分分流来对第二蓄电装置进行充电。
更优选的是，车辆的电源装置还具备电流传感器，该电流传感器检测 对于第一蓄电装置的充放电电流。控制装置使第三电力变换器暂时停止， 基于停止前与停止后的对于第一蓄电装置的充放电电流的差，算出向笫三 电力变换器分流的电流，基于分流的电流来修正第 一电力变换器和第二电 力变换器的动作。
进一步优选的是，在从车辆外部进行充电时，第一电力变换器从第一 蓄电装置侧向主负载侧进行升压动作。在从车辆外部进行充电时，第二电 力变换器以从主负栽侧向第二蓄电装置侧流恒定电流的方式进行动作。
优选的是，控制装置在推定为辅机负载中的电力消耗发生了变动的情 况下，算出从连结第一电力变换器与第一蓄电装置的游4圣上向第三电力变 换器分流的电流。
更优选的是，控制装置每经过预定时间推定为辅机负载中的电力消耗 发生了变动。
更优选的是，控制装置在第一蓄电装置的充电状态与第二蓄电装置的 充电状态的差超过了预定值的情况下，推定为辅机负载中的电力消耗发生 了变动。
优选的是，控制装置算出第一蓄电装置的充电状态和第二蓄电装置的 充电状态，控制第一电力变换器、第二电力变换器以及笫三电力变换器， 使得第一蓄电装置的充电状态与第二蓄电装置的充电状态的差不扩大。
根据本发明，能够在搭栽有多个蓄电装置的情况下，降低充放电的偏 差。其结果，能够避免在多个蓄电装置中仅一部分的寿命变短这样的情况。


图l是表示本发明实施方式的车辆l的主要结构的图。
图2是表示图1的变换器14及22的详细结构的电路图。
图3是表示图1的升压转换器12A及12B的详细结构的电路图。
图4是用于对充电时车辆的电源装置的状态进行说明的示意图。
6图5是用于对图1的控制装置30执行的充电的控制进行说明的流程
图6是用于对DC/DC转换器33停止前后的充电电流的变化进行说明 的图。
图7是表示基于图5的流程图进行了控制的情况下的一个例子的动作 波形图。
图8是实施方式2中用于对图1的控制装置30执行的充电的控制进行 说明的流程图。
图9是表示基于图8的流程图进行了控制的情况下的一个例子的动作 波形图。
M实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。对图中相同或者 相当部分标记相同符号，不重复其说明。 (实施方式1)
图l是表示本发明实施方式的车辆l的主要结构的图。 参照图l,车辆l包括作为蓄电装置的电池B1、 B2;作为电力变换 器的升压转换器12A、 12B;平滑用电容器CH;电压传感器IOA、 IOB、 13;变换器(inverter) 14、 22;发动机4;电动发电机MG1、 MG2;动 力分配机构3;以及控制装置30。
搭栽于该车辆的蓄电装置能够从外部进行充电。因此，车辆l还包括
用于将电池B1连接于例如AC100V的商用电源8的充电器6。充电器6 将交流变换为直流、并且对电压进行调压来提供给电池。为了能够进行外 部充电，除此以外，还可以使用如下方式将电动发电机MG1、 MG2的 定子线圏的中性点连接于交流电源的方式；组合升压转换器12A、 12B而 作为交流直流变换装置发挥功能的方式。
平滑用电容器CH对由升压转换器12A、 12B升压后的电压进行平滑 化。电压传感器13检测平滑用电容器CH的端子间电压VH,并输出到控制装置30。
变换器14将从升压转换器12B或12A提供的直流电压变换为三相交 流电压来输出到电动发电机MG1。变换器22将从升压转换器12B或12A 提供的直流电压变换为三相交流电压来输出到电动发电机MG2。
动力分配机构3是与发动机4和电动发电机MG1、 MG2结合、在它 们之间分配动力的机构。例如，作为动力分配机构3能够使用具有太阳轮、 行星齿轮架、齿圈的三个旋转轴的行星齿轮机构。行星齿轮机构中，当三 个旋转轴中的两个旋转轴的旋转被确定时，剩下的一个旋转轴的旋转被强 制确定。该三个旋转轴分别连接于发动机4、电动发电机MG1、 MG2的 各旋转轴。电动发电机MG2的旋转轴通过未图示的减速齿轮、差动齿轮 而与车轮结合。此外，可以在动力分配机构3的内部还安装对于电动发电 机MG2的旋转轴的减速器。
电压传感器10A测量电池B1的端子间的电压VI。为了与电压传感器 10A —^Jfe^视电池Bl的充电状态，设置有检测流向电池Bl的电流II的 电流传感器11A。此外，设置有检测电池B1的充电状态(SOC: State Of Charge ) SOC1的SOC检测部37。 SOC检测部37根据电池Bl的开路电 压和流向电池B1的电流Il的累计来算出充电状态，并将其输出至控制装 置30。作为电池B1例如能够使用铅蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等二 次电池、双电荷层电容器等大容量电容器等。
电压传感器10B测量电池B2的端子间的电压V2。为了与电压传感器 10B —^J^f见电池B2的充电状态，设置有检测流向电池B2的电流12的 电流传感器11B。此外，设置有检测电池B2的充电状态SOC2的SOC检 测部39。 SOC检测部39根据电池B2的开路电压和流向电池B2的电流12 的累计来算出充电状态，并将其输出至控制装置30。作为电池B2例如能 够使用铅蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等二次电池、双电荷层电容器等 大容量电容器等。
电池B2和电池Bl例如以通过同时使用而能够输出连接于电源线的电 负载(变换器22及电动发电机MG2 )所容许的最大功率的方式来设定可蓄电的容量。由此，能够在不使用发动机的EV (Electric Vehicle:电动车 辆)行驶中进行最大功率的行驶。
并且，能够在消耗了电池B2的电力后，在电池B1的基础上使用发动 机4，由此即使不使用电池B2，也能进行最大功率的行驶。
变换器14与电源线PL2和接地线SL2连接。变换器14从升压转换器 12A及12B接受升压后的电压，例如为了启动发动机4而驱动电动发电机 MG1。此外，变换器14将在电动发电机MG1中使用从发动机4传递来的 动力而发电产生的电力返回到升压转换器12A及12B。此时，升压转换器 12A及12B由控制装置30来控制，使得作为降压电路进行工作。
变换器22与变换器14并联地连接于电源线PL2和接地线SL2。变换 器22将升压转换器12A及12B输出的直流电压变换为三相交流电压，对 驱动车轮的电动发电机MG2进行输出。此外，变换器22伴随再生制动， 将在电动发电机MG2中发电产生的电力返回到升压转换器12A及12B。 此时，升压转换器12A及12B由控制装置30来控制，使得作为降压电路 进行工作。
控制装置30接收电动发电机MG1、 MG2的各转矩指令值、电机电流 值以及转速、电压VI、 V2、 VH各值、以M动信号。并且，控制装置 30对升压转换器12B输出升压指示、降压指示和动作禁止指示。
而且，控制装置30对变换器14输出将升压转换器12A、 12B输出 的直流电压变换为用于驱动电动发电机MG1的交流电压的驱动指示；和 将电动发电机MG1中发电产生的交流电压变换为直流电压并将其返回到 升压转换器12A、 12B侧的再生指示。
同样，控制装置30对变换器22输出将直流电压变换为用于驱动电 动发电机MG2的交流电压的驱动指示；和将电动发电机MG2中发电产生 的交流电压变换为直流电压并将其返回到升压转换器12A、 12B侧的再生 指示。
而且，i殳置有驱动辅机负载35的辅机电池B3和DC/DC转换器33。 DC/DC转换器33与电源线PL1A和接地线SL2连接。在充电时，使充电
9电流leg的一部分分流，向DC/DC转换器33供给电流13。
辅机负载35例如包括各种ECU的电源、头灯、室内灯、电动车窗、
喇叭、方向指示灯等。当有驱动要求，必须使这些辅机负载进行工作，所
以在大多数情况下通常不考虑监视电流I3而限制辅机负栽的动作，不设置
测量电流I3的电流传感器。
图2是表示图1的变换器14及22的详细结构的电路图。
参照图1、图2，变换器14包括U相臂15、 V相臂16、和W相臂17。
U相臂15、 V相臂16、以及W相臂17并联连接在电源线PL2与接地线
SL2之间。
U相臂15包括串联连接在电源线PL2与接地线SL2之间的IGBT 元件Q3、 Q4;和分别与IGBT元件Q3、 Q4并联连接的二极管D3、 D4。 二极管D3的阴极与IGBT元件Q3的集电极连接，二极管D3的阳极与 IGBT元件Q3的发射极连接。二极管D4的阴极与IGBT元件Q4的集电 极连接，二极管D4的阳极与IGBT元件Q4的发射极连接。
V相臂16包括串联连接在电源线PL2与接地线SL2之间的IGBT 元件Q5、 Q6;和分别与IGBT元件Q5、 Q6并联连接的二极管D5、 D6。 二极管D5的阴极与IGBT元件Q5的集电极连接，二极管D5的阳极与 IGBT元件Q5的发射极连接。二极管D6的阴极与IGBT元件Q6的集电 极连接，二极管D6的阳极与IGBT元件Q6的发射极连接。
W相臂17包括串联连接在电源线PL2与接地线SL2之间的IGBT 元件Q7、 Q8;和分别与IGBT元件Q7、 Q8并联连接的二极管D7、 D8。 二极管D7的阴极与IGBT元件Q7的集电极连接，二极管D7的阳极与 IGBT元件Q7的发射极连接。二极管D8的阴极与IGBT元件Q8的集电 极连接，二极管D8的阳极与IGBT元件Q8的发射极连接。
各相臂的中间点连接于电动发电机MG1的各相线圏的各相端。也就 是"i兑，电动发电机MG1是三相永^体同步电机，U、 V、 W相的三个线圈 各自的一端共同连接到中点。并且，IJ相线圏的另一端连接到从IGBT元 件Q3、 Q4的连接节点引出的线UL上。另外，V相线圏的另一端连接到从IGBT元件Q5、 Q6的连接节点引出的线VL上。另外，W相线圈的另 一端连接到从IGBT元件Q7、 Q8的连接节点引出的线WL上。
关于图1的变换器22,在连接于电动发电机MG2这一点上不同，但 关于内部的电路结构是与变换器14相同的，所以不重复详细说明。此外， 在图2中示出了对变换器提供控制信号PWMI、 PWMC的情况，这些信 号是与驱动指示和再生指示对应的信号。
图3是表示图1的升压转换器12A及12B的详细结构的电路图。
参照图1、图3,升压转换器12A包括 一端连接到电源线PL1A的 电抗器Ll;在电源线PL2与接地线SL2间串联连接的IGBT元件Ql、 Q2;和分别与IGBT元件Q1、 Q2并联连接的二极管Dl、 D2。
电抗器Ll的另一端连接到IGBT元件Ql的发射极和IGBT元件Q2 的集电极。二极管D1的阴极与IGBT元件Q1的集电极连接，二极管D1 的阳极与IGBT元件Ql的发射极连接。二极管D2的阴极与IGBT元件 Q2的集电极连接，二极管D2的阳极与IGBT元件Q2的发射极连接。
关于图1的升压转换器12B,在连接到电源线PL1B来代替电源线 PL1A这一点上与升压转换器12A不同，但关于内部的电路结构是与升压 转换器12A相同的，所以不重复详细i兌明。此外，在图3中示出了向升压 转换器提供控制信号PWU、 PWD的情况，这些信号分别是与升压指示、 降压指示对应的信号。
再参照图l，说明本实施方式的车辆的电源装置的动作。
图1中公开的车辆的电源装置具备相对于主负载(14、 22)而电并 联设置的第一蓄电装置和笫二蓄电装置(Bl、 B2);设置在第一蓄电装置 (Bl)与主负载之间的第 一电力变换器(12A);设置在第二蓄电装置(B2 ) 与主负载之间的第二电力变换器(12B);辅机蓄电装置(B3);第三电 力变换器(33)，其利用从连结第一电力变换器和第一蓄电装置的路径上 分流的电流13来对辅机蓄电装置进行充电；辅机负载35,其由来自辅机 蓄电装置(B3)或第三电力变换器(33)的电力进行驱动；以及控制装置 30，其控制第一电力变换器、第二电力变换器以及笫三电力变换器(12A、12B、 33)。控制装置30以反映流向辅机负载35的电流变动的方式来确 定对于第一蓄电装置和第二蓄电装置(Bl、 B2)的充电电流或放电电流。
优选的是，车辆的电源装置还具备充电器6，该充电器6用于利用从 车辆外部给予的电力来对第一蓄电装置和第二蓄电装置(Bl、 B2)进行充 电。充电器6连接于第一蓄电装置(Bl)。第一电力变换器和第二电力变 换器(12A、 12B)作为另外的充电器进行动作，所述另外的充电器4吏从充 电器6给予的电流的一部分分流来对第二蓄电装置(12B)进行充电。
更优逸的是，车辆的电源装置还具备电流传感器11A,该电流传感器 11A检测对于第一蓄电装置(Bl)的充放电电流。控制装置30使第三电 力变换器(33)暂时停止，基于停止前与停止后的对于第一蓄电装置(Bl) 的充放电电流的差，算出向笫三电力变换器(33)分流的电流(13)，基 于分流的电流来修正第一电力变换器、笫二电力变换器的动作。
进一步优选的是，在从车辆外部进行充电时，第一电力变换器(12A) 从第一蓄电装置(Bl)侧向主负载(14、 22)侧进行升压动作。在从车辆 外部进^f亍充电时，第二电力变换器(12B)以从主负载(14、 22)侧向第 二蓄电装置(B2)侧流恒定电流(Iconst2)的方式进行动作。
优选的是，控制装置30在推定为辅机负载35中的电力消耗发生了变 动的情况下，算出从连结第一电力变换器(12A)与第一蓄电装置(Bl) 的路径上向第三电力变换器(33)分流的电流I3。
图4是用于对充电时的车辆的电源装置的状态进行说明的示意图。
在图4中，将电流模拟为水流。从充电器6向相当于电池B1的箱体 ;^充电电流Icg。升压转换器12A、 12B合并作为用于电池B2的充电器 而进行动作，从电池B1侧向电池B2侧供给电流I2。
从电池Bl侧还流出对于辅机负载的电流13。电流13通过对应于 DC/DC转换器33的流量调整阀供给到电池B3，从电池B3对辅机负载供 给同量的电流I3。
在这^"的系统中，认为进行使电池B1和B2的充电状态SOC同样地 增加的充电。但是，辅机负载中使用的电力存在如下情况相对于基于充电时起动的各种ECU的消耗电流和DC/DC转换器33的损失而确定的基 准电流，头灯、喇叭等根据驾驶者的要求而工作的负载部分的电流增加。 因此，存在电流I3变动的可能性。
在发生了这样的变动时，使电流I2—定时，则对于电池B1、 B2充电 变得不均等。在这样的情况下，也存在如下考虑如果停止先变为满充电 的电池的充电，将剩余的电池充电至最后，最终电池B1、 B2都变为满充 电，则途中的状态可以是不均等。但是，也考虑到对电池的充电时间因使 用者的关系而是短时间的，不一定对电池B1、 B2都给予到变为满充电为 止的充电时间。当重复短时间的外部充电时，在电池B1、 B2的充放电中 会产生偏差，电池的寿命可能变短。
因此，希望在充电中尽量均等地进行对电池Bl、 B2的充电。为了均 等地进行对电池B1、 B2的充电，在充电电流leg—定的情况下，需要根 据向辅机负载侧供给的电流13的变动来使对电池B2充电的电流12也变 动。
图5是用于对图1的控制装置30执行的充电的控制进行说明的流程 图。该流程图的处理，每隔一定时间或每当预定的条件成立时由预定的主 禾呈序调出而净皮执4亍。
参照图1、图5，在该流程图的处理开始时，在步骤S1中判断是否经 过了预定时间T。如果没有经过预定时间T，则处理it^步骤S8，控制移 至主程序。
在步骤S1中判断为经过了预定时间的情况下，在步骤S2中，将由电 流传感器11A在此时检测出的电流II作为电流值I1A存储在控制装置30 内部的存储器27中。然后，处理iiX步骤S3。
在步骤S3中，控制装置30使DC/DC转换器33暂时停止。在此之前， DC/DC转换器33以为了对向辅机负栽35供给电源电压的辅机电池B3供 给充电电压而将电池B1的电压(例如200V)变换为一定的输出电压(例 如14V)的方式来进行控制。
在这样的控制下，当辅机电池B3处于足够的充电状态时，向DC/DC 13转换器33供给的电流I3变为反映辅机负载的消耗电流的值。因此，如果 观测使DC/DC转换器33停止前后的充电电流的变化，则即使不设置用于 测量电流I3的电流传感器也能够获知电流I3。
图6是用于对DC/DC转换器33停止前后的充电电流的变化进行说明 的图。
在图6中，来自充电器的充电电流Icg原则上是由充电器6的能力的 极限确定的值(一定值Iconstl)。此外，对电池B2的充电电流I2，是通 过由升压转换器12A、 12B构成的对于电池B2的充电器12进行控制的电 流。
在此，升压转换器12A例如对电源线PL1A的电压、例如200V进行 升压并输出到电源线PL2。电源线PL2的电压例如是600V。并且，升压 转换器12B此时作为将电源线PL2的电压(例如600V )降压到电源线PL1B 的电压(例如200V)的降压电路来进行工作。并且，向作为该降压电路而 工作的升压转换器12B发送恒定电流控制指令，控制使得充电电流变为一 定值Iconst2。
在图6中，当电池B1、 B2的电压4皮控制得大致相等时，以下的式(l) 成立。
leg-II+ 12+ 13 …(1)
Icg被恒定电流地控制为Iconstl， 12被恒定电流地控制为Iconst2，所 以设DC/DC转换器停止前的电流值II为IIA、停止后(13 = 0)的电流值 Il为IlB，则以下的式(2)、 (3)成立。
Iconstl = I1A + Iconst2 + 13…(2)
Iconstl = I1B + Iconst2 …(3)
通过式(2) 、 (3)，可知下式(4)成立。
I3 = I1B-I1A ... (4)
再参照图1、图5，在步骤S3中使DC/DC转换器33暂时停止后，在 步骤S4中将由电流传感器11A检测出的电流值II作为电流值I1B存储在 存储器27中。进而，在步骤S5中，算出在步骤S2中存储的电流值I1A与在步骤S4中存储的电流值I1B的差值AI-I1B-I1A。由上述的式(4) 可知，该差值与供给到DC/DC转换器33的电流13相等。
然后；在步骤S6中，按照下式(5)算出对电池B2的充电指令值， 在步骤S7中进行更新。
Iconst2= (Iconstl - AI) /2 …(5)
如此更新对升压转换器12B的指令值，由此，即使在辅机负载的消耗 电流发生了变动后，也能将向电池B1充电的电流Il和向电池B2充电的 电流I2设定得相等。
图7是表示基于图5的流程图进行了控制的情况下的一个例子的动作 波形图。
参照图1、图7，在时刻t0~t3期间，辅机负载的一部分(例如头灯 等)处于开启(ON)状态，电流I3变得大于标准值。
因此，因为充电指令Iconst2 AS于电流I3的标准值设定的，所以在 时刻t0 tl时，相对于电池B2的充电状态SOC (B2)，电池B1的充电 状态SOC (Bl)的上升率较小。这样如虚线所示那样，电池B1、 B2的充 电状态的差会逐渐拉开。
于是，如图7所示，控制装置30每经过预定时间T就推定为辅机负 载35中的电力消耗发生了变动。并且，为了测量辅机负栽35的消耗电流 而暂时停止DC/DC转换器33。
在从经过一定时间T后的时刻《至时刻t2期间，暂时使DC/DC转换 器33停止动作。其间，从辅机电池B3向辅机负载35供给电流。并且， 执行图5的流程图的步骤S2~S7的处理，更新了充电指令值，其结果， 时刻t2 ~ t3如实线所示那样，充电状态SOC的差变得不会拉开。
在此，在时刻t3时，当辅机负载的一部分被设定为关闭(OFF)状态 时，其分电流I3减少。于是，对电池B1的充电电流增加，所以充电状态 SOC (Bl)的上升率变得比充电状态SOC (B2)的上升率大，这样如虚 线所示那样，电池B1的充电状态超过电池B2的充电状态，差会拉开。
但是，在从时刻t2经过一定时间T后的时刻t4起到时刻t5的期间，再次停止DC/DC转换器33,此时检测电流I3，基于其结果更新充电指令 值。于是，时刻t5以后再次以电池B1、 B2的充电状态SOC的差不扩大 的方式进行zt电。
当使DC/DC转换器33停止时，在其间为了供给辅机负载35的消耗 电流，进行辅机电池B3的放电。但是，在经过一定时间T的期间，辅机 电池B3再次变为接近满充电的状态，所以在下次使DC/DC转换器33停 止来测量电流I3时，变为电流I3中不包括用于对电池B3进行充电的充电 电流。
这样，当使DC/DC转换器33暂时停止而根据此时的电池B1、 B2的 充电电流的变化来测定电流13时，则可以不设置用于测定电流13的追加 的电流传感器，因此能够抑止制造成本的上升。 (实施方式2)
在实施方式l中，每经过一定时间进行了电流I3的测量，但在实施方 式2中，在电池B1、 B2的充电状态的差超过了预定值的情况下，进行电 流I3的测量，进4亍电池B1、 B2的充电电流的^^正。关于车辆的结构，如 图l中所示的那样，所以不重复说明。
图8是用于在实施方式2中对图1的控制装置30执行的充电的控制进 行i兌明的流程图。该^^呈图的处理，每隔一定时间或每当预定的条件成立 时由预定的主程序调出而净皮执4亍。
图8的流程图的处理，在执行步骤S1A、 S1B来代替图5的流程图的 处理的步骤S1这一点上不同。
参照图1、图8，在该流程图的处理开始时，在步骤S1A中求得电池 Bl的充电状态SOC ( Bl)与电池B2的充电状态SOC (B2 )的差的绝对 值来作为ASOC。并且，在步骤S1B中判断ASOC是否大于预定的阈值K (% )。
当ASOOK不成立时，处理进入步骤S8，控制移至主程序。另一方 面，当ASOOK成立时，以后依次执行步骤S2~S7的处理。关于步骤 S2-S7的处理与实施方式1的图5相同，所以不重复^L明。图9是表示基于图8的流程图进行了控制的情况下的一个例子的动作 波形图。
参照图l、图9，在时刻tll之前，电池B1的充电状态SOC (Bl)与 电池B2的充电状态SOC (B2 )的差ASOC没有超过阈值K，所以DC/DC 转换器33被设定为开启状态，进行通常动作。
在时刻tll时，ASOC超过了阈值K( % )，所以控制装置30使DC/DC 转换器33从时刻tll到时刻tl2暂时停止。其间，修正电池B1、 B2的充 电电流的平衡。并且，防止充电状态的差ASOC相比于阈值K而扩大。
通过修正，充电状态的增加率(曲线的斜度)，在时刻tl2之前和时 刻tl2之后发生变4匕。
在时刻t13时，ASOC再次超过了阈值K，所以控制装置30使DC/DC 转换器33从时刻tl3到时刻tl4暂时停止。其间，修正电池B1、 B2的充 电电流的平衡。并且，防止充电电流的差ASOC相比于阈值K而扩大。
通过修正，充电状态的增加率(曲线的斜度)，在时刻tl4之前和时 刻tl4之后发生变化。
这样，在实施方式2中，控制装置30算出第一蓄电装置(Bl)的充 电状态SOC (Bl)和第二蓄电装置(B2 )的充电状态SOC ( B2 )(步骤 S1A),控制第一电力变换器、第二电力变换器以及第三电力变换器(12A、 12B、 33)，〗吏得第一蓄电装置、第二蓄电装置的充电状态的差ASOC不扩 大。
并且，如图9所示，控制装置30在第一蓄电装置、第二蓄电装置(B1、 B2)的充电状态的差ASOC超过了预定值K ( % )的情况下，推定为辅机 负载35中的电流消耗发生了变动。然后，检测电流消耗的变化，按照其结 果来重新设定充电电流的指令值。由此，能够消除对电池充电的不均等， 能够防止只是一方的电池的寿命变短。
在实施方式1、 2中，可以在图1的车辆1中追加直接测量电流I3的 电流传感器。在该情况下，如果为了消除对电池B1、 B2的充电电流的差 而每经过一定时间或每当预定的条件成立时进行充电电流的修正，则也能
17够均等地对电池B1、 B2进行充电。
此外，在实施方式1、 2中，l务正了对电池B2进4亍充电的充电电流 Iconst2，但也可以变形为代替修正Iconst2而将Iconst2控制为一定，使 来自充电器6的充电电流Iconstl根据辅机负载的消耗电力的变动来增减。
在本实施方式中，示出了在从外部电源进行充电中修正充电电流的例 子，但在行驶中转动发电机进行充电的情况下、利用再生制动中的发电进 行充电的情况下同样也可以进4亍充电电流的修正。
而且，即使在充电时以外，在从多个电池放电的情况下，如果以反映 辅机中的消耗电流的方式来同样地进行放电电流的修正，则在放电时也能 够减轻多个电池的充电状态SOC的偏差。
此外，在本发明的实施方式中，例示了混合动力汽车，但只要是搭载 有多个电池，则也能够适用于各种形式的混合动力汽车、电动汽车等。
应该认为，本次>5^开的实施方式，在所有方面都只是例示而并非限制 性的内容。本发明的范围并不是由上述的说明而是由权利要求所表示，包 括与权利要求同等的含义和范围内的所有变更。
权利要求
1.一种车辆的电源装置，具备相对于主负载(14、22)电并联设置的第一蓄电装置和第二蓄电装置(B1、B2)；设置在所述第一蓄电装置与所述主负载之间的第一电力变换器(12A)；设置在所述第二蓄电装置与所述主负载之间的第二电力变换器(12B)；第三电力变换器(33)，其接受从连结所述第一电力变换器和所述第一蓄电装置的路径上分流的电流；辅机负载(35)，其由来自所述第三电力变换器的电力进行驱动；以及控制装置(30)，其控制所述第一电力变换器、第二电力变换器以及第三电力变换器，所述控制装置，以反映流向所述辅机负载的电流变动的方式来确定对于所述第一蓄电装置和第二蓄电装置的充电电流或放电电流，控制第一电力变换器和/或第二电力变换器，使得充放电所确定的电流。
2. 根据权利要求l所述的车辆的电源装置，其中， 所述电源装置还具备充电器(6)，该充电器用于利用从车辆外部给予的电力来对所述第 一蓄电装置和第二蓄电装置进行充电， 所述充电器连接于所述第 一蓄电装置，所述第一电力变换器和第二电力变换器作为另外的充电器进行动作， 所述另外的充电器4吏从所述充电器给予的电流的 一部分分流来对所述第二 蓄电装置进行充电。
3. 根据权利要求2所述的车辆的电源装置，其中， 所述电源装置还具备电流传感器(11A)，该电流传感器检测对于所述第一蓄电装置的充放电电流，所述控制装置，使所述第三电力变换器暂时停止，基于停止前与停止 后的对于所述第一蓄电装置的充放电电流的差，算出向所述第三电力变换 器分流的电流，基于所述分流的电流来修正所述第 一电力变换器和第二电 力变换器的动作。
4. 根据权利要求3所述的车辆的电源装置，其中，在从车辆外部进行充电时，所述第 一电力变换器从所述第 一蓄电装置 侧向所述主负载侧进行升压动作，在从车辆外部进行充电时，所述第二电力变换器以从所述主负载侧向所述第二蓄电装置侧流恒定电流的方式进行动作。
5. 根据权利要求l所述的车辆的电源装置，其中，所述控制装置，在推定为辅机负载中的电力消耗发生了变动的情况下， 算出从连结所述笫一电力变换器与所述第一蓄电装置的路径上向第三电力 变换器分流的电流。
6. 根据权利要求5所述的车辆的电源装置，其中，所述控制装置，每经过预定时间推定为所述辅机负载中的电力消耗发 生了变动。
7. 根据权利要求5所述的车辆的电源装置，其中， 所述控制装置，在所述第一蓄电装置的充电状态与所述第二蓄电装置的充电状态的差超过了预定值的情况下，推定为所述辅机负载中的电力消 耗发生了变动。
8. 根据权利要求l所述的车辆的电源装置，其中， 所述控制装置，算出所述第一蓄电装置的充电状态和所述第二蓄电装置的充电状态，控制所述第一电力变换器、第二电力变换器以及第三电力 变换器，使得所述第一蓄电装置的充电状态与所述第二蓄电装置的充电状 态的差不扩大。
全文摘要
车辆的电源装置具备相对于主负载(14、22)电并联设置的第一电池和第二电池(B1、B2)；设置在第一电池(B1)与主负载之间的升压转换器(12A)；设置在第二电池(B2)与主负载之间的升压转换器(12B)；辅机电池(B3)；DC/DC转换器(33)；辅机负载(35)，其由来自辅机电池(B3)或DC/DC转换器(33)的电力进行驱动。控制装置(30)以反映流向辅机负载(35)的电流变动的方式来确定对于电池(B1、B2)的充电电流或放电电流。由此，能够提供降低了对于多个蓄电装置的充放电的偏差的车辆的电源装置。
文档编号H02M3/155GK101682202SQ20088001868
公开日2010年3月24日 申请日期2008年5月30日 优先权日2007年6月6日
发明者饭田隆英 申请人:丰田自动车株式会社;株式会社丰田自动织机