JP2015085707A - ハイブリッド車両の電源システム - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＶ走行パワーを損なうことなく、補機負荷へ電力を供給する。
【解決手段】電源システム１は、補機負荷７００で消費される最大消費電力の予測値がしきい値を上回る場合、補機バッテリ６００以外の蓄電部（メインバッテリ２１０、ソーラーバッテリ４１０）から補機負荷７００に電力が供給されるように電源システム１を制御する制御部１００とを備える。制御部１００は、ハイブリッド車両１０が内燃機関（エンジン２４０）を停止してメインバッテリ２１０の電力を利用して走行するＥＶ走行中であり、かつメインバッテリ２１０の出力性能が所定性能を満たさない場合、メインバッテリ以外の蓄電部（ソーラーバッテリ４１０）から補機負荷７００に電力が供給されるように電源システム１を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明はハイブリッド車両の電源システムに関する。

従来より、車両には、ヘッドライトやオーディオ機器などさまざまな補機が搭載される。そのような補機は、電力を消費する。

また、従来より、エンジンの動力および／またはバッテリ（メインバッテリ）の電力とを利用して走行可能なハイブリッド車両が実用に供されている。

ハイブリッド車両の補機への電力供給に関して、たとえば特開２０１３−０１８４２０号公報は、補機バッテリ以外に、ＤＣ／ＤＣコンバータを介してメインバッテリから各種補機（補機負荷）へつながる給電ルートを備える構成を開示する。

特開２０１３−０１８４２０号公報 特開２０１２−０４４８０５号公報 特開２０１２−０８５４０３号公報 特開平０５−１１１１１２号公報

ハイブリッド車両には、エンジンを停止し、メインバッテリの電力を利用して走行するＥＶ（Electric Vehicle）走行が可能なものもある。しかし、ＥＶ走行中にメインバッテリから補機負荷に給電を行なうと、ＥＶ走行に用いられるパワー（ＥＶ走行パワー）が低下してしまう。

本発明の目的は、ＥＶ走行パワーを損なうことなく、補機負荷へ電力を供給することである。

本発明は、要約すると、ハイブリッド車両の電源システムであって、走行用の電力および補機負荷への電力を供給するためのメインバッテリと、補機負荷への電力を供給するための補機バッテリと、補機負荷で消費される最大消費電力の予測値がしきい値を上回る場合、補機バッテリ以外の蓄電部から補機負荷に電力が供給されるように電源システムを制御する制御部とを備える。制御部は、ハイブリッド車両が内燃機関を停止してメインバッテリの電力を利用して走行するＥＶ走行中であり、かつメインバッテリの出力性能が所定性能を満たさない場合、メインバッテリ以外の蓄電部から補機負荷に電力が供給されるように電源システムを制御する。

上記構成の電源システムによれば、補機負荷で消費される最大消費電力の予測値がしきい値を上回る場合、補機負荷以外の蓄電部から補機負荷に電力が供給される。さらに、ハイブリッド車両がＥＶ走行中であり、かつメインバッテリの出力性能が所定基準未満の場合、メインバッテリ以外の蓄電部から補機負荷に電力が供給される。メインバッテリ以外の蓄電部から補機負荷に電力が供給されれば、メインバッテリから取り出される走行用の電力（つまりＥＶ走行パワー）は維持される。そのため、所定基準を適切に設定することで、補機負荷で電力が消費されたとしても、ＥＶ走行パワーが損なわれるのを防ぐことができる。

好ましくは、制御部は、補機負荷で消費されている定常消費電力と、補機負荷で消費され得る過渡消費電力とに基づいて、補機負荷で消費される最大消費電力を予測する。

補機負荷は、定常消費電力が発生する負荷（定常的に電力を消費する負荷）と、過渡消費電力が発生する負荷（過渡的に電力を消費する負荷）とに分類することができる。灯火機器やオーディオ機器などは、定常消費電力が発生する負荷である。一方、電子制御によるブレーキやパワーステアリングなどは、過渡消費電力が発生する負荷である。上記構成によれば、たとえば、現時点において補機負荷で消費されている定常消費電力と、補機負荷で消費される可能性のある過渡消費電力とを考慮することで、補機負荷で消費される最大消費電力が予測できる。

好ましくは、出力性能は、メインバッテリの温度と残存容量とに基づいて定められる。
メインバッテリの出力性能は、温度や残存容量に依存する。上記構成によれば、温度や残存容量の変化に対して、メインバッテリの出力性能を適切に定めることができる。

好ましくは、制御部は、メインバッテリの残存容量が所定値を上回りかつメインバッテリの温度が所定値を下回ることによって出力性能が所定基準を満たす場合、メインバッテリから補機負荷に供給される電力が増加するように電源システムを制御する。

メインバッテリの残存容量が比較的大きいのであれば、出力性能が高まる。また、メインバッテリの温度が比較的低ければ、温度上昇に伴う出力制限などがないといった理由により、出力性能が高まる。上記構成によると、残存容量が所定値を上回りかつ温度が所定値を下回る場合にメインバッテリの出力性能が所定基準を満たし、メインバッテリから補機負荷に供給される電力が増加する。

また、ハイブリッド車両の電源システムは、走行用の電力および補機負荷への電力を供給するためのメインバッテリと、補機負荷への電力を供給するための補機バッテリと、メインバッテリの電力を補機負荷へ供給するための第１の電力変換器と、メインバッテリの電力を補機負荷へ供給するための第２の電力変換器と、補機バッテリ以外の蓄電部であってかつメインバッテリ以外の蓄電部の電力を補機負荷へ供給するための第３の電力変換器と、第１の電力変換器、第２の電力変換器および第３の電力変換器を制御する制御部とを備える。制御部は、補機負荷で消費される最大消費電力の予測値がしきい値を上回る場合において、ハイブリッド車両が内燃機関を停止してメインバッテリの電力を利用して走行するＥＶ走行中であり、かつメインバッテリの出力性能が所定基準を満たさないときには、第２の電力変換器によるメインバッテリから補機負荷への電力供給よりも、第３の電力変換器によるメインバッテリ以外の蓄電部から補機負荷への電力供給が優先されるように第２の電力変換器および第３の変換器を制御する。

メインバッテリの電力を補機負荷に供給するために、たとえば、電力変換装置が用いられる。電力変換装置が１つのみの場合、メインバッテリから補機負荷へ充分な電力が供給できない可能性がある。上記構成によると、たとえば、第１の電力変換装置に加えて第２の電力変換装置によってもメインバッテリの電力を補機負荷へ供給することで、充分な電力が補機負荷に供給される。また、メインバッテリの出力性能が所定基準を満たさないときには、第２の電力変換器によるメインバッテリから補機負荷への電力供給よりも、第３の電力変換器によるメインバッテリ以外の蓄電部から補機負荷への電力供給が優先されるため、メインバッテリから補機負荷へ供給される電力が低減される。なお、補機バッテリ以外の蓄電部であってかつメインバッテリ以外の蓄電部は、たとえば、ソーラーパネルで発生した電力を蓄えるソーラーバッテリである。

本発明によると、ＥＶ走行パワーを損なうことなく、補機負荷へ電力を供給することが可能になる。

実施の形態に係るハイブリッド車両の電源システムを説明するための図である。 「Ｗｉｎの制限によるエンジンの始動」について説明するための図である。 ＷｉｎとＥＶ車速の関係を説明するための図である。 補機負荷への電力供給のために実行される処理を説明するためのフローチャートである。 図４のステップＳ４０の詳細を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

図１は、実施の形態に係る電源システム１を説明するための図である。電源システム１は、ハイブリッド車両１０に適用され、たとえば、ハイブリッド車両１０に組み込まれて使用される。

図１を参照して、電源システム１（またはハイブリッド車両１０）は、制御部１００を含む。制御部１００は、電源システム１の各要素を制御することによって電源システム１を制御する、ＨＶ（Hybrid Vehicle）統合ＥＣＵ（Electric Control Unit）である。制御は、たとえば制御信号を利用して行なわれる。制御部１００は、必要に応じて、電源システムの各要素と通信を行なう。通信は、たとえば通信信号を利用して行なわれる。

ハイブリッド車両１０は、ハイブリッド走行機構２００を含む。ハイブリッド走行機構２００において、内燃機関（エンジン）２４０およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２によって車輪２６０が駆動される。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の出力トルクは、動力分割機構２５０を介して車輪２６０に伝達される。蓄電部としてのメインバッテリ２１０の電力（たとえば電圧がＤＣ６００Ｖ程度）は、ＰＣＵ（Power Control Unit）２３０によって、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するための電力、すなわち走行用の電力に変換される。また、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２で発生した電力は、ＰＣＵ２３０によってメインバッテリ２１０の充電電力に変換される。ＳＭＲ２２０は、メインバッテリ２１０とＰＣＵ２３０との接続・非接続状態を切り替える。

ＰＣＵ２３０は、メインバッテリ２１０の電力を変換して（たとえば電圧がＤＣ１２Ｖ程度）、後述の補機バッテリ６００および／または補機負荷７００（以下、「１２Ｖ系」という場合もある）へ供給できる。ＰＣＵ２３０において、メインバッテリ２１０から補機負荷７００への電力供給には、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３１が用いられる。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３１は、メインバッテリ２１０の電力を補機負荷７００へ供給するための第１の電力変換器であり、実施の形態において、「メインＤＣ／ＤＣコンバータ２３１」と称する。

監視部２１１は、メインバッテリ２１０の残存容量（ＳＯＣ：State Of Charge）や、温度などを監視する。

ハイブリッド車両１０は、プラグイン機構３００を含む。プラグイン機構３００において、外部電源からの電力がインレット３１０に供給される。インレット３１０に供給された電力は、充電器３２０によってメインバッテリ２１０の充電電力に変換される。充電リレー（ＣＨＲ）３３０は、充電器３２０と、メインバッテリ２１０との接続・非接続状態を切り替える。

充電器３２０は、メインバッテリ２１０の電力を変換して、１２Ｖ系に供給することもできる。充電器３２０において、メインバッテリ２１０から１２Ｖ系への電力供給には、ＤＣ／ＤＣコンバータ３２１が用いられる。ＤＣ／ＤＣコンバータ３２１は、メインバッテリ２１０の電力を補機負荷７００へ供給するための第２の電力変換器であり、実施の形態において、「サブＤＣ／ＤＣコンバータ３２１」と称する。

ハイブリッド車両１０は、ソーラーユニット４００とソーラーパネル５００とを含む。ソーラーパネル５００で発生した電力は、蓄電部としてのソーラーバッテリ４１０に充電される。ソーラーユニット４００は、ソーラーバッテリ４１０の電力を変換して、１２Ｖ系に供給できる。ソーラーバッテリ４１０から１２Ｖ系への電力供給には、ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４２０が用いられる。ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４２０は、ソーラーバッテリ４１０の電力を補機負荷７００へ供給するための第３の電力変換器である。なお、ソーラーバッテリ４１０と、メインバッテリ２１０とは、ＣＨＲ３３０を介して電力交換可能である。

ハイブリッド車両１０は、補機バッテリ６００と補機負荷７００とを含む。補機バッテリ６００は、補機負荷へ供給される電力を蓄えるための蓄電部である。補機負荷７００は、各種の補機を含む。補機負荷７００は、たとえば、灯火機器としてのヘッドライト７１０と、空調ファン７２０と、オーディオ機器７３０と、電子制御ブレーキ（ＥＣＢ: Electric Control Braking system）７６０と、パワーステアリング７７０とを含む。

ハイブリッド車両１０は、電流センサ８００を含む。電流センサ８００は、補機負荷７００を流れる電流を測定する。電流センサ８００は、補機負荷７００に含まれる各補機（ヘッドライト７１０など）を流れる電流を、個別に測定してもよい。先に述べたように補機負荷７００は１２Ｖ系であるため、補機負荷７００を流れる電流値が分かれば、補機負荷７００で消費される電力は、電力＝電圧×電流として計算できる。なお、電流センサ８００に代えて、電力センサを採用してもよい。

充電ケーブル９００は、外部電源によってメインバッテリ２１０を充電する際、ハイブリッド車両１０と外部電源とを接続するために用いられる。充電ケーブル９００は、充電コネクタ９１０と、ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）９２０と、プラグ９３０とを含む。充電コネクタ９１０は、たとえば、外部電源のコンセントに接続される。ＣＣＩＤ９２０は、充電を制御する。プラグ９２０は、インレット３１０に接続される。

以上の構成により、電源システム１（またはハイブリッド車両１０）では、制御部１００が電源システム１の各要素、たとえばＳＭＲ２２０、ＣＨＲ３３０、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２３１、ＣＨＲ３３０、サブＤＣ／ＤＣコンバータ３２１、ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４２０などを制御することにより、補機バッテリ６００以外の蓄電部であるメインバッテリ２１０やソーラーバッテリ４２０からから補機負荷７００に電力が供給される。

また、以上の構成により、ハイブリッド車両１０は、エンジン２４０を停止し、その状態でメインバッテリ２１０の電力を利用して走行するＥＶ（Electric Vehicle）走行が可能である。

ところで、車両小型化の観点より、補機バッテリ６００を小型化する場合が考えられる。その場合、補機バッテリ６００の出力性能（出力可能な電力など）が低下し、補機負荷７００への供給電力（つまり１２Ｖ系への供給電流）が不足するおそれがある。

そこで、電源システム１では、メインバッテリ２１０からも補機負荷７００へ電力が供給される。

たとえば、制御部１００は、補機負荷７００で消費される電力が第１しきい値を上回る場合、第１の電力変換器であるメインＤＣ／ＤＣコンバータ２３１を駆動（制御）することによって、メインバッテリ２１０の電力を補機負荷７００に供給する。これにより、補機バッテリ６００の出力性能不足を解消することができる。第１しきい値は、補機バッテリ６００の最大出力値（電力値や電流値）とするとよい。

一方、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２３１の出力にも上限があるため、補機負荷７００で消費される電力が、補機バッテリ６００が出力可能な電力とメインＤＣ／ＤＣコンバータ２３１が出力可能な電力との合計電力を上回ると、補機負荷７００への供給電力が不足してしまう。

そこで、制御部１００は、補機負荷７００で消費される最大消費電力の予測値（最大消費電力予測値）が第２しきい値を上回る場合、さらに第２の電力変換器であるサブＤＣ／ＤＣコンバータ３２１を駆動することによって、メインバッテリ２１０の電力を補機負荷７００に供給する。これにより、メインバッテリ２１０から補機負荷７００に供給される電力が増加し、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２３１の出力性能不足が解消される。第２しきい値は、補機バッテリ６００の最大出力値（電力値や電流値）と、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２３１の最大出力値（電力値や電流値）との合計値とするとよい。

補機負荷７００で消費される電力は、補機負荷７００に含まれる各負荷（ヘッドライト７１０など）で消費される電力の合計で決まる。ここで、各負荷は、定常的に消費電力が発生する（定常消費電力が発生する）定常負荷と、過渡的に消費電力が発生する（過渡消費電力が発生する）過渡負荷とに分類される。

たとえば、ヘッドライト７１０と、空調ファン７２０と、オーディオ機器７３０とは、比較的長時間使用され、また、その間の消費電力はほぼ一定である。したがって、これらは定常負荷に分類される。一方、ＥＣＢ７６０と、パワーステアリング７７０とは、短時間のみ使用され、また、動作開始時に生じる突入電流などによって消費電力が瞬時的に大きくなる。したがって、これらは過渡負荷に分類される。

制御部１００は、電流センサ８００を利用することにより、現時点において定常負荷で消費されている電力（定常消費電力）を知ることができる。たとえば、一定時間、補機負荷７００で消費される電力がほぼ一定であることが確認されれば、その消費電力が定常消費電力であると判断できる。または、各定常負荷（ヘッドライト７１０など）の消費電力を合計した電力を、現時点での定常消費電力としてもよい。

補機負荷７００で消費される最大消費電力は、定常消費電力に、過渡負荷で消費され得る電力（過渡消費電力）を加算することにより予測できる。つまり、制御部１００は、定常消費電力に過渡消費電力を加算し、補機負荷７００での最大消費電力予測値を算出する。過渡消費電力の大きさは、各過渡負荷（ＥＣＢ７６０など）の設計データや、実験データなどに基づいて予め定められる。

ＥＶ走行中は、主に、メインバッテリ２１０の電力がＥＶ走行に用いられる。そのため、ＥＶ走行中に、メインバッテリ２１０から補機負荷７００へ電力供給されると、ＥＶ走行に用いられるパワー（ＥＶ走行パワー）が低下してしまう。特に、メインＤＣ／ＤＣコンバータ２３１だけでなく、サブＤＣ／ＤＣコンバータ３２１をも利用してメインバッテリ２１０の電力を補機負荷７００に供給すると、かなりの電力がメインバッテリ２１０から補機負荷７００に供給されることになり、ＥＶ走行パワーの低下がより顕在化する。

そこで、制御部１００は、選択肢の一つとして、補機負荷７００での最大消費電力予測値が第２しきい値を上回る場合には、ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４２０を制御することによって、ソーラーバッテリ４１０の電力を補機負荷７００に供給することができる。すなわち、制御部１００は、最大消費電力予測値が第２しきい値を上回る場合、（１）ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４２０を駆動する、（２）サブＤＣ／ＤＣコンバータ３２１を駆動する、（３）サブＤＣ／ＤＣコンバータ３２１およびソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４２０の両方を駆動する、という３通りの制御を選択することができる。

具体的に、メインバッテリ２１０の出力性能が所定性能を満たさない場合、制御部１００は、まず、（１）ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４２０を駆動し、それでも補機負荷７００への供給電力が不足するときは、（３）サブＤＣ／ＤＣコンバータ３２１およびソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４２０の両方を駆動する。

一方、メインバッテリ２１０の出力性能が所定性能を満たす場合、制御部１００は、サブＤＣ／ＤＣコンバータ３２１を優先して駆動する。すなわち、制御部１００は、まず、（２）サブＤＣ／ＤＣコンバータ３２１を駆動し、それでも補機負荷７００への供給電力が不足するときは、（３）サブＤＣ／ＤＣコンバータ３２１およびソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４２０の両方を駆動する。

所定性能を満たさない場合とは、メインバッテリ２１０から補機負荷７００への供給電力が増加すると、ＥＶ走行パワーが損なわれるような場合をいう。所定性能を満たす場合とは、メインバッテリ２１０から補機負荷７００への供給電力が増加しても、ＥＶ走行パワーが損なわないような場合をいう。つまり、上述のような所定性能に基づく制御により、ＥＶ走行パワーが損なわれるのを極力防ぎつつ、補機負荷７００に電力を供給することが可能になる。

メインバッテリ２１０の出力性能とは、たとえば、許容される充電電力および／または放電電力である。出力性能は、メインバッテリ２１０のＳＯＣや温度に依存する。ＳＯＣが比較的大きい（所定値を上回る）場合、出力性能は比較的良い。また、温度が比較的低い（所定値を下回る）場合、出力性能は比較的良い。

ここで、（１）ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４２０を優先して駆動することによって得られるメリットと、（２）サブＤＣ／ＤＣコンバータ３２１を優先して駆動することによって得られるメリットとについてそれぞれ説明する。

（１）ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４２０を優先駆動する場合、メインバッテリ２１０から補機負荷７００に供給される電力が低減される。そのため、ＥＶ走行パワーが損なわれない、すなわち最大ＥＶ走行パワーが悪化しないというメリットがある。一方、ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４２０を駆動すると、ソーラーバッテリ４１０から頻繁に放電され、充放電による電力ロスが増加する。

（２）サブＤＣ／ＤＣコンバータ３２１を優先駆動する場合、ＥＶ走行中のメインバッテリ２１０のＷｉｎの制限によるエンジン２４０の始動を抑制できるというメリットがある。「Ｗｉｎの制限によるエンジンの始動」とは、走行中にメインバッテリ２１０が充電できない（充電が制限される）ことによりエンジンが始動できなくなるのを防ぐために、予め（たとえば走行前に）エンジンが始動されることである。これについては、後に、図２および図３を参照して説明する。一方、サブＤＣ／ＤＣコンバータ３２１を優先駆動すると、メインバッテリ２１０から補機負荷７００へ供給される電力が大きくなるので、ＥＶ走行パワーが損なわれる、すなわち最大ＥＶ走行パワーが悪化する。

図２は、「Ｗｉｎの制限によるエンジン２４０の始動」について説明するための図である。図１のモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２およびエンジン２４０の回転数は、図２に示す共線図で説明される。ここでは、モータジェネレータＭＧ１によって車輪２６０が駆動されてハイブリッド車両１０が走行するものとする。

図２の共線図において実線で示すように、ＥＶ走行中、エンジンは停止しており（回転数＝０）、ＭＧ２は、たとえば回転数＝Ｎ３で正回転している。このとき、ＭＧ１は空回りしており、たとえば回転数＝Ｎ１で逆回転する。ＥＶ走行中にエンジンを始動させると、破線で示すように、エンジンがたとえば回転数＝Ｎ４で回転する。これにより、ＭＧ１が、回転数＝Ｎ２で正回転する。

このように、ＥＶ走行中にエンジンを始動させると、モータジェネレータＭＧ１の回転数がＮ１からＮ２に変化する。モータジェネレータＭＧ１の回転数がＮ１から０に至るまでの間、モータジェネレータＭＧ１は発電することになる。発電電力は、車両で吸収されなければならなず、通常は、バッテリ（図１のメインバッテリ２１０）に充電される。つまり、ＥＶ走行中にエンジンを始動するには、バッテリの充電が必要になる。しかし、バッテリのＳＯＣが高いと充電電力許容値Ｗｉｎ（ｋＷ）が小さくなるため、エンジンを始動することができないことがある。そのため、ＥＶ走行中にエンジンを始動させるためには、バッテリのＳＯＣを早めに低下させておくことが好ましい。

具体的に、ＥＶ走行中であっても、ＭＧ２の回転数が小さい（車速が小さい）場合、ＭＧ１の回転数はＮ１よりも小さくなり（ゼロに近づき）、エンジン始動の際の発電電力も小さくなる。そのため、図１のハイブリッド車両１０では、Ｗｉｎ（ｋＷ）が小さくなった場合でもエンジンを始動できるように、ＥＶ走行の速度が比較的小さいときに、エンジンを始動するような制御がなされる。しかし、先に述べたように、（２）サブＤＣ／ＤＣコンバータ３２１を優先駆動すれば、メインバッテリ２１０のＳＯＣを低下させることができる。ＳＯＣがある程度低下していればＷｉｎの制限が緩和されるため、ＥＶ走行中にエンジン２４０が始動できる可能性が高まる。

図３は、ＷｉｎとＥＶ車速の関係を説明するための図である。図３は、横軸がＷｉｎを、縦軸がＥＶ最大車速をそれぞれ示す。

Ｗｉｎは、図１のメインバッテリ２１０が許容する充電電力を表す。ＥＶ最大車速は、図１のハイブリッド車両１０のＥＶ走行における最大車速を示す。

図３に示すように、Ｗｉｎが大きくなる（Ｗｉｎの制限が緩和される）と、ＥＶ最大車速も大きくなる。つまり、ＥＶ走行における最大車速は、Ｗｉｎに依存する。したがって、良好なＥＶ走行最大車速を実現するためにも、先に述べたように、（２）サブＤＣ／ＤＣコンバータ３２１を優先駆動することによりメインバッテリ２１０（図１）のＳＯＣを低下させ、Ｗｉｎの制限を緩和するとよい。

図４は、補機負荷７００（図１）への電力供給のために実行される処理の一部を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、図１の制御部１００によって実行される。このフローチャートの処理は、たとえば、所定のメインルーチンから呼び出されて実行される。

図１および図４を参照して、はじめに、ステップＳ１０において、補機負荷７００を流れる電流（定常消費電流）が検出される。補機負荷７００は１２Ｖ系であるため、センサ８００で検出された消費電流から、補機負荷７００での定常消費電力が求められる。

次に、ステップＳ２０において、ブレーキ（ＥＣＢ）７６０やパワーステアリング７７０などの突入電流を含めた最大消費電流Ｉｍａｘが推測される。推測された最大消費電流Ｉｍａxから、補機負荷で消費され得る最大消費電力が予測される。

次に、ステップＳ３０において、最大消費電流Ｉｍａｘがしきい値Ｉｔｈを上回るか否かが判断される。しきい値Ｉｔｈは、先に述べた第２しきい値を１２Ｖ系での電流値に換算した値である。ＩｍａxがＩｔｈを上回る場合（ステップＳ３０でＹＥＳ）、ステップＳ４０に処理が進められる。一方、ＩｍａｘがＩｔｈ以下の場合（ステップＳ３０でＮＯ）、メインルーチンに処理が戻される。

ステップＳ４０において、サブＤＣ／ＤＣコンバータ３２１のみ、ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４２０のみ、または、サブＤＣ／ＤＣコンバータ３２１およびソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４２０の両方、が制御（駆動）される。このステップＳ４０で実行される処理については、後に図５を参照して詳述する。

ステップＳ４０の処理が実行された後、メインルーチンに処理が戻される。
図４のフローチャートによると、補機負荷７００で消費される最大消電流の予測値がしきい値（ここでは「Ｉｔｈ」）を上回る場合に、サブＤＣ／ＤＣコンバータ３２１やソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４２０の駆動によって補機負荷７００に電力が供給される。これにより、補機負荷７００に充分な電力が供給される。

図５は、図４のステップＳ４０の詳細を説明するためのフローチャートである。
図１および図５を参照して、ステップＳ４１において、メインバッテリ２１０のＳＯＣが所定値より大きく、かつメインバッテリ２１０の温度が所定温度未満であるか否かが判断される。つまり、メインバッテリ２１０の出力性能が所定性能を満たすか否かが判断される。メインバッテリ２１０の出力性能が所定性能を満たす場合（ステップＳ４１でＹＥＳ）、ステップＳ４２に処理が進められる。一方、メインバッテリ２１０の出力性能が所定性能を満たさない場合（ステップＳ４１でＮｏ）、ステップＳ４３に処理が進められる。

ステップＳ４２において、サブＤＣ／ＤＣコンバータ３２１の駆動が優先される。
ステップＳ４３において、ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４１０の駆動が優先される。

ステップＳ４２またはステップＳ４３の処理が実行された後、メインルーチンに処理が戻される。

図５のフローチャートによると、メインバッテリ２１０の出力性能を考慮した補機負荷７００への電力供給が行なわれる。これにより、たとえば、ＥＶ走行パワーの低下を防ぎつつ、補機負荷７００に電力を供給することが可能になる。

最後に、本発明の実施の形態について総括する。図１を参照して、ハイブリッド車両１０の電源システム１は、走行用の電力および補機負荷７００への電力を供給するためのメインバッテリ２１０と、補機負荷７００への電力を供給するための補機バッテリ６００と、補機負荷７００で消費される最大消費電力の予測値がしきい値を上回る場合、補機バッテリ６００以外の蓄電部（メインバッテリ２１０、ソーラーバッテリ４１０）から補機負荷７００に電力が供給されるように電源システム１を制御する制御部１００とを備える。制御部１００は、ハイブリッド車両１０が内燃機関（エンジン２４０）を停止してメインバッテリ２１０の電力を利用して走行するＥＶ走行中であり、かつメインバッテリ２１０の出力性能が所定性能を満たさない場合、メインバッテリ以外の蓄電部（ソーラーバッテリ４１０）から補機負荷７００に電力が供給されるように電源システム１を制御する。

好ましくは、制御部１００は、補機負荷７００で消費されている定常消費電力と、補機負荷７００で消費され得る過渡消費電力とに基づいて、補機負荷７００で消費される最大消費電力を予測する。

好ましくは、出力性能は、メインバッテリ２１０の温度と残存容量とに基づいて定められる。

好ましくは、制御部１００は、メインバッテリ２１０の残存容量が所定値を上回りかつメインバッテリ２１０の温度が所定値を下回ることによって出力性能が所定基準を満たす場合、メインバッテリ２１０から補機負荷７００に供給される電力が増加するように電源システム１を制御する。

また、ハイブリッド車両１０の電源システム１は、走行用の電力および補機負荷７００への電力を供給するためのメインバッテリ２１０と、補機負荷７００への電力を供給するための補機バッテリ６００と、メインバッテリ２１０の電力を補機負荷７００へ供給するための第１の電力変換器（メインＤＣ／ＤＣコンバータ２３１）と、メインバッテリ２１０の電力を補機負荷７００へ供給するための第２の電力変換器（サブＤＣ／ＤＣコンバータ３２１）と、補機バッテリ以外の蓄電部であってかつメインバッテリ以外の蓄電部（ソーラーバッテリ４２０）の電力を補機負荷７００へ供給するための第３の電力変換器（ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４１０）と、第１の電力変換器（メインＤＣ／ＤＣコンバータ２３１）、第２の電力変換器（サブＤＣ／ＤＣコンバータ３２１）および第３の電力変換器（ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４１０）を制御する制御部１００とを備える。制御部１００は、補機負荷７００で消費される最大消費電力の予測値がしきい値を上回る場合において、ハイブリッド車両１０が内燃機関（エンジン２４０）を停止してメインバッテリ２１０の電力を利用して走行するＥＶ走行中であり、かつメインバッテリ２１０の出力性能が所定基準を満たさないときには、第２の電力変換器（サブＤＣ／ＤＣコンバータ３２１）によるメインバッテリ２１０から補機負荷７００への電力供給よりも、第３の電力変換器（ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４１０）によるメインバッテリ２１０以外の蓄電部（ソーラーバッテリ４２０）から補機負荷７００への電力供給が優先されるように第２の電力変換器（サブＤＣ／ＤＣコンバータ３２１）および第３の変換器（ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４１０）を制御する。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明でなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 電源システム、１０ ハイブリッド車両、１００ 制御部、２００ ハイブリッド走行機構、２１０ メインバッテリ、２１１ 監視部、２３１ メインＤＣ／ＤＣコンバータ、２４０ エンジン、２５０ 動力分割機構、２６０ 車輪、３００ プラグイン機構、３１０ インレット、３２０ 充電器、３２１ サブＤＣ／ＤＣコンバータ、４００ ソーラーユニット、４１０ ソーラーバッテリ、４２０ ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ、５００ ソーラーパネル、６００ 補機バッテリ、７００ 補機負荷、７１０ ヘッドライト、７２０ 空調ファン、７３０ オーディオ機器、７６０ ＥＣＢ、７７０ パワーステアリング、８００ 電流センサ、９００ 充電ケーブル、９１０ 充電コネクタ、９２０ プラグ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ。

Claims (6)

1. ハイブリッド車両の電源システムであって、
   走行用の電力および補機負荷への電力を供給するためのメインバッテリと、
   前記補機負荷への電力を供給するための補機バッテリと、
   前記補機負荷で消費される最大消費電力の予測値がしきい値を上回る場合、前記補機バッテリ以外の蓄電部から前記補機負荷に電力が供給されるように前記電源システムを制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記ハイブリッド車両が内燃機関を停止して前記メインバッテリの電力を利用して走行するＥＶ走行中であり、かつ前記メインバッテリの出力性能が所定基準を満たさない場合、メインバッテリ以外の蓄電部から前記補機負荷に電力が供給されるように前記電源システムを制御する、ハイブリッド車両の電源システム。
2. 前記制御部は、前記補機負荷で消費されている定常消費電力と、前記補機負荷で消費され得る過渡消費電力とに基づいて、前記補機負荷で消費される最大消費電力を予測する、請求項１に記載のハイブリッド車両の電源システム。
3. 前記出力性能は、前記メインバッテリの温度と残存容量とに基づいて定められる、請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の電源システム。
4. 前記制御部は、前記メインバッテリの残存容量が所定値を上回りかつ前記メインバッテリの温度が所定値を下回ることによって前記メインバッテリの前記出力性能が前記所定基準を満たす場合、前記メインバッテリから前記補機負荷に供給される電力が増加するように前記電源システムを制御する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の電源システム。
5. ハイブリッド車両の電源システムであって、
   走行用の電力および補機負荷への電力を供給するためのメインバッテリと、
   前記補機負荷への電力を供給するための補機バッテリと、
   前記メインバッテリの電力を前記補機負荷へ供給するための第１の電力変換器と、
   前記メインバッテリの電力を前記補機負荷へ供給するための第２の電力変換器と、
   前記補機バッテリ以外の蓄電部であってかつ前記メインバッテリ以外の蓄電部の電力を前記補機負荷へ供給するための第３の電力変換器と、
   前記第１の電力変換器、前記第２の電力変換器および前記第３の電力変換器を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記補機負荷で消費される最大消費電力の予測値がしきい値を上回る場合において、前記ハイブリッド車両が内燃機関を停止して前記メインバッテリの電力を利用して走行するＥＶ走行中であり、かつ前記メインバッテリの出力性能が所定基準を満たさないときには、前記第２の電力変換器による前記メインバッテリから前記補機負荷への電力供給よりも、前記第３の電力変換器による前記メインバッテリ以外の蓄電部から前記補機負荷への電力供給が優先されるように前記第２の電力変換器および前記第３の電力変換器を制御する、ハイブリッド車両の電源システム。
6. 前記ハイブリッド車両の電源システムは、
   ソーラーパネルと、
   前記ソーラーパネルで発生した電力を蓄えるソーラーバッテリとをさらに備え、
   前記補機バッテリ以外の蓄電部であってかつ前記メインバッテリ以外の蓄電部は、前記ソーラーバッテリである、請求項５に記載のハイブリッド車両の電源システム。

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