电动车辆的电源系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种电动车辆的电源系统及其控制方法。电源系统包括主蓄电装置（ＢＡ）和多个副蓄电装置（ＢＢ１、ＢＢ２）。转换器（１２Ａ）与副蓄电装置（ＢＢ１、ＢＢ２）中的所选择的一个副蓄电装置连接，在该被选副蓄电装置与供电线（ＰＬ２）之间执行双向的电压转换。在产生了切换使用中的被选副蓄电装置的要求的情况下，使被选副蓄电装置的输入输出上限电力连续变化。由此，能够在被选副蓄电装置的切换处理中，避免向电源系统输入的电力或从电源系统输出的电力不连续地变化。其结果，能够避免电动车辆的运行状况急剧地发生变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，尤其涉及搭载有主蓄电装置和多个副蓄电装置的电动车辆的电源系统控制。
技术介绍
作为考虑了环境的车辆，近年来开发实用化了电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车等电动车辆。这些电动车辆搭载有产生车辆驱动力的电动机、以及具有蓄电装置的用于供给电动机驱动电力的电源系统。特别是，提出了通过车辆外部的电源(以下也称为“外部电源”)对混合动力汽车的车载蓄电装置进行充电的结构，在这些电动车辆中，要求延长能够利用车载蓄电装置的蓄电电力进行行驶的距离。以下也将通过外部电源对车载蓄电装置进行的充电简称为“外部充电”。例如，在日本特开2008-109840号公报(专利文献1)和日本特开2003-209969号公报(专利文献2)中，记载了并联连接多个蓄电装置(蓄电池)的电源系统。在专利文献 1和专利文献2所记载的电源系统中，针对每个蓄电装置(蓄电池)设置有作为充放电调整机构的电压转换器(converter)。与此相对，在日本特开2008-167620号公报(专利文献 3)中，记载了在搭载有主蓄电装置和多个副蓄电装置的车辆中设置有与主电源装置对应的转换器和由多个副蓄电装置共用的转换器的蓄电装置的结构。根据该结构，能够抑制装置的部件的数量并能够增大可蓄电的能量。专利文献1 日本特开2008-109840号公报；专利文献2 日本特开2003-209969号公报；专利文献3 日本特开2008-167620号公报。
技术实现思路
在专利文献3所记载的电源装置中，选择性地将多个副蓄电装置中的一个副蓄电装置与转换器连接，通过主电源装置和所选择的副蓄电装置来供给车辆驱动用电动机的驱动电力。在这样的电源装置中，当使用中的副蓄电装置的SOCGtate of Charge，充电状态) 降低时，使新的副蓄电装置与转换器连接，通过依次使用多个副蓄电装置来延长通过蓄电能量实现的行驶距离(EV (Electric Vehicle)行驶距离)。但是，由于改变与转换器连接的副蓄电装置，因而存在副蓄电装置的电压、温度等参数的值会不连续地发生变化的可能性。 通常，在电动车辆行驶时的蓄电装置的充放电控制中会使用这样的参数。因此，当关于蓄电装置的参数的值不连续地发生变化时，可能会对电动车辆的行驶产生影响。本专利技术是为了解决这样的问题而完成的专利技术，本专利技术的目的在于在具有主蓄电装置和多个副蓄电装置并由多个副蓄电装置共用电压转换器(converter)的结构的电源系统中，恰当地进行用于改变所使用的副蓄电装置的连接切换处理。本专利技术的一种方式是一种电动车辆的电源系统，所述电动车辆搭载有产生车辆驱6动功率的电机，所述电源系统具备主蓄电装置；供电线；第一电压转换器；相互并联设置的多个副蓄电装置；第二电压转换器；连接部；切换控制装置。供电线构成为向驱动控制电机的变换器进行供电。第一电压转换器设置在供电线与主蓄电装置之间，构成为进行双向的电压转换。第二电压转换器其设置在多个副蓄电装置与所述供电线之间，构成为在多个副蓄电装置中的一个副蓄电装置与供电线之间进行双向的电压转换。连接部设置在多个副蓄电装置与第二电压转换器之间，构成为选择性地将多个副蓄电装置中的被选择了的副蓄电装置与第二电压转换器连接。切换控制装置控制多个副蓄电装置与第二电压转换器之间的选择性的连接。切换控制装置包括切换判定部；第一电力限制部；切换控制部；第二电力限制部。切换判定部构成为基于多个副蓄电装置各自的充电状态来判定是否需要切换被选择了的副蓄电装置。第一电力限制部构成为在通过切换判定部判定为需要切换被选择了的副蓄电装置的情况下，使被选择了的副蓄电装置的输入输出电力上限值连续地减少至零。切换控制部构成为在输入输出电力上限值达到了零时，切换多个副蓄电装置和第二电压转换器之间的连接。第二电力限制部构成为在通过切换控制部切换了多个副蓄电装置和第二电压转换器(12B)之间的连接后，使输入输出电力上限值连续地上升至与新与第二电压转换器连接了的副蓄电装置的充电状态对应的值。优选的是，切换控制装置还包括数据修正部。数据修正部构成为在切换多个副蓄电装置和第二电压转换器之间的连接的期间中执行修正处理，所述修正处理用于修正与被选择了的副蓄电装置相关的参数的值。数据修正部在执行修正处理时使参数的值从第一值连续地变化为第二值，所述第一值是与从第二电压转换器断开的副蓄电装置相关的值，第二值是与新连接了的副蓄电装置相关的值。优选的是，电动车辆具备行驶控制部。行驶控制部构成为在电动车辆行驶时，使用第二电压转换器的输入电压的值来控制第二电压转换器。参数包括被选择了的副蓄电装置的电压。电源系统还具备电容器，其用于使第二电压转换器的输入电压平滑化；以及用于检测输入电压的电压检测部。切换控制装置还包括放电控制部。放电控制部构成为在切换被选择了的副蓄电装置之前使电容器放电。数据修正部，在通过放电控制部使电容器放电之后，代替电压检测部的检测值而将通过修正处理算出的被选择了的副蓄电装置的电压值作为输入电压的值提供给行驶控制部。优选的是，切换控制装置还包括上限值固定部。上限值固定部构成为在切换多个副蓄电装置和第二电压转换器之间的连接的期间中，将输入输出电力上限值保持为零。优选的是，切换控制装置还包括第三电力限制部。第三电力限制部构成为在从开始通过第一电力限制部降低输入输出电力上限值到通过连接部进行的多个副蓄电装置和第二电压转换器之间的连接切换完成的期间中，暂时缓和主蓄电装置的充放电限制。优选的是，电动车辆还具备内燃机和行驶控制部。内燃机构成为能够独立于电机而输出车辆驱动功率。行驶控制部其构成为在电动车辆的整体要求功率大于主蓄电装置的输出电力上限值与被选择了的副蓄电装置的输出电力上限值之和时，启动内燃机。本专利技术的另一种方式是一种电动车辆的电源系统的控制方法，所述电动车辆搭载有产生车辆驱动功率的电机。电源系统具备主蓄电装置(BA)；供电线；第一电压转换器； 相互并联地设置的多个副蓄电装置；第二电压转换器；连接部；切换控制装置。供电线构成为向驱动控制电机的变换器进行供电。第一电压转换器设置在供电线与主蓄电装置之间，构成为进行双向的电压转换。第二电压转换器设置在多个副蓄电装置与供电线之间，构成为在多个副蓄电装置中的一个副蓄电装置与供电线之间进行双向的电压转换。连接部设置在多个副蓄电装置与第二电压转换器之间，构成为选择性地将多个副蓄电装置中的被选择了的副蓄电装置与第二电压转换器连接。切换控制装置控制多个副蓄电装置与第二电压转换器之间的选择性的连接。控制方法包括基于多个副蓄电装置各自的充电状态来判定是否需要切换被选择了的副蓄电装置的步骤；在通过判定步骤判定为需要切换被选择了的副蓄电装置的情况下，使被选择了的副蓄电装置的输入输出电力上限值连续地减少至零的步骤；在通过减少步骤使输入输出电力上限值达到了零时，切换多个副蓄电装置和第二电压转换器之间的连接的步骤；在通过切换步骤切换了多个副蓄电装置和第二电压转换器 (12B)之间的连接之后，使输入输出电力上限值连续地上升至与新与第二电压转换器连接了的副蓄电装置的充电状态对应的值的步骤。优选的是，控制方法还包括以下的步骤在切换多个副蓄电装置和第二电压转换器之间的连接的期间中执行修正处理，所述修正处理用于修正与被选择了的副蓄本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电动车辆的电源系统，所述电动车辆搭载有产生车辆驱动功率的电机（ＭＧ２），所述电源系统具备：主蓄电装置（ＢＡ）；供电线（ＰＬ２），其构成为向驱动控制所述电机（ＭＧ２）的变换器（２２）进行供电；第一电压转换器（１２Ａ），其设置在所述供电线（ＰＬ２）与所述主蓄电装置（ＢＡ）之间，构成为进行双向的电压转换；相互并联地设置的多个副蓄电装置（ＢＢ１、ＢＢ２）；第二电压转换器（１２Ｂ），其设置在所述多个副蓄电装置（ＢＢ１、ＢＢ２）与所述供电线（ＰＬ２）之间，构成为在所述多个副蓄电装置（ＢＢ１、ＢＢ２）中的一个副蓄电装置与所述供电线（ＰＬ２）之间进行双向的电压转换；连接部（３９Ｂ），其设置在所述多个副蓄电装置（ＢＢ１、ＢＢ２）与所述第二电压转换器（１２Ｂ）之间，构成为选择性地将所述多个副蓄电装置（ＢＢ１、ＢＢ２）中的被选择了的副蓄电装置与所述第二电压转换器（１２Ｂ）连接；以及切换控制装置（３０），其控制所述多个副蓄电装置（ＢＢ１、ＢＢ２）与所述第二电压转换器（１２Ｂ）之间的选择性的连接，所述切换控制装置（３０）包括：切换判定部（１００），其构成为基于所述多个副蓄电装置（ＢＢ１、ＢＢ２）各自的充电状态来判定是否需要切换所述被选择了的副蓄电装置；第一电力限制部（１２０），其构成为在通过所述切换判定部（１００）判定为需要切换所述被选择了的副蓄电装置的情况下，使所述被选择了的副蓄电装置的输入输出电力上限值（Ｗｉｎ（Ｓ）、Ｗｏｕｔ（Ｓ））连续地减少至零；切换控制部（１４０），其构成为在所述输入输出电力上限值（Ｗｉｎ（Ｓ）、Ｗｏｕｔ（Ｓ））达到了零时，切换所述多个副蓄电装置（ＢＢ１、ＢＢ２）和所述第二电压转换器（１２Ｂ）之间的连接；以及第二电力限制部（１２０），其构成为在通过所述切换控制部（１４０）切换了所述多个副蓄电装置（ＢＢ１、ＢＢ２）和所述第二电压转换器（１２Ｂ）之间的连接后，使所述输入输出电力上限值（Ｗｉｎ（Ｓ）、Ｗｏｕｔ（Ｓ））连续地上升至与新与所述第二电压转换器（１２Ｂ）连接了的副蓄电装置的充电状态对应的值。...

【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：山本雅哉，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP