JP7167791B2 - 需給制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、工業製品に搭載され、工業製品におけるパワー（仕事率）又はエネルギー（仕事）の需要と供給を制御する需給制御装置に関する。

特許文献１に、パワーの１つである電力に関して、複数の負荷装置による電力需要（電力消費）と複数の電源装置による電力供給とを制御する、需給電力制御装置が開示されている。この需給電力制御装置では、複数の負荷装置が要求している総需要電力と複数の電源装置が供給している総供給電力とを比較し、総供給電力よりも総需要電力の方が多い場合は余力がある電源装置に対して供給電力を増加するように指示し、いずれの電源装置にも余力がなければ負荷装置に対して需要電力（消費電力）を削減するように指示する。これにより、需給バランスの変化に迅速に対応できるようにしている。

特開２０１２－１９５９８８号公報

上記特許文献１に記載の需給電力制御装置では、いずれの電源装置にも余力がない場合に需要電力の削減を指示する負荷装置を、負荷装置の動作がどれだけ安定しているか否かに基づいて動的に決定している。このため、例えば、一般負荷装置からの電力需要と一般負荷装置よりも電力供給を優先すべき重要負荷装置からの電力需要とが、複数の電源装置の総供給電力の上限を越えて発生した場合、動作の安定状態によっては重要負荷装置だけが電力需要削減の対象となるおそれがある。この場合、需給電力制御装置としての需給バランスは確保されるが、各電力需要の優先度に基づいた適切な電力供給が行われない。このように、パワー又はエネルギーの需要と供給の制御には、さらなる改善の余地がある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、パワー又はエネルギーの需要と供給を優先度に基づいて適切に制御することができる需給制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、工業製品に搭載され、工業製品におけるパワー又はエネルギーの需要と供給を制御する需給制御装置であって、工業製品で発生し得る様々なパワー又はエネルギーの需要を分類するために予め定義された複数の優先ランク毎に、より高い優先ランクに設定された値の範囲内で、より高い優先ランクの需要に対して供給するパワー又はエネルギーを確保した上で自優先ランクの需要への供給を許容できるパワー又はエネルギーの上限を示す許容限界を設定する設定部と、工業製品で発生したパワー又はエネルギーの需要を検出する検出部と、検出部で検出されているパワー又はエネルギーの需要に対して所定の供給源から供給するパワー又はエネルギーを、設定部が設定する優先ランク毎の許容限界が示す上限以下で優先ランクの順に配分する配分部と、を備える。

上記本発明の需給制御装置によれば、相対的に優先ランクが低い需要に対して供給可能な最大のパワー又はエネルギーが、相対的に優先ランクが高い需要に対して供給可能な最大のパワー又はエネルギー以下に制限される。よって、パワー又はエネルギーの需要と供給を優先度に基づいて適切に制御することができる。

本発明の一実施形態に係る需給制御装置を工業製品（車両）に搭載したシステムの概略構成図 優先ランクを定義した一例 エネルギー（電力量）に関する各優先ランクにおける下限値及び上限値の一例 パワー（電力）に関する各優先ランクにおける下限値及び上限値の一例 図３Ａに基づいて各優先ランクの制御下限値及び制御上限値を求めた例 図４に基づいてエネルギー（電力量）供給に関する許容限界を設定した例 エネルギー（電力量）需要に対してコントローラが行うエネルギー（電力量）配分制御のフローチャート エネルギー（電力量）需要に対してコントローラが行うエネルギー（電力量）配分制御のフローチャート エネルギー（電力量）の汲み出し処理における各優先ランクの要件の具体例 エネルギー（電力量）の汲み出し処理における各優先ランクのエネルギー（電力量）需要の一例 パワー（電力）需要に対してコントローラが行うパワー（電力）配分制御のフローチャート パワー（電力）需要に対してコントローラが行うパワー（電力）配分制御のフローチャート 発生頻度ランクを定義した一例 エネルギー（電力量）の汲み出し処理における発生頻度ランクを用いた供給要件の具体例 発生頻度ランクに基づく許容限界の設定と燃費悪化との関係を説明する図 発生頻度ランクに基づいて許容限界を設定した例 図６Ａの処理に発生頻度ランクを適用したエネルギー（電力量）配分制御のフローチャート 図９Ａの処理に発生頻度ランクを適用したパワー（電力）配分制御のフローチャート

本発明の需給制御装置は、工業製品で発生し得る様々なパワー又はエネルギーの需要に対して、所定の供給／蓄積源からパワー又はエネルギーを供給する優先順位を示す優先ランクを付与する。各優先ランクには、パワー又はエネルギーの供給を許容する上限を示した許容限界が、高い優先ランクから低い優先ランクに向けて減少するように設定されている。各優先ランクの需要に対して供給するパワー又はエネルギーを許容限界に基づいて優先ランクの順に配分することにより、パワー又はエネルギーの需要と供給を優先度に基づいて適切に制御することができる。

［実施形態］
本発明が提供する需給制御装置は、種々の物理量に関するパワー又はエネルギーの需要と供給を制御することに適用可能である。以下、電気分野におけるパワーである電力（Ｗ）及びエネルギーである電力量（Ｗｓ）を用いた実施形態を一例として、パワー又はエネルギーの需要と供給を制御する需給制御装置を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、原則、電力と電力量とを区別して表現するが、電力及び電力量のいずれをも取り得る内容を表現する場合には、「電力等」と記載している。

＜構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る需給制御装置を車両に搭載した車両システムの概略構成を示すブロック図である。図１に例示した車両システム１は、複数の装備１０と、高圧電池２０と、低圧電池３０と、ＤＣＤＣコンバータ４０と、需給制御装置であるコントローラ５０と、高圧電池監視システム６０と、を備えている。

複数の装備１０は、車両に搭載される装置であり、所定の動作を実行するために必要な電力を使用する需要（電力需要）又は必要な電力量を消費する需要（電力量需要）を生じさせる装置である。この電力需要には、装備１０で発生した電力を電池に排出する需要を含んでいてもよいし、電力量需要には、装備１０で得られる電力量を電池に蓄積する需要を含んでいてもよい。図１では、装備１０として装備Ａ及び装備Ｂの２つが車両に搭載されている例を示したが、３つ以上の装備１０が車両に搭載されていてもよい。

高圧電池２０は、リチウムイオン電池等の充放電可能に構成された二次電池であり、例えば電力等の供給／蓄積源として車両に搭載される駆動用バッテリである。この高圧電池２０は、ＳＭＲ（システムメインリレー）２１を介して、図示しないスタータモータや走行用モータ等に電力等を供給することができる。また、高圧電池２０は、ＳＭＲ２１を介して、ＤＣＤＣコンバータ４０に電力等を出力することができる。

高圧電池監視システム６０は、高圧電池２０の状態（電圧、電流、温度、蓄電量等）を監視する。高圧電池監視システム６０は、監視する高圧電池２０の状態をコントローラ５０に随時伝える。

低圧電池３０は、鉛蓄電池やリチウムイオン電池等の充放電可能に構成された二次電池であり、例えば電力等の供給／蓄積源として車両に搭載される補機バッテリである。この低圧電池３０は、高圧電池２０から出力される電力等を蓄えることができる。また、低圧電池３０は、自らが蓄えている電力等を複数の装備１０に供給してもよい。

ＤＣＤＣコンバータ４０は、高圧電池２０に蓄えられた電力等を、所定の電圧で複数の装備１０及び低圧電池３０に出力することができる。また、ＤＣＤＣコンバータ４０は、複数の装備１０から排出される電力等を、所定の電圧で高圧電池２０に出力することができる。ＤＣＤＣコンバータ４０から出力される電力等は、コントローラ５０から指示される出力電圧値によって制御される。

コントローラ５０は、高圧電池監視システム６０から入力する高圧電池２０の状態に基づいて、複数の装備１０、ＤＣＤＣコンバータ４０、及びＳＭＲ２１を制御することができる。本実施形態のコントローラ５０では、複数の装備１０で発生した電力等の需要に対して、高圧電池２０（及び低圧電池３０）からの電力等の供給を好適に配分するための制御を実行する。

このコントローラ５０は、典型的にはプロセッサ、メモリ、及び入出力インタフェース等を含んだＥＣＵ（Electronic Control Unit）として構成され得る。コントローラ５０には、ＳＭＲ２１の接続／遮断状態を制御できるＥＣＵや、ＤＣＤＣコンバータ４０の出力電圧値を制御できるＥＣＵや、低圧電池３０の状態を監視できるＥＣＵ等、車両に搭載されるＥＣＵの一部又は全部を含むことができる。本実施形態のコントローラ５０は、メモリに格納されたプログラムをプロセッサが読み出して実行することによって、設定部５１、検出部５２、及び配分部５３の各機能を実現する。

設定部５１は、電力等の需要に対して供給／蓄積源からの電力等の供給を許容する限界を示した許容限界を、優先ランク毎に設定する。優先ランクとは、車両に求められる機能や性能等によって分類された所定のカテゴリに基づいて、複数の装備１０から生じる電力等の需要に対して、少なくとも高圧電池２０から電力等を供給する優先順位を予め定義したものである。図２に、車両に関するカテゴリに基づいて定義した優先ランクの一例を示す。

図２の例では、車両に関する安全、安心、コンプライアンス、基本性能（システム起動、通常走行）、部品保護、商品性（動力、静粛性、走行安定性、公証燃費、先進装備）、経済性、及び付加価値のカテゴリについて、優先順位が最も高い「Ｐ１」から優先順位が最も低い「Ｐ８」まで、それぞれ優先ランクが定義されている。コンプライアンスにおいては、サブカテゴリとして法規（排気）及び諸元（燃費）について優先ランク「Ｐ３－１」及び「Ｐ３－２」がさらに区分されている。部品保護においては、サブカテゴリとして故障回避（機能保護）及び劣化回避（寿命維持）について優先ランク「Ｐ５－１」「Ｐ５－２」がさらに区分されている。経済性においては、サブカテゴリとして燃費消費、ＥＶ距離、電気料金、及び補機延命について優先ランク「Ｐ７－１」、「Ｐ７－２」、「Ｐ７－３」、及び「Ｐ７－４」がさらに区分されている。なお、優先ランクの数やカテゴリ及びサブカテゴリの区分等については、車両に求められる性能や機能等に基づいて自由に設定可能である。

車両で発生し得る様々な電力等の需要は、その内容や目的に応じていずれかの優先ランクの需要要件として分類される。また、各優先ランクには、電力等の需要に対して、どこまで電力等の供給を許容するのかに関する供給要件及びどこまで電力等の蓄積を許容するのかに関する蓄積要件が、予め定められている。この優先度ランク、需要要件、供給要件、及び蓄積要件は、電力需要と電力量需要とのそれぞれについて定義されていることが望ましい。

許容限界を設定するにあたり、設定部５１は、まず各優先ランク単独での、電力等の需要に対して供給／蓄積源から電力等の供給をした場合に下降を許容できる電力等の下限値及び供給／蓄積源へ電力等の蓄積をした場合に上昇を許容できる電力等の上限値を求める。図３Ａに、少なくとも高圧電池２０を含む供給／蓄積源が各優先ランクの需要に対して許容できる電力量の上限値及び下限値の一例を示す。

図３Ａの例では、供給／蓄積源に蓄えられた電力量が現在値（実線）であるとき、優先ランクＰ１の電力量需要については、優先ランク単独の要求に対して、現在値がＰ１固有の下限値Ｌ１になるまでの電力量（絶対値）が供給可能（供給限界）であり、かつ、現在値がＰ１固有の上限値Ｈ１になるまでの電力量（絶対値）が蓄積可能（蓄積限界）であることを示している。つまり、優先ランクＰ１単独の電力量需要について、安全に関する所定の内容を満足するために下限値Ｌ１から上限値Ｈ１までの範囲の電力量変化が許容される。同様にして、優先ランクＰ２単独の電力量需要については、安心に関する所定の内容を満足するために下限値Ｌ２から上限値Ｈ２までの範囲の電力量変化が許容され、優先ランクＰ３単独の電力量需要については、コンプライアンスに関する所定の内容を満足するために下限値Ｌ３から上限値Ｈ３までの範囲の電力量変化が許容され、優先ランクＰ４単独の電力量需要については、基本性能に関する所定の内容を満足するために下限値Ｌ４から上限値Ｈ４までの範囲の電力量変化が許容され、優先ランクＰ５単独の電力量需要については、部品保護に関する所定の内容を満足するために下限値Ｌ５から上限値Ｈ５までの範囲の電力量変化が許容され、優先ランクＰ６単独の電力量需要については、商品性に関する所定の内容を満足するために下限値Ｌ６から上限値Ｈ６までの範囲の電力量変化が許容され、優先ランクＰ７単独の電力量需要については、経済性に関する所定の内容を満足するために下限値Ｌ７から上限値Ｈ７までの範囲の電力量変化が許容される。一方、優先ランクＰ８単独の電力量需要については、電力量変化が許容されていない。なお、各々の所定の内容は、車両の種類、車両に要求される性能や機能、及び規格などに基づいた電力量供給による車両搭載システムや高圧電池２０への影響（メリット／デメリット）などを考慮して、それぞれ適切に設定される。

なお、供給／蓄積源が各優先ランクの需要に対して許容できる電力の変化範囲についても、上述した電力量と同様の考え方を適用することができる。図３Ｂに、少なくとも高圧電池２０を含む供給／蓄積源が各優先ランクの需要に対して許容できる電力の上限値及び下限値の一例を示す。この場合、上限値が供給／蓄積源から供給可能な供給限界となり、下限値が蓄積可能な蓄積限界電力となる。

設定部５１は、各優先ランク単独での上限値及び下限値を求めた後、コントローラ５０が実行する配分制御（後述する）に用いる各優先ランクの制御上限値及び制御下限値をさらに求める。この制御上限値及び制御下限値は、各優先ランク単独での固有の上限値及び下限値を基準として、より高い優先ランクに対して設定された値の範囲内にトリミング処理されることによってそれぞれ求められる。このトリミング処理とは、ある優先ランクＡ単独での固有の上限値が、優先度がより高い優先ランクＢで設定された制御上限値より大きいも場合、優先ランクＡの制御上限値を優先ランクＢの制御上限値と同じ値（或いはより小さい値）に制限する処理である。また、トリミング処理とは、優先ランクＡ単独での固有の下限値が、優先度がより高い優先ランクＢで設定された制御下限値よりも小さい場合、優先ランクＡの制御下限値を優先ランクＢの制御下限値と同じ値（或いはより大きい値）に制限する処理である。図４に、図３Ａで示した電力量に関する各優先ランク単独での固有の上限値及び下限値（１点鎖線）に基づいて、各優先ランクの制御上限値及び制御下限値（太実線）を求める例を示す。

図４において、最上位の優先ランクＰ１については、単独での固有の上限値及び下限値を、優先ランクＰ１の制御上限値及び制御下限値として求める。次の優先順位である優先ランクＰ２については、単独での固有の上限値及び優先ランクＰ１で設定した制御上限値のいずれか小さい方を優先ランクＰ１の制御上限値として求め、単独での固有の下限値及び優先ランクＰ１で設定した制御下限値のいずれか大きい方を優先ランクＰ１の制御下限値として求める。よって、優先ランクＰ２も、単独での上限値及び下限値が制御上限値及び制御下限値となる。同様に、優先ランクＰ３についても、単独での上限値及び下限値が制御上限値及び制御下限値となる。しかし、優先ランクＰ４及びＰ５については、単独での上限値が優先ランクＰ３の制御上限値よりも大きくかつ単独での下限値が優先ランクＰ３の制御下限値より小さいため、優先ランクＰ３の制御上限値及び制御下限値を優先ランクＰ４及びＰ５の制御上限値及び制御下限値としてそれぞれ求める（トリミング処理）。優先ランクＰ６の制御上限値、及び優先ランクＰ７の制御下限値も同様の考え方である。このようなトリミングルールで制御上限値及び制御下限値を求めることによって、相対的に優先ランクが低い需要に対して供給可能な最大の電力又は電力量が、相対的に優先ランクが高い需要に対して供給可能な最大の電力又は電力量以下に制限される。トリミング処理することで、例えば、コンプライアンス（優先ランクＰ３）を満足させるために供給／蓄積源の使用が制限されているのにも関わらず、基本性能（優先ランクＰ４）がその制限を超えて供給／蓄積源を使用する、つまり優先されるべきコンプライアンスを無視して基本性能が動作する、といった制御が実行されることを回避することができる。

設定部５１は、制御上限値及び制御下限値を求めると、優先ランク毎に許容限界を設定する。許容限界は、各優先ランクについて、自優先ランクよりも優先度が高い他優先ランクの需要に供給する電力又は電力量を確保した上で、自優先ランクの需要への供給を許容できる電力又は電力量の上限を示した値である。例えば、優先ランクＰ３の許容限界が５０Ｗｓに設定されている場合、より優先度が高い優先ランクＰ１及びＰ２の需要に供給される電力量合計が４０Ｗｓであるときには、優先ランクＰ３の需要に対して１０Ｗｓ（＝５０－４０）まで供給が許容されるが、優先ランクＰ１及びＰ２の需要に供給される電力量合計が６０Ｗｓであれば許容限界を既に超えているため、優先ランクＰ３の需要に対して供給が許容されないこととなる。この許容限界は、図４で示した電力量の場合、電力量の供給に関する許容限界を電力量の「現在値－制御下限値」によって算出できる。図５に、図４で示した現在値と制御下限値とに基づいて電力量の供給に関する許容限界（実線）を設定した例を示す。なお、図４で示した現在値と制御上限値とに基づいて、電力量の蓄積に関する許容限界を「制御上限値－現在値」によって算出することができる。この電力量の蓄積に関する許容限界を設定に反映させれば、例えば図５に示す電力量の供給に関する許容限界を電力量が増大する方向に変動させることができ、許容可能な範囲が拡大される。

検出部５２は、複数の装備１０において発生した電力等の需要を検出する。また、検出部５２は、発生した電力等の需要によって要求される電力又は電力量や、発生した電力等の需要の優先ランクの情報を取得する。検出部５２は、この情報を、電力等の需要を検出した装備１０から受信することで取得してもよいし、装備１０が発生する電力等の需要と要求される電力又は電力量や優先ランクとを紐付けたテーブル等を予めコントローラ５０が保持しておき、電力等の需要の検出に応じてこのテーブルから取得するようにしてもよい。

配分部５３は、検出部５２で電力等の需要が検出されるたびに、設定部５１が設定する優先ランク毎の許容限界に基づいて、車両で発生している電力等の需要に対して供給／蓄積源から供給する電力又は電力量を優先ランクの高い方から順に配分するための制御を実施する。この配分制御について、以下に詳細に説明する。

＜制御＞
図面をさらに参照して、本発明の一実施形態に係る需給制御装置であるコントローラ５０が実行する配分制御を説明する。以下、電力需要及び電力量需要のそれぞれにおける配分制御を説明する。

（１）電力量配分制御
（１－１）フローチャート
図６Ａ及び図６Ｂは、装備１０から生じた電力量需要に対して、コントローラ５０が実行する電力量配分制御の処理手順を示すフローチャートである。図６Ａの処理と図６Ｂの処理とは、結合子Ｘで結ばれる。図６Ａ及び図６Ｂに示す電力量配分制御は、コントローラ５０が、装備１０が起動するなどして新たな電力量需要の発生を検出したことによって開始される。

ステップＳ６０１：コントローラ５０が、電力量の配分に関する再計算が必要となる電力量配分の見直しが必要か否かを判断する。この電力量配分の見直しが必要な場合とは、例えば、電力量需要が新たに発生したり、発生していた電力量需要が無くなったりすることによって、車両における電力量需要の状況が変化した場合や、車両の状態（高圧電池２０の状態や各種システムの状態等）によって電力量供給の状況が変化した場合等である。又は、所定の時間間隔で電力量配分の見直しを行ってもよい。電力量配分の見直しが必要であると判断された場合は（ステップＳ６０１、はい）、ステップＳ６０２に処理が進む。

ステップＳ６０２：コントローラ５０が、電力量需要のタスク処理を実施する。このタスク処理では、新たに発生した電力量需要がタスクとして割り付けられ、また無くなった電力量需要のタスクが削除される。電力量需要のタスク処理が完了すると、ステップＳ６０３に処理が進む。

ステップＳ６０３：コントローラ５０が、優先ランク毎（サブカテゴリがあればサブカテゴリ毎）に、電力量需要に対して供給可能な電力量の上限値である許容限界を設定する。優先ランク毎に許容限界が設定されると、ステップＳ６０４に処理が進む。

ステップＳ６０４：コントローラ５０が、優先ランク毎（サブカテゴリがあればサブカテゴリ毎）に、電力量需要によって要求されている電力量である要求電力量を算出する。この要求電力量は、優先ランク毎にタスクで要求されている全ての電力量を合計することで算出される。優先ランク毎に要求電力量が算出されると、ステップＳ６０５に処理が進む。

ステップＳ６０５：コントローラ５０が、高圧電池２０から供給している電力量の合計値を示す「総供給電力量」にゼロ（Ｗｓ）を代入して、総供給電力量を初期化する。総供給電力量が初期化されると、ステップＳ６０６に処理が進む。

ステップＳ６０６：コントローラ５０が、優先ランクＰｉの要求電力量［Ｐｉ］を、優先ランクＰｉに対する供給電力量［Ｐｉ］として設定する。供給電力量［Ｐｉ］の設定が完了すると、ステップＳ６０７に処理が進む。

ステップＳ６０７：コントローラ５０が、優先ランクＰｉの要求電力量［Ｐｉ］が、優先ランクＰｉよりも高い優先ランクの需要のためにこれまで供給された総供給電力量を優先ランクＰｉの許容限界［Ｐｉ］から減算した値Ａよりも、大きいか否かを判断する。この判断は、優先ランクＰｉの要求電力量［Ｐｉ］を全て満足できるかどうかを判断するために行われる。優先ランクＰｉの要求電力量［Ｐｉ］が値Ａよりも大きい場合は（ステップＳ６０７、はい）、要求電力量［Ｐｉ］を全て満足できないと判断してステップＳ６０８に処理が進み、優先ランクＰｉの要求電力量［Ｐｉ］が値Ａ以下である場合は（ステップＳ６０７、いいえ）、要求電力量［Ｐｉ］を全て満足できると判断してステップＳ６０９に処理が進む。

ステップＳ６０８：コントローラ５０が、優先ランクＰｉの供給電力量［Ｐｉ］を、優先ランクＰｉの許容限界［Ｐｉ］からこれまでの総供給電力量を減算した値Ａに設定し直す。ただし、値Ａがマイナスの場合には供給電力量［Ｐｉ］にゼロが設定される（下限ガード）。優先ランクＰｉの供給電力量［Ｐｉ］が設定し直されると、ステップＳ６０９に処理が進む。

ステップＳ６０９：コントローラ５０が、これまでの総供給電力量にステップＳ６０６又はステップＳ６０８で求めた優先ランクＰｉの供給電力量［Ｐｉ］を加算して、総供給電力量を設定（更新）する。総供給電力量の設定（更新）が完了すると、ステップＳ６０６に処理が進む。

上記ステップＳ６０６～Ｓ６０９の処理は、最も高い優先ランクから降順で実施され、最も低い優先ランクによる供給電力量［Ｐｉ］によって総供給電力量が更新されるまで、継続して実施される。

ステップＳ６１０：コントローラ５０が、総供給電力量がゼロ（Ｗｓ）を越えているか否かを判断する。この判断は、コントローラ５０において、全ての装備１０から電力量需要が生じなくなったかどうかを判断するために行われる。総供給電力量がゼロ（Ｗｓ）を越えている場合は（ステップＳ６１０、はい）、まだ電力量需要があると判断してステップＳ６１１に処理が進み、総供給電力量がゼロ（Ｗｓ）になった場合は（ステップＳ６１０、いいえ）、電力量需要が無くなったと判断してステップＳ６１２に処理が進む。

ステップＳ６１１：コントローラ５０が、ＤＣＤＣコンバータ４０を作動させて出力電圧値を制御し、ステップＳ６０９で設定した総供給電力量を高圧電池２０から各装備１０に供給する供給処理を実行（継続）する。供給処理を実行すると、ステップＳ６０１に処理が戻る。

ステップＳ６１２：コントローラ５０が、ＤＣＤＣコンバータ４０を停止して、高圧電池２０から電力量を各装備１０に供給する供給処理を終了する。供給処理が終了する本電力量配分制御が終了する。

（１－２）具体例
図７及び図８をさらに用いて、上述した図６ＢのステップＳ６０６～Ｓ６０９で行われる処理の具体例を説明する。図７及び図８は、高圧電池２０から各装備１０に電力量が汲み出される場面における電力量需要の一例を説明する図である。図７は、電力量の汲み出し処理に関して各装備１０から発生し得る電力量需要を例示したものであり、電力量需要の分類先である需要要件として、優先ランクＰ４の基本性能、優先ランクＰ５の部品保護、優先ランクＰ６の商品性、及び優先ランクＰ７の経済性が予め定義されている。また、図７では、一例ではあるが、電力量の汲み出し処理に関する所定の供給要件がそれぞれ予め定義されている。図８は、電力量の汲み出し処理に関して、優先ランクＰ４の基本性能について電力量ｐｗ４（Ｗｓ）の需要が、優先ランクＰ５の部品保護について電力量ｐｗ５（Ｗｓ）の需要が、優先ランクＰ６の商品性について電力量ｐｗ６（Ｗｓ）の需要が、及び優先ランクＰ７の経済性について電力量ｐｗ７（Ｗｓ）の需要が、それぞれ発生している例を示している。

優先ランクＰ４の基本性能に関して発生する汲み出し処理の電力量需要としては、車両が起動不能となることを回避するための需要が考えられ、駐車中又は走行終了後に車両に搭載されたＥＣＵのソフトウエアプログラムをオンラインで更新するリプロ処理を実行するために必要な電力量を要求する需要を、例示できる。リプロ処理を実行するために必要な電力量は、更新対象となるＥＣＵにおけるリプロ処理の実行時間（開始から完了までの時間）と動作電力とに基づいて求めることができる。この優先ランクＰ４の基本性能に関して発生する汲み出し処理の電力量需要に対する供給要件としては、一例として、クランキング動作が可能な下限ＳＯＣ＋αまでの範囲で高圧電池２０から電力量を供給できることが定義されている。

優先ランクＰ５の部品保護に関して発生する汲み出し処理の電力量需要としては、低圧電池３０のバッテリ上がりを回避したり低圧電池３０の耐久性を確保したりするための需要が考えられ、駐車等で車両を長期間放置している間に生じる自己放電や暗電流による低圧電池３０の蓄電量低下の防止に必要な電力量を要求する需要を、例示できる。低圧電池３０の蓄電量低下の防止に必要な電力量は、低圧電池３０を所定の蓄電量まで充電するために高圧電池２０から汲み出される電力量として求めることができる。汲み出しのタイミングは、自己放電のスピードや暗電流量等に基づいて定められ、汲み出される電力量は低圧電池３０の蓄電量に依存する。この優先ランクＰ５の部品保護に関して発生する汲み出し処理の電力量需要に対する供給要件としては、一例として、汲み出し中にＤＣＤＣコンバータ４０を過熱から保護できる範囲で高圧電池２０から電力量を供給できることが定義されている。

また、優先ランクＰ５の部品保護に関して発生する汲み出し処理の他の電力量需要としては、車両ドアの開閉時やイグニッションオフ時等の定型の動作パターンに連動して毎回作動する定期作動デバイス（電子ミラー、室内照明等）に必要な電力量を要求する需要を、例示できる。定期作動デバイスの動作に必要な電力量は、デバイスの消費電力と作動時間（タイムガードを設けてもよい）とに基づいて求めることができる。

優先ランクＰ６の商品性に関して発生する汲み出し処理の電力量需要としては、先進装備の動作を保証するための需要が考えられ、非走行中にユーザ操作に基づく装備の手動動作やシステム指示による装備の自動動作に必要な電力量を要求する需要を、例示できる。特定の装備の動作に必要な電力量は、動作時間と動作電力とに基づいて求めることができる。なお、動作時間が限定的な装備は電力量の算出は容易であるが、動作時間が任意の装備については終了まで時間を求めることが難しいため、所定の時限を設けて電力量の算出するようにすればよい。この優先ランクＰ６の商品性に関して発生する汲み出し処理の電力量需要に対する供給要件としては、一例として、乗車後ユーザにインパクトを与えられるよう駐車中における蓄電量の変動がΔＳＯＣ上下限に収まる範囲で高圧電池２０から電力量を供給できることが定義されている。

優先ランクＰ７の経済性に関して発生する汲み出し処理の電力量需要としては、上述した低圧電池３０の蓄電量低下を回避するための電力量需要、定期作動デバイスを動作させるための電力量需要、及び特定の装備の動作させるための電力量需要が多数実施された場合に、低圧電池３０の寿命の延長（延命）を図るために必要な電力量を要求する需要を、例示できる。

図６Ｂの処理において、最初のステップＳ６０６では、最上位である優先ランクＰ１に対する供給電力量［Ｐ１］が設定される。図８に示す汲み出し処理の例では、優先ランクＰ１の電力量需要が発生していないので、要求電力量［Ｐ１］はゼロ（Ｗｓ）となり、よって供給電力量［Ｐ１］もゼロ（Ｗｓ）に設定される。続くステップＳ６０７では、要求電力量［Ｐ１］と、許容限界［Ｐ１］から総供給電力量を減算した値Ａとの、大小が比較判断される。しかし、許容限界［Ｐ１］＝Ｇ１（Ｗｓ）に対して要求電力量［Ｐ１］及び総供給電力量ともにゼロ（Ｗｓ）であるため、ステップＳ６０７の判断結果が「いいえ」となる。続くステップＳ６０９では、ゼロ（Ｗｓ）の総供給電力量にゼロ（Ｗｓ）の供給電力量［Ｐ１］が加算されるも、総供給電力量には変化がなくゼロ（Ｗｓ）のままとなる。

続く優先ランクＰ２に対する供給電力量［Ｐ２］の設定及び優先ランクＰ３に対する供給電力量［Ｐ３］の設定に関しても、各優先ランクＰ２及びＰ３において電力量需要が発生していない。よって、ステップＳ６０６～Ｓ６０９の処理が行われても、総供給電力量はゼロ（Ｗｓ）のままとなる。

続いて、優先ランクＰ４に対する供給電力量［Ｐ４］が設定される。図８に示す汲み出し処理の例では、優先ランクＰ４の要求電力量［Ｐ４］＝ｐｗ４（Ｗｓ）が発生しているので、ステップＳ６０６において供給電力量［Ｐ４］に要求電力量［Ｐ４］＝ｐｗ４（Ｗｓ）が代入される。続くステップＳ６０７では、要求電力量［Ｐ４］と、許容限界［Ｐ４］から総供給電力量を減算した値Ａとの、大小が比較判断される。この処理では、総供給電力量がゼロ（Ｗｓ）であるため、要求電力量［Ｐ４］＝ｐｗ４（Ｗｓ）は許容限界［Ｐ４］＝Ｇ４（Ｗｓ）よりも小さくなり、ステップＳ６０７の判断結果が「いいえ」となる。続くステップＳ６０９では、ゼロ（Ｗｓ）の総供給電力量にｐｗ４（Ｗｓ）の供給電力量［Ｐ４］が加算されて、総供給電力量＝ｐｗ４（Ｗｓ）となる。

続いて、優先ランクＰ５に対する供給電力量［Ｐ５］が設定される。図８に示す汲み出し処理の例では、優先ランクＰ５の要求電力量［Ｐ５］＝ｐｗ５（Ｗｓ）が発生しているので、ステップＳ６０６において供給電力量［Ｐ５］に要求電力量［Ｐ５］＝ｐｗ５（Ｗｓ）が代入される。続くステップＳ６０７では、要求電力量［Ｐ５］と、許容限界［Ｐ５］から総供給電力量を減算した値Ａとの、大小が比較判断される。この処理では、許容限界［Ｐ５］＝Ｇ５（Ｗｓ）から総供給電力量＝ｐｗ４（Ｗｓ）を減算した値Ａ＝Ｇ５－ｐｗ４（Ｗｓ）が、要求電力量［Ｐ５］＝ｐｗ５（Ｗｓ）よりも小さくなるため、ステップＳ６０７の判断結果が「はい」となる。続くステップＳ６０８では、ステップＳ６０７で求めた値Ａ＝Ｇ５－ｐｗ４（Ｗｓ）が、優先ランクＰ５に対する供給電力量［Ｐ５］として設定される。すなわち、許容限界［Ｐ５］を上限として、優先ランクＰ５の電力量需要の一部について電力量供給が許容される。続くステップＳ６０９では、総供給電力量＝ｐｗ４（Ｗｓ）に供給電力量［Ｐ５］＝Ｇ５－ｐｗ４（Ｗｓ）が加算されて、総供給電力量＝Ｇ５（Ｗｓ）となる。つまり、総供給電力量は、優先ランクＰ５の許容限界［Ｐ５］となる。

続いて、優先ランクＰ６に対する供給電力量［Ｐ６］が設定される。図８に示す汲み出し処理の例では、優先ランクＰ６の要求電力量［Ｐ６］＝ｐｗ６（Ｗｓ）が発生しているので、ステップＳ６０６において供給電力量［Ｐ６］に要求電力量［Ｐ６］＝ｐｗ６（Ｗｓ）が代入される。続くステップＳ６０７では、要求電力量［Ｐ６］と、許容限界［Ｐ６］から総供給電力量を減算した値Ａとの、大小が比較判断される。この処理では、許容限界［Ｐ６］＝Ｇ６（Ｗｓ）から総供給電力量＝Ｇ５（Ｗｓ）を減算した値Ａ＝Ｇ６－Ｇ５（Ｗｓ）がマイナスとなり、要求電力量［Ｐ５］＝ｐｗ６（Ｗｓ）よりも小さくなるため、ステップＳ６０７の判断結果が「はい」となる。続くステップＳ６０８では、ステップＳ６０７で求めた値Ａ＝Ｇ６－Ｇ５がマイナスであるため、優先ランクＰ６に対する供給電力量［Ｐ６］にはゼロ（Ｗｓ）が代入される。つまり、優先ランクＰ１～Ｐ５の電力量需要に対してこれまでに配分した電力量がすでに許容限界を超えているため、優先ランクＰ６の電力量需要に対しては電力量の配分が一切なく、電力量が供給されないことになる。

続く優先ランクＰ７に対する供給電力量［Ｐ７］の設定及び優先ランクＰ８に対する供給電力量［Ｐ８］の設定に関しても、優先ランクＰ６と同様に、優先ランクＰ１～Ｐ５の電力量需要に対してこれまでに配分した電力量がすでに許容限界を超えているため、優先ランクＰ７及びＰ８の電力量需要に対しては電力量の配分が一切なく、電力量が供給されないことになる。

この電力量配分制御によれば、複数の装備１０から電力量需要が発生した場合には、電力量の供給／蓄積源である高圧電池２０の蓄電状態に応じた範囲内で、各装備１０に対する電力量供給の配分を好適に調整することが可能となる。

ここで、制御上限値及び制御下限値のトリミング処理を行わない場合を比較して説明する。例えば、図８において優先ランクＰ７の許容限界［Ｐ７］が、図３Ａに示す優先ランク単独での下限値に設定されている（許容限界［Ｐ３］＝Ｇ３以上）と仮定する。この場合、要求電力量［Ｐ７］＝ｐｗ７（Ｗｓ）と、トリミング処理されていない許容限界［Ｐ７］から総供給電力量を減算した値Ａ＝Ｇ７－Ｇ５（Ｗｓ）がゼロではなくなるため、要求電力量［Ｐ７］の全て（ステップＳ６０６）又は一部（ステップＳ６０８）が供給電力量［Ｐ７］として設定されて、優先ランクＰ７の電力量需要の全部又は一部について電力量供給が許容される。

従って、上記のように制御上限値及び制御下限値のトリミング処理を行わない場合には、優先ランクＰ６の電力量需要に対して全く電力量が供給されていないにもかかわらず、優先ランクＰ７の電力量需要の一部について電力量供給が行われる事態が生じることとなる。すなわち、優先ランクに逆らって電力量の需給が行われ、配分が適切とは言えない。そこで、本実施形態では、制御上限値及び制御下限値のトリミング処理を実施することで、優先ランクに基づいた適切な電力量の需給を保証している。

（２）電力配分制御
上述した電力量配分制御と同様に、装備１０から生じた電力需要に対して電力配分制御を行うことが可能である。

図９Ａ及び図９Ｂは、装備１０から生じた電力需要に対して、コントローラ５０が実行する電力配分制御の処理手順を示すフローチャートである。図９Ａの処理と図９Ｂの処理とは、結合子Ｙで結ばれる。図９Ａ及び図９Ｂに示す電力配分制御は、コントローラ５０が、装備１０が起動するなどして新たな電力需要の発生を検出したことによって開始される。

ステップＳ９０１：コントローラ５０が、電力の配分に関する再計算が必要となる電力配分の見直しが必要か否かを判断する。この電力配分の見直しが必要な場合とは、例えば、電力需要が新たに発生したり、発生していた電力需要が無くなったりすることによって、車両における電力需要の状況が変化した場合や、車両の状態（高圧電池２０の状態や各種システムの状態等）によって電力供給の状況が変化した場合等である。又は、所定の時間間隔で電力配分の見直しを行ってもよい。電力配分の見直しが必要であると判断された場合は（ステップＳ９０１、はい）、ステップＳ９０２に処理が進む。

ステップＳ９０２：コントローラ５０が、電力需要のタスク処理を実施する。このタスク処理では、新たに発生した電力需要がタスクとして割り付けられ、また無くなった電力需要のタスクが削除される。電力需要のタスク処理が完了すると、ステップＳ９０３に処理が進む。

ステップＳ９０３：コントローラ５０が、優先ランク毎（サブカテゴリがあればサブカテゴリ毎）に、電力需要に対して供給可能な電力の上限値である許容限界を設定する。優先ランク毎に許容限界が設定されると、ステップＳ９０４に処理が進む。

ステップＳ９０４：コントローラ５０が、優先ランク毎（サブカテゴリがあればサブカテゴリ毎）に、電力需要によって要求されている電力である要求電力を算出する。この要求電力は、優先ランク毎にタスクで要求されている全ての電力を合計することで算出される。優先ランク毎に要求電力が算出されると、ステップＳ９０５に処理が進む。

ステップＳ９０５：コントローラ５０が、高圧電池２０から供給している電力の合計値を示す「総供給電力」及び高圧電池２０から供給可能な電力の上限値を示す「供給上限電力」にゼロ（Ｗ）を代入して、総供給電力及び供給上限電力をそれぞれ初期化する。総供給電力及び供給上限電力が初期化されると、ステップＳ９０６に処理が進む。

ステップＳ９０６：コントローラ５０が、優先ランクＰｊの要求電力［Ｐｊ］を、優先ランクＰｊに対する供給電力［Ｐｊ］として設定する。供給電力［Ｐｊ］の設定が完了すると、ステップＳ９０７に処理が進む。

ステップＳ９０７：コントローラ５０が、優先ランクＰｊの要求電力［Ｐｊ］が、優先ランクＰｊよりも高い優先ランクの需要のために現在供給されている総供給電力を優先ランクＰｊの許容限界［Ｐｊ］から減算した値Ｂよりも、大きいか否かを判断する。この判断は、優先ランクＰｊの要求電力［Ｐｊ］を全て満足できるかどうかを判断するために行われる。優先ランクＰｊの要求電力［Ｐｊ］が値Ｂよりも大きい場合は（ステップＳ９０７、はい）、要求電力［Ｐｊ］を全て満足できないと判断してステップＳ９０８に処理が進み、優先ランクＰｊの要求電力［Ｐｊ］が値Ｂ以下である場合は（ステップＳ９０７、いいえ）、要求電力［Ｐｊ］を全て満足できると判断してステップＳ９０９に処理が進む。

ステップＳ９０８：コントローラ５０が、優先ランクＰｊの供給電力［Ｐｊ］を、優先ランクＰｊの許容限界［Ｐｊ］から現在の総供給電力を減算した値Ｂに設定し直す。ただし、値Ｂがマイナスの場合には供給電力［Ｐｊ］にゼロが設定される（下限ガード）。優先ランクＰｊの供給電力［Ｐｊ］が設定し直されると、ステップＳ９０９に処理が進む。

ステップＳ９０９：コントローラ５０が、現在の総供給電力にステップＳ９０６又はステップＳ９０８で求めた優先ランクＰｊの供給電力［Ｐｊ］を加算して、総供給電力を設定（更新）する。総供給電力の設定（更新）が完了すると、ステップＳ９１０に処理が進む。

ステップＳ９１０：コントローラ５０が、優先ランクＰｊの供給電力［Ｐｊ］がゼロ（Ｗ）を越えるか否かを判断する。供給電力［Ｐｊ］がゼロ（Ｗ）を越える場合は（ステップＳ９１０、はい）、ステップＳ９１１に処理が進み、供給電力［Ｐｊ］がゼロ（Ｗ）である場合は（ステップＳ９１０、いいえ）、ステップＳ９０６に処理が進む。

ステップＳ９１１：コントローラ５０が、供給上限電力に優先ランクＰｊの許容限界［Ｐｊ］を代入する。この処理により、供給上限電力は、常に総供給電力と等しくなる許容限界に設定されることになる（上限ガード）。供給上限電力が設定されると、ステップＳ９０６に処理が進む。

上記ステップＳ９０６～Ｓ９１１の処理は、最も高い優先ランクから降順で実施され、最も低い優先ランクによる供給電力［Ｐｊ］によって総供給電力が更新されて供給上限電力が設定されるまで、継続して実施される。

ステップＳ９１２：コントローラ５０が、総供給電力がゼロ（Ｗ）を越えているか否かを判断する。この判断は、コントローラ５０において、全ての装備１０から電力需要が生じなくなったかどうかを判断するために行われる。総供給電力がゼロ（Ｗ）を越えている場合は（ステップＳ９１２、はい）、まだ電力需要があると判断してステップＳ９１３に処理が進み、総供給電力がゼロ（Ｗ）になった場合は（ステップＳ９１２、いいえ）、電力需要が無くなったと判断してステップＳ９１４に処理が進む。

ステップＳ９１３：コントローラ５０が、ＤＣＤＣコンバータ４０を作動させて出力電圧値を制御し、ステップＳ９０９で設定した総供給電力を高圧電池２０から各装備１０に供給する供給処理を実行（継続）する。供給処理を実行すると、ステップＳ９１５に処理が進む。

ステップＳ９１４：コントローラ５０が、ＤＣＤＣコンバータ４０を停止して、高圧電池２０から電力を各装備１０に供給する供給処理を終了する。供給処理が終了する本電力配分制御が終了する。

ステップＳ９１５：コントローラ５０が、ＤＣＤＣコンバータ４０から出力される電力がステップＳ９１１で設定した供給上限電力以下に制限されるように、ＤＣＤＣコンバータ４０に指示する出力電圧値を制御する。この制御によって、高圧電池２０から供給能力の限界を超える電力が装備１０に供給されてしまうことを防止することができる。

この電力配分制御によれば、複数の装備１０から電力需要が発生した場合には、電力の供給／蓄積源である高圧電池２０の供給能力の範囲内で、各装備１０に対する電力供給の配分を好適に調整することが可能となる。

＜応用例＞
次に、図１０乃至図１５を参照して、優先ランク毎の許容限界の設定に関する応用例を説明する。この応用例では、電力等の需要が発生する頻度に基づいて予め定義された「発生頻度ランク」をさらに用いて、許容限界を設定する。この発生頻度ランクは、コントローラ５０の設定部５１が設定及び保持している。

発生頻度ランクは、電力等の需要が発生する頻度に応じて定義されており、例えば図１０に示すように、車両の走行毎に必ず発生する等常時発生する電力等の需要に発生頻度ランクＦ１が、大半のユーザに高頻度で発生する電力等の需要に発生頻度ランクＦ２が、一定のユーザに中頻度で発生する電力等の需要に発生頻度ランクＦ３が、極限られたユーザに低頻度で発生する電力等の需要に発生頻度ランクＦ４が、特殊な車両状況において希に発生する電力等の需要に発生頻度ランクＦ５が、付与されている。図１０は、優先ランクＰ３－２の諸元（燃費）について定義された発生頻度ランクの一例を示す図である。

発生頻度ランクＦ１の電力等の需要としては、車両ドアの開閉時等の定型の動作パターンに連動して毎回作動する定期作動デバイス（電子ミラー等）から要求される需要を例示できる。このような発生頻度ランクＦ１の電力等の需要は、燃費への影響が大きくなるため、燃費の悪化がほぼゼロとなるように供給要件が設定されることが好ましい。また、発生頻度ランクＦ３の電力等の需要としては、蓄電量低下の防止のために低圧電池３０から要求される需要を例示できる。このような発生頻度ランクＦ３の電力等の需要は、燃費への影響が少ないため、少量の燃費悪化を許容する供給要件が設定されることが好ましい。また、発生頻度ランクＦ５の電力等の需要としては、ソフトウエアプログラムをオンラインで更新するリプロ処理を実行するためにＥＣＵから要求される需要を例示できる。このような発生頻度ランクＦ５の電力等の需要は、燃費への影響よりも優先して実行すべき処理が多いため、燃費の悪化は不問とする供給要件が設定されることが好ましい。

図１１及び図１２に、発生頻度ランクに基づいて優先ランクＰ３－２の諸元（燃費）の供給要件を設定する具体例を示す。発生頻度ランクＦ１の電力等の需要に対しては、高圧電池２０の制御中心ＳＯＣからの低下幅ΔＳＯＣを少なくとどめる供給要件が設定される（図１１）。本来の制御中心ＳＯＣからの低下幅ΔＳＯＣを小さくすることで、高圧電池２０の蓄電量を制御中心ＳＯＣに戻すためにエンジンを始動させて発電する頻度を少なくすることができ、燃費の悪化をほぼゼロとすることができる（図１２）。一方、発生頻度ランクＦ５の電力等の需要に対しては、高圧電池２０の制御中心ＳＯＣからの低下幅ΔＳＯＣを大きく許容する供給要件が設定される（図１１）。本来の制御中心ＳＯＣからの低下幅ΔＳＯＣを大きくすることで、高圧電池２０を充電するためにエンジン始動の頻度が増えて燃費が悪化するが、装備１０の処理が問題なく動作するように装備１０の電力等の需要に対する電力又は電力量の供給を優先させる（図１２）。

図１３に、図５で示した電力量供給に関する許容限界を発生頻度ランクを用いて設定した例を示す。図１３の例では、優先ランクＰ３－２の諸元（燃費）について、頻度が高い電力量需要（発生頻度ランクＦ１側）に対しては、許容限界を低く設定して電力量の供給を制限し、頻度が低い電力量需要（発生頻度ランクＦ５側）に対しては、許容限界を高く設定して多くの電力量の供給を許容する。このように、低頻度の電力量需要ほど供給を許容する（緩和側にシフトする）ように制御することによって、電力量の供給に過剰な制限がかからないようにすることができる。

図１４に、図６Ａで示した電力量配分制御の処理に、発生頻度ランクを用いた場合のフローチャートを示す。図１４では、図６ＡのステップＳ６０３に代えてステップＳ１４０１及びＳ１４０２が実行される。発生頻度ランクを用いた場合は、ステップＳ６０２で電力量需要のタスク処理が完了すると、ステップＳ１４０１に処理が進む。

ステップＳ１４０１：コントローラ５０が、優先ランク毎（サブカテゴリがあればサブカテゴリ毎）に、発生頻度ランクを設定する。この際、同一の優先ランクにおいて発生頻度ランクが異なる複数のタスクが発生している場合には、その中で最も低い発生頻度ランクに設定される。発生頻度ランクが設定されると、ステップＳ１４０２に処理が進む。

ステップＳ１４０２：コントローラ５０が、優先ランク毎（サブカテゴリがあればサブカテゴリ毎）に、ステップＳ１４０１で設定した発生頻度ランクに応じて、電力量需要に対して供給可能な電力量の上限値である許容限界を設定する。優先ランク毎に発生頻度ランクに応じた許容限界が設定されると、ステップＳ６０４に処理が進む。ステップＳ６０４以降は、上述した通りである。

図１５に、図９Ａで示した電力配分制御の処理に、発生頻度ランクを用いた場合のフローチャートを示す。図１５では、図９ＡのステップＳ９０３に代えてステップＳ１５０１及びＳ１５０２が実行される。発生頻度ランクを用いた場合は、ステップＳ９０２で電力需要のタスク処理が完了すると、ステップＳ１５０１に処理が進む。

ステップＳ１５０１：コントローラ５０が、優先ランク毎（サブカテゴリがあればサブカテゴリ毎）に、発生頻度ランクを設定する。この際、同一の優先ランクにおいて発生頻度ランクが異なる複数のタスクが発生している場合には、その中で最も低い発生頻度ランクに設定される。発生頻度ランクが設定されると、ステップＳ１５０２に処理が進む。

ステップＳ１５０２：コントローラ５０が、優先ランク毎（サブカテゴリがあればサブカテゴリ毎）に、ステップＳ１５０１で設定した発生頻度ランクに応じて、電力需要に対して供給可能な電力の上限値である許容限界を設定する。優先ランク毎に発生頻度ランクに応じた許容限界が設定されると、ステップＳ９０４に処理が進む。ステップＳ９０４以降は、上述した通りである。

なお、上記応用例では、発生頻度ランクは、電力等の需要に基づいて予め固定的に定義されている場合を説明した。しかし、コントローラ５０等が電力等の需要が発生した回数等を記憶しておき、発生回数の変化に応じて許容限界を動的に変更できるようにしてもよい。

また、上記応用例では、電力等を消費する需要について説明したが、電力等を蓄積する需要についても同様に考えることができる。例えば、発生頻度ランクの高い蓄積需要については、その後に蓄積需要が発生するたびに効率良く回生電力が取り込めるように、高圧電池２０の制御中心ＳＯＣからの上昇幅ΔＳＯＣを小さくした供給要件（蓄積要件）が設定されてもよいし、発生頻度ランクの低い蓄積需要については、そのときに出来るだけ多くの回生電力を取り込めるように、高圧電池２０の制御中心ＳＯＣからの上昇幅ΔＳＯＣを大きくした供給要件（蓄積要件）が設定されてもよい。

＜他の応用例＞
複数の装備１０から要求される電力又は電力量の合計が高圧電池２０の許容限界を超えて電力等の需要を満足できなくなった場合、コントローラ５０が、任意の装備１０に対して電力又は電力量の制限（動作の制限）を要求したり、電力等の需要の停止（動作の停止）を要求したり、できるようにしてもよい。また、装備１０に電力等の需要の制限や停止を要求しても電力等の不足が解消しない場合には、コントローラ５０が、低圧電池３０から装備１０へ電力等を一時的にバックアップ供給できるようにしてもよい。

なお、高圧電池２０からの電力量の汲み出しが長期に亘って継続され、高圧電池２０の蓄電量が所定の値まで低下して供給不能になった場合には、コントローラ５０によってＳＭＲ２１を強制的に遮断させてもよい。これにより、高圧電池２０を保護することができる。

［作用・効果］
以上のように、本発明の一実施形態に係る需給制御装置によれば、供給／蓄積源（高圧電池）からパワー（電力）又はエネルギー（電力量）を供給する優先順位を示す優先ランクを予め定義し、車両で発生し得る様々なパワー（電力）又はエネルギー（電力量）の需要をいずれかの優先ランクに分類する。各優先ランクには、より高い優先ランクに設定された値の範囲内で供給／蓄積源（高圧電池）からパワー（電力）又はエネルギー（電力量）の供給を許容する上限値を示した許容限界をそれぞれ設定する（トリミング処理）。そして、各優先ランクの需要に対して供給／蓄積源（高圧電池）から供給するパワー（電力）又はエネルギー（電力量）を、この許容限界に基づいて優先ランクの順に配分する。

このように、トリミング処理された優先ランク毎の許容限界を超えないように制限してパワー（電力）又はエネルギー（電力量）の需要に対するパワー（電力）又はエネルギー（電力量）の供給を優先ランクの順に配分するので、相対的に優先ランクが低い需要に対して供給可能な最大のパワー（電力）又はエネルギー（電力量）が、相対的に優先ランクが高い需要に対して供給可能な最大のパワー（電力）又はエネルギー（電力量）以下に制限される。このため、例えば、低い優先ランクのパワー（電力）又はエネルギー（電力量）の需要に対するエネルギー（電力量）の供給が、高い優先ランクのパワー（電力）又はエネルギー（電力量）の需要に対するパワー（電力）又はエネルギー（電力量）の供給よりも優先的に実施されてしまうことを防止することができる。よって、パワー（電力）又はエネルギー（電力量）の需要と供給を優先度に基づいて適切に制御することができる。

また、本実施形態に係る需給制御装置によれば、パワー（電力）又はエネルギー（電力量）の需要が新たに発生するたびに、優先ランクが高い需要から順に各優先ランクの許容限界を上限として各需要が要求するパワー（電力）又はエネルギー（電力量）を可能な範囲で割り当てることで、各需要に対して供給するパワー（電力）又はエネルギー（電力量）の配分をそれぞれ制御する。

このように、優先ランクが高い需要から順番に供給／蓄積源（高圧電池）から供給するパワー（電力）又はエネルギー（電力量）を配分するように制御するので、複数の需要が同時に重複して発生しても、優先ランクが相対的に高い需要を優先して満足させつつ、優先ランクが相対的に低い需要にも対応することが可能となる。よって、パワー（電力）又はエネルギー（電力量）の需要と供給を優先度に基づいて適切に制御することができる。

複数の優先ランクでは、車両の安全に関するカテゴリに高いランクを付与しておくことで、車両に求められる安全に必要な機能や性能等の実行のためにパワー（電力）又はエネルギー（電力量）を優先させて供給することができる。

また、パワー（電力）又はエネルギー（電力量）の需要が発生する頻度を示す複数の発生頻度ランクをさらに定義しておけば、複数の優先ランク毎の許容限界をこの発生頻度ランクに応じて変更可能である。これにより、例えば、パワー（電力）又はエネルギー（電力量）の需要が発生する頻度が少ない発生頻度ランクほど許容限界を大きく設定することができ、特定の需要に対して過剰な供給制限が行われることを回避することができる。

また、パワー（電力）需要による許容限界とエネルギー（電力量）需要による許容限界との両方を判断することも可能である。例えば、低パワー（低電力）で長時間要求する需要に対してはエネルギー（電力量）需要の許容限界によって限界を超える供給を制限することができ、またエネルギー（電力量）は少ないが供給／蓄積源（高圧電池）の供給能力を超えてしまう高電圧を短時間だけ要求する需要に対してはパワー（電力）需要の許容限界によって限界を超える供給を制限することができる。この場合の配分制御では、パワー（電力）の許容限界又はエネルギー（電力量）の許容限界のいずれかで制限を受けた需要については、その需要を破棄するなどして、他の需要に対するパワー（電力）又はエネルギー（電力量）の配分見直しを実施することが考えられる。

なお、上記実施形態で説明した電力又は電力量の需要と供給を制御する需給制御装置は、高圧電池が搭載された車両以外においても、電力又は電力量の入出力が可能な供給／蓄積源が搭載された工業製品に適用可能である。また、本需給制御装置は、熱分野におけるパワーである熱流（Ｊ／ｓ）又はエネルギーである熱量（Ｊ）の需要と供給を制御することにも適用可能であり、熱流又は熱量を所定の交換装置を介して電力又は電力量と同列で制御することもできる。さらには、エネルギーの供給源として、運動エネルギーや位置エネルギーなどを利用することも可能である。

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は、需給制御装置、需給制御装置を含んだシステム、需給制御装置が実行するパワー又はエネルギーの配分方法、パワー又はエネルギーの配分プログラム及び当該プログラムを記憶したコンピューター読み取り可能な非一時的な記録媒体、あるいは需給制御装置を搭載した工業製品として捉えることができる。

本発明の需給制御装置は、パワー又はエネルギーの供給／蓄積源である電池が搭載された車両等の工業製品に利用可能である。

１ 車両システム
１０ 装備
２０ 高圧電池
２１ システムメインリレー（ＳＭＲ）
３０ 低圧電池
４０ ＤＣＤＣコンバータ
５０ コントローラ（需給制御装置）
５１ 設定部
５２ 検出部
５３ 配分部
６０ 高圧電池監視システム

Claims (5)

1. 工業製品に搭載され、当該工業製品におけるパワー又はエネルギーの需要と供給を制御する需給制御装置であって、
   前記工業製品で発生し得る様々な前記パワー又はエネルギーの需要を分類するために予め定義された複数の優先ランク毎に、より高い優先ランクに設定された値の範囲内で、より高い優先ランクの需要に対して供給するパワー又はエネルギーを確保した上で自優先ランクの需要への供給を許容できるパワー又はエネルギーの上限を示す許容限界を設定する設定部と、
   前記工業製品で発生した前記パワー又はエネルギーの需要を前記優先ランク毎に検出する検出部と、
   前記検出部で検出されている前記優先ランク毎の前記パワー又はエネルギーの需要と前記設定部が設定する前記優先ランク毎の前記許容限界とに基づいて、各需要に対して所定の供給源から供給するパワー又はエネルギーを、前記優先ランク毎の前記許容限界が示す上限以下で前記優先ランクの順に配分する配分部と、を備える、
   需給制御装置。
2. 前記配分部は、前記検出部で前記パワー又はエネルギーの需要が検出されるたびに、前記優先ランクが高い前記パワー又はエネルギーの需要から順に、各前記優先ランクの前記許容限界が示す上限以下で各前記パワー又はエネルギーの需要が要求するパワー又はエネルギーを可能な範囲で割り当てることで、前記パワー又はエネルギーの需要に対して前記供給源から供給するパワー又はエネルギーをそれぞれ配分する、
   請求項１に記載の需給制御装置。
3. 前記配分部は、前記パワー又はエネルギーの需要が発生する頻度を示す複数の発生頻度ランクをさらに定義しており、前記複数の優先ランク毎の前記許容限界を当該複数の発生頻度ランクに応じて変更する、
   請求項１又は２に記載の需給制御装置。
4. 前記配分部は、前記パワー又はエネルギーの需要が発生する頻度が少ない前記発生頻度ランクほど、前記許容限界を大きく設定する、
   請求項３に記載の需給制御装置。
5. 前記パワーは電力であり、前記エネルギーは電力量である、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の需給制御装置。

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