电源系统及其控制方法技术方案

一种电源系统（20），向负载（10）供给电力，具备：第一蓄电装置（100）；第二蓄电装置（150）；电力线（HPL），其用于传递相对于负载（10）输入输出的电力；转换器（110），其用于在第一蓄电装置（100）与电力线（HPL）之间执行双向的直流电压变换；以及通断器（RL1），其连接在第二蓄电装置（150）与电力线（HPL）之间。控制装置（300），在通断器（RL1）断开时，对转换器（110）进行电压控制，以使电力线（HPL）的电压值成为电压指令值，在通断器（RL1）接通时，对所述转换器（110）进行电流控制，以使第一蓄电装置（100）的电流值成为电流指令值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种电源系统（20），向负载（10）供给电力，具备：第一蓄电装置（100）；第二蓄电装置（150）；电力线（HPL），其用于传递相对于负载（10）输入输出的电力；转换器（110），其用于在第一蓄电装置（100）与电力线（HPL）之间执行双向的直流电压变换；以及通断器（RL1），其连接在第二蓄电装置（150）与电力线（HPL）之间。控制装置（300），在通断器（RL1）断开时，对转换器（110）进行电压控制，以使电力线（HPL）的电压值成为电压指令值，在通断器（RL1）接通时，对所述转换器（110）进行电流控制，以使第一蓄电装置（100）的电流值成为电流指令值。【专利说明】
本专利技术涉及，更特定而言，涉及搭载有多个蓄电装置的电源系统的控制。
技术介绍
在应用于电动车辆的电源系统中，采用了如下技术:通过转换器和变换器的组合来构成将车载的蓄电装置的输出电力变换为行驶用马达的驱动电力的电力变换装置，所述转换器能够对蓄电装置的输出电压进行升压，所述变换器将转换器的输出直流电压变换为交流电压并施加于马达。在日本特开2009-159663号公报(专利文献I)中，公开了一种具备多个蓄电装置和多个转换器的电源系统，所述多个转换器分别设置在连接于变换器的直流电力线与多个蓄电装置之间。在该专利文献I所记载的电源系统中，按照用于使直流电力线的电压值成为预定的电压目标值的电压控制来控制两个转换器中的一方，另一方面，按照用于使对应的蓄电装置的充放电电流成为预定的电流目标值的电流控制来控制另一方。现有技术文献专利文献1:日本特开2009-159663号公报专利文献2:日本特开2010-288346号公报专利文献3:日本特开2010-206912号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在上述专利文献I所记载的电源系统中，用于控制各蓄电装置的充放电电力的转换器与各蓄电装置对应设置。由此，能够独立地对各蓄电装置进行充放电。但是，对于任意蓄电装置的充放电，都会产生转换器中的电力损失。另外，为了延长电动车辆的可续航距离，希望通过增加搭载的蓄电装置的个数来增大蓄电装置的充放电容量，但也需要增加转换器的个数，从而会增大电力损失并且导致电源系统的大型化和成本上升。因此，需要构筑一种用于既确保转换器的直流电压的可变控制功能又有效利用多个蓄电装置的构造。因此，本专利技术是为了解决这样的问题而完成的专利技术，其目的在于，既确保直流电压的可变控制功能，又简单且高效地构成搭载有多个蓄电装置的电源系统。用于解决问题的手段根据本专利技术的某方面，一种电源系统，向负载供给电力，具备:第一蓄电装置；第二蓄电装置；电力线，其用于传递相对于负载输入输出的电力；转换器，其用于在第一蓄电装置与电力线之间执行双向的直流电压变换；通断器，其连接在第二蓄电装置与电力线之间；以及控制装置，其对通断器的接通、断开和转换器进行控制。在通断器断开时，控制装置对转换器进行电压控制，以使电力线的电压值成为电压指令值，另一方面，在通断器接通时，控制装置对转换器进行电流控制，以使第一蓄电装置的电流值成为电流指令值。优选，控制装置包括:切换部，其根据负载的动作状态，切换通断器的接通、断开；电压控制部，其根据电压反馈控制要素的输出，对转换器进行电压控制，所述电压反馈控制要素至少包括对电力线的电压值相对于电压指令值的偏差进行积分的积分要素；以及电流控制部，其根据电流反馈控制要素的输出，对转换器进行电流控制，所述电流反馈控制要素至少包括对第一蓄电装置的电流值相对于电流指令值的偏差进行积分的积分要素。电压控制部，在将通断器从接通切换为断开时，从电流控制部继承电流反馈控制要素中的积分要素的输出，作为电压反馈控制要素中的积分要素的初始值。优选，电流控制部，在将通断器从断开切换为接通时，从电压控制部继承电压反馈控制要素中的积分要素的输出，作为电流反馈控制要素中的积分要素的初始值。优选，电压控制部包括:电压控制运算部，其对电力线的电压值相对于电压指令值的偏差进行比例积分运算，并将算出的控制量作为电流指令值输出；和电流控制运算部，其对第一蓄电装置的电流值相对于从电压控制运算部输出的电流指令值的偏差进行比例积分运算，并将算出的控制量作为向转换器的占空比指令值输出。电流控制运算部，在通断器接通时，构成为取代从电压控制运算部输出的电流指令值而接收根据第一蓄电装置应该分担的电力目标值设定的电流指令值，从而作为电流控制部发挥功能。优选，负载包括接受从电源系统供给的电力来产生车辆驱动力的电动机。电压控制部，根据电动机的转矩和转速算出电力线的最低需要电压，并且在最低需要电压以上的范围内设定电压指令值。电流控制部，根据电动机的转矩和转速算出电动机的需要电力，并且根据电动机的需要电力决定第一蓄电装置应该分担的电力目标值，且通过将电力目标值除以第一蓄电装置的电压来设定电流目标值。根据本专利技术的其他的方面，一种电源系统的控制方法，所述电源系统向负载供给电力，其中，电源系统包括:第一蓄电装置；第二蓄电装置；电力线，其用于传递相对于负载输入输出的电力；转换器，其用于在第一蓄电装置与电力线之间执行双向的直流电压变换；以及通断器，其连接在第二蓄电装置与电力线之间。控制方法包括以下步骤:在通断器断开时，对转换器进行电压控制，以使电力线的电压值成为电压指令值；和在通断器接通时，对转换器进行电流控制，以使第一蓄电装置的电流值成为电流指令值。专利技术的效果根据本专利技术，在搭载有多个蓄电装置的电源系统中，即使构成为仅在一部分蓄电装置设置有转换器，也能够协调性地使用多个蓄电装置向负载供给电力。其结果，能够有效利用多个蓄电装置向负载供给电力，因此能够以小型化且低成本高效地构成电源系统。【专利附图】【附图说明】图1是应用本专利技术的实施方式的电源系统的电动车辆的概略结构图。图2是表示系统电压与电动发电机的可动作区域的关系的概念图。图3是对本专利技术的实施方式的电源系统的控制处理的一例进行说明的流程图。图4是对本专利技术的实施方式的电源系统中的转换器的控制处理进行说明的流程图。图5是对控制装置的用于实现转换器的电流控制的控制块的结构例进行说明的图。图6是对控制装置的用于实现转换器的电压控制的控制块的结构例进行说明的图。图7是对控制装置的用于实现转换器的电流控制和电压控制的切换的控制块的结构例进行说明的图。图8是表示用于实现转换器的电流控制和电压控制的切换的控制装置的处理步骤的流程图。【具体实施方式】以下，参照附图，对本专利技术的实施方式进行详细说明。此外，图中相同标号表示相同或相当部分。图1是应用本专利技术的实施方式的电源系统的电动车辆的概略结构图。参照图1，在本专利技术的实施方式中，对将产生电动车辆5的驱动力的驱动系统作为负载10的情况进行例示。电动车辆5通过将驱动力传递到驱动轮260来进行行驶，所述驱动力通过从电源系统20向负载10供给的电力而产生。另外，在再生时，电动车辆5利用负载10从动能产生电力，并回收到电源系统20。电动车辆5代表性地是混合动力车辆，搭载有内燃机(发动机)220和电动机(MG:Motor Generator,电动发电机),将来自各自的驱动力控制为最佳比率来进行行驶。电动车辆5搭载有用于向该电动发电机供给电力的多个(例如两个)蓄电装置。这些蓄电装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：及部七郎斋，中村诚，神谷宗宏，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：