電源裝置、運(yùn)輸設(shè)備、電源控制方法、控制裝置以及蓄電模塊與流程

本發(fā)明涉及電源裝置、運(yùn)輸設(shè)備、電源控制方法、控制裝置以及蓄電模塊。

背景技術(shù)：

開發(fā)有具備能更換的蓄電池組(battery)作為驅(qū)動電源的運(yùn)輸設(shè)備。在例如jp特開2014-147197號(以下稱作專利文獻(xiàn)1)中，記載了如下方法：在具備配備于電動汽車的車體的主蓄電池組和能更換的副蓄電池組的電源系統(tǒng)中，使主蓄電池組和副蓄電池組依次放電。

在專利文獻(xiàn)1記載的電源系統(tǒng)中，僅考慮1個副蓄電池組，而不設(shè)想使用多個副蓄電池組的情況。另外，在將多個蓄電池組并聯(lián)連接而利用的情況下，需要考慮這些多個蓄電池組間的充電狀態(tài)的差異。一般，在利用充電狀態(tài)不同的多個蓄電池組的情況下，設(shè)置用于調(diào)節(jié)各蓄電池組的電壓的電壓變換器。由此，能使多個蓄電池組的電壓一致來進(jìn)行并列輸出。

但是，通過設(shè)置電壓變換器而使成本增大，并且使車輛中的空間以及重量增大。因此，特別是在摩托車、機(jī)動四輪車、超小型移動體等成本、空間、重量的制約很大的電動車輛中，有時電壓變換器的設(shè)置會成為開發(fā)或?qū)嵱没恼系K。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所涉及的方式考慮這樣的狀況而完成，目的之一在于，提供能在使用多個副蓄電池組的電源設(shè)備中簡化設(shè)備構(gòu)成并使多個副蓄電池組同時進(jìn)行放電的機(jī)會增加、使輸出特性得到提升的電源裝置、運(yùn)輸設(shè)備、電源控制方法、控制裝置、以及蓄電模塊。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用以下的方式。

(1)本發(fā)明的1個方式所涉及的電源裝置具備：多個蓄電模塊，該多個蓄電模塊并聯(lián)連接，且各自具備蓄電部、和使所述蓄電部與運(yùn)輸設(shè)備的驅(qū)動裝置之間成為導(dǎo)通狀態(tài)或斷路狀態(tài)的開關(guān)；和控制裝置，其算出多個所述蓄電模塊中的所述蓄電部的充電率以及電壓中的至少一者的偏差的增減傾向，基于所述增減傾向來控制多個所述蓄電模塊各自的所述開關(guān)的狀態(tài)。

(2)在上述(1)的方式的基礎(chǔ)上，也可以是，所述控制裝置算出多個所述蓄電模塊各自的所述蓄電部的內(nèi)部電阻，基于所述蓄電部的內(nèi)部電阻來算出所述增減傾向。

(3)在上述(1)或(2)的方式的基礎(chǔ)上，也可以是，多個所述蓄電模塊至少包含第1蓄電模塊和第2蓄電模塊，在所述第1蓄電模塊的蓄電部的充電率高于所述第2蓄電模塊的蓄電部的充電率且所述第1蓄電模塊的蓄電部的內(nèi)部電阻大于所述第2蓄電模塊的蓄電部的內(nèi)部電阻的情況下，所述控制裝置使所述第1蓄電模塊的所述開關(guān)成為導(dǎo)通狀態(tài)，使所述第2蓄電模塊的所述開關(guān)成為斷路狀態(tài)。

(4)在上述(1)到(3)中任1個方式的基礎(chǔ)上，也可以是，多個所述蓄電模塊各自不經(jīng)由電壓變換裝置地與所述驅(qū)動裝置連接。

(5)在上述(1)到(4)中任1個方式的基礎(chǔ)上，也可以是，多個所述蓄電模塊各自能相對于所述運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行裝卸。

(6)在上述(1)到(5)中任1個方式的基礎(chǔ)上，也可以是，多個所述蓄電模塊中的所述蓄電部具備包含磷酸鐵的正極。

(7)本發(fā)明的1個方式所涉及的運(yùn)輸設(shè)備具備上述(1)到(6)中任1個方式的電源裝置。

(8)本發(fā)明的1個方式所涉及的電源控制方法測定并聯(lián)連接的多個蓄電模塊各自的充電率以及電壓中的至少一者，算出多個所述蓄電模塊中的充電率以及電壓中的至少一者的偏差的增減傾向，基于所述增減傾向來控制多個所述蓄電模塊的每一個與運(yùn)輸設(shè)備的驅(qū)動裝置之間的斷開和連接。

(9)本發(fā)明的1個方式所涉及的控制裝置基于并聯(lián)連接的多個蓄電模塊中的充電率以及電壓中的至少一者的偏差的增減傾向來控制多個所述蓄電模塊的每一個與運(yùn)輸設(shè)備的驅(qū)動裝置之間的斷開和連接。

(10)本發(fā)明的1個方式所涉及的蓄電模塊具備：蓄電部；開關(guān)，其使所述蓄電部與運(yùn)輸設(shè)備的驅(qū)動裝置之間成為導(dǎo)通狀態(tài)或斷路狀態(tài)；接收部，其接收基于與并聯(lián)連接的其他蓄電模塊之間的、所述蓄電部的充電率以及電壓中的至少一者的偏差的增減傾向而決定的所述開關(guān)的控制信號；和控制部，其基于所述控制信號來控制所述開關(guān)的狀態(tài)。

根據(jù)上述(1)、(7)的方式，通過算出蓄電部的充電率以及電壓中的至少一者的偏差的增減傾向，基于增減傾向來控制多個蓄電模塊各自的開關(guān)的狀態(tài)，能在考慮這些多個蓄電模塊間的充電狀態(tài)的差異的基礎(chǔ)上，使多個蓄電模塊同時進(jìn)行放電的機(jī)會增加，使輸出特性得到提升。另外，由于不進(jìn)行基于電壓變換器等的電壓變換，因而能簡化系統(tǒng)構(gòu)成，能達(dá)成低成本化、省空間化、輕量化。另外，由于不需要電壓變換，因此能避免電子器件驅(qū)動等的變換損耗。

根據(jù)上述(2)的方式，通過算出多個蓄電模塊各自的蓄電部的內(nèi)部電阻，基于蓄電部的內(nèi)部電阻來算出增減傾向，從而即使在各蓄電模塊的電阻值存在差異的情況下，也能使多個蓄電模塊同時進(jìn)行放電的機(jī)會增加，使輸出特性得到提升。

根據(jù)上述(3)的方式，通過基于多個蓄電模塊各自的蓄電部的內(nèi)部電阻以及soc來控制開關(guān)的狀態(tài)，從而在各蓄電模塊的電阻值以及soc存在差異的情況下，也能使多個蓄電模塊同時進(jìn)行放電的機(jī)會增加，使輸出特性得到提升。

根據(jù)上述(4)的方式，由于不需要電壓變換裝置，因此能簡化系統(tǒng)構(gòu)成，能達(dá)成低成本化、省空間化、輕量化。特別是在摩托車、機(jī)動四輪車、超小型移動體等成本、空間、重量的制約很大的電動車輛中，起到使乘客的客廂最大化這樣顯著的效果。

根據(jù)上述(5)的方式，通過使蓄電模塊能相對于運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行裝卸，從而能按照運(yùn)輸設(shè)備的利用者的期望來變更蓄電模塊的數(shù)目。因此，能自由地定制運(yùn)輸設(shè)備的能續(xù)航距離、輸出特性。另外，通過進(jìn)行卸下的蓄電模塊的充電，能實(shí)現(xiàn)蓄電模塊的再利用。

進(jìn)一步地，能創(chuàng)造出用在其他電氣化產(chǎn)品的電源等的現(xiàn)有的運(yùn)輸設(shè)備所沒有的價值。這樣的能裝卸的蓄電模塊由于如前述那樣除了運(yùn)輸設(shè)備的驅(qū)動用的電源以外還有其他各種用法且該用法在蓄電模塊間有很大不同，因此相比將蓄電模塊配置在運(yùn)輸設(shè)備的現(xiàn)有的電源裝置，有易于出現(xiàn)蓄電模塊間的電壓差、充電率差這樣固有的課題。因此，通過將上述(5)的方式和上述(1)到(4)中的任1個方式組合，才能起到能在具備能裝卸的蓄電模塊的運(yùn)輸設(shè)備中使多個蓄電模塊同時進(jìn)行放電的機(jī)會增加從而使輸出特性提升這樣顯著的效果。

根據(jù)上述(6)的方式，通過多個蓄電模塊中的蓄電部具備包含磷酸鐵的正極，從而即使各蓄電模塊的充電率多少不同，其電壓也是相同程度，因此不需要電壓變換器就能進(jìn)行電流的輸入輸出，能以低成本實(shí)現(xiàn)空間效率高、輕量的電源系統(tǒng)。

根據(jù)上述(8)、(9)、(10)的方式，通過算出蓄電模塊的充電率以及電壓中的至少一者的偏差的增減傾向，基于增減傾向來控制多個蓄電模塊各自的開關(guān)的狀態(tài)，能在考慮這些多個蓄電模塊間的充電狀態(tài)的差異的基礎(chǔ)上，使多個蓄電模塊同時進(jìn)行放電的機(jī)會增加，使輸出特性得到提升。

附圖說明

圖1是表示具備本發(fā)明的第1實(shí)施方式中的電源裝置的運(yùn)輸設(shè)備的一例的圖。

圖2是表示第1實(shí)施方式中的電源裝置的一例的圖。

圖3是表示第1實(shí)施方式中的輔助電源的一例的圖。

圖4是表示第1實(shí)施方式中的基于電壓的輔助電源的放電模式的一例的圖。

圖5是表示第1實(shí)施方式中的基于電壓的輔助電源的放電控制狀態(tài)的一例的圖。

圖6是表示第1實(shí)施方式中的基于充電率soc的輔助電源的放電控制的一例的圖。

圖7是表示第1實(shí)施方式中的電源控制的處理的流程的一例的流程圖。

圖8是表示第1實(shí)施方式中的儀表面板的一例的圖。

圖9是表示第2實(shí)施方式中的電源控制的處理的流程的一例的流程圖。

圖10是表示第2實(shí)施方式中的在輔助電源的蓄電部的正極使用磷酸鐵的開路電壓ocv與充電率soc的相關(guān)關(guān)系即soc-ocv特性的圖。

圖11是表示第3實(shí)施方式中的電源裝置的一例的圖。

圖12是表示第3實(shí)施方式中的充電處理的流程的一例的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下參考附圖來說明本發(fā)明的幾個實(shí)施方式中的電源裝置、運(yùn)輸設(shè)備、電源控制方法、控制裝置以及蓄電模塊。

<第1實(shí)施方式>

圖1是表示具備本發(fā)明的第1實(shí)施方式中的電源裝置的運(yùn)輸設(shè)備的一例的圖。在圖1中，作為具備電源裝置的運(yùn)輸設(shè)備的一例而示出車輛(例如電動汽車)1，但本發(fā)明的電源裝置能應(yīng)用在摩托車、三輪汽車、機(jī)動四輪車、兼具內(nèi)燃機(jī)以及電動機(jī)的混合動力汽車等任意的車輛、船舶、航空器等中。

車輛1例如具備配置在車體的底部的1個主蓄電池組(主電源)2和以能裝卸的方式設(shè)置在車體的后方的多個副蓄電池組(輔助電源)3來作為電源。在圖1中圖示了2個輔助電源3，但也可以將3個以上的輔助電源設(shè)置在車輛1。

圖2是表示本實(shí)施方式中的電源裝置的一例的圖。本實(shí)施方式的電源裝置5例如具備主電源2(第1電源)、輔助電源3(第2電源、蓄電模塊)、控制裝置10和充電裝置14。主電源2、輔助電源3、控制裝置10和充電裝置14例如通過can(controllerareanetwork：控制器局域網(wǎng)絡(luò))通信線等多路通信線或串行通信線、無線通信網(wǎng)等相互連接。另外，驅(qū)動裝置12與電源裝置5連接。

主電源2配置在車輛1的車體，滿足車輛1的驅(qū)動裝置12的基本的輸出要求。主電源2例如是鉛蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池、鋰離子聚合物電池等二次電池。

輔助電源3是能向車輛1的車體設(shè)置以及從車輛1的車體卸下的裝卸式電源。輔助電源3根據(jù)車輛1的續(xù)航距離的延長這樣的利用者的需求而使用。輔助電源3具備第1輔助電源3-1、…第n輔助電源3-n這樣多個輔助電源(n為2以上的整數(shù))。輔助電源3例如是鉛蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池、鋰離子聚合物電池等二次電池。第1輔助電源3-1、…第n輔助電源3-n具有基本相同的電池構(gòu)成，但也可以具有相互不同的構(gòu)成。另外，輔助電源3的重量為了易于利用者搬動而優(yōu)選8kg以下，更優(yōu)選7kg以下。

控制裝置10控制主電源2、輔助電源3以及充電裝置14的動作。控制裝置10將從主電源2以及輔助電源3供給的電力提供給驅(qū)動裝置12?？刂蒲b置10例如是經(jīng)由總線將cpu(centralprocessingunit：中央處理器)、rom(readonlymemory：只讀存儲器)或ram(randomaccessmemory：隨機(jī)存取存儲器)、閃速存儲器等存儲裝置、通信端口等連接而成的ecu(electroniccontrolunit：電子控制單元)。

充電裝置14接受來自外部裝置的供電，對主電源2以及/或者輔助電源3進(jìn)行充電。充電裝置14例如具備：與外部的供電裝置等連接的連接器；和將被供給的電力供給到主電源2以及/或者輔助電源3的供給部。

驅(qū)動裝置12提供用于驅(qū)動車輛1的動力。驅(qū)動裝置12例如具備行駛用電動機(jī)和控制行駛用電動機(jī)的電動機(jī)ecu。驅(qū)動裝置12使用從主電源2以及/或者輔助電源3供給的電力來提供用于驅(qū)動車輛1的動力。

圖3是表示本實(shí)施方式中的輔助電源3的一例(第1輔助電源3-1)的圖。第1輔助電源3-1例如具備蓄電部20、bmu(batterymanagementunit：蓄電池管理單元)22(控制部)、開關(guān)24、電流計26和can驅(qū)動器28(接收部)。第1輔助電源3-1具備：與驅(qū)動裝置12連接的正極線l1以及負(fù)極線l2；和與主電源2以及其他輔助電源3連接的通信線l3。第1輔助電源3-1經(jīng)由正極線l1以及負(fù)極線l2對驅(qū)動裝置12進(jìn)行供電。另外，第1輔助電源3-1經(jīng)由通信線l3與控制裝置10以及其他輔助電源進(jìn)行各種信號的交換。另外，第1輔助電源3-1不經(jīng)由電壓變換裝置等地與驅(qū)動裝置12連接。

蓄電部20例如具備相互串聯(lián)連接的多個蓄電池。多個蓄電池例如分別具有相同的構(gòu)成。多個蓄電池各自是能充放電的二次電池。另外，蓄電部20也可以具備相互并聯(lián)連接的多個蓄電池單元(各蓄電池單元包括串聯(lián)連接的多個蓄電池)。

bmu22控制蓄電部20、開關(guān)24、電流計26、以及can驅(qū)動器28的動作。具體地，bmu22探測蓄電部20所具備的多個蓄電池各自的電壓。另外，bmu22從設(shè)于蓄電部20的溫度計(未圖示)取得蓄電部20的溫度。另外，bmu22基于多個蓄電池各自的電壓值以及從電流計26輸入的電流值來算出蓄電部20的soc(stateofcharge：充電率)。另外，bmu22基于經(jīng)由can驅(qū)動器28從控制裝置10輸入的控制信號來控制開關(guān)24的導(dǎo)通狀態(tài)以及斷路狀態(tài)(接通(on)以及斷開(off))。bmu22的各功能通過cpu等處理器執(zhí)行程序得以實(shí)現(xiàn)。

開關(guān)24使蓄電部20與驅(qū)動裝置12之間成為導(dǎo)通狀態(tài)或斷路狀態(tài)。

開關(guān)24例如具備場效應(yīng)晶體管、各種接觸器等。開關(guān)24例如設(shè)置在將蓄電部20和驅(qū)動裝置12連結(jié)的正極線l1上。

電流計26測定流過第1輔助電源3-1的電流，將測定結(jié)果輸出到bmu22。電流計26例如設(shè)置于將蓄電部20和驅(qū)動裝置12連結(jié)的負(fù)極線l2。

can驅(qū)動器28經(jīng)由通信線l3與控制裝置10以及其他輔助電源的can驅(qū)動器連接。can驅(qū)動器28將從bmu22輸入的蓄電部20的電壓值以及soc經(jīng)由通信線l3輸出到控制裝置10。另外，can驅(qū)動器28將從控制裝置10輸入的控制信號輸出到bmu22。

本實(shí)施方式的電源裝置5基于第1輔助電源3-1到第n輔助電源3-n各自的電壓以及soc中的至少一者來進(jìn)行輔助電源的放電控制。電源裝置5例如基于多個輔助電源3-1到3-n各自的電壓以及soc來進(jìn)行圖4到6所示那樣的放電控制。

圖4示出基于第1輔助電源3-1到第n輔助電源3-n各自的電壓來決定進(jìn)行放電的輔助電源的3個放電模式(第1到第3模式)。圖5示出第1到第3模式中的輔助電源的放電控制狀態(tài)。圖6示出基于輔助電源的soc來使輔助電源的輸出電流變化的3個區(qū)域(區(qū)域1到區(qū)域3)。為了易于理解，以下舉出使用2個輔助電源(第1輔助電源3-1、第2輔助電源3-2)的情況為例來進(jìn)行說明。

(第1模式)

第1模式是第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2當(dāng)中僅輸出電壓高的輔助電源進(jìn)行放電的串行輸出模式。在第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2的電壓差大于給定的閾值(第1閾值)的情況下，電源裝置5以該第1模式進(jìn)行動作。另外，該第1模式根據(jù)第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2的soc，以圖6所示的soc區(qū)域1或soc區(qū)域2中的通常使用的輸出電流(最大a1)進(jìn)行放電。

soc區(qū)域1表示第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2的soc是預(yù)先確定的第1范圍(100到s1％)的區(qū)域。該s1是滿足100＞s1的任意的正的數(shù)值，考慮電源裝置5的構(gòu)成等而預(yù)先確定。在該soc區(qū)域1中，隨著第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2的soc減少，第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2的輸出電壓從v1減少到v2(v1＞v2)。

soc區(qū)域2表示第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2的soc是預(yù)先確定的第2范圍(s1到s2％)的區(qū)域。該s2是滿足s1＞s2的任意的正的數(shù)值，考慮電源裝置5的構(gòu)成等而預(yù)先確定。在該soc區(qū)域2中，隨著第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2的soc減少，第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2的輸出電壓從v2減少到v3(v2＞v3)。

在輔助電源使用2根的情況下，不管在soc區(qū)域1以及soc區(qū)域2的哪一者都以通常使用的輸出電流(最大a1)進(jìn)行放電。另外，在輔助電源使用1根的情況下，在soc區(qū)域1中，以通常使用的輸出電流進(jìn)行放電，在soc區(qū)域2中，以輸出電流比通常使用小的省電力使用1的輸出電流(最大a2，a2＜a1)進(jìn)行放電。另外，在輔助電源使用4根的情況下，與輔助電源使用2根時同樣，不管在soc區(qū)域1以及soc區(qū)域2的哪一者都以通常使用的輸出電流(最大a1)進(jìn)行放電。

在該第1模式下，通過控制成僅輸出電壓高的輔助電源進(jìn)行放電，能使2個輔助電源的電壓差縮小。由此，能抑制連接多個輔助電源時的電力差所引起的潛行電流。另外，由于電池若維持在電壓高的狀態(tài)下就會有劣化增大的傾向，因此通過從電壓高的輔助電源進(jìn)行放電，能抑制電池的劣化。

(第2模式)

第2模式是第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2并列地進(jìn)行放電的并行輸出模式。在第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2的電壓差為給定的閾值(第1閾值)以下的情況下，電源裝置5以該第2模式進(jìn)行動作。另外，該第2模式根據(jù)第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2的soc，以圖6所示的soc區(qū)域1或soc區(qū)域2中的通常使用的輸出電流進(jìn)行放電。在該第2模式下，通過控制成2個輔助電源并列地進(jìn)行放電，能將2個輔助電源的電壓差維持在并列的放電所能繼續(xù)的給定的閾值以下。

另外，該第2模式由于是減輕了針對電池的負(fù)載的狀態(tài)，因此能抑制電池的劣化。

(第3模式)

第3模式是第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2并列地進(jìn)行放電的并行輸出模式。在第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2的電壓差為給定的閾值(第1閾值)以下且第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2的電壓均為給定的閾值(第2閾值)以下的情況下，電源裝置5以該第3模式進(jìn)行動作。另外，該第3模式根據(jù)第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2的soc，以圖6所示的soc區(qū)域3中的省電力使用1的輸出電流(最大a2)進(jìn)行放電。在該soc區(qū)域3中，隨著第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2的soc減少，第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2的輸出電壓從v3減少到v4(v3＞v4)。

在第3模式下，通過控制成2個輔助電源并列地以省電力進(jìn)行放電，從而直到放電終止電壓都能維持某種程度的輸出。另外，在輔助電源使用1根的情況下，在soc區(qū)域3中，以輸出電流比省電力使用1小的省電力使用2的輸出電流(最大a3，a3＜a2))進(jìn)行放電。另外，在輔助電源使用4根的情況下，在soc區(qū)域3中，也以通常使用的輸出電流進(jìn)行放電。

接下來，說明本實(shí)施方式中的電源裝置5的動作。圖7是表示本實(shí)施方式中的電源控制的處理的流程的一例的流程圖。

首先，控制裝置10取得正使放電休止(即開關(guān)24處于斷路狀態(tài))的第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2各自的開路電壓(opencircuitvoltage：ocv)。具體地，控制裝置10經(jīng)由通信線l3對第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2各自的can驅(qū)動器28輸出請求開路電壓的信號。接下來，can驅(qū)動器28將請求開路電壓的信號輸出給bmu22。bmu22測定蓄電部20的開路電壓，經(jīng)由can驅(qū)動器28以及通信線l3將測定結(jié)果輸出給控制裝置10(步驟s101)。

接下來，控制裝置10判斷第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2的開路電壓的電壓差vd是否是給定的閾值(第1閾值)以下(步驟s103)。

在電壓差vd大于第1閾值的情況下，控制裝置10使輔助電源3以第1模式進(jìn)行動作。即，控制裝置10控制成第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2當(dāng)中電壓高的輔助電源進(jìn)行放電(第1模式)(步驟s107)。例如在第1輔助電源3-1的開路電壓高于第2輔助電源3-2的開路電壓的情況下，控制裝置10對第1輔助電源3-1的bmu22輸出使開關(guān)24成為導(dǎo)通狀態(tài)的信號?；谠撔盘枺?輔助電源3-1的bmu22將開關(guān)24設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)，使蓄電部20進(jìn)行放電處理。另一方面，控制裝置10對第2輔助電源3-2的bmu22輸出使開關(guān)24成為斷路狀態(tài)的信號。基于該信號，第2輔助電源3-2的bmu22將開關(guān)24設(shè)為斷路狀態(tài)(或維持?jǐn)嗦窢顟B(tài))，第2輔助電源3-2的蓄電部20不進(jìn)行放電處理。

接下來，第1輔助電源3-1的bmu22基于蓄電部20的閉路電壓(closedcircuitvoltage：ccv)、由電流計26測定的電流以及蓄電部20的溫度來推定開路電壓，并將其輸出到控制裝置10。之后，控制裝置10再次重復(fù)步驟s103以后的處理。

另一方面，在電壓差vd為第1閾值以下的情況下，控制裝置10判斷是否有來自驅(qū)動裝置12的高電流輸出的請求(步驟s105)。在沒有高電流輸出的請求的情況下，控制裝置10控制輔助電源，以便以第1模式進(jìn)行放電(步驟s107)。在沒有高電流輸出的請求而僅請求少許的電流輸出的情況下，由于針對輔助電源間的電壓差的擴(kuò)大的影響少，因此進(jìn)行第1模式下的放電處理。

另外，也可以不進(jìn)行該步驟s105的處理，在沒有高電流輸出的請求的情況下也進(jìn)行并列輸出。

在有高電流輸出的請求的情況下，控制裝置10使輔助電源以第2模式進(jìn)行動作。

即，控制裝置10控制成第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2雙方進(jìn)行放電(第2模式)(步驟s111)。具體地，控制裝置10對第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2雙方輸出使開關(guān)24成為導(dǎo)通狀態(tài)的信號。第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2各自的bmu22使開關(guān)24成為導(dǎo)通狀態(tài)，使蓄電部20進(jìn)行放電處理。

接下來，控制裝置10判斷第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2雙方的電壓是否是給定的閾值(第2閾值)以下(步驟s113)。

在從第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2輸入的電壓雙方不是第2閾值以下的情況下，控制裝置10在輔助電源中使第2模式下的動作(步驟s111)繼續(xù)。

另一方面，在從第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2輸入的電壓雙方為第2閾值以下的情況下，控制裝置10使輔助電源以第3模式進(jìn)行動作。即，控制裝置10控制成第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2雙方進(jìn)行放電，但以省電力使用1的輸出電力進(jìn)行放電(步驟s115)。

接下來，控制裝置10判斷是否第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2中的任意一者的soc成為0％(步驟s117)。在第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2中的任意一者的soc成為0％的情況下，控制裝置10停止第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2的放電處理，結(jié)束本流程圖的處理。另一方面，在不是第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2中的任意一者的soc成為0％的情況下，控制裝置10在輔助電源中使第3模式下的動作(步驟s115)繼續(xù)。

另外，也可以通過將圖8所示那樣的儀表面板30(顯示裝置)設(shè)置在車輛1的駕駛席來使駕駛者能確認(rèn)電源裝置的使用狀況。例如該儀表面板30可以具備顯示能否從電源裝置5進(jìn)行最大輸出的第1顯示部32。例如，第1顯示部32在能從電源裝置5進(jìn)行最大輸出的情況(例如能輸出上述的“通常使用”的最大電流a1的情況)下將燈點(diǎn)亮，在不能從電源裝置5進(jìn)行最大輸出的情況(例如被限制在上述的“省電力使用1”的最大電流a2或“省電力使用2”的最大電流a3的情況)下將燈熄滅。由此，駕駛者能容易地確認(rèn)電源裝置的使用狀況以及是否需要輸出限制。

另外，也可以使第1顯示部32的燈的顏色變化，以便駕駛者能理解是上述的第1到第3模式的哪一者的狀態(tài)(同時進(jìn)行放電的蓄電模塊的數(shù)目是否為多個)。例如在第1模式的情況下，使儀表面板內(nèi)的燈點(diǎn)亮成藍(lán)色，在第2模式的情況下，使燈點(diǎn)亮成綠色，在第3模式的情況下，使燈點(diǎn)亮成紅色。另外，儀表面板30也可以還具備顯示當(dāng)前能輸出的電力量的第2顯示部34。由此，駕駛者能確認(rèn)電源裝置的更詳細(xì)的使用狀況。

根據(jù)上述的第1實(shí)施方式的電源裝置，通過基于輔助電源3的電壓以及充電率中的至少一者來控制多個輔助電源3各自的開關(guān)24的狀態(tài)，能在考慮這些多個輔助電源3間的電壓或充電狀態(tài)的差異的基礎(chǔ)上，使多個輔助電源3同時進(jìn)行放電的機(jī)會增加，來提升輸出特性。另外，由于不進(jìn)行基于電壓變換器等的電壓變換，因而能簡化系統(tǒng)構(gòu)成，能達(dá)成低成本化、省空間化、輕量化。另外，由于不進(jìn)行電壓變換，因此能避免電子器件驅(qū)動等的變換損耗。另外，能在避免輔助電源3間的潛行電流的基礎(chǔ)上，從多個輔助電源3進(jìn)行放電。

另外，在上述中，說明了作為輔助電源3的放電控制而使用3個放電模式(第1到第3模式)以及3個soc區(qū)域(soc區(qū)域1到3)的示例，但還能對應(yīng)于電池的構(gòu)成來使用其他放電模式以及soc區(qū)域。另外，在上述中，說明了基于第1輔助電源3-1到第n輔助電源3-n各自的電壓(電壓差)來決定3個放電模式的示例，但也可以基于第1輔助電源3-1到第n輔助電源3-n各自的充電率(充電率差)來決定放電模式。

另外，在上述中，舉出使用2個輔助電源(第1輔助電源3-1、第2輔助電源3-2)的情況為例進(jìn)行了說明，但在使用3個以上的輔助電源的情況下也能同樣應(yīng)用上述的放電控制。例如在包含3個以上的輔助電源的情況下，可以根據(jù)電壓以及充電率分成2個組(至少1個以上的第1輔助電源以及至少1個以上的第2輔助電源)，對第1輔助電源中的電壓以及充電率中的至少1個的平均值和第2輔助電源中的電壓以及充電率中的至少1個的平均值進(jìn)行比較，來進(jìn)行放電控制。或者，也可以將第1輔助電源中的電壓以及充電率中的至少1個的代表值(最大值或最小值)和第2輔助電源中的電壓以及充電率中的至少1個的代表值(最大值或最小值)進(jìn)行比較。

另外，在上述的第1以及第2模式下，也可以在接受來自驅(qū)動裝置12的再生電力的情況下，控制成向第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2當(dāng)中電壓低的輔助電源輸入再生電力。由此，能將電壓差維持在一定范圍內(nèi)，能延長并行輸出時間。

<第2實(shí)施方式>

接下來，使用圖9來說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式。在第1實(shí)施方式中，說明了基于蓄電部20的電壓以及充電率中的至少一者來控制多個輔助電源的放電處理的示例。但是，由于電阻值低的電源相比電阻值高的電源有輸出電力變大的傾向，因此在各輔助電源的電阻值存在差異的情況下，有時僅進(jìn)行基于蓄電部20的電壓以及充電率的控制會使多個輔助電源的soc差增大。因此，在本實(shí)施方式中，說明基于多個輔助電源的電阻值以及soc來控制放電處理的示例。在第2實(shí)施方式的說明中，對與上述的第1實(shí)施方式相同的部分標(biāo)注相同的參考標(biāo)號，簡化或省略其說明。另外，為了易于理解，以下舉出使用2個輔助電源(第1輔助電源3-1、第2輔助電源3-2)的情況為例來進(jìn)行說明。

首先，控制裝置10取得正使放電休止(即開關(guān)24處于斷路狀態(tài))的第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2各自的蓄電部20的soc以及電阻值。具體地，控制裝置10經(jīng)由通信線l3對第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2各自的can驅(qū)動器28輸出請求soc以及電阻值的信號。接下來，can驅(qū)動器28將請求soc以及電阻值的信號輸出給bmu22。bmu22例如根據(jù)蓄電部20的開路電壓算出soc。另外，bmu22例如根據(jù)蓄電部20的充電時日志等算出電阻值(內(nèi)部電阻、阻抗)。bmu22將算出的soc以及電阻值經(jīng)由can驅(qū)動器28以及通信線l3輸出給控制裝置10(步驟s201)。

接下來，控制裝置10算出從第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2當(dāng)中soc高的輔助電源的電阻值減去soc低的輔助電源的電阻值而得到的電阻差rd，判斷該電阻差rd是否是給定的閾值(第1閾值)以下(步驟s203)。

在電阻差rd大于第1閾值的情況下，控制裝置10設(shè)定表示需要進(jìn)行基于電阻差的放電的調(diào)整這一意思的調(diào)整標(biāo)記fg(例如調(diào)整標(biāo)記fg＝1)。另一方面，在電阻差rd為第1閾值以下的情況下，控制裝置10不設(shè)定調(diào)整標(biāo)記fg。或者設(shè)為調(diào)整標(biāo)記fg＝0。

接下來，控制裝置10判斷是否存在具有給定的閾值(第2閾值)以下的soc的輔助電源(步驟s207)。

在不存在具有第2閾值以下的soc的輔助電源的情況下，控制裝置10判斷是否設(shè)定了調(diào)整標(biāo)記fg(步驟s209)。在未設(shè)定調(diào)整標(biāo)記fg的情況下，控制裝置10進(jìn)行控制，以便第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2雙方進(jìn)行放電(并列輸出)(步驟s213)。之后，進(jìn)行以下處理：通過電流累積等進(jìn)行soc的更新(步驟s217)，再次返回到步驟s207，判斷是否存在具有第2閾值以下的soc的輔助電源。

另一方面，在設(shè)定了調(diào)整標(biāo)記fg的情況下，控制裝置10判斷是否第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2的蓄電部20的soc差sd是給定的閾值(第3閾值)以上且存在來自驅(qū)動裝置12的高電力輸出的請求(步驟s211)。在不滿足soc差sd是第3閾值以上且不存在來自驅(qū)動裝置12的高電力輸出的請求這樣的條件的情況下，控制裝置10進(jìn)行控制，以便第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2雙方進(jìn)行放電(并列輸出)(步驟s213)。另一方面，在滿足soc差sd是第3閾值以上且不存在來自驅(qū)動裝置12的高電力輸出的請求這樣的條件的情況下，控制裝置10進(jìn)行控制，以便第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2的蓄電部20當(dāng)中soc高的輔助電源進(jìn)行放電(步驟s215)。之后，通過電流累積等進(jìn)行soc的更新(步驟s217)，再次返回到步驟s207，判斷是否存在具有第2閾值以下的soc的輔助電源。

在步驟s207中判斷為存在具有第2閾值以下的soc的輔助電源的情況下，控制裝置10判斷是否全部輔助電源的soc為給定的閾值(第2閾值)以下(步驟s219)。在判斷為不是全部輔助電源的soc為第2閾值以下的情況下，控制裝置10進(jìn)行控制，以便第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2當(dāng)中蓄電部20的soc高的輔助電源進(jìn)行放電(步驟s215)。另一方面，在判斷為全部輔助電源的soc都是第2閾值以下的情況下，控制裝置10結(jié)束本流程圖的處理。

圖10是表示在本實(shí)施方式中在輔助電源的蓄電部的正極使用磷酸鐵的開路電壓ocv與充電率soc的相關(guān)關(guān)系即soc-ocv特性的圖。在正極使用磷酸鐵的蓄電部具有ocv的變動相對于soc的變動較小這樣的平穩(wěn)特性。因此，優(yōu)選在各輔助電源的蓄電部的正極使用磷酸鐵。若采用這樣的輔助電源，則即使各輔助電源的soc多少不同，也由于其電壓是相同程度，因此不需要電壓變換器就能進(jìn)行電流的輸入輸出，能以低成本實(shí)現(xiàn)空間效率高、輕量的電源系統(tǒng)。對于在正極使用磷酸鐵的蓄電部來說，在接近于滿充電的狀態(tài)下，電壓逐漸上升到極端，另外在接近于全放電的狀態(tài)下，電壓逐漸降低到極端。在通常使用時讀取該變化，并用電壓的上限值、下限值來實(shí)施接通斷開控制。由此，由于不新追加部件，因而能實(shí)現(xiàn)低成本、空間效率高、輕量的電源系統(tǒng)。

根據(jù)上述的第2實(shí)施方式的電源裝置，算出蓄電部20的充電率的偏差的增減傾向，基于該增減傾向來控制多個輔助電源3各自的開關(guān)24的狀態(tài)。具體地，基于多個輔助電源3的電阻值以及soc來控制放電處理。

由此，在各輔助電源的電阻值存在差異的情況下，也能使多個輔助電源3同時進(jìn)行放電的機(jī)會增加，使輸出特性提升。另外，在上述中，說明了算出蓄電部20的充電率的偏差的增減傾向的示例，但也可以算出蓄電部20的輸出電壓的偏差的增減傾向，基于該增減傾向來控制多個輔助電源3各自的開關(guān)24的狀態(tài)。

<第3實(shí)施方式>

接下來，使用圖11和圖12來說明第3實(shí)施方式。與上述的第1實(shí)施方式相比較，本實(shí)施方式省略了充電裝置14，利用從輔助電源3輸出的電力來進(jìn)行主電源2的充電，在這點(diǎn)上不同。因此，在本實(shí)施方式的說明中，對與上述的第1實(shí)施方式相同的部分賦予相同的參考標(biāo)號，省略或簡化其說明。

圖11是表示第3實(shí)施方式中的電源裝置5a的一例的圖。電源裝置5a具有在圖2所示的電源裝置5中省略充電裝置14而進(jìn)一步追加主開關(guān)40和多個轉(zhuǎn)換器(第1轉(zhuǎn)換器42-1到第n轉(zhuǎn)換器42-n)的構(gòu)成。

主開關(guān)40將第1輔助電源3-1到第n輔助電源3-n的每一個與驅(qū)動裝置12以及主電源2之間設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)或斷路狀態(tài)。例如在多個輔助電源3包含第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2的情況下，在將第2輔助電源3-2和主電源2連接的路徑上設(shè)置主開關(guān)40。通過控制該主開關(guān)40的狀態(tài)，能控制第2輔助電源3-2與主電源2的斷開和連接。另外，可以在將第1輔助電源3-1和主電源2連接的路徑上設(shè)置主開關(guān)40。通過進(jìn)行該主開關(guān)40的狀態(tài)的控制，能控制第1輔助電源3-1與主電源2的斷開和連接?；蛘撸部梢栽趯⒌?輔助電源3-1或第2輔助電源3-2和驅(qū)動裝置12連接的路徑上設(shè)置主開關(guān)40。通過進(jìn)行該主開關(guān)40的狀態(tài)的控制，能控制第1輔助電源3-1或第2輔助電源3-2與驅(qū)動裝置12的斷開和連接。

第1轉(zhuǎn)換器42-1到第n轉(zhuǎn)換器42-n將第1輔助電源3-1到第n輔助電源3-n各自的輸出電壓變換成期望的電壓值。第1轉(zhuǎn)換器42-1到第n轉(zhuǎn)換器42-n與第1輔助電源3-1到第n輔助電源3-n分別連接。

接下來，說明本實(shí)施方式中的電源裝置5a的動作。圖12是表示本實(shí)施方式中的充電處理的流程的一例的流程圖。另外，為了易于理解，以下舉出使用2個輔助電源(第1輔助電源3-1、第2輔助電源3-2)的情況為例來進(jìn)行說明。

首先，控制裝置10判斷車輛1的電源開關(guān)是否接通(步驟s301)。在判斷為車輛1的電源開關(guān)未接通的情況下，控制裝置10不進(jìn)行充電處理(步驟s321)，結(jié)束本流程圖的處理。

接下來，在判斷為車輛1的電源開關(guān)接通的情況下，控制裝置10判斷是否連接輔助電源3且在車輛1鎖閉(步驟s303)。在判斷為不滿足連接輔助電源3且在車輛1鎖閉這樣的條件的情況下，控制裝置10不進(jìn)行充電處理(步驟s321)，結(jié)束本流程圖的處理。

接下來，在判斷為連接輔助電源且在車輛1鎖閉的情況下，控制裝置10判斷車輛1的車輛模式(動作狀態(tài))是否是行駛模式(步驟s305)。所謂該行駛模式，表示車輛1是行駛中。

在判斷為車輛1是行駛模式的情況下，控制裝置10進(jìn)行主開關(guān)40的開閉控制(步驟s307)，進(jìn)行使2個輔助電源(第1輔助電源3-1、第2輔助電源3-2)以充電行駛模式進(jìn)行動作的控制(步驟s309)。具體地，進(jìn)行以下控制：將第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2中的一者的電力輸出給驅(qū)動裝置12，將另一者的電力輸出給主電源2。即，在車輛1的移動中，控制裝置10控制主開關(guān)40，以便將多個輔助電源3當(dāng)中的一部分的電力輸出給主電源2，將多個輔助電源3當(dāng)中的剩余的一部分的電力輸出給驅(qū)動裝置12。

在此，控制裝置10也可以進(jìn)行以下控制：將第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2當(dāng)中電壓高的輔助電源的電力輸出給驅(qū)動裝置12，將電壓低的輔助電源的電力輸出給主電源2。

在判斷為車輛1的車輛模式不是行駛模式的情況下(例如是表示車輛1為停止中的停止模式的情況下)，控制裝置10進(jìn)行主開關(guān)40的開閉控制，控制成將第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2雙方的電力輸出給主電源2(步驟s311)。即，控制裝置10使車輛1移動中向主電源2輸出電力的輔助電源3的數(shù)目小于車輛1停止中向主電源2輸出電力的輔助電源3的數(shù)目。

接下來，控制裝置10判斷主電源2的溫度是否是給定的閾值(第1閾值)以下(步驟s313)。在主電源2的溫度大于第1閾值的情況下，控制裝置10進(jìn)行以下控制：使第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2以通常充電模式進(jìn)行動作(步驟s319)。在該通常充電模式下，對第1以及第2轉(zhuǎn)換器42-1以及42-2進(jìn)行控制，以便第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2各自的輸出電壓成為給定的第1電壓范圍。

另一方面，在主電源2的溫度為第1閾值以下的情況下，控制裝置10判斷輔助電源3的溫度是否為給定的閾值(第2閾值)以下(步驟s315)。在輔助電源3的溫度大于第2閾值的情況下，控制裝置10進(jìn)行以下控制：使第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2以通常充電模式進(jìn)行動作(步驟s319)。另一方面，在輔助電源3的溫度為第2閾值以下的情況下，控制裝置10進(jìn)行以下控制：使第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2以急速充電模式進(jìn)行動作(步驟s317)。

在該急速充電模式下，對第1以及第2轉(zhuǎn)換器42-1以及42-2進(jìn)行控制，以便第1輔助電源3-1以及第2輔助電源3-2各自的輸出電壓成為高于上述的第1電壓范圍的第2電壓范圍。第1閾值的溫度可以小于第2閾值的溫度。

根據(jù)上述的第3實(shí)施方式的電源裝置，通過設(shè)為使用多個輔助電源來進(jìn)行主電源的充電的構(gòu)成，能省略充電裝置。進(jìn)一步地，由于在行駛中也能進(jìn)行主電源2的充電，因此通過駕駛者適當(dāng)更換輔助電源3，就不再需要用于充電的停車。由此，能簡化系統(tǒng)構(gòu)成，能達(dá)成低成本化、省空間化、輕量化。

以上用實(shí)施方式說明了用于實(shí)施本發(fā)明的形態(tài)，但本發(fā)明并不受這樣的實(shí)施方式的任何限定，能在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)加入各種變形以及置換。