Система электропитания, транспортное средство, включающее в себя систему электропитания, и способ управления системой электропитания

Система электропитания, транспортное средство, включающее в себя систему электропитания, и способ управления системой электропитания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе электропитания, имеющей множество модулей накопления энергии, и транспортному средству, включающему в себя систему электропитания, а также к способу управления системой электропитания, и, в частности, к технологии управления в случае, если модуль накопления энергии отключен от системы электропитания.

Уровень техники

В последнее время, с учетом экологических проблем, гибридное транспортное средство, которое управляется на основе эффективной комбинации мотора и электродвигателя, введено в практическое применение. Такое гибридное транспортное средство включает в себя модуль накопления энергии, который может заряжаться или разряжаться и генерирует движущую силу посредством подачи электрической энергии в электродвигатель во время пуска или ускорения, при этом он возвращает обратно кинетическую энергию транспортного средства в качестве электрической энергии во время движения под уклон или во время торможения. Следовательно, никель-металлогидридная батарея, ионно-литиевая батарея и т.п., приспособленная к высокой входной/выходной электрической мощности и зарядной/разрядной емкости, приспособлены в качестве модуля накопления энергии, включенного в гибридное транспортное средство.

Конфигурация с названием "подключаемая", обеспечивающая возможность зарядки/разрядки модуля накопления энергии посредством использования внешнего источника электропитания, такого как промышленный источник электропитания, предложена для такого гибридного транспортного средства. Подключаемая конфигурация нацелена на то, чтобы повышать общую эффективность расхода топлива посредством эксплуатации на относительно коротком расстоянии, например для ежедневных поездок на работу или посещения магазина, с помощью электрической мощности, накопленной заранее в модуле накопления энергии из внешнего источника электропитания, в то время как мотор поддерживается в нерабочем состоянии.

В режиме эксплуатации с использованием только электрической мощности из модуля накопления энергии, т.е. в режиме, который называется режим эксплуатации EV (электромобиля), требуется устойчивый вывод электрической мощности. Соответственно, в модуле накопления энергии в подключаемой конфигурации требуется зарядная/разрядная емкость, превышающая зарядную/разрядную емкость модуля накопления энергии, включенного в обычное гибридное транспортное средство, тогда как его входная/выходная электрическая мощность может быть относительно небольшой.

Таким образом, в гибридном транспортном средстве, выполненном с возможностью подключаемой конфигурации, необходимы модули накопления энергии, отличающиеся по рабочим характеристикам. Следовательно, желательна конфигурация, включающая в себя множество модулей накопления энергии, отличающихся по характеристике зарядки/разрядки. Что касается конфигурации, включающей множество модулей накопления энергии, например, Патент (США) номер 6608396 раскрывает систему управления мощностью, предоставляющую требуемые высокие уровни напряжения постоянного тока, необходимые для высоковольтной системы электротяги транспортного средства. Система управления мощностью включает в себя множество силовых каскадов для предоставления мощности постоянного тока, по меньшей мере, в один инвертор, причем каждый каскад включает в себя батарею и вольтодобавочный/компенсирующий преобразователь постоянного тока, при этом силовые каскады разведены параллельно, и контроллер, управляющий множеством силовых каскадов так, чтобы поддерживать выходное напряжение, по меньшей мере, в одном инверторе за счет обеспечения однородной зарядки/разрядки аккумуляторов множества силовых каскадов.

В общем, модуль накопления энергии накапливает относительно большой объем электрической энергии. Соответственно, с точки зрения безопасности, модуль накопления энергии всегда отслеживается на предмет неисправного состояния на основе значения состояния модуля накопления энергии. Например, степень износа определяется на основе значения внутреннего сопротивления модуля накопления энергии. Если выполнено определение неисправности, модуль накопления энергии должен быть электрически отключен от системы.

В системе регулирования мощности, раскрытой в Патенте (США) номер 6608396, описанной выше, не уделяется внимание случаю, когда в батарее (модуле накопления энергии) возникает неисправное состояние, и не раскрыта конфигурация для электрического отключения модуля накопления энергии, в котором возникает неисправное состояние. Следовательно, если только один из множества модулей накопления энергии находится в неисправном состоянии, вся система неизбежно должна быть остановлена.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение осуществлено для того, чтобы разрешать эти проблемы, и цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставлять систему электропитания, допускающую непрерывную подачу электрической энергии в нагрузочное устройство, даже когда любой модуль накопления энергии из множества модулей накопления энергии электрически отключен по какой-либо причине, и транспортное средство, включающее в себя систему электропитания, и способ управления системой электропитания.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения предоставляется система электропитания для подачи электрической мощности в первое и второе нагрузочные устройства. Система электропитания включает в себя первую пару линий электропитания, электрически подключенную к первому нагрузочному устройству, множество перезаряжаемых модулей накопления энергии и множество модулей преобразования напряжения, размещенных согласно множеству модулей накопления энергии, соответственно. Множество модулей преобразования напряжения подключено параллельно к первой паре линий электропитания, и каждый из множества модулей преобразования напряжения выполнен с возможностью выполнять операцию преобразования напряжения между первой парой линий электропитания и соответствующим модулем накопления энергии. Система электропитания дополнительно включает в себя множество модулей отключения, размещенных согласно множеству модулей накопления энергии, соответственно, каждый для электрического отключения соответствующего модуля накопления энергии и соответствующего модуля преобразования напряжения друг от друга, вторую пару линий электропитания, имеющую один конец, электрически подключенный между первым модулем преобразования напряжения, представляющим один из множества модулей преобразования напряжения, и соответствующим модулем отключения, а другой конец, электрически подключенный ко второму нагрузочному устройству, и модуль управления. Модуль управления управляет множеством модулей преобразования напряжения, когда один модуль отключения из множества модулей отключения электрически отключает соответствующий модуль накопления энергии и соответствующий модуль преобразования напряжения друг от друга, таким образом, что подача электрической мощности в первое нагрузочное устройство и подача электрической мощности во второе нагрузочное устройство продолжается через первую пару линий электропитания и через вторую пару линий электропитания, соответственно, посредством использования электрической мощности из оставшегося модуля накопления энергии.

Предпочтительно, система электропитания дополнительно включает в себя модуль обнаружения неисправного состояния для обнаружения неисправного состояния каждого из множества модулей накопления энергии. Каждый из множества модулей отключения выполнен с возможностью электрически отключать соответствующий модуль накопления энергии и соответствующий модуль преобразования напряжения друг от друга в ответ на обнаружение неисправного состояния в соответствующем модуле накопления энергии посредством модуля обнаружения неисправного состояния.

Предпочтительно, модуль обнаружения неисправного состояния обнаруживает неисправное состояние каждого из множества модулей накопления энергии на основе, по меньшей мере, одного из температуры, значения напряжения, значения тока и значения внутреннего сопротивления соответствующего модуля накопления энергии.

Предпочтительно, модуль управления управляет модулем преобразования напряжения, соответствующим оставшемуся модулю накопления энергии, таким образом, что электрическая энергия из оставшегося модуля накопления энергии подается в первое нагрузочное устройство через первую пару линий электропитания, и управляет первым модулем преобразования напряжения таким образом, что электрическая энергия подается из первой пары линий электропитания через вторую пару линий электропитания во второе нагрузочное устройство, когда первый модуль преобразования напряжения и соответствующий модуль накопления энергии электрически отключены друг от друга посредством соответствующего модуля отключения.

Дополнительно предпочтительно, модуль управления останавливает операцию преобразования электрической энергии между первой парой линий электропитания и соответствующим модулем накопления энергии и, после того, устанавливает электропроводящее состояние между ними для каждого из множества модулей преобразования напряжения.

Дополнительно предпочтительно, каждый из множества модулей преобразования напряжения включает в себя переключающий элемент, подключенный последовательно к индуктору и размещенный между одной линией электропитания из первой пары линий электропитания и одним электродом соответствующего модуля накопления энергии, допускающий электрическое подключение и отключение одной линии электропитания и одного электрода соответствующего модуля накопления энергии друг от друга, и линией для электрического подключения другой линии электропитания из первой пары линий электропитания и другого электрода соответствующего модуля накопления энергии друг к другу. Модуль управления поддерживает проводящее состояние посредством перевода переключающего элемента во включенное состояние для каждого из множества модулей преобразования напряжения.

Помимо этого, предпочтительно, модуль управления управляет оставшимся модулем преобразования напряжения помимо первого модуля преобразования напряжения таким образом, что электрическая энергия из соответствующего модуля накопления энергии подается в первую пару линий электропитания после того, как ее напряжение повышено, и управляет первым модулем преобразования напряжения таким образом, что электрическая энергия из первой пары линий электропитания подается во второе нагрузочное устройство, после того, как ее напряжение преобразовано с понижением.

Дополнительно предпочтительно, модуль управления управляет первым модулем преобразования напряжения в соответствии с первым режимом управления для достижения значения, преобразованного с понижением напряжения, подаваемого во второе нагрузочное устройство, заранее заданного значения.

Дополнительно предпочтительно, модуль управления управляет, по меньшей мере, одним из оставшихся модулей преобразования напряжения в соответствии со вторым режимом управления для достижения значения, преобразованного с повышением напряжения, подаваемого в первую пару линий электропитания, заранее заданного значения.

Дополнительно предпочтительно, в то время как первый модуль преобразования напряжения и соответствующий модуль накопления энергии электрически подключены друг к другу, первый модуль преобразования напряжения переводится во второй режим управления, чтобы выполнять операцию преобразования напряжения, и каждый оставшийся модуль преобразования напряжения переводится в третий режим управления для достижения значения электрической энергии, подаваемой и принимаемой между первой парой линий электропитания и соответствующим модулем накопления энергии, заранее заданного значения, чтобы выполнять операцию преобразования напряжения. Модуль управления переключается между режимами управления, по меньшей мере, для одного из оставшихся модулей преобразования напряжения и первого модуля преобразования напряжения в ответ на электрическое отключение между первым модулем преобразования напряжения и соответствующим модулем накопления энергии посредством соответствующего модуля отключения.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предоставляются транспортное средство, включающее в себя систему электропитания, описанную выше, и модуль формирования движущей силы для формирования движущей силы для работы в качестве первого нагрузочного устройства.

Предпочтительно, транспортное средство дополнительно включает в себя комплект дополнительного оборудования для транспортного средства в качестве второго нагрузочного устройства.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предоставляется способ управления системой электропитания для подачи электрической мощности в первое и второе нагрузочные устройства. Система электропитания включает в себя первую пару линий электропитания, электрически подключенную к первому нагрузочному устройству, множество перезаряжаемых модулей накопления энергии и множество модулей преобразования напряжения, размещенных согласно множеству модулей накопления энергии, соответственно. Множество модулей преобразования напряжения подключено параллельно к первой паре линий электропитания, и каждый из множества модулей преобразования напряжения выполнен с возможностью выполнять операцию преобразования напряжения между соответствующим модулем накопления энергии и первой парой линий электропитания. Система электропитания дополнительно включает в себя множество модулей отключения, размещенных согласно множеству модулей накопления энергии, соответственно, каждый из которых предназначен для электрического отключения соответствующего модуля накопления энергии и соответствующего модуля преобразования напряжения друг от друга, и вторую пару линий электропитания, имеющую один конец, электрически подключенный между первым модулем преобразования напряжения, представляющим один из множества модулей преобразования напряжения, и соответствующим модулем отключения, а другой конец, электрически подключенный ко второму нагрузочному устройству. Способ включает в себя этапы: обнаружения, присутствует ли неисправное состояние для каждого из множества модулей накопления энергии; электрического отключения, когда неисправное состояние любого модуля накопления энергии из множества модулей накопления энергии обнаружено, модуля накопления энергии, неисправное состояние которого обнаружено, и соответствующего модуля преобразования напряжения друг от друга посредством использования соответствующего модуля отключения; и управления множеством модулей преобразования напряжения таким образом, что подача электрической энергии в первое нагрузочное устройство и подача электрической энергии во второе нагрузочное устройство продолжается через первую пару линий электропитания и через вторую пару линий электропитания, соответственно, посредством использования электрической энергии из оставшегося модуля накопления энергии помимо отключенного модуля накопления энергии.

Согласно настоящему изобретению могут быть получены система электропитания, допускающая непрерывную подачу электрической энергии в нагрузочное устройство, даже когда любой модуль накопления энергии из множества модулей накопления энергии электрически отключен по каким-либо причинам, транспортное средство, включающее в себя ее, и способ управления системой электропитания.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - это схематичное конфигурационное представление, показывающее основную часть транспортного средства, включающую в себя систему электропитания, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 - это схематичное конфигурационное представление преобразователя согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 3A и 3B являются схемами, показывающими схемы (случай 1) подачи электрической энергии в модуль формирования движущей силы и комплект дополнительного оборудования согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4A и 4B являются схемами, показывающими схемы (случай 2) подачи электрической энергии в модуль формирования движущей силы и комплект дополнительного оборудования согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5A и 5B являются схемами, показывающими схемы (случай 3) подачи электрической энергии в модуль формирования движущей силы и комплект дополнительного оборудования согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 6A и 6B являются схемами, показывающими схемы (случай 4) подачи электрической энергии в модуль формирования движущей силы и комплект дополнительного оборудования согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 7 - это схема, показывающая состояние работы преобразователя в проводящем режиме, показанном на фиг. 3B и 4B.

Фиг. 8 - это блок-схема, показывающая управляющую структуру в ECU батарее для обнаружения неисправного состояния модуля накопления энергии.

Фиг. 9 - это блок-схема, показывающая управляющую структуру в ECU батарее для обнаружения неисправного состояния модуля накопления энергии.

Фиг. 10 - это блок-схема, показывающая управляющую структуру, связанную с формированием инструкции переключения в ECU преобразователя.

Фиг. 11 - это блок-схема, показывающая управляющую структуру системы управления (для нормального состояния), соответствующей фиг. 3A и 5A.

Фиг. 12 - это блок-схема, показывающая управляющую структуру системы управления (для нормального состояния), соответствующей фиг. 4A и 6A.

Фиг. 13 - это блок-схема, показывающая управляющую структуру системы управления (для неисправного состояния), соответствующей фиг. 3B и 4B.

Фиг. 14 - это блок-схема, показывающая управляющую структуру системы управления (для неисправного состояния), соответствующей фиг. 5B и 6B.

Фиг. 15 - это блок-схема последовательности операций способа управления системой электропитания согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 16 - это схема, показывающая схемы подачи электрической энергии в модуль формирования движущей силы и комплект дополнительного оборудования согласно разновидности первого варианта осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 17 - это схема, показывающая состояние работы преобразователя в режиме управления напряжением (повышающее преобразование/понижающее преобразование), показанном на фиг. 3B и 4B.

Фиг. 18 - это блок-схема, показывающая управляющую структуру системы управления (для неисправного состояния), соответствующей фиг. 3B и 4B.

Фиг. 19 - это схема, показывающая схемы подачи электрической энергии в модуль формирования движущей силы и комплект дополнительного оборудования согласно разновидности второго варианта осуществления настоящего изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

Далее подробно описывается вариант осуществления настоящего изобретения со ссылками на чертежи. Следует отметить, что одинаковые или соответствующие элементы на чертежах имеют одинаковые назначенные номера ссылок, и поэтому их подробное описание не повторяется.

(Первый вариант осуществления)

(Конфигурация транспортного средства)

Фиг. 1 - это схема конфигурации схематического представления, показывающая основную часть транспортного средства 1, включающую в себя систему 100 электропитания, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

Ссылаясь на фиг. 1, транспортное средство 1 включает в себя систему 100 электропитания, первый инвертор (INV1) 40, второй инвертор (INV2) 42, третий инвертор (INV3) 44, электродвигатели-генераторы (M/G) MG1, MG2, ECU (электронный модуль управления) 50 привода, кондиционер 70, низковольтное дополнительное оборудование 82, понижающий преобразователь 80 и дополнительный модуль SB накопления энергии.

В настоящем первом варианте осуществления система 1 электропитания, включающая в себя два модуля 10, 20 накопления энергии, описывается в качестве примера системы электропитания, включающей в себя множество модулей накопления энергии.

Инверторы 40, 42, электродвигатели-генераторы MG1, MG2 и ECU 50 привода составляют "модуль формирования движущей силы" для формирования движущей силы для приведения в движение транспортного средства 1. "Модуль формирования движущей силы" в данном документе иллюстрируется как "первое нагрузочное устройство". А именно транспортное средство 1 приводится в движение посредством передачи на колеса (не показаны) движущей силы, формируемой посредством электрической мощности, подаваемой в модуль формирования движущей силы из системы 100 электропитания.

Помимо этого, кондиционер 70, низковольтное дополнительное оборудование 82, понижающий преобразователь 80 и дополнительный модуль SB накопления энергии составляют "комплект дополнительного оборудования" для транспортного средства. "Комплект дополнительного оборудования" в данном документе иллюстрируется как "второе нагрузочное устройство".

Конфигурация, допускающая непрерывную подачу электрической энергии не только в "модуль формирования движущей силы", соответствующий "первому нагрузочному устройству", но также и в "комплект дополнительного оборудования", даже когда любой "модуль накопления энергии" электрически отключен от системы электропитания, иллюстрируется в данном документе. Предполагаются различные ситуации, когда "модуль накопления энергии" должен быть электрически отключен. В настоящих первом и втором вариантах осуществления и их разновидностях иллюстрируется пример, в котором определяется то, что модуль накопления энергии должен быть электрически отключен от системы электропитания, поскольку модуль накопления энергии находится в неисправном состоянии.

(Конфигурация модуля формирования движущей силы)

Инверторы 40, 42 подключены параллельно к главной положительной шине MPL и главной отрицательной шине MNL, формирующим первую пару линий электропитания, и подают/принимают электрическую энергию в/из системы 100 электропитания. Таким образом, инверторы 40, 42 преобразуют электрическую энергию (электрическую энергию постоянного тока), подаваемую через главную положительную шину MPL и главную отрицательную шину MNL, в энергию переменного тока и подают энергию переменного тока в электродвигатели-генераторы MG1, MG2, соответственно. Между тем, инверторы 40, 42 преобразуют энергию переменного тока, генерируемую посредством электродвигателей-генераторов MG1, MG2, в энергию постоянного тока и возвращают результирующую энергию постоянного тока как рекуперативную электрическую энергию в систему 100 электропитания. Например, инверторы 40, 42 состоят из мостовой схемы, включающей в себя переключающие элементы трех фаз, и выполняют преобразование электрической энергии посредством выполнения операции переключения (размыкания/замыкания цепи) в ответ на инструкции PWM1, PWM2 переключения, принимаемые от ECU 50 привода.

Электродвигатели-генераторы MG1, MG2 выполнены с возможностью формировать вращающую движущую силу посредством приема энергии переменного тока, подаваемой из инверторов 40, 42, соответственно, и формировать электрическую энергию посредством приема внешней вращающей движущей силы. Например, электродвигатели-генераторы MG1, MG2 выполнены трехфазной электрической вращающей машиной переменного тока, включающей в себя ротор, имеющий встроенные постоянные магниты. Электродвигатели-генераторы MG1, MG2 механически соединены с непоказанным мотором через устройство 46 деления мощности.

ECU 50 привода выполняет функциональную обработку таким образом, что достигается оптимальное соотношение между движущей силой, генерируемой посредством мотора, и движущей силой, генерируемой посредством электродвигателей-генераторов MG1, MG2. Более конкретно, ECU 50 привода выполняет программу, сохраненную заранее, для того чтобы определять движущую силу, которая должна быть сгенерирована в моторе и электродвигателях-генераторах MG1, MG2, на основе сигнала, передаваемого от каждого непоказанного датчика, режима эксплуатации, варьирования положения акселератора, сохраненной карты и т.п. Следует отметить, что электродвигатель-генератор MG1 может выступать исключительно в качестве генератора, тогда как электродвигатель-генератор MG2 может выступать исключительно в качестве электродвигателя.

(Конфигурация комплекта дополнительного оборудования)

Кондиционер 70 является устройством для кондиционирования, главным образом, пассажирской кабины в транспортном средстве и включает в себя инвертор 72, подключенный к низковольтной положительной линии LPL и низковольтной отрицательной линии LNL, формирующих вторую пару линий электропитания, и компрессор 74, приводимый в действие посредством инвертора 72. Инвертор 72 преобразует энергию постоянного тока, подаваемую из системы 100 электропитания, в энергию переменного тока, и подает энергию переменного тока в компрессор 74. Компрессор 74 является устройством для достижения кондиционирования посредством генерирования теплоты парообразования через цикл охлаждения (не показан), в котором повторяются сжатие и расширение хладагента (такого как хлорфторуглерод), и сжимает хладагент с помощью вращательной движущей силы, формируемой за счет энергии переменного тока, подаваемой из инвертора 72.

Низковольтное дополнительное оборудование 82 является коллективным обозначением дополнительного оборудования, которое приводится в действие при напряжении, ниже (например, 12 В или 24 В) значения напряжения (например, 288 В) для электрической энергии, подаваемой из системы 100 электропитания. Например, низковольтное дополнительное оборудование 82 включает в себя автомобильную навигационную систему, автомобильную звуковую систему, подсветку салона, индикатор в транспортном средстве и т.п. Помимо этого, низковольтное дополнительное оборудование 82 приводится в действие посредством энергии постоянного тока при низком напряжении, подаваемой из понижающего преобразователя 80 или дополнительного модуля SB накопления энергии.

Понижающий преобразователь 80 является устройством для понижающего преобразования электрической энергии, подаваемой из системы 100 электропитания. Понижающий преобразователь 80 подключен к низковольтной положительной линии LPL и низковольтной отрицательной линии LNL и подает преобразованную с понижением энергию постоянного тока в низковольтное дополнительное оборудование 82 и дополнительный модуль SB накопления энергии. Например, понижающий преобразователь 80 выполнен цепью трансформаторного типа, которая преобразует энергию постоянного тока в энергию переменного тока, выполняет преобразование напряжения посредством использования обмоточного трансформатора и снова преобразует преобразованную по напряжению энергию переменного тока в энергию постоянного тока.

Дополнительный модуль SB накопления энергии выполнен, например, посредством свинцовой батареи, подключенной к стороне вывода понижающего преобразователя 80 и заряжаемой с помощью выводимой энергии постоянного тока, при этом она подает заряжаемую электрическую энергию в низковольтное дополнительное оборудование 82. А именно дополнительный модуль SB накопления энергии также имеет функцию буфера электрической энергии для компенсации дисбаланса между выходной электрической энергией из понижающего преобразователя 80 и электрической энергией, требуемой посредством низковольтного дополнительного оборудования 82.

(Подключаемая конфигурация)

Помимо этого, в настоящем первом варианте осуществления, инвертор 44 подключен к главной положительной шине MPL и главной отрицательной шине MNL, параллельно с инверторами 40, 42. Инвертор 44 является зарядным устройством для зарядки модулей 10, 20 накопления мощности, включенных в систему 100 электропитания, посредством использования внешней электрической энергии извне транспортного средства. В частности, инвертор 44 электрически подключается к источнику промышленного электропитания (не показан) в доме и т.п. вне транспортного средства через разъем 60 для зарядки и линию ACL электропитания таким образом, что электрическая мощность может быть принята от внешнего источника электропитания. Далее инвертор 44 преобразует электрическую энергию от внешнего источника электропитания в энергию постоянного тока для подачи электрической энергии в систему 100 электропитания. Например, инвертор 44 типично реализован посредством однофазного инвертора, чтобы подходить для способа подачи электрической энергии из источника промышленного электропитания, используемого в доме (не показан), вне транспортного средства.

Подключаемая конфигурация не ограничена конфигурацией, показанной на фиг. 1, и конфигурация может быть такой, что электрическое соединение с внешним источником электропитания устанавливается через нейтральные точки электродвигателей-генераторов MG1 и MG2.

(Конфигурация системы электропитания)

Система 100 электропитания включает в себя сглаживающий конденсатор C, модули 10, 20 накопления энергии, преобразователи (CONV) 18, 28, модули 12, 22 обнаружения температуры, модули 14, 24, 52 обнаружения напряжения, модули 16, 26, 54 обнаружения тока, системные реле SMR1, SMR2, ECU 32 батареи и ECU 30 преобразователя.

Сглаживающий конденсатор C подключен между главной положительной шиной MPL и главной отрицательной шиной MNL и уменьшает пульсирующую составляющую, содержащуюся в электрической энергии, подаваемой или принимаемой между системой 100 электропитания и модулем формирования движущей силы.

Модуль 52 обнаружения напряжения подключен между главной положительной шиной MPL и главной отрицательной шиной MNL, обнаруживает значение Vc напряжения на шине, указывающее значение напряжения электрической энергии, подаваемой и принимаемой между системой 100 электропитания и модулем формирования движущей силы, и выводит результат обнаружения в ECU 30 преобразователя. Помимо этого, модуль 54 обнаружения тока вставлен в главную положительную шину MPL, обнаруживает значение Ic тока на шине, указывающее значение тока электрической энергии, подаваемой и принимаемой между системой 100 электропитания и модулем формирования движущей силы, и выводит результат обнаружения в ECU 30 преобразователя.

Модули 10, 20 накопления энергии являются элементами для накопления заряжаемой/разряжаемой электрической энергии постоянного тока, и, например, они выполнены посредством аккумуляторной батареи, такой как никель-металлогидридная батарея или ионно-литиевая батарея или посредством электрического двухслойного конденсатора.

Преобразователи 18 и 28 являются модулями преобразования напряжения, подключенными параллельно к главной положительной шине MPL и главной отрицательной шине MNL и выполненными с возможностью выполнять операцию преобразования электрической энергии между соответствующими модулями 10, 20 накопления энергии и главной положительной шиной MPL, главной отрицательной шиной MNL, соответственно. Более конкретно, преобразователи 18 и 28 преобразуют с повышением разряжаемую электрическую энергию из соответствующих модулей 10, 20 накопления энергии в заданное напряжение для подачи электрической энергии в модуль формирования движущей силы, при этом они преобразуют с понижением рекуперативную электрическую энергию, подаваемую из модуля формирования движущей силы, к заданному напряжению для зарядки соответствующих модулей 10, 20 накопления энергии. Например, оба преобразователя 18, 28 выполняются в виде цепи типа "прерыватель".

Модули 12, 22 обнаружения температуры размещены в непосредственной близости от элементов батареи и т.п., составляющих модули 10, 20 накопления энергии, соответственно, обнаруживают температуры Tb1, Tb2 модулей 10, 20 накопления энергии и выводят результат обнаружения в ECU 32 батареи. Следует отметить, что модули 12, 22 обнаружения температуры могут быть выполнены с возможностью выводить типичное значение, полученное на основе значений, обнаруженных посредством множества элементов обнаружения, размещенных в соответствии с множеством элементов батареи, составляющих модули 10, 20 накопления энергии.

Модуль 14 обнаружения напряжения подключен между положительной линией PL1 и отрицательной линией NL1, электрически подключающей модуль 10 накопления энергии к преобразователю 18, обнаруживает значение Vb1 напряжения, связанное с вводом и выводом в модуль 10 накопления энергии, и выводит результат обнаружения в ECU 32 батареи и ECU 30 преобразователя. Аналогично, модуль 24 обнаружения напряжения подключен между положительной линией PL2 и отрицательной линией NL2, электрически подключающей модуль 20 накопления энергии к преобразователю 28, обнаруживает значение Vb2 напряжения, связанное с вводом и выводом в модуль 20 накопления энергии, и выводит результат обнаружения в ECU 32 батареи и ECU 30 преобразователя.

Модули 16, 26 обнаружения тока вставлены в положительные линии PL1, PL2, подключающие модули 10, 20 накопления энергии к преобразователям 18, 28, соответственно, обнаруживают значения Ib1, Ib2 тока, связанные с зарядкой/разрядкой соответствующих модулей 10, 20 накопления энергии, соответственно, и выводят результат обнаружения в ECU 32 батареи и ECU 30 преобразователя.

Системное реле SMR1 вставлено в положительную линию PL1 и отрицательную линию NL1, электрически соединяющие модуль 10 накопления энергии и преобразователь 18 друг с другом, и электрически подключает или отключает модуль 10 накопления энергии и преобразователь 18 друг от друга в ответ на инструкцию SON1 включения системы от ECU 32 батареи, которая описывается позже. В описании ниже электрически подключенное состояние также упоминается как включенное состояние, а электрически отключенное состояние также упоминается как отключенное состояние.

Помимо этого, низковольтная положительная линия LPL и низковольтная отрицательная линия LNL подключены к положительной линии PL1 и отрицательной линии NL1 в позиции между системным реле SMR1 и преобразователем 18, соответственно. Таким образом, часть электрической энергии, которая протекает через положительную линию PL1 и отрицательную линию NL1, может подаваться в комплект дополнительного оборудования для транспортного средства. Если системное реле SMR1 находится в состоянии отключения, модуль 10 накопления энергии электрически отключен от модуля формирования движущей силы и комплекта дополнительного оборудования.

Аналогично, системное реле SMR2 вставлено в положительную линию PL2 и отрицательную линию NL2, электрически соединяющие модуль 20 накопления энергии и преобразователь 28 друг с другом, и электрически подключает или отключает модуль 20 накопления энергии и преобразователь 28 друг от друга в ответ на инструкцию SON2 включения системы от ECU 32 батареи, которая описана позже.

Таким образом, в настоящем первом варианте осуществления системные реле SMR1, SMR2 соответствуют "множеству модулей отключения".

ECU 32 батареи является устройством для отслеживания и управления модулями 10, 20 накопления энергии и поддерживает состояние зарядки (SOC; в дальнейшем также называемой "SOC") модулей 10, 20 накопления энергии в пределах заданного диапазона совместно с ECU 30 преобразователя, подключенным через линию LNK1 управления. В частности, ECU 32 батареи вычисляет SOC модулей 10, 20 накопления энергии на основе температур Tb1, Tb2, принимаемых из модулей 12, 22 обнаружения температуры, значений Vb1, Vb2 напряжения, принимаемых из модулей 14, 24 обнаружения напряжения, и значений Ib1, Ib2 тока, принимаемых из модулей 16, 26 обнаружения тока.

Помимо этого, ECU 32 батареи обнаруживает неисправное состояние для каждого из модулей 10, 20 накопления энергии на основе температур Tb1, Tb2, значений Vb1, Vb2 напряжения, значений Ib1, Ib2 тока, значения внутреннего сопротивления и т.п. модулей 10, 20 накопления энергии. Если модули 10, 20 накопления энергии находятся в нормальном сос