JP2011024322A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エネルギー効率のよい電池利用形態を採用することができ、エネルギーのロスが少ない走行を実現することが可能な車両搭載ハイブリッド電池システムの制御装置を提供する。
【解決手段】本発明の制御装置は、メインバッテリー１０と、前記メインバッテリー１０と異なる補助バッテリー２０と、前記メインバッテリー１０と前記補助バッテリー２０から電力の供給を受ける車両搭載のモーター６０と、前記メインバッテリー１０と前記補助バッテリー２０から前記モーター６０に電力を供給するときにおける前記メインバッテリー１０及び前記補助バッテリー２０の出力を制御する出力制御部（１１、２１）と、車両の目的地までの走行経路を設定するナビゲーション部８１と、を有し、前記ナビゲーション部８１で前記目的地が設定されている場合には、前記メインバッテリー１０と前記補助バッテリー２０のうちの複数の電池から電力を出力するように制御することを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両の動力源に電力を供給するために、搭載される主電池と補助電池とからなるハイブリッド電池システムを、車両の走行状況情報などを基に制御する制御装置に関する。

これまで、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド電気自動車（Ｐｌｕｇ−ｉｎ ＨＥＶ）のモーター駆動用電源としては、２種類の電池を組み合わせたハイブリッド電池システムが提案されている。

例えば、特許文献１には、第１の電源と、走行用電動機を含む負荷に接続された第２の電源とを備え、該第２の電源に上記第１の電源から電力が供給され、かつ上記第１および第２の電源から上記負荷に電力が供給されるように構成された電動車両用ハイブリッド電源装置において、第１の電源にその出力電圧を可変し得る電圧可変手段を設けるとともに、上記第１の電源から上記負荷に供給される電力と上記第２の電源から上記負荷に供給される電力との電力配分を任意に制御すべく、上記電圧可変手段を制御する制御手段を設けてなることを特徴とする電動車両用ハイブリッド電源装置が開示されている。
特開平８−９５１１号公報

出願人らは、上記のような車両用のハイブリッド電池システムとして、充放電が可能な２次電池で、通常用途では交換を行うことがない主電池と、充電を行うことができない１次電池で、交換を前提とした補助電池と、からなるハイブリッド電池システムを車両に搭載し運用することを検討している。ここで、主電池の例としてはリチウムイオン電池を、補助電池の例としてはアルミニウム空気電池などの金属空気電池を挙げることができる。

出願人らが提案しているハイブリッド電池システムを搭載した車両における電池利用形態としては、主電池を一定量使いきった後、補助電池を一つずつ使い切るようにすることが望ましい。なぜならば、補助電池のエネルギー単価はデリバリ等のコストが別途かかるため高価になることが予想され、使いきっていない補助電池を途中で交換することは経済的損失となるからである。そこで、前述のように、補助電池は一つずつ使い切るようにし、次回の補助電池交換の機会に備えるようにした方がよい。

一方、電池の特性としては内部抵抗があるので、電池からの出力は小さいほうがロスを小さくすることができる。このため、エネルギー効率の観点からは、複数の電池を同時使用し電池一つあたりの出力を落とすことが望ましい。しかしながら、従来の車両搭載のハイブリッド電池システムの電池の利用形態では、前述したように補助電池を一つずつ使い切るようにしており、このようなエネルギー効率のよい電池利用形態を採用することができず、エネルギー効率の観点からはロスの多い走行を余儀なくされていた、という問題があった。

上記問題点を解決するために、請求項１に係る発明は、主電池と、前記主電池と異なる補助電池と、前記主電池と前記補助電池から電力の供給を受ける車両搭載の電動機と、前記主電池と前記補助電池から前記電動機に電力を供給するときにおける前記主電池及び前記補助電池の出力を制御する出力制御部と、車両の目的地までの走行経路を設定するナビ
ゲーション部と、を有し、前記ナビゲーション部で前記目的地が設定されている場合には、前記主電池と前記補助電池のうちの複数の電池から電力を出力するように制御することを特徴とする制御装置である。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の制御装置において、前記ナビゲーション部で前記目的地が設定されていない場合には、前記主電池と前記補助電池のうちの単一の電池から電力を出力するように制御することを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、請求項２に記載の制御装置において、前記ナビゲーション部で前記目的地が設定されていない場合には、前記主電池に所定量以上の残容量が存在する条件では、前記主電池のみから電力を出力するように制御し、前記主電池に所定量以上の残容量が存在しない条件では、前記補助電池のうちの単一の電池のみから電力を出力するように制御することを特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の制御装置において、さらに前記ナビゲーション部は、車両の現在地を検出する現在地検出手段と、設定された目的地までの走行経路を探索する経路探索手段と、検出された車両の現在地が探索された経路上に存在しているか否かを判断する判断手段を備え、前記判断手段により車両が探索された経路上に存在すると判断された場合には、前記主電池と前記補助電池のうちの複数の電池から電力を出力するように制御することを特徴とする。

また、請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の制御装置において、前記判断手段により車両が探索された経路上から外れていると判断された場合には、前記主電池と前記補助電池のうちの単一の電池から電力を出力するように制御することを特徴とする。

また、請求項６に係る発明は、請求項５に記載の制御装置において、前記判断手段により車両が探索された経路上から外れていると判断された場合には、前記主電池に所定量以上の残容量が存在する条件では、前記主電池のみから電力を出力するように制御し、前記主電池に所定量以上の残容量が存在しない条件では、前記補助電池のうちの単一の電池のみから電力を出力するように制御することを特徴とする。

また、請求項７に係る発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の制御装置において、さらに、前記主電池の残容量を算出する主電池残容量検出手段を備え、検出された主電池残容量が所定値よりも大きい場合には、前記主電池から電力を出力するように制御することを特徴とする。

また、請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の制御装置において、さらに、それぞれの前記補助電池の残容量を算出する補助電池残容量検出手段を備え、検出された主電池残容量が所定値よりも小さい場合には、検出した前記補助電池の残容量の一番少ない補助電池から電力を出力するように制御することを特徴とする。

本発明に係る制御装置では、ナビゲーション部で前記目的地が設定されており、目的地までの走行によって消費する電力量を予想することができるような場合には、複数の電池から電力を出力するように制御している。このため、本発明に係る制御装置によれば、適宜、エネルギー効率のよい電池利用形態を採用することができ、エネルギーのロスが少ない走行を実現することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る制御装置が搭載される車両の概略を示す図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置のブロック構成の概略を示す図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置における出力制御処理動作のフローチャートを示す図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置における複数電池による出力制御処理サブルーチンのフローチャートを示す図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置におけるバッテリー残容量チェック処理サブルーチンのフローチャートを示す図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置における通常並列出力制御サブルーチンのフローチャートを示す図である。 通常並列出力制御における出力の概念を示す図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置における交換候補電池優先出力制御サブルーチンのフローチャートを示す図である。 交換候補電池優先出力制御における出力の概念を示す図である。 本発明の実施の形態に係る制御装置における単電池優先出力制御サブルーチンのフローチャートを示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施の形態に係る制御装置が搭載される車両の概略を示す図であり、図２は本発明の実施の形態に係る制御装置のブロック構成の概略を示す図である。本実施形態に係る制御装置は、電気自動車（ＥＶ）の駆動源として搭載されているモーター（電動機）６０に電力を供給するハイブリッド電池システムの制御を行うものである。なお、本実施形態では、車両として電気自動車を例に説明するが、本発明に係る制御装置は、この他のモーターを搭載する、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）やプラグインハイブリッド電気自動車（Ｐｌｕｇ−ｉｎ ＨＥＶ）などの車両におけるハイブリッド電池システムの制御にも用いることができる。

図１及び図２において、１０はメインバッテリー（主電池）、１１はメインバッテリー出力制御部、１９―１、１９−２・・・１９―ｎは補助バッテリー（補助電池）スロット、２０―１、２０−２・・・２０―ｎは補助バッテリー（補助電池）、２１−１は第１補助バッテリー出力制御部、２１−２は第２補助バッテリー出力制御部、２１−３は第３補助バッテリー出力制御部、５０はインバーター、６０はモーター、７０は主制御部、８０は位置情報取得部、８１はナビゲーション部、８２は地図データベース、９０は表示部をそれぞれ示している。

本実施形態におけるハイブリッド電池システムは、メインバッテリー１０としてはリチウムイオン電池が用いられ、補助バッテリー２０―１、２０−２・・・２０―ｎとしてはアルミニウム空気電池などの金属空気電池が用いられる。メインバッテリー１０は充放電が可能な２次電池で、メンテナンス時以外には基本的に交換を行うことなどは想定されていない。一方、補助バッテリー２０―１、２０−２・・・２０―ｎは充電を行うことができない１次電池で、残量がなくなると交換をすることが前提となっている。一般的には、このような交換可能な補助バッテリーは任意の数量に設定することができるが、本実施形態においては、第１補助バッテリー２０―１、第２補助バッテリー２０−２、第３補助バッテリー２０−３、第４補助バッテリー２０−４の４つの補助バッテリーを装着可能な電気自動車車両について説明する。

上記のような補助バッテリー２０―１、２０―２、２０―３、２０―４を、車両に装着するために、車両には補助バッテリースロット１９―１、１９−２、１９―３、１９−４が設けられている。この補助バッテリースロット１９―１、１９−２、１９―３、１９−
４によって、４つまでの任意の数の補助バッテリーを電気的接続可能に車両に搭載することができるようになっている。

図２は本発明の実施の形態に係る制御装置において、補助バッテリースロット１９―１、１９−２、１９―３のそれぞれに、補助バッテリー２０―１、２０―２、２０―３が装着されている場合のブロック構成を示している。以下、車両のハイブリッド電池システムに、３つの補助バッテリー２０―１、２０―２、２０―３が装着さている場合を例に説明するが、本発明の制御装置はこの例に限定されることなく動作するものである。

メインバッテリー１０には、メインバッテリー１０の電圧値及び電流値を検出するための電池電圧検出部（不図示）や電池電流検出部（不図示）が設けられており、これらによって取得された電圧値及び電流値などのメインバッテリー１０の状態情報信号は、主制御部７０に入力される。このようなメインバッテリー１０の状態情報信号は、主制御部７０が、メインバッテリー１０の残容量を示すＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を算出するために利用される。また、メインバッテリー出力制御部１１はメインバッテリー１０からの出力を制御するチョッパ回路などの回路部であり、主制御部７０からバッテリー制御信号に基づいて、メインバッテリー１０の出力制御を行うものである。

同様に、補助バッテリー２０―１、２０―２、２０―３・・・には、それぞれの補助バッテリーの電圧値及び電流値を検出するための電池電圧検出部（不図示）や電池電流検出部（不図示）が設けられており、これらによって取得された電圧値及び電流値などのそれぞれの補助バッテリーの状態情報信号は、主制御部７０に入力される。このような補助バッテリー２０―１、２０―２、２０―３・・・の状態情報信号は、主制御部７０が、それぞれの補助バッテリーの残容量を示すＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を算出するために利用される。また、第１補助バッテリー出力制御部２１−１、第２補助バッテリー出力制御部２１−２、第３補助バッテリー出力制御部２１−３・・は、それぞれの補助バッテリーからの出力を制御するチョッパ回路などの回路部であり、主制御部７０からバッテリー制御信号に基づいて、それぞれの補助バッテリーの出力制御を行うものである。

主制御部７０は、例えばマイクロコンピューターとこのマイクロコンピューター上で動作するプログラムを保持するＲＯＭとマイクロコンピューターのワークエリアであるＲＡＭなどからなる汎用の情報処理機構によって構成することが可能である。

この主制御部７０は、メインバッテリー１０、補助バッテリー２０―１、２０―２、２０―３・・・によって取得された各バッテリーの状態情報信号に基づいて、各バッテリーのＳＯＣを算出する。また、主制御部７０は、ナビゲーション部８１によって取得される車両の走行状況情報を取得して、取得された該走行状況情報や、算出された各バッテリーのＳＯＣに基づいて、メインバッテリー出力制御部１１、第１補助バッテリー出力制御部２１−１、第２補助バッテリー出力制御部２１−２、第３補助バッテリー出力制御部２１−３・・の各バッテリー出力制御部を制御するためのバッテリー制御信号を生成したり、或いは表示部９０に所定の表示を行わせたりする。

位置情報取得部８０は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信して自らの位置を計算するＧＰＳ測位部を用いることによって、車両の現在位置情報を取得する。ナビゲーション部８１は、一般的な周知のナビゲーションシステムであり、地図データベース８２は、このナビゲーション部８１が参照する地図情報などのデータベースである。この地図データベース８２は、道路情報、施設情報などが記憶されるものである。この地図データベース８２は、道路情報、施設情報などが記憶されるものであるが、特に、本実施形態における制御装置では、この地図データベース８２には、道路の種別情報（一般道、国道、高速道な
どの種別）が記憶されている。

表示部９０は車両の運転席部に設けられ、運転者に対し車両に係る情報などを提供したり、或いは運転者に対して所定のワーニングを行ったりするための構成である。表示部９０としては液晶などの表示装置を用いることができる。また、このような表示部９０に加えて、必要に応じて運転者に対して、音声による案内や警告を行い得るようにしてもよい。

ナビゲーション部８１は、車両運転者などのユーザーによる入力を許容するインターフェイス部（不図示）を有しており、このインターフェイス部からユーザーは目的地を入力することができるようになっている。ナビゲーション部８１は、位置情報取得部８０によって取得される現在位置情報と、入力された目的地情報とから、目的地まで走行する際に候補となるルートを、地図データベース８２を参照して検索する。ユーザーはナビゲーション部８１のインターフェイス部によって、検索された候補ルートの中から好適なルートを選択して設定することが可能となっている。以後、ユーザーはナビゲーション部８１に設定された走行ルート案内に従って車両の運転を行うことで目的地まで到達することができるようになっている。また、ナビゲーション部８１は位置情報取得部８０によって、設定された走行ルートから、車両が外れたことなどを検知することができる。上記のようなルート検索、ルート設定などについては、いずれも従来周知の技術を用いることが可能である。

次に、以上のように構成される車両搭載ハイブリッド電池システムの制御装置の制御動作について説明する。図３は本発明の実施の形態に係る制御装置の出力制御処理動作のフローチャートを示す図である。図３において、ステップＳ１００で出力制御処理が開始されると、続いて、ステップＳ１０１に進み、補助バッテリースロット１９―１、１９−２、１９―３、１９―４に補助バッテリー２０（以下、補助バッテリーのことを「ＡＢ」と表記することもある。）が装着されているか否かが判定される。なお、このような判定には補助バッテリースロット部に設けられた不図示のスイッチセンサなどが用いられる。

ステップＳ１０１における判定がＹＥＳであるときにはステップＳ１０２に進み、ＮＯであるときにはステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７では、メインバッテリー１０（以下、メインバッテリーのことを「ＭＢ」と表記することもある）のみによる出力制御を行う。

ステップＳ１０２では、ナビゲーション部８１においてユーザーが走行経路を設定済みであるか否かが判定される。ステップＳ１０２の判定結果がＹＥＳであるときにはステップＳ１０３に進み、ＮＯであるときにはステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では単電池による出力制御のサブルーチンにジャンプする。

ステップＳ１０３では、位置情報取得部８０によって取得される自車両位置情報に基づいて、ナビゲーション部８１に設定されているルートを車両が走行しているか否かが判定される。ステップＳ１０３の判定結果がＹＥＳであるときにはステップＳ１０４に進み、ステップＳ１０４では複数電池による出力制御のサブルーチンにジャンプする。また、ステップＳ１０３の判定結果がＮＯであるときにはステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では単電池による出力制御のサブルーチンにジャンプする。

ステップＳ１０５では、車両の走行が終了であるか否かが判定され、終了であればステップＳ１０８に進み出力制御処理を終了し、終了でない場合にはステップＳ１０１に戻りループする。

さて、本実施形態においては、ナビゲーション部８１などからの車両の走行状況情報に応じて、複数電池による出力制御のサブルーチン、又は、単電池による出力制御のサブルーチンのいずれかが実行されるように設定されているが、このような設定が導入された考え方について以下に説明する。

エネルギー効率の観点からみれば、バッテリーには内部抵抗が存在する関係からバッテリーを複数並列で利用してエネルギーロスを減らした方がよい。しかしながら、一方では、交換時のエネルギーの無駄を発生させないためには、補助バッテリーを一つずつ使い切ってから、次の補助バッテリーを使い、次回の補助電池交換の機会に備えるようにした方がよい。

ところで、ナビゲーション部８１で設定されたルート通りに車両が走行することが分かっていれば、走行で必要となる総電力量についても算出することができるので、複数のバッテリーを並列的に利用しつつも、補助バッテリーを使い切るような出力制御を行うことが可能となる。そこで、本実施形態では、ナビゲーション部８１で走行予定のルートが設定され、車両が当該ルートを走行している場合には、バッテリーを複数並列で利用する出力制御ルーチンが採用され、一方、ナビゲーション部８１で走行予定のルートが設定されていない場合や、車両が走行予定ルートから逸脱してしまっているような場合には、単電池による出力制御ルーチンが採用されように設定されている。このように本実施形態によれば、走行で必要となる総電力量の予想が立てられる場合には、エネルギー効率のよい電池利用形態を採用することができ、エネルギーのロスが少ない走行を実現することが可能となる。

次に、ナビゲーション部８１で走行予定のルートが設定され、車両が当該ルートを走行している場合に、ステップＳ１０４でジャンプするバッテリーを複数並列で利用する出力制御ルーチンについて説明する。図４は本発明の実施の形態に係る制御装置の複数電池による出力制御処理サブルーチンのフローチャートを示す図である。この図４に示す出力制御処理は、バッテリーを複数並列で利用する制御であるので、本明細書においてはパラレル制御と称する。

図４において、ステップＳ２００で複数電池による出力制御処理のサブルーチンが開始されると、続いて、ステップＳ２０１に進み、バッテリー残容量チェック処理のサブルーチンが実行される。このバッテリー残容量チェック処理サブルーチンについては図５を参照して説明する。バッテリー残容量チェック処理サブルーチンがステップＳ３００で開始されると、次のステップＳ３０１では、位置情報取得部８０で取得される現在地から目的地までの走行に必要となる電力量Ｗ0が計算される。このような計算には、地図データベ
ース８２に記憶されている道路の種別情報（一般道、国道、高速道などの種別）を有効に活用することができる。すなわち、ナビゲーション部８１で設定されているルートにおける一般道、国道、高速道の内訳のそれぞれに、一般道で消費される平均電力量、国道で消費される平均電力量、高速道で消費される平均電力量をそれぞれ乗じ、これらの総和をとることで、目的地までに必要な電力量Ｗ0を計算することができる。

ステップＳ３０２では、メインバッテリー１０（ＭＢ）の残りの電力量（Ｗm）及び補
助バッテリー２０―１、２０−２・・・２０―ｎ（ＡＢ）の残りの電力量（Ｗa）の総計
Ｗtを算出する。このような算出には、メインバッテリー１０、補助バッテリー２０―１
、２０―２、２０―３・・・によって取得された各バッテリーの状態情報信号に取得されるデータが用いられる。

ステップＳ３０３では、利用可能電力量総計ＷuをＷu＝Ｗt−（メインバッテリー１０
のＳＯＣ３０％時の残りの電力量）によって算出し、ステップＳ３０４でリターンする。
なお、Ｗuを全バッテリーの残量Ｗtから、メインバッテリー１０のＳＯＣ３０％時の残量の差分によって計算するのは、本実施形態における制御装置では、メインバッテリー１０（ＭＢ）のＳＯＣを３０％以下で運用しないように設定しているからであり、このような設定が不要であれば、Ｗu＝Ｗtとすることもできる。

さて、図４のフローチャートに戻って、ステップＳ２０２においては、Ｗu＞Ｗ0であるか否かが判定される。

ステップＳ２０２における判定がＹＥＳであるとき、すなわち、バッテリーの残量によって全設定ルートを走行可能であり、補助バッテリーの追加・交換なしで目的地に到達可能であるときにはステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３では、通常並列出力制御を行うサブルーチンにジャンプする。この通常並列出力制御サブルーチンは、接続されているバッテリーを並列で利用するが、各バッテリーからの出力比については任意とすることができるルーチンである。このルーチンでは、例えば、接続されているバッテリーの全てから同等の出力を行うように制御しても良いし、或いは、それぞれのバッテリーの残量に応じて出力を行うように制御しても良いし、或いは、その他の基準で出力制御するようにしても良い。

また、ステップＳ２０２における判定がＮＯであるとき、すなわち、バッテリーの残量によって全設定ルートを走行することが不可能であり、目的地に到達するまでに補助バッテリーの追加・交換が必要であるときにはステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、交換候補電池監視出力制御を行うサブルーチンにジャンプする。この交換候補電池監視出力制御サブルーチンは、並列使用するバッテリーのうち、交換候補となる補助バッテリーの監視を行うように制御し、補助バッテリーの交換を行いやすくするルーチンである。このような交換候補電池監視出力制御サブルーチンによって、交換候補となる補助バッテリーを利用する運用を行うことによって、複数のバッテリーを並列的に利用しつつも、補助バッテリーを使い切り、ユーザーに交換を促すような出力制御を行うことが可能となる。そして本実施形態では、このような出力制御を行うことによって、エネルギー効率のよい電池利用形態を採用することができ、エネルギーのロスが少ない走行を実現することが可能となるのである。

ステップＳ２０５では、メインのルーチンにリターンする。

次に、ステップＳ２０３でジャンプする通常並列出力制御サブルーチンについて説明する。図６は本発明の実施の形態に係る制御装置における通常並列出力制御サブルーチンのフローチャートを示す図である。図６において、ステップＳ４００で、通常並列出力制御サブルーチンが開始されると、続いてステップＳ４０１に進み、メインバッテリー１０のＳＯＣが３０％以下であるか否かが判定される。

ステップＳ４０１における判定の結果がＮＯでるときには、ステップＳ４０２に進み、メインバッテリー１０を含めた複数のバッテリーから並列出力制御を行うようにする。ここで、図７（Ａ）はステップＳ４０２における各バッテリーからの出力イメージを示す図である。例えば、図７（Ａ）に示す例では、車両に装着されている補助バッテリー２０―１、補助バッテリー２０−２、補助バッテリー２０−３のうち、補助バッテリー２０−２、補助バッテリー２０−３の２つを並列利用するようにしている。また、メインバッテリー１０のＳＯＣが３０％を超えているので、メインバッテリー１０も並列的に利用するようにしている。このようなバッテリーの利用形態によれば、電池の内部抵抗によるロスを低減することが可能となる。また、補助バッテリー２０−２、補助バッテリー２０−３、メインバッテリー１０からの出力比はそれぞれのバッテリーの残容量に比例するように制
御している。

ステップＳ４０１における判定の結果がＹＥＳでるときには、ステップＳ４０３に進み、ステメインバッテリー１０を除く電池から並列出力制御を行うようにする。ここで、図７（Ｂ）はステップＳ４０３における各バッテリーからの出力イメージを示す図である。

例えば、図７（Ｂ）に示す例では、車両に装着されている補助バッテリー２０―１、補助バッテリー２０−２、補助バッテリー２０−３のうち、補助バッテリー２０−２、補助バッテリー２０−３の２つを並列利用するようにしている。また、メインバッテリー１０のＳＯＣが３０％以下であるので、メインバッテリー１０は利用しないようにしている。このようなバッテリーの利用形態によっても、電池の内部抵抗によるロスを低減することが可能となる。また、補助バッテリー２０−２、補助バッテリー２０−３からの出力比はそれぞれのバッテリーの残容量に比例するように制御している。

ステップＳ４０４でリターンして元のルーチンに戻る。

次に、ステップＳ２０４でジャンプする交換候補電池監視出力制御サブルーチンについて説明する。図８は本発明の実施の形態に係る制御装置における交換候補電池監視出力制御サブルーチンのフローチャートを示す図である。

図８において、ステップＳ５００で交換候補電池監視出力制御サブルーチンが開始されると、ステップＳ５０１に進み、補助バッテリー２０のうち、残量（ＳＯＣ）が最小のものを交換候補の補助バッテリー２０として決定する。

続いてステップＳ５０２に進み、メインバッテリー１０のＳＯＣが３０％以下であるか否かが判定される。

ステップＳ５０２における判定の結果がＮＯでるときには、ステップＳ５０３に進み、メインバッテリー１０を含めた複数のバッテリーから並列出力制御を行うようにする。ここで、図９（Ａ）はステップＳ５０３における各バッテリーからの出力イメージを示す図である。例えば、図９（Ａ）に示す例では、車両に装着されている補助バッテリー２０―１、補助バッテリー２０−２、補助バッテリー２０−３のうち、補助バッテリー２０−２、補助バッテリー２０−３の２つを並列利用するようにしている。また、メインバッテリー１０のＳＯＣが３０％を超えているので、メインバッテリー１０も並列的に利用するようにしている。このようなバッテリーの利用形態によれば、電池の内部抵抗によるロスを低減することが可能となる。また、補助バッテリー２０−２、補助バッテリー２０−３、メインバッテリー１０からの出力比はそれぞれのバッテリーの残容量に比例するように制御している。

ステップＳ５０２における判定の結果がＹＥＳでるときには、ステップＳ５０６に進み、ステメインバッテリー１０を除く電池から並列出力制御を行うようにする。ここで、図９（Ｂ）はステップＳ５０６における各バッテリーからの出力イメージを示す図である。例えば、図９（Ｂ）に示す例では、車両に装着されている補助バッテリー２０―１、補助バッテリー２０−２、補助バッテリー２０−３のうち、補助バッテリー２０−２、補助バッテリー２０−３の２つを並列利用するようにしている。また、メインバッテリー１０のＳＯＣが３０％以下であるので、メインバッテリー１０は利用しないようにしている。このようなバッテリーの利用形態によっても、電池の内部抵抗によるロスを低減することが可能となる。また、補助バッテリー２０−２、補助バッテリー２０−３からの出力比はそれぞれのバッテリーの残容量に比例するように制御している。

ステップＳ５０４では、交換候補である補助バッテリー（図９の例では、補助バッテリー２０−３）の残量が０であるかが判定される。ステップＳ５０４における判定がＮＯであるときにはステップＳ５０６に進みリターンし、ＹＥＳであるときにはステップＳ５０５に進み、補助バッテリーを交換する必要がある旨のサインを表示部９０で点灯する。これにより、ユーザーに補助バッテリーの一つがエンプティーとなったことを報知し、交換を促すことが可能となる。

次にメインルーチンのステップＳ１０６からジャンプする単電池優先出力制御のサブルーチンについて説明する。図１０は本発明の実施の形態に係る制御装置における単電池優先出力制御サブルーチンのフローチャートを示す図である。この図１０に示す出力制御処理は、バッテリーをひとつずつ順次利用する制御であるので、本明細書においてはシーケンシャル制御と称する。このシーケンシャル制御では、まずメインバッテリー１０に所定量以上の残容量が存在する条件では、メインバッテリー１０のみから電力を出力するように制御し、引き続き、メインバッテリー１０に所定量以上の残容量が存在しない条件となると、補助バッテリー２０のうちの単一の電池のみから電力を出力する。

図１０において、ステップＳ６００で単電池による出力制御サブルーチンが開始されると、続くステップＳ６０１では、メインバッテリー１０のＳＯＣが３０％以下であるか否かが判定される。ステップＳ６０１による判定の結果がＹＥＳであるときには、ステップＳ６０２に進み、補助バッテリー２０のうち残量が最低のもののみから出力制御を行うようにする。一方、ステップＳ６０１による判定の結果がＮＯであるときには、ステップＳ６０３に進み、メインバッテリー１０のみから出力制御を行うようにする。ステップＳ６０４では、リターンしてメインルーチンに戻る。

以上、本発明に係る制御装置では、ナビゲーション部で前記目的地が設定されており、目的地までの走行によって消費する電力量を予想することができるような場合には、複数の電池から電力を出力するように制御している。このため、本発明に係る制御装置によれば、適宜、エネルギー効率のよい電池利用形態を採用することができ、エネルギーのロスが少ない走行を実現することが可能となる。

１０・・・メインバッテリー（主電池）、１１・・・メインバッテリー出力制御部、１９―１、１９−２・・・１９―ｎ・・・補助バッテリー（補助電池）スロット、２０―１、２０−２・・・２０―ｎ・・・補助バッテリー（補助電池）、２１−１・・・第１補助バッテリー出力制御部、
２１−２・・・第２補助バッテリー出力制御部、２１−３・・・第３補助バッテリー出力制御部、５０・・・インバーター、６０・・・モーター、７０・・・主制御部、８０・・・位置情報取得部、８１・・・ナビゲーション部、８２・・・地図データベース、９０・・・表示部

Claims (8)

1. 主電池と、前記主電池と異なる補助電池と、
   前記主電池と前記補助電池から電力の供給を受ける車両搭載の電動機と、
   前記主電池と前記補助電池から前記電動機に電力を供給するときにおける前記主電池及び前記補助電池の出力を制御する出力制御部と、
   車両の目的地までの走行経路を設定するナビゲーション部と、を有し、
   前記ナビゲーション部で前記目的地が設定されている場合には、前記主電池と前記補助電池のうちの複数の電池から電力を出力するように制御することを特徴とする制御装置。
2. 前記ナビゲーション部で前記目的地が設定されていない場合には、前記主電池と前記補助電池のうちの単一の電池から電力を出力するように制御することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記ナビゲーション部で前記目的地が設定されていない場合には、
   前記主電池に所定量以上の残容量が存在する条件では、前記主電池のみから電力を出力するように制御し、
   前記主電池に所定量以上の残容量が存在しない条件では、前記補助電池のうちの単一の電池のみから電力を出力するように制御することを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
4. さらに前記ナビゲーション部は、
   車両の現在地を検出する現在地検出手段と、設定された目的地までの走行経路を探索する経路探索手段と、検出された車両の現在地が探索された経路上に存在しているか否かを判断する判断手段を備え、前記判断手段により車両が探索された経路上に存在すると判断された場合には、前記主電池と前記補助電池のうちの複数の電池から電力を出力するように制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の制御装置。
5. 前記判断手段により車両が探索された経路上から外れていると判断された場合には、前記主電池と前記補助電池のうちの単一の電池から電力を出力するように制御することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の制御装置。
6. 前記判断手段により車両が探索された経路上から外れていると判断された場合には、
   前記主電池に所定量以上の残容量が存在する条件では、前記主電池のみから電力を出力するように制御し、
   前記主電池に所定量以上の残容量が存在しない条件では、前記補助電池のうちの単一の電池のみから電力を出力するように制御することを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
7. さらに、
   前記主電池の残容量を算出する主電池残容量検出手段を備え、
   検出された主電池残容量が所定値よりも大きい場合には、前記主電池から電力を出力するように制御することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の制御装置。
8. さらに、
   それぞれの前記補助電池の残容量を算出する補助電池残容量検出手段を備え、
   検出された主電池残容量が所定値よりも小さい場合には、検出した前記補助電池の残容量の一番少ない補助電池から電力を出力するように制御することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の制御装置。

Images