CN110316022B - 车辆的电源系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可在低温环境下，利用从外部供给的电力来迅速地对蓄电装置进行充电的车辆的电源系统。电源系统包括：第一电池、第二电池、加热器、设置有第一电池与第二电池及加热器的电力电路、朝电力电路中供给车辆的外部的电力的第一外部充电单元、以及控制电力电路及第一外部充电单元的电子控制单元。电子控制单元在利用从第一外部充电单元供给的电力来驱动加热器，由此利用所述加热器对第一电池进行加温的加热器加温控制的执行过程中，执行通过从第一电池朝第二电池中放出电力来对第一电池进行加温的放电加温控制，在第一电池的温度变成加温判定温度以上后，利用从第一外部充电单元供给的电力对第一电池进行充电。

Description

车辆的电源系统
技术领域
本发明涉及一种车辆的电源系统。更详细而言，本发明涉及一种包括两个蓄电装置、消耗电力来对蓄电装置进行加温的加温装置、及供给外部的电力的外部电力供给部的车辆的电源系统。
背景技术
电动车辆通过利用从蓄电装置供给的电力驱动马达来进行行驶。在所述蓄电装置中，大多使用锂离子电池或镍氢电池等化学电池。但是，化学电池由于通过化学反应来将化学能转换成直流的电力，因此具有其温度变得越低，充电能力及放电能力均越下降的特性。
因此，当在低温环境下利用外部充电器对蓄电装置进行充电时，利用从外部充电器供给的电力来驱动搭载在车辆中的加热器，一边对蓄电装置进行加温一边对蓄电装置进行充电者多(例如，参照专利文献1)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2016-63645号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
但是，设置在蓄电装置的外部的加热器即便可对蓄电装置的外部进行加温，也无法对内部充分地进行加温。因此，在专利文献1的电源系统中，存在为了对蓄电装置的内部进行加温来恢复充电能力而花费时间的担忧。另外，当进行外部充电时，即便同时进行了利用加热器的加温与对于蓄电装置的充电，在蓄电装置的内部的温度低，充电能力并不充分的情况下，可供给至蓄电装置中的充电电力也受到限制，因此存在至充电完成为止花费时间的担忧。
本发明的目的在于提供一种可在低温环境下，利用从外部供给的电力来迅速地对蓄电装置进行充电的车辆的电源系统。
[解决问题的技术手段]
(1)本发明的车辆(例如后述的车辆V)的电源系统(例如后述的电源系统1)包括：第一蓄电装置(例如后述的第一电池B1)及第二蓄电装置(例如后述的第二电池B2)，将电力供给至车辆的动力产生源(例如后述的驱动马达M)中；加温装置(例如后述的加热器H)，消耗电力来对所述第一蓄电装置进行加温；电力电路(例如后述的电力电路2)，设置有所述第一蓄电装置与所述第二蓄电装置及所述加温装置；外部电力供给部(例如后述的第一外部充电单元5、或第二外部充电单元6)，朝所述电力电路中供给所述车辆的外部的电力；控制装置(例如后述的电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)7)，控制所述电力电路及所述外部电力供给部；以及温度获取部件(例如后述的第一电池传感器单元81)，获取所述第一蓄电装置的温度；所述车辆的电源系统的特征在于：所述控制装置在利用从所述外部电力供给部供给的电力来驱动所述加温装置，由此利用所述加温装置对所述第一蓄电装置进行加温的第一加温控制的执行过程中，执行通过从所述第一蓄电装置及所述第二蓄电装置的一者朝另一者中放出电力来对所述第一蓄电装置进行加温的第二加温控制，在所述第一蓄电装置的温度变成规定温度(例如后述的加温判定温度)以上后，利用从所述外部电力供给部供给的电力对所述第一蓄电装置进行充电。
(2)在此情况下，优选与所述第二蓄电装置相比，所述第一蓄电装置的输出重量密度低且能量重量密度高，所述控制装置在所述第二加温控制中，首先进行通过从所述第一蓄电装置朝所述第二蓄电装置中放出电力来对所述第一蓄电装置进行加温的放电加温控制，然后进行通过从所述第二蓄电装置朝所述第一蓄电装置中放出电力而对所述第一蓄电装置进行充电来对所述第一蓄电装置进行加温的充电加温控制。
(3)在此情况下，优选所述控制装置在所述第二加温控制中重复执行所述放电加温控制与所述充电加温控制，直至所述第一蓄电装置的温度变成所述规定温度以上为止。
(4)在此情况下，优选当所述车辆正在行驶时，所述控制装置以将所述第二蓄电装置的蓄电量维持在通常时上限蓄电量以下的方式控制所述第二蓄电装置的充放电，在所述放电加温控制中，从所述第一蓄电装置朝所述第二蓄电装置中放出电力，直至所述第二蓄电装置的蓄电量变成比所述通常时上限蓄电量大的加温时上限蓄电量为止。
[发明的效果]
(1)在本发明的电源系统中，控制装置在第一加温控制的执行过程中执行第二加温控制，在第一蓄电装置的温度变成规定温度以上后，利用从外部电力供给部供给的电力对第一蓄电装置进行充电。此处，在第一加温控制中，控制装置利用从外部电力供给部供给的电力来驱动加温装置，由此从外部对第一蓄电装置进行加温。另外，在第二加温控制中，控制装置通过从第一蓄电装置及第二蓄电装置的一者朝另一者中放出电力来从内部对第一蓄电装置进行加温。因此，在电源系统中，同时执行第一加温控制与第二加温控制，由此可从内部及外部这两方对第一蓄电装置进行加温，因此可使第一蓄电装置的充电能力及放电能力迅速地上升。另外，根据所述电源系统，在第一蓄电装置的温度变成规定温度以上后将来自外部电力供给部的电力供给至第一蓄电装置中，由此在第一加温控制中，可将从外部电力供给部供给的电力的大部分供给至加温装置中，因此可迅速地对第一蓄电装置进行加温，进而可使第一蓄电装置的充电能力及放电能力迅速地上升。另外，由此可缩短第一蓄电装置的充电所花费的时间。
(2)在本发明的电源系统中，作为第一蓄电装置，使用与第二蓄电装置相比输出重量密度低且能量重量密度高者。即，能量重量密度优异的第一蓄电装置是将高容量作为主目标的容量型的蓄电装置，输出重量密度优异的第二蓄电装置是将高输出作为主目标的输出型的蓄电装置。容量型的第一蓄电装置在被要求充电的低充电率时，放电能力变得比充电能力高，因此进行放电比进行充电更能够增多由内阻(internal resistance)所产生的发热量，可迅速地对第一蓄电装置进行加温。因此，控制装置在第二加温控制中，首先进行通过从第一蓄电装置朝第二蓄电装置中放出电力来对第一蓄电装置进行加温的放电加温控制，然后进行通过从第二蓄电装置朝第一蓄电装置中放出电力而对第一蓄电装置进行充电来对第一蓄电装置进行加温的充电加温控制。由此，可使第一蓄电装置的温度迅速地上升至规定温度为止，进而可缩短第一蓄电装置的充电所花费的时间。
(3)在本发明的电源系统中，在第二加温控制中重复执行放电加温控制与充电加温控制，直至第一蓄电装置的温度变成规定温度为止。由此，可从内部持续地对第一蓄电装置进行加温，因此可使第一蓄电装置的温度迅速地上升至规定温度为止，进而可缩短第一蓄电装置的充电所花费的时间。
(4)如上所述，放电加温控制比充电加温控制更能够迅速地对第一蓄电装置进行加温，因此优选先进行放电加温控制。但是，为了进行放电加温控制，必须由第二蓄电装置来收容从第一蓄电装置中放出的电力。因此，在本发明的电源系统中，当车辆正在行驶时，控制装置以将第二蓄电装置的蓄电量维持在通常时上限蓄电量以下的方式控制第二蓄电装置的充放电量，在放电加温控制中，从第一蓄电装置朝第二蓄电装置中放出电力，直至第二蓄电装置的蓄电量变成比通常时上限蓄电量大的加温时上限蓄电量为止。由此，在如所述那样首先进行的放电加温控制中，可由第二蓄电装置来收容从第一蓄电装置中放出的电力，因此可迅速地对第一蓄电装置进行加温。
附图说明
图1是表示搭载本发明的一实施方式的电源系统的车辆的结构的图。
图2是对第一电池及第二电池在规定的温度下的放电能力及充电能力进行比较的图。
图3A是示意性地表示通常充电控制的执行时的电力的流动的图。
图3B是示意性地表示同时执行加热器加温控制与放电加温控制时的电力的流动的图。
图3C是示意性地表示同时执行加热器加温控制与充电加温控制时的电力的流动的图。
图4是表示在使用第一外部充电单元的外部充电的执行时，在ECU中执行的充放电控制处理的具体的顺序的流程图。
符号的说明
V：车辆
M：驱动马达(动力产生源)
B1：第一电池(第一蓄电装置)
B2：第二电池(第二蓄电装置)
H：加热器(加温装置)
1：电源系统
2：电力电路
21：第一电力线
22：第二电力线
23：加热器接触器
3：逆变器
4：电压转换器
5：第一外部充电单元(外部电力供给部)
6：第二外部充电单元(外部电力供给部)
7：ECU(控制装置、温度获取部件)
81：第一电池传感器单元(温度获取部件)
具体实施方式
以下，一边参照附图，一边对本发明的一实施方式进行说明。
图1是表示搭载本实施方式的电源系统1的电动车辆V(以下，仅称为“车辆”)的结构的图。车辆V包括：电源系统1、作为电动发电机的驱动马达M、及驱动轮W。
驱动马达M主要产生用于车辆V进行行驶的动力。驱动马达M的输出轴经由未图示的动力传达机构而与驱动轮W连结。通过从电源系统1朝驱动马达M中供给电力而在驱动马达M中产生的转矩经由未图示的动力传达机构而传达至驱动轮W中，使驱动轮W旋转，而使车辆V进行行驶。另外，驱动马达M在车辆V的减速再生时作为发电机发挥作用。由驱动马达M所发出的电力被充电至电源系统1所包括的后述的第一电池B1或第二电池B2中。
电源系统1包括作为第一蓄电装置的第一电池B1及作为第二蓄电装置的第二电池B2，将电力供给至驱动马达M中；作为加温装置的加热器H，消耗电力来对第一电池B1进行加温；电力电路2，设置有所述第一电池B1、第二电池B2、加热器H、及驱动马达M；第一外部充电单元5及第二外部充电单元6，将从外部供给的电力供给至电力电路2中；以及电子控制单元7(以下，使用“ECU 7”这一略称)，控制所述电力电路2、第一外部充电单元5与第二外部充电单元6。
第一电池B1是可进行将化学能转换成电能的放电、及将电能转换成化学能的充电两者的二次电池。以下，对将通过锂离子在电极间移动来进行充放电的所谓的锂离子蓄电池用作所述第一电池B1的情况进行说明，但本发明并不限定于此。
在第一电池B1中，为了推断第一电池B1的内部状态而设置有第一电池传感器单元81。第一电池传感器单元81包含多个传感器，所述多个传感器检测为了在ECU 7中获取第一电池B1的充电率或温度等而需要的物理量，并朝ECU 7中发送对应于检测值的信号。更具体而言，第一电池传感器单元81包含检测第一电池B1的端子电压的电压传感器、检测在第一电池B1中流动的电流的电流传感器、及检测第一电池B1的温度的温度传感器等。ECU 7根据使用从第一电池传感器单元81发送的检测值的已知的算法，算出以百分率表示电池的蓄电量的充电率。另外，ECU 7根据从第一电池传感器单元81发送的检测值而获取第一电池B1的温度。
第二电池B2是可进行将化学能转换成电能的放电、及将电能转换成化学能的充电两者的二次电池。以下，对将通过锂离子在电极间移动来进行充放电的所谓的锂离子蓄电池用作所述第二电池B2的情况进行说明，但本发明并不限定于此。第二电池B2例如也可以使用电容器。
在第二电池B2中，为了推断第二电池B2的内部状态而设置有第二电池传感器单元82。第二电池传感器单元82包含多个传感器，所述多个传感器检测为了在ECU 7中获取第二电池B2的充电率或温度等而需要的物理量，并朝ECU 7中发送对应于检测值的信号。更具体而言，第二电池传感器单元82包含检测第二电池B2的端子电压的电压传感器、检测在第二电池B2中流动的电流的电流传感器、及检测第二电池B2的温度的温度传感器等。ECU 7根据使用从第二电池传感器单元82发送的检测值的已知的算法，算出第二电池B2的充电率。另外，ECU 7根据从第二电池传感器单元82发送的检测值而获取第二电池B2的温度。
此处，对第一电池B1的特性与第二电池B2的特性进行比较。
首先，第一电池B1的满充电时电压比第二电池B2的满充电时电压高。因此，在车辆V的行驶中、或者使用第一外部充电单元5或第二外部充电单元6对所述第一电池B1与第二电池B2进行充电的期间内，直接地连接第一电池B1的后述的第一电力线21的电压比直接地连接第二电池B2的第二电力线22的电压高。
另外，与第二电池B2相比，第一电池B1的输出重量密度低且能量重量密度高。即，在能量重量密度方面，第一电池B1比第二电池B2优异。另外，在输出重量密度方面，第二电池B2比第一电池B1优异。另外，所谓能量重量密度，是指每单位重量的电力量[Wh/kg]，所谓输出重量密度，是指每单位重量的电力[W/kg]。因此，能量重量密度优异的第一电池B1是将高容量作为主目标的容量型的蓄电装置，输出重量密度优异的第二电池B2是将高输出作为主目标的输出型的蓄电装置。
图2是对第一电池B1及第二电池B2在规定的温度下的放电能力及充电能力进行比较的图。图2的左侧中表示规定的温度下的第一电池B1的最大放电电力[kW]及最大充电电力[kW]，图2的右侧中表示同一温度下的第二电池B2的最大放电电力及最大充电电力。所谓最大放电电力，是指可从电池中持续地放出的电力的最大值，以下设为正值。所谓最大充电电力，是指可朝电池中持续地供给的电力的最大值，以下设为负值。
如图2所示，第一电池B1的最大放电电力比第二电池B2的最大放电电力小。即，第二电池B2可持续地放出比第一电池B1大的电力。另外，第二电池B2的最大充电电力的绝对值比第一电池B1的最大充电电力的绝对值大。即，第二电池B2的再生能力比第一电池B1高。另外，第一电池B1及第二电池B2均具有其温度变得越低，所述最大放电电力及最大充电电力越接近0的特性。
加热器H设置在第一电池B1的附近。加热器H是消耗后述的第二电力线22中的电力而发热，对第一电池B1进行加温的电加热器。
电力电路2包括：逆变器3，与驱动马达M之间进行电力的授受；第一电力线21，将所述逆变器3的直流输入输出端子与第一电池B1连接；第二电力线22，连接有第二电池B2及加热器H；以及电压转换器4，将第二电力线22与第一电力线21连接。
逆变器3例如为包括将多个开关元件(例如绝缘栅双极晶体管(Insulated GateBipolar Transistor，IGBT))桥接来构成的桥接电路的利用脉冲宽度调制的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)逆变器，具备对直流电力与交流电力进行转换的功能。逆变器3在其直流输入输出侧与第一电力线21连接，在其交流输入输出侧与驱动马达M的U相、V相、W相的各线圈连接。逆变器3按照在规定的时机从ECU 7的未图示的栅极驱动电路中生成的栅极驱动信号，对各相的开关元件进行开启/关闭驱动，由此将第一电力线21中的直流电力转换成三相交流电力后供给至驱动马达M中、或将从驱动马达M供给的三相交流电力转换成直流电力后供给至第一电力线21中。
电压转换器4将第一电力线21与第二电力线22连接。电压转换器4是将电抗器、平滑电容器、及多个开关元件(例如IGBT)等组合来构成，在所述第一电力线21与第二电力线22之间转换直流电压的所谓的双向直流/直流(Direct Current Direct Current，DCDC)转换器。电压转换器4按照在规定的时机从ECU 7的未图示的栅极驱动电路中生成的栅极驱动信号，对所述多个开关元件进行开启/关闭驱动，由此发挥升压功能与降压功能。所谓升压功能，是指使作为低压侧的第二电力线22中的电力升压后输出至第一电力线21中的功能，由此电流从第二电力线22侧朝第一电力线21侧流动。另外，所谓降压功能，是指使作为高压侧的第一电力线21中的电力降压后输出至第二电力线22中的功能，由此电流从第一电力线21侧朝第二电力线22侧流动。
第二电池B2连接在第二电力线22中的比加热器H更靠近电压转换器4侧。另外，在第二电力线22中的第二电池B2与加热器H之间，设置有作为将加热器H与第二电池B2及电压转换器4连接或阻断的开关的加热器接触器(heater contactor)23。所述加热器接触器23对应于从ECU 7发送的信号而关闭或打开。因此，通过打开所述加热器接触器23，第二电力线22可分成包含电压转换器4及第二电池B2的电路、及包含加热器H的电路。
第一外部充电单元5包括：交流充电器51、充电线52、加热器供电线53、充电接触器54、及加热器供电接触器55。
交流充电器51将从例如未图示的家庭用商用交流电源供给的交流电力转换成直流电力并朝充电线52及加热器供电线53中供给。
充电线52是将交流充电器51的输出端子与第二电力线22中的比加热器接触器23更靠近第二电池B2侧连接的电力线。当利用从交流充电器51供给的电力对第一电池B1或第二电池B2进行充电时，使用所述充电线52。充电接触器54是设置在所述充电线52中的开关，将交流充电器51与第二电池B2及电压转换器4连接或阻断。所述充电接触器54对应于从ECU7发送的信号而关闭或打开。
加热器供电线53是将交流充电器51的输出端子与第二电力线22中的比加热器接触器23更靠近加热器H侧连接的电力线。当利用从交流充电器51供给的电力来驱动加热器H时，使用所述加热器供电线53。加热器供电接触器55是设置在所述加热器供电线53中的开关，将交流充电器51与加热器H连接或阻断。所述加热器供电接触器55对应于从ECU 7发送的信号而关闭或打开。
第二外部充电单元6包括：直流充电器61、充电线62、加热器供电线63、充电接触器64、及加热器供电接触器65。
直流充电器61将从例如设置在未图示的充电站、商业设施、及公共设施等中的外部快速充电器供给的直流电力朝充电线62及加热器供电线63中供给。
充电线62是将直流充电器61的输出端子与第二电力线22中的比加热器接触器23更靠近第二电池B2侧连接的电力线。当利用从直流充电器61供给的电力对第一电池B1或第二电池B2进行充电时，使用所述充电线62。充电接触器64是设置在所述充电线62中的开关，将直流充电器61与第二电池B2及电压转换器4连接或阻断。所述充电接触器64对应于从ECU7发送的信号而关闭或打开。
加热器供电线63是将直流充电器61的输出端子与第二电力线22中的比加热器接触器23更靠近加热器H侧连接的电力线。当利用从直流充电器61供给的电力来驱动加热器H时，使用所述加热器供电线63。加热器供电接触器65是设置在所述加热器供电线63中的开关，将直流充电器61与加热器H连接或阻断。所述加热器供电接触器65对应于从ECU 7发送的信号而关闭或打开。
ECU 7是微型计算机，在行驶中及第一电池B1与第二电池B2的外部充电时，操作逆变器3，电压转换器4，加热器接触器23，及第一外部充电单元5与第二外部充电单元6等，由此控制第一电池B1与第二电池B2的充放电。
首先，对车辆V正在行驶时的利用ECU 7的第一电池B1与第二电池B2的充放电控制的概要进行说明。
如上所述，第一电池B1是容量型，第二电池B2是输出型。因此，在定速行驶时或缓慢的加速时等驱动马达M中所要求的电力比较少的情况下，ECU 7使电压转换器4变成关闭，将从第一电池B1中放出的电力供给至驱动马达M中。而且，在如加速时或上坡时等那样仅通过第一电池B1无法完全供应驱动马达M中所要求的电力的情况下，通过驱动电压转换器4，除将从第一电池B1中放出的电力供给至驱动马达M中以外，将从第二电池B2中放出的电力供给至驱动马达M中。
如此，在产生了驾驶者的要求的情况下，以对应于所述要求来补充第一电池B1的输出的方式使用第二电池B2，因此为了始终响应驾驶者的要求，优选将第二电池B2的充电率维持在事先决定的通常时下限充电率(例如20％～50％左右)以上。作为如所述那样将第二电池B2的充电率维持在通常时下限充电率以上的方法，例如可考虑将由驱动马达M产生的再生电力先暂时全部充电至第一电池B1中，其后视需要利用从第一电池B1中放出的电力对第二电池B2进行充电。但是，在此情况下，与将由驱动马达M产生的再生电力经由电压转换器4而直接充电至第二电池B2中的情况相比，由于经过第一电池B1的充电及放电，因此损耗大。因此，ECU 7以将在减速时由驱动马达M产生的再生电力比第一电池B1更优先地多充电至第二电池B2中的方式驱动电压转换器4。
如此，在电源系统1中，将在减速时由驱动马达M产生的再生电力比第一电池B1更优先地多充电至第二电池B2中。因此，也对第二电池B2的充电率规定上限，以由第二电池B2来收容减速时所产生的再生电力。因此，当车辆V正在行驶时，ECU 7以将第二电池B2的充电率维持在事先决定的通常时上限充电率(例如50％～80％左右)以下的方式，控制从第一电池B1中放出的电力与从第二电池B2中放出的电力的比例。
继而，对使用第一外部充电单元5的外部充电的执行时的利用ECU 7的充放电控制的概要进行说明。若利用充电电缆将第一外部充电单元5的交流充电器51与未图示的交流电力供给源连接，则ECU 7可执行使用从交流充电器51供给的电力的通常充电控制、加热器加温控制、放电加温控制、及充电加温控制。
图3A是示意性地表示通常充电控制的执行时的电力的流动的图。
在通常充电控制中，ECU 7将加热器接触器23及加热器供电接触器55打开，将充电接触器54关闭。由此，来自交流充电器51的电力经由充电线52而供给至第二电力线22中。因此，在通常充电控制中，可利用从交流充电器51供给至第二电力线22中的电力对第二电池B2进行充电。另外，在通常充电控制中，ECU 7驱动电压转换器4，使第二电力线22中的电力升压后供给至第一电力线21中，并利用所述第一电力线21中的电力对第一电池B1进行充电。根据以上所述，在通常充电控制中，可利用从交流充电器51供给的电力对第一电池B1及第二电池B2同时进行充电。
图3B是示意性地表示同时执行加热器加温控制与放电加温控制时的电力的流动的图。
在加热器加温控制中，ECU 7将充电接触器54及加热器接触器23打开，将加热器供电接触器55关闭。由此，交流充电器51与加热器H经由加热器供电线53而连接。另外，在加热器加温控制中，ECU 7利用从交流充电器51供给的电力驱动加热器H，通过所述加热器H的发热来从外部对第一电池B1进行加温。另外，在所述加热器加温控制中，由于充电接触器54及加热器接触器23打开，因此从交流充电器51中输出的电力不会被第一电池B1或第二电池B2的充电消耗。因此，在加热器加温控制中，可从交流充电器51朝加热器H中供给尽可能多的电力，因此可迅速地对第一电池B1进行加温。
另外，在放电加温控制中，ECU 7在已将加热器接触器23打开的状态下驱动电压转换器4，使从第一电池B1朝第一电力线21中放出的电力降压后供给至第二电力线22中，利用所述第二电力线22中的电力对第二电池B2进行充电。因此，在放电加温控制中，从第一电池B1经由电压转换器4而朝第二电池B2中放出电力，通过所述放电时的内阻的发热来从内部对第一电池B1进行加温。另外，如图3B所示，加热器H与第二电池B2及电压转换器4的连接由加热器接触器23阻断。因此，ECU 7可同时一并执行加热器加温控制与放电加温控制。
图3C是示意性地表示同时执行加热器加温控制与充电加温控制时的电力的流动的图。
在充电加温控制中，ECU 7在已将加热器接触器23打开的状态下驱动电压转换器4，使从第二电池B2朝第二电力线22中放出的电力升压后供给至第一电力线21中，利用所述第一电力线21中的电力对第一电池B1进行充电。因此，在充电加温控制中，从第二电池B2经由电压转换器4而朝第一电池B1中放出电力，通过所述充电时的内阻的发热来从内部对第一电池B1进行加温。另外，如图3C所示，加热器H与第二电池B2及电压转换器4的连接由加热器接触器23阻断。因此，ECU 7可同时一并执行加热器加温控制与充电加温控制。
另外，如以上那样的通常充电控制、加热器加温控制、放电加温控制、及充电加温控制也可以在使用第二外部充电单元6的外部充电时执行。另外，其执行顺序只要将交流充电器51替换成直流充电器61，将充电线52替换成充电线62，将加热器供电线53替换成加热器供电线63，将充电接触器54替换成充电接触器64，将加热器供电接触器55替换成加热器供电接触器65即可，因此省略其图示及详细的说明。
图4是表示在使用第一外部充电单元5的外部充电的执行时，在ECU 7中执行的充放电控制处理的具体的顺序的流程图。在通过未图示的充电电缆来将第一外部充电单元5的交流充电器51与外部的交流电力供给源连接后，在ECU 7中以规定的控制周期重复执行图4的充放电控制处理，直至规定的充电完成条件(例如第一电池B1及第二电池B2各自的充电率超过规定的阈值)成立为止。
首先在S1中，ECU 7判定第一电池B1的温度是否比规定的加温判定温度低。所述加温判定温度是在利用从交流充电器51供给的电力对第一电池B1进行充电时，为了判定是否需要对第一电池B1进行加温而针对第一电池B1的温度设定的阈值。在S1的判定结果为否(NO)的情况，即可判断不需要第一电池B1的加温的情况下，ECU 7移至S2，执行通常充电控制，结束图4的处理。由此，如参照图3A所说明那样，第一电池B1及第二电池B2由从交流充电器51供给的电力进行充电。
在S1的判定结果为是(YES)的情况，即可判断需要第一电池B1的加温的情况下，ECU 7移至S3。在S3中，ECU 7执行加热器加温控制，然后移至S4。由此，如参照图3B所说明那样，利用从交流充电器51供给的电力来驱动加热器H，并通过所述加热器H的发热来对第一电池B1进行加温。
在S4中，判定放电加温旗标(flag)的值是否为“1”。所述放电加温旗标是表示在第一电池B1的温度比加温判定温度低的情况下，已被要求执行放电加温控制的旗标，可采用“0”或“1”的值。即，放电加温旗标的值为“1”意味着已被要求执行放电加温控制，放电加温旗标的值为“0”意味着已被要求执行充电加温控制。另外，将所述放电加温旗标的初始值例如设定成“1”。由此，如以下所说明那样，在已开始外部充电时第一电池B1的温度比加温判定温度低的情况下，可首先执行放电加温控制，其后执行充电加温控制。
在S4的判定结果为是的情况，即已被要求执行放电加温控制的情况下，ECU 7移至S5。在S5中，ECU 7获取第一电池B1的最大放电电力与第二电池B2的最大充电电力的绝对值，将两者之中小的一方设定为传导电力，然后移至S6。所述第一电池B1的最大放电电力或第二电池B2的最大充电电力例如通过检索根据所述第一电池B1与第二电池B2的充电率或温度而事先决定的图来算出。
在S6中，ECU 7在S5中所设定的传导电力下执行放电加温控制，然后移至S7。更具体而言，ECU 7以所述传导电力从第一电池B1侧穿过电压转换器4而朝第二电池B2侧供给的方式驱动电压转换器4。由此，如参照图3B所说明那样，从第一电池B1朝第二电池B2中放出所设定的传导电力，通过所述放电时的内阻的发热来从内部对第一电池B1进行加温。
在S7中，ECU 7获取第二电池B2的充电率，并判定所述充电率是否为设定得比所述通常时上限充电率高的加温时上限充电率(例如100％左右)以上。在S7的判定结果为否的情况下，ECU 7将放电加温旗标的值维持在“1”，而结束图4的处理。另外，在S7的判定结果为是的情况下，ECU 7结束放电加温控制，判断已到达切换成充电加温控制的时期，而移至S8，将放电加温旗标的值从“1”设为“0”后，结束图4的处理。
另外，在S4的判定结果为否的情况，即已被要求执行充电加温控制的情况下，ECU7移至S9。在S9中，ECU 7获取第一电池B1的最大充电电力的绝对值与第二电池B2的最大放电电力，将两者之中小的一方设定为传导电力，然后移至S10。所述第一电池B1的最大充电电力或第二电池B2的最大放电电力例如通过检索根据所述第一电池B1与第二电池B2的充电率或温度而事先决定的图来算出。
在S10中，ECU 7在S9中所设定的传导电力下执行充电加温控制，然后移至S11。更具体而言，ECU 7以所述传导电力从第二电池B2侧穿过电压转换器4而朝第一电池B1侧供给的方式驱动电压转换器4。由此，如参照图3A所说明那样，从第二电池B2朝第一电池B1中放出所设定的传导电力，通过所述充电时的内阻的发热来从内部对第一电池B1进行加温。
在S11中，ECU 7获取第二电池B2的充电率，并判定所述充电率是否为设定得比所述通常时上限充电率低的加温时下限充电率(例如0％左右)以下。在S11的判定结果为否的情况下，ECU 7将放电加温旗标的值维持在“0”，而结束图4的处理。另外，在S11的判定结果为是的情况下，ECU 7结束充电加温控制，判断已到达切换成放电加温控制的时期，而移至S12，将放电加温旗标的值从“0”设为“1”后，结束图4的处理。
若对以上进行总结，则当开始使用第一外部充电单元5的外部充电时，在第一电池B1的温度比加温判定温度低的情况下，ECU 7首先同时执行加热器加温控制(参照S3)与放电加温控制(参照S6)。由此，通过加热器H的发热与放电时的内阻的发热来对第一电池B1进行加温。其后，继续执行放电加温控制，由此在第二电池B2的充电率已超过加温时上限充电率的情况(参照S7)下，ECU 7在继续进行加热器加温控制的状态下，结束放电加温控制而开始充电加温控制(参照S10)。由此，通过加热器H的发热与充电时的内阻的发热来对第一电池B1进行加温。
另外，ECU 7一边执行加热器加温控制，一边重复执行放电加温控制与充电加温控制，直至第一电池B1的温度变成加温判定温度以上为止。而且，在第一电池B1的温度已变成加温判定温度以上的情况下，结束加热器加温控制、放电加温控制、及充电加温控制，开始通常充电控制，利用从交流充电器51供给的电力对第一电池B1及第二电池B2进行充电。
另外，如以上那样的充放电控制处理也可以在使用第二外部充电单元6的外部充电时执行。另外，其执行顺序只要将交流充电器51替换成直流充电器61，将充电线52替换成充电线62，将加热器供电线53替换成加热器供电线63，将充电接触器54替换成充电接触器64，将加热器供电接触器55替换成加热器供电接触器65即可，因此省略其图示及详细的说明。
根据本实施方式的电源系统1，取得以下的效果。
(1)在电源系统1中，在加热器加温控制的执行过程中执行放电加温控制或充电加温控制，在第一电池B1的温度变成规定的加温判定温度以上后，利用从交流充电器51供给的电力对第一电池B1进行充电。因此，在电源系统1中，通过同时执行加热器加温控制与放电加温控制及充电加温控制的任一者，可从内部及外部这两方对第一电池B1进行加温，因此可使第一电池B1的充电能力及放电能力迅速地上升。另外，根据所述电源系统1，在第一电池B1的温度变成加温判定温度以上后将来自交流充电器51的电力供给至第一电池B1中，由此在加热器加温控制中，可将从交流充电器51供给的电力的大部分供给至加热器H中，因此可迅速地对第一电池B1进行加温，进而可使第一电池B1的充电能力及放电能力迅速地上升。另外，由此可缩短第一电池B1的充电所花费的时间。
(2)容量型的第一电池B1在被要求充电的低充电率时，放电能力变得比充电能力高，因此进行放电比进行充电更能够增多由内阻所产生的发热量，可迅速地对第一电池B1进行加温。因此，ECU 7首先进行通过从第一电池B1朝第二电池B2中放出电力来对第一电池B1进行加温的放电加温控制，然后进行通过从第二电池B2朝第一电池B1中放出电力而对第一电池B1进行充电来对第一电池B1进行加温的充电加温控制。由此，可使第一电池B1的温度迅速地上升至加温判定温度为止，进而可缩短第一电池B1的充电所花费的时间。
(3)在电源系统1中，重复执行放电加温控制与充电加温控制，直至第一电池B1的温度变成加温判定温度为止。由此，可从内部持续地对第一电池B1进行加温，因此可使第一电池B1的温度迅速地上升至加温判定温度为止，进而可缩短第一电池B1的充电所花费的时间。
(4)在电源系统1中，当车辆V正在行驶时，ECU 7以将第二电池B2的充电率维持在通常时上限充电率以下的方式控制第二电池B2的充放电量，在放电加温控制中，从第一电池B1朝第二电池B2中放出电力，直至第二电池B2的充电率变成比通常时上限充电率大的加温时上限充电率为止。由此，在如所述那样首先进行的放电加温控制中，可由第二电池B2来收容从第一电池B1中放出的电力，因此可迅速地对第一电池B1进行加温。
以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明并不限定于此。也可以在本发明的主旨的范围内适宜变更细微部分的结构。

Claims (4)

1.一种车辆的电源系统，其包括：
第一蓄电装置及第二蓄电装置，将电力供给至车辆的动力产生源中；
加温装置，消耗电力来对所述第一蓄电装置进行加温；
电力电路，设置有所述第一蓄电装置与所述第二蓄电装置及所述加温装置；
外部电力供给部，朝所述电力电路中供给所述车辆的外部的电力；
控制装置，控制所述电力电路及所述外部电力供给部；以及
温度获取部件，获取所述第一蓄电装置的温度；所述车辆的电源系统的特征在于，
所述外部电力供给部，包括：
电力输出部，输出外部电力；
供电线，连接所述电力输出部和所述加温装置；
充电线，连接所述电力输出部和所述电力电路；
供电接触器，设置于所述供电线上；以及
充电接触器，设置于所述充电线上；
所述控制装置在同时关闭所述供电接触器和打开所述充电接触器，利用从所述外部电力供给部供给的电力来驱动所述加温装置，由此利用所述加温装置对所述第一蓄电装置进行加温的第一加温控制的执行过程中，执行通过从所述第一蓄电装置及所述第二蓄电装置的一者朝另一者中放出电力来对所述第一蓄电装置进行加温的第二加温控制，在所述第一蓄电装置的温度变成规定温度以上后，通过打开所述供电接触器和关闭所述充电接触器，利用从所述外部电力供给部供给的电力对所述第一蓄电装置进行充电。
2.根据权利要求1所述的车辆的电源系统，其特征在于，
与所述第二蓄电装置相比，所述第一蓄电装置的输出重量密度低且能量重量密度高，
所述控制装置在所述第二加温控制中，首先进行通过从所述第一蓄电装置朝所述第二蓄电装置中放出电力来对所述第一蓄电装置进行加温的放电加温控制，然后进行通过从所述第二蓄电装置朝所述第一蓄电装置中放出电力而对所述第一蓄电装置进行充电来对所述第一蓄电装置进行加温的充电加温控制。
3.根据权利要求2所述的车辆的电源系统，其特征在于，
所述控制装置在所述第二加温控制中重复执行所述放电加温控制与所述充电加温控制，直至所述第一蓄电装置的温度变成所述规定温度以上为止。
4.根据权利要求2或3所述的车辆的电源系统，其特征在于，
当所述车辆正在行驶时，所述控制装置以将所述第二蓄电装置的蓄电量维持在事先决定的上限蓄电量以下的方式控制所述第二蓄电装置的充放电，在所述放电加温控制中，从所述第一蓄电装置朝所述第二蓄电装置中放出电力，直至所述第二蓄电装置的蓄电量变成比所述事先决定的上限蓄电量大的加温时上限蓄电量为止。
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