[发明专利]电动车辆的电源系统及其控制方法有效

专利信息
申请号: 200880131781.0 申请日: 2008-10-31
公开(公告)号: CN102202931A 公开(公告)日: 2011-09-28
发明(设计)人: 山本雅哉;加藤纪彦;佐藤春树 申请(专利权)人: 丰田自动车株式会社
主分类号: B60L11/18 分类号: B60L11/18;B60L11/14;B60W10/06;B60W10/08;B60W10/26;B60W20/00
代理公司: 北京市中咨律师事务所 11247 代理人: 徐健;段承恩
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 电动 车辆 电源 系统 及其 控制 方法
【说明书】:

技术领域

本发明涉及电动车辆的电源系统及其控制方法,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。

背景技术

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。

发明内容

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SOC(State 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。

本发明是为了解决这样的问题而完成的发明,本发明的目的在于: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。

本发明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。

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