JP2021164188A

JP2021164188A - 電源システム及び電動車両

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Publication number: JP2021164188A
Application number: JP2020061200A
Authority: JP
Inventors: 善久加藤; Yoshihisa Kato; 宏和小熊; Hirokazu Oguma; 健太鈴木; Kenta Suzuki
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2020-03-30
Filing date: 2020-03-30
Publication date: 2021-10-11
Anticipated expiration: 2040-03-30
Also published as: US20210300188A1; CN113459893A; JP7449750B2; EP3888967B1; EP3888967A1; US11524589B2

Abstract

【課題】容量型の第１蓄電装置及び出力型の第２蓄電装置を備え、第１蓄電装置に蓄えられている電力を使い切ることができる電源システムを提供すること。【解決手段】電源システムは、容量型の第１バッテリ及び駆動モータが接続された第１電力回路と、出力型の第２バッテリが接続された第２電力回路と、第１電力回路と第２電力回路との間で電圧を変換する電圧変換器と、電圧変換器を操作し、電圧変換器におけるコンバータ通過電力を制御するコンバータＥＣＵ及びマネジメントＥＣＵと、を備える。マネジメントＥＣＵは、第１バッテリの充電率である第１ＳＯＣが所定のランプ点灯閾値未満でありかつ第１バッテリの出力上限である第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが所定の出力閾値Ｐｅ０より大きい場合、コンバータ通過電力に対する上限に相当するコンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘを０とし、第２バッテリの放電を禁止する。【選択図】図４

Description

本発明は、電源システム及び電動車両に関する。より詳しくは、２つの蓄電装置を備える電源システム及びこの電源システムを搭載する電動車両に関する。

近年、動力発生源として駆動モータを備える電動輸送機器や、動力発生源として駆動モータと内燃機関とを備えるハイブリッド車両等の電動車両の開発が盛んである。このような電動車両には、駆動モータに電気エネルギを供給するために蓄電装置（バッテリ、及びキャパシタ等）も搭載されている。また近年では、電動車両に特性が異なる複数の蓄電装置を搭載するものも開発されている。

例えば特許文献１には、高容量を主目的とした容量型の第１蓄電装置と、高出力を主目的とした出力型の第２蓄電装置と、を備える電動車両用の電源システムが示されている。特許文献１に示された電源システムでは、容量型の第１蓄電装置の残量が所定の閾値未満である場合、この第１蓄電装置の出力上限を算出し、さらにこの第１蓄電装置の出力上限がドライバによる要求出力を下回った場合には、第２蓄電装置から不足分を補充することにより、ドライバの要求に応じた走行を実現している。

特開２０１７−９９２４１号公報

ところで上述のような２つの蓄電装置の電力によって走行する電動車両では、第１蓄電装置の出力上限と第２蓄電装置の出力上限とを合わせたシステム出力上限が所定の出力閾値未満となった場合に、残走行可能距離を０とするものがある。

ここで、第１蓄電装置の残量が閾値未満である場合、すなわち第１蓄電装置の出力上限が上記出力閾値の近傍にある場合に、上記特許文献１に示すように第２蓄電装置からドライバ要求出力に対する不足分を補充する場合を検討する。第２蓄電装置は上述のように高出力を主目的とした出力型であるため、第２蓄電装置から多くの電力が持ち出されると第２蓄電装置の出力上限が急速に減少してしまう場合がある。このため特許文献１の電源システムでは、第１蓄電装置に蓄えられている電力を使い切る前に残走行可能距離が急激に０まで落ち込んでしまう場合がある。

本発明は、容量型の第１蓄電装置及び出力型の第２蓄電装置を備え、第１蓄電装置に蓄えられている電力を使い切ることができる電源システム及びこれを搭載する電動車両を提供することを目的とする。

（１）本発明に係る電源システム（例えば、後述の電源システム１）は、第１蓄電装置（例えば、後述の第１バッテリＢ１）及び電気負荷（例えば、後述の負荷回路４）が接続された第１電力回路（例えば、後述の第１電力回路２）と、前記第１蓄電装置よりも出力密度が高くかつエネルギ密度が低い第２蓄電装置（例えば、後述の第２バッテリＢ２）が接続された第２電力回路（例えば、後述の第２電力回路３）と、前記第１蓄電装置の残量に応じて増減する第１残量パラメータ（例えば、後述の第１ＳＯＣ、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍ）を取得する第１残量パラメータ取得手段（例えば、後述の第１バッテリセンサユニット８１、及び第１バッテリＥＣＵ７４）と、前記第１蓄電装置の出力上限である第１出力上限（例えば、後述の第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍ）を取得する第１出力上限取得手段（例えば、後述の第１バッテリセンサユニット８１、及び第１バッテリＥＣＵ７４）と、前記第１電力回路と前記第２電力回路との間で電圧を変換する電圧変換器（例えば、後述の電圧変換器５）と、前記電圧変換器を操作し、前記第１電力回路と前記第２電力回路との間における電力（例えば、後述のコンバータ通過電力）の流れを制御する制御装置（例えば、後述の電子制御ユニット群７）と、を備える。前記制御装置は、前記第１残量パラメータが残量閾値（例えば、後述のランプ点灯閾値）未満でありかつ前記第１出力上限が出力閾値（例えば、後述の出力閾値Ｐｅ０）より大きい場合、前記第１残量パラメータが前記残量閾値より大きい場合より前記第２蓄電装置の放電を制限することを特徴とする。

（２）この場合、前記制御装置は、前記第１残量パラメータが前記残量閾値未満でありかつ前記第１出力上限が前記出力閾値未満である場合、前記第１残量パラメータが前記残量閾値未満でありかつ前記第１出力上限が前記出力閾値より大きい場合より前記第２蓄電装置の放電を許容することが好ましい。

（３）この場合、前記制御装置は、前記第１残量パラメータが前記残量閾値未満でありかつ前記第１出力上限が前記出力閾値未満である場合、前記出力閾値と前記第１出力上限との差分を前記電圧変換器において前記２電力回路側から前記第１電力回路側へ通過する電力の上限とすることが好ましい。

（４）この場合、前記電源システムは、前記第２蓄電装置の残量に応じて増減する第２残量パラメータ（例えば、後述の第２ＳＯＣ）を取得する第２残量パラメータ取得手段（例えば、後述の第２バッテリセンサユニット８２、及び第２バッテリＥＣＵ７５）をさらに備え、前記制御装置は、前記第１残量パラメータが前記残量閾値未満であり、前記第１出力上限が前記出力閾値より大きく、かつ前記第２残量パラメータが目標残量未満である場合、前記第１電力回路における電力で前記第２蓄電装置を充電することが好ましい。

（５）本発明に係る電動車両（例えば、後述の車両Ｖ）は、（１）から（４）の何れかに記載の電源システムを搭載し、前記電気負荷は、駆動輪（例えば、後述の駆動輪Ｗ）と機械的に連結された駆動モータ（例えば、後述の駆動モータＭ）と、前記第１電力回路と前記駆動モータとの間で電力を変換する電力変換器（例えば、後述の電力変換器４３）と、を備えることを特徴とする。

（６）この場合、前記電動車両は、ドライバが視認可能な情報表示装置（例えば、後述のモニタ９２）をさらに備え、前記制御装置は、前記第１残量パラメータが前記残量閾値未満である場合、前記電源システムの状態に関する警告情報を前記情報表示装置に表示することが好ましい。

（７）この場合、前記警告情報は、前記駆動モータへの出力電力が制限されている状態である旨の情報、及び前記第１蓄電装置への充電要求に関する情報を含むことが好ましい。

（１）本発明では、容量型の第１蓄電装置及び電気負荷が接続された第１電力回路と、出力型の第２蓄電装置が接続された第２電力回路とを電圧変換器で接続し、制御装置によって電圧変換器を操作することにより、これら第１電力回路と第２電力回路との間における電力の流れ、すなわち第２蓄電装置の充放電を制御する。ここで出力型である第２蓄電装置の第２出力上限は、容量型である第１蓄電装置の第１出力上限よりも落ち込みが速い。このため例えば第１残量パラメータが徐々に減少し、残量閾値未満になった時点で第１出力上限が出力閾値より大きい場合に、第２蓄電装置の放電を制限せずに許容し続けると、第１蓄電装置に蓄えられている電力を使い切る前に第１出力上限と第２出力上限との和であるシステム出力上限が出力閾値を下回ってしまうおそれがある。これに対し本発明では、制御装置は、第１蓄電装置の第１残量パラメータが残量閾値未満でありかつ第１出力上限が出力閾値より大きい場合、第１残量パラメータが残量閾値より大きい場合より第２蓄電装置の放電を制限する。これにより第１蓄電装置の第１出力上限が出力閾値を下回るまで、第２蓄電装置に補助電力を確保することができる。よって本発明によれば、第１出力上限が出力閾値を下回った後は、第２蓄電装置からの電力によって電気負荷に必要な電力を供給することができるので、第１蓄電装置に蓄えられている電力を使い切ることができる。

（２）本発明において、制御装置は、第１残量パラメータが残量閾値未満でありかつ第１出力上限が出力閾値未満である場合、第１残量パラメータが残量閾値未満でありかつ第１出力上限が出力閾値より大きい場合より第２蓄電装置の放電を許容する。これにより、第１出力上限が出力閾値未満である場合には、この不足分（出力閾値−第１出力上限）を上述のように第１出力上限が出力閾値より大きい間に第２蓄電装置に確保しておいた電力で補うことができるので、第１蓄電装置と第２蓄電装置とを合わせた全体でのシステム出力が出力閾値を下回ってしまうのを防止し、ひいては第１蓄電装置に蓄えられている電力を使い切ることができる。

（３）本発明において、制御装置は、第１残量パラメータが残量閾値未満でありかつ第１出力上限が出力閾値未満である場合、出力閾値と第１出力上限との差分を電圧変換器において第２電力回路側から第１電力回路側へ通過する電力の上限とする。これにより、第２蓄電装置の残量の急激な減少を抑制できるので、第１蓄電装置に蓄えられている電力を使い切ることができる。

（４）本発明において、制御装置は、第１残量パラメータが残量閾値未満であり、第１出力上限が出力閾値より大きく、かつ第２残量パラメータが目標残量未満である場合、第１電力回路における電力で第２蓄電装置を充電する。これにより、第１蓄電装置の第１出力上限が出力閾値を下回った後に備えて第２蓄電装置の残量を増やすことができる。よって本発明によれば、第１出力上限が出力閾値を下回った後、第２蓄電装置から補助できる期間を長く確保できるので、第１蓄電装置に蓄えられている電力を使い切ることができる。

（５）本発明に係る電動車両によれば、第１蓄電装置に蓄えられている電力を使い切るまで駆動モータによる走行を継続することができる。

（６）本発明では、第１残量パラメータが残量閾値未満でありかつ第１出力上限が出力閾値より大きい場合、第１残量パラメータが残量閾値より大きい場合より第２蓄電装置の放電を制限する。このため電動車両では、ドライバの要求に応じた電力を駆動モータに供給できなくなり、ドライバが違和感を覚える可能性がある。これに対し制御装置は、第１残量パラメータが残量閾値未満である場合、電源システムの状態に関する警告情報を情報表示装置に表示する。これによりドライバの違和感を軽減することができる。

（７）本発明において、制御装置は、駆動モータへの出力電力が制限されている状態である旨の情報、及び第１蓄電装置への充電要求に関する情報を警告情報として情報表示装置に表示する。本発明によれば、駆動モータへの出力制限時におけるドライバの違和感を軽減しつつ、第１蓄電装置への充電を促すことができる。

本発明の一実施形態に係る電源システムを搭載する車両の構成を示す図である。電圧変換器の回路構成の一例を示す図である。電力マネジメント処理の具体的な手順を示すフローチャートである。コンバータ通過電力上限を算出する手順を示すフローチャートである。インバータ通過電力上限を算出する手順を示すフローチャートである。第１ＳＯＣがランプ点灯閾値の近傍まで低下した時における第１出力上限及びシステム出力の変化を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る電源システム１を搭載する電動車両Ｖ（以下、単に「車両」という）の構成を示す図である。

車両Ｖは、駆動輪Ｗと、この駆動輪Ｗに連結された駆動モータＭと、この駆動モータＭと後述の第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２との間での電力の授受を行う電源システム１と、を備える。なお本実施形態では、車両Ｖは、主として駆動モータＭで発生する動力によって加減速するもの例に説明するが、本発明はこれに限らない。車両Ｖは、動力発生源として駆動モータＭとエンジンとを搭載する所謂ハイブリッド車両としてもよい。

駆動モータＭは、図示しない動力伝達機構を介して駆動輪Ｗに連結されている。電源システム１から駆動モータＭに三相交流電力を供給することによって駆動モータＭで発生させたトルクは、図示しない動力伝達機構を介して駆動輪Ｗに伝達され、駆動輪Ｗを回転させ、車両Ｖを走行させる。また駆動モータＭは、車両Ｖの減速時には発電機の機能を発揮し、回生電力を発電するとともに、この回生電力の大きさに応じた回生制動トルクを駆動輪Ｗに付与する。駆動モータＭによって発電された回生電力は、電源システム１のバッテリＢ１，Ｂ２に適宜充電される。

電源システム１は、第１バッテリＢ１が接続された第１電力回路２と、第２バッテリＢ２が接続された第２電力回路３と、これら第１電力回路２と第２電力回路３とを接続する電圧変換器５と、駆動モータＭを含む各種電気負荷を有する負荷回路４と、これら電力回路２，３，４及び電圧変換器５を制御する電子制御ユニット群７と、を備える。電子制御ユニット群７は、それぞれコンピュータであるマネジメントＥＣＵ７１と、モータＥＣＵ７２と、コンバータＥＣＵ７３と、第１バッテリＥＣＵ７４と、第２バッテリＥＣＵ７５と、を備える。

第１バッテリＢ１は、化学エネルギを電気エネルギに変換する放電と、電気エネルギを化学エネルギに変換する充電との両方が可能な二次電池である。以下では、この第１バッテリＢ１として、電極間をリチウムイオンが移動することで充放電を行う所謂リチウムイオン蓄電池を用いた場合について説明するが、本発明はこれに限らない。

第１バッテリＢ１には、第１バッテリＢ１の内部状態を推定するための第１バッテリセンサユニット８１が設けられている。第１バッテリセンサユニット８１は、第１バッテリＥＣＵ７４において第１バッテリＢ１の残量に相当する充電率（バッテリの蓄電量を百分率で表したもの）や温度等を取得するために必要な物理量を検出し、検出値に応じた信号を第１バッテリＥＣＵ７４へ送信する複数のセンサによって構成される。より具体的には、第１バッテリセンサユニット８１は、第１バッテリＢ１の端子電圧を検出する電圧センサ、第１バッテリＢ１を流れる電流を検出する電流センサ、及び第１バッテリＢ１の温度を検出する温度センサ等によって構成される。

第２バッテリＢ２は、化学エネルギを電気エネルギに変換する放電と、電気エネルギを化学エネルギに変換する充電との両方が可能な二次電池である。以下では、この第２バッテリＢ２として、電極間をリチウムイオンが移動することで充放電を行う所謂リチウムイオン蓄電池を用いた場合について説明するが、本発明はこれに限らない。第２バッテリＢ２は、例えばキャパシタを用いてもよい。

第２バッテリＢ２には、第２バッテリＢ２の内部状態を推定するための第２バッテリセンサユニット８２が設けられている。第２バッテリセンサユニット８２は、第２バッテリＥＣＵ７５において第２バッテリＢ２の充電率や温度等を取得するために必要な物理量を検出し、検出値に応じた信号を第２バッテリＥＣＵ７５へ送信する複数のセンサによって構成される。より具体的には、第２バッテリセンサユニット８２は、第２バッテリＢ２の端子電圧を検出する電圧センサ、第２バッテリＢ２を流れる電流を検出する電流センサ、及び第２バッテリＢ２の温度を検出する温度センサ等によって構成される。

ここで第１バッテリＢ１の特性と第２バッテリＢ２の特性とを比較する。
第１バッテリＢ１は、第２バッテリＢ２よりも出力重量密度が低くかつエネルギ重量密度が高い。また第１バッテリＢ１は第２バッテリＢ２よりも容量が大きい。すなわち、第１バッテリＢ１は、エネルギ重量密度の点で第１バッテリＢ１よりも優れる。なお、エネルギ重量密度とは、単位重量あたりの電力量［Ｗｈ／ｋｇ］であり、出力重量密度とは、単位重量あたりの電力［Ｗ／ｋｇ］である。したがって、エネルギ重量密度が優れている第１バッテリＢ１は、高容量を主目的とした容量型の蓄電器であり、出力重量密度が優れている第２バッテリＢ２は、高出力を主目的とした出力型の蓄電器である。このため電源システム１では、第１バッテリＢ１を主電源として用い、第２バッテリＢ２をこの第１バッテリＢ１を補う副電源として用いる。

第１電力回路２は、第１バッテリＢ１と、この第１バッテリＢ１の正負両極と電圧変換器５の高圧側の正極端子及び負極端子とを接続する第１電力線２１ｐ，２１ｎと、これら第１電力線２１ｐ，２１ｎに設けられた正極コンタクタ２２ｐ及び負極コンタクタ２２ｎと、を備える。

コンタクタ２２ｐ，２２ｎは、外部からの指令信号が入力されていない状態では開成して第１バッテリＢ１の両電極と第１電力線２１ｐ，２１ｎとの導通を絶ち、指令信号が入力されている状態では閉成して第１バッテリＢ１と第１電力線２１ｐ，２１ｎとを接続するノーマルオープン型である。これらコンタクタ２２ｐ，２２ｎは、第１バッテリＥＣＵ７４から送信される指令信号に応じて開閉する。なお正極コンタクタ２２ｐは、第１電力回路２や負荷回路４等に設けられる複数の平滑コンデンサへの突入電流を緩和するためのプリチャージ抵抗を有するプリチャージコンタクタとなっている。

第２電力回路３は、第２バッテリＢ２と、この第２バッテリＢ２の正負両極と電圧変換器５の低圧側の正極端子及び負極端子とを接続する第２電力線３１ｐ，３１ｎと、これら第２電力線３１ｐ，３１ｎに設けられた正極コンタクタ３２ｐ及び負極コンタクタ３２ｎと、第２電力線３１ｐに設けられた電流センサ３３と、を備える。

コンタクタ３２ｐ，３２ｎは、外部からの指令信号が入力されていない状態では開成して第２バッテリＢ２の両電極と第２電力線３１ｐ，３１ｎとの導通を絶ち、指令信号が入力されている状態では閉成して第２バッテリＢ２と第２電力線３１ｐ，３１ｎとを接続するノーマルオープン型である。これらコンタクタ３２ｐ，３２ｎは、第２バッテリＥＣＵ７５から送信される指令信号に応じて開閉する。なお正極コンタクタ３２ｐは、第１電力回路２や負荷回路４等に設けられる複数の平滑コンデンサへの突入電流を緩和するためのプリチャージ抵抗を有するプリチャージコンタクタとなっている。

電流センサ３３は、第２電力線３１ｐを流れる電流、すなわち電圧変換器５を流れる電流である通過電流に応じた検出信号をコンバータＥＣＵ７３へ送信する。なお本実施形態では、通過電流の向きは、第２電力回路３側から第１電力回路２側を正とし、第１電力回路２側から第２電力回路３側を負とする。

負荷回路４は、車両補機４２と、駆動モータＭが接続された電力変換器４３と、これら車両補機４２及び電力変換器４３と第１電力回路２とを接続する負荷電力線４１ｐ，４１ｎと、を備える。

車両補機４２は、バッテリヒータ、エアコンプレッサ、ＤＣＤＣコンバータ、及び車載充電器等の複数の電気負荷によって構成される。車両補機４２は、負荷電力線４１ｐ，４１ｎによって第１電力回路２の第１電力線２１ｐ，２１ｎに接続されており、第１電力線２１ｐ，２１ｎにおける電力を消費することによって作動する。車両補機４２を構成する各種電気負荷の作動状態に関する情報は、例えばマネジメントＥＣＵ７１へ送信される。

電力変換器４３は、負荷電力線４１ｐ，４１ｎによって、車両補機４２と並列になるように第１電力線２１ｐ，２１ｎに接続されている。電力変換器４３は、第１電力線２１ｐ，２１ｎと駆動モータＭとの間で電力を変換する。電力変換器４３は、例えば、複数のスイッチング素子（例えば、ＩＧＢＴ）をブリッジ接続して構成されるブリッジ回路を備えた、パルス幅変調によるＰＷＭインバータであり、直流電力と交流電力とを変換する機能を備える。電力変換器４３は、その直流入出力側において第１電力線２１ｐ，２１ｎに接続され、その交流入出力側において駆動モータＭのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに接続されている。電力変換器４３は、モータＥＣＵ７２の図示しないゲートドライブ回路から所定のタイミングで生成されるゲート駆動信号に従って各相のスイッチング素子をオン／オフ駆動することにより、第１電力線２１ｐ，２１ｎにおける直流電力を三相交流電力に変換して駆動モータＭに供給したり、駆動モータＭから供給される三相交流電力を直流電力に変換して第１電力線２１ｐ，２１ｎに供給したりする。

電圧変換器５は、第１電力回路２と第２電力回路３とを接続し、これら両回路２，３の間で電圧を変換する。この電圧変換器５には、既知の昇圧回路が用いられる。

図２は、電圧変換器５の回路構成の一例を示す図である。電圧変換器５は、第１バッテリＢ１が接続される第１電力線２１ｐ，２１ｎと、第２バッテリＢ２が接続される第２電力線３１ｐ，３１ｎと、を接続し、これら第１電力線２１ｐ，２１ｎ及び第２電力線３１ｐ，３１ｎの間で電圧を変換する。電圧変換器５は、第１リアクトルＬ１と、第２リアクトルＬ２と、第１ハイアーム素子５３Ｈと、第１ローアーム素子５３Ｌと、第２ハイアーム素子５４Ｈと、第２ローアーム素子５４Ｌと、負母線５５と、低圧側端子５６ｐ，５６ｎと、高圧側端子５７ｐ，５７ｎと、図示しない平滑コンデンサと、を組み合わせて構成されるフルブリッジ型のＤＣＤＣコンバータである。

低圧側端子５６ｐ，５６ｎは、第２電力線３１ｐ，３１ｎに接続され、高圧側端子５７ｐ，５７ｎは第１電力線２１ｐ，２１ｎに接続される。負母線５５は、低圧側端子５６ｎと高圧側端子５７ｎとを接続する配線である。

第１リアクトルＬ１は、その一端側が低圧側端子５６ｐに接続され、その他端側が第１ハイアーム素子５３Ｈと第１ローアーム素子５３Ｌとの接続ノード５３に接続される。第１ハイアーム素子５３Ｈ及び第１ローアーム素子５３Ｌは、それぞれ、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の既知のパワースイッチング素子と、このパワースイッチング素子に接続された還流ダイオードと、を備える。これらハイアーム素子５３Ｈ及びローアーム素子５３Ｌは、高圧側端子５７ｐと負母線５５との間で、直列に、この順で接続される。

第１ハイアーム素子５３Ｈのパワースイッチング素子のコレクタは高圧側端子５７ｐに接続され、そのエミッタは第１ローアーム素子５３Ｌのコレクタに接続される。第１ローアーム素子５３Ｌのパワースイッチング素子のエミッタは、負母線５５に接続される。第１ハイアーム素子５３Ｈに設けられる還流ダイオードの順方向は、第１リアクトルＬ１から高圧側端子５７ｐへ向かう向きである。また第１ローアーム素子５３Ｌに設けられる還流ダイオードの順方向は、負母線５５から第１リアクトルＬ１へ向かう向きである。

第２リアクトルＬ２は、その一端側が低圧側端子５６ｐに接続され、その他端側が第２ハイアーム素子５４Ｈと第２ローアーム素子５４Ｌとの接続ノード５４に接続される。第２ハイアーム素子５４Ｈ及び第２ローアーム素子５４Ｌは、それぞれ、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の既知のパワースイッチング素子と、このパワースイッチング素子に接続された還流ダイオードと、を備える。これらハイアーム素子５４Ｈ及びローアーム素子５４Ｌは、高圧側端子５７ｐと負母線５５との間で、直列に、この順で接続される。

第２ハイアーム素子５４Ｈのパワースイッチング素子のコレクタは高圧側端子５７ｐに接続され、そのエミッタは第２ローアーム素子５４Ｌのコレクタに接続される。第２ローアーム素子５４Ｌのパワースイッチング素子のエミッタは、負母線５５に接続される。第２ハイアーム素子５４Ｈに設けられる還流ダイオードの順方向は、第２リアクトルＬ２から高圧側端子５７ｐへ向かう向きである。また第２ローアーム素子５４Ｌに設けられる還流ダイオードの順方向は、負母線５５から第２リアクトルＬ２へ向かう向きである。

電圧変換器５は、コンバータＥＣＵ７３の図示しないゲートドライブ回路から所定のタイミングで生成されるゲート駆動信号に従い、第１ハイアーム素子５３Ｈ及び第２ローアーム素子５４Ｌと、第１ローアーム素子５３Ｌ及び第２ハイアーム素子５４Ｈとを交互にオン／オフ駆動することにより、第１電力線２１ｐ，２１ｎと第２電力線３１ｐ，３１ｎとの間で電圧を変換する。

第２バッテリＢ２の静的電圧は、基本的には第１バッテリＢ１の静的電圧よりも低く維持される。したがって基本的には、第１電力線２１ｐ，２１ｎの電圧は第２電力線３１ｐ，３１ｎの電圧よりも高い。そこでコンバータＥＣＵ７３は、第１バッテリＢ１から出力される電力と第２バッテリＢ２から出力される電力との両方を用いて駆動モータＭを駆動する場合には、電圧変換器５において昇圧機能が発揮されるように電圧変換器５を操作する。昇圧機能とは、低圧側端子５６ｐ，５６ｎが接続されている第２電力線３１ｐ，３１ｎにおける電力を昇圧して、高圧側端子５７ｐ，５７ｎが接続されている第１電力線２１ｐ，２１ｎに出力する機能をいい、これにより第２電力線３１ｐ，３１ｎ側から第１電力線２１ｐ，２１ｎ側へ正の通過電流が流れる。また第２バッテリＢ２の放電を抑制し、第１バッテリＢ１から出力される電力のみで駆動モータＭを駆動する場合、コンバータＥＣＵ７３は、電圧変換器５をオフにし、第１電力線２１ｐ，２１ｎから第２電力線３１ｐ，３１ｎへ電流が流れないようにする。

また減速時に駆動モータＭから第１電力線２１ｐ，２１ｎに出力される回生電力によって第１バッテリＢ１や第２バッテリＢ２を充電する場合には、コンバータＥＣＵ７３は、電圧変換器５において降圧機能を発揮されるように電圧変換器５を操作する。降圧機能とは、高圧側端子５７ｐ，５７ｎが接続されている第１電力線２１ｐ，２１ｎにおける電力を降圧して、低圧側端子５６ｐ，５６ｎが接続されている第２電力線３１ｐ，３１ｎに出力する機能をいい、これにより第１電力線２１ｐ，２１ｎ側から第２電力線３１ｐ，３１ｎ側へ負の通過電流が流れる。

図１に戻り、第１バッテリＥＣＵ７４は、主に第１バッテリＢ１の状態監視及び第１電力回路２のコンタクタ２２ｐ，２２ｎの開閉操作を担うコンピュータである。第１バッテリＥＣＵ７４は、第１バッテリセンサユニット８１から送信される検出値を用いた既知のアルゴリズムに基づいて、第１バッテリＢ１の内部状態を表す様々なパラメータ、より具体的には、第１バッテリＢ１の温度、第１バッテリＢ１の内部抵抗、第１バッテリＢ１の静的電圧、第１バッテリＢ１の閉回路電圧、第１バッテリＢ１から出力可能な電力に相当する第１出力上限、及び第１バッテリＢ１の充電率に相当する第１ＳＯＣ等を算出する。以上より本実施形態において、第１残量パラメータ取得手段及び第１出力上限取得手段は、第１バッテリセンサユニット８１及び第１バッテリＥＣＵ７４によって構成される。第１バッテリＥＣＵ７４において取得した第１バッテリＢ１の内部状態を表すパラメータに関する情報は、例えばマネジメントＥＣＵ７１へ送信される。

第２バッテリＥＣＵ７５は、主に第２バッテリＢ２の状態監視及び第２電力回路３のコンタクタ３２ｐ，３２ｎの開閉操作を担うコンピュータである。第２バッテリＥＣＵ７５は、第２バッテリセンサユニット８２から送信される検出値を用いた既知のアルゴリズムに基づいて、第２バッテリＢ２の内部状態を表す様々なパラメータ、より具体的には、第２バッテリＢ２の温度、第２バッテリＢ２の内部抵抗、第２バッテリＢ２の静的電圧、第２バッテリＢ２の閉回路電圧、第２バッテリＢ２から出力可能な電力に相当する第２出力上限、及び第２バッテリＢ２の充電率に相当する第２ＳＯＣ等を算出する。以上より本実施形態において、第２残量パラメータ取得手段及び第２出力上限取得手段は、第２バッテリセンサユニット８２及び第２バッテリＥＣＵ７５によって構成される。第２バッテリＥＣＵ７５において取得した第２バッテリＢ２の内部状態を表すパラメータに関する情報は、例えばマネジメントＥＣＵ７１へ送信される。

マネジメントＥＣＵ７１は、主に電源システム１全体における電力の流れを管理するコンピュータである。マネジメントＥＣＵ７１は、後に図４を参照して説明する電力マネジメント処理を実行することにより、駆動モータＭで発生するトルクに対する指令に相当するトルク指令信号と、電圧変換器５を通過する電力であるコンバータ通過電力に対する指令に相当するコンバータ通過電力指令信号とを生成する。

またマネジメントＥＣＵ７１には、充電要求ランプ９１と、モニタ９２と、残走行距離メータ９３と、が接続されている。これら充電要求ランプ９１、モニタ９２、及び残走行距離メータ９３は、それぞれドライバが視認可能な位置に設けられている。

充電要求ランプ９１は、ドライバに対し第１バッテリＢ１の充電を促すための報知手段の１つである。マネジメントＥＣＵ７１は、第１ＳＯＣが所定のランプ点灯閾値（例えば、後述の図６参照）より大きい場合には充電要求ランプ９１を消灯し、第１ＳＯＣがランプ点灯閾値以下になった場合には充電要求ランプ９１を点灯する。これによりドライバに対し第１バッテリＢ１の充電を促す。なお第１ＳＯＣと第１出力上限とは概ね比例する関係にあることから、マネジメントＥＣＵ７１は、第１出力上限と所定の閾値とを比較することによって充電要求ランプ９１を消灯又は点灯させてもよい。

残走行距離メータ９３は、ドライバに対し走行可能な距離である残走行可能距離を報知するための報知手段の１つである。マネジメントＥＣＵ７１は、第１ＳＯＣ、第２ＳＯＣ、第１出力上限、及び第２出力上限を用いた既知のアルゴリズムによって残走行可能距離を算出し、この数値を残走行距離メータ９３に表示する。ここでマネジメントＥＣＵ７１は、第１出力上限と第２出力上限との和であるシステム出力上限が所定の出力閾値（例えば、後述の図６参照）未満である場合には、残走行可能距離を０とする。

モニタ９２は、電源システム１の状態に関する警告情報を、文字や図形等によって表示することにより、ドライバに対し電源システム１の状態を放置する情報表示装置である。なおこの警告情報の内容や、モニタ９２に警告情報を表示するタイミングについては、後に図４を参照しながら説明する。

モータＥＣＵ７２は、主に、電力変換器４３を操作し、第１電力回路２と駆動モータＭとの間における電力の流れ、すなわち電力変換器４３を通過する電力であるインバータ通過電力の流れを制御するコンピュータである。なお以下においてインバータ通過電力は、第１電力回路２から駆動モータＭへ電力が流れる場合、すなわち駆動モータＭの力行運転時である場合に正とする。またインバータ通過電力は、駆動モータＭから第１電力回路２へ電力が流れる場合、すなわち駆動モータＭの回生運転時である場合に負とする。モータＥＣＵ７２は、マネジメントＥＣＵ７１においてインバータ通過電力に対する指令に基づいて算出されるトルク指令信号に基づいて、この指令に応じたトルクが駆動モータＭにおいて発生するように電力変換器４３を操作する。

コンバータＥＣＵ７３は、主に、電圧変換器５を操作し、第１電力回路２と第２電力回路３との間における電力の流れ、すなわち電圧変換器５を通過する電力であるコンバータ通過電力の流れを制御するコンピュータである。なお以下においてコンバータ通過電力は、第２電力回路３から第１電力回路２へ電力が流れる場合、すなわち第２バッテリＢ２から電力を放電し、第１電力回路２を供給する場合に正とする。またコンバータ通過電力は、第１電力回路２から第２電力回路３へ電力が流れる場合、すなわち第１電力回路２における電力で第２バッテリＢ２を充電する場合に負とする。コンバータＥＣＵ７３は、マネジメントＥＣＵ７１から送信されるコンバータ通過電力指令信号に応じて、指令に応じたコンバータ通過電力が電圧変換器５を通過するように電圧変換器５を操作する。より具体的には、コンバータＥＣＵ７３は、コンバータ通過電力指令信号に基づいて、電圧変換器５における通過電流に対する目標である目標電流を算出するとともに、電流センサ３３によって検出される通過電流（以下、「実通過電流」ともいう）が目標電流になるように、既知のフィードバック制御アルゴリズムに従って電圧変換器５を操作する。

図３は、電力マネジメント処理の具体的な手順を示すフローチャートである。この電力マネジメント処理は、残走行可能距離が０になるまで、すなわちシステム出力上限が出力閾値以下になるまで、マネジメントＥＣＵ７１において所定の周期で繰り返し実行される。

始めにＳ１では、マネジメントＥＣＵ７１は、車両補機４２において要求されている電力である要求補機電力Ｐａｕｘを算出し、Ｓ２に移る。マネジメントＥＣＵ７１は、車両補機４２から送信される各種電気負荷の作動状態に関する情報に基づいて要求補機電力Ｐａｕｘを算出する。

Ｓ２では、マネジメントＥＣＵ７１は、電力変換器４３におけるインバータ通過電力に対する要求に相当する要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄを算出し、Ｓ３に移る。マネジメントＥＣＵ７１は、ドライバによるアクセルペダルやブレーキペダル等のペダル類Ｐ（図１参照）の操作量に基づいてドライバによる要求駆動トルクを算出し、この要求駆動トルクを電力に換算することによって要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄを算出する。

Ｓ３では、マネジメントＥＣＵ７１は、電圧変換器５におけるコンバータ通過電力に対する上限に相当するコンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘを算出し、Ｓ４に移る。なおコンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘを算出する具体的な手順については、後に図４を参照しながら詳細に説明する。

Ｓ４では、マネジメントＥＣＵ７１は、電力変換器４３におけるインバータ通過電力に対する上限に相当するインバータ通過電力上限Ｐｍｏｔ＿ｍａｘを算出し、Ｓ５に移る。なおインバータ通過電力上限Ｐｍｏｔ＿ｍａｘを算出する具体的な手順については、後に図５を参照しながら詳細に説明する。

Ｓ５では、マネジメントＥＣＵ７１は、要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄがインバータ通過電力上限Ｐｍｏｔ＿ｍａｘ以下であるか否かを判定する。

Ｓ５における判定結果がＹＥＳである場合（Ｐｍｏｔ＿ｄ≦Ｐｍｏｔ＿ｍａｘである場合）、マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ２において算出した要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄを電力変換器４３におけるインバータ通過電力に対する目標に相当する目標インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄとし（Ｓ６参照）、Ｓ８に移る。

Ｓ５における判定結果がＮＯである場合（Ｐｍｏｔ＿ｄ＞Ｐｍｏｔ＿ｍａｘである場合）、マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ４の処理によって算出したインバータ通過電力上限Ｐｍｏｔ＿ｍａｘを目標インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄとし（Ｓ７参照）、Ｓ８に移る。

Ｓ８では、マネジメントＥＣＵ７１は、電圧変換器５におけるコンバータ通過電力に対する目標に相当する目標コンバータ通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄを算出した後、Ｓ９に移る。より具体的には、マネジメントＥＣＵ７１は、コンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘ以下の範囲内において、第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２から所定の割合で充放電されるように、目標コンバータ通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄを算出する。

なおマネジメントＥＣＵ７１は、コンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘを第２バッテリＢ２の第２出力上限より小さくすることにより、第２バッテリＢ２の放電を第２出力上限より制限している間であり（後述の図４のＳ２７参照）、かつ第２ＳＯＣが所定の目標第２ＳＯＣ未満である場合には、目標コンバータ通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄを積極的に０未満にし、第１電力回路２における電力で第２バッテリＢ２を積極的に充電することが好ましい。

Ｓ９では、マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ８で算出した目標コンバータ通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄに応じたコンバータ通過電力指令信号を生成し、これをコンバータＥＣＵ７３へ送信し、Ｓ１０に移る。これにより第２バッテリＢ２には目標コンバータ通過電力Ｐｃｎｖ＿ｃｍｄに応じた電力が充放電される。

Ｓ１０では、マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ６又はＳ７で算出した目標インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄに基づいてトルク指令信号を生成し、これをモータＥＣＵ７２へ送信し、電力マネジメント処理を終了する。より具体的には、マネジメントＥＣＵ７１は、目標インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄをトルクに変換することによって目標駆動トルクを算出し、この目標駆動トルクに応じたトルク指令信号を生成する。モータＥＣＵ７２は、このトルク指令信号に基づいて電力変換器４３を操作する。これにより第１電力回路２と駆動モータＭとの間には、目標インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｃｍｄに応じた電力が流れる。

図４は、コンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘを算出する手順を示すフローチャートである。

始めにＳ２１では、マネジメントＥＣＵ７１は、第２出力上限Ｐ２＿ｌｉｍを取得し、Ｓ２２に移る。Ｓ２２では、マネジメントＥＣＵ７１は、充電要求ランプ９１が点灯中であるか否か、すなわち第１ＳＯＣがランプ点灯閾値以下であるか否かを判定する。

マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ２２の判定結果がＮＯである場合、すなわち第１ＳＯＣがランプ点灯閾値より大きい場合には、Ｓ２３に移り、第２出力上限Ｐ２＿ｌｉｍをコンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘとし、図３のＳ４の処理に移る。

マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ２２の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち第１ＳＯＣがランプ点灯閾値以下である場合には、Ｓ２４に移る。

Ｓ２４では、マネジメントＥＣＵ７１は、モニタ９２に、所定の警告情報を表示し、Ｓ２５に移る。以下で説明するように、第１ＳＯＣがランプ点灯閾値以下である場合、第２バッテリＢ２の出力が制限されるため、ドライバの要求を実現できなくなってしまい、ドライバが違和感を覚えるおそれがある。そこでＳ２４では、マネジメントＥＣＵ７１は、現在、駆動モータＭへの出力電力が制限されている状態である旨のメッセージ、及び速やかに第１バッテリＢ１を充電するよう促す旨のメッセージをモニタ９２に表示する。

Ｓ２５では、マネジメントＥＣＵ７１は、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍを取得し、Ｓ２６に移る。Ｓ２６では、マネジメントＥＣＵ７１は、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０以下であるか否かを判定する。

マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ２６の判定結果がＮＯである場合、すなわち第１ＳＯＣがランプ点灯閾値以下でありかつ第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０より大きい場合には、Ｓ２７に移る。Ｓ２７では、マネジメントＥＣＵ７１は、コンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘを０とし、すなわち第２バッテリＢ２の放電を禁止し、図３のＳ４の処理に移る。

マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ２６の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち第１ＳＯＣがランプ点灯閾値以下でありかつ第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０以下である場合には、Ｓ２８に移る。Ｓ２８では、マネジメントＥＣＵ７１は、第２バッテリＢ２に対するブースト許可出力Ｐ２ｂｓｔを算出し、Ｓ２９に移る。より具体的には、マネジメントＥＣＵ７１は、出力閾値Ｐｅ０から第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍを減算することによって、ブースト許可出力Ｐ２ｂｓｔを算出する（Ｐ２ｂｓｔ＝Ｐｅ０−Ｐ１＿ｌｉｍ）。すなわち、出力閾値Ｐｅ０と第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍとの差分をブースト許可出力Ｐ２ｂｓｔとする。

Ｓ２９では、マネジメントＥＣＵ７１は、ブースト許可出力Ｐ２ｂｓｔをコンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘとし、図３のＳ４の処理に移る。すなわち、マネジメントＥＣＵ７１は、第１ＳＯＣがランプ点灯閾値以下でありかつ第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０以下である場合には、コンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘを０より大きな値とし、第２バッテリＢ２の放電を許可する。すなわちマネジメントＥＣＵ７１は、第１ＳＯＣがランプ点灯閾値以下でありかつ第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０以下である場合、第１ＳＯＣがランプ点灯閾値以下でありかつ第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０より大きい場合より、コンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘを大きな値にし、第２バッテリＢ２の放電を許容する。

図５は、インバータ通過電力上限Ｐｍｏｔ＿ｍａｘを算出する手順を示すフローチャートである。

始めにＳ３１では、マネジメントＥＣＵ７１は、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍを取得し、Ｓ３２に移る。Ｓ３２では、マネジメントＥＣＵ７１は、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０以下であるか否かを判定する。

マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ３２の判定結果がＮＯである場合、すなわち第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０より大きい場合には、Ｓ３３に移り、Ｓ３１で取得した第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍと図４の処理によって算出したコンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘとの和から、図３のＳ１で取得した要求補機電力Ｐａｕｘを減算することにより、インバータ通過電力上限Ｐｍｏｔ＿ｍａｘを算出し（Ｐｍｏｔ＿ｍａｘ＝Ｐ１＿ｌｉｍ＋Ｐｃｎｖ＿ｍａｘ−Ｐａｕｘ）、図３のＳ５の処理に移る。

マネジメントＥＣＵ７１は、Ｓ３２の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０以下である場合には、Ｓ３４に移り、Ｓ３１で取得した第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍをインバータ通過電力上限Ｐｍｏｔ＿ｍａｘとし（Ｐｍｏｔ＿ｍａｘ＝Ｐ１＿ｌｉｍ）、図３のＳ５の処理に移る。

図６は、第１ＳＯＣがランプ点灯閾値の近傍まで低下した時における第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍ（破線）及びシステム出力Ｐｓｙｓ（実線）の変化を示す図である。ここでシステム出力Ｐｓｙｓとは、第１バッテリＢ１から出力される電力と第２バッテリＢ２から出力される電力との和である。なお図６の例では、理解を容易にするため、要求補機電力Ｐａｕｘは０とし、要求インバータ通過電力Ｐｍｏｔ＿ｄを常に最大とした場合を示す。

第１ＳＯＣがランプ点灯閾値より大きい場合、第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２から電力が持ち出されることにより、第１ＳＯＣの低下とともに第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍも低下する。このためシステム出力Ｐｓｙｓは、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍの低下とともに経路Ｃ１をたどり、徐々に低下する。

ここで第１ＳＯＣがランプ点灯閾値以下になった時点において、第１バッテリＢ１の第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０より大きい場合、マネジメントＥＣＵ７１は、コンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘを０とし、第２バッテリＢ２の放電を禁止する（図４のＳ２２、Ｓ２４、Ｓ５、Ｓ２６、Ｓ２７参照）。このためシステム出力Ｐｓｙｓは、経路Ｃ２をたどり、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍまで低下する。なおこの際、第２バッテリＢ２の放電を禁止している間でありかつ第２ＳＯＣが目標第２ＳＯＣ未満である場合には、第１電力回路２における電力で第２バッテリＢ２は積極的に充電される（図３のＳ８参照）。

その後、第１バッテリＢ１の第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０まで低下した後、マネジメントＥＣＵ７１は、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍをインバータ通過電力上限Ｐｍｏｔ＿ｍａｘをとし、第１電力回路２から駆動モータＭへ供給される電力を第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍ以下に制限する（図５のＳ３２、Ｓ３４参照）。またマネジメントＥＣＵ７１は、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０まで低下すると、第１バッテリＢ１による不足分を補うように第２バッテリＢ２の放電を許可する（図４のＳ２６、Ｓ２８、Ｓ２９参照）。このためシステム出力Ｐｓｙｓは、出力閾値Ｐｅ０上の経路Ｃ３をたどる。その後、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが低下し、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍ及び第２出力上限Ｐ２＿ｌｉｍの和であるシステム出力上限が出力閾値Ｐｅ０未満になると、残走行可能距離が０となる。これにより、残走行可能距離が０になるまで、第１バッテリＢ１に蓄えられている電力を使い切ることができる。

本実施形態に係る電源システム１及び車両Ｖによれば、以下の効果を奏する。
（１）電源システム１では、容量型の第１バッテリＢ１及び負荷回路４が接続された第１電力回路２と、出力型の第２バッテリＢ２が接続された第２電力回路３とを電圧変換器５で接続し、コンバータＥＣＵ７３によって電圧変換器５を操作することにより、コンバータ通過電力、すなわち第２バッテリＢ２の充放電を制御する。ここで出力型である第２バッテリＢ２の第２出力上限Ｐ２＿ｌｉｍは、容量型である第１バッテリＢ１の第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍよりも落ち込みが速い。このため例えば第１ＳＯＣがランプ点灯閾値未満でありかつ第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０より大きい場合に、第２バッテリＢ２の放電を許可すると、第１バッテリＢ１に蓄えられている電力を使い切る前に第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍと第２出力上限Ｐ２＿ｌｉｍとの和であるシステム出力上限が出力閾値Ｐｅ０を下回ってしまうおそれがある。これに対し電源システム１では、マネジメントＥＣＵ７１は、第１バッテリＢ１の第１ＳＯＣがランプ点灯閾値未満でありかつ第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０より大きい場合、第２バッテリＢ２の放電を禁止する。これにより第１バッテリＢ１の第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０を下回るまで、第２バッテリＢ２に補助電力を確保することができる。よって電源システム１によれば、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０を下回った後は、第２バッテリＢ２からの電力によって負荷回路４に必要な電力を供給することができるので、第１バッテリＢ１に蓄えられている電力を使い切ることができる。

（２）電源システム１において、マネジメントＥＣＵ７１は、第１ＳＯＣがランプ点灯閾値未満でありかつ第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０未満である場合、第２バッテリＢ２の放電を許可する。これにより、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０未満である場合には、この不足分（出力閾値Ｐｅ０−第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍ）を上述のように第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０より大きい間に第２バッテリＢ２に確保しておいた電力で補うことができるので、第１バッテリＢ１と第２バッテリＢ２とを合わせた全体でのシステム出力が出力閾値Ｐｅ０を下回ってしまうのを防止し、ひいては第１バッテリＢ１に蓄えられている電力を使い切ることができる。

（３）電源システム１において、マネジメントＥＣＵ７１は、第１ＳＯＣがランプ点灯閾値未満でありかつ第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０未満である場合、第１電力回路２から負荷回路４へ供給される電力を出力閾値Ｐｅ０以下に制限する。これにより、第２バッテリＢ２からの出力を制限できるので、第１バッテリＢ１に蓄えられている電力を使い切ることができる。

（４）電源システム１において、マネジメントＥＣＵ７１は、第２バッテリＢ２の放電を禁止しかつ第２ＳＯＣが目標第２ＳＯＣ未満である場合、第１電力回路２における電力で第２バッテリＢ２を充電する。これにより、第１バッテリＢ１の第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０を下回った後に備えて第２バッテリＢ２の残量を増やすことができる。よって電源システム１によれば、第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０を下回った後、第２バッテリＢ２から補助できる期間を長く確保できるので、第１バッテリＢ１に蓄えられている電力を使い切ることができる。

（５）電源システム１を搭載する車両Ｖによれば、第１バッテリＢ１に蓄えられている電力を使い切るまで駆動モータＭによる走行を継続することができる。

（６）車両Ｖでは、第１ＳＯＣがランプ点灯閾値未満でありかつ第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０より大きい場合、第２バッテリＢ２の放電を禁止する。このため車両Ｖでは、ドライバの要求に応じた電力を駆動モータＭに供給できなくなり、ドライバが違和感を覚える可能性がある。これに対しマネジメントＥＣＵ７１は、第１ＳＯＣがランプ点灯閾値未満である場合、電源システム１の状態に関する警告情報をモニタ９２に表示する。これによりドライバの違和感を軽減することができる。

（７）車両Ｖにおいて、マネジメントＥＣＵ７１は、現在、駆動モータＭへの出力電力が制限されている状態である旨のメッセージ、及び速やかに第１バッテリＢ１を充電するよう促す旨のメッセージをモニタ９２に表示する。車両Ｖによれば、駆動モータＭへの出力制限時におけるドライバの違和感を軽減しつつ、第１バッテリＢ１への充電を促すことができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。

例えば上記実施形態では、第１ＳＯＣがランプ点灯閾値以下でありかつ第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０より大きい場合、コンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘを０とし、第２バッテリＢ２の放電を禁止する場合について説明したが（図４のＳ２７参照）、本発明はこれに限らない。第１ＳＯＣがランプ点灯閾値以下でありかつ第１出力上限Ｐ１＿ｌｉｍが出力閾値Ｐｅ０より大きい場合には、コンバータ通過電力上限Ｐｃｎｖ＿ｍａｘを第２出力上限Ｐ２＿ｌｉｍ未満とすることにより、第２バッテリＢ２の放電を第２出力上限Ｐ２＿ｌｉｍ未満に制限するようにしてもよい。

Ｖ…車両（電動車両）
Ｗ…駆動輪
Ｂ１…第１バッテリ（第１蓄電装置）
Ｂ２…第２バッテリ（第２蓄電装置）
１…電源システム
２…第１電力回路
３…第２電力回路
４…負荷回路（電気負荷）
４２…車両補機
４３…電力変換器
Ｍ…駆動モータ
５…電圧変換器
７…電子制御ユニット群（制御装置）
７４…第１バッテリＥＣＵ（第１残量パラメータ取得手段、第１出力上限取得手段）
７５…第２バッテリＥＣＵ（第２残量パラメータ取得手段）
８１…第１バッテリセンサユニット（第１残量パラメータ取得手段、第１出力上限取得手段）
８２…第２バッテリセンサユニット（第２残量パラメータ取得手段）
９２…モニタ（情報表示装置）

Claims

第１蓄電装置及び電気負荷が接続された第１電力回路と、
前記第１蓄電装置よりも出力密度が高くかつエネルギ密度が低い第２蓄電装置が接続された第２電力回路と、
前記第１蓄電装置の残量に応じて増減する第１残量パラメータを取得する第１残量パラメータ取得手段と、
前記第１蓄電装置の出力上限である第１出力上限を取得する第１出力上限取得手段と、
前記第１電力回路と前記第２電力回路との間で電圧を変換する電圧変換器と、
前記電圧変換器を操作し、前記第１電力回路と前記第２電力回路との間における電力の流れを制御する制御装置と、を備える電源システムであって、
前記制御装置は、前記第１残量パラメータが残量閾値未満でありかつ前記第１出力上限が出力閾値より大きい場合、前記第１残量パラメータが前記残量閾値より大きい場合より前記第２蓄電装置の放電を制限することを特徴とする電源システム。
前記制御装置は、前記第１残量パラメータが前記残量閾値未満でありかつ前記第１出力上限が前記出力閾値未満である場合、前記第１残量パラメータが前記残量閾値未満でありかつ前記第１出力上限が前記出力閾値より大きい場合より前記第２蓄電装置の放電を許容することを特徴とする請求項１に記載の電源システム。
前記制御装置は、前記第１残量パラメータが前記残量閾値未満でありかつ前記第１出力上限が前記出力閾値未満である場合、前記出力閾値と前記第１出力上限との差分を前記電圧変換器において前記２電力回路側から前記第１電力回路側へ通過する電力の上限とすることを特徴とする請求項２に記載の電源システム。
前記第２蓄電装置の残量に応じて増減する第２残量パラメータを取得する第２残量パラメータ取得手段をさらに備え、
前記制御装置は、前記第１残量パラメータが前記残量閾値未満であり、前記第１出力上限が前記出力閾値より大きく、かつ前記第２残量パラメータが目標残量未満である場合、前記第１電力回路における電力で前記第２蓄電装置を充電することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の電源システム。
請求項１から４の何れかに記載の電源システムを搭載する電動車両であって、
前記電気負荷は、駆動輪と機械的に連結された駆動モータと、前記第１電力回路と前記駆動モータとの間で電力を変換する電力変換器と、を備えることを特徴とする電動車両。
ドライバが視認可能な情報表示装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記第１残量パラメータが前記残量閾値未満である場合、前記電源システムの状態に関する警告情報を前記情報表示装置に表示することを特徴とする請求項５に記載の電動車両。
前記警告情報は、前記駆動モータへの出力電力が制限されている状態である旨の情報、及び前記第１蓄電装置への充電要求に関する情報を含むことを特徴とする請求項６に記載の電動車両。