專利名稱：用于車輛的電源裝置及其控制方法
技術領域：
本發明涉及一種用于車輛的電源裝置，特別是用于車輛的、具有兩個電存儲裝置的電源裝置。
背景技術：
近些年來，人們將注意力集中在將電機用于驅動車輪的電氣車輛和燃料電池車輛、組合采用電機和發動機的混合車輛以及對環境友好的其他車輛之上。
例如，電氣車輛需要用于對電池進行充電的充電裝置。充電裝置可安裝在車輛之上，也可以以固定的方式在特定的場所提供。
在以固定的方式在特定的場所提供充電裝置的情況下，必須將電氣車輛移動到該地點以進行充電。換言之，以固定方式提供的充電裝置的不利之處在于不能在除了以固定的方式提供充電裝置的地點以外的地點對電池進行充電。
相反，如果將充電裝置安裝在車輛上，則存在增加車輛重量的問題。為了解決這一問題，已經設想出一種裝置，即通過將驅動電機的線圈用作電抗器并通過對控制電機的變換器的電路元件進行控制，該裝置在家中由商用電源對電池進行充電。關于這種裝置，由于利用了已經存在的部分，因此，減少了重新安裝的部分的數量，并避免了重量的增加。
日本專利公開08-126121披露了當驅動電機的線圈被用作對電池進行充電的電抗器時，為了防止由于轉子旋轉引起的車輛移動，使得由三相線圈產生的磁場能夠相互抵消以防止電氣車輛中的轉子旋轉的技術。
如果電氣車輛及混合車輛中的電池可在家中由商用電源進行充電，在降低前往加油站進行燃料補給的頻率方面將是一項優點，在商用電源不貴的國家也將是一項經濟上的優點。
然而，日本專利公開08-126121涉及一種具有安裝在左右兩側或是前后兩側的兩個驅動電機的電氣車輛，因此該公開不適用于混合車輛。
另外，目前商品化的混合車輛具有小容量的存儲電池，因此，即使該電池可在家中進行充電，當時可供給的電力的量相當小。因此，就在車輛運行一會兒之后，存儲電池的充電狀態(SOC)下降，需要起動發動機以驅使發電機產生電力。因此，頻繁需要補給汽油。
另外，混合車輛在下坡中進行再生制動，此時回收電力以便對存儲電池充電。然而，存儲電池的容量很小，以至于當行駛路線中包含長下坡時，一旦存儲電池的充電狀態達到規定值，再生制動所產生的電力被作為熱丟棄。
圖14描述了再生制動期間被作為熱丟棄的電力。
參照圖14，為了不縮短存儲電池的壽命，對存儲電池進行控制，使其在SOC范圍的例如40％-80％內被使用。當存儲電池的SOC在時刻t0為60％時，可充容量僅為20％。
在長下坡的情況下，存儲電池用時刻t0-時刻t1所產生的再生電力進行充電。結果，存儲電池的SOC從60％上升到80％。
如果在從時刻t1到斜坡結束的時刻t2的時間段中對存儲電池進一步充電，可能縮短存儲電池的壽命。因此，所產生的再生電力被作為熱丟棄。如果即使將被丟棄的電力的一部分也能被回收，可以實現具有更高能量效率的混合車輛。

發明內容
本發明的目標在于提供一種電源裝置，該電源裝置用于其上安裝有電存儲裝置、具有改進的能量效率、并且能被長時間駕駛而無需燃料補給的車輛。
概括而言，本發明是一種用于車輛的電源裝置，其包含第一電存儲裝置；第二電存儲裝置；對車輪進行驅動的第一旋轉電機；選擇第一和第二電存儲裝置中的一個并將所選擇的電存儲裝置連接到第一旋轉電機的選擇開關；以及根據第一和第二電存儲裝置中每一個的充電狀態對選擇開關的開關進行控制的控制裝置。在選擇開關選擇第一電存儲裝置的情況下，當進行充電使得第一電存儲裝置的充電狀態變為高于第一規定等級時，控制裝置指示選擇開關選擇第二電存儲裝置。
優選為在選擇開關選擇第一電存儲裝置的情況下，用車輛行駛期間在第一旋轉電機再生制動運行過程中所產生的再生電力進行充電。
優選為在選擇開關選擇第二電存儲裝置的情況下，當第二電存儲裝置的充電狀態變為低于第二規定等級時，控制裝置指示選擇開關選擇第一電存儲裝置。
優選為第二電存儲裝置與第一電存儲裝置相比具有更大的電存儲容量。
優選為第一電存儲裝置與第二電存儲裝置相比具有更大的最大可充電力。
優選為用于車輛的電源裝置還包含輸入單元，該單元接收從車輛外部供給的電力并至少對第二電存儲裝置進行充電。
更為優選的是，用于車輛的電源裝置還包含與第一旋轉電機對應的第一變換器；第二旋轉電機；與第二旋轉電機對應的第二變換器。輸入單元包含連接到第一旋轉電機的第一接線端以及連接到第二旋轉電機的第二接線端。控制裝置對第一和第二變換器進行控制，使得供到第一和第二接線端的交流電力被轉換為直流電力并供到第二電存儲裝置。
更為優選的是，第一旋轉電機的旋轉軸機械耦合到車輪的旋轉軸。用于車輛的電源裝置進一步包含內燃機，該內燃機具有機械耦合到第二旋轉電機旋轉軸的曲軸。
根據本發明的另一實施形態，車輛的電源裝置包含第一電存儲裝置；第二電存儲裝置；接收來自第一電存儲裝置的電力并驅動車輪的第一旋轉電機；在第一與第二電存儲裝置之間提供的電壓轉換單元，該單元在第一和第二電存儲裝置之間接收和傳送電力；以及根據第一和第二電存儲裝置中每一個的充電狀態對電壓轉換單元進行控制的控制裝置。在對第一電存儲裝置進行充電的情況下，當第一電存儲裝置的充電狀態變為高于第一規定等級時，控制裝置指示電壓轉換單元進行電壓轉換操作，使得第二電存儲裝置從第一電存儲裝置被充電。
優選為第一電存儲裝置的充電用車輛行駛期間在第一旋轉電機再生制動運行過程中所產生的再生電力進行。
優選為當第一電存儲裝置中的能量被消耗且第一電存儲裝置的充電狀態變為低于第二規定等級時，控制裝置指示電壓轉換單元進行電壓轉換運行，使得第一電存儲裝置從第二電存儲裝置被充電。
優選為第二電存儲裝置與第一電存儲裝置相比具有更大的電存儲容量。
優選為第一電存儲裝置與第二電存儲裝置相比具有更大的最大可充電力。
優選為用于車輛的電源裝置還包含輸入單元，該單元接收從車輛外部供給的電力并至少對第二電存儲裝置進行充電。
更為優選的是，用于車輛的電源裝置還包含與第一旋轉電機對應的第一變換器；第二旋轉電機；與第二旋轉電機對應的第二變換器。輸入單元包含連接到第一旋轉電機的第一接線端以及連接到第二旋轉電機的第二接線端。控制裝置對第一和第二變換器以及電壓轉換單元進行控制，使得供到第一和第二接線端的交流電力被轉換為直流電力并供到第二電存儲裝置。
更為優選的是，第一旋轉電機的旋轉軸機械耦合到車輪的旋轉軸。用于車輛的電源裝置還包含內燃機，該內燃機具有機械耦合到第二旋轉電機旋轉軸的曲軸。
根據本發明又一實施形態的方法是對用于車輛的電源裝置進行控制的方法，該電源裝置包含第一和第二電存儲裝置；對車輪進行驅動的第一旋轉電機；選擇第一和第二電存儲裝置中的一個并將所選擇的電存儲裝置連接到第一旋轉電機的選擇開關。該方法包含以下步驟當選擇開關選擇第一電存儲裝置時判斷充電是否進行；判斷第一電存儲裝置的充電狀態是否高于第一規定等級；當第一電存儲裝置的充電狀態變為高于第一規定等級時指示選擇開關選擇第二電存儲裝置。
優選為當選擇開關選擇第一電存儲裝置時，用車輛行駛期間第一旋轉電機再生制動運行過程中所產生的再生電力進行充電。
根據本發明又一實施形態的方法是對用于車輛的電源裝置進行控制的方法，該電源裝置包含第一和第二電存儲裝置；從第一電存儲裝置接收電力并對車輪進行驅動的第一旋轉電機；在第一與第二電存儲裝置之間提供的電壓轉換單元，該單元在第一和第二電存儲裝置之間接收和傳送電力。該方法包含以下步驟判斷第一電存儲裝置的充電是否進行；判斷第一電存儲裝置的充電狀態是否變為高于第一規定等級；當第一電存儲裝置的充電狀態變為高于第一規定等級時，指示電壓轉換單元進行電壓轉換操作，使得第二電存儲裝置從第一電存儲裝置被充電。
優選為第一電存儲裝置用車輛行駛期間第一旋轉電機再生制動運行過程中所產生的再生電力進行充電。
根據本發明，通過在車輛上安裝兩個電池并對這些電池進行充電，可以在無需燃料補給的情況下延長車輛能夠行駛的距離或延長車輛能夠行駛的時間段，并降低燃料補給的頻率。
結合附圖，閱讀下面對本發明的詳細介紹，可以明了本發明的前述及其他目標、特征、實施形態以及優點。


圖1為根據本發明第一實施例的車輛的原理框圖；圖2為圖1所示的控制裝置60的功能框圖；圖3為圖2所示轉換器控制單元61的功能框圖；
圖4為圖2所示第一和第二變換器控制單元62、63的功能框圖；圖5為圖1中的電路圖，該電路圖被簡化為集中在關于充電的部分；圖6示出了充電期間晶體管的控制狀態；圖7為程序控制結構的流程圖，該程序涉及對充電起始的決定，這種決定由圖1所示控制裝置60做出；圖8為描述圖1中電池B1、B2特性區別的概念圖；圖9為程序控制結構的流程圖，該程序涉及在回收再生電力中的電池選擇，這種電池選擇由圖1中的控制裝置60做出；圖10描述了第一實施例中對再生電力的回收；圖11為一電路圖，其示出了第二實施例中所用的電池單元BU1的構造；圖12為程序控制結構的流程圖，該程序涉及在回收再生電力中的電池選擇，這種電池選擇由第二實施例中的控制裝置60做出；圖13描述了第二實施例中對再生電力的回收；圖14描述了再生制動期間被作為熱丟棄的電力。
具體實施例方式
下面將參照附圖詳細介紹本發明的實施例。相同或對應的部分用同樣的參考標號表示，并且不再對其進行介紹。
第一實施例圖1為根據本發明第一實施例的車輛的原理框圖。
參照圖1，車輛100包含電池單元BU、升壓轉換器10、變換器20與30、電源線PL1與PL2、地線SL、U相線UL1與UL2、V相線VL1與VL2，W相線WL1與WL2，電動發電機MG1與MG2、發動機4、動力分割裝置3以及車輪2。
車輛100為組合采用電機和發動機對車輪進行驅動的混合車輛。
動力分割裝置3為連接到發動機4及電動發電機MG1、MG2以便在它們之間分配動力的機械裝置。例如，具有恒星齒輪、行星齒輪架和環形齒輪的三個旋轉軸的行星齒輪機械裝置可用于動力分割裝置。三個旋轉軸分別連接到發動機4的、電動發電機MG1與MG2的旋轉軸。例如，通過使發動機4的曲軸貫穿電動發電機MG1轉子中的空腔的中心，可將發動機4和電動發電機MG1、MG2機械連接到動力分割裝置3。
電動發電機MG2的旋轉軸通過減速齒輪、運行齒輪以及未示出的類似物耦合到車輪2。用于電動發電機MG2旋轉軸的減速器還可進一步合并到動力分割裝置3內部。
電動發電機MG1被并入混合車輛，以便作為由發動機驅動的發電機運行以及作為能夠起動發動機的電動機運行，同時，電動發電機MG2被并入混合車輛，以便作為對混合車輛的驅動輪進行驅動的電機。
例如，電動發電機MG1、MG2中的每一個為三相交流同步電機。電動發電機MG1包含由作為定子線圈的W相線圈W1、U相線圈U1、V相線圈V1組成的三相線圈。電動發電機MG2包含由作為定子線圈的W相線圈W2、U相線圈U2、V相線圈V2組成的三相線圈。
電動發電機MG1采用發動機的輸出，由此產生三相交流電壓，并將所產生的三相交流電壓輸出到變換器20。另外，電動發電機MG1由從變換器20接收的三相交流電壓產生驅動力，由此起動發動機。
電動發電機MG2通過從變換器30接收的三相交流電壓產生用于車輛的驅動轉矩。另外，電動發電機MG2在車輛再生制動期間產生三相交流電壓并將之輸出到變換器30。
電池單元BU包含作為電存儲裝置的電池B1、B2，其負極均連接到地線SL；選擇電池B1、B2中的一個并將被選擇的電池連接到車輛負載的選擇開關RY0；分別對電池B1、B2的電壓進行測量的電壓傳感器70、71；分別對電池B1、B2的電流進行測量的電流傳感器84、83。車輛負載包含電動發電機MG1與MG2、變換器20與30以及向變換器20與30提供升壓電壓的升壓轉換器10。
在電池單元BU中，對電池B1、B2的組合進行選擇，使得電池B2比電池B1具有更大的電存儲容量，且電池B1比電池B2具有更大的最大允許輸出電力。在這種情況下，電池B1通常比電池B2具有更大的最大可充電力，例如，電池B1可存儲最多為20kW的電力，電池b2可存儲最多為5kW的電力。
例如鎳金屬氫化物電池或鋰離子電池等二次電池可被用于電池B1。在這種情況下，廉價、高容量的鉛酸電池可被用于電池B2。
或者，可用高容量雙層電容器代替電池B1。在這種情況下，與該高容量雙層電容器相比具有較小的最大允許輸出電力和較大的電存儲容量的電池可用于電池B2，在這種情況下，例如鎳金屬氫化物電池或鋰離子電池等二次電池可用于電池B2。
換言之，由于電存儲裝置性能的改進，電池B1和電池B2的組合可廣泛變化以便使用。通過組合并使用具有不同特性的兩個電存儲裝置，可以實現用于車輛的電源裝置，該電源裝置可存儲大量電力并具有高輸出性能。
電池單元BU將直流電壓輸出到升壓轉換器10，其中，該直流電壓由電池B1或B2輸出。另外，電池單元BU內部的電池B1或B2由直流電壓進行充電，其中，該直流電壓由升壓轉換器10輸出。
選擇開關RY0被配置為保證當電池B1和B2中的一個被連接到電源線PL1時，B1和B2中的另一個從電源線PL1斷開，以便防止電池B1正極與電池B2正極之間的短路。這是因為電池B1、B2的特性不同，有時它們的充電狀態(SOC)也不同，因此，有必要防止將它們的正極直接相互連接，以便防止過電流從一個電池流向另一個電池。
升壓轉換器10包含電抗器L、NPN型晶體管Q1與Q2以及二極管D1與D2。電抗器L的一端連接到電源線PL1，另一端連接到NPN型晶體管Q1與Q2的連接點。NPN型晶體管Q1與Q2在電源線PL2與地線SL之間串聯連接，每一晶體管在其基極接收來自控制裝置60的信號PWC。二極管D1與D2分別連接在NPN型晶體管Q1與Q2的集電極和發射極之間，因此電流從發射極側流向集電極側。
對于上述的NPN型晶體管以及這里描述的NPN型晶體管，可采用絕緣柵雙極晶體管(IGBT)。另外，例如功率金屬氧化物半導體場效應管(MOSFET)的功率開關元件可用于代替NPN型晶體管。
變換器20包含U相臂22、V相臂24和W相臂26。U相臂22、V相臂24和W相臂26并聯連接在電源線PL2與地線SL之間。
U相臂22包含串聯連接的NPN型晶體管Q11、Q12。V相臂24包含串聯連接的NPN型晶體管Q13、Q14。W相臂26包含串聯連接的NPN型晶體管Q15、Q16。二極管D11-D16分別連接在NPN型晶體管Q11-Q16的集電極和發射極之間，用于允許電流從發射極側流向集電極側。U、V和W相臂中NPN型晶體管的連接點還分別通過U、V和W相線UL1、VL1和WL1連接到電動發電機MG1的U、V、W相線圈的、除中性點N1以外的線圈末端。
變換器30包含U相臂32、V相臂34和W相臂36。U相臂32、V相臂34和W相臂36并聯連接在電源線PL2與地線SL之間。
U相臂32包含串聯連接的NPN型晶體管Q21、Q22。V相臂34包含串聯連接的NPN型晶體管Q23、Q24。W相臂36包含串聯連接的NPN型晶體管Q25、Q26。二極管D21-D26分別連接在NPN型晶體管Q21-Q26的集電極和發射極之間，用于允許電流從發射極側流向集電極側。在變換器30中，U、V和W相臂中NPN型晶體管的連接點還分別通過U、V和W相線UL2、VL2和WL2連接到電動發電機MG2的U、V、W相線圈的、除中性點N2以外的線圈末端。
車輛100還包含電容器C1與C2、繼電器電路40、連接器50、EV優先次序開關52、控制裝置60、AC線ACL1與ACL2、電壓傳感器72-74以及電流傳感器80與82。
電容器C1連接在電源線PL1和地線SL之間，以便減小電池B1和升壓轉換器10上的電壓波動造成的影響。電源線PL1與地線SL之間的電壓VL用電壓傳感器73進行測量。
電容器C2連接在電源線PL2與地線SL之間，以便減小變換器20與30以及升壓轉換器10上的電壓波動造成的影響。電源線PL2與地線SL之間的電壓VH用電壓傳感器72進行測量。
升壓轉換器10將電池單元BU通過電源線PL1供給的直流電壓進行升壓并將之輸出到電源線PL2。具體而言，基于來自控制裝置60的信號PWC，通過根據NPN型晶體管Q2的開關操作將電流在電抗器L中存儲為磁場能量，并且，通過使電流在NPN型晶體管Q2關斷的同一時刻經二極管D1流到電源線PL2來釋放所存儲的能量，升壓轉換器10進行升壓操作。
另外，基于來自控制裝置60的信號PWC，升壓轉換器10將通過電源線PL2從變換器20和30中的一個或二者接收到的直流電壓降低到電池單元BU的電壓等級，并對電池單元BU內部的電池進行充電。
基于來自控制裝置60的信號PWM1，變換器20將從電源線PL2供給的直流電壓變換為三相交流電壓，并且驅動電動發電機MG1。
電動發電機MG1由此被驅動以產生用轉矩控制值TR1表示的轉矩。另外，基于來自控制裝置60的信號PWM1，變換器20將三相交流電壓——其由接收來自發動機的輸出的電動發電機MG1產生——變換為直流電壓，并將所獲得的直流電壓輸出到電源線PL2。
基于來自控制裝置60的信號PWM2，變換器30將從電源線PL2供給的直流電壓變換為三相交流電壓，并且驅動電動發電機MG2。
電動發電機MG2由此被驅動以產生用轉矩控制值TR2表示的轉矩。另外，在車輛100即該混合車輛的再生制動期間，基于來自控制裝置60的信號PWM2，變換器30將三相交流電壓——其由接收來自傳動軸的旋轉力的電動發電機MG2產生——變換為直流電壓，并將所獲得的直流電壓輸出到電源線PL2。
此處所說的再生制動包含當駕駛混合車輛的駕駛者操作足剎裝置時用再生發電進行制動，以及在不操作足剎裝置的情況下，在車輛行駛期間，通過將駕駛者足部提離加速器踏板來用再生發電進行車輛減速(或終止加速)。
繼電器電路40包含繼電器RY1、RY2。對于繼電器RY1、RY2，可采用例如機械接觸繼電器，或者采用半導體繼電器。繼電器RY1在AC線ACL1與連接器50之間提供，并根據來自控制裝置60的控制信號CNTL開通/關斷。繼電器RY2在AC線ACL2與連接器50之間提供，并根據來自控制裝置60的控制信號CNTL開通/關斷。
根據來自控制裝置60的控制信號CNTL，繼電器電路40將AC線ACL1與ACL2連接到連接器50/將AC線ACL1、ACL2從連接器50斷開。換言之，當從控制裝置60接收到H(邏輯高)電平的控制信號CNTL時，繼電器電路40將AC線ACL1、ACL2電氣連接到連接器50。當從控制裝置60接收到L(邏輯低)電平的控制信號CNTL時，繼電器電路40將AC線ACL1、ACL2從連接器50電氣地斷開。
連接器50為用于將來自外部的交流電壓輸入到電動發電機MG1、MG2中性點N1、N2的接線端。對于交流電壓，例如100V的交流，可在家中從商用電力線輸入。AC線ACL1和ACL2之間的電壓VAC用電壓傳感器74進行測量，并且將測量得到的值發送到控制裝置60。
電壓傳感器70檢測電池B1的電池電壓VB1，并將所檢測到的電池電壓VB1輸出到控制裝置60。電壓傳感器71檢測電池B2的電池電壓VB2，并將所檢測到的電池電壓VB2輸出到控制裝置60。電壓傳感器73檢測電容器C1兩端的電壓，即到升壓轉換器10的輸入電壓VL，并將所檢測到的電壓VL輸出到控制裝置60。電壓傳感器72檢測電容器C2兩端的電壓，即來自升壓轉換器10(該輸出電壓VH與到變換器20、30的輸入電壓一致，這一點對下文同樣適用)的輸出電壓VH，并將所檢測到的電壓VH輸出到控制裝置60。
電流傳感器80檢測流過電動發電機MG1的電機電流MCRT1，并將所檢測到的電機電流MCRT1輸出到控制裝置60。電流傳感器82檢測流過電動發電機MG2的電機電流MCRT2，并將所檢測到的電機電流MCRT2輸出到控制裝置60。
基于由外部提供的電子控制單元(ECU)所輸出的電動發電機MG1與MG2的電機旋轉速度MRN1、MRN2以及轉矩控制值TR1、TR2，并基于來自電壓傳感器73的電壓VL以及來自電壓傳感器72的電壓VH，控制裝置60產生用于驅動升壓轉換器10的信號PWC，并將所產生的信號PWC輸出到升壓轉換器10。
另外，基于電壓VH以及電動發電機MG1的電機電流MCRT1和轉矩控制值TR1，控制裝置60產生用于驅動電動發電機MG1的信號PWM1，并將所產生的信號PWM1輸出到變換器20。另外，基于電壓VH以及電動發電機MG2的電機電流MCRT2和轉矩控制值TR2，控制裝置60產生用于驅動電動發電機MG2的信號PWM2，并將所產生的信號PWM2輸出到變換器30。
基于來自點火開關(或點火按鍵)的信號IG以及電池B2的充電狀態(SOC2)，控制裝置60產生用于控制變換器20、30的信號PWM1和PWM2，使得電池B2被商用電源的交流電壓充電，該交流電壓被供到電動發電機MG1、MG2的中性點N1、N2。
另外，基于電池B2的充電狀態(SOC2)，控制裝置60判斷電池是否能從外部充電。當控制裝置60判斷為能對電池B2進行充電時，其將H電平的控制信號CNTL輸出到繼電器電路40。相反，當控制裝置60判斷為電池B2幾乎充滿了電且不能進行充電時，其將L電平的控制信號CNTL輸出到繼電器電路40。當信號IG顯示車輛的停止狀態時，控制裝置60停止變換器20、30。
根據駕駛者通過EV優先次序開關提供的指令，控制裝置60在混合行駛模式與EV優先次序行駛模式之間切換，在混合行駛模式下，正常方式下的汽油消耗是一項必要條件，在EV優先次序行駛模式下，車輛僅通過電機以與混合行駛情況下相比較小的最大轉矩運行，并且盡量使用電池中的電力。
圖2為圖1所示控制裝置60的功能性框圖。
參照圖2，控制裝置60包含轉換器控制單元61、第一變換器控制單元62、第二變換器控制單元63以及AC輸入控制單元64。基于電池電壓VB1與VB2、電壓VH、轉矩控制值TR1與TR2以及電機旋轉速度MRN1與MRN2，變換器控制單元61產生用于開通/關斷升壓轉換器10中的NPN型晶體管Q1、Q2的信號PWC，并將所產生的信號PWC輸出到升壓轉換器10。
基于電動發電機MG1的電機電流MCRT1和轉矩控制值TR1以及電壓VH，第一變換器控制單元62產生用于開通/關斷變換器20中的NPN型晶體管Q11-Q16的信號PWM1，并將所產生的信號PWM1輸出到變換器20。
基于電動發電機MG2的電機電流MCRT2和轉矩控制值TR2以及電壓VH，第二變換器控制單元63產生用于開通/關斷變換器30中的NPN型晶體管Q21-Q26的信號PWM2，并將所產生的信號PWM2輸出到變換器30。
基于轉矩控制值TR1、TR2以及電機旋轉速度MRN1、MRN2，AC輸入控制單元64判斷電動發電機MG1、MG2中每一個的驅動狀態，并根據信號IG以及電池B1、B2中每一個的SOC，以協調的方式對兩個變換器進行控制，將從外部供給的交流電壓轉換為DC電壓并對該電壓進行升壓，以便對電池進行充電。
這里，H電平的信號IG表示車輛100即混合車輛被驅動，而L電平的信號IG表示混合車輛停止。
在每一電動發電機MG1、MG2的驅動狀態為停止狀態、且信號IG也表示混合車輛停止的情況下，如果電池B1、B2中每一個的SOC低于規定等級，AC輸入控制單元64允許充電操作。具體而言，通過信號CNTL，AC輸入控制單元64將繼電器RY1、RY2引入導通，且如果存在電壓VAC的輸入，根據該輸入產生控制信號CTL1，以協調的方式對變換器20、30進行控制，將從外部供給的交流電壓轉換為DC電壓并對該電壓進行升壓，以便允許對電池進行充電。
相反，在每一電動發電機MG1、MG2的驅動狀態為運行狀態、或信號IG表示混合車輛被驅動的情況下，當電池B1、B2中每一個的SOC高于規定等級時，AC輸入控制單元64不允許充電操作。具體而言，通過信號CNTL，AC輸入控制單元64使繼電器RY1、RY2被釋放，產生控制信號CTL0，并使升壓轉換器10和變換器20、30進行在車輛驅動期間遵守的正常操作。
圖3為圖2所示轉換器控制單元61的功能性框圖。
參照圖3，轉換器控制單元61包含變換器輸入電壓命令計算單元112、反饋電壓命令計算單元114、占空比計算單元116和PWM信號轉換單元118。
基于轉矩控制值TR1、TR2和電機旋轉速度MRN1、MRN2，變換器輸入電壓命令計算單元112計算變換器輸入電壓的最優值(目標值)，即電壓命令VH_com，并將計算得到的電壓命令VH_com輸出到反饋電壓命令計算單元114。
基于由電壓傳感器72檢測到的升壓轉換器10的輸出電壓VH以及來自變換器輸入電壓命令計算單元112的電壓命令VH_com，反饋電壓命令計算單元114計算用于將輸出電壓VH控制為電壓命令VH_com的反饋電壓命令VH_com_fb，并將計算得到的反饋電壓命令VH_com_fb輸出到占空比計算單元116。
基于來自電壓傳感器70的電池電壓VB1、VB2以及來自反饋電壓命令計算單元114的反饋電壓命令VH_com_fb，占空比計算單元116計算用于將升壓轉換器10的輸出電壓VH控制為電壓命令VH_com的占空比，并將計算得到的占空比輸出到PWM信號轉換單元118。
基于從占空比計算單元116接收到的占空比，PWM信號轉換單元118產生用于開通/關斷升壓轉換器10中的NPN型晶體管Q1、Q2的脈寬調制(PWM)信號，并將所產生的PWM信號作為信號PWC輸出到升壓轉換器10中的NPN型晶體管Q1、Q2。
通過允許升壓轉換器10下臂中的NPN型晶體管Q2在占空比中具有較長的開通時間，使存儲在電抗器L中的電力增加，因此可以獲得電壓較高的輸出。相反，通過允許上臂中的NPN型晶體管Q1在占空比中具有較長的開通時間，使電源線PL2上的電壓降低。因此，通過控制每一NPN型晶體管Q1、Q2的占空比，可以將電源線PL2上的電壓控制為等于或高于電池B1輸出電壓的任意電壓。
另外，當控制信號CTL1被啟用時，無論占空比計算單元116的輸出如何，PWM信號轉換單元118將NPN型晶體管Q1引入導通狀態，并將NPN型晶體管Q2引入不導通狀態。因此可以允許充電電流從電源線PL2流到電源線PL1。
圖4為圖2所示第一和第二變換器控制單元62、63的功能性框圖。
參照圖4，第一和第二變換器控制單元62、63中的每一個包含用于電機控制的相電壓計算單元120以及PWM信號轉換單元122。
用于電機控制的相電壓計算單元120從電壓傳感器72接收變換器20、30的輸入電壓VH，從電流傳感器80(或82)接收流過電動發電機MG1(或MG2)每相線圈的電機電流MCRT1(或MCRT2)，并從ECU接收轉矩控制值TR1(或TR2)。基于這些輸入值，用于電機控制的相電壓計算單元120計算施加到電動發電機MG1(或MG2)每相線圈上的電壓，并將計算得到的、施加到每相線圈上的電壓輸出到PWM信號轉換單元122。
當PWM信號轉換單元122接收到來自AC輸入控制單元64的控制信號CTL0時，其基于從用于電機控制的相電壓計算單元120接收到的、對于每相線圈的電壓命令，產生實際上開通/關斷變換器20(或30)中的每一NPN型晶體管Q11-Q16(或Q21-Q26)的信號PWM1_0(信號PWM1的一種類型)(或信號PWM2_0(信號PWM2的一種類型))，并將所產生的信號PWM1_0(或PWM2_0)輸出到變換器20(或30)中的每一NPN型晶體管Q11-Q16(或Q21-Q26)。
同樣，對每一NPN型晶體管Q11-Q16(或Q21-Q26)進行開關控制，且對流過電動發電機MG1(或MG2)每相線圈的電流進行控制，使得電動發電機MG1(或MG2)輸出所命令的轉矩。結果，輸出根據轉矩控制值TR1(或TR2)的電機轉矩。
另外，當PWM信號轉換單元122接收到來自AC輸入控制單元64的控制信號CTL1時，無論用于電機控制的相電壓計算單元120的輸出如何，其產生信號PWM1_1(信號PWM1的一種類型)(或信號PWM2_1(信號PWM2的一種類型))，信號PWM1_1(或信號PWM2_1)開通/關斷NPN型晶體管Q11-Q16(或Q21-Q26)，使得同相的交流電流流過變換器20(或30)的U相臂22(或32)、V相臂24(或34)和W相臂26(或36)，并將所產生的信號PWM1_1(或PWM2_1)輸出到變換器20(或30)中的NPN型晶體管Q11-Q16(或Q21-Q26)。
當同相的交流電流流過U、V和W相線圈時，在電動發電機MG1、MG2中不產生旋轉轉矩。通過以協調的方式對變換器20、30進行控制，交流電壓VAC被轉換為直流充電電壓。
下面將介紹由商用電源的交流電壓VAC在車輛100中產生直流充電電壓的方法。
圖5為圖1中電路圖的圖，該電路圖被簡化為集中在關于充電的部分上。
在圖5中，圖1中每一變換器20、30中的U相臂被示為代表性實例。另外，每一電動發電機三相線圈中的U相線圈被示為代表性實例。如果將U相作為代表性實例進行介紹，由于同相電流流過每一相的線圈，且其它兩相的電路與U相電路類似地運行，不需要對其他相進行介紹。從圖5中可以看到，U相線圈U1與U相臂22的組以及U相線圈U2與U相臂32的組中的每一個具有與升壓轉換器10類似的構造。因此，不僅可以將例如100V的交流電壓轉換為直流電壓，還能將直流電壓升高為大約200V的電池充電電壓。
圖6示出了充電期間晶體管的控制狀態。
參照圖5和圖6，首先，如果電壓VAC＞0，換言之，線ACL1上的電壓V1高于線ACL2上的電壓V2，升壓轉換器中的晶體管Q1被引入導通狀態，升壓轉換器中的晶體管Q2被引入關斷狀態。升壓轉換器10由此可允許充電電流從電源線PL2流到電源線PL1。
在第一變換器中，晶體管Q12以根據電壓VAC的占空比在一個周期中被開關，而晶體管Q11被控制為處于關斷狀態或處于開關狀態，在所述開關狀態中，晶體管Q11與二極管D11的導通同步地被引入導通狀態。此時，在第二變換器中，晶體管Q21被引入關斷狀態，而晶體管Q22被控制為處于開通狀態。
如果電壓VAC＞0，電流流過從線圈U1經過晶體管Q12與二極管D22到線圈U2的通路，晶體管Q12處于導通狀態。當晶體管Q12被引入關斷狀態時，那時存儲在線圈U1、U2中的能量被釋放出來，且電流經過二極管D11流到電源線PL2。為了減小由于二極管D11引起的損耗，可將晶體管Q11與二極管D11的導通周期同步地引入導通狀態。升壓比基于電壓VAC和電壓VH的值而確定，因此確定了晶體管Q12的占空比和開關周期。
接著，如果電壓VAC＜0，換言之，線ACL1上的電壓V1低于線ACL2上的電壓V2，升壓轉換器中的晶體管Q1被引入導通狀態，而升壓轉換器中的晶體管Q2被引入關斷狀態。升壓轉換器10由此可允許充電電流從電源線PL2流到電源線PL1。
在第二變換器中，晶體管Q22以根據電壓VAC的占空比在一個周期中被開關，而晶體管Q21被控制為處于關斷狀態或處于開關狀態，在所述開關狀態中，晶體管Q21與二極管D21的導通同步地被引入導通狀態。此時，在第一變換器中，晶體管Q11被引入關斷狀態，而晶體管Q22被控制為處于開通狀態。
如果電壓VAC＜0，電流流過從線圈U2經過晶體管Q22與二極管D12到線圈U1的通路，晶體管Q22處于導通狀態。當晶體管Q22被引入關斷狀態時，那時存儲在線圈U1、U2中的能量被釋放出來，且電流經過二極管D21流到電源線PL2。為了減小由于二極管D21引起的損耗，可將晶體管Q21與二極管D21的導通周期同步地引入導通狀態。此時，升壓比基于電壓VAC和電壓VH的值而確定，由此確定了晶體管Q22的占空比和開關周期。
圖7為示出了程序控制結構的流程圖，該程序涉及充電起始的決定，這種決定由圖1所示的控制裝置60做出。每當過去某個時間或滿足規定的條件時，該流程圖中的程序由主程序調用以便執行。
參照圖1和圖7，首先，在步驟S1中，控制裝置60判斷信號IG是否處于關閉狀態，如果步驟S1中信號IG不處于關閉狀態，當前狀態不適合將充電電纜連接到車輛進行充電。因此，程序進行到步驟S6，并且，控制返回到主程序。
在步驟S1中，如果信號IG處于關閉狀態，判斷為當前狀態適合進行充電，程序進行到步驟S2。在步驟S2中，將繼電器RY1和RY2從不導通狀態控制為處于導通狀態，并用電壓傳感器74測量電壓VAC。如果沒有觀測到交流電壓，則假設充電電纜沒有連接到連接器50的插座，且因此不進行充電，程序進行到步驟S6。將控制返還給主程序。
相反，如果在步驟S2中觀測到作為電壓VAC的交流電壓，程序進行到步驟S3。在步驟S3中，判斷電池B2的充電狀態SOC(B2)是否低于表示完全充電狀態的閾值Sth(F)。
如果SOC(B2)＜Sth(F)成立，電池B2處于可充電狀態，且程序因此進行到步驟S4。在步驟S4中，控制裝置60以協調的方式對兩個變換器進行控制，以便對電池B2進行充電。
如果在步驟S3中SOC(B2)＜Sth(F)不成立，電池B2處于完全充電狀態，并且不需要進行充電。程序因此進行到步驟S5。在步驟S5中，充電終止。具體而言，變換器20和30被停止且繼電器RY1、RY2被釋放，因此，到車輛100的交流電力輸入被切斷。程序進行到步驟S6，并且將控制返還給主程序。
圖8為描述圖1中的電池B1、B2間特性差異的概念圖。
如上所述，在電池單元BU中，對電池B1、B2的組合進行選擇，使得電池B2與電池B1相比具有較大的電存儲容量，并且電池B1與電池B2相比具有較大的最大允許輸出電力。
當例如鎳金屬氫化物電池或鋰離子電池等二次電池被用作電池B1且廉價、高容量的鉛酸電池被用作電池B2時，如圖8所示在每一電池中設置使用范圍。
將電池B1的使用范圍控制為在下限Sth(E1)與上限Sth(F1)的范圍內，同時將SOC處于Sth(C)的狀態設置為標準條件。例如，Sth(C)＝60％，Sth(E1)＝40％，Sth(F1)＝80％。對于例如鎳金屬氫化物電池或鋰離子電池等二次電池，如果將SOC控制為這樣的一個中間值，可長期獲得改進的充電性能。
相反，將電池B2的使用范圍控制為在下限Sth(E2)與上限Sth(F2)的范圍內。這里，Sth(E2)＜Sth(E1)且Sth(F2)＞Sth(F1)。例如，Sth(E2)＝10％，Sth(F2)＝90％。
圖9為示出了程序控制結構的流程圖，該程序涉及再生電力回收中的電池選擇，這種電池選擇由圖1中的控制裝置60做出。每當過去某個時間或滿足規定的條件時，該流程圖中的程序由主程序調用以便執行。
參照圖1和圖9，車輛100的電源裝置具有起第一電存儲裝置作用的電池B1，起第二電存儲裝置作用的電池B2，驅動車輪的電動發電機MG2，選擇第一和第二電存儲裝置中的一個并將所選擇的電存儲裝置連接到電動發電機MG2的選擇開關RY0，以及根據第一和第二電存儲裝置中每一個的充電狀態對選擇開關RY0的開關進行控制的控制裝置60。在選擇開關RY0選擇電池B1的情況下，當電池B1的充電狀態通過充電變為高于第一規定等級時，控制裝置60指示選擇開關選擇第二電存儲裝置。
此時，在選擇開關RY0選擇電池B1情況下，充電優選為用車輛行駛期間在電動發電機MG2再生制動運行過程中所產生的再生電力進行。
在選擇開關選擇電池B2的情況下，當電池B2的充電狀態變為低于第二規定等級時，控制裝置60優選為指示選擇開關選擇第一電存儲裝置。第二規定等級可被設置為等于第一規定等級，即設置為Sth(C)，或者，將第一和第二規定等級均設置為不同的值。
下面將詳細介紹上面的充電操作。首先，當程序開始時，在步驟S11中控制裝置60判斷再生電力是否存在。例如，在從高速行駛減速的情況下，或在進行制動以防止下坡加速的情況下，車輛通過機械耦合到車輪的電動發電機MG2產生電力，并回收該電力。這種情況對應于再生電力存在的情況。
在步驟S11中，如果不存在再生電力，程序進行到步驟S17，并將控制返還到主程序。相反，在步驟S11中如果存在再生電力，程序進行到步驟S12。在步驟S12中，判斷電池B1的充電狀態SOC(B1)是否低于圖8中的規定閾值Sth(F1)。
如果步驟S12中SOC(B1)＜Sth(F1)成立，程序進行到步驟S13，且電池B1被選擇為對所回收的電力進行存儲的地方。此時，將電力回收限定值設置為例如20kW。如果產生了超過此限定值的再生電力，多余的電力被作為熱丟棄。
相反，步驟S12中如果SOC(B1)＜Sth(F1)不成立，程序進行到步驟S14。在步驟S14中，判斷電池B2的充電狀態SOC(B2)是否低于圖8中的規定閾值Sth(F2)。
如果步驟S14中SOC(B2)＜Sth(F2)成立，程序進行到步驟S15，且電池B2被選擇為對所回收的電力進行存儲的地方。此時，將電力回收限定值設置為例如5kW。如果產生了超過此限定值的再生電力，多余的電力被作為熱丟棄。
相反，如果步驟S14中SOC(B2)＜Sth(F2)不成立，判斷為不能在電池中回收更多的電力，程序因此進行到步驟S16。在步驟S16中，再生電力被作為熱丟棄。
如果步驟S13、S15和S16中的任何步驟被終止，程序進行到步驟S17，并將控制返還到主程序。
圖10描述了第一實施例中的再生電力回收。
參照圖10，電池B1在時刻t0-時刻t1被充電，因此回收量1的再生電力被回收。在時刻t1，當電池B1的狀態SOC達到表示完全充電狀態的Sth(F1)時，控制裝置60允許程序從圖9中的步驟S12進行到步驟S14。由于電池B2的SOC為表示差不多為空狀態的Sth(E2)，將電池B2選擇為存儲再生電力的地方，且程序在步驟S15處進行。
在時刻t1-時刻t2，回收量2的電力被存儲，導致電池B2的SOC逐漸上升。換言之，與圖14中的情況相比，回收了對應于電力回收量2的、附加的電力，因此改進了能量效率。
如上所述，在第一實施例中，與普通的混合車輛相比，可在電池B2中回收附加的再生電力。因此，如果交通路線包含山路，可以增加每次充電的里程。消耗燃料的頻率因此減小，且進一步減小了補給燃料的頻率。
第二實施例在第二實施例中，將圖1的構造中的電池單元BU用電池單元BU1代替。其他構造與第一實施例中類似，因此不再對其重復進行介紹。
圖11為示出了第二實施例中所用電池單元BU1的構造的電路圖。
參照圖11，電池單元BU1包含起電存儲裝置作用的電池B1、B2，它們的負極相互連接；將電池B1連接到車輛負載的系統主繼電器SMR1-SMR3；分別測量電池B1、B2的電壓的電壓傳感器70、71；分別測量電池B1、B2的電流的電流傳感器84、83；以及連接在電池B1與電池B2之間并能雙向傳送電力的DC/DC轉換器200。電池B1、B2的組合類似于在第一實施例中所介紹的，因此不再對其重復進行介紹。
系統主繼電器SMR1與限流電阻R1串聯連接在電池B1的正極與電源線PL1之間。系統主繼電器SMR2連接在電池B1的正極和電源線PL1之間。系統主繼電器SMR3連接在電池B1、B2的負極與地線SL之間。系統主繼電器SMR1-SMR3根據由控制裝置60供給的控制信號SE被控制為處于導通/不導通狀態。
DC/DC轉換器200包含連接在電池B2接線端之間的第一臂、連接在電池B1電源接線端之間的第二臂以及連接在第一和第二臂之間的電抗器L2。
第一臂包含串聯連接在電池B2的正極與負極之間的NPN型晶體管Q3與Q4、與NPN型晶體管Q3并聯的二極管D3、與NPN型晶體管Q4并聯的二極管D4。
NPN型晶體管Q3具有連接到電池B2正極的集電極以及連接到電抗器L2一端的發射極。二極管D3的連接使得從NPN型晶體管Q3發射極到集電極的方向被設置為其正向。
NPN型晶體管Q4具有連接到電抗器L2一端的集電極以及連接到電池B2負極的發射極。二極管D4的連接使得從NPN型晶體管Q4發射極到集電極的方向被設置為其正向。
第二臂包含串聯連接在電池B1的正極與負極之間的NPN型晶體管Q5與Q6、與NPN型晶體管Q5并聯的二極管D5、與NPN型晶體管Q6并聯的二極管D6。
NPN型晶體管Q5具有連接到電池B1正極的集電極以及連接到電抗器L2另一端的發射極。二極管D5的連接使得從NPN型晶體管Q5發射極到集電極的方向被設置為其正向。
NPN型晶體管Q6具有連接到電抗器L2另一端的集電極以及連接到電池B1負極的發射極。二極管D6的連接使得從NPN型晶體管Q6發射極到集電極的方向被設置為其正向。
可被電池B2的電壓VB2和被電池B1的電壓VB1覆蓋的范圍部分重疊。例如，當鎳金屬氫化物電池等等被用于電池B1時，其電源電壓在例如200V-300V的范圍內變化。或者，當鉛酸電池等等被用于電池B1時，其輸出電壓同樣在例如200V-300V的范圍內變化。因此，如果電池B2處于完全充電狀態且電池B1為空，認為電池B2的電壓高于電池B1的電壓。相反，如果電池B1處于完全充電狀態且電池B2為空，認為電池B1的電壓高于電池B2的電壓。
在這些情況下，為了對電池B2進行充電或允許電池B2中的電力被優先使用，DC/DC轉換器200具有某種構造，該構造具有如上所述的第一和第二臂。通過這種構造，可以將來自電池B2側的電壓升高和降低到電池B1側，也可以將來自電池B1側的電壓升高和降低到電池B2側。
圖12為示出了程序控制結構的流程圖，該程序涉及再生電力回收中的電池選擇，這種電池選擇由第二實施例中的控制裝置60做出。每當過去某個時間或滿足規定的條件時，流程圖中的程序由主程序調用以便執行。
參照圖11、12，在第二實施例中，用于車輛的電源裝置包含起第一電存儲裝置作用的電池B1；起第二電存儲裝置作用的電池B2；從電池B1接收電力以驅動車輪的電動發電機MG2；在電池B1、B2之間提供的DC/DC轉換器200，其起著在電池B1與B2之間接收和傳送電力的電壓轉換單元的作用；以及根據每一電池B1、B2的充電狀態對DC/DC轉換器200進行控制的控制裝置60。當電池B1的充電狀態通過充電變為高于第一規定等級時，控制裝置60指示DC/DC轉換器200進行電壓轉換操作，使得電池B2從電池B1被充電。
此時，對電池B1的充電用車輛行駛期間在第一旋轉電機再生制動運行過程中所產生的再生電力進行。當然，在通過在電動發電機中性點上從外部接收交流電力進行充電的情況下，控制裝置60可類似地指示DC/DC轉換器200進行電壓轉換操作，使得電池B2從電池B1被充電。
例如，當電池B1中的能量通過行駛被消耗，且電池B1的充電狀態變為低于第二規定等級時，控制裝置60優選為指示DC/DC轉換器200進行電壓轉換操作，使得電池B1從電池B2被充電。
下面將詳細介紹充電期間的程序。首先，當程序開始時，控制裝置60在步驟S21中判斷再生電力是否存在。例如，在從高速行駛減速的情況下，或在進行制動以防止下坡加速的情況下，車輛通過機械耦合到車輪的電動發電機MG2產生電力，并且回收該電力。這種情況對應于再生電力存在的情況。
在步驟S21中，如果不存在再生電力，程序進行到步驟S28，且將控制返還到主程序。相反，在步驟S21中如果存在再生電力，程序進行到步驟S22。在步驟S22中，判斷電池B1的充電狀態SOC(B1)是否低于圖8中的規定閾值Sth(F1)。
在步驟S22中，如果SOC(B1)＜Sth(F1)成立，程序進行到步驟S23，且電池B1被選擇為對所回收的電力進行存儲的地方。此時，將電力回收限定值設置為例如20kW。如果產生了超過此限定值的再生電力，多余的電力被作為熱丟棄。
相反，如果步驟S22中SOC(B1)＜Sth(F1)不成立，程序進行到步驟S27。在這種情況下，接收再生電力的電池B1處于完全充電狀態，因此再生電力被作為熱丟棄。
如果在步驟S23中電池B1被充電，則在步驟S24中判斷電池B1的充電狀態是否超過圖8中表示標準條件的Sth(C)。
如果在步驟S24中SOC(B1)＞Sth(C)成立，程序進行到步驟S25，如果在步驟S24中SOC(B1)＞Sth(C)不成立，程序進行到步驟S28。
在步驟S25中，判斷電池B2的充電狀態SOC(B2)是否小于圖8中的Sth(F2)。如果SOC(B2)＜Sth(F2)成立，電池B2處于可充電狀態，程序因此進行到步驟S26。相反，如果SOC(B2)＜Sth(F2)不成立，電池B2已經處于完全充電狀態且不能被充電，程序因此進行到步驟S28。
在步驟S26中，對DC/DC轉換器200進行驅動以便將電力從電池B1傳送到電池B2。將電力充電限定值設置為例如5kW。程序進行到步驟S28。
當程序進行到步驟S28時，將控制返還到主程序。
圖13示出了第二實施例中的再生電力回收。
參照圖13，電池B1在時刻t0-時刻t1被充電，再生電力由此被回收。同時，電池B1的SOC(B1)大于標準條件Sth(C)，并由此對DC/DC轉換器200進行驅動，以便從電池B1向電池B2傳送電力。結果，SOC(B1)和SOC(B2)在時刻t0-時刻t1逐漸上升。由于電力被傳送到電池B2，SOC(B1)的上升速率低于圖10中時刻t0-時刻t1的上升速率。因此，直到時刻t1A，可以對20kW的再生電力進行回收。
在時刻t1A，SOC(B1)達到表示完全充電狀態的Sth(F1)，因此不能再對20kW的再生電力進行回收。因此，回收量減小到5kW，且剩余的再生電力被作為熱丟棄。在這段時間內，SOC(B2)以5kW的回收量繼續上升。
當下坡在時刻t2結束時，再生電力變為0。即使在這以后，電力從電池B1傳送到電池B2，且在時刻t3，電池B1的充電狀態達到表示標準條件的Sth(C)，且電池B2的充電狀態達到最大值。
如上所述，與第一實施例的情況相比，在第二實施例中，可以將多得多的再生電力回收到電池B2之中。因此，如果交通路線包含山路，可以進一步增加每次充電的里程。因此，降低了消耗燃料的頻率，進一步降低了補給燃料的頻率。
對于車輛停止時在家中等處的充電控制，電力可以用類似的方式在電池B1、B2之間接收和傳送。在這種情況下，圖12的流程圖中，步驟S21中關于是否存在再生電力的判斷可以用關于是否存在AC輸入的判斷來代替，并可執行終止充電的步驟而不是執行步驟S27。
盡管詳細介紹和圖解了本發明，可以明了，它們僅僅是為了說明和示例，不應被認為是為了限定。本發明的精神和范圍由所附權利要求書的條款限定。
權利要求
1.一種用于車輛的電源裝置，其包含第一電存儲裝置；第二電存儲裝置；驅動車輪的第一旋轉電機；選擇開關，該開關選擇所述第一電存儲裝置與所述第二電存儲裝置中的一個，并將所述選擇的電存儲裝置連接到所述第一旋轉電機；以及控制裝置，該裝置根據所述第一電存儲裝置與所述第二電存儲裝置中每一個的充電狀態，對所述選擇開關的開關進行控制；在所述選擇開關選擇所述第一電存儲裝置的情況下，當對所述第一電存儲裝置進行充電、使其所述充電狀態變為高于第一規定等級時，所述控制裝置指示所述選擇開關選擇所述第二電存儲裝置。
2.根據權利要求1的用于車輛的電源裝置，其中，在所述選擇開關選擇所述第一電存儲裝置的情況下，用所述車輛行駛期間在所述第一旋轉電機再生制動運行過程中所產生的再生電力進行所述充電。
3.根據權利要求1的用于車輛的電源裝置，其中，在所述選擇開關選擇所述第二電存儲裝置的情況下，當所述第二電存儲裝置的所述充電狀態變為低于第二規定等級時，所述控制裝置指示所述選擇開關選擇所述第一電存儲裝置。
4.根據權利要求1的用于車輛的電源裝置，其中，所述第二電存儲裝置比所述第一電存儲裝置具有更大的電存儲容量。
5.根據權利要求1的用于車輛的電源裝置，其中，所述第一電存儲裝置比所述第二電存儲裝置具有更大的最大可充電力。
6.根據權利要求1的用于車輛的電源裝置，其還包含輸入單元，該單元用于接收由所述車輛外部供給的電力并至少對所述第二電存儲裝置進行充電。
7.根據權利要求6的用于車輛的電源裝置，其還包含與所述第一旋轉電機對應提供的第一變換器；第二旋轉電機；以及與所述第二旋轉電機對應提供的第二變換器；其中，所述輸入單元包含連接到所述第一旋轉電機的第一接線端，以及連接到所述第二旋轉電機的第二接線端，且所述控制裝置對所述第一變換器和所述第二變換器進行控制，使得供到所述第一接線端和所述第二接線端的交流電力被轉換為直流電力并供給所述第二電存儲裝置。
8.根據權利要求7的用于車輛的電源裝置，其中，所述第一旋轉電機的旋轉軸機械地耦合到所述車輪的旋轉軸，且用于所述車輛的所述電源裝置還包含內燃機，該內燃機具有機械耦合到所述第二旋轉電機旋轉軸的曲軸。
9.一種用于車輛的電源裝置，其包含第一電存儲裝置；第二電存儲裝置；從所述第一電存儲裝置接收電力并驅動車輪的第一旋轉電機；在所述第一電存儲裝置與所述第二電存儲裝置之間提供的電壓轉換單元，該單元用于在所述第一電存儲裝置與所述第二電存儲裝置之間接收和傳送電力；以及控制裝置，該裝置根據所述第一電存儲裝置與所述第二電存儲裝置中每一個的充電狀態，對所述電壓轉換單元進行控制，在對所述第一電存儲裝置進行充電的情況下，當所述第一電存儲裝置的所述充電狀態變為高于第一規定等級時，所述控制裝置指示所述電壓轉換單元進行電壓轉換操作，使得所述第二電存儲裝置從所述第一電存儲裝置被充電。
10.根據權利要求9的用于車輛的電源裝置，其中，用所述車輛行駛期間在所述第一旋轉電機再生制動運行過程中所產生的再生電力進行對所述第一電存儲裝置的所述充電。
11.根據權利要求9的用于車輛的電源裝置，其中，當所述第一電存儲裝置中的能量被消耗且所述第一電存儲裝置的所述充電狀態變為低于第二規定等級時，所述控制裝置指示所述電壓轉換單元進行所述電壓轉換操作，使得所述第一電存儲裝置從所述第二電存儲裝置被充電。
12.根據權利要求9的用于車輛的電源裝置，其中，所述第二電存儲裝置比所述第一電存儲裝置具有更大的電存儲容量。
13.根據權利要求9的用于車輛的電源裝置，其中，所述第一電存儲裝置比所述第二電存儲裝置具有更大的最大可充電力。
14.根據權利要求9的用于車輛的電源裝置，其還包含輸入單元，該單元用于接收由所述車輛外部供給的電力并至少對所述第二電存儲裝置進行充電。
15.根據權利要求14的用于車輛的電源裝置，其還包含與所述第一旋轉電機對應提供的第一變換器；第二旋轉電機；以及與所述第二旋轉電機對應提供的第二變換器；其中，所述輸入單元包含連接到所述第一旋轉電機的第一接線端，以及連接到所述第二旋轉電機的第二接線端，且所述控制裝置對所述第一變換器和所述第二變換器以及所述電壓轉換單元進行控制，使得供到所述第一接線端和所述第二接線端的交流電力被轉換為直流電力并供給所述第二電存儲裝置。
16.根據權利要求15的用于車輛的電源裝置，其中，所述第一旋轉電機的旋轉軸機械地耦合到車輪的旋轉軸，且用于所述車輛的所述電源裝置還包含內燃機，該內燃機具有機械耦合到所述第二旋轉電機旋轉軸的曲軸。
17.一種對用于車輛的電源裝置進行控制的方法，該電源裝置包含第一電存儲裝置、第二電存儲裝置、驅動車輪的第一旋轉電機以及選擇所述第一電存儲裝置與所述第二電存儲裝置中的一個并將所述選擇的電存儲裝置連接到所述第一旋轉電機的選擇開關，該方法包含以下步驟當所述選擇開關選擇所述第一電存儲裝置時確定充電是否進行；確定所述第一電存儲裝置的充電狀態是否高于第一規定等級；當所述第一電存儲裝置的所述充電狀態變為高于所述第一規定等級時，指示所述選擇開關選擇所述第二電存儲裝置。
18.根據權利要求17的對用于車輛的電源裝置進行控制的方法，其中，當所述選擇開關選擇所述第一電存儲裝置時，用所述車輛行駛期間在所述第一旋轉電機再生制動運行過程中所產生的再生電力進行所述充電。
19.一種對用于車輛的電源裝置進行控制的方法，該電源裝置包含第一電存儲裝置、第二電存儲裝置、從所述第一電存儲裝置接收電力并驅動車輪的第一旋轉電機以及在所述第一電存儲裝置與所述第二電存儲裝置之間提供的電壓轉換單元，所述電壓轉換單元在所述第一電存儲裝置與所述第二電存儲裝置之間接收和傳送電力，該方法包含以下步驟確定所述第一電存儲裝置的充電是否進行；確定所述第一電存儲裝置的充電狀態是否高于第一規定等級；并且當所述第一電存儲裝置的所述充電狀態變為高于所述第一規定等級時，指示所述電壓轉換單元進行電壓轉換操作，使得所述第二電存儲裝置從所述第一電存儲裝置被充電。
20.根據權利要求19的對用于車輛的電源裝置進行控制的方法，其中，用所述車輛行駛期間在所述第一旋轉電機再生制動運行過程中所產生的再生電力進行對所述第一電存儲裝置的所述充電。
全文摘要
一種用于車輛的電源裝置，其包含起第一電存儲裝置作用的電池；起第二電存儲裝置作用的電池；驅動車輪的電動發電機；選擇開關，該開關選擇所述第一電存儲裝置與所述第二電存儲裝置中的一個，并將所述選擇的電存儲裝置連接到所述第一旋轉電機；以及控制裝置，該裝置根據所述第一電存儲裝置與所述第二電存儲裝置中每一個的充電狀態，對所述選擇的電存儲裝置進行控制。在所述選擇開關選擇所述第一電存儲裝置的情況下，當進行充電、使得所述第一電存儲裝置的所述充電狀態變為高于第一規定等級時，所述控制裝置指示所述選擇開關選擇所述第二電存儲裝置。
文檔編號B60W10/18GK1911705SQ20061011540
公開日2007年2月14日 申請日期2006年8月8日 優先權日2005年8月8日
發明者中村誠, 及部七郎齋, 矢野剛志 申請人:豐田自動車株式會社