專(zhuān)利名稱(chēng)：電源系統(tǒng)和裝有電源系統(tǒng)的車(chē)輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源系統(tǒng)和裝有該電源系統(tǒng)的車(chē)輛，特別涉及用于以供自外部電源的電カ對(duì)車(chē)輛所搭載的蓄電裝置進(jìn)行充電的充電控制。
背景技術(shù)：
近些年來(lái)，作為對(duì)環(huán)境友好的車(chē)輛，裝有蓄電裝置(例如二次電池，電容器或類(lèi)似物)的蓄電裝置并通過(guò)由存儲(chǔ)在蓄電裝置中的電カ產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)カ進(jìn)行推進(jìn)的電動(dòng)車(chē)受到注意。例如，電動(dòng)車(chē)包括電氣車(chē)輛、混合動(dòng)カ車(chē)、燃料電池車(chē)輛等。于是，提出了通過(guò)具有高發(fā)電效率的商用電源對(duì)這些電動(dòng)車(chē)所裝有的蓄電裝置進(jìn)行充電的技木。 已經(jīng)知道能夠如同電氣車(chē)輛的情況下一祥從車(chē)輛外部的電源(下面也簡(jiǎn)稱(chēng)為“夕卜部電源”)對(duì)車(chē)內(nèi)蓄電裝置進(jìn)行充電(下面也簡(jiǎn)稱(chēng)為“外部充電”)的混合動(dòng)カ車(chē)。例如，已經(jīng)知道所謂的插入式混合動(dòng)カ車(chē)，其能夠使用普通家庭電源以這樣的方式對(duì)蓄電裝置充電安裝在房屋中的電源墻壁插座經(jīng)由充電電纜連接到為車(chē)輛設(shè)置的充電ロ。通過(guò)這樣做，可望改善混合動(dòng)カ車(chē)的燃料消耗效率。日本專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2009-027774 (JP-A-2009-027774)介紹了這樣的技術(shù)在用于裝有允許外部充電的電池的車(chē)輛中，在車(chē)輛運(yùn)行期間，連續(xù)運(yùn)行用于降低電池電壓以驅(qū)動(dòng)輔機(jī)負(fù)載以及對(duì)輔機(jī)電池進(jìn)行充電的DC/DC轉(zhuǎn)換器，并在外部充電期間間歇地運(yùn)行DC/DC轉(zhuǎn)換器。使用JP-A-2009-027774中所介紹的技術(shù)，與DC/DC轉(zhuǎn)換器在外部充電期間被恒定驅(qū)動(dòng)的情況下相比，DC/DC轉(zhuǎn)換器進(jìn)行電力轉(zhuǎn)換時(shí)的損耗可通過(guò)間歇運(yùn)行而減小，故可以改
善充電效率。在車(chē)輛運(yùn)行期間，這樣的DC/DC轉(zhuǎn)換器不僅對(duì)輔機(jī)電池充電，而且驅(qū)動(dòng)車(chē)輛的所有輔機(jī)負(fù)載，故使用相對(duì)較高電カ的DC/DC轉(zhuǎn)換器。然而，在外部充電期間，相比于在車(chē)輛運(yùn)行期間數(shù)量較少的輔機(jī)負(fù)載被驅(qū)動(dòng)，故驅(qū)動(dòng)DC/DC轉(zhuǎn)換器可表現(xiàn)出過(guò)剩的性能。在這種情況下，DC/DC轉(zhuǎn)換器的電カ轉(zhuǎn)換效率由于低電カ的電カ轉(zhuǎn)換而變差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了ー種電源系統(tǒng)，其可由外部電源充電，并抑制外部充電期間的充電效率降低，本發(fā)明還提供了裝有該電源系統(tǒng)的車(chē)輛。本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)提供了一種電源系統(tǒng)。電源系統(tǒng)包含第一蓄電裝置；充電裝置，其用供自外部電源的電カ對(duì)第一蓄電裝置充電；第二蓄電裝置，其向輔機(jī)負(fù)載供給與第一蓄電裝置的輸出電壓相比較低的電源電壓；第一轉(zhuǎn)換器，其降低供自第一蓄電裝置的電カ的電壓，并向輔機(jī)負(fù)載和第二蓄電裝置供給電源電壓；第二轉(zhuǎn)換器，其具有與第一轉(zhuǎn)換器相比較小的容量，并使用供自外部電源的電カ對(duì)第二蓄電裝置充電；控制器，其在電カ從外部電源充入時(shí)，基于第二蓄電裝置的充電狀態(tài)，對(duì)從充電裝置到第一蓄電裝置的充電電カ以及從第二轉(zhuǎn)換器到第二蓄電裝置的充電電カ進(jìn)行控制。當(dāng)要求對(duì)第二蓄電裝置進(jìn)行控制時(shí)，控制器可對(duì)到第一蓄電裝置的充電電カ以及到第二蓄電裝置的充電電力進(jìn)行設(shè)置，使得第二蓄電裝置比第一蓄電裝置更為優(yōu)先地充電。當(dāng)電カ從外部電源充入時(shí)，在使得充電裝置開(kāi)始對(duì)第一蓄電裝置充電之前，控制器可使用第二轉(zhuǎn)換器對(duì)第二蓄電裝置充電。當(dāng)?shù)诙铍娧b置的充電狀態(tài)高于或等于指示滿充電的基準(zhǔn)值時(shí)，控制器可減小到第二蓄電裝置的充電電力，并可使用充電裝置開(kāi)始對(duì)第一蓄電裝置進(jìn)行充電。當(dāng)?shù)诙铍娧b置的充電狀態(tài)低于或等干與第一閾值相比較高的第二閾值時(shí)，控制器可減小到第一蓄電裝置的充電電カ并可使用第二轉(zhuǎn)換器來(lái)増大到第二蓄電裝置的充電電流，其中，在第一閾值處或在低于第一閾值時(shí)，需要驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)換器。當(dāng)?shù)诙铍娧b置的充電狀態(tài)低于或等于第一閾值時(shí)，控制器可使用第一轉(zhuǎn)換器對(duì)第二蓄電裝置充電，其中，在第一閾值處或在低于第一閾值時(shí)，需要驅(qū)動(dòng)第一轉(zhuǎn)換器。第一轉(zhuǎn)換器可具有這樣的特性當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換器的輸出電力下降到低于基準(zhǔn)值時(shí)，第一轉(zhuǎn)換器的運(yùn)行效率下降。第二轉(zhuǎn)換器可以為這樣的AC/DC轉(zhuǎn)換器其將供自外部電源的交流電カ轉(zhuǎn)換為直流電力。充電裝置可包含這樣的整流器電路其將供自外部電源的交流電カ整流為直流電力，第二轉(zhuǎn)換器可以為這樣的DC/DC轉(zhuǎn)換器其對(duì)整流器電路整流得到的直流電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換。本發(fā)明的第二實(shí)施形態(tài)提供了ー種車(chē)輛。該車(chē)輛包含第一蓄電裝置；驅(qū)動(dòng)裝置，其用供自第一蓄電裝置的電カ產(chǎn)生用于推進(jìn)車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)カ；充電裝置，其用供自外部電源 的電カ對(duì)第一蓄電裝置充電；輔機(jī)負(fù)載；第二蓄電裝置，其向輔機(jī)負(fù)載供給與第一蓄電裝置的輸出電壓相比較低的電源電壓；第一轉(zhuǎn)換器，其對(duì)供自第一蓄電裝置的電カ的電壓進(jìn)行降壓，并向輔機(jī)負(fù)載和第二蓄電裝置供給電源電壓；第二轉(zhuǎn)換器，其具有與第一轉(zhuǎn)換器相比較小的容量，并使用供自外部電源的電カ對(duì)第二蓄電裝置進(jìn)行充電；控制器，其在電カ從外部電源充入時(shí)，基于第二蓄電裝置的充電狀態(tài)，對(duì)從充電裝置到第一蓄電裝置的充電電力以及從第二轉(zhuǎn)換器到第二蓄電裝置的充電電カ進(jìn)行控制。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)，在可由外部電源充電的車(chē)輛電源系統(tǒng)中，可以抑制外部充電期間充電效率的降低。


下面參照附圖介紹本發(fā)明的特征、優(yōu)點(diǎn)以及技術(shù)與エ業(yè)顯著性，在附圖中，類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示類(lèi)似的元件，且其中圖I為裝有根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電源系統(tǒng)的車(chē)輛的整體框圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的PCU的內(nèi)部構(gòu)造的實(shí)例；圖3為ー圖表，其示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電力和運(yùn)行效率之間的相互關(guān)系的實(shí)例；圖4為第一圖表，用于示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在外部充電期間在輔機(jī)電池上的充電控制的概略；圖5為 第二圖表，用于示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在外部充電期間在輔機(jī)電池上的充電控制的概略；圖6為第三圖表，用于示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在外部充電期間在輔機(jī)電池上的充電控制的概略；圖7為一功能框圖，用于示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在外部充電期間在輔機(jī)電池上由HV-E⑶執(zhí)行的充電控制；圖8為一流程圖，用于示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例在外部充電期間在輔機(jī)電池上由HV-ECU執(zhí)行的詳細(xì)充電控制過(guò)程；圖9為裝有根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的替代性實(shí)施例的電源系統(tǒng)的車(chē)輛的整體框圖；以及圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的整流器電路的內(nèi)部構(gòu)造的實(shí)例。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明ー實(shí)施例。注意，相似的參考標(biāo)號(hào)表示相同或?qū)?yīng)的部件，不再重復(fù)對(duì)其進(jìn)行介紹。圖I為裝有根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電源系統(tǒng)的車(chē)輛100的整體框圖。如圖I所示，車(chē)輛100包含蓄電裝置110 ;系統(tǒng)主繼電器(下面也稱(chēng)為SMR) 115 ；動(dòng)カ控制單元(power control unit) (PQJ) 120,其用作驅(qū)動(dòng)裝置；電動(dòng)發(fā)電機(jī)130 ;動(dòng)カ傳送齒輪(power transmission gear) 140 ;驅(qū)動(dòng)輪150和控制器(下面也稱(chēng)為HV-電子控制單元(ECU)) 300。蓄電裝置110為電カ存儲(chǔ)元件，其被配置為可充電以及可放電。蓄電裝置110例如由二次電池構(gòu)成，例如鋰離子電池、鎳金屬氫化物電池和鉛酸電池，或者由蓄電元件構(gòu)成，例如電氣雙層電容器。蓄電裝置110經(jīng)由SMR 115連接到P⑶120，用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)130。于是，蓄電裝置110向P⑶120供給用于產(chǎn)生車(chē)輛100的驅(qū)動(dòng)カ的電力。另外，蓄電裝置110存儲(chǔ)由電動(dòng)發(fā)電機(jī)130產(chǎn)生的電力。蓄電裝置110的輸出例如為200V。包含在SMR 115中的繼電器的一端分別連接到蓄電裝置110的正電極端子和負(fù)電極端子。包含在SMR 115中的繼電器的另一端分別連接到連接到P⑶120的接地線NLl和電カ線PL1。于是，SMR 115基于來(lái)自HV-E⑶300的控制信號(hào)SEl在蓄電裝置110和POT120之間的電カ供給和中斷之間進(jìn)行切換。圖2示出了 P⑶120的內(nèi)部構(gòu)造的ー個(gè)實(shí)例。如圖2所示，P⑶120包含轉(zhuǎn)換器121、變換器122、電容器Cl與C2。轉(zhuǎn)換器121基于來(lái)自HV-E⑶300的控制信號(hào)PWC進(jìn)行電カ線PLl和接地線NLl、電カ線HPL和接地線NLl之間的電力轉(zhuǎn)換。變換器122被連接到電カ線HPL和接地線NLl?；趤?lái)自HV-E⑶300的控制信號(hào)PW1，變換器122將供自轉(zhuǎn)換器121的直流電カ轉(zhuǎn)換為交流電力，以便驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)130。注意，在當(dāng)前實(shí)施例中，作為實(shí)例提供一對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)和變換器，作為替代的是，可提供多對(duì)電動(dòng)發(fā)電機(jī)和變換器。電容器Cl被設(shè)置在電カ線PLl和接地線NLl之間，以減小電カ線PLl和接地線NLl之間的電壓的波動(dòng)。另外，電容器C2被設(shè)置在電カ線HPL和接地線NLl之間，以便減小電カ線HPL和接地線NLl之間的電壓波動(dòng)。回到圖1，電動(dòng)發(fā)電機(jī)130為交流旋轉(zhuǎn)電機(jī)，例如為永磁型同步電動(dòng)機(jī)，其包含嵌有永磁體的轉(zhuǎn)子。電動(dòng)發(fā)電機(jī)130的輸出轉(zhuǎn)矩經(jīng)由動(dòng)カ傳送齒輪140被傳輸?shù)津?qū)動(dòng)輪150，以便推進(jìn)車(chē)輛100。動(dòng)カ傳送齒輪140由減速齒輪和動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)構(gòu)成。在車(chē)輛100的再生制動(dòng)運(yùn)行期間，電動(dòng)發(fā)電機(jī)130能夠使用驅(qū)動(dòng)輪150的旋轉(zhuǎn)カ產(chǎn)生電力。于是，所產(chǎn)生的電カ被P⑶120轉(zhuǎn)換為充電電力，以便對(duì)蓄電裝置110進(jìn)行充電。另外，在除電動(dòng)發(fā)電機(jī)130以外裝有發(fā)動(dòng)機(jī)(未示出)的混合動(dòng)カ車(chē)中，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)發(fā)電機(jī)130協(xié)同運(yùn)行，以便產(chǎn)生所需的車(chē)輛驅(qū)動(dòng)力。在這種情況下，蓄電裝置110可用由發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的電カ充電。也就是說(shuō)，根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的車(chē)輛100為裝有用于產(chǎn)生車(chē)輛驅(qū)動(dòng)カ的電動(dòng)機(jī)的車(chē) 輛。車(chē)輛100包括混合動(dòng)カ車(chē)、電氣車(chē)輛、燃料電池車(chē)輛等?；旌蟿?dòng)カ車(chē)使用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生車(chē)輛驅(qū)動(dòng)力。電氣車(chē)輛和燃料電池車(chē)輛不具有發(fā)動(dòng)機(jī)。除了電動(dòng)發(fā)電機(jī)130、動(dòng)カ傳送齒輪140、驅(qū)動(dòng)輪150以外，圖中所示的車(chē)輛100的構(gòu)造的部分構(gòu)成車(chē)輛的電源系統(tǒng)。電源系統(tǒng)還包含DC/DC轉(zhuǎn)換器170、輔機(jī)電池180和輔機(jī)負(fù)載190，作為低電壓系統(tǒng)(輔機(jī)系統(tǒng))的構(gòu)造。DC/DC轉(zhuǎn)換器170被連接到電カ線PLl和接地線NLl?；趤?lái)自HV-ECU 300的控制信號(hào)PWD，DC/DC轉(zhuǎn)換器170對(duì)從蓄電裝置110供給的直流電壓進(jìn)行降壓。于是，DC/DC轉(zhuǎn)換器170經(jīng)由電カ線PL3將電カ供到車(chē)輛全體的低電壓系統(tǒng)，例如輔機(jī)電池180、輔機(jī)負(fù)載 190 和 HV-ECU 300。輔機(jī)電池180典型地由鉛酸電池構(gòu)成。輔機(jī)電池180的輸出電壓低于蓄電裝置110的輸出電壓，例如為大約12V。例如，輔機(jī)負(fù)載190包括燈、雨刷、加熱器、無(wú)線電、導(dǎo)航系統(tǒng)等。HV-E⑶300包含中央處理單元(CPU)、存儲(chǔ)裝置和輸入/輸出緩沖器(所有均未在圖I中示出)。HV-E⑶300輸入來(lái)自傳感器或類(lèi)似物的信號(hào)，向裝置輸出控制信號(hào)。HV-E⑶300控制車(chē)輛100和裝置。注意，這些控制不限于軟件處理，它們可由專(zhuān)用的硬件(電子電路)處理。HV-ECU 300輸出用于控制PCU 120、DC/DC轉(zhuǎn)換器170、SMR 115等的控制信號(hào)。HV-E⑶300從包含在蓄電裝置110中的傳感器(未示出)接收檢測(cè)到的電壓VBl和檢測(cè)到的電流IB1。HV-ECU 300基于電壓VBl和電流IBl計(jì)算蓄電裝置110的充電狀態(tài)S0C1。另外，HV-E⑶300接收來(lái)自包含在輔機(jī)電池180中的傳感器(未示出)的檢測(cè)電壓VB2和/或檢測(cè)電流IB2。HV-E⑶300基于電壓VB2和/或電流IB2來(lái)計(jì)算輔機(jī)電池180的充電狀態(tài)S0C2。另外，HV-E⑶300接收指示輔機(jī)負(fù)載190的使用計(jì)劃和使用狀態(tài)的信號(hào)AUX。信號(hào)AUX基于由于到包含在輔機(jī)負(fù)載190中的裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)、所使用的電カ等等產(chǎn)生的使用狀態(tài)以及通過(guò)輸入?yún)g元(未示出)由駕駛者輸入的裝置的使用計(jì)劃被設(shè)置。在車(chē)內(nèi)蓄電裝置正在用車(chē)外的電源(下面也簡(jiǎn)稱(chēng)為“外部電源”)充電(下面也簡(jiǎn)稱(chēng)為“外部充電”)吋，HV-ECU300基于輔機(jī)電池180的SOC2以及與輔機(jī)負(fù)載相關(guān)的信號(hào)AUX來(lái)執(zhí)行充電控制(其將在后面介紹)。電源系統(tǒng)包含充電裝置200、AC/DC轉(zhuǎn)換器210、充電E⑶220、充電繼電器(CHR)240、連接部分250，作為用于用供自外部電源260的電カ對(duì)蓄電裝置110充電的構(gòu)造。充電電纜的充電連接器270被連接到連接部分250。于是，來(lái)自外部電源260的電力經(jīng)由充電電纜被傳送到車(chē)輛100。充電裝置200經(jīng)由電カ線ACL1、ACL2連接到連接部分250。另外，充電裝置200經(jīng)由CHR 240連接到蓄電裝置110。于是，基于來(lái)自充電E⑶220的控制信號(hào)PWE，充電裝置200將供自外部電源260的交流電カ轉(zhuǎn)換為直流電力，蓄電裝置110可用該直流電カ充電。包含在CHR 240中的繼電器的一端分別連接到蓄電裝置110的正電極端子和負(fù)電極端子。包含在CHR 240中的繼電器的另一端分別連接到連接到充電裝置200的接地線NL2和電カ線PL2。于是，CHR 240基于來(lái)自充電E⑶220的控制信號(hào)SE2在蓄電裝置110 和充電裝置200間的電力供給和中斷之間進(jìn)行切換。AC/DC轉(zhuǎn)換器210連接到電カ線ACLl和ACL2。AC/DC轉(zhuǎn)換器210受到來(lái)自HV-ECU300的控制信號(hào)PWF的控制，以便將供自外部電源260的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。于是，AC/DC轉(zhuǎn)換器210經(jīng)由電カ線PL4將電源電壓供到充電E⑶220。另外，電カ線PL4也被連接到電カ線PL3。于是，在外部充電期間，來(lái)自AC/DC轉(zhuǎn)換器210的電カ被用于使得對(duì)輔機(jī)電池180進(jìn)行充電以及對(duì)輔機(jī)負(fù)載190進(jìn)行驅(qū)動(dòng)成為可能。AC/DC轉(zhuǎn)換器210基本上用于向充電ECU 220供給電源電壓，故AC/DC轉(zhuǎn)換器210的所使用的額定輸出低于上面介紹的DC/DC轉(zhuǎn)換器170的額定輸出。充電E⑶220為控制器，用于控制充電裝置200和CHR 240。充電E⑶220被配置為可與HV-E⑶300通信。根據(jù)來(lái)自HV-E⑶300的充電命令CHG，充電E⑶220對(duì)充電裝置200和CHR 240進(jìn)行控制，以便進(jìn)行外部充電。注意，在圖I中，充電E⑶220被設(shè)置為與充電裝置200分立，然而，充電E⑶220可被包含在控制裝置200中。或者，HV-E⑶300可被配置為包含充電E⑶220的功能。在如此構(gòu)造的車(chē)輛100中，在車(chē)輛運(yùn)行期間，DC/DC轉(zhuǎn)換器170 —般恒定運(yùn)行，以便對(duì)輔機(jī)電池180進(jìn)行充電以及對(duì)輔機(jī)負(fù)載190進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。甚至在外部充電期間，輔機(jī)負(fù)載190可能被駕駛者操作，然而，在這種情況下輔機(jī)負(fù)載190消耗的電カ多半低于在車(chē)輛運(yùn)行期間消耗的電力。一般使用如上所述具有相對(duì)較高容量的DC/DC轉(zhuǎn)換器170，以便在車(chē)輛運(yùn)行期間向輔助系統(tǒng)供給電力。圖3為ー圖表，其示出了運(yùn)行效率和DC/DC轉(zhuǎn)換器170的輸出電力之間的相互關(guān)系的實(shí)例。在這樣的大容量DC/DC轉(zhuǎn)換器中，隨著輸出電カ下降到低于特定的基準(zhǔn)值(例如圖3中的點(diǎn)P2)，運(yùn)行效率傾向于逐漸降低。于是，如上面所介紹的，在所消耗的電カ與車(chē)輛運(yùn)行期間相比較低的外部充電期間，希望盡可能地不運(yùn)行DC/DC轉(zhuǎn)換器170。另ー方面，當(dāng)DC/DC轉(zhuǎn)換器170不運(yùn)行時(shí)，原則上，HV-E⑶300和輔機(jī)負(fù)載190被供給來(lái)自輔機(jī)電池180的電源電壓。然而，隨著電力由HV-ECU 300和輔機(jī)負(fù)載190消耗，輔機(jī)電池180的S0C2逐漸降低。因此，需要對(duì)輔機(jī)電池180進(jìn)行充電。于是，在當(dāng)前實(shí)施例中，在外部充電期間，基于輔機(jī)電池180的充電狀態(tài)和輔機(jī)負(fù)載190的狀態(tài)，執(zhí)行改變從充電裝置200到蓄電裝置110的充電電力和從小容量AC/DC轉(zhuǎn)換器210到輔機(jī)電池180的充電電力的充電控制。在外部充電期間執(zhí)行這樣的控制，以便使得輔機(jī)電池180的充電狀態(tài)SOC2盡可能地不會(huì)變得低于下限閾值。在下限閾值處或在低于下限閾值時(shí)，輔機(jī)電池180需要由DC/DC轉(zhuǎn)換器170充電。通過(guò)這樣做，DC/DC轉(zhuǎn)換器170的使用頻率降低，以便抑制充電效率的降低。圖4為ー圖表，示出了在根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的外部充電期間在輔機(jī)電池上的充電控制的概略。在圖4中，橫坐標(biāo)軸代表時(shí)間，縱坐標(biāo)軸代表輔機(jī)電池180的充電狀態(tài)S0C2。如圖I、圖4所示，一直到時(shí)刻tl，車(chē)輛100不運(yùn)行也不受到外部充電，AC/DC轉(zhuǎn)換器210和DC/DC轉(zhuǎn)換器170停止，輔機(jī)電池180的充電狀態(tài)S0C2也是恒定的。在時(shí)刻tl，充電電纜的充電連接器270被連接到車(chē)輛100的連接部分，AC/DC轉(zhuǎn)換器210的運(yùn)行相應(yīng)地開(kāi)始。在當(dāng)前實(shí)施例中，在外部充電開(kāi)始時(shí)，首先，輔機(jī)電池180在作為主電池的蓄電裝置110的充電之前被充電。這是因?yàn)橄旅娴脑颉?
一般而言，輔機(jī)電池180大部分保持在通常為低電壓狀態(tài)，也就是說(shuō)，在S0C2相對(duì)較低的狀態(tài)，以便減小由于自放電的損耗并減小內(nèi)阻。因此，在外部充電開(kāi)始時(shí)，輔機(jī)電池180的S0C2多半低，故在蓄電裝置110的充電在此狀態(tài)下開(kāi)始時(shí)，可能在充電開(kāi)始后立即需要對(duì)輔機(jī)電池180充電。于是，在某些情況下可能需要運(yùn)行DC/DC轉(zhuǎn)換器170，故運(yùn)行可能與通過(guò)最小化DC/DC轉(zhuǎn)換器170運(yùn)行頻率來(lái)防止充電效率下降的目的相反。因此，在當(dāng)前實(shí)施例中，首先，輔機(jī)電池180在外部充電開(kāi)始后立即被完全充電，此后，開(kāi)始蓄電裝置110的充電，由此，使得DC/DC轉(zhuǎn)換器170的運(yùn)行頻率最小化。當(dāng)輔機(jī)電池180在時(shí)刻tl與時(shí)刻t2之間被AC/DC轉(zhuǎn)換器210充電時(shí)，充電裝置200不運(yùn)行，故充電E⑶220也被停止。此時(shí)，AC/DC轉(zhuǎn)換器210的輸出電力也被設(shè)置為最大額定輸出電力(例如150W)。通過(guò)這樣做，幾乎所有能由AC/DC轉(zhuǎn)換器210輸出的電カ可被用作對(duì)輔機(jī)電池180充電的充電電力(另外,驅(qū)動(dòng)輔機(jī)負(fù)載190的驅(qū)動(dòng)電力，當(dāng)輔機(jī)負(fù)載190被使用吋)。在AC/DC轉(zhuǎn)換器210對(duì)輔機(jī)電池180的充電從時(shí)刻tl開(kāi)始后，輔機(jī)電池180的充電狀態(tài)S0C2上升(圖4中的線Wl )。當(dāng)充電狀態(tài)S0C2達(dá)到指示滿充電的閾值HL時(shí)(時(shí)刻t2)，充電E⑶220根據(jù)來(lái)自HV-E⑶300的充電指令CHG啟動(dòng)。通過(guò)這樣做，充電裝置200對(duì)蓄電裝置110的充電開(kāi)始。在時(shí)刻t2，不需要對(duì)輔機(jī)電池180充電，AC/DC轉(zhuǎn)換器210的輸出電カ被設(shè)置為驅(qū)動(dòng)充電E⑶200需要的電カ(例如100W)。另ー方面，充電裝置200使用通過(guò)將從外部電源260供給的電力(例如1500W)減去AC/DC轉(zhuǎn)換器210使用的電カ(也就是說(shuō)，驅(qū)動(dòng)充電E⑶220需要的電力)獲得的電カ(例如1400W)，以便對(duì)蓄電裝置110充電。于是，當(dāng)蓄電裝置110的充電在時(shí)刻t3完成時(shí)，充電裝置200的運(yùn)行和AC/DC轉(zhuǎn)換器210的運(yùn)行停止。在時(shí)刻t3和時(shí)刻t4之間，不將充電電力供到輔機(jī)電池180，存儲(chǔ)在輔機(jī)電池180中的電カ被輔機(jī)負(fù)載190以及HV-E⑶300消耗，故S0C2逐漸下降。另外，在圖4中，為了比較，虛線W2示出了根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的充電控制不應(yīng)用且蓄電裝置110在外部充電在時(shí)刻tl開(kāi)始時(shí)馬上充電的情況。在這種情況下，在蓄電裝置110的充電開(kāi)始后，沒(méi)有充電電力被供到輔機(jī)電池180，故S0C2逐漸下降。此后，在輔機(jī)電池180的充電狀態(tài)S0C2已經(jīng)下降到指示需要對(duì)輔機(jī)電池180充電的下限閾值LL時(shí)的時(shí)間點(diǎn)上(時(shí)刻t2A)，DC/DC轉(zhuǎn)換器170運(yùn)行，輔機(jī)電池180的充電開(kāi)始。當(dāng)輔機(jī)電池180的充電在時(shí)刻t3A完成時(shí)，DC/DC轉(zhuǎn)換器170停止。于是，在時(shí)刻t4，蓄電裝置110的充電完成。通過(guò)這種方式，在圖4所示的實(shí)例中，應(yīng)用當(dāng)前實(shí)施例，以便根據(jù)輔機(jī)電池180的充電狀態(tài)S0C2調(diào)節(jié)對(duì)蓄電裝置110充電的充電電力以及對(duì)輔機(jī)電池180充電的充電電力，由此使得可以在外部充電期間避免DC/DC轉(zhuǎn)換器170的運(yùn)行。下面將參照?qǐng)D5、圖6來(lái)介紹這樣的情況根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例，在輔機(jī)電池180上的充電控制中，在開(kāi)始蓄電裝置110的充電之后，對(duì)輔機(jī)電池180重新充電。
圖5為這樣的情況下的時(shí)間圖輔機(jī)負(fù)載190消耗的電カ相對(duì)較低，可以使用AC/DC轉(zhuǎn)換器210的最大輸出電カ對(duì)輔機(jī)電池180進(jìn)行充電以及對(duì)輔機(jī)負(fù)載190進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。如圖I、圖5所示，進(jìn)行相同的操作，一直到tl2，如同圖4中一直到t2—祥，輔機(jī)電池180在對(duì)蓄電裝置110充電之前被充電。輔機(jī)電池180的充電在時(shí)刻tl2完成，充電裝置200的輸出電力増大，優(yōu)先對(duì)蓄電裝置Iio充電。相應(yīng)地，輔機(jī)電池180的S0C2下降，然而，相比于圖4，在圖5中，輔機(jī)負(fù)載190消耗的電カ高，或者，蓄電裝置110的SCOl的水平低，故充電花費(fèi)時(shí)間。因此，在蓄電裝置110的充電完成之前，輔機(jī)電池180的S0C2下降到另ー閾值LL2，其略高于圖4中的下限閾值LLl (時(shí)刻tl3)。閾值LL2用于切換到ー模式，使得輔機(jī)電池180比蓄電裝置110更為優(yōu)先地被充電。在時(shí)刻tl3，AC/DC轉(zhuǎn)換器210的輸出電力被增大到最大額定電力(例如150W)左右。另外，充電裝置200的運(yùn)行和充電E⑶220的運(yùn)行停止。通過(guò)這樣做，開(kāi)始輔機(jī)電池180的充電。于是，如同在時(shí)刻tl2的情況一祥，當(dāng)輔機(jī)電池180的充電在時(shí)刻tl4完成時(shí)，AC/DC轉(zhuǎn)換器210的輸出電力降低到驅(qū)動(dòng)充電E⑶220需要的電力，充電裝置200對(duì)蓄電裝置110的充電被恢復(fù)。注意，在時(shí)刻13，在充電E⑶220被運(yùn)行的狀態(tài)下，在上面的實(shí)例中，50W的電カ可被供到輔機(jī)電池180。如果輔機(jī)負(fù)載190和HV-E⑶300消耗的電カ低于50W，充電裝置200的輸出電力下降(到例如1350W)，使得可以同時(shí)對(duì)蓄電裝置110和輔機(jī)電池180充電。圖6為這樣的情況下的時(shí)間圖其中，輔機(jī)負(fù)載190消耗的電カ相對(duì)較高(例如200W)，AC/DC轉(zhuǎn)換器210的輸出電カ不滿足對(duì)輔機(jī)電池180充電的電力。如圖6所示，如同在圖4、5的情況下一祥，在時(shí)刻t21，輔機(jī)電池180的充電在對(duì)蓄電裝置Iio充電之前開(kāi)始。然而，在圖6的情況下，輔機(jī)負(fù)載190消耗的電カ(例如200W)超過(guò)可由AC/DC轉(zhuǎn)換器210供給的電力(例如150W)，故輔機(jī)電池180不被充電，相反，電カ也從輔機(jī)電池180輸出，以便驅(qū)動(dòng)輔機(jī)負(fù)載190。因此，S0C2逐漸降低。在時(shí)刻t22，S0C2已經(jīng)降低到閾值LL2，然而，AC/DC轉(zhuǎn)換器210的最大電カ已經(jīng)被輸出，故S0C2進(jìn)ー步降低。于是，在時(shí)刻t23，當(dāng)S0C2已經(jīng)降低到下限閾值LLl時(shí)，DC/DC轉(zhuǎn)換器170被運(yùn)行，以便對(duì)輔機(jī)電池180充電(從時(shí)刻t23到時(shí)刻t24)，如同由圖4的虛線W2所示的比較性實(shí)施例的情況一祥。當(dāng)輔機(jī)電池180的充電完成后，DC/DC轉(zhuǎn)換器170停止，蓄電裝置110的充電開(kāi)始。于是，當(dāng)S0C2在蓄電裝置110正在被充電時(shí)重新下降到下限閾值LLl時(shí)(時(shí)刻t25)，DC/DC轉(zhuǎn)換器170運(yùn)行，以便對(duì)輔機(jī)電池180充電，如同從時(shí)刻t23到時(shí)刻t24的情況ー樣(從時(shí)刻t25到時(shí)刻t26)。注意，在輔機(jī)電池180正在用DC/DC轉(zhuǎn)換器170充電時(shí)(從時(shí)刻t23到時(shí)刻t24)，蓄電裝置110可同時(shí)由充電裝置200充電。當(dāng)輔機(jī)電池180的充電完成時(shí),蓄電裝置110的充電開(kāi)始,如同時(shí)刻t24之后的情況一祥。如同參照?qǐng)D4-圖6所介紹的那樣，對(duì)輔機(jī)電池180充電的充電電力和對(duì)蓄電裝置110充電的充電電力基于輔機(jī)電池180的充電狀態(tài)S0C2以及輔機(jī)負(fù)載190的使用狀態(tài)來(lái)調(diào)節(jié)，由此使得可以使DC/DC轉(zhuǎn)換器170的運(yùn)行最小化，除了如圖6所示輔機(jī)負(fù)載190消耗的電カ高的情況以外。結(jié)果，在運(yùn)行效率低的低電カ情況下的DC/DC轉(zhuǎn)換器170的運(yùn)行的頻率降低，故可以抑制外部充電期間的充電效率降低。圖7為一功能框圖，用于示出根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例在外部充電期間在輔機(jī)電池180上由HV-E⑶300執(zhí)行的充電控制。圖7的功能框圖所示的功能框通過(guò)HV-E⑶300的軟件處理或硬件處理來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖I、圖7所示，HV-E⑶300包含充電狀態(tài)計(jì)算單元310、輔機(jī)使用狀態(tài)確定單 元320、充電比設(shè)置單元330、充電裝置控制單元340、AC/DC轉(zhuǎn)換器控制單元350、DC/DC轉(zhuǎn)換器控制單兀360。充電狀態(tài)計(jì)算單元310接收輔機(jī)電池180的電壓VB2和電流IB2。充電狀態(tài)計(jì)算單元310基于這些信息計(jì)算輔機(jī)電池180的充電狀態(tài)(S0C2)，并將計(jì)算得到的S0C2輸出到充電比設(shè)置單元330。輔機(jī)使用狀態(tài)確定単元320接收指示輔機(jī)負(fù)載190的運(yùn)行計(jì)劃和運(yùn)行狀態(tài)的信號(hào)AUX?；谛盘?hào)AUX，輔機(jī)使用狀態(tài)確定単元320認(rèn)識(shí)到使用狀態(tài)，包括包含在輔機(jī)負(fù)載190中的裝置的使用計(jì)劃，以及所消耗的電力。于是，輔機(jī)使用狀態(tài)確定単元320向充電比設(shè)置單元330輸出與輔機(jī)的使用狀態(tài)相關(guān)的信號(hào)SIG。充電比設(shè)置單元330從充電狀態(tài)計(jì)算單元310接收充電狀態(tài)S0C，并從輔機(jī)使用狀態(tài)確定単元320接收輔機(jī)的使用狀態(tài)?；谶@些信息，充電比設(shè)置單元330設(shè)置對(duì)輔機(jī)電池180充電的充電電カ以及蓄電裝置110充電的充電電力，并確定DC/DC轉(zhuǎn)換器170是否運(yùn)行。于是，基于上述結(jié)果，充電比設(shè)置單元330向充電裝置控制單元340、AC/DC轉(zhuǎn)換器控制單元350以及DC/DC轉(zhuǎn)換器控制單元360輸出信號(hào)RT0，其指示充電裝置200、AC/DC轉(zhuǎn)換器210和DC/DC轉(zhuǎn)換器170的輸出電カ的比。注意，上述比被按照希望地設(shè)置為所命令的輸出電カ與充電裝置200、AC/DC轉(zhuǎn)換器210和DC/DC轉(zhuǎn)換器170的相應(yīng)的額定輸出電カ的比。充電裝置控制單元340從充電比設(shè)置單元330接收信號(hào)RT0。于是，充電裝置控制單元340基于信號(hào)RTO產(chǎn)生用于輸出所設(shè)置的電カ的充電命令CHG，并接著將充電命令CHG輸出到充電E⑶220。AC/DC轉(zhuǎn)換器控制單元350接收來(lái)自充電比設(shè)置單元330的信號(hào)RT0。于是，AC/DC轉(zhuǎn)換器控制單元350基于信號(hào)RTO產(chǎn)生用于輸出所設(shè)置的電カ的控制信號(hào)PWF，并接著將控制信號(hào)PWF輸出到AC/DC轉(zhuǎn)換器210。DC/DC轉(zhuǎn)換器控制單元360接收來(lái)自充電比設(shè)置單元330的信號(hào)RT0。于是，DC/DC轉(zhuǎn)換器控制單元360基于信號(hào)RTO產(chǎn)生用于輸出所設(shè)置的電カ的控制信號(hào)PWD，并接著將控制信號(hào)PWD輸出到DC/DC轉(zhuǎn)換器170。
圖8為一流程圖，用于示出根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例在外部充電期間在輔機(jī)電池180上由HV-ECU 300執(zhí)行的詳細(xì)充電控制過(guò)程。圖8所示的流程圖的過(guò)程以這樣的方式實(shí)現(xiàn)預(yù)先存儲(chǔ)在HV-ECU 300中的程序由主程序調(diào)用，并以預(yù)定的間隔執(zhí)行。或者，所有的步驟或部分步驟的過(guò)程可由專(zhuān)用硬件(電子電路)實(shí)現(xiàn)。如圖I、圖8所示，在步驟(下面，步驟縮寫(xiě)為S) 100中，HV-E⑶300確定外部電源是否被連接到連接部分250。在步驟SlOO中，判斷僅僅在充電連接器270被首次連接到連接部分250時(shí)是肯定的，判斷在連接在此后繼續(xù)的狀態(tài)下為否。當(dāng)外部電源被首次連接時(shí)(S100中的是)，S110到S130被跳過(guò)，過(guò)程進(jìn)行到S140。于是，HV-E⑶300啟動(dòng)AC/DC轉(zhuǎn)換器210，在對(duì)蓄電裝置110充電之前開(kāi)始對(duì)輔機(jī)電池180充電。此后，HV-ECU 300在S150中判斷輔機(jī)電池180的充電狀態(tài)S0C2是否高于下限閾it LLl ο
當(dāng)S0C2高于下限閾值LLl時(shí)(S150中的是)，過(guò)程進(jìn)行到S160，于是，HV-ECU 300判斷S0C2是否高于或等于上限閾值HL。當(dāng)S0C2低于下限閾值HL時(shí)(S160中的否)，HV-ECU 300判斷為輔機(jī)電池180的充電尚未完成，并將過(guò)程返回到S150，以便繼續(xù)對(duì)輔機(jī)電池180充電。當(dāng)S0C2高于或等于上限閾值HL時(shí)(S160中的是)，HV-ECU 300判斷為輔機(jī)電池180的充電完成，并將過(guò)程返回到主程序。這里，當(dāng)S0C2低于或等于下限閾值LLl時(shí)(S150中的否)，HV-ECU300判斷為輔機(jī)負(fù)載190所消耗的電カ高于AC/DC轉(zhuǎn)換器210的額定輸出電力，且AC/DC轉(zhuǎn)換器210不能如參照?qǐng)D6所介紹的那樣對(duì)輔機(jī)電池180充電。于是，在S170中，HV-E⑶300運(yùn)行DC/DC轉(zhuǎn)換器170，并使用從蓄電裝置110供給的電力，以便用高于AC/DC轉(zhuǎn)換器210的額定輸出電カ的電カ對(duì)輔機(jī)電池180充電。此后，過(guò)程進(jìn)行到S160，如上所述地判斷輔機(jī)電池180的充電是否完成。盡管圖8沒(méi)有示出，當(dāng)DC/DC轉(zhuǎn)換器170運(yùn)行時(shí)，DC/DC轉(zhuǎn)換器170的運(yùn)行繼續(xù)，一直到輔機(jī)電池180的充電完成，即使在S0C2增大時(shí)。另ー方面，當(dāng)外部電源并非第一次連接時(shí)(S100中的否)，過(guò)程進(jìn)行到S110。于是，HV-ECU 300判斷在外部充電期間輔機(jī)負(fù)載190是否被計(jì)劃為使用或者輔機(jī)負(fù)載190是否正
在被使用。當(dāng)在外部充電期間輔機(jī)負(fù)載190被計(jì)劃為使用或輔機(jī)負(fù)載190正在被使用時(shí)(S110中的是)，過(guò)程進(jìn)行到S120，于是，HV-E⑶300判斷S0C2是否高于或等于上限閾值，也就是說(shuō)，輔機(jī)電池180是否被完全充電。當(dāng)S0C2低于上限閾值(S120中的否)時(shí)，過(guò)程進(jìn)行到S130，于是，HV-ECU 300判斷S0C2是否高于閾值LL2。當(dāng)S0C2低于或等于閾值LL2 (S130中的否)時(shí)，HV-ECU 300判斷為需要對(duì)輔機(jī)電池180充電，于是，過(guò)程進(jìn)行到S140。在S140中，為了使輔機(jī)電池180比蓄電裝置110更為優(yōu)先地充電，HV-E⑶300增大AC/DC轉(zhuǎn)換器210的輸出電力，減小充電裝置200的輸出電力或停止充電裝置200，如參照?qǐng)D5、圖6所介紹的那樣。下面的從S150到S170的過(guò)程與上面介紹的相同。
當(dāng)輔機(jī)負(fù)載190既沒(méi)有在外部充電期間計(jì)劃為使用又非正在使用時(shí)(S110中的否)，當(dāng)S0C2高于或等于上限閾值時(shí)(S120中的是)或者當(dāng)S0C2高于閾值LL2時(shí)(S130中的是)，HV-ECU 300判斷為不需要對(duì)輔機(jī)電池180充電。于是，過(guò)程進(jìn)行到S180。HV-ECU 300將AC/DC轉(zhuǎn)換器210的輸出電カ減小到運(yùn)行充電E⑶220需要的電力，使得蓄電裝置110優(yōu)先被充電裝置200充電。另外，HV-ECU 300使得充電裝置200的輸出電力在外部充電期間車(chē)輛100使用的電カ不超過(guò)可由外部電源260供給的電力的范圍內(nèi)最大化。盡管圖中未示出，即使在輔機(jī)負(fù)載190既沒(méi)有在外部充電期間計(jì)劃為使用又非正在使用時(shí)(S110中的否)，但是當(dāng)輔機(jī)電池180的S0C2低于或等于閾值LL2時(shí)，輔機(jī)電池180被充電，如同在S140的情況下一祥。通過(guò)根據(jù)上面介紹的過(guò)程執(zhí)行控制，可以基于輔機(jī)電池180的充電狀態(tài)S0C2和輔機(jī)負(fù)載190的使用狀態(tài)調(diào)節(jié)對(duì)輔機(jī)電池180充電的充電電力和對(duì)蓄電裝置110充電的充電電力。通過(guò)這樣做，可以在外部充電期間使得DC/DC轉(zhuǎn)換器170的運(yùn)行最小化。結(jié)果，DC/DC轉(zhuǎn)換器170以運(yùn)行效率低的低電カ運(yùn)行的頻率低，故可以抑制外部充電期間充電效率的降低。
替代性實(shí)施例在上面介紹的實(shí)施例中，電カ被AC/DC轉(zhuǎn)換器使用來(lái)自外部電源的電カ供到充電E⑶、輔機(jī)電池等。順便提及，用于對(duì)蓄電裝置充電的某些充電裝置包含整流器電路，其將供自外部電源的交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓。在這樣的充電裝置的情況下，代替AC/DC轉(zhuǎn)換器使用對(duì)由整流器電路轉(zhuǎn)換的直流電壓進(jìn)行降壓的DC/DC轉(zhuǎn)換器也是適用的。在替代性實(shí)施例中，將要介紹包含小容量DC/DC轉(zhuǎn)換器而不是AC/DC轉(zhuǎn)換器的構(gòu)造的實(shí)例。圖9為裝有根據(jù)對(duì)上述實(shí)施例的替代性實(shí)施例的電源系統(tǒng)的車(chē)輛100A的整體框圖。在圖9中，根據(jù)上面的實(shí)施例的圖I所示配置中的充電裝置200用充電裝置200A代替，提供小容量DC/DC轉(zhuǎn)換器210A而不是AC/DC轉(zhuǎn)換器210。在圖9中，對(duì)與圖I中的重疊的元件的介紹不再重復(fù)。如圖9所示，充電裝置200A包含整流器電路201和DC/DC轉(zhuǎn)換器202。整流器電路201經(jīng)由電カ線ACLl和ACL2連接到連接部分250。整流器電路201將供自外部電源260的交流電壓整流為直流電壓，并將直流電壓輸出到電カ線PL5和接地線NL5。圖10示出了整流器電路201的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的實(shí)例。整流器電路201包含電抗器LI和L2、ニ極管橋203和電容器C10。ニ極管橋203包含ニ極管D1-D4。ニ極管橋203被構(gòu)建為使得串聯(lián)連接的ニ極管Dl和D2以及串聯(lián)連接的ニ極管D3和D4彼此并聯(lián)地連接到電カ線PL5和接地線NL5。電抗器LI的一端連接到ニ極管Dl和D2的連接節(jié)點(diǎn)，電抗器LI的另一端連接到電カ線ACLl。另外，電抗器L2的一端連接到ニ極管D3、D4的連接節(jié)點(diǎn)，電抗器L2的另ー端連接到電カ線ACL2。電容器ClO與ニ極管橋203并聯(lián)連接在電カ線PL5和接地線NL5之間，降低電カ線PL5和接地線NL5之間的電壓的波動(dòng)。使用上面的構(gòu)造，整流器電路201將供自外部電源260的交流電壓整流為直流電壓。注意，整流器電路201的構(gòu)造不限于圖10所示的構(gòu)造，只要其為能夠?qū)⒔涣麟妷恨D(zhuǎn)換為直流電壓的電路。作為另ー整流器電路的實(shí)例，整流器電路的構(gòu)造可以為例如全橋裝換器或半橋轉(zhuǎn)換器，然而，整流器電路可如圖10所示地按照希望配置，以便不需要特別的控制，從而使用簡(jiǎn)單的配置而不增加控制負(fù)擔(dān)?；氐綀D9，DC/DC轉(zhuǎn)換器202經(jīng)由電カ線PL5和接地線NL5被連接到整流器電路201。另外，DC/DC轉(zhuǎn)換器202經(jīng)由CHR 240由電カ線PL2和接地線NL2連接到蓄電裝置110。DC/DC轉(zhuǎn)換器202受到來(lái)自控制E⑶220的控制信號(hào)PWE的控制。DC/DC轉(zhuǎn)換器202對(duì)從整流器電路201輸出的直流電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并將充電電力供到蓄電裝置110。DC/DC轉(zhuǎn)換器21(^被連接到電カ線？し5和接地線15。DC/DC轉(zhuǎn)換器210A受到來(lái)自HV-E⑶300的控制信號(hào)PWF的控制。DC/DC轉(zhuǎn)換器210A對(duì)從整流器電路201輸出的直流電壓進(jìn)行降壓，并將直流電壓輸出到電カ線PL4。使用上面的構(gòu)造，通過(guò)執(zhí)行與上面的實(shí)施例相同的控制，高容量DC/DC轉(zhuǎn)換器170的運(yùn)行在外部充電期間最小化，由此使得可以抑制外部充電期間的充電效率下降。 注意，根據(jù)上面的實(shí)施例的充電E⑶220和HV-E⑶300為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的控制器的實(shí)例。根據(jù)上面的實(shí)施例的蓄電裝置Iio和輔機(jī)電池180分別為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的第一蓄電裝置的實(shí)例和根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的第二蓄電裝置的實(shí)例。根據(jù)上面的實(shí)施例的DC/DC轉(zhuǎn)換器170為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的第一轉(zhuǎn)換器的實(shí)例。根據(jù)上面的實(shí)施例的AC/DC轉(zhuǎn)換器210和DC/DC轉(zhuǎn)換器210A為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)的第二轉(zhuǎn)換器的實(shí)例。上面介紹的實(shí)施例在所有方面是說(shuō)明性而不是限制性的。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書(shū)而不是上面的說(shuō)明書(shū)限定。本發(fā)明的范圍g在包括落在所附權(quán)利要求及其等價(jià)內(nèi)容的范圍內(nèi)的所有變型。
權(quán)利要求
1.一種電源系統(tǒng),包括 第一蓄電裝置； 充電裝置，其用供自外部電源的電力對(duì)所述第一蓄電裝置進(jìn)行充電； 第二蓄電裝置，其向輔機(jī)負(fù)載供給與所述第一蓄電裝置的輸出電壓相比較低的電源電壓； 第一轉(zhuǎn)換器，其對(duì)供自所述第一蓄電裝置的電力的電壓進(jìn)行降壓，并向所述輔機(jī)負(fù)載以及所述第二蓄電裝置供給電源電壓； 第二轉(zhuǎn)換器，其具有與所述第一轉(zhuǎn)換器的容量相比較小的容量，并使用供自所述外部電源的電力對(duì)所述第二蓄電裝置進(jìn)行充電；以及 控制器，其在電力從所述外部電源充入時(shí)，基于所述第二蓄電裝置的充電狀態(tài)，對(duì)從所述充電裝置到所述第一蓄電裝置的充電電力以及從所述第二轉(zhuǎn)換器到所述第二蓄電裝置的充電電力進(jìn)行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的電源系統(tǒng)，其中， 當(dāng)需要對(duì)所述第二蓄電裝置進(jìn)行充電時(shí)，所述控制器對(duì)到所述第一蓄電裝置的充電電力以及到所述第二蓄電裝置的充電電力進(jìn)行設(shè)置，使得所述第二蓄電裝置比所述第一蓄電裝置更為優(yōu)先地充電。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的電源系統(tǒng)，其中， 當(dāng)電力從所述外部電源充入時(shí)，所述控制器在使所述充電裝置開(kāi)始對(duì)所述第一蓄電裝置充電之前使用所述第二轉(zhuǎn)換器對(duì)所述第二蓄電裝置進(jìn)行充電。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的電源系統(tǒng)，其中， 當(dāng)所述第二蓄電裝置的充電狀態(tài)高于或等于指示滿充電的基準(zhǔn)值時(shí)，所述控制器減小到所述第二蓄電裝置的充電電力，并使用所述充電裝置開(kāi)始對(duì)所述第一蓄電裝置進(jìn)行充電。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的電源系統(tǒng)，其中， 當(dāng)所述第二蓄電裝置的充電狀態(tài)低于或等于與第一閾值相比較高的第二閾值時(shí)，所述控制器減小到所述第一蓄電裝置的充電電力，并使用所述第二轉(zhuǎn)換器來(lái)增大到所述第二蓄電裝置的充電電力，其中，所述第一閾值的為這樣的值在所述第一閾值處或在低于所述第一閾值時(shí)，需要驅(qū)動(dòng)所述第一轉(zhuǎn)換器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任意一項(xiàng)的電源系統(tǒng)，其中， 當(dāng)所述第二蓄電裝置的充電狀態(tài)低于或等于第一閾值時(shí)，所述控制器使用所述第一轉(zhuǎn)換器對(duì)所述第二蓄電裝置進(jìn)行充電，其中，所述第一閾值為這樣的值在所述第一閾值處或在低于所述第一閾值時(shí)，需要驅(qū)動(dòng)所述第一轉(zhuǎn)換器。
7.根據(jù)權(quán)利要求I的電源系統(tǒng)，其中， 所述第一轉(zhuǎn)換器具有這樣的特性當(dāng)所述第一轉(zhuǎn)換器的輸出電力下降到低于基準(zhǔn)值時(shí)，所述第一轉(zhuǎn)換器的運(yùn)行效率降低。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)的電源系統(tǒng)，其中， 所述第二轉(zhuǎn)換器為這樣的AC/DC轉(zhuǎn)換器其將供自所述外部電源的交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)的電源系統(tǒng)，其中，所述充電裝置包括這樣的整流器電路其將供自所述外部電源的交流電力整流為直流電力；并且，所述第二轉(zhuǎn)換器為這樣的DC/DC轉(zhuǎn)換器其對(duì)由所述整流器電路整流得到的直流電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
10.一種車(chē)輛，包括 第一蓄電裝置； 驅(qū)動(dòng)裝置，其用供自所述第一蓄電裝置的電力產(chǎn)生用于推進(jìn)所述車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)力； 充電裝置，其用供自外部電源的電力對(duì)所述第一蓄電裝置進(jìn)行充電； 輔機(jī)負(fù)載； 第二蓄電裝置，其向所述輔機(jī)負(fù)載供給與所述第一蓄電裝置的輸出電壓相比較低的電源電壓； 第一轉(zhuǎn)換器，其對(duì)供自所述第一蓄電裝置的電力的電壓進(jìn)行降壓，并向所述輔機(jī)負(fù)載以及所述第二蓄電裝置供給電源電壓； 第二轉(zhuǎn)換器，其具有與所述第一轉(zhuǎn)換器的容量相比較小的容量，并使用供自所述外部電源的電力對(duì)所述第二蓄電裝置進(jìn)行充電；以及 控制器，其在電力從所述外部電源充入時(shí)，基于所述第二蓄電裝置的充電狀態(tài)，對(duì)從所述充電裝置到所述第一蓄電裝置的充電電力以及從所述第二轉(zhuǎn)換器到所述第二蓄電裝置的充電電力進(jìn)行控制。
全文摘要
一種電源系統(tǒng)包含第一蓄電裝置；充電裝置，其用來(lái)自外部電源的外部電力對(duì)第一蓄電裝置充電；第二蓄電裝置，其向輔機(jī)負(fù)載供給低于第一蓄電裝置輸出電壓的電壓；第一轉(zhuǎn)換器，其對(duì)來(lái)自第一蓄電裝置的電力的電壓進(jìn)行降壓，并向輔機(jī)負(fù)載和第二蓄電裝置供給電壓；第二轉(zhuǎn)換器，其具有與第一轉(zhuǎn)換器相比較小的容量，并用外部電力對(duì)第二蓄電裝置充電；控制器，當(dāng)外部電力被充入時(shí)，基于第二蓄電裝置的充電狀態(tài)，對(duì)從充電裝置到第一蓄電裝置的充電電力以及從第二轉(zhuǎn)換器到第二蓄電裝置的充電電力進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)H02J7/14GK102844220SQ201180018479
公開(kāi)日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月14日
發(fā)明者杉山義信, 洪遠(yuǎn)齡 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社