JP6805395B2 - 電源システム - Google Patents

Description

本発明は、複数のバッテリから負荷に電力を供給する電源システムに関する。

複数のバッテリから負荷に電力を供給する電源システムが、例えば、特開２０１５−２２０７７２号公報に開示されている。この公報には、高出力且つ高価な第１蓄電器（メインバッテリ）と、相対的に内部抵抗値の高い廉価な複数の第２蓄電器（サブバッテリ）とを備え、サブバッテリが着脱可能な電源システムが開示されている。

上記の公報において、第１蓄電器（第１バッテリ）と負荷とは直結状態で接続されている。また、複数の第２蓄電器（第２バッテリ）は、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ（入出力調整装置）を介して、負荷と並列に接続される。この場合、第１蓄電器は、負荷に供給するバス電圧（複数のＤＣ／ＤＣコンバータの２次側（負荷側）の電圧）を決定するバッテリである。複数のＤＣ／ＤＣコンバータは、バス電圧に基づく電流制御によって、第２蓄電器から出力される電力を負荷に供給する。

一方、第１蓄電器が存在しない電源システムでは、複数の第２蓄電器のうち、いずれか１つの第２蓄電器（第１バッテリ）が負荷側に直結状態で接続される。この場合、直結状態の１つの第２蓄電器がバス電圧を決定するバッテリとなる。残りの第２蓄電器（第２バッテリ）に接続されるＤＣ／ＤＣコンバータは、バス電圧に基づく電流制御によって、当該残りの第２蓄電器から出力される電力を負荷に供給する。

しかしながら、バス電圧を決定する第１バッテリが故障等の何らかの理由で負荷から切り離される場合、バス電圧を決定するバッテリが存在しなくなる。この結果、複数の入出力調整装置は、バス電圧に基づく電流制御を行うことができなくなる。

本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、第１バッテリが負荷から切り離される場合でも、第２バッテリに接続される入出力調整装置の電流制御を継続して行うことができる電源システムを提供することを目的とする。

本発明の態様は、負荷に直結状態で接続され、前記負荷に供給するバス電圧を決定する第１バッテリと、複数の第２バッテリと、１次側が複数の前記第２バッテリのいずれかに接続され、２次側が前記負荷に対して前記第１バッテリと並列に接続される複数の入出力調整装置と、前記バス電圧に基づいて複数の前記入出力調整装置を制御することで複数の前記第２バッテリに対する電力の入出力の制御を行わせる制御装置とを有する電源システムに関する。

そして、本発明の第１の態様として、前記制御装置は、前記第１バッテリが前記負荷から切り離される場合に、複数の前記第２バッテリのうち、いずれか１つの第２バッテリを、前記第１バッテリの代わりに前記バス電圧を決定するバス電圧決定用バッテリとして選択し、前記バス電圧決定用バッテリに接続されている入出力調整装置について、前記バス電圧決定用バッテリと前記負荷とを直結状態で接続する。

また、本発明の第２の態様として、前記制御装置は、前記第１バッテリが前記負荷から切り離される場合に、複数の前記第２バッテリのうち、いずれか１つの第２バッテリを、前記第１バッテリの代わりに前記バス電圧を決定するバス電圧決定用バッテリとして選択し、前記バス電圧決定用バッテリに接続されている入出力調整装置について、前記２次側の電圧を調整する電圧制御を行う。

本発明によれば、第１バッテリが負荷から切り離される場合、いずれか１つの第２バッテリがバス電圧決定用バッテリとして選択される。これにより、第１バッテリによるバス電圧が消失する状況となっても、残りの第２バッテリに接続される入出力調整装置は、バス電圧決定用バッテリによるバス電圧に基づいて、電流制御を継続して行うことができる。

第１実施形態に係る電源システムの構成図である。 図１の電源システムにおいて、ＰＤＵから第１バッテリを切り離す場合を示す図である。 第１実施形態に係る電源システムの動作を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る電源システムの構成図である。 図４の電源システムにおいて、ＰＤＵから第１バッテリを切り離す場合を示す図である。

以下、本発明に係る電源システムについて好適な実施形態を例示し、添付の図面を参照しながら説明する。

［１．第１実施形態の基本的な構成及び動作］
第１実施形態に係る電源システム１０Ａは、図１に示すように、第１バッテリ１２と、複数の第２バッテリ１４と、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ（入出力調整装置）１６と、負荷としてのパワードライブユニット（ＰＤＵ）１８及びモータ２０と、バッテリＥＣＵ（制御装置）２２と、モータジェネレータＥＣＵ（ＭＧ−ＥＣＵ）２４とを有する。電源システム１０Ａは、例えば、二輪車、三輪車、四輪車等の電動車両２６に適用される。

第１バッテリ１２は、電動車両２６に備わる固定式のバッテリであって、コンタクタ（接続装置）２８を介してＰＤＵ１８と直結状態で接続されている。第１バッテリ１２のバッテリ電圧、バッテリ電流及び温度等の第１バッテリ１２の状態は、センサ３０によって検出され、通信線３２を介してバッテリＥＣＵ２２に逐次送信される。

コンタクタ２８は、バッテリＥＣＵ２２からの制御によってオン又はオフすることで、第１バッテリ１２とＰＤＵ１８とを接続状態又は非接続状態に切り替える。従って、第１バッテリ１２とＰＤＵ１８との直結状態とは、コンタクタ２８がオンの状態で、第１バッテリ１２とＰＤＵ１８とが、コンタクタ２８を介して、略ショート状態で電気的に接続されていることをいう。なお、図１は、コンタクタ２８をオンにして第１バッテリ１２とＰＤＵ１８とを直結状態にする場合を図示している。一方、図２は、コンタクタ２８をオフにして第１バッテリ１２とＰＤＵ１８とを非接続状態にする場合を図示している。

複数の第２バッテリ１４は、電動車両２６に対して着脱可能な着脱式のバッテリである。具体的に、複数の第２バッテリ１４の各々は、第２バッテリ１４を監視するバッテリマネジメントユニット（ＢＭＵ）３４を含むバッテリパック３６に収容されている。複数の第２バッテリ１４は、電動車両２６に対してバッテリパック３６を着脱することで、該電動車両２６に対して着脱可能である。なお、第２バッテリ１４の個数は一例であり、電源システム１０Ａは、２個以上の第２バッテリ１４を備えていればよい。

複数のＢＭＵ３４は、不図示のセンサを用いて、第２バッテリ１４のバッテリ電圧、バッテリ電流及び温度を逐次検出する。これらの第２バッテリ１４の状態は、複数のＢＭＵ３４から通信線３８を介してバッテリＥＣＵ２２に逐次送信される。なお、複数の第２バッテリ１４のバッテリ電圧の値（以下、バッテリ電圧値ともいう。）は、同一値でなくてもよい。すなわち、電源システム１０Ａでは、バッテリ電圧値の異なる複数の第２バッテリ１４を電動車両２６に搭載してもよい。

複数のＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、昇圧型、降圧型又は昇降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータ１６である。複数のＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、１次側が複数の第２バッテリ１４のうち、いずれか１つの第２バッテリ１４と電気的に接続され、２次側がＰＤＵ１８と電気的に接続されている。従って、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、ＰＤＵ１８に対して並列に接続されている。なお、昇圧型、降圧型又は昇降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、周知であるため、その詳細な説明は省略する。

複数のＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、１次側に接続されている第２バッテリ１４のバッテリ電圧（１次側の電圧）を昇圧又は降圧することで、ＰＤＵ１８に出力する２次側の電圧（出力電圧）を所望の値（以下、出力電圧値ともいう。）に調整すると共に、ＰＤＵ１８に流す電流（出力電流）を所望の値（以下、出力電流値ともいう。）に調整する。また、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、通信線３８を介して、バッテリＥＣＵ２２に自己の状態を逐次送信する。

ＰＤＵ１８は、三相ブリッジ型のインバータを含み構成される。ＰＤＵ１８の入力側には、コンタクタ２８及び複数のＤＣ／ＤＣコンバータ１６が電気的に並列に接続されている。ＰＤＵ１８の出力側には、モータ２０が電気的に接続されている。

ＭＧ−ＥＣＵ２４は、ＰＤＵ１８及びモータ２０を制御するコンピュータとしてのＥＣＵ（電子制御装置）である。ＭＧ−ＥＣＵ２４とＰＤＵ１８及びバッテリＥＣＵ２２とは、通信線４０、４２を介して、信号又は情報の送受信が可能である。また、ＭＧ−ＥＣＵ２４とモータ２０とは、通信線４４を介して電気的に接続されている。

ＭＧ−ＥＣＵ２４は、不図示のメモリに記憶されているプログラムを実行することにより、下記の機能を奏する。すなわち、ＭＧ−ＥＣＵ２４は、通信線４０を介して、ＰＤＵ１８を構成するスイッチング素子を動作させるための制御信号（トルクの指令値を示す信号）をＰＤＵ１８に供給する。ＰＤＵ１８は、通信線４０を介して、ＰＤＵ１８の状態やＭＧ−ＥＣＵ２４に対する保護要求を送信する。モータ２０は、通信線４４を介して、モータ２０の状態やＭＧ−ＥＣＵ２４に対する保護要求を送信する。

ＭＧ−ＥＣＵ２４には、電動車両２６の運転者が操作するアクセル操作部又はスロットル操作部等の操作量や、車速、補機の負荷要求値等の電動車両２６の状態が入力される。ＭＧ−ＥＣＵ２４は、入力された電動車両２６の状態や、ＰＤＵ１８及びモータ２０から送信された情報に基づいて、モータ２０の要求出力を算出し、算出した要求出力を、通信線４２を介してバッテリＥＣＵ２２に送信する。また、ＭＧ−ＥＣＵ２４は、通信線４２を介して、ＰＤＵ１８の状態等をバッテリＥＣＵ２２に送信可能である。

バッテリＥＣＵ２２は、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ１６を制御するコンピュータとしてのＥＣＵである。バッテリＥＣＵ２２は、不図示のメモリに記憶されているプログラムを実行することにより、下記の機能を奏する。すなわち、バッテリＥＣＵ２２は、通信線４６を介してコンタクタ２８をオンにすることで、第１バッテリ１２とＰＤＵ１８とを直結状態にする。また、バッテリＥＣＵ２２は、受信した第１バッテリ１２及び複数の第２バッテリ１４の各々の状態と、ＭＧ−ＥＣＵ２４から受信したモータ２０の要求出力とに基づいて、第１バッテリ１２及び各第２バッテリ１４から出力する電力量、又は、第１バッテリ１２及び各第２バッテリ１４に入力する電力量を算出する。

この場合、第１バッテリ１２のバッテリ電圧は、負荷であるＰＤＵ１８に供給するバス電圧である。すなわち、第１バッテリ１２は、バス電圧を決定するバッテリである。バッテリＥＣＵ２２は、バス電圧等に基づき、第１バッテリ１２及び各第２バッテリ１４に入出力する電力量を算出する。

そして、バッテリＥＣＵ２２は、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ１６の各々について、算出した電力量に基づく電流目標値を算出する。バッテリＥＣＵ２２は、通信線３８を介して、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ１６に電流目標値を送信すると共に、ＭＧ−ＥＣＵ２４に各第１バッテリ１２及び第２バッテリ１４のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）等のバッテリ情報を送信する。

複数のＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、受信した電流目標値に基づく電流制御によって、接続されている第２バッテリ１４のバッテリ電圧を昇圧又は降圧することで、２次側（ＰＤＵ１８）に出力する出力電圧をバス電圧に調整すると共に、２次側に出力する出力電流を電流目標値に調整する。一方、ＭＧ−ＥＣＵ２４は、受信した第１バッテリ１２及び各第２バッテリ１４の情報に基づく制御信号を、通信線４０を介してＰＤＵ１８に送信する。ＰＤＵ１８は、受信した制御信号に基づいてスイッチング素子を動作させる。

これにより、力行時には、第１バッテリ１２及び各第２バッテリ１４の電力量に応じた直流電力が出力され、ＰＤＵ１８は、出力された各直流電力を交流電力に変換してモータ２０に供給する。これにより、モータ２０が駆動されて、電動車両２６を走行させることができる。一方、回生時には、モータ２０が発電して交流電力をＰＤＵ１８に出力し、ＰＤＵ１８は、交流電力を直流電力に変換する。変換後の直流電力は、各電力量に応じて分配され、第１バッテリ１２及び各第２バッテリ１４に入力（充電）される。

［２．第１実施形態の特徴的な機能］
上述のように、第１実施形態に係る電源システム１０Ａにおいて、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ１６に供給される電流目標値は、第１バッテリ１２のバッテリ電圧（バス電圧）に基づき決定される。ここで、バス電圧を決定する第１バッテリ１２に何らかの故障、例えば、第１バッテリ１２のバッテリ電圧又はＳＯＣに異常がある場合には、図２に示すように、コンタクタ２８をオフにして第１バッテリ１２とＰＤＵ１８とを非接続状態とした後に、第１バッテリ１２を電源システム１０Ａから切り離し、新たな第１バッテリ１２に交換する必要がある。なお、ＳＯＣは、センサ３０が検出する第１バッテリ１２の状態から推定することができる。

この場合、コンタクタ２８をオフ（図２参照）にしてから、新たな第１バッテリ１２に交換してコンタクタ２８をオン（図１参照）とし、第１バッテリ１２とＰＤＵ１８とを直結状態に復帰させるまで、バス電圧が一時的に消失する。これにより、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ１６に供給する電流目標値を決定することができず、各ＤＣ／ＤＣコンバータ１６での電流制御を継続して行うことができなくなることが懸念される。

そこで、第１実施形態に係る電源システム１０Ａでは、図３のフローチャートに従って動作することで、第１バッテリ１２によるバス電圧が一時的に消失する状況であっても、電流制御が不能となる状態を回避しつつ、各ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の電流制御を継続して行えるようにしている。

図３のステップＳ１において、バッテリＥＣＵ２２（図１及び図２参照）は、センサ３０から送信される第１バッテリ１２の状態に基づいて、第１バッテリ１２の故障を検知する。この場合、第１バッテリ１２のバッテリ電圧値が異常値であるか、又は、第１バッテリ１２の状態から推定されるＳＯＣが異常値であれば、バッテリＥＣＵ２２は、第１バッテリ１２が故障していると検知する。

次のステップＳ２において、バッテリＥＣＵ２２は、ステップＳ１での検知結果に基づき、複数の第２バッテリ１４の中から、第１バッテリ１２の代わりにバス電圧を一時的に決定するリカバリ用のバッテリ（バス電圧決定用バッテリ４８）を選択する。この場合、バッテリＥＣＵ２２は、電源システム１０Ａを構築する前に予め決めておいた第２バッテリ１４をバス電圧決定用バッテリ４８に選択してもよいし、又は、複数のＢＭＵ３４から送信される第２バッテリ１４の状態に基づき、任意の第２バッテリ１４をバス電圧決定用バッテリ４８に選択してもよい。なお、図１及び図２では、一例として、４個の第２バッテリ１４のうち、紙面の一番上の第２バッテリ１４をバス電圧決定用バッテリ４８に選択する場合を図示している。

次のステップＳ３において、バッテリＥＣＵ２２は、コンタクタ２８をオフにする。これにより、第１バッテリ１２とＰＤＵ１８とが非接続状態となり、電源システム１０Ａから第１バッテリ１２が切り離し可能となる。この結果、作業者又はユーザは、故障している第１バッテリ１２を電源システム１０Ａから切り離し、新たな第１バッテリ１２に交換することができる。

次のステップＳ４において、バッテリＥＣＵ２２は、リカバリ用の第２バッテリ１４（バス電圧決定用バッテリ４８）のバッテリ電圧値が、他の第２バッテリ１４のバッテリ電圧値よりも高いかどうかを判断する。バス電圧決定用バッテリ４８のバッテリ電圧値が他の第２バッテリ１４のバッテリ電圧値よりも高い場合、すなわち、バス電圧決定用バッテリ４８がバッテリ電圧値の最も高い第２バッテリ１４である場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、バッテリＥＣＵ２２は、次のステップＳ５に進む。

次のステップＳ５において、バッテリＥＣＵ２２は、バス電圧決定用バッテリ４８のバッテリ電圧値をバス電圧にすることを決定する。次に、バッテリＥＣＵ２２は、バス電圧決定用バッテリ４８に接続されているＤＣ／ＤＣコンバータ１６を制御し、従前の電流制御から、バス電圧決定用バッテリ４８とＰＤＵ１８とを直結状態で接続するように切り替える。具体的に、バッテリＥＣＵ２２は、当該ＤＣ／ＤＣコンバータ１６を構成するスイッチング素子のゲートをオンにすることで、バス電圧決定用バッテリ４８とＰＤＵ１８とを略ショート状態で導通させ、バス電圧決定用バッテリ４８とＰＤＵ１８とを直結状態にする。

次のステップＳ６において、バッテリＥＣＵ２２は、複数の第２バッテリ１４のうち、バス電圧決定用バッテリ４８以外の残りの第２バッテリ１４に接続されているＤＣ／ＤＣコンバータ１６の各々について、バス電圧決定用バッテリ４８のバッテリ電圧値（バス電圧）及び要求出力等に基づいて電流目標値を設定する。これにより、バッテリＥＣＵ２２は、設定した電流目標値を各ＤＣ／ＤＣコンバータ１６に送信し、電流制御を継続して行わせることができる。この場合、残りの第２バッテリ１４に接続されているＤＣ／ＤＣコンバータ１６の各々は、接続されている第２バッテリ１４のバッテリ電圧を昇圧することで、出力電圧値をバス電圧に調整する。

一方、ステップＳ４において、バス電圧決定用バッテリ４８のバッテリ電圧値が、他の第２バッテリ１４のバッテリ電圧値のいずれかと比較して、同一値であるか、又は、低い場合、バッテリＥＣＵ２２は、次のステップＳ７に進む。

次のステップＳ７において、バッテリＥＣＵ２２は、バス電圧決定用バッテリ４８のバッテリ電圧値よりも高い任意の電圧値、例えば、ＰＤＵ１８及びモータ２０の効率が良好となる電圧値や、モータ２０の出力が最大となるような電圧値をバス電圧にすることを決定する。次に、バッテリＥＣＵ２２は、バス電圧決定用バッテリ４８に接続されているＤＣ／ＤＣコンバータ１６について、従前の電流制御から電圧制御に切り替える。これにより、当該ＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、バッテリＥＣＵ２２からの制御に基づき、電圧制御によって、バス電圧決定用バッテリ４８のバッテリ電圧を昇圧し、出力電圧値（バス電圧）を任意の電圧値に調整することができる。

その後、バッテリＥＣＵ２２は、ステップＳ６の処理を実行し、残りの第２バッテリ１４に接続されているＤＣ／ＤＣコンバータ１６の各々について、当該バス電圧及び要求出力等に基づく電流制御を継続して行わせる。

なお、図３のステップＳ２において、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ１６が昇圧型のＤＣ／ＤＣコンバータである場合、又は、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ１６が昇降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータであって昇圧動作を行う場合、最も高いバッテリ電圧値の第２バッテリ１４をバス電圧決定用バッテリ４８とすればよい。これにより、バス電圧決定用バッテリ４８に接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ１６のスイッチング素子のゲートをオンにするだけで、最も高いバッテリ電圧値をバス電圧として出力するバス電圧決定用バッテリ４８と、ＰＤＵ１８とを直結状態にすることができる。

また、図３のステップＳ２において、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ１６が降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータである場合、又は、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ１６が昇降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータであって降圧動作を行う場合、最もバッテリ電圧値の低い第２バッテリ１４をバス電圧決定用バッテリ４８とすればよい。この場合、ステップＳ４では、バス電圧決定用バッテリ４８のバッテリ電圧値が他の第２バッテリ１４のバッテリ電圧値よりも低いかどうかを判定する。ステップＳ４で肯定的な判定結果であれば（ステップＳ４：ＹＥＳ）、最も低いバッテリ電圧値をバス電圧として、ステップＳ５、Ｓ６の処理が順次行われる。一方、ステップＳ４で否定的な判定結果であれば（ステップＳ４：ＮＯ）、ステップＳ７において、バス電圧決定用バッテリ４８に接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ１６を電圧制御することで、バス電圧決定用バッテリ４８のバッテリ電圧値を降圧し、降圧後の出力電圧値をバス電圧とする。

［３．第１実施形態の効果］
以上説明したように、第１実施形態に係る電源システム１０Ａは、ＰＤＵ（負荷）１８に直結状態で接続され、ＰＤＵ１８に供給するバス電圧を決定する第１バッテリ１２と、複数の第２バッテリ１４と、１次側が複数の第２バッテリ１４のいずれかに接続され、２次側がＰＤＵ１８に対して第１バッテリ１２と並列に接続される複数のＤＣ／ＤＣコンバータ（入出力調整装置）１６と、バス電圧に基づいて複数のＤＣ／ＤＣコンバータ１６を制御することで複数の第２バッテリ１４に対する電力の入出力の制御を行わせるバッテリＥＣＵ（制御装置）２２とを有する。

そして、バッテリＥＣＵ２２は、第１バッテリ１２がＰＤＵ１８から切り離される場合に、複数の第２バッテリ１４のうち、いずれか１つの第２バッテリ１４を、第１バッテリ１２の代わりにバス電圧を決定するバス電圧決定用バッテリ４８として選択し、バス電圧決定用バッテリ４８に接続されているＤＣ／ＤＣコンバータ１６について、バス電圧決定用バッテリ４８とＰＤＵ１８とを直結状態で接続する。

これにより、第１バッテリ１２がＰＤＵ１８から切り離される場合、いずれか１つの第２バッテリ１４がバス電圧決定用バッテリ４８として選択される。これにより、第１バッテリ１２によるバス電圧が消失する状況となっても、残りの第２バッテリ１４に接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、バス電圧決定用バッテリ４８によるバス電圧に基づいて、電流制御を継続して行うことができる。

また、バス電圧決定用バッテリ４８に接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ１６では、バス電圧決定用バッテリ４８とＰＤＵ１８とを直結状態で接続する際、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６を構成するスイッチング素子のスイッチ損失が発生しないため、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６の効率を向上させることができる。

あるいは、第１実施形態に係る電源システム１０Ａでは、バッテリＥＣＵ２２は、第１バッテリ１２がＰＤＵ１８から切り離される場合に、複数の第２バッテリ１４のうち、いずれか１つの第２バッテリ１４を、第１バッテリ１２の代わりにバス電圧を決定するバス電圧決定用バッテリ４８として選択し、バス電圧決定用バッテリ４８に接続されているＤＣ／ＤＣコンバータ１６について、２次側の電圧（出力電圧値）を調整する電圧制御を行う。

この場合でも、第１バッテリ１２がＰＤＵ１８から切り離される際、いずれか１つの第２バッテリ１４がバス電圧決定用バッテリ４８として選択される。これにより、第１バッテリ１２によるバス電圧が消失する状況となっても、残りの第２バッテリ１４に接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、バス電圧決定用バッテリ４８によるバス電圧に基づいて、電流制御を継続して行うことができる。

また、バス電圧決定用バッテリ４８に接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ１６の２次側の電圧（バス電圧）を調整することで、ＰＤＵ１８及びモータ２０の効率を向上させ、モータ２０の出力を高く設定することが可能となる。

さらに、電源システム１０Ａでは、複数のＤＣ／ＤＣコンバータ１６が昇圧型、降圧型又は昇降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータであるため、直結状態又は電圧制御の対象となる第２バッテリ１４を任意に選択することが可能となる。

また、バス電圧決定用バッテリ４８は、複数の第２バッテリ１４のうち、バッテリ電圧値が最も高いバッテリであればよい。これにより、昇圧型又は昇降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータ１６を構成するスイッチング素子のゲートをオンにするだけの簡単な構成で、バス電圧決定用バッテリ４８とＰＤＵ１８とを直結状態にすることができる。

また、電源システム１０Ａは、第１バッテリ１２とＰＤＵ１８とを接続するコンタクタ（接続装置）２８をさらに有し、バッテリＥＣＵ２２は、第１バッテリ１２の状態に基づき、ＰＤＵ１８から第１バッテリ１２を切り離す必要がある場合、複数の第２バッテリ１４のうち、いずれか１つの第２バッテリ１４をバス電圧決定用バッテリ４８として選択し、コンタクタ２８を制御して第１バッテリ１２とＰＤＵ１８とを非接続状態にすることで、ＰＤＵ１８から第１バッテリ１２を切り離し可能とすればよい。

これにより、第１バッテリ１２からバス電圧決定用バッテリ４８への切り替えを円滑に行いつつ、バス電圧決定用バッテリ４８以外の残りの第２バッテリ１４に対する電流制御を継続して行うことができる。

［４．第２実施形態の説明］
次に、第２実施形態に係る電源システム１０Ｂについて、図４及び図５を参照しながら説明する。第２実施形態に係る電源システム１０Ｂは、着脱式の複数のバッテリのうち、１個のバッテリが第１バッテリ１２に設定され、残りのバッテリが第２バッテリ１４に設定されている点で、第１実施形態に係る電源システム１０Ａ（図１〜図３参照）とは異なる。この場合でも、着脱式の第１バッテリ１２は、コンタクタ２８を介して、ＰＤＵ１８と直結状態で接続される。なお、第２実施形態に係る電源システム１０Ｂにおいて、第１実施形態に係る電源システム１０Ａと同じ構成要素については、同じ参照符号を付けて、その詳細な説明を省略する。

第２実施形態に係る電源システム１０Ｂでは、第１バッテリ１２が固定式（図１及び図２参照）ではなく、着脱式（図４及び図５参照）である点以外は、第１実施形態に係る電源システム１０Ａと同様の構成を有し、且つ、同様の動作（例えば、図３参照）を行う。従って、第２実施形態に係る電源システム１０Ｂでも、第１実施形態に係る電源システム１０Ａと同様の効果を奏する。なお、第２実施形態に係る電源システム１０Ｂでは、一例として、図４及び図５に示すように、着脱式の第１バッテリ１２に何らかの故障が発生した際、着脱式の第２バッテリ１４のうち、いずれか１つの第２バッテリ１４（図４及び図５の紙面上、複数の第２バッテリ１４の中で一番上の第２バッテリ１４）がバス電圧決定用バッテリ４８となる場合を図示している。

なお、本発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることは勿論である。

Claims (5)

1. 負荷（１８）に直結状態で接続され、前記負荷に供給するバス電圧を決定する第１バッテリ（１２）と、複数の第２バッテリ（１４）と、１次側が複数の前記第２バッテリのいずれかに接続され、２次側が前記負荷に対して前記第１バッテリと並列に接続される複数の入出力調整装置（１６）と、前記バス電圧に基づいて複数の前記入出力調整装置を制御することで複数の前記第２バッテリに対する電力の入出力の制御を行わせる制御装置（２２）とを有する電源システム（１０Ａ、１０Ｂ）であって、
   前記制御装置は、前記第１バッテリが前記負荷から切り離される場合に、複数の前記第２バッテリのうち、いずれか１つの第２バッテリを、前記第１バッテリの代わりに前記バス電圧を決定するバス電圧決定用バッテリ（４８）として選択し、前記バス電圧決定用バッテリに接続されている入出力調整装置について、前記バス電圧決定用バッテリと前記負荷とを直結状態で接続する、電源システム。
2. 負荷（１８）に直結状態で接続され、前記負荷に供給するバス電圧を決定する第１バッテリ（１２）と、複数の第２バッテリ（１４）と、１次側が複数の前記第２バッテリのいずれかに接続され、２次側が前記負荷に対して前記第１バッテリと並列に接続される複数の入出力調整装置（１６）と、前記バス電圧に基づいて複数の前記入出力調整装置を制御することで複数の前記第２バッテリに対する電力の入出力の制御を行わせる制御装置（２２）とを有する電源システム（１０Ａ、１０Ｂ）であって、
   前記制御装置は、前記第１バッテリが前記負荷から切り離される場合に、複数の前記第２バッテリのうち、いずれか１つの第２バッテリを、前記第１バッテリの代わりに前記バス電圧を決定するバス電圧決定用バッテリ（４８）として選択し、前記バス電圧決定用バッテリに接続されている入出力調整装置について、前記２次側の電圧を調整する電圧制御を行う、電源システム。
3. 請求項１又は２記載の電源システムにおいて、
   複数の前記入出力調整装置は、昇圧型、降圧型又は昇降圧型のＤＣ／ＤＣコンバータである、電源システム。
4. 請求項１記載の電源システムにおいて、
   前記バス電圧決定用バッテリは、複数の前記第２バッテリのうち、電圧値が最も高いバッテリである、電源システム。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の電源システムにおいて、
   前記第１バッテリと前記負荷とを接続する接続装置（２８）をさらに有し、
   前記制御装置は、前記第１バッテリの状態に基づき、前記負荷から前記第１バッテリを切り離す必要がある場合、複数の前記第２バッテリのうち、いずれか１つの第２バッテリを前記バス電圧決定用バッテリとして選択し、前記接続装置を制御して前記第１バッテリと前記負荷とを非接続状態にすることで、前記負荷から前記第１バッテリを切り離し可能とする、電源システム。

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