CN102458907A - 电动车辆的电源***及其控制方法 - Google Patents

Abstract

电源***包括主蓄电装置(BA)和多个副蓄电装置(BB1、BB2)。转换器(12B)依次与副蓄电装置(BB1、BB2)中的一方连接，在该选择副蓄电装置与供电线(PL2)之间进行双向电力转换。在经过副蓄电装置的连接切换处理而使用了最后的副蓄电装置的状态下，基于该副蓄电装置的SOC和车辆状态而产生副蓄电装置的断开要求。具体而言，在SOC低于下限判定值的强制断开区域，不管车辆状态如何都强制产生副蓄电装置的断开处理，另一方面，在与强制断开区域相比SOC较高的允许断开区域，基于车辆状态，预估不会对车辆运行性(驾驶性)产生影响的状态而产生断开要求。

Description

电动车辆的电源***及其控制方法

技术领域

本发明涉及电动车辆的电源***及其控制方法，更加特定地是涉及搭载主蓄电装置以及多个副蓄电装置的电动车辆的电源***控制。

背景技术

近年来，作为有益于环境车辆，电动汽车、混合动力汽车以及燃料电池汽车等电动车辆被开发并已实用化。在这些电动车辆中，搭载有产生车辆驱动力的电动机以及包括蓄电装置而构成的用于供给电动机驱动电力的电源***。

特别是，也有提案提出通过车辆外部的电源(下面也称为“外部电源”)对混合动力汽车的车载蓄电装置进行充电的构成，就这些电动车辆而言，要求延长能够通过车载蓄电装置的存储电力而行驶的距离。另外，下面，将由外部电源进行的车载蓄电装置的充电也简称为“外部充电”。

例如，在日本特开2008-109840号公报(专利文献1)中，记载了并联连接有多个蓄电装置(电池)的电源***。在专利文献1所记载的电源***中，按每个蓄电装置(电池)设置有作为充放电调整机构的电压转换器(convertor，转换器)。相对于此，在日本特开2008-167620号公报(专利文献2)中记载有如下电源装置的构成：该在搭载有主蓄电装置和多个副蓄电装置的车辆中，设置有与主蓄电装置相对应的转换器和由多个副蓄电装置所共有的转换器。通过该构成，能够抑制装置的要素数量同时增加能够蓄电的能量的量。

特别是，在专利文献2所记载的构成中，多个副蓄电装置之一选择性地与转换器连接，通过主蓄电装置和选择副蓄电装置供给车辆驱动用电动机的驱动电力。在这样的电源装置中，若使用中的副蓄电装置的SOC(Stateof Charge，充电状态)降低，则使新的副蓄电装置与转换器连接，通过依次使用多个副蓄电装置，延长了利用蓄电能量所行驶的行驶距离(EV(Electric Vehicle，电动车量)行驶距离)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-109840号公报

专利文献2：日本特开2008-167620号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献2所记载的电源***中，在所有的副蓄电装置已被使用的情况下，通过积极将所有的副蓄电装置从转换器电断开，能够期待提高以后的电源***的控制上的自由度。

但是，在最后1个副蓄电装置使用时，关于这样的断开处理的定时需要适当设定。首先，需要在最后使用的副蓄电装置过放电至对电池性能产生不良影响的程度之前，为了停止该副蓄电装置的使用而执行断开处理。另一方面，在选择副蓄电装置的断开处理时，靠电源***整体能够供给的电力必然降低，所以需要考虑断开处理的定时，使得尽可能不对车辆运行性(驾驶性)产生影响。

该发明是为解决这样的问题点而完成的，该发明的目的在于在具备主蓄电装置和多个副蓄电装置且由多个副蓄电装置共有电压转换器(convertor，转换器)的构成的电动车辆的电源***中，在考虑了保护电池和确保车辆运行性能这两方的适当的时机，进行与最后的副蓄电装置的使用结束相伴的断开处理。

用于解决问题的手段

根据本发明的电动车辆的电源***，是一种电动车辆的电源***，该电动车辆搭载有产生车辆驱动功率的电动机，该电源***具备：主蓄电装置、供电线、第一电压转换器、相互并联设置的多个副蓄电装置、第二电压转换器、连接部和控制装置。供电线构成为对驱动控制电动机的变换器进行供电。第一电压转换器设置于供电线和主蓄电装置之间并构成为进行双向电压转换。第二电压转换器设置于多个副蓄电装置和供电线之间并构成为在多个副蓄电装置之一和供电线之间进行双向电压转换。连接部设置于多个副蓄电装置和第二电压转化器之间并构成为对多个副蓄电装置与第二电压转换器之间的连接和断开进行控制。控制装置控制连接部，使得：在第一模式下，将多个副蓄电装置中的依次被选择的选择副蓄电装置(BB)和第二电压转换器之间连接并且将剩余的副蓄电装置和第二电压转换器之间断开，另一方面，在第二模式下，将多个副蓄电装置的各个从第二电压转换器断开。而且，装置包括第一判定部到第三判定部。第一判定部构成为在第一模式下没有剩余能够与当前的选择蓄电装置更换的副蓄电装置的情况下，检测选择副蓄电装置的剩余容量是否处于比预先设定的第一判定值低的第一状态。第二判定部构成为在通过第一判定部检测到第一状态时，根据与对电动车辆的总要求功率的对应性相关的车辆状态，产生指示从第一模式向第二模式转换的断开要求。第三判定部包含构成为在第一模式下除当前的选择蓄电装置外没有剩余能够使用的副蓄电装置的情况下，在检测到选择副蓄电装置的剩余容量比低于第一判定值的第二判定值低的第二状态时，不管车辆状态如何都产生断开要求。

或者，根据本发明的电动车辆的电源***的控制方法，电动车辆具备：上述主蓄电装置、上述供电线、上述第一电压转换器、上述多个副蓄电装置、上述第二电压转换器、上述连接部和上述控制装置。而且，控制方法包括：在第一模式下在没有剩余能够与当前的选择蓄电装置交换的副蓄电装置的情况下，检测选择副蓄电装置的剩余容量处于比预先设定的第一判定值低的第一状态的步骤；在通过检测步骤检测到第一状态时，根据与对电动车辆的总要求功率的对应性相关的车辆状态，产生指示从第一模式向第二模式转换的断开要求的步骤；和在第一模式下除当前的选择蓄电装置外没有剩余能够使用的副蓄电装置的情况下，在检测到选择副蓄电装置的剩余容量比低于第一判定值的第二判定值(TH2)低的第二状态时，不管车辆状态如何都产生断开要求的步骤。

根据上述电动车辆的电源***及其控制方法，能够将基于第一模式下的最后的选择副蓄电装置的剩余容量(SOC)的断开判定基准设定为2级，设为在SOC降低时基于车辆状态产生断开要求的SOC区域(允许断开区域)和在SOC进一步降低时不管车辆状态如何都强制地产生副蓄电装置的断开要求的SOC区域(强制断开区域)。因此，能够在SCO降低到强制断开区域时从电池保护的观点出发而迅速地产生断开要求，并且能够在即将到达强制断开区域的允许断开区域中，基于车辆状态，预估不会对车辆运行性(驾驶性)产生影响的状态而产生断开要求。其结果，能够在考虑到了保护电池和确保车辆运行性这两方的适当的时机，进行与最后的副蓄电装置的使用结束相伴随的断开处理。

优选，第二判定部或者产生断开要求的步骤，在检测到第一状态时，如果电动车辆的总要求功率比判定值低则产生断开要求。更加优选，判定值能够基于主蓄电装置的输出电力上限值而被设定为可变。

如此一来，反映了在副蓄电装置断开时不能使用来自副蓄电装置的电力这一点，在由主蓄电装置的供给电力能够满足车辆的总要求功率的范围内，能够产生副蓄电装置的断开要求。其结果，在副蓄电装置的断开处理中，能够避免对总要求功率的对应不充分而使对驾驶要求的响应延迟这样的运行性降低。

另外优选，电动车辆还具备：构成为能够独立于电动机地输出车辆驱动功率的内燃机；和将电动车辆的总要求功率分配成电动机的输出功率和内燃机的输出功率的行驶控制部。而且，第二判定部或者产生断开要求的步骤，在检测到第一状态时，如果内燃机处于工作中则产生断开要求。

如此一来，在搭载有电动机和内燃机的混合动力车辆中，在内燃机已启动能够立刻应对总要求功率的增加的车辆状态下，能够捕捉该机会而进行与SOC降低相伴随的副蓄电装置的断开。

优选，控制装置包括升压指示部、电力限制部、断开控制部和升压停止允许部。升压指示部构成为在产生了断开要求时指示第一电压转换器，使其将供电线的电压变为至少比主蓄电装置以及多个副主蓄电装置的各输出电压高的第一电压。电力限制部构成为在供电线的电压达到第一电压之后，使选择副蓄电装置的输入输出电力上限值逐渐减少至零。断开控制部在通过电力限制部将输入输出电力上限值设定为零时，对连接部进行指示，使其将选择副蓄电装置从第二电压转换器断开并且维持剩余的副蓄电装置与第二电压转换器之间的断开状态。升压停止允许部构成为在通过断开控制部使各副蓄电装置从第二电压转换器断开后，使供电线的电压控制范围的下限值低于第一模式下的该下限值并将其设定为主蓄电装置的输出电压。或者，控制方法还具备：在产生了断开要求时，指示第一电压转换器，使其将供电线的电压变为至少比主蓄电装置和多个副主蓄电装置的各输出电压高的第一电压的步骤；在供电线的电压达到了第一电压后，使选择副蓄电装置的输入输出电力上限值逐渐减少至零的步骤；在通过减少步骤将输入输出电力上限值设定为零时，对连接部进行指示，使其将选择副蓄电装置从第二电压转换器断开并且维持剩余的副蓄电装置和第二电压转换器之间的断开状态的步骤；和在通过进行指示的步骤使各副蓄电装置从第二电压转换器断开后，使供电线的电压控制范围的下限值低于第一模式下的该下限值并将其设定为主蓄电装置的输出电压的步骤。

如此一来，在副蓄电装置断开时，能够在供电线升压至比主蓄电装置的输出电压以及新使用的副蓄电装置的输出电压都高的第一电压之后，将新使用的副蓄电装置与第二电力转换器连接。由此，能够防止经由供电线在副蓄电装置和主蓄电装置之间形成短路路径。而且，通过由连接部将所有的副蓄电装置从转换器断开，由此在第二模式下，能够不会在主蓄电装置和副蓄电装置之间形成短路路径而使供电线的电压降低。因此，在第二模式下，能够通过降低在第一电压转换器中的开关损失而提高电动车辆的能量效率。

发明的效果

根据本发明，在具备主蓄电装置和多个副蓄电装置且由多个副蓄电装置共有电压转换器(convertor，转换器)的构成的电动车辆的电源***中，能够在考虑到了保护电池和确保车辆运行性的这两方的适当的时机，进行与最后的副蓄电装置的使用结束相伴随的断开处理。

附图说明

图1是表示搭载有本发明的实施方式所涉及的电源***的电动车辆的主要构成的图。

图2是表示图1所示的各变换器的详细构成的电路图。

图3是表示图1所示的各转换器的详细构成的电路图。

图4是说明电动车辆的行驶控制的功能框图。

图5是表示本发明的实施方式的电动车辆的电源***中的选择副蓄电装置的断开处理的概略处理步骤的流程图。

图6是详细说明图5所示的副蓄电装置的断开判定处理的流程图。

图7是说明SOC区域与断开判定的关系的概念图。

图8是详细说明图5所示的断开前升压处理的流程图。

图9是详细说明图5所示的电力限制变更处理的流程图。

图10是详细说明图5所示的断开处理的流程图。

图11是详细说明图5所示的转移处理的流程图。

图12是比较断开处理前后的供电线的电压控制范围的概念图。

图13是本发明的实施方式的电动车辆的电源***中的选择副蓄电装置的断开处理时的工作波形图。

图14是说明本发明的实施方式的电源***的控制构成中的、用于选择副蓄电装置的断开处理的功能部分的功能框图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。另外，对于图中的相同或者相当的部分标注相同的附图标记，原则上不再重复其说明。

图1是表示搭载有本发明的实施方式所涉及的电源***的电动车辆的主要构成的图。

参照图1，电动车辆1包括：作为蓄电装置的的电池BA、BB1、BB2，连接部39A、39B，转换器12A、12B，平滑用电容器C1、C2、CH，电压传感器10A、10B1、10B2、13、21A、21B，温度传感器11A、11B1、11B2，电流传感器9A、9B1、9B2，供电线PL2，变换器14、22，电动发电机MG1、MG2，车轮2，动力分配机构3，发动机4和控制装置30。

本实施方式所示的电动车辆的电源***具备：作为主蓄电装置的电池BA；对驱动电动发电机MG2的变换器14进行供电的供电线PL2；设置于主蓄电装置(BA)和供电线PL2之间并进行双向电压转换的作为电压转换器的转换器12A；相互并联设置的多个作为副蓄电装置的电池BB1、BB2；和设置于多个副蓄电装置(BB1、BB2)和供电线PL2之间并进行双向电压转换的作为电压转换器的转换器12B。电压转换器(12B)选择性地连接于多个副蓄电装置(BB1、BB2)中的任一个，在与供电线PL2之间进行双向电压转换。

设定可蓄电容量使得能够通过例如同时使用副蓄电装置(BB1或者BB2的一方)和主蓄电装置(BA)来输出连接于供电线的电气负载(22及MG2)所允许的最大功率。由此，在不使用发动机的EV行驶中能够实现最大功率的行驶。如果副蓄电装置的蓄电状态恶化，则更换副蓄电装置使其继续行驶即可。而且，如果副蓄电装置的电力消耗完了，则通过使用主蓄电装置以及发动机，即使不使用副蓄电装置也能够使最大功率的行驶成为可能。

另外，通过设为这样的构成，多个副蓄电装置共用转换器12B，所以可以不必随着蓄电装置的数量而增加转换器的数量。为了进一步延长EV行驶距离，只要进一步与电池BB1、BB2并联地添加电池即可。

优选，搭载于该电动车辆的主蓄电装置以及副蓄电装置能够进行外部充电。因此，电动车辆1进一步包括用于连接于作为例如AC100V的商用电源的外部电源8的电池充电装置(充电用转换器)6。电池充电装置6将交流转换为直流并且对电压进行调压来供给电池的充电电力。另外，作为设为能够进行外部充电的构成，除了上述之外，还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/或组合转换器12A、12B作为交流直流转换装置使其发挥作用的方式。

平滑用电容器C1连接于电源线PL1A和接地线SL2之间。电压传感器21A检测平滑用电容器C1的两端间的电压VLA并对控制装置30输出。转换器12A能够对平滑用电容器C1的端子间电压进行升压并向供电线PL2供给。

平滑用电容器C2连接于电源线PL1B和接地线SL2之间。电压传感器21B检测平滑用电容器C2的两端间的电压VLB并对控制装置30输出。转换器12B能够对平滑用电容器C2的端子间电压进行升压并向供电线PL2供给。

平滑用电容器CH对通过转换器12A、12B升压了的电压进行平滑化。电压传感器13检测平滑用电容器CH的端子间电压VH并将其输出到控制装置30。

或者，反向地，转换器12A、12B能够对通过平滑化电容器CH而平滑化了的端子间电压VH进行降压，并向电源线PL1A、PL1B供给。

变换器14将从转换器12B和/或12A供给的直流电压转换成三相交流电压以输出到电动发电机MG1。变换器22将从转换器12B和/或12A供给的直流电压转换成三相交流电压以输出到电动发电机MG2。

动力分配机构3是接合于发电机4以及电动发电机MG1、MG2以在它们之间分配动力的机构。例如，作为动力分配机构，能够使用行星齿轮机构，该行星齿轮机构具有太阳轮、行星架、齿圈的三根转轴。行星齿轮机构，如果三根转轴中的两根转轴的旋转被确定，则另一根转轴的旋转就被强制确定了。这三根转轴分别连接于发电机4、电动发电机MG1、MG2的各转轴。另外，电动发电机MG2的转轴通过未图示的减速齿轮和/或差动齿轮而接合于车轮2。另外，也可以在动力分配机构3的内部进一步组装入针对电动发电机MG2的转轴的减速器。

连接部39A包括：***主继电器SMR2，其连接于电池BA的正极和电源线PL1A之间；串联连接的***主继电器SMR1和限制电阻R，其与***主继电器SMR2并联连接；和***主继电器SMR3，其连接于电池BA的负极(接地线SL1)和节点N2之间。

***主继电器SMR1～SMR3分别与从控制装置30供给的继电器控制信号CONT1～CONT3相应地被控制为接通状态(ON)/非接通状态(OFF)。

电压传感器10A测定电池BA的端子间的电压VA。而且，温度传感器11A测定电池BA的温度TA，电流传感器9A测定电池BA的输入输出电流IA。这些传感器的测定值被输出到控制装置30。

控制装置30基于这些测定值来监视SOC(State of Charge，充电状态)所代表的电池BA的状态。

连接部39B设置于电源线PL1B、接地线SL2与电池BB1、BB2之间。连接部39B包括：连接于电池BB1的正极和电源线PL1B之间的继电器SR1；连接于电池BB1的负极和接地线SL2之间的继电器SR1G；连接于电池BB2的正极和电源线PL1B之间的继电器SR2；和连接于电池BB2的负极和接地线SL2之间的继电器SR2G。

继电器SR1、SR2与从控制装置30供给的继电器控制信号CONT4、CONT5相应地被控制为接通状态(ON)/接通状态(OFF)。继电器SR1G、SR2G与从控制装置30供给的继电器控制信号CONT6、CONT7相应地被控制为接通状态(ON)/非接通状态(OFF)。接地线SL2如后所说明的那样，穿过转换器12A、12B之中而延伸到变换器14以及22侧。

电压传感器10B1以及10B2分别测定电池BB1以及BB2的端子间的电压VBB1以及VBB2。而且，温度传感器11B1以及11B2分别测定电池BB1以及BB2的温度TBB1以及TBB2。另外，电流传感器9B1以及9B2分别测定电池BB1以及BB2的输入输出电路IB1以及IB2。这些传感器的测定值被输出到控制装置30。控制装置30基于这些测定值来监视SOC(State of Charge，充电状态)所代表的电池BB1、BB2的状态。

另外，作为电池BA、BB1、BB2，可以使用例如铅蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等二次电池，和/或双电层电容器等的大容量电容器等。

变换器14连接于供电线PL2以及接地线SL2。变换器14从转换器12A和/或12B接受升压了的电压，例如为了使发动机4启动而驱动电动发电机MG1。另外，变换器14将在电动发电机MG1中通过从发动机4传递的动力而发电所得的电力返回到转换器12A以及12B。此时，转换器12A以及12B由控制装置30控制，作为降压转换器工作。

电流传感器24检测在电动发电机MG1流动的电流作为电动机电流值MCRT1，将电动机电流值MCRT1向控制装置30输出。

变换器22与变换器14并联地、连接于供电线PL2以及接地线SL2。变换器22将转换器12A以及12B输出的直流电压转换成三相交流电压并对驱动车轮2的电动发电机MG2输出。另外，变换器22与再生制动相伴地使在电动发电机MG2中发电所得的电力返回到转换器12A以及12B。此时，转换器12A以及12B由控制装置30控制，作为降压转换器工作。

电流传感器25检测在电动发电机MG2流动的电流作为电动机电流值MCRT2，将电动机电流值MCRT2向控制装置30输出。

控制装置30由未图示的内置有CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)和存储器的电子控制单元(ECU)构成，基于存储于该存储器的映射图(map)以及程序，进行使用了各传感器的测定值的运算处理。另外，关于控制装置30的一部分，也可以构成为通过电子电路等硬件执行预定的数值/逻辑运算处理。

具体而言，控制装置30接受电动发电机MG1、MG2的各转矩指令值以及各转速，电压VBA、VBB1、VBB2、VLA、VLB、VH的各值，电动机电流值MCRT1、MCRT2以及起动信号IGON，控制转换器12A、12B和变换器14、22。

控制装置30对转换器12A、12B输出：进行升压指示的控制信号PWUA、PWUB，进行降压指示的控制信号PWDA、PWDB，指示电压固定的控制信号PWFA、PWFB，以及指示禁止工作的停止信号(未图示)。

进而，控制装置30对变换器14输出：进行将作为转换器12A、12B输出的直流电压转换成用于驱动电动发电机MG1的交流电压的驱动指示的控制信号PWMI1；和进行将由电动发电机MG1发电所得的交流电压转换成直流电压而将其返回到转换器12A、12B侧的再生指示的控制信号PWMC1。

同样地控制装置30对变换器22输出：进行将直流电压转换成用于驱动电动发电机MG2的交流电压的驱动指示的控制信号PWMI2；和进行将由电动发电机MG2发电所得的交流电压转换成直流电压而将其返回到转换器12A、12B侧的再生指示的控制信号PWMC2。

图2是表示图1所示的变换器14以及22的详细构成的电路图。

参照图2，变换器14包含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在供电线PL2与接地线SL2之间并联连接。

U相臂15包括：串联连接于供电线PL2和接地线SL2之间的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)元件Q3、Q4；和分别与IGBT元件Q3、Q4反向并联的反并联二极管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：串联连接于供电线PL2和接地线SL2之间的IGBT元件Q5、Q6；和分别与IGBT元件Q5、Q6反向并联的反并联二极管D5、D6。IGBT元件Q5、Q6和反并联二极管D5、D6的连接与U相臂15同样。

W相臂17包括：串联连接于供电线PL2和接地线SL2之间的IGBT元件Q7、Q8；和分别与IGBT元件Q7、Q8反向并联的反并联二极管D7、D8。IGBT元件Q7、Q8和反并联二极管D7、D8的连接与U相臂15同样。

另外，在本实施方式中，IGBT元件作为能够进行导通截止控制的电力用半导体开关元件的代表例而示出。即，也可以使用双极晶体管和/或场效应晶体管等电力用半导体开关来代替IGBT元件。

各相臂的中间点连接于电动发电机MG1的各相线圈的各相端。即，电动发电机MG1是三相永磁体同步电动机，U、V、W相的三个线圈的各自一端共同连接于中点。而且，U相线圈的另一端连接于从IGBT元件Q3、Q4的连接节点引出的线UL。另外，V相线圈的另一端连接于从IGBT元件Q5、Q6的连接节点引出的线VL。另外，W相线圈的另一端连接于从IGBT元件Q7、Q8的连接节点引出的线WL。

另外，关于图1的变换器22，连接于电动发电机MG2这一点不同，但关于内部的电路构成，与变换器14同样，所以不再重复详细的说明。另外，在图2中，记载了对变换器提供控制信号PWMI、PWMC，这是为了避免记载变得复杂，如图1所示那样，各个控制信号PWMI1、PWMC1和控制信号PWMI2、PWMC2被分别输入变换器14、22。

图3是表示图1所示的转换器12A以及12B的详细构成的电路图。

参照图3，转换器12A包括：一端连接于电源线PL1A的电抗器L1；串联连接于供电线PL2和接地线SL2之间的IGBT元件Q1、Q2；和分别与IGBT元件Q1、Q2方向并联的反并联二极管D1、D2。

电抗器L1的另一端连接于IGBT元件Q1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Q1的发射极连接。

另外，关于图1的转换器12B，与电源线PL1B连接来代替与电源线PL1A连接这一点，与转换器12A不同，但是关于内部的电路构成，与转换器12A同样，所以不再重复详细的说明。另外，在图3中记载了对转换器提供控制信号PWU、PWD、PWF，这是为了避免记载变得复杂，如图1所示那样，各个控制信号PWUA、PWDA、PWFA和控制信号PWUB、PWDB、PWFB分别被输入转换器12A、12B。

转换器12A、12B能够通过按照控制信号PWUA、PWUB的IGBT元件Q1、Q2的开关控制(占空比控制)，对直流电压VLA、VLB进行升压，在供电线PL2上产生直流电压VH。另外，转换器12A、12B能够通过按照控制信号PWDA、PWDB的IGBT元件Q1、Q2的开关控制，对供电线PL2上的直流电压VH进行降压，向电池BA、BB供给。这样，转换器12A，12B构成为能够进行双向电力转换，能够控制电压转换比VH/VLA(或者VH/VLB)。另外，转换器12A、12B也能够按照控制信号PWFA、PWFB使开关元件Q1(上臂元件)固定为接通(作为下臂元件的开关元件Q2固定为截止)，由此固定为VH＝VLA(或者VH＝VLB)。

另外，在升压时和降压时，产生由于按照一定的开关频率对IGBT元件Q1、Q2进行开关控制(导通截止控制)所引起的电力损失。相对于此，在电压固定时(上臂元件固定为导通)，不会产生由于IGBT元件的导通截止所引起的电力损失，所以转换器的效率乃至电动车辆1的燃料经济性相对地提高。

再次参照图1，在电动车辆1的电源***中，基本上选择并联使用电池BA(主蓄电装置)和电池BB1、BB2中的被选择的副蓄电装置(下面称为“选择副蓄电装置BB”)的电池并联模式(第一模式)。在电池并联模式下，进行在电池BA以及选择副蓄电装置BB与电动发电机MG1、MG2之间的电力的授受。

控制装置30基于电压传感器10A、温度传感器11A以及电流传感器9A的检测值，设定表示主蓄电装置的剩余容量的SOC(M)、表示充电电力的上限值的输入上限电力Win(M)以及表示放电电力的上限值的输出上限电力Wout(M)。

进一步，控制装置30基于电压传感器10B1、10B2、温度传感器11B1、11B2以及电流传感器9B1、9B2的检测值，设定关于选择副蓄电装置BB的SOC(B)以及输入输出上限电力Win(S)、Wout(S)。

一般而言，SOC由各电池的当前的充电量相对于满充电状态的比例(％)表示。另外，Win、Wout表示即便以预定时间(例如10秒左右)对该电力进行放电、该电池(BA、BB1、BB2)也不会变得过充电或过放电那样的电力的上限值。

电池并联模式下，与电池BA相比优先使用选择副蓄电装置BB的电力。而且，如果选择副蓄电装置BB的蓄积电力用尽，则通过切换连接部39B内的继电器的接通/断开，切换选择副蓄电装置BB。而且，在将副蓄电装置(电池BB1、BB2)中的最后一个作为选择副蓄电装置BB的情况下，即在没有剩余能够使用的副蓄电装置的情况下，如果当前的选择副蓄电装置BB的电力用尽，则将所有的副蓄电装置BB1、BB2从电源***电断开，应用仅将主蓄电装置BA设为电源的电池单独模式(第二模式)。

即，在电池单独模式下，通过将连接部39B内的各继电器断开，机械地切断电池BB1、BB2和供电线PL2之间的通电路径。其结果，没有可能在电池BB1、BB2和电池BA之间形成通电路径。

另外，通过图1以及图3，应该理解为：在电池并联模式下，需要使供电线PL2的电压VH至少变得比电池BA以及选择副蓄电装置BB的各输出电压高，使得不会在电池BA和电池BB1、BB2之间形成短路路径。

另外，从电动发电机MG1、MG2的观点来看，供电线PL2的电压VH的下限值也受到限制。具体而言，从电动机控制的观点来看，优选，电压VH比电动发电机MG1、MG2的感应电压高。因此，实际上，电压VH被控制得比基于电池限制的下限值和基于电动机控制的下限值中的任一个都高。

因此，在电池并联模式下，即便是从电动机控制方面来看能够降低电压VH的情况、典型的是不需要在转换器12A、12B的升压的情况下，为了满足基于电池限制的下限值，需要使转换器12A、12B进行升压工作。

在电池BB1、BB2这两方、即所有的副蓄电装置的电力用尽之后，如果维持继电器的连接，则经由转换器12B的二极管D1以及供电线PL2，有可能在电池BA和电池BB1、BB2之间形成短路路径。因此，在本实施方式的电源***中，在没有了能够使用的副蓄电装置的情况下，通过向电池单独模式转移，将所有的副蓄电装置从电源***电断开。

由此，在因为能够设为不需要基于电池限制方面的升压，所以在电动机控制方面不需要转换器12A的升压的情况下，通过使转换器12A在电压固定模式下工作，能够降低转换器12A中的电力损失。

在图4中，示出了用于说明由控制装置30所实现的电动车辆1的行驶控制的功能框图，具体而言说明在发动机4和电动发电机MG1、MG2之间的功率分配控制所涉及的控制构成。另外，图4所示的各功能框图，通过执行由控制控制30预先存储的预定程序和/或通过基于控制装置30内的电子电路(硬件)进行的运算处理来实现。

参照图4，总功率算出部260基于车速以及踏板操作(加速踏板)，算出电动车辆1整体的总要求功率Pttl。另外，总要求功率Pttl也可以包括根据车辆状况为了由电动发电机MG2产生电池充电电力所要求的功率(发动机输出)。

对行驶控制部250输入：主蓄电装置BA的输入输出上限电力Win(M)、Wout(M)以及选择副蓄电装置BB的输入输出上限电力Win(S)、Wout(S)；来自总功率算出部260的总要求功率Pttl；和制动踏板操作时的再生制动要求。行驶控制部250生成作为电动机控制指令的转矩指令值Tqcom1以及Tqcom2，使得电动发电机MG1、MG2总的输入输出电力处于主蓄电装置BA以及副蓄电装置BB总的充电限制(Win(M)+Win(S))以及放电限制(Wout(M)+Wout(S))的范围内。

而且，分配由电动发电机MG2所产生的车辆驱动功率和由发动机4所产生的车辆驱动功率，以确保总要求功率Pttl。尤其是，通过最大限度地利用外部充电所得电池电力以抑制发动机4的工作，或者通过与发动机4能够高效率工作的区域相对应地设定由发动机4所产生的车辆驱动功率，由此实现高燃料经济性的车辆行驶控制。

变换器控制部270基于转矩指令值Tqcom1以及电动发电机MG1的电动机电流值MCRT1，生成变换器14的控制信号PWMI1、PWMC1。同样地，变换器控制部280基于转矩指令值Tqcom2及电动发电机MG2电动机电流值MCRT2生成变换器22制信号PWMI2、PWMC2。另外，行驶控制部250根据所设定的由发动机4所产生的车辆驱动功率的要求值来生成发动机控制指令。进而，通过未图示的控制装置(发动机ECU)，按照上述发动机控制指令来控制发动机4的工作。

控制装置30在积极使用电池电力而进行车辆行驶的行驶模式(EV模式)时，在总要求功率Pttl为电池整体的输出上限电力Wout(M)+Wout(S)以下时，不使发动机4工作，仅靠由电动发电机MG2所产生的车辆驱动功率进行行驶。另一方面，在总要求功率Pttl超过了Wout(M)+Wout(S)时，启动发动机4。

相对于此，在没有选择该EV模式的行驶模式(HV模式)时，控制装置30控制在发动机4以及电动发电机MG2之间的驱动功率分配，使得电池SOC维持为预定目标值。即，与EV模式相比，进行发动机4容易工作的行驶控制。

这里，如上所述，在将最后一个副蓄电装置作为选择副蓄电装置BB的情况下，即没有剩余能够使用的副蓄电装置的情况下，如果当前的副蓄电装置BB的SOC降低，则需要向电池单独模式转移。下面，将是否要从电池并联模式向电池单独模式转移的判定称为断开判定。另外，将随断开判定而产生的、从电池并联模式向电池独立模式转换的转移要求称为断开要求。

关于断开判定，从保护电池的观点出发需要在变为过放电前可靠地执行断开，另一方面为了在断开处理时尽可能不对车辆运行性(驾驶性)产生影响，需要考虑断开的定时。

图5是表示本发明的实施方式的电动车辆的电源***中的选择副蓄电装置的断开处理的概略处理步骤的流程图。另外，图6、图8～图11是详细说明图5的步骤S100、S200、S300、S400和S500的流程图。

控制装置30通过按预定周期执行预先存储的预定程序，由此能够按预定周期反复执行按照图6、图8～图11所示的流程图的控制处理步骤。由此，能够实现本发明的实施方式的电动车辆的电源***中的副蓄电装置的断开处理。

参照图5，控制装置30在步骤S100中执行选择副蓄电装置的断开判定处理。而且，在判定为需要进行选择副蓄电装置的断开时，执行下面的步骤S200～S500。另一方面，在步骤S100中判定为不需要进行选择副蓄电装置的断开时，步骤S200～S500实质上不执行。

控制装置30在步骤S200中执行断开前升压处理，在步骤S300中执行电力限制变更处理，使得在副蓄电装置的断开期间中不会对电源***产生过大的充放电要求。然后，控制装置300通过步骤S400，执行用于将包括选择副蓄电装置BB的全部的副蓄电装置(电池BB1、BB2)从电源***电断开的断开处理，在其完成后，通过步骤S500，执行转移处理，开始基于仅使用电池BA的电池单独模式下的电力供给。

图6是详细说明图5所示的选择副蓄电装置的断开判定处理(S100)的流程图。

另外，如以下将说明的那样，导入表示断开处理的进行状况(状态)的变量ID。变量ID被设定为-1、0～4中的任一值。ID＝0表示应用了电池并联模式、不会产生断开要求的状态。即，在ID＝0时，按预定周期判定是否要向电池单独模式转移即是否要断开选择副蓄电装置BB。

另外，也可以在电源***起动时，通过设备故障和/或电池状态来判定电池单独模式的应用/不应用。在判定的结果为不应用电池单独模式的情况下，固定为ID＝-1直至电源***停止为止。

参照图6，控制装置30通过步骤S105判定是否为ID＝0。在ID＝0时(S105中判定为“是”时)，控制装置30开始实质性的断开判定处理。

首先，控制装置30通过步骤S110，判定除了当前使用的选择副蓄电装置BB外，是否还剩余能够更换使用的副蓄电装置。在剩余有预备的副蓄电装置的情况下(S110中判定为“是”时)，即便当前的选择副蓄电装置BB用尽，也继续电池并联模式，所以不执行以后的断开判定处理(S120以后)。

另一方面，在步骤S110判定为否、即没有剩余能够使用的副蓄电装置、以将最后一个作为选择副蓄电装置BB的情况下，控制装置30进一步推进断开要否判定处理。

控制装置30在步骤S120中判定选择副蓄电装置BB的SOC是否低于判定值TH1。然后，在SOC＜TH1(S120中判定为“是”时)，控制装置30通过步骤S130，进一步判定电动车辆1是否处于能够断开副蓄电装置的车辆状态。

步骤S130的判定例如根据车辆的总要求功率Pttl而执行。在副蓄电装置的断开处理中，无法从副蓄电装置供给电力，所以电源***整体的可输出电力降低。因此，如果在车辆总要求功率Pttl大时进行断开处理，则为了启动发动机4而需要电力，由此电动发电机MG2的输出功率降低，可能无法立刻响应驾驶要求。即，如果在这样的车辆状态下执行副蓄电装置的断开处理，则可能会对车辆运行性(驾驶性)产生影响。

因此，在车辆的总要求功率比判定值低时，能够判定为处于即便执行副蓄电装置的断开处理也能够应对总要求功率Pttl的状态、即能够执行副蓄电装置的断开处理的车辆状态(S130中判定为“是”)。另外，是否需要启动发动机4是根据总要求功率Pttl是否能够由主蓄电装置BA的输出上限电力Wout(M)满足而决定的，所以对于上述判定值，优选将其设定为能够根据主蓄电装置BA的输出上限电力Wout(M)而可变。

或者，从同样的观点出发，在驾驶者的档位选择为驻车(P)档和/或空档(N)时，总要求功率Pttl也必然变低，所以能够判定为处于即便执行副蓄电装置的断开处理也能够应对总要求功率Pttl的车辆状态。

另外，在图1所记载的混合动力汽车中，如果起动了发动机4，则即便通过驾驶者的加速踏板操作等使总要求功率Pttl增加，也能够通过发动机4的输出功率增加来迅速应对。因此，基于判定发动机4是否处于工作中(起动完成)，也能够进行步骤S130的判定。具体而言，如果发动机4处于工作中，则步骤S130中能够判定为是。

例如，当通过属于上述任一车辆状态而判定为处于能够断开副蓄电装置的车辆状态时(S130中判定为“是”时)，控制装置30将处理进行到步骤S150，设定为ID＝1。即，ID＝1表示由于产生选择副蓄电装置BB的断开要求而开始断开处理的状态。这样，在步骤S130中，能够基于是否处于即便执行副蓄电装置的断开处理也能够应对总要求功率Pttl的车辆状态的判断，换言之，能够根据与对总要求功率Pttl的对应性相关的车辆状态，产生断开要求。

另一方面，在判定为不处于能够断开副蓄电装置的车辆状态时(S130中判定为“否”时)，控制装置30将处理进行到步骤S140，判定当前的选择副蓄电装置BB的SOC是否比下限判定值TH2低。该下限判定值TH2，对于各副蓄电装置，优选设定为担心由过放电所导致的电池性能的降低的程度、例如对于控制方面的SOC管理下限值具有余量的程度。判定值TH1被设定为相对于该下限判定值TH2具有适当的余量(例如SOC百分之几的程度)的程度。

而且，在选择副蓄电装置BB的SOC低于下限判定值TH2时(S140中判定为“是”时)，控制装置30通过步骤S150设定为ID＝1。即，该情况下，不管与对总要求功率Pttl的对应性相关的车辆状态的判定结果(S130中“是”/“否”)如何，都产生断开要求。

另一方面，在即便SOC≥TH1(S120中判定为“否”时)或者TH2≤SOC≤TH1也没有处于进行副蓄电装置的断开处理的车辆状态时(S140中判定为“是”时)，控制装置30通过步骤S160维持ID＝0。即，未产生选择副蓄电装置BB的断开要求，在下一控制周期再次执行步骤S100的断开判定处理。

另外，在一旦变为ID≥1而开始了断开处理时、或者为了将电池单独模式设为不适用而设定为ID＝-1时(S105中判定为“否”时)，跳过步骤S110～S160的处理，实质上不执行断开判定处理。

在图7中示出了选择副蓄电装置BB的SOC与断开判定的关系的概念图。

参照图7，选择副蓄电装置BB的SOC伴随着使用而降低，以在时刻t1变得比判定值TH1低、而且在后面的时刻t2变得比下限判定值TH2低的方式推移。

在到时刻t1为止的、SOC≥TH1的期间，没有产生断开要求。另一方面，在时刻t1～t2之间的TH2≤SOC＜TH1的区域为“允许断开区域”，根据在图6的步骤S130中的判定结果，如果车辆状态允许则产生断开要求。进而，时刻t2之后的SOC＜TH2的区域为“强制断开区域”，从保护电池的观点出发，不管车辆状态(S130的判定结果)如何都产生断开要求。

这样，在本发明的实施方式的电动车辆的电源***中，在多个副蓄电装置的断开判定中，将基于选择副蓄电装置BB的SOC的断开判定基准设定为2级。

图8是详细说明图5所示的断开前升压处理(S200)的流程图。

参照图8，控制装置30在断开前升压处理中，通过步骤S205确认是否为ID＝1。而且，在ID＝1、产生了选择副蓄电装置BB的断开要求而开始了断开处理时(S205中判定为“是”时)，控制装置30通过步骤S210对转换器12A产生升压指令，使其将供电线PL2的电压VH升压至预定电压V1。响应该升压指令，设定为供电线PL2的电压指令值VHref＝V1，生成转换器12A的控制信号PWUA以实现该电压指令值。

这里，预定电压V1被设定得比电池BA、BB1、BB2的输出电压中的任一方都高的电压。例如，通过将预定电压V1设为能够由转换器12A升压得到的控制上限电压VHmax，由此能够可靠地使升压指令时的电压VH高于电池BA、BB1、BB2的输出电压中的任一方。或者，也可以从降低转换器12A中的损失的观点出发，每次都根据在该时间点的电池BA、BB1、BB2的输出电压，来决定预定电压V1以使其相对于它们中的最高电压而具有余量。

若通过步骤S210产生了升压指令，则控制装置30通过步骤S220基于电压传感器13的检测值来判定电压VH是否达到预定电压V1。例如，在变为VH≥V 1持续预定时间时，步骤S220判定为“是”。

当电压VH达到预定电压V1时(S220中判定为“是”时)，控制装置30通过步骤S230将ID从1变为2。另一方面，在电压VH到达V1前的期间(S220中判定为“否”时)，维持ID＝1。即，ID＝2表示断开前升压处理结束、能够进一步进行断开处理的状态。另外，在ID≠1时(S205中判定为“否”时)，跳过后面的步骤S210～S230的处理。

若如此断开前升压处理(步骤S200)结束，则控制装置30执行图9所示的电力限制变更处理。

图9是详细说明图5所示的电力限制变更处理(S300)的流程图。

参照图9，控制控制30在电力限制变更处理中，首先通过步骤S305，判定是否为ID＝2。在不是ID＝2时(S305中判定为“否”时)，跳过后面的步骤S320～S340的处理。

在ID＝2时(S305中判定为“是”时)，控制装置30通过步骤S320使选择副蓄电装置BB的输入输出上限电力Win(S)、Wout(S)的绝对值逐渐减低。例如，Wout(S)、Win(S)按照预定的一定速率向0逐渐降低。

控制装置30通过步骤S330来判定Wout(S)、Win(S)是否达到0。在变为Wout(S)＝Win(S)＝0之前的期间，反复执行步骤S320，Wout(S)以及Win(S)继续降低。

而且，当Wout(S)以及Win(S)达到0时(S330中判定为“是”时)，控制装置30通过步骤S340将ID从2变为3。即，ID＝3表示断开前升压处理以及电力限制变更处理结束、能够开始选择副蓄电装置BB1、BB2与转换器12B之间的实际的断开处理的状态。

当图8所示的电力限制变更结束时，控制装置30执行步骤S400的副蓄电装置的断开处理。

图10是详细说明图5所示的副蓄电装置的断开工作(S400)的流程图。

参照图10，控制装置30在副蓄电装置的断开工作中，首先通过步骤S405来判定是否为ID＝3。接着，在ID≠3时(S405中判定为“否”时)，跳过后面的步骤。

在ID＝3时(S405中判定为“是”时)，控制装置30通过步骤S410作为断开副蓄电装置的准备而使转换器12B停止。即，在转换器12B中，响应停止指令，使IGBT元件Q1、Q2强制截止。然后，控制装置30通过步骤S420生成用于将包括选择副蓄电装置BB的所有的副蓄电装置(电池B1、B2)从电源***断开的继电器控制信号。即，生成继电器控制信号CONT3～CONT7以断开继电器SR1、SR1G、SR2、SR2G的各个。

然后，控制装置30通过步骤S430判定通过步骤S420指示的继电器断开是否已完成。接着，当由继电器断开实现的断开工作完成时(S430中判定为“是”时)，控制装置30通过步骤S450将ID从3变为4。即，ID＝4表示已完成了所有的副蓄电装置断开的状态。

当步骤S400的断开工作结束时，控制装置30执行步骤S500的转移处理。

图11是详细说明图5所示的转移处理(S500)的流程图。

参照图11，控制装置30在转移处理中，首先通过步骤S505来判定是否为ID＝4。接着，在ID≠4时(S505中判定为“否”时)，跳过以后的步骤。

在ID＝4时(S505中判定为“是”时)，控制装置30将处理进行到步骤S550，将在步骤S210(图8)中所产生的升压指令取消。由此，供电线PL2的电压指令值变为该升压指令生成前的值、具体而言变为根据电动发电机MG1、MG2的状态而设定的值。

这里，使用图12，对断开处理前后的供电线PL2的电压控制范围进行比较。

参照图12，在断开处理前，电池BA以及选择副像素装置BB相对于供电线PL2电连接，所以需要使供电线PL2的电压VH高于电池BA以及选择副像素装置BB的输出电压中的任一方。即，电压VH的控制范围的下限值VHB被设定为至少比电池BA以及选择副像素装置BB的输出电压中的最高电压高的电压，优选设定为比电池BA、BB1、BB2的输出电压中的任一方都高的电压。

另一方面，在断开处理后，所有的副蓄电装置都被从电源***断开，所以即便供电线PL2的电压变得比电池BB1、BB2的输出电压低，在电池之间也不会形成短路路径。因此，在断开处理后，能够使转换器12A在电压固定模式下工作并使得VH＝VBA。

再次参照图11，控制装置30进而通过步骤S560，停止基于上述电池限制方面的升压要求。即，从电池限制方面来看，允许转换器12A中的升压停止。其结果，在电动机控制方面已不需要进行转换器12A的升压的情况下，能够通过使转换器12A在电压固定模式下工作来降低电力损失。

在图13中，示出了在图5～图11中所说明的本发明的实施方式的电动车辆的电源***中的选择副蓄电装置的断开处理中的工作波形。

参照图12，在ID＝0的时刻t1之前的期间，基于作为最后的副蓄电装置的当前的选择副蓄电装置(例如电池BB2)的SOC，按预定周期执行断开判定处理。另外，在通过电源***起动时的判定而设定为ID＝-1的情况下，如上所述，实质上没有起动断开判定而是维持电池并联模式。即，没有执行副蓄电装置的断开处理。

在时刻t1，响应电池BB2的SOC降低，通过断开判定处理(步骤S100)而产生选择副蓄电装置BB的断开要求，并且通过设定为ID＝1而开始进行断开处理。

由此，执行断开前升压处理(步骤S200)，通过转换器12A使供电线PL2的电压VH向预定电压V1上升。如果供电线PL2的升压处理在时刻t2完成，则ID从1变为2。

当变为ID＝2时，执行电力限制变更处理(S300)，选择副蓄电装置BB的输入输出上限电力Win(S)、Wout(S)按一定速率向零逐渐降低。进而，转换器12B被控制为停止当前的选择副蓄电装置(电池BB2)的充放电。或者，转换器12B也可以从时刻t1开始停止。

在时刻t3，当选择副蓄电装置BB的输入输出上限电力Win(S)、Wout(S)减小至零时，ID从2变为3。而且，当变为ID＝3时，开始断开副蓄电装置。即，在转换器12A停止的状态下，使处于接通状态的继电器SR2、SR2G断开，并且继电器SR1、SR1G仍维持断开状态。其结果，电池BB1、BB2这两方、即所有的副蓄电装置被从电源***电断开。该断开工作完成，由此在时刻t4时ID从3变为4。

当变为ID＝4时，与断开处理相伴的供电线PL2的升压处理也停止(时刻t5)。由此，电压VH从预定电压V1开始降低。接着，应用电池单独模式，开始仅使用了电池BA(主蓄电装置)的电力供给以及电力回收。

另外，在ID＝4以后，如上所述，变得不需要基于电池限制方面的升压，所以允许转换器12A中的升压停止。因此，在时刻t6，当成为即便供电线PL2的电压VH变为电池BA的输出电压也能够控制电动发电机MG1、MG2的状态时，转换器12A在电压固定模式下工作。在电压固定模式下，上臂元件以及下臂元件的导通截止固定，所以能够降低转换器12A的电力损失。

接着，使用图13，对作为本发明的实施方式的电源***的控制构成中的一部分的、用于在图5～图12中所说明的选择副蓄电装置的断开处理的功能部分的构成进行说明。图13所示的各功能块，通过由控制装置30进行的执行预定程序的软件处理、或者专用的电子电路(硬件)来实现。

参照图13，断开判定部100包括允许断开区域的SOC判定部101、强制断开区域的SOC判定部103和车辆状态判定部102。断开判定部100在ID为0时按预定周期工作，另一方面在ID 0时不工作。

SOC判定部101通过对当前的选择副蓄电装置BB的SOC(SOC(BB1)或者SOC(BB2))与判定值TH1的比较，在SOC≥TH1时将输出信号设定为低电平(L电平)，而在SOC＜TH1时将输出信号设定为高电平(H电平)。同样地，SOC判定部103通过对选择副蓄电装置BB的SOC与下限判定值TH2的比较，在SOC≥TH2时将输出信号设定为低电平(L电平)，而在SOC＜TH2将输出信号设定为高电平(H电平)。

车辆状态判定部102执行图6的步骤S130中的用于确认车辆状态的判定，在处于步骤S130中判定为“是”的车辆状态时，将输出信号设定为H电平，而在判定为“否”时将输出信号设定为L电平。

逻辑门106输出SOC判定部101的输出结果以及车辆状态判定部102的输出信号的AND(与)逻辑运算结果。即，在SOC判定部101和车辆状态判定部102的输出信号的双方都为H电平时，逻辑门106输出H电平的信号，除此以外输出L电平的信号。

逻辑门107输出逻辑门106的输出信号与SOC判定部103的输出信号的OR(或)运算结果。因此，在SOC＜TH2时(SOC判定部103的输出信号为H电平)或者SOC＜TH1且处于能够断开副蓄电装置的状态时(逻辑门106的输出信号为H电平)，逻辑门107的输出信号为H电平，设定为ID＝1。另外，在上述以外的情况下，维持ID＝0。

这样，能够通过图13所示的断开判定部100，执行与图6所示的流程图同样的断开要求的产生(ID：0→1)。

另外，SOC判定部101的功能与“第一判定部”相对应，车辆状态判定部102以及逻辑门106、107的功能与“第二判定部”相对应，SOC判定部103以及逻辑门107的功能与“第三判定部”相对应。

如果产生了选择副蓄电装置的断开要求并变为ID＝1，则升压指示部110对于控制转换器12A的转换器控制部200输出升压指令信号CMBT。

转换器控制部200基于电压VH、VLA以及电压指令值VHref，生成转换器12A的控制信号PWUA、PWDA、PDFA，以使得供电线PL2的电压VH变为电压指令值VHref。

进而，转换器控制部200在从升压指示部110生成了升压指令信号CMBT的情况下，设定为电压指令值VHref＝V1并生成控制信号PWUA。而且，如果由电压传感器13检测到的电压VH达到预定电压V1的状态持续预定时间以上，则转换器控制部200将表示升压完成的标志FBT设为ON。

如果标志FBT为ON，则升压指示部110将ID变更为2。而且，继续输出升压指令信号CMBT，直到通过后述的断开控制部140完成所有继电器的断开并设定为ID＝4。即，升压指示部110的功能与图5的步骤S200以及图11的步骤S550相对应。

电力限制部120设定选择副蓄电装置BB的输入输出上限电力Win(S)、Wout(S)。在通常时，输入输出上限电力Win(S)、Wout(S)，基于被设为选择副蓄电装置BB的电池的SOC(SOC(BB1)或者SOC(BB2))、电池温度(TBB1或者TBB2)、输出电压(VB1或者VB2)而设定。

相对于此，在选择副蓄电装置的断开处理时，如果变为ID＝2，则电力限制部120使输入输出上限电力Win(S)、Wout(S)以一定速率向零逐渐降低，并且如果Win(S)、Wout(S)达到零，则使ID从2变为3。

即，通过电力限制部120实现图9的步骤S320、S330的处理以及本发明的“电力限制部”的功能。

电力限制部130设定主蓄电装置BA的输入输出上限电力Win(M)以及Wout(M)。输入输出上限电力Win(M)以及Wout(M)基于主蓄电装置BA的SOC(BA)、电池温度TA、输出电压VA而设定。另外，即使在断开处理中，输入输出上限电力Win(M)以及Wout(M)也与此外的期间同样地被设定。

如果通过电力限制部120设定为ID＝3，则断开控制部140生成转换器12B的停止指令。进而，断开控制部140生成继电器控制信号CONT4～CONT7，以将继电器SR1、SR1G、SR2、SR2G全部断开。而且，如果该断开工作(所有的继电器都断开)完成，则使ID从3变为4。断开控制部140与图5的步骤S400(图10的S405～S430)的处理相对应。通过设定为ID＝4，完成向电池单独模式的转移。

如果通过断开控制部140设定为ID＝4，则升压停止允许部160对于转换器12A产生升压停止许可。由此，电压指令值VHref没有从电池控制方面考虑升压，仅反映了电动发电机MG1、MG2的状态而被设定。其结果，如图12所示，也能够使转换器12A在电压损失低的电压固定模式下工作。

如以上进行的说明，根据本实施方式所涉及的电动车辆的电源***，将基于在电池并联模式下最后被使用的副蓄电装置的剩余容量(SOC)的断开判定基准设定为2级。由此，在强制断开区域(SOC＜TH2)，能够从保护电池的观点出发，不管车辆状态如何都强制性地产生副蓄电装置的断开要求，另一方面在其近前的允许断开区域(TH1≤SOC＜TH2)，能够预估不会对车辆运行性(驾驶性)产生影响的状态而进行断开处理。

其结果，在多个副蓄电装置共有1个电压转换器(convertor，转换器)的构成的电源***中，能够考虑保护电池和确保车辆运行性这两方而适当地进行使用最后的选择副蓄电装置时的向电池单独模式的转移判定(断开判定)。

进而，在所使用的副蓄电装置的断开处理时，在使供电线PL2的电压升压后执行副蓄电装置的断开，所以能够可靠地防止在断开处理时在***内形成蓄电装置(电池)间的短路路径。另外，在选择副蓄电装置的断开处理中，在使选择副蓄电装置BB的输入输出上限电力Win(S)、Wout(S)逐渐降低后进行实际的断开工作，所以能够避免对于电源***要求过度的充放电。

另外，通过向电池单独模式的转移，能够使转换器12A在电压固定模式下工作，所以能够实现电力损失的降低乃至电动车辆1的燃料经济性的提高。

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。附图标记的说明

1电动车辆；2车轮；3动力分配机构；4发动机；6电池充电用转换器(外部充电)；8外部电源；9A、9B1、9B2电流传感器；10A、10B1、10B2、13、21A、21B电压传感器；11A、11B1、11B2温度传感器；12A转换器(主蓄电装置专用)；12B转换器(副蓄电装置共用)；14、22变换器；15～17各相臂(U、V、W)；24、25电流传感器；30控制装置；39A连接部(主蓄电装置)；39B连接部(副蓄电装置)；100断开判定部；101SOC判定部(允许断开区域)；102车辆状态判定部；103SOC判定部(强制断开区域)；106、107逻辑门；110升压指示部；120电力限制部(副蓄电装置)；130电力限制部(主蓄电装置)；140断开控制部；160升压停止允许部；200转换器控制部；250行驶控制部；260总功率算出部；270、280变换器控制部；BA电池(主蓄电装置)；BB选择副蓄电装置；BB1、BB2电池(副蓄电装置)；C1、C2、CH平滑用容器；CMBT升压指令信号；CONT1～CONT7继电器控制信号；D1～D8二极管；FBT标志(升压完成)；IA、IB1、IB2输入输出电流(电池)；ID变量(断开处理状态)；IGON起动信号；L1电抗器；MCRT1、MCRT2电动机电流值；MG1、MG2电动发电机；PL1A、PL1B电源线；PL2供电线；Pttl总要求功率；PWMI、PWMI1、PWMI2、PWMC、PWMC1、PWMC2控制信号(变换器)；PWF、PWFA、PWFB、PWU、PWUA、PWDA、PWD、PWDA、PWDB控制信号(变换器)Q1～Q8IGBT元件；R限制阻抗；SL1、SL2接地线；SMR1～SMR3***主继电器；SR1、SR1G、SR2、SR2G继电器；TA、TBB1、TBB2电池温度(电池)；TH1判定值(SOC)；TH2下限判定值(SOC)；Tqcom1、Tqcom2转矩指令值；UL、VL、WL线(三相)；V1预定电压；VBA、VBB1、VBB2电压(电池输出电压)；VLA、VLB、VH电压；VHref电压指令值(VH)；VHA、VHB、VH  控制范围下限值；Win输入上限电力；Win(M)输入上限电力(主蓄电装置)；Win(S)输入上限电力(副蓄电装置)；Wout输出上限电力；Wout(M)输出上限电力(主蓄电装置)；Wout(S)输出上限电力(副蓄电装置)。

Claims (10)

1.一种电动车辆(1)的电源***，所述电动车辆(1)搭载有产生车辆驱动功率的电动机(MG2)，该电源***具备：

主蓄电装置(BA)；

对驱动控制所述电动机的变换器(14)进行供电的供电线(PL2)；

第一电压转换器(12A)，其设置于所述供电线和所述主蓄电装置之间，构成为进行双向电压转换；

相互并联设置的多个副蓄电装置(BB1，BB2)；

第二电压转换器(12B)，其设置于所述多个副蓄电装置和所述供电线之间，构成为在所述多个副蓄电装置之一和所述供电线之间进行双向电压转换；

连接部(39B)，其设置于所述多个副蓄电装置和所述第二电压转换器之间，构成为对所述多个副蓄电装置和所述第二电压转换器之间的连接和断开进行控制；和

控制装置(30)，其用于控制所述连接部，使得：在第一模式下，将所述多个副蓄电装置中的依次被选择的选择副蓄电装置(BB)和所述第二电压转换器之间连接，并且将剩余的副蓄电装置和所述第二电压转换器之间断开，另一方面，在第二模式下，将所述多个副蓄电装置的各个与所述所述第二电压转换器断开；

所述控制装置包括：

第一判定部(101)，其构成为在所述第一模式下没有剩余能够与当前的所述选择蓄电装置更换的副蓄电装置的情况下，检测所述选择副蓄电装置的剩余容量(SOC)是否处于比预先设定的第一判定值(TH1)低的第一状态；

第二判定部(102，106，107)，其构成为在由所述第一判定部检测到所述第一状态时，根据与对所述电动车辆的整体要求功率的对应性相关的车辆状态，产生指示从所述第一模式向所述第二模式切换的断开要求；和

第三判定部(103，107)，其构成为在所述第一模式下除当前的所述选择副蓄电装置之外没有剩余能够使用的副蓄电装置的情况下，当检测到所述选择副蓄电装置的剩余容量比低于所述第一判定值的第二判定值(TH2)低的第二状态时，不管所述车辆状态如何都产生所述断开要求。

2.根据权利要求1所述的电动车辆的电源***，其中，

所述第二判定部(102)构成为在由所述第一判定部(101)检测到所述第一状态时，如果所述电动车辆(1)的整体要求功率(Pttl)比判定值低，则产生所述断开要求。

3.根据权利要求2所述的电动车辆的电源***，其中，

所述判定值基于所述主蓄电装置(BA)的输出电力上限值(Wout(M))而被设定为可变。

4.根据权利要求1所述的电动车辆的电源***，其中，

所述电动车辆(1)还具备：

内燃机(4)，其构成为能够独立于所述电动机(MG2)地输出车辆驱动功率；和

行驶控制部(250)，其将所述电动车辆的整体要求功率(Pttl)分配成所述电动机的输出功率和所述内燃机的输出功率，

所述第二判定部(102)构成为在由所述第一判定部(101)检测到所述第一状态时，如果所述内燃机处于工作中则产生所述断开要求。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的电动车辆的电源***，其中，

所述控制装置还包括：

升压指示部(110)，其构成为在产生了所述断开要求时，对所述第一电压转换器进行指示，使其将所述供电线的电压(VH)设为至少比所述主蓄电装置以及所述多个副主蓄电装置的各输出电压高的第一电压(V1)；

电力限制部(120)，其构成为在所述供电线的电压达到了所述第一电压之后，使所述选择副蓄电装置的输入输出电力上限值(Win(S)，Wout(S))逐渐减少至零；

断开控制部(140)，其在由所述电力限制部将所述输入输出电力上限值设定为零时，对所述连接部进行指示，使其将所述选择副蓄电装置从所述第二电压转换器断开并且维持所述剩余的副蓄电装置与所述第二电压转换器之间的断开状态；和

升压停止容许部(160)，其构成为在由所述断开控制部使各所述副蓄电装置从所述第二电压转换器断开之后，使所述供电线的电压控制范围的下限值低于所述第一模式下的该下限值并将其设定为所述主蓄电装置的输出电压。

6.一种电动车辆(1)的电源***的控制方法，所述电动车辆(1)搭载有产生车辆驱动功率的电动机(MG2)，

所述电源***具备：

主蓄电装置(BA)；

对驱动控制所述电动机的变换器(14)进行供电的供电线(PL2)；

第一电压转换器(12A)，其设置于所述供电线和所述主蓄电装置之间，构成为进行双向电压转换；

相互并联设置的多个副蓄电装置(BB1，BB2)；

第二电压转换器(12B)，其设置于所述多个副蓄电装置和所述供电线之间，构成为在所述多个副蓄电装置之一和所述供电线之间进行双向电压转换；

连接部(39B)，其设置于所述多个副蓄电装置和所述第二电压转换器之间，构成为对所述多个副蓄电装置和所述第二电压转换器之间的连接和断开进行控制；和

控制装置(30)，其用于控制所述连接部，使得：在第一模式下，将所述多个副蓄电装置中的依次被选择的选择副蓄电装置(BB)和所述第二电压转换器之间连接，并且将剩余的副蓄电装置和所述第二电压转换器之间断开，另一方面，在第二模式下，将所述多个副蓄电装置的各个与所述所述第二电压转换器断开；

所述控制方法包括：

在所述第一模式下没有剩余能够与当前的所述选择蓄电装置更换的副蓄电装置的情况下，检测所述选择副蓄电装置的剩余容量(SOC)是否处于比预先设定的第一判定值(TH1)低的第一状态的步骤(S110、S120)，；

在通过所述检测步骤检测到所述第一状态时，根据与对所述电动车辆的整体要求功率的对应性相关的车辆状态，产生指示从所述第一模式向所述第二模式切换的断开要求的步骤(S130)；和

在所述第一模式下除当前的所述选择副蓄电装置之外没有剩余能够使用的副蓄电装置的情况下，当检测到所述选择副蓄电装置的剩余容量比低于所述第一判定值的第二判定值(TH2)低的第二状态时，不管所述车辆状态如何都产生所述断开要求的步骤(S140)。

7.根据权利要求6所述的电动车辆的电源***的控制方法，其中，

所述产生断开要求的步骤(S130)中，在通过所述检测步骤(120)检测到所述第一状态时，如果所述电动车辆(1)的整体要求功率(Pttl)比判定值低，则产生所述断开要求。

8.根据权利要求7所述的电动车辆的电源***的控制方法，其中，

所述判定值基于所述主蓄电装置(BA)的输出电力上限值(Wout(M))而被设定为可变。

9.根据权利要求6所述的电动车辆的电源***的控制方法，其中，

所述电动车辆(1)还搭载有内燃机(4)，该内燃机构成为能够独立于所述电动机(MG2)地输出车辆驱动功率，

所述产生断开要求的步骤(S130)中，在通过所述检测步骤(120)检测到所述第一状态时，如果所述内燃机处于工作中则产生所述断开要求。

10.根据权利要求6～9中的任一项所述的电动车辆的电源***的控制方法，其中，还包括：

在产生了所述断开要求时，对所述第一电压转换器进行指示，使其将所述供电线的电压(VH)设为至少比所述主蓄电装置以及所述多个副主蓄电装置的各输出电压高的第一电压(V1)的步骤(S200)；

在所述供电线的电压达到了所述第一电压之后，使所述选择副蓄电装置的输入输出电力上限值(Win(S)，Wout(S))逐渐减少至零的步骤(S320，S330)；

在通过所述减少步骤将所述输入输出电力上限值设定为零时，对所述连接部进行指示，使其将所述选择副蓄电装置从所述第二电压转换器断开并且维持所述剩余的副蓄电装置与所述第二电压转换器之间的断开状态的步骤(S420)；和

在通过所述指示步骤使各所述副蓄电装置从所述第二电压转换器断开之后，使所述供电线的电压控制范围的下限值低于所述第一模式下的该下限值并将其设定为所述主蓄电装置的输出电压的步骤(S560)。

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