CN101741115A - 电源***、电源侧控制部和电动车辆 - Google Patents

电源***、电源侧控制部和电动车辆 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电源***、电源侧控制部和电动车辆。电源侧控制部(211)在由NTC40A～NTC40C检测的温度高于规定温度TH时，进行降低开关元件(FET21A/22A～FET21C/22C)的占空比，即在开关元件的导通状态和截止状态的控制中导通状态的时间比率的占空比控制。电源侧控制部(211)将表示温度控制的执行状态的温度控制通知发送到负载侧控制部(221)，负载侧控制部(221)根据温度控制通知，对负载(220)中消耗的功率或由负载(220)产生的功率进行控制。从而提供通过抑制各蓄电设备的温度上升以及各蓄电设备的温度偏差来避免装置整体寿命缩短，并且避免因发生错误而导致电源***的停止的电源***、电源侧控制部和电动车辆。

Description

电源***、电源侧控制部和电动车辆
技术领域
本发明涉及包含电源装置的电源***、电源侧控制部和电动车辆。
背景技术
以往，为了实现高容量和高输出，提出了一种电源***，该***含有具有并联连接的多个蓄电设备的电源装置。这种电源***例如可用于电动车辆等。
此处，在各个蓄电设备中设定了允许流过蓄电设备的电流(以下称为“允许电流”)。如果因各蓄电设备内部电阻的偏差或者变化等使流过蓄电设备的电流超过允许电流，则将加速蓄电设备的恶化。
对此，提出了对流过各蓄电设备的电流进行控制以使流过蓄电设备的电流不超过允许电流的方法(例如专利文献1)。
具体来说，电源装置具有串联连接到蓄电设备的电流分配部。电流分配部通过改变设置在电流分配部中的电阻的电阻值，对在蓄电设备中流动的电流进行控制。
[专利文献1]特开2008-118790号公报
如上所述，如果因各蓄电设备内部电阻的偏差或变化等使流过蓄电设备的电流超过允许电流，则将加速蓄电设备的恶化。
另外，如果因各蓄电设备的位置关系或放热性的不同导致各蓄电设备的温度偏差过大，则各蓄电设备的恶化程度各不相同。由于电源装置的整体寿命起决于恶化最严重的蓄电设备的寿命，因此，若各蓄电设备恶化程度不同，则会缩短电源装置的寿命。
在上述技术中，虽然进行了控制以使流过各蓄电设备的电流不超过允许电流，但未考虑各蓄电设备温度偏差的情况。即，上述技术没有充分抑制因各蓄电设备温度偏差引起的电源装置寿命的缩短。
另外，进行控制以使流过各蓄电设备的电流不超过允许电流时，或者在抑制各蓄电设备的最大输出功率以抑制各蓄电设备温度的偏差时，无法使电源装置产生额定输出功率。即，使电源装置可输出的功率小于额定输出功率。在这种情况下，如果要求电源装置输出功率超过其可输出功率，则认为电源***中出现错误而存在电源***停止之虞。
同样，在对流过各蓄电设备的电流进行控制以使其不超过允许电流时，或者在抑制对各蓄电设备的最大输入功率以抑制各蓄电设备温度的偏差时，无法以额定输入功率在电源装置中蓄电。即，可输入到电源装置的功率小于额定输入功率。在这种情况下，如果要求对电源装置的输入功率大于其可输入功率，则存在电源***中出现错误而使电源***停止之虞。
发明内容
因此，本发明是为解决上述问题而作出的，其目的在于提供通过抑制各蓄电设备的温度上升以及各蓄电设备的温度偏差来避免装置整体寿命缩短，同时避免因发生错误导致电源***停止的电源***、电源侧控制部和电动车辆。
涉及本发明特征的电源***的要点在于，具备：电源装置和与电源装置电连接的负载，该电源装置具有：并联连接的多个蓄电设备；检测多个蓄电设备各自的温度的温度检测部；和分别串联连接到多个蓄电设备的开关元件，其特征在于，该电源***具有：电源侧控制部，其控制开关元件的接通状态和断开状态；和负载侧控制部，其控制在负载中消耗的功率或由负载产生的功率，电源侧控制部通过根据温度检测部检测的温度，控制在开关元件的接通状态和断开状态的控制中的接通状态和断开状态的时间比率，来进行多个蓄电设备各自的温度控制，电源侧控制部将表示温度控制的执行状态的通知发送到负载侧控制部，负载侧控制部根据从电源侧控制部接收的通知，对在负载中消耗的功率或由负载产生的功率进行控制。
电源侧控制部可通过以下方法(1)或方法(2)进行温度控制。
(1)根据温度检测部检测的温度，使开关元件处于接通状态或断开状态。具体来说，当温度检测部检测的温度高于规定温度时，使开关元件处于断开状态。
(2)根据温度检测部检测的温度，向开关元件输出PWM信号，对应PWM信号的High状态和Low状态，使开关元件处于接通状态或断开状态。具体来说，当温度检测部检测的温度高于规定温度时，减小由PWM信号对开关元件接通状态和断开状态控制中的接通状态的时间比率。
在涉及本发明特征的电源***中，通知包含电源装置可输入输出的最大输入输出功率值，负载侧控制部可以将负载中消耗的功率或由负载产生的功率控制在不超过通知中包含的最大输入输出功率值的范围。另外，最大输入输出功率值由功率值(W)、该功率值(W)与电源装置的额定输入输出功率值的比率(％)、电流值(A)、或者该电流值(A)与输入输出额定输入输出功率时的电流值的比率(％)等表示。
在涉及本发明特征的电源***中，负载侧控制部可以将由从电源侧控制部接收的通知表示的温度控制的执行状态通知用户。
在涉及本发明特征的电源***中，电源装置具有：电压检测部，其检测多个蓄电设备各自的电压；电流检测部，其检测多个蓄电设备各自的电流；和剩余容量计算部，其计算多个蓄电设备各自的剩余容量，电源侧控制部使由剩余容量计算部计算出的多个蓄电设备各自的剩余容量包括在表示温度控制的执行状态的通知中，负载侧控制部根据通知中包括的多个蓄电设备各自的剩余容量和负载中消耗的功率或由负载产生的功率，计算出在开关元件的接通状态和断开状态的控制中的接通状态和断开状态的时间比率的指令值，并且将指令值发送到电源侧控制部，电源侧控制部在未进行温度控制的期间，根据从负载侧控制部接收的指令值进行开关元件的接通状态和断开状态的控制。
在涉及本发明特征的电源***中，多个蓄电设备中的至少一个可由串联连接的多个蓄电设备构成。
涉及本发明特征的电源侧控制部的要点在于，在电源***中控制开关元件的接通状态和断开状态，该电源***具有：电源装置；与电源装置电连接的负载和控制在负载中消耗的功率或者由负载产生的功率的负载侧控制部，其中电源装置具有：并联连接的多个蓄电设备；检测多个蓄电设备各自的温度的温度检测部；和与多个蓄电设备分别串联连接的开关元件，其特征在于，通过根据由温度检测部检测的温度，控制在开关元件的接通状态和断开状态的控制中的接通状态和断开状态的时间比率，来进行多个蓄电设备各自的温度控制，并且将表示温度控制的执行状态的通知即用于负载侧控制部控制在负载中消耗的功率或由负载产生的功率的通知发送到负载侧控制部。
另外，当电源装置还具有检测多个蓄电设备各自的电压的电压检测部、检测多个蓄电设备各自的电流的电流检测部和计算多个蓄电设备各自的剩余容量的剩余容量计算部时，电源侧控制部可以将通过温度控制的执行状态和剩余容量计算部计算出的多个蓄电设备各自的剩余容量包括到表示温度控制执行状态的通知中，并从负载侧控制部接收负载侧控制部根据多个蓄电设备各自的剩余容量和在负载中消耗的功率或由负载产生的功率计算出的在开关元件接通状态和断开状态控制中接通状态和断开状态的时间比率的指令值，并且在未进行温度控制期间，根据从负载侧控制部接收的指令值进行开关元件接通状态和断开状态的控制。
涉及本发明特征的负载侧控制部，在具有并联连接的多个蓄电设备、检测多个蓄电设备各自的温度的温度检测部和与多个蓄电设备分别串联连接的开关元件的电源装置、与电源装置电气连接的负载、以及控制开关元件接通状态和断开状态的电源侧控制部的电源***中，对负载中消耗的功率或由负载产生的功率进行控制，从电源侧控制部接收表示通过电源侧控制部根据温度检测部检测的温度，控制在开关元件的接通状态和断开状态的控制中的接通状态和断开状态的时间比率而执行的多个蓄电设备各自的温度控制的执行状态的通知，并根据该通知对负载中消耗的功率或由负载产生的功率进行控制。
另外，当电源装置还具有检测多个蓄电设备各自的电压的电压检测部、检测多个蓄电设备各自的电流的电流检测部和计算多个蓄电设备各自的剩余容量的剩余容量计算部时，负载侧控制部可以从电源侧控制部接收包含电源侧控制部通过剩余容量计算部计算出的多个蓄电设备中各个蓄电设备的剩余容量的通知，根据该通知中包含的多个蓄电设备各自的剩余容量和在负载中消耗的功率或由负载产生的功率，计算出在开关元件的接通状态和断开状态的控制中的接通状态和断开状态的时间比率的指令值，并且通过将该指令值发送到电源侧控制部，从而在未进行温度控制期间，根据该指令值，在电源侧控制部中进行开关元件的接通状态和断开状态的控制。
涉及本发明特征的电动车辆的要点在于，其设有上述电源***和与负载机械相连的驱动轮，负载包括通过从电源装置输出的功率产生传递至驱动轮的动力的电动机，或者通过从驱动轮传递的动力产生输入到电源装置的功率的发电机。
根据本发明，能够提供通过抑制各蓄电设备的温度上升和各蓄电设备温度的偏差，抑制装置整体寿命的缩短，并且能避免因发生错误而导致电源***停止的电源***、电源侧控制部和电动车辆。
附图说明
图1表示与第1实施方式相关的电动车辆100的结构。
图2为表示涉及第1实施方式的电源装置210的电路图。
图3为表示与第1实施方式相关的NTC40的温度特性的图。
图4为表示第1实施方式相关的负载220的电路图。
图5为流程图，其表示第1实施方式相关的电源侧控制部211的温度控制的执行动作。
图6为流程图，其表示第1实施方式相关的电源侧控制部211的温度控制通知的发送动作。
图7是表示第1实施方式相关的负载侧控制部221的动作的流程图。
图8是第2实施方式相关的电源装置210的电路图。
图9为时序图，其表示第2实施方式相关的电源***200的动作。
[符号说明]
10A～10C...蓄电设备
21A～21C...FET
22A～22C...FET
31A～31C...电阻
32A～32C...电阻
40A～40C...NTC
41A～41C...电阻
Ra～Rc...内部电阻
60A～60C...电流检测部
70A～70C...电压检测部
80A～80C...温度检测部
100...电动车辆
101...驱动轮
102...动力传递部
103...加速器
104...制动器
105...显示部
200...电源***
210...电源装置
211...电源侧控制部
212...剩余容量计算部
220...负载
221...负载侧控制部
222...电动机
223...功率交换部
224...旋转传感器
225...电流传感器
230...电力电缆
240，250...通信电缆。
具体实施方式
下面，参照附图对涉及本发明实施方式的电源装置进行说明。另外，在以下附图记载的内容中，相同或相似的部分采用了相同或相似的符号。
但是，附图为模式图，应注意的是各尺寸的比例等与实际物品存在差异。因此，具体的尺寸等需参考以下说明进行判断。另外，不言而喻，在附图相互之间也包含相互的尺寸关系或比例不同的部分。
[第1实施方式]
(实施方式的概况)
下面，对实施方式的概况进行说明。
电源***设有电源装置和与电源装置电气连接的负载。
电源装置具有并联连接的多个蓄电设备、检测多个蓄电设备中各个蓄电设备温度的温度检测部、分别与多个蓄电设备串联的开关元件、以及控制开关元件的接通状态和断开状态的电源侧控制部。
负载具有控制在负载中消耗的功率或由负载产生的功率的负载侧控制部。
电源侧控制部通过根据温度检测部检测的温度，控制在开关元件接通状态和断开状态的控制中接通状态和断开状态的时间比率，从而进行多个蓄电设备中各个蓄电设备的温度控制。电源侧控制部将包含电源装置可输入输出的最大输入输出功率值、表示温度控制的执行状态的温度控制通知发送到负载侧控制部。
负载侧控制部根据从电源侧控制部接收的通知，将负载中消耗的功率或由负载产生的功率控制在不超过电源装置可输入输出的最大输入输出功率值的范围内。
这样，在实施方式中，当负载侧控制部通过温度控制使电源装置可输入输出的最大输入输出功率值小于额定输入输出功率值时，控制在负载中消耗的功率或由负载产生的功率不超过从电源侧控制部接收的最大输入输出功率值。这样，通过抑制各蓄电设备的温度上升以及各蓄电设备温度的偏差，能够防止装置整体寿命的缩短，避免因发生错误导致电源***停止。
(电动车辆的结构)
下面，参照附图对涉及本发明第1实施方式相关的电动车辆(EV；Electric Vehicle，HEV；Hybrid Electric Vehicle)进行说明。图1显示了与第1实施方式相关的电动车辆100的结构。
如图1所示，电动车辆100设有电源***200、驱动轮101、动力传递部102、加速器103、制动器104以及显示部105。
电源***200具有电源装置210和负载220。电源装置210在电源侧控制部211的控制下，输出在负载220中消耗的功率并输入由负载220产生的功率。负载220在负载侧控制部221的控制下，产生在电源装置210中贮存的功率(所谓再生功率)，消耗由电源装置210提供的功率，接收发送传递至驱动轮101的动力。另外，电源装置210与负载220通过电力电缆230连接，电源侧控制部211和负载侧控制部221通过通信电缆240连接。电源装置210和负载220的结构如后面所述。
驱动轮101为设置在电动车辆100上的车轮中通过动力传递部102与负载220机械地连接的车轮。驱动轮101通过负载220提供的动力来进行驱动。另外，驱动轮101在例如电动车辆100的制动时负载220未提供动力时，可向负载220传递动力。
加速器103为用于增减从负载220向驱动轮101提供的动力的机构。制动器104为用于对驱动轮101进行制动的机构。显示部105显示电动车辆的运行状态。在本实施方式中，显示部105将电源***200的控制状态和电动车辆的运行状态一起向用户显示。显示部105例如为电动车辆100的仪表控制板或中央仪表板(console)等。加速器103、制动器104和显示部105通过通信电缆250分别与负载侧控制部221连接。
(电源装置的结构)
下面，参照附图对涉及本发明第1实施方式的电源装置进行说明。图2是表示涉及第1实施方式的电源装置210的电路图。
如图2所示，电源装置210具有多个蓄电设备(蓄电设备10A～蓄电设备10C)、多个开关元件(FET21A/22A～FET21C/22C)、多个电阻(电阻31A/32A～电阻31C/32C)、多个温度检测部(NTC40A～NTC40C)、多个电阻(电阻41A～电阻41C)以及电源侧控制部211。
蓄电设备10A～蓄电设备10C通过开关元件相互并联连接，并通过电力电缆230与负载220连接。另外，蓄电设备10A～蓄电设备10C分别带有内部电阻Ra～内部电阻Rc。
应注意的是，蓄电设备10A～蓄电设备10C各自的相关电路具有相同的结构。下面，以蓄电设备10A相关的电路为例进行说明。
蓄电设备10A为储存电荷的装置。例如，蓄电设备10A可以是镍氢蓄电池、锂离子蓄电池、电气双层电容器等。蓄电设备10A的正极与FET22A的漏极连接。蓄电设备10A的负极与负载220连接。
FET21A/22A是具有栅极、源极、漏极的场效应晶体管(Field EffectTransistor)。FET21A/22A与蓄电设备10A串联连接，并可切换蓄电设备10A与负载220的连接状态。
在第1实施方式中，当FET21A/22A为“导通状态”时，蓄电设备10A与负载220连接，当FET21A/22A为“截止状态”时，蓄电设备10A与负载220断开。
FET21A的源极与电阻31A的一端和FET22A的源极相连接。FET21A的漏极与负载220连接。FET21A的栅极与电阻31A的另一端和电阻32A的一端连接。
FET22A的源极与电阻31A的一端和FET22A的源极连接。FET22A的漏极与蓄电设备10A的正极连接。FET22A的栅极与电阻31A的另一端和电阻32A的一端连接。另外，电阻32A的另一端与电源侧控制部211连接。
NTC40A是检测蓄电设备10A的温度的热敏电阻。此处，作为热敏电阻的一个例子，使用了NTC(负温度系数)。当然也可使用PTC(正温度系数)作为热敏电阻。
此处，如图3所示，随着NTC40A的温度的上升，NTC40A的电阻值减少。另外，NTC40A设置于蓄电设备10A附近。因此，NTC40A的温度与蓄电设备10A的温度大致相等。
NTC40A通过电阻41A与FET22A的漏极连接，且并联连接至蓄电设备10A。通过施加在NTC40A中的电压VT1可获得NTC40A的电阻值，通过NTC40A的电阻值可检测NTC40A的温度(即，蓄电设备10A的温度)。
电源侧控制部211根据蓄电设备10A的温度，控制开关元件(FET21A/22A)的导通状态和截止状态的时间比率，进行温度控制。具体地说，电源侧控制部211通过施加在NTC40A中的电压，测定蓄电设备10A的温度。并且，当蓄电设备10A的温度高于规定温度TH时，电源侧控制部211进行降低与蓄电设备10A相连的开关元件的占空(duty)比，即在开关元件的导通状态和截止状态的控制中的导通状态的时间比率的占空比控制。
此外，占空比是在单位时间内蓄电设备10A与负载220连接的时间比率。即，占空比为单位时间内开关元件的导通状态所占的时间比率。
另外，规定的温度TH最好低于为安全地使用蓄电设备10A而设定的允许温度。例如，蓄电设备10A的允许温度为80℃时，可将规定温度TH设定为70℃。
此处，电源侧控制部211通过通信电缆240，将表示温度控制的执行状态的温度控制通知发送到负载侧控制部221。温度控制通知包含电源装置210可输入输出的最大输入输出功率值。
此处，最大输入输出功率值用功率值(W)、该功率值(W)相对电源装置的额定输入输出功率值的比率(％)、电流值(A)、或者该电流值(A)相对输入输出额定输入输出功率时的电流值的比率(％)等表示。在本实施方式中，最大输入输出功率值由相对额定输入输出功率值的比率(％)来表示。
例如，在仅对蓄电设备10A进行将占空比降至70％的温度控制时，电源装置210可输入输出的最大输入输出功率值为90％(＝(70+100+100)÷3)。另一方面，如果未对任何蓄电设备进行温度控制，那么最大输入输出功率值为100％。
(负载的结构)
下面，参照附图对本发明第1实施方式相关的负载进行说明。图4是表示第1实施方式相关的负载220的电路图。
如图4所示，负载220设有负载侧控制部221、电动机222、功率交换部223、旋转传感器224和电流传感器225。
负载侧控制部221根据从加速器103或旋转传感器224获得的信息等计算出指令转矩。负载侧控制部221根据计算出的指令转矩计算电流指令值。负载侧控制部221根据从电流传感器225获得的电流值与计算出的电流指令值之差来控制功率交换部223。
此处，若负载侧控制部221从电源侧控制部211接收温度控制通知，则根据电源装置210可输入输出的最大输入输出功率值判断是否进行温度控制。具体地说，负载侧控制部221在最大输入输出功率值为100％时判定未进行温度控制，在最大输入输出功率值小于100％时判定进行温度控制。负载侧控制部221将负载220中消耗的功率或由负载220产生的功率控制在不超过最大输入输出功率的范围内。在这种情况下，在最大输入输出功率值小于100％时，负载侧控制部221通过亮灯等方式将进行温度控制的信息显示在显示部105中。另外，负载侧控制部221通过指示器等，将最大输入输出功率值显示在显示部105中。
电动机222起到通过消耗从电源装置210输出的功率而旋转，产生供给至驱动轮101的动力的电动机的作用。另外，当电动机222不消耗从电源装置210输出的功率时(例如，制动器104操作时或在坡道上惯性行驶时等)，起到利用驱动轮101的旋转产生输入到电源装置210的功率(所谓再生功率)的发电机的作用。当负载220起到发电机作用时，根据驱动轮101旋转的利用度情况对电动车辆100进行制动。因此，负载220产生的再生功率越大，用户所感受到的制动感就越大。
在驱动电动机222的情况下，功率变换部223将电源装置210输出的功率转换为电动机222所需的功率。另外，在电动机222进行再生的情况下，功率变换部223将电动机222产生的功率转换为贮蓄到电源装置210中的功率。
旋转传感器224检测电动机222的转数。电流传感器225检测供给至电动机222或从电动机222再生的电流值。
(电源侧控制部的动作)
下面，参照附图对本发明第1实施方式相关的电源侧控制部的动作进行说明。
图5为流程图，其表示第1实施方式相关的电源侧控制部211的温度控制的执行动作。
首先，在开始时，在蓄电设备10A～蓄电设备10C过去的温度数据OT1～OT3中记录当前温度T1～T3后，进入步骤S101。
在步骤S 101中，电源侧控制部211获得温度T1～T3的值。分别计算所获得的温度T1～T3与各个过去的温度数据OT1～OT3之差，与表示规定温度幅度的阈值THd进行比较(S102～S104)。如果比较结果中所有差值均小于阈值THd，则进入步骤S105。另一方面，如果比较结果的各差值中只要有一个大于阈值THd，则进入步骤S106。
在步骤S105、S106中，电源侧控制部211根据上述温度差对蓄电设备10A～蓄电设备10C进行温度控制，即决定开始电流限制的规定温度TH。在步骤S105中判断没有急剧的温度变化，将预先设定的跳闸温度TH1作为TH并进入步骤S107。在步骤S106中判断存在急剧的温度变化，以从预先设定的跳闸温度TH1减去规定的温度α作为TH，进入步骤S107。
在步骤S107～S109中，电源侧控制部211将由步骤S105或S106决定的温度TH与当前温度T1～T3进行比较。如果T1～T3均低于TH，则进入步骤S110。另一方面，如果当前温度T1～T3中只要有一个高于温度TH，则进入步骤S111。
在步骤S110中，电源侧控制部211判断温度T1～T3处于足够低的状态，将分别与蓄电设备10A～蓄电设备10C对应的各开关元件的占空比D1～D3全部作为100％(不进行温度控制，即电流限制)，在步骤S112对各开关元件进行PWM控制。
在步骤S111中，电源侧控制部211判断温度T1～T3处于升高状态，计算占空比D1～D3，在步骤S112中利用计算出的占空比D1～D3对各开关元件进行PWM控制(进行温度控制，即电流限制)。之后进入步骤S113。在步骤S113中，将温度T1～T3分别代入到过去的温度数据OT1～OT3中，返回步骤S101。
下面，对步骤S111中占空比D1～D3的计算方法的一个例子进行说明。为计算占空比D1～D3，对温度T1～T3的值进行比较并求出最低温度TS，并以TS为分子、以各蓄电设备的温度T1～T3为分母求出比率。即，占空比D1～D3中，D1＝TS/T1、D2＝TS/T2、D3＝TS/T3。这样，温度T最低的蓄电设备10相关的占空比D为100％，与除其之外的蓄电设备10相关的占空比D成为100％以下的值。
具体地说，如果T1＜T2＜T3＝60℃＜70℃＜80℃，则D1为60/60×100＝100％，D2为
Figure G2009101733723D0000121
D3为60/80×100＝75％。
在步骤S111中，虽然是通过温度T1～T3的偏差计算占空比D1～D3的，但是，也可就每个蓄电设备单独计算占空比D1～D3。
另外，从图5的控制流程图的步骤S112返回到步骤S101时，也可加入如规定的时间待机那样的步骤。规定的时间例如因蓄电设备10或电源装置210的温度变化倾向而不同。在温度变化倾向小时，可将规定的时间设定得比较大。
图6为流程图，其表示第1实施方式相关的电源侧控制部211的温度控制通知的发送动作。
首先，在步骤S201中，电源侧控制部211判断是否进行温度控制。如果进行温度控制，则处理进入步骤S202。如果未进行温度控制，则处理进入步骤S203。
在步骤S202中，电源侧控制部211根据上述占空比D1～D3计算电源装置210可输入输出的最大输入输出功率值与额定输入输出功率值的比率(％)。例如，当D1＝100％，
Figure G2009101733723D0000131
D3＝75％时，最大输入输出功率值与额定输入输出功率值的比率为(100+86+75)/3＝87(％)。
在步骤S203中，电源侧控制部211将电源装置210可输入输出的最大输入输出功率值与额定输入输出功率值的比率设定为100％。
在步骤S2034中，电源侧控制部211将包含电源装置210可输入输出的最大输入输出功率(即第1实施方式中的最大输入输出功率值)与额定输入输出功率值的比率，表示温度控制执行状态的温度控制通知发送到负载侧控制部221。之后，处理返回步骤S201。
另外，电源侧控制部211定期进行步骤S201～S204的处理。
(负载侧控制部的动作)
下面，参照附图对第1实施方式的负载侧控制部的动作进行说明。图7是表示第1实施方式相关的负载侧控制部221的动作的流程图。
在步骤S301中，负载侧控制部221判断是否从电源侧控制部211接收了温度控制通知。如果接收了温度控制通知，则处理进入步骤S302。如果未接收到温度控制通知，则处理反复进行步骤S301。
在步骤S302中，负载侧控制部221参照温度控制通知，判断是否进行温度控制。具体地说，负载侧控制部221当最大输入输出功率值为100％时判定未进行温度控制，当最大输入输出功率值不到100％时判定正在进行温度控制。如果正在进行温度控制，则处理进入步骤S303。如果未进行温度控制，则处理进入步骤S305。
在步骤S303中，负载侧控制部221参照在温度控制通知中包含的最大输入输出功率值，将负载220中消耗的功率或由负载220产生的再生功率控制在不超过最大输入输出功率值的范围内。这样，负载侧控制部221不会在电源装置210与负载220之间进行超过最大输入输出功率值的功率交换。
在步骤S304中，负载侧控制部221使表示正在进行温度控制的显示变为ON。具体地说，负载侧控制部221通过亮灯等在显示部105显示正在进行温度控制的情况。另外，负载侧控制部221在显示部105中显示最大输入输出功率值。
另一方面，在步骤S305中，负载侧控制部221将电源装置210可输入输出的最大输入输出功率值控制在额定输入输出功率值。即，负载侧控制部221将负载220中消耗的功率或由负载220产生的再生功率控制在不超过额定输入输出功率值的范围。
在步骤S306中，负载侧控制部221使表示正在进行温度控制的显示变为OFF。具体地说，负载侧控制部221使在显示部105中表示正在进行温度控制的显示灯熄灭。另外，负载侧控制部221将额定输入输出功率值作为最大输入输出功率值显示在显示部105中。
此处，以两种方法为例对在步骤S303中控制负载220中消耗功率的方法进行说明。此处，利用最大输出功率说明最大输入输出功率，利用额定输出功率说明额定输入输出功率。
第一种方法为：在加速器103的整个操作范围中，仅在负载220的消耗功率超过最大输出功率值的操作范围中，将消耗功率固定(抑制)在最大输出功率值。因此，在负载220的消耗功率达到最大输出功率值之前，用户可使电动车辆100获得希望的加速。
第二种方法为：在加速器103的整个操作范围中，将负载220的消耗功率与未进行温度控制时进行比较，使其降低(抑制)到最大输出功率值与额定输出功率值之比率。因此，虽然用户在加速器103的整个操作范围中均可使电动车辆100加速，但是，将加速的程度降低(抑制)到最大输出功率值与额定输出功率值的比率。
另外，当最大输出功率值与额定输出功率值的比率为100％时，只要在负载220的消耗功率超过额定输出功率值的操作范围中，将消耗功率控制在额定输出功率值即可。
下面，以两种方法为例，对在步骤S303中控制负载220的再生功率的方法进行说明。此处，利用最大输入功率说明最大输入输出功率，利用额定输入功率说明额定输入输出功率。
第一种方法为：仅在再生功率超过最大输入功率值时，将再生功率固定(抑制)在最大输入功率值。因此，当再生功率未超过最大输入功率值时，不对再生功率进行控制。例如，假设蓄电设备10A～蓄电设备10C各自的额定输入电压为36[V]、容量为2[Ah]、最大输入电流为0.5[C](1[A])，则电源装置210的额定最大输入功率为3×36[V]×1[A]＝108[W]。因此，如果最大输入功率值与额定输入功率值的比率为87％，则在再生功率超过最大输入功率值的情况下，将再生功率抑制在86.4(＝108[W]×0.8)[W]。
第二种方法为：不断将负载220的再生功率与未进行温度控制时进行比较，使其降低(抑制)至最大输入功率值与额定输入功率值的比率。因此，即使在再生功率未超过最大输入功率值的情况下，仍能将再生功率抑制到最大输入功率值与额定输入功率值的比率。
当最大输入功率值与额定输入功率值的比率为100％时，仅在负载220的再生功率超过额定输入功率值时，将再生功率抑制在额定输入功率值。
(作用及效果)
在第1实施方式中，当由NTC40A～NTC40C检测的温度高于规定温度TH时，电源侧控制部211进行降低FET21A/22A～FET21C/22C的占空比(即，在开关元件导通状态和截止状态的控制中导通状态的时间比率)的占空比控制。
因此，能够抑制各蓄电设备10A～蓄电设备10C的温度高于规定温度TH。进而，抑制各蓄电设备10A～蓄电设备10C温度的偏差。其结果是，由于能够抑制各蓄电设备10A～蓄电设备10C恶化程度产生偏差，因此，能够提高电源装置210的寿命。
另外，电源侧控制部211将表示温度控制的执行状态的温度控制通知发送到负载侧控制部221，负载侧控制部221根据温度控制通知，对负载220中消耗的功率或由负载220产生的功率进行控制。具体来说，将负载220中消耗的功率或由负载220产生的功率控制在不超过电源装置210可输入输出的最大输入输出功率的范围。
因此，能够避免由于对电源装置210进行超过最大输入输出功率值的功率的输入输出而导致电源***100整体因错误而停止。
另外，负载侧控制部221将温度控制执行状态通知用户。因此，用户预先就能意识到加速器103的操作量与电动机222转数之间出现不匹配的情况，即，即使用户操纵加速器103仍不能获得希望的加速。另外，用户也可事先意识到由于在负载220中产生的再生功率受到抑制而使车辆制动感变小的情况。结果，能够缓解因电源装置210无法输入输出额定输入输出功率值的100％的功率而给用户带来的压力。
[第2实施方式]
下面，对本发明的第2实施方式进行说明。在第2实施方式中，主要对与第1实施方式的不同点进行说明。
具体来说，就是在第2实施方式中，以对蓄电设备10A～蓄电设备10C中剩余容量的偏差进行修正为目的，在未进行温度控制期间，电源侧控制部根据负载侧控制部221生成的指令值进行开关元件导通状态和截止状态的控制。负载侧控制部221根据蓄电设备10A～蓄电设备10C各自的剩余容量计算出指令值。
(电源装置的结构)
下面，参照附图对本发明第2实施方式的电源装置进行说明。图8是表示第2实施方式的电源装置210的电路图。
第2实施方式相关的电源装置210设有多个电流检测部(电流检测部60A～电流检测部60C)、多个电压检测部(电压检测部70A～电压检测部70C)、多个温度检测部(温度检测部80A～温度检测部80C)和剩余容量计算部212。
各电流检测部60A～60C与各个蓄电设备10A～10C串联连接，并检测各个蓄电设备10A～10C中流过的电流。
各电压检测部70A～70C并列设置于各蓄电设备10A～10C中，检测各蓄电设备10A～10C两端的电压。
各温度检测部80A～80C并列设置于各蓄电设备10A～10C中，检测各蓄电设备10A～10C的温度。
剩余容量计算部212设置于电源侧控制部211中，根据各电流检测部60A～60C、各电压检测部70A～70C、各温度检测部80A～80C检测的各蓄电设备10A～10C的电流值、电压值、温度值中的至少一个，计算各蓄电设备10A～10C的剩余容量。
与第1实施方式一样，当各温度检测部80A～80C检测的各蓄电设备10A～10C的温度达到规定温度TH时，电源侧控制部211进行降低与各蓄电设备10A～10C相连的开关元件的占空比(即，在开关元件导通状态和截止状态的控制中的导通状态的时间比率)的占空比控制。
电源侧控制部211将计算出的各蓄电设备10A～10C的剩余容量纳入温度控制通知。
另外，在未进行温度控制期间，电源侧控制部211根据占空比D11～D31的指令值，进行开关元件导通状态和截止状态的控制。通过负载侧控制部221，根据各蓄电设备10A～10C的剩余容量和在负载220中消耗的功率或由负载220产生的功率计算占空比D11～D31的指令值。
(电源***的动作)
下面，参照附图对第2实施方式相关的电源***的动作进行说明。图9为时序图，其表示第2实施方式相关的电源***200的动作。
以下说明的前提是电源侧控制部211和负载侧控制部221进行在第1实施方式中所描述的控制。
在步骤S401中，电源侧控制部211根据各电流检测部60A～60C、各电压检测部70A～70C、各温度检测部80A～80C检测的各蓄电设备10A～10C的电流值、电压值、温度中的至少一个，计算各蓄电设备10A～10C的剩余容量。
在步骤S402中，电源侧控制部211将包含计算出的各蓄电设备10A～10C的剩余容量的温度控制通知发送到负载侧控制部221。
在步骤S403中，负载侧控制部221根据各蓄电设备10A～10C的剩余容量和在负载220中消耗的功率或由负载220产生的功率，计算出在各开关元件的导通状态和截止状态的控制中导通状态和截止状态的时间比率(以下称为占空比D11～D31。)的指令值。具体地说，当用户操纵加速器103时，即在负载220中消耗功率时，负载侧控制部221计算出占空比D11～D31，以使其与各蓄电设备10A～10C的剩余容量成正比。例如，在蓄电设备10A～10C的剩余容量分别为80％、70％、60％的情况下，使最大剩余容量的蓄电设备的占空比为100％，D1＝80/80＝100％、D2＝70/80＝87.5％、D3＝60/80＝75％。另一方面，当用户操作制动器104或者在坡道上惯性行驶时，即在负载220中产生再生功率时，负载侧控制部221计算出占空比，以使其与各蓄电设备10A～10C的剩余容量成反比。例如，假设蓄电设备10A～10C的剩余容量分别为80％、70％、60％，使最小剩余容量的蓄电设备的占空比为100％，D1＝60/80＝75％、D2＝60/70＝85.7％、D3＝60/60＝100％。如果各蓄电设备10A～10C的剩余容量相等，则占空比D11～D31分别为100％。
在步骤S404中，负载侧控制部221根据上述占空比D11～D31判断在负载220中消耗的功率或由负载220产生的功率是否大于电源装置210可输入输出的最大输入输出功率。具体地说，例如，若考虑在负载220中消耗功率时的情况，如果电源装置210的额定输出功率值＝3600W，D1＝100％、D2＝87.5％、D3＝75％，那么最大输出功率值为3150W(＝(3600×(100+87.5+75)/3)/100)。因此，负载侧控制部221判断在负载220中消耗的功率是否大于3150W。即使在负载220产生功率的情况下，即在负载进行再生时，仍以相同的顺序，判断负载220产生的功率是否大于最大输入功率。如果在负载220中消耗的功率或在负载220产生的功率小于最大输入输出功率，则可在电源侧控制部211中根据占空比D11～D31进行控制，并且，处理进入步骤S405。另一方面，如果在负载220中消耗的功率或由负载220产生的功率大于最大输入输出功率，则将各个占空比D11～D31分别重新设定为100％，并进入步骤S405。
在步骤S405中，负载侧控制部221将设定的占空比D11～D31的指令值发送到电源侧控制部211。
在步骤S406中，负载侧控制部221根据占空比D11～D31，通过指示器显示等在显示部105中显示电源装置210可输入输出的最大输入输出功率。
在步骤S407中，在未进行温度控制的期间，电源侧控制部211参照从负载侧控制部221接收的指令值，生成分别具有占空比D11～D31的PWM信号并将其输出到各开关元件。需注意的是，在进行温度控制的期间，电源侧控制部211生成带有与第1实施方式中描述的温度控制相关的占空比D1～D3的PWM信号。
在步骤S408中，电源侧控制部211将PWM信号输出到各开关元件。
在步骤S409中，各开关元件根据PWM信号，切换导通状态或截止状态。
(作用及效果)
在第2实施方式中，电源侧控制部211将各蓄电设备10A～10C各自的剩余容量纳入温度控制通知。负载侧控制部221根据各蓄电设备10A～10C的剩余容量和在负载220中消耗的功率或由负载220产生的功率，计算出占空比D11～D31的指令值，并将其发送到电源侧控制部211。在未进行温度控制期间，电源侧控制部211根据占空比D11～D31的指令值，进行开关元件的导通状态和截止状态的控制。
因此，在未进行温度控制期间，电源侧控制部211可对因进行温度控制使各蓄电设备10A～10C的剩余容量产生的偏差进行修正。
另外，负载侧控制部221考虑在负载220中消耗的功率或由负载220产生的功率。具体地说，当在负载220中消耗的功率或由负载220产生的功率大于电源装置210根据占空比D11～D31可输入输出的最大输入输出功率时，将占空比D11～D31均设定为100％，即不进行对剩余容量的偏差进行修正的控制。
因此，在未进行温度控制期间，可抑制无法进行负载220中消耗的功率的输出或由负载220产生的功率的输入的情况发生，从而避免电源***200因发生错误而停止。
[其它实施方式]
虽然通过上述实施方式对本发明进行了说明，但不能认为本发明仅局限于该公开部分的描述及附图。本领域技术人员根据该披露的内容可明确各种替代实施方式、实施例和应用技术。
虽然在上述实施方式中，在各个蓄电设备10A～10C的温度达到规定温度TH的情况下，电源侧控制部211进行使在开关元件的导通状态和截止状态的控制中的开关元件的占空比(即，在开关元件导通状态和截止状态的控制中导通状态的时间比率)降低的占空比控制，但并不局限于此。例如，电源侧控制部211在各蓄电设备10A～10C的温度达到规定温度TH时，可以将开关元件控制在截止状态。
虽然在上述实施方式中，电源侧控制部211对各蓄电设备10A～10C一并进行了控制，但并不局限于此。例如，也可在各蓄电设备10A～10C中分别设置电源侧控制部211。另外，虽然电源***200设有一个负载侧控制部221，但是，也可以设置多个负载侧控制部221。这时，各电源侧控制部和各负载侧控制部发送接收表示温度控制执行状态的通知和用于对各蓄电设备的剩余容量的偏差进行修正的在各开关元件导通状态和截止状态的控制中的导通状态和截止状态的时间比率的指令值。
虽然在上述实施方式中，电源侧控制部211根据各蓄电设备10A～10C的温度T1～T3的偏差，对蓄电设备10A～10C一并进行了温度控制，但是，电源侧控制部211也可分别根据各蓄电设备10A～10C的温度T1～T3，分别单独对蓄电设备10A～10C进行温度控制。
虽然在上述实施方式中，电源装置210设有电源侧控制部211，负载220设有负载侧控制部221，但是，电源侧控制部211和负载侧控制部221也可设置于电源***200中。
虽然在上述第2实施方式中，电源侧控制部211设有的剩余容量计算部212统一计算出各个蓄电设备10A～10C的剩余容量，但并不局限于此。例如，也可在各蓄电设备10A～10C中分别设置剩余容量计算部212。
虽然在上述实施方式中，温度控制通知包含最大输入输出功率值，但是，在温度控制通知中也可包含表示是否进行温度控制的数据。例如，也可在温度控制通知中包含表示是否进行温度控制的标志(当标志为ON时表示正在进行温度控制)。
虽然在上述第2实施方式中，负载侧控制部221计算用于对各蓄电设备的剩余容量的偏差进行修正的占空比D11～D31的指令值，并将其发送到电源侧控制部211，但是，电源侧控制部211也可计算占空比D11～D31的指令值。在这种情况下，优选电源侧控制部211在根据占空比D11～D31进行控制时，将该控制的执行状态通知负载侧控制部221。负载侧控制部221可根据占空比D11～D31，将负载220中消耗的功率或由负载220产生的功率控制在不超过电源装置210的最大输入输出功率值的范围。因此，在未进行温度控制的期间，在进行根据占空比D11～D31的控制时，可抑制电源***200因出现错误而停止。
虽然在上述实施方式中，作为温度检测部，给出了热敏电阻的例子，但不言而喻，温度检测部并不限定于此。
虽然在上述实施方式中，作为开关元件，给出了FET的例子，但是，开关元件并不局限于此。例如，开关元件也可采用双极晶体管。
虽然在上述实施方式中未特别说明，但是，各蓄电设备10也可具有串联连接的多个蓄电设备。以此方式，可实现电源装置210的高输出。
虽然上述实施方式中未特别说明，但是，电源侧控制部211也可在进行温度控制之前，将根据温度控制中的占空比计算出的电源装置210可输入输出的最大输入输出功率值发送至负载侧控制部221，负载侧控制部221根据从电源侧控制部211接收的最大输入输出功率值，对负载220中消耗的功率或由负载220产生的功率进行控制。在这种情况下，由于能够抑制各蓄电设备10A～10C的温度上升，因此，可避免电源侧控制部211频繁进行温度控制。
在上述实施方式中，只不过举例显示了电源装置210的电路结构，电源装置210的电路结构可适当变化。
在上述实施方式中，虽然对电源***200用于电动车辆100的情况进行了说明，但是，电源***200可用于包含信息机器的电机机器。
最后，在本发明的实施方式中，在权利要求披露的技术思想的范围内，可作出各种改进。

Claims (6)

1.一种电源***，具备：
电源装置和与上述电源装置电连接的负载，
该电源装置具有：并联连接的多个蓄电设备；检测上述多个蓄电设备各自的温度的温度检测部；和分别串联连接到上述多个蓄电设备的开关元件，
其特征在于，
该电源***具有：
电源侧控制部，其控制上述开关元件的接通状态和断开状态；和
负载侧控制部，其控制在上述负载中消耗的功率或由上述负载产生的功率，
上述电源侧控制部通过根据上述温度检测部检测的温度，控制在上述开关元件的接通状态和断开状态的控制中的接通状态和断开状态的时间比率，来执行上述多个蓄电设备各自的温度控制，
上述电源侧控制部将表示上述温度控制的执行状态的通知发送到上述负载侧控制部，
上述负载侧控制部根据从上述电源侧控制部接收的上述通知，对在上述负载中消耗的功率或由上述负载产生的功率进行控制。
2.根据权利要求1所述的电源***，其特征在于，
上述通知包括上述电源装置可输入输出的最大输入输出功率值，
上述负载侧控制部将在上述负载中消耗的功率或由上述负载产生的功率控制在不超过上述通知中包含的上述最大输入输出功率值的范围。
3.根据权利要求1或2所述的电源***，其特征在于，
上述负载侧控制部将通过从上述电源侧控制部接收的上述通知所表示的上述温度控制的执行状态通知用户。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的电源***，其特征在于，
上述电源装置具有：
电压检测部，其检测上述多个蓄电设备各自的电压；
电流检测部，其检测上述多个蓄电设备各自的电流；和
剩余容量计算部，其计算上述多个蓄电设备各自的剩余容量，
上述电源侧控制部使由上述剩余容量计算部计算出的上述多个蓄电设备各自的剩余容量包括在表示上述温度控制的执行状态的上述通知中，
上述负载侧控制部根据上述通知中包括的上述多个蓄电设备各自的剩余容量和上述负载中消耗的功率或由上述负载产生的功率，计算出在上述开关元件的接通状态和断开状态的控制中的接通状态和断开状态的时间比率的指令值，并且将上述指令值发送到上述电源侧控制部，
上述电源侧控制部在未进行上述温度控制的期间，根据从上述负载侧控制部接收的上述指令值进行上述开关元件的接通状态和断开状态的控制。
5.一种电源侧控制部，其在电源***中控制开关元件的接通状态和断开状态，该电源***具有：电源装置；与上述电源装置电连接的负载；和控制在上述负载中消耗的功率或者由上述负载产生的功率的负载侧控制部，其中，电源装置具有：并联连接的多个蓄电设备；检测上述多个蓄电设备各自的温度的温度检测部；和与上述多个蓄电设备分别串联连接的开关元件，其特征在于，
通过根据由上述温度检测部检测的温度，控制在上述开关元件的接通状态和断开状态的控制中的接通状态和断开状态的时间比率，来执行上述多个蓄电设备各自的温度控制，并且将表示上述温度控制的执行状态的通知即用于上述负载侧控制部控制在上述负载中消耗的功率或由上述负载产生的功率的通知发送到上述负载侧控制部。
6.一种电动车辆，其特征在于，
具有：权利要求1～4中任意一项所述的电源***；和
与上述负载机械地连接的驱动轮，
上述负载包括：通过从上述电源装置输出的功率产生传递至上述驱动轮的动力的电动机，或者通过从上述驱动轮传递的动力产生输入到上述电源装置的功率的发电机。
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