CN101743679A - 车辆 - Google Patents

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Abstract

车辆(1)具备：能够充放电的多个电池(B1、B2)；负载装置；向负载装置供给电力的母线；分别与多个电池(B1、B2)对应设置的多个升压转换器(12-1、12-2)；充电线(PCL)，其用于向第一电池(B1)与第一升压转换器(12-1)的连接点供给从车辆外部提供的电力；以及控制装置(30)。控制装置(30)，在外部充电开始时，使所述第一升压转换器(12-1)在与充电线相比母线的电压更低的情况下执行从充电线向母线供给电流的整流动作，使第二升压转换器(12-2)连接母线与第二电池(B2)。

Description

车辆
技术领域
本发明涉及车辆，特别涉及被构成为能够从外部进行充电、搭载多个蓄电装置的车辆。
背景技术
近年来，作为有益于环境的汽车，将电机和发动机并用于车轮的驱动的混合动力汽车受到注目。在这样的混合动力汽车中也研究了搭载多个电池的情况。
日本特开2003-209969号公报公开了搭载多个电池的混合动力车辆。该车辆的电动牵引电机的电源控制***具备：至少一个变换器(inverter，逆变器)，其向电动牵引电机提供调整后的电力；多个电源级，各个电源级具有电池和升压/降压直流-直流转换器，被并联地布线，向该至少一个变换器提供直流电力。电源级被控制为维持向所述至少一个变换器输出的输出电压。
在混合动力汽车中，也研究了能够从外部进行充电的结构。如此一来，通过在家中等进行充电而减少去加油站补给燃料的次数，对驾驶者来说变得方便，并且通过利用便宜的深夜电力等在成本方面也适宜。
但是，在家中充电时有时由于产生热量等而引起充电效率变得恶化。为了改善综合的能量效率，需要将在进行外部充电的情况下的损失抑止得较低。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种改善了在从外部进行充电时的充电效率的、搭载多个蓄电装置的车辆。
本发明，概括来说，是一种车辆，该车辆具备：能够充放电的第一、第二蓄电装置；负载装置；向负载装置供给电力的电力线；第一、第二电压变换装置，其分别与第一、第二蓄电装置对应设置，各自被连接在对应的蓄电装置与电力线之间；充电线，其用于向第一蓄电装置与第一电压变换装置的连接点供给从车辆外部提供的电力；以及控制装置，其控制第一、第二电压变换装置。控制装置，在经由充电线开始外部充电时，使第一电压变换装置在与充电线相比电力线的电压更低的情况下执行从充电线向电力线供给电流的整流动作，使第二电压变换装置连接电力线与第二蓄电装置。
优选的是，第一、第二电压变换装置的各个包括斩波器电路，该斩波器电路具有开关元件和整流元件并联连接的上臂。控制装置，在外部充电开始时，将第一电压变换装置侧的开关元件固定为非导通状态，将第二电压变换装置侧的开关元件固定为导通状态。
更优选的是，电力线包括正母线和负母线。斩波器电路还具有：电感器，其一端被连接于对应的蓄电装置的正极；和下臂，其被连接在电感器的另一端与负母线之间。上臂被连接在电感器的另一端与正母线之间。整流元件，以从电感器的另一端向正母线的方向为顺向，与开关元件并联地设置。
优选的是，控制装置，在外部充电开始后表示第一蓄电装置的充电状态的状态量相比于第一预定值而更接近满充电状态时，以使表示第二蓄电装置的充电状态的状态量增加的方式使第二电压变换装置工作。
更优选的是，控制装置，在外部充电开始后表示第一、第二蓄电装置的至少一方的蓄电状态的状态量相比于第二预定值而更接近满充电状态时，以使第一、第二蓄电状态变得相同的方式使第一、第二电压变换装置都工作。第二预定值表示与第一预定值相比更接近满充电状态的状态量。
优选的是，负载装置包括用于车辆的推进的电动机，车辆还包括为了车辆的推进而与电动机并用的内燃机。
更优选的是，车辆还具备充电器，该充电器被构成为能够连接于车辆外部的电源，对从电源接受的电力进行变换来在充电线上产生充电电压。
根据本发明，在从车辆的外部进行充电时，能够抑制损失并且对多个蓄电装置进行充电。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的车辆1的主要结构的图。
图2是表示图1所示的升压转换器12-1、12-2的结构的概略图。
图3是示出了图1的控制装置30的与升压转换器12-1、12-2关联的结构的框图。
图4是图3中的转换器控制部32-1、32-2的功能框图。
图5是用于说明图4的转换器控制部32-2的动作的图。
图6是用于说明由图3的HV-ECU31执行的控制的流程图。
图7是示出了在进行了外部充电的情况下的电池B1、B2的充电状态SOC的变化的图。
图8是概念性地示出了图7的时刻t1～t2的充电电力的流动的概念图。
图9是较简略地示出了图7所示的状态的图。
图10是表示图6的步骤S1的上臂接通实施控制的详细内容的流程图。
图11是表示图6的步骤S2的上臂接通解除控制的详细内容的流程图。
图12是用于说明在转换器控制部32-2中改变上臂接通标志F2的处理的流程图。
图13是示出了在图6的步骤S3中执行的平衡充电控制的详细内容的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。对图中相同或相当部分标记相同符号而不重复其说明。
图1是表示本发明的实施方式的车辆1的主要结构的图。
参照图1，车辆1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12-1、12-2；平滑电容器CH；电压传感器10-1、10-2、13；变换器(inverter，逆变器)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。
搭载于该车辆的蓄电装置能够从外部进行充电。因此，车辆1还包括充电器6，该充电器具有能够连接于例如AC100V或200V的商用电源8的连接器，通过充电线PCL、NCL分别连接于正极线PL1和负极线NL1。充电器6，将交流变换为直流并且对电压进行调压来向电池提供。为了能够进行外部充电，除此之外，也可以使用将电动发电机MG1、MG2的定子线圈的中性点连接于交流电源的方式和/或组合升压转换器12-1、12-2来作为交流直流变换装置发挥作用的方式。
平滑电容器CH对由升压转换器12-1、12-2进行了升压的电压进行平滑化。电压传感器13，检测平滑电容器CH的端子间电压Vh并向控制装置30输出。
变换器14，将从升压转换器12-1或12-2提供的直流电压Vh变换为三相交流电压而向电动发电机MG1输出。变换器22，将从升压转换器12-1或12-2提供的直流电压Vh变换为三相交流电压而向电动发电机MG2输出。
动力分配机构2，是结合于发动机4与电动发电机MG1、MG2并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、行星架、齿圈的三个旋转轴的行星齿轮机构。在行星齿轮机构中，在三个旋转轴中若确定两个旋转轴的旋转，则剩余的一个旋转轴的旋转被强制地确定。这三个旋转轴被分别连接于发动机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、差动齿轮结合于车轮。此外，在动力分配机构3的内部还可以装入有针对电动发电机MG2的旋转轴的减速器。
电池B1，其正极连接于正极线PL1，负极连接于负极线NL1。电压传感器10-1测定电池B1的正负极间的电压Vb1。为了与电压传感器10-1一起监视电池B1的充电状态SOC1，设置了检测流向电池B1的电流Ib1的电流传感器11-1。此外，电池B1的充电状态SOC1在控制装置30中进行检测。控制装置30，基于电池B1的开路电压与流向电池B1的电流Ib1的乘积来算出充电状态SOC1。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和/或双电层电容器等大容量电容器等。
电池B2，其正极连接于正极线PL2，负极连接于负极线NL2。电压传感器10-2测定电池B2的端子间的电压Vb2。为了与电压传感器10-2一起监视电池B2的充电状态SOC2，设置了检测流向电池B2的电流Ib2的电流传感器11-2。此外，电池B2的充电状态SOC2在控制装置30中进行检测。控制装置30，基于电池B2的开路电压与流向电池B2的电流Ib2的乘积来算出充电状态SOC2。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和/或双电层电容器等大容量电容器等。
对于电池B1和电池B2，以例如通过同时使用从而能够输出在主正母线MPL与主负母线MNL之间连接的电负载(变换器22和电动发电机MG2)所容许的最大功率的方式设定蓄电可能容量。由此在不使用发动机的EV(Electric Vehicle，电动车辆)行驶期间能够进行最大功率的行驶。
并且，在电池B2的电力被消耗殆尽后，除了电池B1还使用发动机4，由此即使不使用电池B2也能够进行最大功率的行驶。
变换器14被连接在主正母线MPL与主负母线MNL之间。变换器14，接受从升压转换器12-1和12-2升压后的电压，例如为了启动发动机4，驱动电动发电机MG1。此外，变换器14，将在电动发电机MG1中利用从发动机4传递来的动力进行发电的电力返回到升压转换器12-1和12-2。此时升压转换器12-1和12-2，由控制装置30进行控制，使其作为将电压Vh分别变换为电压Vb1、Vb2的电压变换电路进行工作。
变换器22，与变换器14并联地连接于主正母线MPL与主负母线MNL。变换器22将升压转换器12-1和12-2输出的直流电压变换为三相交流电压并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12-1和12-2。此时升压转换器12-1和12-2，由控制装置30进行控制，使其作为将电压Vh分别变换为电压Vb1、Vb2的电压变换电路进行工作。
控制装置30，接收电动发电机MG1、MG2的各转矩指令值、电机电流值和转速、电压Vb1、Vb2、Vh的各值、以及启动信号。并且，控制装置30对升压转换器12-1、12-2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输出将作为升压转换器12-1、12-2的输出的直流电压Vh变换为用于驱动电动发电机MG1的交流电压的驱动指示、和将在电动发电机MG1中发电产生的交流电压变换为直流电压Vh并将其返回到升压转换器12-1、12-2侧的再生指示。
同样地，控制装置30，对变换器22输出将用于驱动电动发电机MG2的交流电压变换为直流电压的驱动指示、和将在电动发电机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12-1、12-2侧的再生指示。
图2是表示图1所示的升压转换器12-1、12-2的结构的概略图。
参照图2，升压转换器12-1包括：斩波器电路40-1、正母线LN1A、负母线LN1C、配线LN1B、和平滑电容器C1。斩波器电路40-1包括晶体管Q1A、Q1B、二极管D1A、D1B、和电感器L1。由晶体管Q1B和二极管D1B构成上臂。此外，由晶体管Q1A和二极管D1A构成下臂。
正母线LN1A，一端连接于晶体管Q1B的集电极，另一端连接于主正母线MPL。此外，负母线LN1C，一端连接于负极线NL1，另一端连接于主负母线MNL。
晶体管Q1A、Q1B在负母线LN1C与正母线LN1A之间串联连接。具体而言，晶体管Q1A的发射极连接于负母线LN1C，晶体管Q1B的发射极连接于晶体管Q1A的集电极，晶体管Q1B的集电极连接于正母线LN1A。在下臂中，二极管D1A并联地连接于晶体管Q1A。在上臂中，二极管D1B并联地连接于晶体管Q1B。二极管D1A的顺向是指从母线LN1C向电感器L1的方向。此外，二极管D1B的顺向是指从电感器L1向母线LN1A的方向。电感器L1的另一端连接于晶体管Q1A与晶体管Q1B的连接节点上。
配线LN1B，被连接在正极线PL1与电感器L1的另一端之间。平滑电容器C1，被连接在配线LN1B与负母线LN1C之间，降低包含于配线LN1B与负母线LN1C之间的直流电压的交流成分。
正极线PL1和负极线NL1，通过***主继电器SMR1分别连接于电池B1的正极和负极。
并且，斩波器电路40-1，根据从图1的控制装置30提供的驱动信号PWC1，能够对从正极线PL1和负极线NL1接受的直流电力(驱动电力)进行升压，向主正母线MPL和主负母线MNL供给，此外，能够对主正母线MPL和主负母线MNL的电压进行降压，向电池B1供给。
升压转换器12-2包括：斩波器电路40-2、正母线LN2A、负母线LN2C、配线LN2B、和平滑电容器C2。斩波器电路40-2包括晶体管Q2A、Q2B、二极管D2A、D2B、和电感器L2。由晶体管Q2B和二极管D2B构成上臂。此外，由晶体管Q2A和二极管D2A构成下臂。
正母线LN2A，一端连接于晶体管Q2B的集电极，另一端连接于主正母线MPL。此外，负母线LN2C，一端连接于负极线NL2，另一端连接于主负母线MNL。
晶体管Q2A、Q2B在负母线LN2C与正母线LN2A之间串联连接。具体而言，晶体管Q2A的发射极连接于负母线LN2C，晶体管Q2B的发射极连接于晶体管Q2A的集电极，晶体管Q2B的集电极连接于正母线LN2A。在下臂中，二极管D2A并联地连接于晶体管Q2A。在上臂中，二极管D2B并联地连接于晶体管Q2B。二极管D2A的顺向是指从母线LN2C向电感器L2的方向。此外，二极管D2B的顺向是指从电感器L2向母线LN2A的方向。电感器L2连接于晶体管Q2A与晶体管Q2B的连接节点上。
晶体管Q1B、Q1A、Q2A、Q2B，是功率开关元件即可，能够采用例如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)元件和/或功率MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应管)等。
配线LN2B，一端连接于正极线PL2，另一端连接于电感器L2。平滑电容器C2，被连接在配线LN2B与负母线LN2C之间，降低包含于配线LN2B与负母线LN2C之间的直流电压的交流成分。
正极线PL2和负极线NL2，通过***主继电器SMR2分别连接于电池B2的正极和负极。
并且，斩波电路40-2，根据从图1的控制装置30提供的驱动信号PWC2，能够对从正极线PL2和负极线NL2接受的直流电力(驱动电力)进行升压，向主正母线MPL和主负母线MNL供给，此外，能够对主正母线MPL和主负母线MNL的电压进行降压，向电池B2供给。
以下，对转换器12-1的电压变换动作(升压动作)进行说明。控制装置30，使晶体管Q1A按预定的占空比导通/截止。此时，将晶体管Q1B维持在截止状态，或者使其与晶体管Q1A相补充地导通。在晶体管Q1A处于导通状态时，泵电流(pump current)从电池B1依次经由配线LN1B、电感器L1、晶体管Q1A、以及负母线LN1C而流动。电感器L1，通过该泵电流蓄积电磁能量。
并且，当晶体管Q1A从导通状态转变为截止状态时，电感器L1将蓄积的电磁能量与放电电流重叠。在晶体管Q1A处于截止状态时，放电电流依次从电池B1经由配线LN1B、电感器L1、二极管D1B、以及正母线LN1A流向主正母线MPL。
其结果，从升压转换器12-1向主正母线MPL和主负母线MNL供给的直流电力的平均电压，上升了与根据占空比蓄积于电感器L1的电磁能量相当的电压。
为了控制这样的升压转换器12-1的电压变换动作，控制装置30生成包括用于控制晶体管Q1A的导通/截止的驱动信号PWC1A和用于控制晶体管Q1B的导通/截止的驱动信号PWC1B的驱动信号PWC1。
此外，升压转换器12-2的动作，与升压转换器12-1同样，所以在此不重复说明。
图3是示出了图1的控制装置30的与升压转换器12-1、12-2关联的结构的框图。
参照图3，控制装置30包括：进行混合动力车辆的主控制的HV-ECU(Hybrid Electric Unit，混合动力电控单元)31、进行升压转换器12-1的控制的转换器控制部32-1、以及进行升压转换器12-2的控制的转换器控制部32-2。虽然未图示，但控制装置30还包括控制图1的发动机4、变换器14、22的结构。
HV-ECU31，对转换器控制部32-1输出升压指令值Vh＊、控制极封锁指令CSDN1、以及上臂-接通指令U-ON1。转换器控制部32-1向升压转换器12-1输出驱动信号PWC1。此外，转换器控制部32-1，在内部设定表示当前的自身控制状态的标志F1，HV-ECU从转换器控制部32-1读出标志F1，由此能够确认转换器控制部32-1的动作状态。
HV-ECU31，对转换器控制部32-2输出升压指令值Vh＊、控制极封锁指令CSDN2、以及上臂-接通指令U-ON2。转换器控制部32-2向升压转换器12-2输出驱动信号PWC2。此外，转换器控制部32-2，在内部设定表示当前的自身控制状态的标志F2，HV-ECU从转换器控制部32-2读出标志F2，由此能够确认转换器控制部32-2的动作状态。
图4是图3中的转换器控制部32-1、32-2的功能框图。
参照图4，转换器控制部32-1包括：减法运算部56、62、比例积分控制部58、除法运算部60、调制部64、以及控制极处理部65。
减法运算部56，从自HV-ECU31输出的目标电压Vh＊减去电压Vh，将其运算结果向比例积分控制部58输出。比例积分控制部58，将目标电压Vh＊与电压Vh的偏差作为输入进行比例积分运算，将其运算结果向减法运算部62输出。减法运算部56和比例积分控制部58构成电压反馈控制要素。
除法运算部60，将电压Vb1除以目标电压Vh＊，将其运算结果向减法运算部62输出。除法运算部60的运算结果即“电压Vb1/目标电压Vh＊”，是升压转换器12-1的理论升压比的倒数。减法运算部62，从除法运算部60的输出中减去比例积分控制部58的输出，将其运算结果作为占空比指令Ton1向调制部64输出。
并且，调制部64，根据占空比指令Ton1和由未图示的振荡部生成的载波(carrier)来生成驱动信号PWC1的原始信号，控制极处理部65基于该原始信号、封锁指令CSDN1以及上臂-接通指令U-ON1将驱动信号PWC1向升压转换器12-1的晶体管Q1A、Q1B输出。
向调制部64输入的占空比指令Ton1，与构成升压转换器12-1的上臂的晶体管Q1B的导通占空比相当，为0至1的值。并且，升压转换器12-1，以占空比指令Ton1越大则升压比越低的方式被控制，以占空比指令Ton1越小则升压比越高的方式被控制。
转换器控制部32-2包括：减法运算部67、72、比例积分控制部69、除法运算部70、调制部74、以及控制极处理部75。
减法运算部67，从自HV-ECU31输出的电流指令值I＊减去由电流传感器测定出的I，将其运算结果向比例积分控制部69输出。比例积分控制部69，将电流指令值I＊与测定值I的偏差作为输入进行比例积分运算，将其运算结果向减法运算部72输出。
除法运算部70，将电压Vb2除以目标电压Vh＊，将其运算结果向减法运算部72输出。除法运算部70的运算结果即“电压Vb2/目标电压Vh＊”，是升压转换器12-2的理论升压比的倒数。减法运算部72，从除法运算部70的输出中减去比例积分控制部6的输出，将其运算结果作为占空比指令Ton2进行输出。
并且，调制部74，根据占空比指令Ton2和由未图示的振荡部生成的载波(carrier)来生成驱动信号PWC2的原始信号，控制极处理部75基于该原始信号、封锁指令CSDN2以及上臂-接通指令U-ON2将驱动信号PWC2向升压转换器12-2的晶体管Q2A、Q2B输出。
向调制部74输入的占空比指令Ton2，与构成升压转换器12-2的上臂的晶体管Q2B的导通占空比相当，为0至1的值。并且，升压转换器12-2，以占空比指令Ton2越大则升压比越低的方式被控制，以占空比指令Ton2越小则升压比越高的方式进行控制。
图5是用于说明图4的转换器控制部32-2的动作的图。
参照图4、图5，转换器控制部32-2，作为输入从HV-ECU31接收控制极封锁指令CSDN2、上臂接通指令U-ON2、升压指令Vh＊，控制升压转换器12-2的上臂的晶体管Q2A的控制极和下臂的晶体管Q2B的控制极。
首先，在控制极封锁指令CSDN2有效的情况下，无论上臂接通指令U-ON2和升压指令值Vh＊处于什么状态，晶体管Q2A、Q2B都被固定为截止状态。将该状态称为控制极封锁状态。在控制极封锁状态下，在控制极处理部75的内部设定的上臂接通标志F2被设定为0。
接下来，在控制极封锁指令CSDN2无效的情况下，根据上臂接通指令U-ON2和升压指令Vh＊的状态，能够改变晶体管Q2A、Q2B的状态。此时，如果上臂接通指令U-ON2有效，则无论升压指令值Vh＊怎样设定，晶体管Q2A都被固定为导通状态，晶体管Q2B都被固定为截止状态。由此，在图1中变为主正母线MPL与正极线PL2在升压转换器12-2的内部经由电感器L2而连接的状态。这样的状态被称为上臂接通状态。在上臂接通状态下，在控制极处理部75的内部设定的上臂接通标志F2被设定为1。
最后，在控制极封锁指令CSDN2无效、且上臂接通指令U-ON2无效的情况下，按与升压指令值Vh＊相应的占空比对晶体管Q2A、Q2B进行导通/截止开关控制。在该状态下，在控制极处理部75的内部设定的上臂接通标志F2被设定为0。
为了实现图5所示那样的动作，构成了图4的控制极处理部75。关于控制极处理部65也是同样的，所以在此不重复详细说明。
图6是用于说明由图3的HV-ECU31执行的控制的流程图。该流程图所示的处理，按一定时间或当预定的条件成立时从主程序中调出并执行。
如图6所示，在HV-ECU31中，依次执行步骤S1的上臂接通实施控制、步骤S2的上臂接通解除控制、和步骤S3平衡充电控制后，在步骤S4中，控制移至主程序。以下，关于步骤S1～S3的各步骤，依次进行详细说明。
图7是示出了在进行了外部充电的情况下的电池B1、B2的充电状态SOC的变化的图。
在图7中，在时刻t0，当从外部向图1的充电器的连接器***电源插头时，在时刻t0～t1进行充电***的启动。此时，电池B1、B2的充电状态都为SOCMIN。然后，从时刻t1开始充电，在时刻t4结束。在时刻t1～t4的充电期间中，首先在时刻t1～t2之间升压转换器12-1被控制为控制极封锁状态，升压转换器12-2被控制为上臂接通状态。
图8是概念性地示出了图7的时刻t1～t2的充电电力的流动的概念图。
如图8所示，来自充电器6的电力，被提供至电池B1，并且在电压Vh比充电器6的输出电压低的期间经由二极管D1B被提供至晶体管Q2B。晶体管Q2B在上臂接通状态下导通，所以来自充电器6的电力也被提供至电池B2。
如此，当将升压转换器12-1设为控制极封锁状态，将升压转换器12-2设为上臂接通状态时，在升压转换器12-1、12-2中不发生功率元件的开关损失，所以能够高效地进行充电。
图9是较简略地示出了图7所示的状态的图。
如图9所示，从商用电源等交流电压提供的电力，在充电器6中被变换为直流并被调节为充电电压。在被控制为控制极封锁状态的升压转换器12-1中，变为正极线PL1与主正母线MPL由二极管D1B连接的状态。此外，在被控制为上臂接通状态的升压转换器12-2中，变为主正母线MPL与正极线PL2连接的状态。在此，因为存在二极管D1B，所以如图7那样电池B1较电池B2稍稍优先被充电，保持SOC(B1)＞SOC(B2)的状态，同时充电状态SOC(B1)、SOC(B2)逐渐增加。
图10是表示图6的步骤S1的上臂接通实施控制的详细内容的流程图。
参照图10，首先，当开始处理时，HV-ECU31检测是否存在来自外部电源的插头向充电器6的连接器的连接。如果插头没有连接到连接器，则处理进入步骤S21，控制返回到图6的流程图。
在步骤S11中检测出插头被连接到连接器的情况下，在步骤S12中，电池B1、B2的SOC的差ΔSOC和电池B1、B2的电压的差ΔV基于下式(1)、(2)来算出。
ΔSOC＝SOC(B1)-SOC(B2)    ...(1)
ΔV＝Vb1-Vb2    ...(2)
然后，在步骤S13中，判断是否ΔSOC比预定值S0小、且ΔV比预定值V0小。
当ΔSOC为预定值以上、或ΔV为预定值以上时，可能会发生过大的电流从电池B1流向电池B2。于是，如果在步骤S13中ΔSOC＜S0、ΔV＜V0的任一个的条件不成立，则处理进入步骤S21，控制移至图6的流程图。
在步骤S13中，在ΔSOC＜S0、ΔV＜V0的条件两者都成立的情况下，在步骤S14中，将在HV-ECU31的内部设定的升压转换器12-2的上臂接通许可/禁止设定设为“许可”。如果该上臂接通许可/禁止设定被设为“禁止”，则HV-ECU31不会将上臂接通指令U-ON2设为有效。
然后，在步骤S15中，将对升压转换器12-2的升压指令值设定为零。通过将升压指令值设为零，即使由于误动作等此后解除上臂接通指令U-ON2，也能够避免异常的动作。
然后，在步骤S16中，对升压转换器12-1、12-2两者将控制极封锁指令设定为有效。在步骤S17中，监视HV-ECU31的输出，在步骤S17中确认实际上是否向转换器控制部32-1、32-2发送了与控制极封锁指令“有效”对应的信号。在输出中无法确认与控制极封锁指令“有效”对应的信号变化的期间，再次执行步骤S17，进行时间等待。在输出中确认了与控制极封锁指令“有效”对应的信号变化的情况下，处理从步骤S17进入步骤S18。
在步骤S18中，HV-ECU31向转换器控制部32-2输出上臂接通指令U-ON2“有效”。然后，在步骤S19中，HV-ECU31从转换器控制部32-2中读出上臂接通标志F2，确认该值是否变为“1”。在上臂接通标志F2没有变为“1”的情况下，再次执行步骤S18的处理。
在步骤S19中确认了上臂接通步骤F2变为“1”的情况下，处理进入步骤S20，HV-ECU31对升压转换器12-2解除控制极封锁指令CSDN2。于是，转换器控制部32-2，变为图5的上臂接通状态。然后，处理进入步骤S21，控制移至图6的流程图。
图11是表示图6的步骤S2的上臂接通解除控制处理的详细内容的流程图。
参照图11，首先在步骤S41中，确认由电压传感器13测定出的电压Vh是否变得比预定的阈值V1大。在电压Vh比阈值V1大的情况下，认为主正母线的电压由于某些理由变得异常高，所以在步骤S42中将上臂接通指令U-ON2设为无效，而且在步骤S43中将上臂接通许可/禁止设定设定为“禁止”。由此，解除上臂接通状态，在步骤S52中控制返回至图6的流程图。
在步骤S41中，若Vh＞V1不成立，则处理进入步骤S44。在步骤S44中，确认由于充电的强制结束等能够由HV-ECU31检测到的理由，上臂接通许可/禁止是否变为“禁止”。在步骤S44中，在判别为上臂接通许可/禁止被设定为“禁止”的情况下，在步骤S45中，将上臂接通指令U-ON2设为无效。由此，解除上臂接通状态，在步骤S52中控制返回至图6的流程图。
在步骤S44中，在判别为上臂接通许可/禁止没有被设定为“禁止”的情况下，处理进入步骤S46。在步骤S46中，判断转换器控制部32-2内部的上臂接通标志F2是否为“0”。在步骤S46中，确认了上臂接通标志F2标志不是“0”(是“1”)之后，没有必要解除上臂接通状态，所以不需要特别改变设定，处理进入步骤S52。
在步骤S46中，确认了上臂接通标志F2标志是“0”之后，需要解除上臂接通状态。这是由稍后在图12中说明的处理在转换器控制部32-2的内部检测出电流异常等的情况。在该情况下，处理进入步骤S47。在步骤S47中，为了防止误动作，使计测时间的计数值COUNT增加1。然后，在步骤S48中，如果计数值COUNT不比预定值T(ms)大则处理进入步骤S52，不解除上臂接通指令，控制移至图6的流程图。例如，因为即使在一瞬间在转换器控制部32-2的内部检测出异常的情况下，有时也会在不久之后异常的检测消失且返回到原来状态。
在步骤S48中，若计数值COUNT＞T，则处理进入步骤S49。首先在步骤S49中，在HV-ECU32内部，将上臂接通许可/禁止设定设为“禁止”。然后，处理进入步骤S50，将从HV-ECU31向转换器控制部32-2输出的上臂接通指令U-ON2设定为无效。然后，在步骤S51中将计数值COUNT设定为零来进行复位。
图12是用于说明在转换器控制部32-2中改变上臂接通标志F2的处理的流程图。上臂接通标志F2的变更，在图11的步骤S46中由HV-ECU31来监视。在转换器控制部32-2中，图12的流程图所示的处理，每隔一定时间或当预定的条件成立时从转换器控制部32-2的控制的主程序中调出，反复执行。
参照图12，首先，当开始处理时，在步骤S71中，判断转换器控制部32-2内部的上臂接通标志F2是否为“1”。若上臂接通标志F2为“1”，则转换器控制部32-2处于将升压转换器12-2控制为上臂接通状态的期间。
在步骤S71中，在判断为上臂接通标志F2为“0”的情况下，处理进入步骤S75，控制移至主程序。另一方面，在步骤S71中，在判断为上臂接通标志F2为“1”的情况下，处理进入步骤S72。
在步骤S72中，判断对电池B2的充电电力Ib2是否在正常范围内。在步骤S72中，确认充放电电流的大小是否变得过大而使得电池B2发热，以及确认充放电电流是否明显地变为异常的值。在步骤S72中若-Ith1＜Ib2＜Ith2，则处理进入步骤S73，判断从HV-ECU31提供的上臂接通指令U-ON2是否变得无效。在步骤S73中，若上臂接通指令U-ON2持续有效，则没有发生特别的电流异常、且处于也没有从上位的ECU指示上臂接通的解除的状态，所以维持现状的控制，处理直接进入步骤S75，控制移至主程序。
在步骤S72中在电流值变为异常值而-Ith1＜Ib2＜Ith2不成立的情况下、或在步骤S73中从HV-ECU31提供的上臂接通指令U-ON2被设为无效的情况下，处理进入步骤S74，转换器控制部32-2将上臂接通标志F2设定为“0”。然后，在步骤S75中，控制移至主程序。
图13是示出了在图6的步骤S3中执行的平衡充电控制的详细内容的流程图。平衡充电控制，在图7的时刻t2～t4进行，使电池B1和电池B2的充电状态达到大致相等的目标值。
参照图13，在步骤S101中判断电池B1的充电状态SOC1是否被充电至充电目标值SOCMAX的附近(SOCMAX-A(％))。在步骤S101中若电池B1的充电状态不比SOCMAX-A(％)大，则进而在步骤S102中判断电池B2的充电状态SOC2是否被充电至充电目标值SOCMAX的附近。在步骤S102中若电池B2的充电状态不比SOCMAX-A(％)大，则处理进入步骤S103。在此所谓处理进入步骤S103的情况，是在图7中时刻t1～t2间在上臂接通状态下执行充电的情况，或者是在时刻t2～t3间使电池B2的充电状态接近电池B1的情况。
在步骤S103中，电池B1、B2的充电的阶段是在图7的阶段1所示的阶段、且判断电池B1、B2的各自的充电状态SOC1、SOC2是否相等。若该条件成立，则电池B2的充电状态接近了电池B1，所以对电池B1、B2均等地进行充电即可。因此，处理进入步骤S110。若步骤S103的条件不成立，则电池B2的充电状态需要进一步接近电池B1的充电状态，为了对电池B2进行充电，处理进入步骤S104。
在步骤S104中，判断上臂接通许可/禁止设定是否为“许可”。在步骤S104中，在上臂接通许可/禁止设定不是“许可”的情况即是“禁止”的情况下，处理从步骤S104进入步骤S111，控制返回至主程序。这样的情况，是在图7的时刻t2～t3间当前设定的、稍后进行说明的在步骤S109中设定的充电阶段1继续进行的情况。
在步骤S104中上臂接通许可/禁止设定为“许可”的情况下，处理进入步骤S105，判断电池B1的充电状态SOC1是否变得比预定值SOCMAX-B(％)大。
若SOC1＞SOCMAX-B不成立，则处理从步骤S105进入步骤S111，控制返回至主程序。这样的情况，是在图7的时刻t1～t2间当前设定的、将升压转换器12-1设定为控制极封锁状态、且将升压转换器12-2设定为上臂接通状态的充电方法接着继续进行的情况。
另一方面，在步骤S105中SOC1＞SOCMAX-B成立的情况下，处理进入步骤S106。在步骤S106中，判断从外部连接到充电器6的AC电源是100V还是200V。然后，在AC电源是200V的情况下处理进入步骤S107，将向电池B2充电的充电电力设定为-P1(kw)。将对电池输入电力时的符号设为负，将从电池输出电力时的符号设为正。此外，在AC电源为100V的情况下，为了以比在200V的情况下小的电力进行充电，处理进入步骤S108，将对电池B2充电的充电电力设定为-P2(kw)。在此，P1＞P2。
当在步骤S107或步骤S108中设定了对电池B2的充电电力时，处理进入步骤S109。在步骤S109中，对升压转换器12-1、12-2进行控制，使得对电池B2以设定的充电电力执行充电，使电池B1变为不再进行充电的充电停止状态。例如，只要控制升压转换器12-1和12-3，使得充电器6输出要对电池B2充电的电力P，电池B1的SOC不增加，使得与该电力P相等的电力被充电至电池B2即可。具体而言，基于来自充电器6的电力P和电压传感器10-2的测定值Vb，通过I＊＝P/Vb的运算来设定向图4的减法运算器67提供的电流指令值I＊，将向减法运算器67提供的电流值I设为由电流传感器11-2测定出的Ib2即可。
当处理从步骤S109进入步骤S111时，控制返回至图6的主程序。步骤S109的阶段1的充电，在图7中时刻t2～t3之间执行。
然后，当进一步进行充电时，步骤S101～步骤S103的任意一个条件成立。图7示出虽然在上次的判定程序中SOC1＞SOC2，但在判定的定时的关系上本次变为SOC1＜SOC2而通过步骤S102的条件使阶段1结束的情况的一例。于是，处理进入到步骤S110，进行对电池B1、B2大致均等地进行充电的阶段2的处理。例如，在图4中，若将转换器控制部32-2的电流指令值I＊设为与测定值I相同的值，则Ton2由电压比来确定，所以对升压转换器12-1、12-2都进行基本同样的控制。可以进一步以电压控制、电流控制、电力控制和/或这些的组合等来构成转换器控制部32-1、32-2，从而以使电池B1、B2的充电电力Ib1、Ib2变得相等的方式进行控制，或者以电压和/或充电电力变得相等的方式进行控制。
关于以上说明的本实施方式，参照图1等进行概括性地说明。车辆1具备：能够充放电的第一、第二蓄电装置(电池B1、B2)；负载装置(变换器14、22；电动发电机MG1、MG2)；向负载装置供给电力的母线(主正母线MPL、主负母线MNL)；第一、第二电压变换装置(升压转换器12-1、12-2)，其分别与第一、第二蓄电装置对应设置，各自被连接在对应的蓄电装置与母线之间；充电线(PCL)，其用于向第一蓄电装置与第一电压变换装置的连接点供给从车辆外部提供的电力；以及控制装置(30)，其控制第一、第二电压变换装置。控制装置，在经由充电线开始外部充电时，使第一电压变换装置在与充电线相比母线的电压更低的情况下执行从充电线向母线供给电流的整流动作，使第二电压变换装置连接母线与第二蓄电装置。
如图2所示，优选的是，第一、第二电压变换装置(升压转换器12-1、12-2)的各个包括斩波器电路(40-1、40-2)，该斩波器电路具有开关元件和整流元件并联连接的上臂。控制装置(30)，在外部充电开始时，将第一电压变换装置侧的开关元件(Q1B)固定为非导通状态，将第二电压变换装置侧的开关元件(Q2B)固定为导通状态。
更优选的是，母线包括正母线(MPL)和负母线(MNL)。斩波器电路(40-1、40-2)还具有：电感器(L1、L2)，其一端被连接于对应的蓄电装置的正极；和下臂(Q1A、D1A、Q2A、D2A)，其被连接在电感器的另一端与负母线之间。上臂，被连接在电感器(L1、L2)的另一端与正母线(MPL)之间。整流元件(D1B)，以从电感器的另一端向正母线(MPL)的方向为顺向，与开关元件(Q1B)并联地设置。
如图7所示，优选的是，控制装置(30)，在外部充电开始后表示第一蓄电装置的充电状态的状态量(SOC(B1))相比于第一预定值(SOCMAX-B)而更接近满充电状态时，以使表示第二蓄电装置的充电状态的状态量(SOC(B2))增加的方式使第二电压变换装置(12-2)工作。
更优选的是，控制装置，在外部充电开始后表示第一、第二蓄电装置的至少一方的蓄电状态的状态量相比于第二预定值(SOCMAX-A)而更接近满充电状态时，以使第一、第二蓄电状态变得相同的方式使第一、第二电压变换装置都工作。第二预定值(SOCMAX-A)，表示与第一预定值(SOCMAX-B)相比更接近满充电状态的状态量。
如图1所示，优选的是，负载装置包括用于车辆的推进的电动机(MG1、MG2)，车辆还包括为了车辆的推进而与电动机并用的内燃机(4)。
更优选的是，还具备充电器(6)，该充电器被构成为能够连接于车辆外部的电源(8)，对从电源接受的电力进行变换来在充电线上产生充电电压。
通过采用这样的结构及控制，从而能够在进行外部充电时将损失抑止地较低。
此外，本实施方式所公开的发明，即使是其他结构的车辆，只要是搭载能够进行外部充电的蓄电装置的车辆都能够适用。例如，本实施方式所公开的发明，也能够适用于没有使用动力分配机构的串联型混合动力汽车和/或并联型混合动力汽车、还能够适用于没有搭载发动机的电动汽车。
应该认为，本次所公开的实施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围不是由上述的说明而是由权利要求表示，包括与权利要求等同的意思以及范围内的所有的变更。

Claims (7)

1.一种车辆，该车辆具备：
能够充放电的第一、第二蓄电装置(B1、B2)；
负载装置(14、22、MG1、MG2)；
向所述负载装置供给电力的电力线(MPL、MNL)；
第一、第二电压变换装置(12-1、12-2)，其分别与所述第一、第二蓄电装置对应设置，各自被连接在对应的蓄电装置与所述电力线之间；
充电线(PCL)，其用于向所述第一蓄电装置(B1)与所述第一电压变换装置(12-1)的连接点供给从车辆外部提供的电力；以及
控制装置(30)，其控制所述第一、第二电压变换装置，
所述控制装置，在经由所述充电线开始外部充电时，使所述第一电压变换装置在与所述充电线相比所述电力线的电压更低的情况下执行从所述充电线向所述电力线供给电流的整流动作，使所述第二电压变换装置连接所述电力线与所述第二蓄电装置。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，
所述第一、第二电压变换装置(12-1、12-2)的各个包括斩波器电路(40-1、40-2)，该斩波器电路具有开关元件和整流元件并联连接的上臂，
所述控制装置(30)，在所述外部充电开始时，将所述第一电压变换装置侧的开关元件(Q1B)固定为非导通状态，将所述第二电压变换装置侧的开关元件(Q2B)固定为导通状态。
3.根据权利要求2所述的车辆，其中，
所述电力线包括：
正母线(MPL)；和
负母线(MNL)，
所述斩波器电路(40-1、40-2)还具有：
电感器(L1、L2)，其一端被连接于对应的蓄电装置的正极；和
下臂(Q1A、D1A、Q2A、D2A)，其被连接在所述电感器的所述另一端与所述负母线之间，
所述上臂，被连接在所述电感器(L1、L2)的另一端与所述正母线(MPL)之间，
所述整流元件(D1B)，以从所述电感器的另一端向所述正母线(MPL)的方向为顺向，与所述开关元件(Q1B)并联地设置。
4.根据权利要求1所述的车辆，其中，
所述控制装置(30)，在所述外部充电开始后表示所述第一蓄电装置的充电状态的状态量相比于第一预定值而更接近满充电状态时，以使表示所述第二蓄电装置的充电状态的状态量增加的方式使所述第二电压变换装置(12-2)工作。
5.根据权利要求4所述的车辆，其中，
所述控制装置，在所述外部充电开始后表示所述第一、第二蓄电装置的至少一方的蓄电状态的状态量相比于第二预定值而更接近满充电状态时，以使所述第一、第二蓄电状态变得相同的方式使所述第一、第二电压变换装置都工作，
所述第二预定值，表示与所述第一预定值相比更接近满充电状态的状态量。
6.根据权利要求1所述的车辆，其中，
所述负载装置包括用于车辆的推进的电动机(MG1、MG2)，
所述车辆还包括为了车辆的推进而与所述电动机并用的内燃机(4)。
7.根据权利要求6所述的车辆，其中，
所述车辆还具备充电器(6)，该充电器被构成为能够连接于车辆外部的电源(8)，对从所述电源接受的电力进行变换来在所述充电线上产生充电电压。
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