JP2008278561A - 電気機器および電気機器の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のバッテリ間での温度ばらつきの拡大を抑制することが可能な電気機器および電気機器の制御方法を提供する。
【解決手段】入出力制御部９６は、温度センサ１３，１４から温度値Ｔ１，Ｔ２をそれぞれ受けて、温度値Ｔ１，Ｔ２の差の絶対値である温度差ΔＴを算出する。入出力制御部９６は、温度差ΔＴを保つために必要なバッテリ１１，１２の入力電力（または出力電力）の目標値と、温度値との関係を定めるマップを記憶する。入出力制御部９６はこのマップと、温度センサ１３，１４からそれぞれ受ける温度値Ｔ１，Ｔ２とに基づいて、バッテリ１１，１２の各々の入力電力（または出力電力）の目標値を決定する。ハイブリッド制御部９２がインバータユニット２０、および昇圧コンバータ１５を制御することにより、バッテリ１１，１２に入出力される電力の値は目標値となるように制御される。
【選択図】図２

Description

本発明は電気機器および電気機器の制御方法に関し、特に、車両に搭載され、かつ、複数の蓄電装置を含む電気機器、および、その電気機器の制御方法に関する。

近年、電気自動車、ハイブリッド自動車および燃料自動車等のように、車両推進用の駆動源としてモータを採用し、そのモータを駆動する電力を蓄積する大容量の電池を搭載する車両が登場している。

特許第３６５５２７７号公報（特許文献１）は、複数の電源ステージをインバータに対して並列に接続した電源装置を開示する。複数の電源ステージの各々は、バッテリおよび双方向ブースト／バック・コンバータを含む。この電源装置では複数の電源ステージの各々に含まれるバッテリが均等に充放電されるように、各バッテリに対応する双方向ブースト／バック・コンバータが制御される。
特許第３６５５２７７号公報 特開２００４−５６９６２号公報 特開２００６−１７４５３５号公報 特開平１１−１８７５７７号公報 特開２００２−１０５０２号公報

特許第３６５５２７７号公報に開示された電源装置の場合、バッテリごとに充放電を制御することが可能である。しかしながら、複数のコンバータが必要となるので電源装置のコストが高くなる。

コスト削減のため、１つのコンバータに複数のバッテリを接続することが考えられる。しかしこの場合には充放電の制御がより複雑になることが起こり得る。特に、バッテリの内部抵抗は温度に応じて変化するため、充放電の制御においては温度ばらつきをできるだけ小さくする必要がある。

複数のバッテリの間で内部抵抗のばらつきがある場合には、内部抵抗の小さいバッテリほど多くの電力が入出力される。よって、そのバッテリの温度が上昇する。たとえば温度が高くなるほどバッテリの内部抵抗が小さくなる場合には、内部抵抗のばらつきはいっそう大きくなる。特に高い電流レート（たとえば１０Ｃ程度）でバッテリに対して電力を入出力すると、このような傾向が生じる可能性が高くなる。ここで１Ｃとは、１時間で理論電池容量を充電あるいは放電する場合の電池の電流値を意味する。

一般的に、バッテリ温度が予め定められた上限値まで上昇した場合には、バッテリを保護するためにそのバッテリの入出力電力が制限される。よって、大容量の電源を得るために複数のバッテリを備えていても、実際に入出力できる電力が想定した大きさよりも小さくなることが起こり得る。このため複数のバッテリ間での温度ばらつきができるだけ小さくなるように充放電を制御する必要がある。

本発明の目的は、複数のバッテリ間での温度ばらつきの拡大を抑制することが可能な電気機器および電気機器の制御方法を提供することである。

本発明は要約すれば、車両に搭載される電気機器である。電気機器は、各々が充放電可能な第１および第２の蓄電装置と、第１および第２の蓄電装置とが並列に接続される電力線と、電力線に対して電力を入出力する入出力部と、第１の蓄電装置の温度である第１の温度を検出する第１の温度検出部と、第２の蓄電装置の温度である第２の温度を検出する第２の温度検出部と、第１および第２の温度検出部がそれぞれ検出した第１および第２の温度と、第１および第２の温度の温度差とに基づいて、電力の目標値を設定する目標値設定部と、電力の値が目標値となるように入出力部を制御する制御部とを備える。

好ましくは、目標値設定部は、温度差が所定の値以下で保たれるように、目標値を設定する。

より好ましくは、目標値は、第１の蓄電装置に入出力される電力の第１の目標値と、第２の蓄電装置に入出力される電力の第２の目標値とを含む。目標値設定部は、温度差を所定の値に保つように第１および第２の温度に対して第１および第２の目標値をそれぞれ規定するマップを予め記憶する。目標値設定部は、マップと、第１および第２の温度検出部がそれぞれ検出した第１および第２の温度と、温度差とに基づいて、第１および第２の目標値を設定する。

さらに好ましくは、第１の目標値の第１の温度に対する変化率は、第１の温度が高くなるにつれて小さくなる。第２の目標値の第２の温度に対する変化率は、第２の温度が高くなるにつれて小さくなる。

本発明の他の局面に従うと、車両に搭載される電気機器の制御方法である。電気機器は、各々が充放電可能な第１および第２の蓄電装置と、第１および第２の蓄電装置とが並列に接続される電力線と、電力線に対して電力を入出力する入出力部とを備える。制御方法は、第１の蓄電装置の温度である第１の温度と、第２の蓄電装置の温度である第２の温度とを検出するステップと、第１および第２の温度と、第１および第２の温度の温度差とに基づいて、電力の目標値を設定するステップと、電力の値が目標値となるように入出力部を制御するステップとを備える。

本発明によれば、複数のバッテリ間での温度ばらつきの拡大を抑制することが可能になる。

以下において、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、本実施の形態の電気機器を備えるハイブリッド車両１００の主たる構成を示す図である。図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、電気機器１を備える。電気機器１は、バッテリ１１，１２と、温度センサ１３，１４と、昇圧コンバータ１５と、インバータユニット２０と、電動機（モータ）３０と、発電機（ジェネレータ）６０と、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）９０とを含む。ハイブリッド車両１００は、さらに、エンジン４０と、動力分割機構５０と、減速機７０と、駆動輪８０ａ，８０ｂと、アクセルペダル装置１１０と、アクセル開度センサ１２０と、車速センサ１３０とを備える。

バッテリ１１，１２は、充放電可能な蓄電装置である。バッテリ１１，１２は、たとえばニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池から構成され、昇圧コンバータ１５に
並列に接続される。なお二次電池に代えてキャパシタが蓄電装置として用いられてもよい。

温度センサ１３はバッテリ１１の温度を検出して温度値Ｔ１をＥＣＵ９０に出力する。温度センサ１４はバッテリ１２の温度を検出して温度値Ｔ２をＥＣＵ９０に出力する。

昇圧コンバータ１５は、バッテリ１１およびバッテリ１２から受ける直流電圧を昇圧して、その昇圧された直流電圧をインバータユニット２０に供給する。インバータユニット２０はバッテリ１１，１２から供給された直流電圧をモータ３０駆動用の交流電圧に変換する。なお、バッテリ１１，１２の電圧レベルがインバータユニット２０の入力電圧レベルに等しくてもよい。この場合には、バッテリ１１，１２がインバータユニット２０に並列に接続されることにより昇圧コンバータ１５を設けなくてもよくなる。

インバータユニット２０は、双方向の電力変換が可能なように構成され、モータ３０の回生制動動作による発電電力（交流電圧）およびジェネレータ６０による発電電力（交流電圧）を直流電圧に変換する。インバータユニット２０からの直流電圧は昇圧コンバータ１５によってバッテリ１１，１２の充電に適切な電圧に変換されて、バッテリ１１，１２が充電される。

エンジン４０は、ガソリン等を燃料とする内燃機関であり、燃料の燃焼による熱エネルギを駆動力となる運動エネルギに変換して出力する。動力分割機構５０は、エンジン４０からの出力を、減速機７０を介して駆動輪８０ａ，８０ｂへ伝達する経路と、ジェネレータ６０へ伝達する経路とに分割可能である。ジェネレータ６０は、動力分割機構５０を介して伝達されたエンジン４０からの出力によって回転されて発電する。ジェネレータ６０による発電電力は、昇圧コンバータ１５およびインバータユニット２０によって、バッテリ１１，１２の充電電力、あるいはモータ３０の駆動電力として用いられる。

モータ３０は、インバータユニット２０から供給された交流電圧によって回転駆動されて、その出力は、減速機７０を介して駆動輪８０ａ，８０ｂへ伝達される。また、モータ３０が駆動輪８０ａ，８０ｂの減速に伴って回転される回生制動動作時には、モータ３０は発電機として作用する。

アクセルペダル装置１１０は、運転者によって踏込まれるアクセルペダル１０５の踏力に応じたアクセル開度を設定する。アクセル開度センサ１２０は、アクセルペダル装置１１０と接続されて、アクセル開度に応じた出力電圧をＥＣＵ９０へ出力する。

車速センサ１３０は、駆動輪８０ａ，８０ｂの回転数から車速を検出して、検出結果をＥＣＵ９０に出力する。

ハイブリッド車両１００では、発進時および低速走行時、あるいは緩やかな坂を下るとき等の軽負荷時には、エンジン効率の低い領域を避けるために、エンジン４０の出力を用いることなく、モータ３０のみによる出力で走行する。すなわち、アクセル開度の小さい領域では、ハイブリッド車両１００は、モータ３０のみの出力により走行する。この場合には、暖機運転が必要な場合を除いてエンジン４０の運転が停止される。なお、暖機運転が必要な場合には、エンジン４０はアイドル運転される。

一方、アクセル開度が所定値より大きい通常走行時には、エンジン４０が始動され、エンジン４０からの出力は、動力分割機構５０によって駆動輪８０ａ，８０ｂの駆動力と、ジェネレータ６０での発電用駆動力とに分割される。ジェネレータ６０による発電電力は、モータ３０の駆動に用いられる。したがって、通常走行時には、エンジン４０による出
力をモータ３０からの出力でアシストして、駆動輪８０ａ，８０ｂが駆動される。ＥＣＵ９０は、動力分割機構５０による動力分割比率を、全体の効率が最大となるように制御する。

さらに、高加速時には、バッテリ１１，１２から供給される電力がモータ３０の駆動にさらに用いられて、駆動輪８０ａ，８０ｂの駆動力がさらに増加する。

減速および制動時には、モータ３０は、駆動輪８０ａ，８０ｂによって回転駆動されて発電する。モータ３０の回生発電によって回収された電力は、インバータユニット２０によって直流電圧に変換されてバッテリ１１，１２の充電に用いられる。さらに、車両停止時には、エンジン４０は自動的に停止される。

このように、ハイブリッド車両１００では、エンジン４０からの出力と電気エネルギを源としたモータ３０からの出力との組合せによって、すなわち車両状況に応じてエンジン４０およびモータ３０の運転を制御することにより燃費を向上させた車両運転を行なう。

図２は、図１の電気機器１の構成をより詳細に説明する図である。図２を参照して、バッテリ１１，１２はともに正極線ＰＬと負極線ＮＬとに接続される。

昇圧コンバータ１５は駆動信号ＰＷＣに応じて正極線ＰＬと負極線ＮＬとの間の電圧（バッテリ１１，１２からの直流電圧）を変換して、インバータユニット２０へ出力する。

インバータユニット２０は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに並列接続されるインバータ２０−１，２０−２を含む。インバータ２０−１，２０−２の各々は、たとえば、三相分のスイッチング素子を含むブリッジ回路から成る。

インバータ２０−１は、駆動信号ＰＷＭ１に応じてスイッチング動作を行なうことにより、昇圧コンバータ１５から出力される直流電力を交流電力に変換してジェネレータ６０（図１参照）へ出力する。これによりジェネレータ６０が駆動される。また、インバータ２０−１は駆動信号ＰＷＭ１に応じてスイッチング動作を行なうことにより、ジェネレータ６０の発電による交流電力を直流電力に変換して昇圧コンバータ１５へ出力する。

インバータ２０−２は、駆動信号ＰＷＭ２に応じてインバータ２０−１と同様の動作を行なう。つまりインバータ２０−２は、駆動信号ＰＷＭ２に応じてモータ３０（図１参照）を駆動したり、モータ３０の発電による交流電力を直流電力に変換して昇圧コンバータ１５へ出力したりする。

昇圧コンバータ１５はインバータ２０−１，２０−２から供給される交流電力を直流電力に変換してバッテリ１１，１２に出力する。バッテリ１１，１２は主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬを介して昇圧コンバータ１５から直流電力を受ける。これによりバッテリ１１，１２が充電される。

平滑コンデンサＣは、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に接続され、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに含まれる電力変動成分を低減する。

温度センサ１３はバッテリ１１内部の温度を検出して温度値Ｔ１を出力する。温度センサ１４はバッテリ１２内部の温度を検出して温度値Ｔ２を出力する。電圧センサ１８は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬ間の電圧値Ｖｈを検出する。電流センサ２２は、正極線ＰＬに流れる電流の電流値Ｉｂ（バッテリ１１，１２に対して入出力される電流値）を検出する。電圧センサ２４は、正極線ＰＬと負極線ＮＬとの間の電圧値（バッテリ１１
，１２の電圧値Ｖｂを検出する。

ＥＣＵ９０は、入出力制御部９６と、ハイブリッド制御部９２と、エンジン制御部９８とを含む。

入出力制御部９６は、電流センサ２２から電流Ｉｂの検出結果を受け、電圧センサ２４から電圧Ｖｈの検出結果を受ける。入出力制御部９６は、さらに、温度センサ１３，１４から温度値Ｔ１，Ｔ２をそれぞれ受けて、温度値Ｔ１，Ｔ２の差の絶対値である温度差ΔＴを算出する。入出力制御部９６は、温度差ΔＴを保つために必要なバッテリ１１，１２の入力電力（または出力電力）の目標値と、温度値との関係を定めるマップを記憶する。入出力制御部９６はこのマップと、温度センサ１３，１４からそれぞれ受ける温度値Ｔ１，Ｔ２とに基づいて、バッテリ１１，１２の各々の入力電力（または出力電力）の目標値を決定する。

入出力制御部９６は、バッテリ１１，１２の充電時には、温度値Ｔ１，Ｔ２、温度差ΔＴ、およびマップに基づいて算出したバッテリ１１，１２の入力電力の目標値を足し合わせて入力目標値Ｗｉｎを算出する。入出力制御部９６は、バッテリ１１，１２の放電時には、温度値Ｔ１，Ｔ２、温度差ΔＴおよびマップに基づいて算出したバッテリ１１，１２の出力電力の目標値を足し合わせて出力目標値Ｗｏｕｔを算出する。入出力制御部９６は、入力目標値Ｗｉｎおよび出力目標値Ｗｏｕｔをハイブリッド制御部９２に出力する。

エンジン制御部９８は、エンジン４０のスロットル制御を行なうとともに、エンジン４０のエンジン回転数を検出してハイブリッド制御部９２に出力する。

ハイブリッド制御部９２は、図示されない各センサから出力された信号、車速センサ１３０から出力された車速を示す信号、アクセル開度センサ１２０から出力されたアクセル開度を示す信号等を受けて、車両の駆動に要求されるパワー（トータルパワー）を算出すする。ハイブリッド制御部９２は、さらに、入出力制御部９６から入力目標値Ｗｉｎおよび出力目標値Ｗｏｕｔを受ける。

ハイブリッド制御部９２は、トータルパワーおよび出力目標値Ｗｏｕｔ（または入力目標値Ｗｉｎ）に基づいて、ハイブリッド車両１００をＥＶ走行させるか、ＨＶ走行させるかを判定する。ＥＶ走行とはモータ３０の駆動力のみによる走行であり、ＨＶ走行とは、エンジン４０とモータ３０とを併用した走行である。

ハイブリッド制御部９２は、ハイブリッド車両１００をＨＶ走行させる場合には、エンジンに要求する回転数とエンジンに要求するパワーとを算出する。ハイブリッド制御部９２はエンジン制御部９８に要求回転数と要求パワーとを出力し、エンジン制御部９８にエンジン４０のスロットル制御を行なわせる。

ハイブリッド制御部９２は、トータルパワーからエンジン要求パワーを差し引いた残りのパワーを算出し、その算出結果と出力目標値Ｗｏｕｔ（または入力目標値Ｗｉｎ）とに基づいて、ジェネレータ６０およびモータ３０の各々のトルク目標値と回転数目標値とを算出する。

ハイブリッド制御部９２は、電流センサ２２から電流Ｉｂの検出結果を受け、電圧センサ１８，２４から電圧Ｖｈの検出結果および電圧Ｖｂの検出結果をそれぞれ受ける。ハイブリッド制御部９２は、ジェネレータ６０の発生トルクおよび回転数がそれぞれトルク目標値および回転数目標値となるように駆動信号ＰＷＭ１を生成してインバータ２０−１を制御する。同様にハイブリッド制御部９２は、モータ３０の発生トルクおよび回転数がそ
れぞれトルク目標値および回転数目標値となるように駆動信号ＰＷＭ２を生成してインバータ２０−２を制御する。ハイブリッド制御部９２は、さらにジェネレータ６０およびモータ３０の各々のトルク目標値および回転数目標値に基づいて、駆動信号ＰＷＣを生成し、昇圧コンバータ１５へ出力する。

このようにハイブリッド制御部９２がインバータユニット２０、および昇圧コンバータ１５（必要に応じてエンジン４０）を制御することによりバッテリ１１，１２に入力される電力、およびバッテリ１１，１２から出力される電力は、それぞれ入力目標値Ｗｉｎおよび出力目標値Ｗｏｕｔとなるように制御される。

バッテリ１１，１２の間で内部抵抗がばらついた場合、内部抵抗の小さいバッテリに入出力される電力が大きくなる。これによりバッテリ１１，１２の温度差が大きくなる。多くの場合、バッテリの内部抵抗は温度が高くなるにつれて小さくなる。よって、たとえばバッテリ１１がバッテリ１２よりもその内部抵抗が小さい場合には、バッテリ１１に優先的に電力が入出力される。よってバッテリ１１の温度上昇分は、バッテリ１２の温度上昇分よりも大きくなる。

特に電力をバッテリに入出力するときの電流レートが高い場合（たとえば１０Ｃ程度）、短時間でバッテリ１１の温度が予め定められた上限値に達する。この場合、バッテリ１１を保護するためにバッテリ１１の入出力電力が制限される。しかし、バッテリ１１，１２が昇圧コンバータ１５に並列に接続されているため、バッテリ１１，１２の充放電を個別に制御できない。このためバッテリ１１の入出力電力を制限した場合には、バッテリ１１，１２の各々に入出力される電力の合計が小さくなる。

本実施の形態では、入出力制御部９６は、温度値Ｔ１，Ｔ２に基づいて、温度差ΔＴの広がりを抑制するように入力目標値Ｗｉｎ、出力目標値Ｗｏｕｔを定める。これにより、バッテリ１１，１２ともに大きな電力を入出力することができる。すなわち本実施の形態によればバッテリの性能を十分に発揮させることができるので大容量の電源を得ることが可能になる。

以下、本実施の形態の入出力制御についてより詳細に説明する。
バッテリ１１の消費電力がバッテリ１２の消費電力よりも大きければバッテリ１１の温度上昇が促進される。これによりバッテリ１１の内部抵抗がより小さくなる。バッテリ１１，１２の消費電力の合計が一定値に保たれていた場合、バッテリ１１の内部抵抗がより小さくなることによってバッテリ１１に入出力される電力がより大きくなるとともに、バッテリ１２に入出力される電力がより小さくなる。よって、バッテリ１１，１２の温度差が拡大する。

本実施の形態では、温度差ΔＴが所定値（たとえば５℃）以下に保たれるように、バッテリ１１，１２の電力の合計を制限する。これによりバッテリ１１，１２の温度上昇が抑制される。本実施の形態では、特に、温度が上昇しやすい（内部抵抗が小さい）バッテリ（たとえばバッテリ１１）の温度上昇が抑制されるので温度差ΔＴが拡大するのを抑制することができる。

図３は、ＥＣＵ９０が実行する処理を説明するフローチャートである。図３および図２を参照してハイブリッド制御部９２は、アクセル開度、車速等に基づいて車両の要求パワーすなわちトータルパワーを算出する（ステップＳ１）。次に入出力制御部９６は、温度センサ１３，１４からそれぞれ温度値Ｔ１，Ｔ２を取得し（ステップＳ２）、温度差ΔＴ（温度値Ｔ１，Ｔ２の差の絶対値）を算出する（ステップＳ３）。

ステップＳ４において、入出力制御部９６は、バッテリ１１，１２の放電時には温度値Ｔ１，Ｔ２、温度差ΔＴ、およびマップに基づいて、バッテリ１１の出力目標値（第１の出力目標値）およびバッテリ１２の出力目標値（第２の出力目標値）を決定する。同様にステップＳ４において、入出力制御部９６は、バッテリ１１，１２の充電時には温度値Ｔ１，Ｔ２、温度差ΔＴ、およびマップに基づいて、バッテリ１１の入力目標値（第１の入力目標値）およびバッテリ１２の入力目標値（第２の入力目標値）を決定する。

図４は、図３のステップＳ４の処理において入出力制御部９６が参照するマップを示す図である。このマップはたとえば入出力制御部９６の内部に記憶される。

図４を参照して、グラフの縦軸は、入力目標値および出力目標値（単位：ｋＷ）を示し、グラフの横軸はバッテリ温度（単位：℃）を示す。実線ｋ１，ｋ２，ｋ３は、それぞれ温度差ΔＴが５℃、１０℃、１５℃のときのバッテリ温度と入出力電力の制限値との関係を示す。たとえば実線ｋ１に示す関係に従って入出力電力の目標値が決定される場合、マップ上の領域は実線ｋ１を境にして領域ＲＧ１と領域ＲＧ２とに分かれる。領域ＲＧ１は、バッテリ１１，１２の温度差ΔＴを所定値（たとえば５℃）以下に保つことができる領域を示す。領域ＲＧ２は、バッテリ１１，１２の温度差ΔＴを所定値（たとえば５℃）以下に保つことができない領域を示す。なお実線ｋ２（または実線ｋ３）に示す関係に従って入出力電力の目標値が決定される場合にもマップ上の領域は実線ｋ２（または実線ｋ３）を境にして領域ＲＧ１と領域ＲＧ２とに分かれる。

実線ｋ１，ｋ２，ｋ３のいずれも、バッテリ温度が高くなるにつれて入出力電力の目標値の温度変化率が小さくなることを示す。バッテリ温度が高くなると内部抵抗は低くなるので、入出力電力は増える傾向にある。よって、バッテリ温度も上がりやすい。バッテリ温度が高いほど入出力電力の目標値の変化を抑制することにより、バッテリ温度のさらなる上昇を抑制できる。

入出力制御部９６は温度Ｔ１および温度差ΔＴに基づいて、温度差ΔＴが５℃以下となるようにバッテリ１１の入力値（または出力値）を定める。たとえば入出力制御部９６は実線ｋ１が示すバッテリ温度と入出力電力の目標値との関係から、温度Ｔ１に対応する入出力電力の目標値を算出する。そして、入出力制御部９６はその算出結果に適切な係数（たとえば０．９）を掛けた値をバッテリ１１の第１の入力目標値（または第１の出力目標値）に決定する。

入出力制御部９６は、さらに、温度Ｔ２、温度差ΔＴ、およびマップに基づいて、第１の入力目標値（または第１の出力目標値）を算出した方法と同様の方法によりバッテリ１２の第２の入力目標値（または第２の出力目標値）を決定する。

入出力制御部９６は第１および第２の入力目標値（または第１および第２の出力目標値）を合計して入力目標値Ｗｉｎ（または出力目標値Ｗｏｕｔ）を算出する。

なお、本実施の形態では図４に示すマップはバッテリ１１，１２に共通に用いられるが、バッテリ１１、１２にそれぞれ対応する２つのマップが用いられてもよい。

図３に戻り、ハイブリッド制御部９２は、車両の要求パワーおよび出力目標値Ｗｏｕｔ（または入力目標値Ｗｉｎ）に基づいて、ハイブリッド車両１００の走行をＥＶ走行またはＨＶ走行のいずれにすべきかを判定する（ステップＳ５）。たとえばハイブリッド制御部９２は、トータルパワーと出力目標値Ｗｏｕｔ（または入力目標値Ｗｉｎ）との差に基づいてハイブリッド車両１００をＥＶ走行させるかＨＶ走行させるかを決定する。たとえばその差が所定範囲内であればハイブリッド制御部９２はハイブリッド車両１００をＥＶ
走行させ、そうでなければハイブリッド制御部９２は、ハイブリッド車両１００をＨＶ走行させる。

ハイブリッド制御部９２は、ＥＶ走行の場合には、インバータ２０−１，２０−２および昇圧コンバータ１５を制御する（ステップＳ６）。ハイブリッド制御部９２は、ＨＶ走行の場合には、インバータ２０−１，２０−２および昇圧コンバータ１５を制御するだけでなく、エンジン制御部９８にエンジン４０の制御も行なわせる。（ステップＳ７）。ステップＳ６，Ｓ７の処理によって、バッテリ１１，１２の入力電力（または出力電力）が入力目標値Ｗｉｎ（または出力目標値Ｗｏｕｔ）の範囲内となるように制御される。

（変形例）
図５は、本実施の形態の電気機器の変形例を示す図である。図５および図１を参照して、ハイブリッド車両１００Ａは、電気機器１に代えて電気機器１Ａを備える点でハイブリッド車両１００と異なる。電気機器１Ａは、昇圧コンバータ１５に接続されるバッテリ１６、および、バッテリ１６の温度を検出して温度値Ｔ３をＥＣＵ９０に出力する温度センサ１７をさらに備える点で電気機器１と異なる。なお、図５に示すＥＣＵ９０の構成は図２に示す構成と同様であるので以後の説明は繰返さない。よって、以下では図２を適宜参照しながら変形例について説明する。

図６は、図５のＥＣＵ９０が実行する処理を説明するフローチャートである。図６および図２を参照して、ハイブリッド制御部９２は、アクセル開度、車速等に基づいて車両の要求パワーを算出する（ステップＳ１）。入出力制御部９６は、温度センサ１３，１４，１７から温度値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３をそれぞれ受ける（ステップＳ２Ａ）。入出力制御部９６は、温度値Ｔ１，Ｔ２の差の絶対値である温度差ΔＴ１、温度値Ｔ２，Ｔ３の差の絶対値である温度差ΔＴ２、温度値Ｔ３，Ｔ１の差の絶対値であるΔＴ３を算出する（ステップＳ３Ａ）。

入出力制御部９６は、温度値Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３、温度差ΔＴ１，ΔＴ２，ΔＴ３、および図４に示すマップに基づいてバッテリ１１，１２，１６の各々の入力目標値（または出力目標値）を算出する。入出力制御部９６は、各バッテリの入力目標値（または出力目標値）を合計して入力目標値Ｗｉｎ（または出力目標値Ｗｏｕｔ）を決定する（ステップＳ４Ａ）。なおステップＳ５以降の処理は図３のステップＳ５以降の処理と同様であるので以後の説明は繰返さない。このようにバッテリの個数が３つ、あるいは３つより多くても本実施の形態によれば、複数のバッテリ間の温度差が広がらないように入出力電力を制御することができる。

本実施の形態によれば、複数のバッテリに対して高い電流レート（たとえば１０Ｃ）で電力を入出力する場合に、特定のバッテリだけ温度が大きく上昇するのを防ぐことができる。これにより、そのバッテリの入出力電力が制限される結果、複数のバッテリ全体の入出力電力が小さくなるのを防ぐことができる。よって本実施の形態によれば大容量の電源を搭載する電気機器を実現できる。

なお、正極線ＰＬおよび負極線ＮＬは、本発明における「電力線」を構成し、昇圧コンバータ１５およびインバータユニット２０は、本発明における「入出力部」を構成する。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施の形態の電気機器を備えるハイブリッド車両１００の主たる構成を示す図である。 図１の電気機器１の構成をより詳細に説明する図である。 ＥＣＵ９０が実行する処理を説明するフローチャートである。 図３のステップＳ４の処理において入出力制御部９６が参照するマップを示す図である。 本実施の形態の電気機器の変形例を示す図である。 図５のＥＣＵ９０が実行する処理を説明するフローチャートである。

符号の説明

１，１Ａ 電気機器、１１，１２，１６ バッテリ、１３，１４，１７ 温度センサ、１５ 昇圧コンバータ、１８，２４ 電圧センサ、２０−１，２０−２ インバータ、２０ インバータユニット、２２ 電流センサ、３０ モータ、４０ エンジン、５０ 動力分割機構、６０ ジェネレータ、７０ 減速機、８０ａ，８０ｂ 駆動輪、９２ ハイブリッド制御部、９６ 入出力制御部、９８ エンジン制御部、１００，１００Ａ ハイブリッド車両、１０５ アクセルペダル、１１０ アクセルペダル装置、１２０ アクセル開度センサ、１３０ 車速センサ、Ｃ 平滑コンデンサ、ｋ１，ｋ２，ｋ３ 実線、ＭＮＬ 主負母線、ＭＰＬ 主正母線、ＮＬ 負極線、ＰＬ 正極線、ＲＧ１，ＲＧ２ 領域。

Claims (5)

1. 車両に搭載される電気機器であって、
   各々が充放電可能な第１および第２の蓄電装置と、
   前記第１および第２の蓄電装置とが並列に接続される電力線と、
   前記電力線に対して電力を入出力する入出力部と、
   前記第１の蓄電装置の温度である第１の温度を検出する第１の温度検出部と、
   前記第２の蓄電装置の温度である第２の温度を検出する第２の温度検出部と、
   前記第１および第２の温度検出部がそれぞれ検出した前記第１および第２の温度と、前記第１および第２の温度の温度差とに基づいて、前記電力の目標値を設定する目標値設定部と、
   前記電力の値が前記目標値となるように前記入出力部を制御する制御部とを備える、電気機器。
2. 前記目標値設定部は、前記温度差が所定の値以下で保たれるように、前記目標値を設定する、請求項１に記載の電気機器。
3. 前記目標値は、
   前記第１の蓄電装置に入出力される電力の第１の目標値と、
   前記第２の蓄電装置に入出力される電力の第２の目標値とを含み、
   前記目標値設定部は、前記温度差を前記所定の値に保つように前記第１および第２の温度に対して前記第１および第２の目標値をそれぞれ規定するマップを予め記憶するとともに、前記マップと、前記第１および第２の温度検出部がそれぞれ検出した前記第１および第２の温度と、前記温度差とに基づいて、前記第１および第２の目標値を設定する、請求項２に記載の電気機器。
4. 前記第１の目標値の前記第１の温度に対する変化率は、前記第１の温度が高くなるにつれて小さくなり、
   前記第２の目標値の前記第２の温度に対する変化率は、前記第２の温度が高くなるにつれて小さくなる、請求項３に記載の電気機器。
5. 車両に搭載される電気機器の制御方法であって、
   前記電気機器は、
   各々が充放電可能な第１および第２の蓄電装置と、
   前記第１および第２の蓄電装置とが並列に接続される電力線と、
   前記電力線に対して電力を入出力する入出力部とを備え、
   前記制御方法は、
   前記第１の蓄電装置の温度である第１の温度と、前記第２の蓄電装置の温度である第２の温度とを検出するステップと、
   前記第１および第２の温度と、前記第１および第２の温度の温度差とに基づいて、前記電力の目標値を設定するステップと、
   前記電力の値が前記目標値となるように前記入出力部を制御するステップとを備える、電気機器の制御方法。

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