CN101529644A - 电源装置和车辆 - Google Patents

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CN101529644A CNA2007800386217A CN200780038621A CN101529644A CN 101529644 A CN101529644 A CN 101529644A CN A2007800386217 A CNA2007800386217 A CN A2007800386217A CN 200780038621 A CN200780038621 A CN 200780038621A CN 101529644 A CN101529644 A CN 101529644A
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Abstract

搭载在混合动力汽车(100)上的电源装置，具备：能够充放电的电容器(C1)，用于在设置于混合动力汽车(100)的外部的充放电装置(50)与电容器(C1)之间输入输出电力的电力输入输出部(40)，检测电容器(C1)的温度(Tc)的温度传感器(21)，基于温度传感器(21)的检测结果判定为需要进行电容器(C1)的升温的情况下，进行从充放电装置(50)向电容器(C1)的充电和从电容器(C1)向充放电装置(50)的放电中的至少一方以使电容器(C1)升温的控制装置(30)。由此，能够使电容器(C1)升温而不会使变换器(14、15)等负载消耗电力。

Description

电源装置和车辆
技术领域
本发明涉及电源装置和车辆，特别是涉及使包含于电源装置的蓄电装置升温的技术。
背景技术
近些年来，以环境问题为背景，混合动力汽车(Hybrid Vehicle)、电动汽车(Electric Vehicle)等受到了人们的注目。这些车辆，作为动力源搭载电动机，作为其电力源则搭载二次电池、电容器等的蓄电装置。
一般地说，二次电池、电容器等的蓄电装置，当温度降低时容量会降低，其结果是充放电特性降低。因此，在这样的车辆中，在车辆系统的起动后，蓄电装置的温度降低的情况下，需要迅速地使蓄电装置升温。
例如，在日本特开2003-274565号公报中，公开了利用电池的反复充放电而引起的电池内部的发热对电池加热的蓄电装置。该蓄电装置使得在要使电池温度上升的情况下增加流向电池的电流来加速电池的温度上升成为可能。
日本特开2003-274565号公报所公开的蓄电装置在要使电池温度上升的情况下，在电容器与电池之间进行充放电。但是，如果电池的充电状态和电容器的充电状态都没有富余，则难于进行在电池与电容器之间的电力的授受。在这样的情况下，作为用于使电池温度上升的方法，例如考虑使电流从电池流向负载。但是，在该情况下，正是由于为了使电池升温，负载消耗电力，故储存在电池内的电力会白白地被消耗。
发明内容
本发明的目的在于提供能够实现能量的有效利用，并且能够使蓄电装置的温度上升到适合于蓄电装置的动作的温度的电源装置。
本发明，简要地说，是搭载于车辆上的电源装置，具备：能够充放电的第1蓄电部；用于在设置在车辆的外部的充放电装置与第1蓄电部之间输入输出电力的电力输入输出部；检测第1蓄电部的温度的检测部；和在基于检测部的检测结果判定为需要进行第1蓄电部的升温的情况下，进行从充放电装置向第1蓄电部的充电和从第1蓄电部向充放电装置的放电中的至少一方，使第1蓄电部升温的升温控制部。
优选的是，充放电装置包括：储存在与第1蓄电部之间进行授受的电力的储存部和在储存部与电力输入输出部之间进行电压变换的电压变换部。升温控制部，通过以使得电力输入输出部的电压上升的方式对上述电压变换部进行控制而使电流从储存部流向第1蓄电部、和以使得电力输入输出部的电压下降的方式对上述电压变换部进行控制而使电流从第1蓄电部流向储存部，使第1蓄电部升温。
更优选的是，充放电装置还包括将来自工业电源的交流电力变换成直流电力，将直流电力向储存部供给的电力变换部。
更优选的是，储存部储存从发电装置供给的直流电力。
更优选的是，车辆具备：第1和第2旋转电机；分别与第1和第2旋转电机相对应地设置的第1和第2变换器；和连接到第1和第2旋转电机上，将从电力输入输出部接受的直流电力变换成交流电力而向第1和第2旋转电机供给的直交变换部。升温控制部，控制第1和第2变换器，使得将来自直交变换部的交流电力变换成直流电力而向第1蓄电部供给。
优选的是，电源装置还具备：能够经由电力输入输出部与充放电装置之间进行充放电的第2蓄电部；连接第1蓄电部和电力输入输出部的第1连接部；和连接第2蓄电部和电力输入输出部的第2连接部。升温控制部，在第1和第2蓄电部中选择作为升温对象的蓄电部，将第1和第2连接部中与作为升温对象的蓄电部对应的连接部设定成连接状态。
优选的是，升温控制部，基于预先输入的升温结束时刻和第1蓄电部的状态，计算升温开始时刻，在当前时刻达到了升温开始时刻的情况下，开始第1蓄电部的升温。
根据本发明的另一方面，是一种车辆，具备电源装置。电源装置包括：能够充放电的第1蓄电部；用于在设置在车辆的外部的充放电装置与第1蓄电部之间输入输出电力的电力输入输出部；检测第1蓄电部的温度的检测部；和在基于检测部的检测结果判定为必须进行第1蓄电部的升温的情况下，进行从充放电装置向第1蓄电部的充电和从第1蓄电部向充放电装置的放电中的至少一方，使第1蓄电部升温的升温控制部。
优选的是，充放电装置包括：储存在与第1蓄电部之间进行授受的电力的储存部和在储存部与电力输入输出部之间进行电压变换的电压变换部。升温控制部，通过以使得电力输入输出部的电压上升的方式对上述电压变换部进行控制而使电流从储存部向流第1蓄电部、和以使得电力输入输出部的电压下降的方式对上述电压变换部进行控制而使电流从第1蓄电部流向储存部，使第1蓄电部升温。
更优选的是，充放电装置还包括将来自工业电源的交流电力变换成直流电力，将直流电力向储存部供给的电力变换部。
更优选的是，储存部储存从发电装置供给的直流电力。
更优选的是，车辆还具备：第1和第2旋转电机；分别与第1和第2旋转电机相对应地设置的第1和第2变换器；和连接到第1和第2旋转电机上，将从电力输入输出部接受的直流电力变换成交流电力而向第1和第2旋转电机供给的直交变换部。升温控制部，控制第1和第2变换器，使得将来自直交变换部的交流电力变换成直流电力而向第1蓄电部供给。
优选的是，电源装置，还具备：能够经由电力输入输出部与充放电装置之间进行充放电的第2蓄电部；连接第1蓄电部和电力输入输出部的第1连接部；和连接第2蓄电部和电力输入输出部的第2连接部。升温控制部，在第1和第2蓄电部中选择作为升温对象的蓄电部，将第1和第2连接部中与作为升温对象的蓄电部对应的连接部设定成连接状态。
优选的是，升温控制部，基于预先输入的升温结束时刻和第1蓄电部的状态，计算升温开始时刻，在当前时刻达到了升温开始时刻的情况下，开始第1蓄电部的升温。
因此，根据本发明，能够实现能量的有效利用，并且能够使包含于电源装置的蓄电装置的温度上升到适合于蓄电装置的动作的温度。
附图说明
图1是适用本发明的实施方式1的电源装置的混合动力汽车100的概略框图。
图2是图1的控制装置30的功能框图。
图3是图1的电力储存装置58的框图。
图4是示出了在从充放电装置50向混合动力汽车100供给电力的情况下在混合动力汽车100的内部流动的电流的路径的图。
图5是示出了图1的控制装置30进行的升温控制的流程图。
图6是示出了实施方式1的变形例的构成的图。
图7是图6的控制装置30A的功能框图。
图8是示出了图6的控制装置30A进行的升温控制的流程图。
图9是示出了连接到本发明的实施方式2的电源装置上的充放电装置的构成的图。
图10是说明实施方式2的电源装置和充放电装置的连接形态的另一例的图。
图11是示出了具备本实施方式的电源装置的混合动力汽车的另一构成例的图。
具体实施方式
以下，边参照附图边详细地对本发明的实施方式进行说明。另外，在图中对于相同或相当部分标注相同标记而不重复其说明。
(实施方式1)
图1是适用本发明的实施方式1的电源装置的混合动力汽车100的概略框图。
参照图1，混合动力汽车100具备：电池B，升压转换器(converter)12，电容器(capacitor)C1，电容器(condenser)C2，变换器(inverter)14、15，电压传感器10、11、13，电流传感器24、28，温度传感器20、21，连接部44、46，电阻R2和控制装置30。
发动机ENG以汽油等燃料的燃烧能为动力源产生驱动力。发动机ENG所产生的驱动力，如图1的粗斜线所示，由动力分配机构PSD分配成2个路径。一方是经由未图示的减速机传递给驱动车轮的驱动轴的路径。另一方是向电动发电机MG1传递的路径。
电动发电机MG1、MG2，虽然既能作为发电机又能作为电动机发挥作用，但是，如以下所示，电动发电机MG1主要作为发电机进行动作，电动发电机MG2则主要作为电动机进行动作。
详细地说，电动发电机MG1是三相交流旋转机械，在加速时，用作使发动机ENG起动的起动机。这时，电动发电机MG1接受来自电池B和/或电容器C1的电力的供给而作为电动机进行驱动，使发动机ENG起转而起动。
而且，在发动机ENG的起动后，电动发电机MG1通过经由动力分配机构PSD所传递的发动机ENG的驱动力进行旋转而发电。
电动发电机MG1进行发电产生的电力，根据车辆的运行状态、电容器C1的蓄电能量和电池B的充电量而分开使用。例如，在通常行驶时、急加速时，电动发电机MG1进行发电所得的电力，直接变成为驱动电动发电机MG2的电力。另一方面，在电池B的充电量或电容器C1的蓄电能量低于预定的值时，电动发电机MG1进行发电所得的电力，则由变换器14从交流电力变换成直流电力，储存在电池B或电容器C1内。
电动发电机MG2，是三相交流旋转机械，由储存在电池B和电容器C1内的电力以及电动发电机MG1进行发电所得的电力中的至少任一方进行驱动。电动发电机MG2的驱动力，经由减速机传递给车轮的驱动轴。由此，电动发电机MG2，或者辅助发动机ENG而使车辆行驶，或者仅仅用自己的驱动力使车辆行驶。
此外，在车辆的再生制动时，电动发电机MG2经由减速机通过车轮进行旋转而作为发电机进行动作。这时，由电动发电机MG2进行发电所得的再生电力，经由变换器15对电池B和电容器C1充电。
电池B由镍氢电池或锂离子电池等的二次电池构成。除此之外，电池B也可以是燃料电池。电压传感器10，检测从电池B输出的直流电压Vb，向控制装置30输出所检测到的直流电压Vb。温度传感器20，检测电池的温度Tb(以下，也称为“电池温度Tb”)，向控制装置30输出所检测到的电池温度Tb。
连接部44包括系统继电器SRB1～SRB3和电阻R1。系统继电器SRB1和电阻R1串联地连接到电池B的正极与升压转换器12之间。系统继电器SRB2，与系统继电器SRB1和电阻R1并联地连接在电池B的正极与升压转换器12之间。系统继电器SRB3，连接到电池B的负极与升压转换器12之间。
系统继电器SRB1～SRB3，根据来自控制装置30的信号SEB进行接通/断开。说得更具体点，系统继电器SRB1～SRB3，由来自控制装置30的H(逻辑高)电平的信号SEB而接通，由来自控制装置30的L(逻辑低)电平的信号SEB而断开。
升压转换器12，将从电池B供给的直流电压Vb升压为具有任意的水平的升压电压而向电容器C2供给。说得更具体点，升压转换器12，当从控制装置30接受到控制信号PWMC后，向电容器C2供给根据控制信号PWMC进行升压后的直流电压Vb。此外，升压转换器12，当从控制装置30接受到控制信号PWMC后，将经由电容器C2从变换器14和/或变换器15所供给的直流电压降压而对电池B充电。
电容器C1，相对于电源线PL1和地线PL2与电池B并联连接。电容器C1，例如包括串联连接的多个电容器装置。多个电容器装置，例如，由双电层电容器构成。
电压传感器11，检测电容器C1的两端的电压(以下，也称为“端子间电压”)Vc，向控制装置30输出。温度传感器21，检测电容器C1的温度Tc(以下，也称为“电容器温度Tc”)，向控制装置30输出所检测到的电容器温度Tc。
连接部46包括系统继电器SRC1、SRC2。系统继电器SRC1连接到电源线PL1A与电容器C1的正电极之间。系统继电器SRC2连接到地线PL2A与电容器C1的负电极之间。电源线PL1A在节点N1处与电源线PL1连接。地线PL2A在节点N2处与地线PL2连接。
系统继电器SRC1、SRC2，根据来自控制装置30的信号SEC进行接通/断开。说得更具体点，系统继电器SRC1、SRC2，由来自控制装置30的H电平的信号SEC接通，由来自控制装置30的L电平的信号SEC断开。
电容器C2，使由升压转换器12升压后的直流电压平滑化，将该平滑化后的直流电压向变换器14、15供给。电压传感器13，检测电容器C2的两端的电压Vm(相当于变换器14、15的输入电压)，并向控制装置30输入所检测的电压Vm。
电阻R2连接到电源线PL1与地线PL2之间。电阻R2是为了在混合动力汽车100的电力变换动作停止后消耗电容器C2的残留电荷而设置的。
变换器14，当经由电容器C2从升压转换器12或电容器C1供给直流电压后，基于来自控制装置30的控制信号PWMI1将直流电压变换成3相交流电压而驱动电动发电机MG1。由此，电动发电机MG1以使得产生由转矩指令值TR1所指定的转矩的方式被驱动。
此外，变换器14，在混合动力汽车100的再生制动时，基于来自控制装置30的控制信号PWMI1将电动发电机MG1进行发电产生的交流电压变换成直流电压，经由电容器C2将该变换后的直流电压向电容器C1或升压转换器12供给。另外，这里所说的再生制动包括：与驾驶混合动力汽车100的驾驶者进行了的脚制动操作的情况下的再生发电相伴随的制动、虽然不进行脚制动但是通过在行驶中释放加速踏板而边进行再生发电边使车辆减速(或中止加速)。
变换器15，当经由电容器C2从升压转换器12或电容器C1供给直流电压后，基于来自控制装置30的控制信号PWMI2将直流电压变换成交流电压而驱动电动发电机MG2。由此，电动发电机MG2以使得生成由转矩指令值TR2指定的转矩的方式被驱动。
此外，变换器15，在混合动力汽车100的再生制动时，基于来自控制装置30的控制信号PWMI2将电动发电机MG2进行发电产生的交流电压变换成直流电压，经由电容器C2将该变换后的直流电压向电容器C1或升压转换器12供给。
电流传感器24，检测流向电动发电机MG1的电机电流MCRT1，向控制装置30输出所检测的电机电流MCRT1。电流传感器28，检测流向电动发电机MG2的电机电流MCRT2，向控制装置30输出所检测的电机电流MCRT2。
控制装置30，从未图示的外部ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)接收转矩指令值TR1、TR2和电机转速MRN1、MRN2，并且接收用于指示混合动力车辆100的起动的信号IG。
此外，控制装置30，还从电压传感器10接收直流电压Vb，从电压传感器11接收电容器C1的端子间电压Vc，从电压传感器13接收电压Vm，从电流传感器24接收电机电流MCRT1，从电流传感器28接收电机电流MCRT2。
控制装置30，基于向变换器14输入的电压Vm、转矩指令值TR1和电机电流MCRT1生成用于在变换器14驱动电动发电机MG1时对变换器14的IGBT元件(未图示)进行开关控制的控制信号PWMI1，向变换器14输出所生成的控制信号PWMI1。
此外，控制装置30，基于向变换器15输入的电压Vm、转矩指令值TR2和电机电流MCRT2生成用于在变换器15驱动电动发电机MG2时对变换器15的IGBT元件(未图示)进行开关控制的控制信号PWMI2，向变换器15输出所生成的控制信号PWMI2。
再有，控制装置30，在变换器14驱动电动发电机MG1时，基于电池B的直流电压Vb、向变换器14输入的电压Vm、转矩指令值TR1和电机转速MRN1，生成用于对升压转换器12的IGBT元件(未图示)进行开关控制的控制信号PWMC，向升压转换器12输出所生成的控制信号PWMC。
此外，控制装置30，在变换器15驱动电动发电机MG2时，基于电池B的直流电压Vb、向变换器15输入的电压Vm、转矩指令值TR2和电机转速MRN2，生成用于对升压转换器12的IGBT元件(未图示)进行开关控制的控制信号PWMC，向升压转换器12输出所生成的控制信号PWMC。
再有，控制装置30，在混合动力汽车100的再生制动时，基于向变换器15输入的电压Vm、转矩指令值TR2和电机转速MRN2，生成用于将电动发电机MG2进行发电产生的交流电压变换成直流电压的控制信号PWMI2，向变换器15输出所生成的控制信号PWMI2。
如上所述，混合动力汽车100，在以动力运转模式驱动电动发电机MG1、MG2时所需要的电力，除去储存在电池B内的电力之外，还使用储存在电容器C1的电力。此外，在以再生模式驱动电动发电机MG1、MG2时进行发电产生的电力，对电池B和电容器C1充电。特别是通过对构成电容器C1的电容器采用大容量的双电层电容器，能够迅速地向电动发电机MG1、MG2供给电力，能够提高电机驱动时的响应性。其结果是能够确保车辆的行驶性能。
混合动力汽车100还包括电力输入输出部40。电力输入输出部40包括连接器42、电源线PL1B和地线PL2B。
充放电装置50连接到连接器42上。电源线PL1B的一端和另一端分别连接到电源线PL1A和连接器42上。地线PL2B的一端和另一端分别连接到地线PL2A和连接器42上。
充放电装置50包括电源线PL1C、地线PL2C、电流传感器54、电力储存装置58、AC/DC转换器60和插头62。
电源线PL1C的一端，经由连接器42连接到电源线PL1B上，电源线PL1C的另一端连接到电力储存装置58上。地线PL2C的一端经由连接器42连接到地线PL2B上，地线PL2C的另一端连接到电力储存装置58上。
电流传感器54检测流向地线PL2B的电流，将所检测的电流Ich输出至控制装置30。控制装置30，与电流Ich相应地，使控制信号PWMch变化。例如，充放电装置50和混合动力汽车100，分别具有在将充放电装置50连接到连接器42上时连接电流传感器54和控制装置30的2条信号线。由此，控制装置30能够从电流传感器54取得电流Ich的信息。
AC/DC转换器60，当插头62连接到插座72上后，将来自工业电源74的交流电压(例如，AC100V)变换成直流电压，将该直流电压向电力储存装置58供给。电力储存装置58，储存从AC/DC转换器60提供的直流电力。
此外，电力储存装置58，与控制信号PWMch相应地，使电源线PL1C和地线PL2C之间的电压变化。由此，电力储存装置58用储存在内部的电力对电池B和电容器C1充电，或者将来自电池B和电容器C1的电力储存在其内部。
即，电力储存装置58和电容器C1互相进行充放电。同样，电力储存装置58和电池B相互进行充放电。伴随着充放电所生成的电流流入电池B和电容器C1。由此，在电池B的内部和电容器C1的内部产生热。由此，能够使电池B和电容器C1的温度上升。
控制装置30，当检测到充放电装置50连接到连接器42上时，控制系统继电器SRB2、SRB3、SRC1、SRC2，并且控制电力储存装置58。控制装置30，在电池B和充放电装置50互相进行充放电的情况下，还控制升压转换器12。
图2是图1的控制装置30的功能框图。
参照图2和图1，控制装置30包括：转换器控制部31；第1变换器控制部32；第2变换器控制部33；电力输入输出控制部34。转换器控制部31，基于电池B的直流电压Vb、电容器C1的端子间电压Vc、电压Vm、转矩指令值TR1、TR2和电机转速MNR1、MRN2，生成用于控制升压转换器12的控制信号PWMC。
第1变换器控制部32，基于电动发电机MG1的转矩指令值TR1和电机电流MCRT1以及电压Vm生成控制信号PWMI1。第2变换器控制部33，基于电动发电机MG2的转矩指令值TR2和电机电流MCRT2以及电压Vm生成控制信号PWMI2。
电力输入输出部34，基于转矩指令值TR1、TR2和电机转速MRN1、MRN2，判定电动发电机MG1、MG2的驱动状态，根据信号IG判定混合动力汽车100的起动和停止。在这里，H电平的信号IG是意味着混合动力汽车100已经起动的信号，而L电平的IG是意味着混合动力汽车100已经停止的信号。
另外，以下，将信号IG为L电平叫做“信号IG处于非激活(off)状态”，将信号IG为H电平叫做“信号IG处于激活(on)状态”。
此外，电力输入输出控制部34，在电动发电机MG1、MG2的驱动状态是停止状态、而且信号IG表示混合动力汽车100停止的情况下，如果温度Tb、Tc的任一方低于预定值，则执行升温控制。在该情况下，电力输入输出控制部34，输出信号SEB、SEC，并且基于电流Ich输出控制信号PWMch。
另一方面，电力输入输出部34，在电动发电机MG1、MG2的驱动状态是工作状态或信号IG表明混合动力汽车正在运行中的情况下以及电池B的直流电压Vb、电容器C1的端子间电压Vc都比预定水平高的情况下，不进行充电动作。在这些情况下，电力输入输出部34，生成控制信号CTL0，使升压转换器12和变换器14、15进行车辆运行时的通常动作。
图3是图1的电力储存装置58的框图。
参照图3，电力储存装置58包括蓄电部58A、电压转换器58B。蓄电部58A接受从AC/DC转换器60输出的电压V1(直流电压)而被充电。
电压转换器58B对从蓄电部58A输入的电压V1进行变换后输出电压V2。电压转换器58B基于来自图1所示的控制装置30的控制信号PWMch使电压V2上升或下降。
图4是示出了在从充放电装置50向混合动力汽车100供给电力的情况下在混合动力汽车100的内部流动的电流的路径的图。
参照图4，在电源线PL1B中，电流从充放电装置50朝向混合动力汽车100流动。在电源线PL1B中流动的电流在电源线PL1A中被分割成流向电容器C1的电流和流向电池B的电流。但是，通过控制装置30控制系统继电器SRB2、SRB3、SCR1、SCR2，能够使电流仅仅流向电容器C1和电池B中的任何一方。
流过电源线PL1A和系统继电器SRC1的电流，向电容器C1输入，流过电容器C1的内部。从电容器C1的负极输出的电流按照系统继电器SRC2、地线PL2B的顺序流动，返回电力储存装置58。
另一方面，流过电源线PL1A和电源线PL1的电流，按照升压转换器12、系统继电器SRB2和电池B的正极的顺序输入。流过电池B的内部的电流，从电池B的负极输出。来自电池B的负极的电流，经过系统继电器SRB3、升压转换器12，向地线PL2输入。输入到地线PL2的电流按照地线PL2A、PL2B的顺序流过，返回电力储存装置58。
另外，在从混合动力汽车100向充放电装置50供给电力的情况下，电流的流向将变成为与图4所示的箭头的方向相反的方向。
图5是示出了图1的控制装置30进行的升温控制的流程图。该流程图的处理，在每隔一定时间或每当预定的条件成立时从预定的主程序中调出来执行。
参照图5和图1，当处理开始后，控制装置30判定信号IG是否为非激活状态(步骤S1)。在信号IG是非激活状态的情况下(步骤S1中为“是”)，控制装置30判定是否连接了充放电装置50(步骤S2)。
另外，在信号IG是激活状态的情况下(步骤S1中为“否”)，控制装置30不进行升温控制处理。在该情况下，全体的处理结束。
在步骤S2中连接了充放电装置50的情况下(步骤S2中为“是”)，在步骤S3中控制装置30判定电容器C1的温度Tc是否比阈值T1高。另外，在步骤S2中未连接上充放电装置50的情况下(步骤S2中为“否”)，控制装置30不进行升温控制处理。在该情况下全体的处理结束。
是否连接了充放电装置50的判定，例如可以在连接器42上设置检测用的开关，根据该开关的接通/断开进行判定，也可根据是否向控制装置30输入来自电流传感器54的信号(电流Ich的信息)进行判定。
在判定为温度Tc低于阈值T1的情况下(在步骤S3中为“是”)，控制装置30执行步骤S4的处理。另一方面，在判定为温度Tc为阈值T1以上的情况下(在步骤S3中为“否”)，控制装置30执行步骤S6的处理。
在步骤S4中，控制装置30输出信号SEC连接电容器C1(电容器)侧的系统继电器(SRC1、SRC2)。接着，在步骤S5中，控制装置30输出控制信号PWMch，使电力储存装置58的输出电压(图3所示的电压V2)变化。由此，控制装置30执行电容器C1的升温控制。
在这里，参照图1和图3，在控制装置30将电压转换器58B控制为使得电压V2上升的情况下，电流从蓄电部58A流向电源线PL1C。由此，电容器C1被充电。其次，控制装置30将电压转换器58B控制为使得电压V2降低。在该情况下，电流从电源线PL1C流向蓄电部58A。由此，电容器C1放电。由于电容器C1的充电和放电，在电容器C1的内部会产生热。由此，电容器C1的温度会上升。
在步骤S5中，当进行了预定次数(既可以是1次，也可以是多次)的电容器C1的充电和放电后，再次执行步骤S3的处理。
另一方面，在步骤S6中，控制装置30判定电池B的温度Tb是否高于阈值T2。在判定为温度Tb低于阈值T2的情况下(在步骤S6中为“是”)，控制装置30执行步骤S7的处理。
在步骤S7中，控制装置30输出信号SEB，连接电池B侧的系统继电器(SRB2、SRB3)。接着，在步骤S8中控制装置30执行电池B的升温控制。在步骤S8中进行的升温控制处理，与步骤S5的升温处理是同样的。但是，控制装置30也可以通过取代图3的电压变换器58B而控制升压转换器12(使电压Vm变化)，进行电池B的充放电。
在步骤S8中，当进行了预定次数的电池B的充电和放电后，再次执行步骤S3的处理。
另外，在步骤S6中，在判定为温度Tb为阈值T2以上的情况下(步骤S6中为“否”)，升温控制处理结束。
总括地对以上所说明的本实施方式的车辆的电源装置说明如下。搭载在混合动力汽车100上的电源装置，具备：能够充放电的电容器C1；用于在设置于混合动力汽车100的外部的充放电装置50和电容器C1之间输入输出电力的电力输入输出部40；检测电容器C1的温度Tc的温度传感器21；和基于温度传感器21的检测结果(温度Tc)判定为需要进行电容器C1的升温的情况下，进行从充放电装置50向电容器C1的充电和从电容器C1向充放电装置50的放电的中的至少一方，使电容器C1升温的控制装置30。
根据本实施方式，通过设置在混合动力汽车100上的蓄电装置(电池B和电容器C1)和外部的充放电装置之间授受电力，能够使电池B和电容器C1升温。由此，设置在混合动力汽车100上的多个蓄电装置即便全部都处于满充电状态，也可以使多个蓄电装置升温而不会使变换器14、15等的负载消耗电力(不会使储存在电池B和电容器C1中的电力白白地减少)。
优选的是，充放电装置50包括储存在与电容器C1之间授受的电力的蓄电部58A；和在蓄电部58A和电力输入输出部40之间进行电压变换的电压转换器58B。控制装置30将电压转换器58B控制为使得电力输入输出部40的电压V2上升而使电流从蓄电部58A流向电容器C1，并且将电压转换器58B控制为使得电力输入输出部40的电压V2下降而使电流从电容器C1流向蓄电部58B，使电容器C1升温。更为优选的是，充放电装置50，还包括将来自工业电源74的交流电力变换成直流电力，将该直流电力提供给蓄电部58A的AC/DC转换器60。
由于对于外部的电力储存装置(蓄电部)没有必要特别设置限制，故外部的电力储存装置能够使用大容量的蓄电装置。通过准备容量比搭载到混合动力汽车100上的蓄电装置的容量更大的蓄电装置，能够容易地实现上述的升温控制。
另外，在上述的说明中，也可以调换电池B和电容器C1，并且将温度传感器21调换成温度传感器20。在该情况下，对于电池B，能够得到与上述的效果同样的效果。
优选的是，电源装置还具备：能够经由电力输入输出部40与充放电装置50互相充放电的电池B；连接电容器C1和电力输入输出部40的连接部46；连接电容器C1和电力输入输出部40的连接部44。控制装置30，在电容器C1和电池B之中选择作为升温对象的蓄电装置，将连接部44、46之中与作为升温对象的蓄电装置对应的连接部设定成连接状态。由此，能够在多个蓄电装置之中，仅仅使需要升温的蓄电装置升温。
(变形例)
基于图5的流程图，当充放电装置50连接到混合动力汽车100上时能够立即开始电池和电容器的升温。但是，例如考虑到花一个晚上使混合动力汽车100充电。在该情况下，即便是电池和电容器的温度暂时上升，由于混合动力汽车100处于停止状态，故也存在着电池和蓄电装置变凉的可能性。即，在上述的情况下，混合动力汽车100在维持停止的状态下几次反复进行升温控制处理，故白白地浪费来自工业电源的电力。以下所示的变形例，则能够解决这样的问题。
图6是示出了实施方式1的变形例的构成的图。
参照图6和图1，混合动力汽车100A在具备控制装置30A来取代控制装置30这一点上与混合动力汽车100不同。
图7是图6的控制装置30A的功能框图。
参照图7和图2，控制装置30在具备电力输入输出控制部34A来取代电力输入输出控制部34这一点上与控制装置30不同。
参照图6和图7，向控制装置30A输入作为混合动力汽车的起动预定时刻操作者所设定的设定时刻ST和当前时刻CT。另外，控制装置30A也可以在自身的内部具有时钟。在该情况下，当前时刻CT成为在控制装置30A的内部生成的信息。
电力输入输出部34A，基于电池温度Tb和/或电容器温度Tc，计算升温控制所必要的时间。另外，对于电池温度Tb，预先求得在预定的电流流动时的电池温度Tb的时间变化率，对于电容器C1，预先求得在预定的电流流动时的电容器温度Tc的时间变化率。
电力输入输出部34A，比较基于设定时刻ST和升温控制所必要的时间求得的升温开始时刻以及当前时刻CT。然后，电力输入输出部34A，在当前时刻CT达到升温开始时刻后，为了执行升温控制处理，输出信号SEB、SEC、PWMch等。
图8是示出了图6的控制装置30A进行的升温控制的流程图。
参照图8和图5，图8所示的步骤S1、S2的处理，分别与图5所示的步骤S1、S2的处理是同样的。因此，以下将说明步骤S2以后的处理而不对步骤S1、S2的处理进行重复说明。
参照图8和图6，在连接了充放电装置50的情况下(在步骤S2中为“是”)，执行步骤S11的处理，在步骤S11中控制装置30A判定是否有进度设定。控制装置30A在接收到设定时刻ST(在步骤S11中为“是”)时，计算升温时间(步骤S12)。另外，控制装置30A在需要仅仅使电容器C1和电池B中的任何一方升温的情况下，仅仅计算该升温对象的蓄电装置的升温时间。在需要使电容器C1和电池B双方都升温的情况下，控制装置30A计算电容器C1的升温时间和电池B的升温时间，然后求得这些升温时间的合计。
在没有进度设定的情况下(在步骤S11中为“否”)，控制装置30A立即执行对电容器C1和电池B的升温控制处理(步骤S10)。在步骤S10中，执行与图5的步骤S3～S8的处理同样的处理(参照图5的虚线的框内的处理)。
接在步骤S12的处理后，执行步骤S13的处理。在步骤S13中，控制装置30A基于输入的设定时刻ST和在步骤S12中计算出的升温时间计算升温开始时刻。接着，控制装置30A取得当前时刻CT(步骤S14)。然后控制装置30A判定当前时刻CT是否达到了升温开始时刻(步骤S15)。
在当前时刻CT达到了升温开始时刻的情况下(在步骤S15中为“是”)，控制装置30A执行对电容器C1和/或电池B的升温控制处理(步骤S10)。另一方面，在当前时刻CT未达到升温开始时刻的情况下(在步骤S15中为“否”)，再次执行步骤S14的处理。当执行步骤S10的处理后，全体的处理结束。
如上所述，根据变形例，控制装置30基于电容器C1(和/或电池B)的状态计算为了使电容器C1(和/或电池B)从当前时间点的温度上升到目标温度所需要的升温时间(步骤S12)。然后，控制装置30基于输入的设定时刻ST和升温时间计算升温开始时刻(步骤S13)。控制装置30，在当前时刻CT达到了升温开始时刻的情况下，开始电容器C1(和/或电池B)的升温(步骤S10)。
根据该变形例，通过操作者预先设定混合动力汽车的起动预定时刻，能够在电容器或电池被加温后的状态下使混合动力汽车起动，并且还能够一次完成升温处理。因此，能够防止来自工业电源的电力白白被消耗掉。
另外，在变形例中，充放电装置50也可以构成为仅仅进行对电容器C1和电池B的充电。在该情况下，例如，通过控制装置30在升温开始时刻开始从充放电装置50向电容器C1(和电池B)进行的充电，使电容器C1(和电池B)升温。
(实施方式2)
实施方式2的电源装置具有与实施方式1的电源装置同样的构成。但是，连接到电源装置上的充放电装置的构成，实施方式1和实施方式2却不同。
图9是示出了连接到本发明的实施方式2的电源装置上的充放电装置的构成的图。
参照图9和图1，充放电装置50A，在还包括DC/DC转换器64这一点上与充放电装置50不同。在DC/DC转换器64上，作为发电装置连接有太阳能电池76和/或风力发电装置78。另外，发电装置并不特别限定于太阳能电池76或风力发电装置78，能够使用各种发电装置。
DC/DC转换器64将从太阳能电池76或风力发电装置78输出的电压变换成预定的电压(图3所示的电压V1)。由此，能够将由太阳能电池76或风力发电装置78的发电所得到的电力储存于电力储存装置58内。
另外，本实施方式的电源装置的蓄电部和充放电装置之间的连接形态并不限定于图1等所示的形态。
图10是说明实施方式2的电源装置与充放电装置的连接形态的另一例的说明图。
参照图10和图1，混合动力汽车100B，在还具备AC连接部48这一点上与混合动力汽车100不同。
AC连接部48连接到电动发电机MG1、MG2上。电动发电机MG1、MG2，例如，是3相交流同步电动机。电动发电机MG1，作为定子线圈包括由U相线圈U1、V相线圈V1、W相线圈W1构成的3相线圈。电动发电机MG2，作为定子线圈包括由U相线圈U2、V相线圈V2、W相线圈W2构成的3相线圈。
AC连接部48被连接到电动发电机MG1的各相线圈的中性点P1和电动发电机MG2的各相线圈的中性点P2上。此外，AC连接部48将从电源线PL1B和地线PL2B接受的直流电力变换成交流电力后提供给电动发电机MG1、MG2。
控制装置30，在对电容器C1进行充电的情况下，对变换器14、15进行控制，使得来自AC连接部48的交流电力变换成直流电力。同样地，控制装置30，在对电池B进行充电的情况下，对变换器14、15进行控制，使得来自AC连接部48的交流电力变换成直流电力。
另外，图10所示的控制装置30的构成，与图2所示的构成是同样的。参照图2，电力输入输出控制部34，若有交流电压的输入，则与之相对应地生成控制信号CTL1，对变换器14、15进行协调控制，将从外部供给的交流电压变换成直流电压，并且进行升压而进行对电池B(或电容器C1)的充电。
此外，在本实施方式中，发动机ENG所产生的驱动力，被传递给驱动车轮的驱动轴。该车轮例如是混合动力汽车的前轮。在混合动力汽车中，如以下的图11所示，也存在在图1等所示的构成的基础上再追加用于驱动后轮的电动机的构成。本发明也能够适用于这样的混合动力汽车。
图11是示出了具备本实施方式的电源装置的混合动力汽车的另一构成例的图。
参照图11和图1，混合动力汽车100C，在还具备变换器16和电动发电机MG3这一点上与混合动力汽车100不同。变换器16与变换器14、15同样，被连接到电源线PL1和地线PL2之间。电动发电机MG3接受来自变换器16的电力，使混合动力汽车100C的后轮(未图示)旋转。在混合动力汽车100C中，前轮由发动机ENG的驱动力进行驱动。
另外，在上述的实施方式中示出了适用于能够通过动力分配机构将发动机的动力分配并传递给车轮和电动机的串型/并型混合动力汽车的例子。但是，本发明也可以适用于为了驱动发电机而使用发动机且仅仅通过使用由发电机发电产生的电力的电动机产生车轴的驱动力的串型混合动力汽车、仅仅通过电动机行驶的电动汽车。
应该认为，本次所公开的实施方式，在所有的方面都是例示而不是限制性的。本发明的范围不由上述的说明而是由权利要求表示，包括在与权利要求相同的意思和范围内的一切的变更。

Claims (14)

1、一种电源装置，该电源装置搭载于车辆，具备：
能够充放电的第1蓄电部；
用于在设置于上述车辆的外部的充放电装置与上述第1蓄电部之间输入输出电力的电力输入输出部；
检测上述第1蓄电部的温度的检测部；和
升温控制部，其在基于上述检测部的检测结果而判定为需要进行上述第1蓄电部的升温的情况下，进行从上述充放电装置向上述第1蓄电部的充电和从上述第1蓄电部向上述充放电装置的放电中的至少一方，使上述第1蓄电部升温。
2、根据权利要求1所述的电源装置，其中，
所述充放电装置，包括：
储存在与上述第1蓄电部之间进行授受的电力的储存部；和
在上述储存部与上述电力输入输出部之间进行电压变换的电压变换部，
上述升温控制部，通过以使得上述电力输入输出部的电压上升的方式对上述电压变换部进行控制而使电流从上述储存部流向上述第1蓄电部、和以使得上述电力输入输出部的电压下降的方式对上述电压变换部进行控制而使电流从上述第1蓄电部流向上述储存部，从而使上述第1蓄电部升温。
3、根据权利要求2所述的电源装置，其中，
上述充放电装置，还包括：将来自工业电源的交流电力变换成直流电力，将上述直流电力向上述储存部供给的电力变换部。
4、根据权利要求2所述的电源装置，其中，
上述储存部储存从发电装置供给的直流电力。
5、根据权利要求2所述的电源装置，其中，
上述车辆具备：
第1和第2旋转电机；
分别与上述第1和第2旋转电机相对应地设置的第1和第2变换器；和
连接于上述第1和第2旋转电机，将从上述电力输入输出部接受的直流电力变换成交流电力而向上述第1和第2旋转电机供给的直交变换部，
上述升温控制部，控制上述第1和第2变换器，使得将来自上述直交变换部的交流电力变换成直流电力而向上述第1蓄电部供给。
6、根据权利要求1所述的电源装置，其中，
上述电源装置还具备：
能够经由上述电力输入输出部与上述充放电装置之间进行充放电的第2蓄电部；
连接上述第1蓄电部和上述电力输入输出部的第1连接部；和
连接上述第2蓄电部和上述电力输入输出部的第2连接部，
上述升温控制部，在上述第1和第2蓄电部中选择作为升温对象的蓄电部，将上述第1和第2连接部中与上述作为升温对象的蓄电部对应的连接部设定成连接状态。
7、根据权利要求1所述的电源装置，其中，
上述升温控制部，基于预先输入的升温结束时刻和上述第1蓄电部的状态，计算升温开始时刻，在当前时刻到达了上述升温开始时刻的情况下，开始上述第1蓄电部的升温。
8、一种车辆，具备电源装置，
上述电源装置包括：
能够充放电的第1蓄电部；
用于在设置于上述车辆的外部的充放电装置与上述第1蓄电部之间输入输出电力的电力输入输出部；
检测上述第1蓄电部的温度的检测部；和
升温控制部，其在基于上述检测部的检测结果判定为需要进行上述第1蓄电部的升温的情况下，进行从上述充放电装置向上述第1蓄电部的充电和从上述第1蓄电部向上述充放电装置的放电中的至少一方，使上述第1蓄电部升温。
9、根据权利要求8所述的车辆，其中，
上述充放电装置，具有：
储存在与上述第1蓄电部之间进行授受的电力的储存部；和
在上述储存部与上述电力输入输出部之间进行电压变换的电压变换部，
上述升温控制部，通过以使得上述电力输入输出部的电压上升的方式对上述电压变换部进行控制而使电流从上述储存部流向上述第1蓄电部、和以使得上述电力输入输出部的电压下降的方式对上述电压变换部进行控制而使电流从上述第1蓄电部流向上述储存部，从而使上述第1蓄电部升温。
10、根据权利要求9所述的车辆，其中，
上述充放电装置，还具有：将来自工业电源的交流电力变换成直流电力，将上述直流电力向上述储存部供给的电力变换部。
11、根据权利要求9所述的车辆，其中，
上述储存部储存从发电装置供给的直流电力。
12、根据权利要求9所述的车辆，其中，
上述车辆还具备：
第1和第2旋转电机；
分别与上述第1和第2旋转电机相对应地设置的第1和第2变换器；和
连接于上述第1和第2旋转电机，将从上述电力输入输出部接受的直流电力变换成交流电力而向上述第1和第2旋转电机供给的直交变换部，
上述升温控制部，控制上述第1和第2变换器，使得将来自上述直交变换部的交流电力变换成直流电力而向上述第1蓄电部供给。
13、根据权利要求8所述的车辆，其中，
上述电源装置还包括：
能够经由上述电力输入输出部与上述充放电装置之间进行充放电的第2蓄电部；
连接上述第1蓄电部和上述电力输入输出部的第1连接部；和
连接上述第2蓄电部和上述电力输入输出部的第2连接部，
上述升温控制部，在上述第1和第2蓄电部中选择作为升温对象的蓄电部，将上述第1和第2连接部中与上述作为升温对象的蓄电部对应的连接部设定成连接状态。
14、根据权利要求8所述的车辆，其中，
上述升温控制部，基于预先输入的升温结束时刻和上述第1蓄电部的状态，计算升温开始时刻，在当前时刻到达了上述升温开始时刻的情况下，开始上述第1蓄电部的升温。
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