JP2013165635A

JP2013165635A - 電動車両

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Publication number: JP2013165635A
Application number: JP2012267052A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Sakurai; 健櫻井; Hiroyuki Kanazawa; 紘行金澤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2012-01-10
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2013-08-22
Anticipated expiration: 2032-12-06
Also published as: CN103192729B; DE102013200133A1; US9421867B2; US20130175858A1; CN103192729A; JP5886734B2

Abstract

【課題】高圧蓄電装置又は外部電源から低圧蓄電装置を高効率に充電する電動車両を提供することを目的とする。
【解決手段】低圧蓄電装置２２を充電する降圧器であるＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電流Ｉｄｃを検出し、検出した出力電流ＩｄｃとＤＣ／ＤＣコンバータ２４の効率ηとに基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の効率ηが所定効率ηｔｈ以上になるように低圧蓄電装置２２に並列に接続される補機負荷２０の消費電力を制御することにより、高圧蓄電装置１４又は外部電源７０から低圧蓄電装置２２を高効率に充電することができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、電動機と、少なくとも前記電動機を駆動するための高圧蓄電装置と、前記高圧蓄電装置の電圧を降圧する降圧器と、前記降圧器の出力電流を制御する降圧器制御部と、を備える電動車両に関する。

従来から、電動車両において、高電圧の主バッテリから、低圧負荷を駆動する低電圧の補助バッテリへの充電を行う際に、容量の異なる大容量の主ＤＣ／ＤＣコンバータと小容量のサブＤＣ／ＤＣコンバータとを前記高電圧の主バッテリに接続し、状況に応じて、前記主ＤＣ／ＤＣコンバータ又は前記サブＤＣ／ＤＣコンバータを用いて前記補助バッテリを充電する技術が公表されている（特許文献１の図２）。

特開２０１１−５５６８２号公報

特許文献１には、前記電動車両の停止時には、小容量の前記サブＤＣ／ＤＣコンバータのみを用いて前記補助バッテリを充電し、前記電動車両の走行時には、前記小容量の前記サブＤＣ／ＤＣコンバータ及び大容量の前記主ＤＣ／ＤＣコンバータを適宜選択し前記補助バッテリを充電するように切り替えることで、効率よく前記補助バッテリに充電することができると記載されている（特許文献１の、［００３６］、［００３７］、[００５３]）。

しかしながら、上記従来技術に係る電動車両においては、ＤＣ／ＤＣコンバータを複数搭載する必要があり、コストの上昇や回路構成の複雑さを招くという問題がある。

この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、低コスト且つ簡易な構成で、高圧蓄電装置又は外部電源から低圧蓄電装置を高効率に充電することを可能とする電動車両を提供することを目的とする。

この発明に係る電動車両は、電動機と、少なくとも前記電動機を駆動するための高圧蓄電装置と、を備える電動車両において、前記電動車両の補機負荷を駆動する低圧蓄電装置と、前記高圧蓄電装置と前記低圧蓄電装置の間に配置され、前記高圧蓄電装置の電圧を降圧して前記低圧蓄電装置へ電力を供給可能な降圧器と、前記降圧器の低圧側に接続されると共に、前記低圧蓄電装置に並列に接続される前記補機負荷と、前記降圧器の出力電流を検出する出力電流検出部と、前記出力電流から定まる前記降圧器の効率が所定効率以上となるように、前記補機負荷の消費電力を制御することにより前記降圧器の前記出力電流を制御する降圧器制御部と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、低圧蓄電装置を充電する降圧器の出力電流を検出し、検出した前記出力電流と前記降圧器の効率とに基づいて、前記低圧蓄電装置に並列に接続される補機負荷の消費電力を制御して、前記降圧器の効率が所定効率以上になるようにしたので、降圧器が単一でよくなり、結果、低コスト且つ簡易な構成で、高圧蓄電装置又は外部電源から低圧蓄電装置を高効率に充電することができる。

この場合において、前記降圧器の前記効率は、少なくとも前記降圧器の前記出力電流の増加に伴って低下する特性であって、前記降圧器制御部は、前記出力電流の増加に応じて前記補機負荷の駆動時間を短時間にして前記補機負荷の前記消費電力を制御することで、前記降圧器を高効率に使用することができる。

さらに、前記低圧蓄電装置の温度を検出する蓄電装置温度検出部を備え、前記降圧器制御部は、前記降圧器の前記効率が前記所定効率以上であって、且つ前記低圧蓄電装置の前記温度が所定温度未満の条件を満足したとき、前記低圧蓄電装置の前記温度が低下するほど前記降圧器の出力電圧を増加させて前記低圧蓄電装置への充電を実行するようにしたので、前記低圧蓄電装置の温度に応じた適切な蓄電量を充電することができる。

さらに、前記高圧蓄電装置と前記降圧器との間に接続され、外部電源から前記高圧蓄電装置と前記低圧蓄電装置の両方に充電を実行する充電装置、を備え、前記降圧器制御部は、前記低圧蓄電装置の蓄電量を演算し、演算された前記蓄電量が所定量以上となったときに、前記降圧器を停止するようにしたので、前記低圧蓄電装置の前記蓄電量が所定以上となったときには、前記充電装置により前記高圧蓄電装置に対し集中的な充電が可能になる。

この発明によれば、低圧蓄電装置を充電する降圧器の出力電流を検出し、検出した前記出力電流と前記降圧器の効率とに基づいて、前記降圧器の効率が所定効率以上になるように前記低圧蓄電装置に並列に接続される補機負荷の消費電力を制御したので、高圧蓄電装置又は外部電源から低圧蓄電装置を高効率に充電することができる。

この発明の一実施形態に係る電動車両の構成を示すブロック図である。電動車両の要部動作の説明に供されるフローチャートである。図３Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流に対する効率を示す特性図、図３Ｂは、出力電流に対する許容時間の説明図である。一般負荷への入力電流の制限制御を示す説明図である。低圧蓄電装置の温度と充電電圧との対応図である。図６Ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電流に対する効率を示す特性図、図６Ｂは、効率と充電電圧との対応図である。

以下、この発明に係る電動車両の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、この発明の一実施形態に係る電動車両１０の構成を示すブロック図である。

この実施形態に係る電動車両１０は、基本的には、主負荷である走行用の電動機１２と、前記電動機１２を駆動するための電力を供給する、高電圧（高圧）の直流電圧Ｖｈを発生する高圧蓄電装置１４と、安全負荷１６と一般負荷１８とからなる補機負荷２０と、前記補機負荷２０を駆動するための電力を供給する、低電圧（低圧）の直流電圧Ｖｂを発生する低圧蓄電装置２２と、高圧蓄電装置１４と低圧蓄電装置２２の間に配置され、高圧蓄電装置１４の高電圧の直流電圧Ｖｈを低電圧の直流電圧Ｖｂに降圧して低圧蓄電装置（補機バッテリ）２２へ電力を供給可能な降圧器としてのＤＣ／ＤＣコンバータ２４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電流（直流電流）Ｉｄｃを検出する出力電流検出部としての電流センサ２６と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電流Ｉｄｃ等を制御（設定）する降圧器制御部としてのＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）３０と、を備える。

なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、後述するように、電動車両１０の外部の電源（外部電源）７０から充電装置５０を通じて発生される高電圧の直流電圧Ｖｈ（充電電圧）を低電圧の直流電圧Ｖｂに降圧して低圧蓄電装置２２へ充電電力を供給する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は、チョッパ型のダウンコンバータであり、ＤＣ／ＤＣコンバータ本体と、これを駆動する図示しない駆動回路及び前記駆動回路を通じて前記ＤＣ／ＤＣコンバータ本体を制御するＤＣ／ＤＣコンバータ制御部としてのＥＣＵ４６とを備える。

ＥＣＵ４６とＥＣＵ３０は、マイクロコンピュータを含む計算機であり、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリであるＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭも含む。）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）の他、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等の入出力装置、計時部としてのタイマ等を有しており、ＣＰＵがＲＯＭに記録されているプログラムを読み出し実行することで各種機能実現部（機能実現手段）、たとえば制御部、演算部、及び処理部等として機能する。

高圧蓄電装置１４と電動機１２との間には、開閉器３２と、平滑コンデンサ３４と、ＶＣＵ（ＶｏｌｔａｇｅＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ：電圧制御ユニット）３６と、平滑コンデンサ３８と、インバータとして機能するＰＤＵ（ＰｏｗｅｒＤｒｉｖｅＵｎｉｔ：電力駆動ユニット）４０とが配されている。

高圧蓄電装置１４は、リチウムイオン２次電池若しくはニッケル水素２次電池等の２次電池又はキャパシタ等のエネルギストレージであり、高圧蓄電装置１４（この実施形態ではリチウムイオン２次電池）で発生した高電圧の直流電圧Ｖｈが、双方向のＤＣ／ＤＣコンバータであるＶＣＵ３６によりさらに昇圧された高電圧の直流電圧とされ、この高電圧の直流電圧がインバータであるＰＤＵ４０を介して３相の交流電圧である駆動電圧に変換され、電動機１２が回転駆動される。

電動機１２の回転トルクは、トランスミッション（Ｔ／Ｍ）４２を介して車輪４４に伝達される。

電動機１２の降坂回生時等には、電動機１２は、発電機として機能し、電動機１２で発電された回生電力が、ＰＤＵ４０、ＶＣＵ３６を介して高圧蓄電装置１４等に供給され、高圧蓄電装置１４が充電され、さらに余剰な回生電力により、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４を通じて低圧蓄電装置２２が充電される。

低圧蓄電装置２２として、この実施形態では、公称電圧＋１２[Ｖ]の鉛蓄電池（鉛バッテリ）が用いられている。

前記高圧蓄電装置１４と前記ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の間には、外部電源７０に接続される充電プラグ４８を備える充電装置（ＣＨＧ：Ｃｈａｒｇｅｒ）５０が接続され、充電装置５０は、外部電源７０から供給される交流電力を高電圧の直流電圧Ｖｈに変換して、高圧蓄電装置１４に対する充電を実行すると共に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４を通じて低圧蓄電装置２２に対する充電を実行する。

図１では、充電装置５０から出力される充電電流Ｉｃｈｇが、高圧蓄電装置１４への充電電流ＩｂａｔとＤＣ／ＤＣコンバータ２４に入力される入力電流Ｉｄｃｉｎとに分岐され、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電流Ｉｄｃが低圧蓄電装置２２への充電電流Ｉｂと補機負荷２０への入力電流Ｉａとに分岐されて流されている状態を示している。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電流Ｉｄｃの値が電流検出部としての電流センサ２６により検出され、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４のＥＣＵ４６を通じて、低圧負荷等の制御を行うＥＣＵ３０に供給される。

また、補機負荷２０への入力電流Ｉａが電流検出部としての電流センサ５２を通じて検出され、充電電流Ｉｂ及び放電電流Ｉｄが電流検出部としての電流センサ５４を通じて検出され、低圧蓄電装置２２の温度Ｔｂが温度検出部としての温度センサ５６を通じて検出され、それぞれ、ＥＣＵ３０に供給される。

さらに、ＥＣＵ３０は、低圧蓄電装置２２の端子間電圧である直流電圧Ｖｂを検出する機能である電圧検出部（電圧センサ）としての機能も有し、この直流電圧Ｖｂの他、入力電流（充電電流）Ｉｂ、出力電流（放電電流）Ｉｄ及び温度Ｔｂを常時監視することにより低圧蓄電装置２２の蓄電量である充電状態ＳＯＣ（ＳｔａｔｅＯｆＣｈａｒｇｅ）を検出する。

安全負荷１６は、ヘッドライト及びブレーキ系統等の車両の安全性に係わる負荷であり、一般負荷１８は、オーディオ装置、空気調和装置、及びルームランプ等の車両の快適性に係わる負荷である。一般負荷１８の消費電力、換言すれば、入力電流Ｉｕは、ＥＣＵ３０により調節（制御）できるように構成されている。

ＥＣＵ３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４のＥＣＵ４６の他、充電装置５０（の図示しないＥＣＵ）、及び高圧蓄電装置１４（の図示しないＥＣＵ）と、破線で示すＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）等の車載の通信線５８を通じて双方向の通信が可能なように構成されている。

この実施形態に係る電動車両１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、この電動車両１０の要部動作について、降圧器制御部としてのＥＣＵ３０が実行する図２のフローチャートを参照しながら説明する。なお、この発明は、電動車両１０の走行時、アイドルストップ時、及び充電装置５０を使用した外部電源７０からの充電時等のいずれの場合にも適用可能であるが、ここでは、外部電源７０に充電装置５０を接続し、この充電装置５０を通じて、低圧蓄電装置２２を高効率下に短時間で充電する動作を中心に説明する。

ステップＳ１にて、ＥＣＵ３０は、低圧蓄電装置２２の充電状態ＳＯＣが閾値ＳＯＣｔｈ、例えば満充電状態あるいは満充電状態に近い充電状態にあるか否かを判定し、閾値ＳＯＣｔｈ未満の充電状態である場合には（ステップＳ１：ＮＯ）、ステップＳ２にて、ＥＣＵ４６を通じてＤＣ／ＤＣコンバータ２４が動作中（スイッチング素子がスイッチング中）であるか否かを判定する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２４が動作中である場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ステップＳ３にて、ＥＣＵ３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電流Ｉｄｃを電流センサ２６及びＥＣＵ４６を通じて検出する。

次いで、ステップＳ４にて、ＥＣＵ３０は、検出した出力電流Ｉｄｃの値に基づき、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の効率ηが、効率ηが良いと判定される所定効率である閾値効率ηｔｈ、例えば９０［％］以上であるか否かを判定する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の効率ηと出力電流Ｉｄｃとの関係は、予め、測定乃至設定され、図３Ａに示す特性６２として、ＥＣＵ３０のメモリ（記憶装置）中に格納されている。

図３Ａに示す特性６２、６４は、横軸が出力電流Ｉｄｃ［Ａ］であり、縦軸がＤＣ／ＤＣコンバータ２４の効率η［％］を示している。出力電流Ｉｄｃが、出力電流Ｉ２より小電流の領域では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４のスイッチング周波数を増加させて、破線で示す通常の特性６４よりも高効率化を図った実線で示す特性６２下でＤＣ／ＤＣコンバータ２４を使用している。すなわち、この実施形態では、実線の特性６２を利用している。

閾値効率ηｔｈ（ここでは、９０［％］）以上の効率ηは、出力電流Ｉ１から出力電流Ｉ２の比較的小電流の範囲で得られる。出力電流Ｉηｍａｘで、最大効率ηｍａｘが得られる。例として、出力電流Ｉ１は、十数アンペア程度、最大効率ηｍａｘが得られる出力電流Ｉηｍａｘが数十アンペア程度、最大電流の近傍の出力電流Ｉ６が、例えば１００アンペアを下回る程度の電流値である。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の効率ηは、少なくとも出力電流Ｉηｍａｘを上回る出力電流Ｉｄｃの増加に伴って低下する特性６２になっている点に留意する。

ステップＳ４の判定にて、ＥＣＵ３０は、効率ηが閾値効率ηｔｈ未満である場合には（ステップＳ４：ＮＯ、η＜ηｔｈ）、ステップＳ５において、出力電流Ｉｄｃが出力電流Ｉηｍａｘ以上であるか否かを判定する。

Ｉｄｃ＜Ｉηｍａｘ（ステップＳ５：ＮＯ）である場合には、出力電流Ｉｄｃは、出力電流Ｉ１未満の値となっていることが分かるので（Ｉｄｃ＜Ｉ１、Ｉ１〜Ｉηｍａｘの間では、ηはηｔｈ以上。）、出力電流Ｉｄｃがきわめて小さい値であり、次に説明する補機負荷２０の制御は行わずに、ステップＳ１に戻る。

その一方、ステップＳ５の判定において、出力電流Ｉｄｃが出力電流Ｉηｍａｘ以上の値となっているときには（Ｉｄｃ≧Ｉηｍａｘ、ステップＳ５：ＹＥＳ）、比較的に出力電流Ｉｄｃの値が大きいので、ステップＳ６の補機負荷制御を行い、低圧蓄電装置２２を早めに充電させる。

ステップＳ６の補機負荷制御は、ＥＣＵ３０による一般負荷１８に供給される入力電流Ｉｕの制限制御であり、図３Ｂに示すように、出力電流Ｉｄｃが出力電流Ｉ６と大電流の設定になっていた場合には、例えば、許容時間Ｔｎとして１０秒間のみ、出力電流Ｉ６での動作を許可し、その後、図４に示すように、所定時間Ｔｄｅｃの間、徐々に、あるいは階段状に、出力電流Ｉｄｃが出力電流Ｉηｍａｘとなるまで、一般負荷１８の入力電流Ｉｕを低減させ、出力電流Ｉηｍａｘを保持するよう入力電流Ｉｕを制御する。

同様に、ステップＳ６の補機負荷制御において、出力電流Ｉｄｃが出力電流Ｉ５となっていた場合には、１分間のみ出力電流Ｉ５での動作を許可し、その後、図４に示したように、徐々に、あるいは階段状に、出力電流Ｉｄｃが出力電流Ｉηｍａｘとなるまで、入力電流Ｉｕを低減させ、出力電流Ｉηｍａｘを保持するよう入力電流Ｉｕを制御する。

なお、直流電圧Ｖｂは一定であるので、入力電流Ｉｕを低減させることで、一般負荷１８の消費電力を低減することができ、その分、低圧蓄電装置２２への充電電流Ｉｂを大きくすることができる。このため、低圧蓄電装置２２を早めに充電することができる。

また、入力電流Ｉｕを低減させる一般負荷１８の制御としては、例えば、オーディオ装置の音量を低下させる、空気調和装置の電動コンプレッサ或いは空調ファン等の回転数を低下させる等であり、一般負荷１８内の消費電力の低減の優先順位は、予めＥＣＵ３０内に格納しておく。このように、電動車両１０の安全負荷１６ではなく、一般負荷１８に限定して、電力を絞ることが好ましい。

一方、ステップＳ４の判定において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の効率ηが閾値効率ηｔｈ以上である場合には（ステップＳ４：ＹＥＳ、η≧ηｔｈ）、ステップＳ７にて、低圧蓄電装置２２の温度Ｔｂを、温度センサ５６を通じて検出し、検出した温度Ｔｂが閾値温度Ｔｔｈ、例えば４０［℃］を下回る温度になっているか否かを判定する。

検出した温度Ｔｂが閾値温度Ｔｔｈ以上の温度になっている場合には（ステップＳ７：ＮＯ、Ｔｂ≧Ｔｔｈ）、低圧蓄電装置２２には、蓄電することができない或いは極めて困難であるので、ステップＳ８にて、低圧蓄電装置２２を保護するために、ＥＣＵ３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電圧、すなわち低圧蓄電装置２２の電圧Ｖｂ、この場合、充電電圧Ｖｃｈｇを、図５に示すように、最低充電電圧Ｖｃｍｉｎ、例えば、１３．９［Ｖ］以下の値に設定するよう、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４のＥＣＵ４６に指令する（Ｖｂ＝Ｖｃｈｇ←Ｖｃｍｉｎ）。

一方、ステップＳ７の判定にて、低圧蓄電装置２２の検出温度Ｔｂが閾値温度Ｔｔｈを下回る温度になっている場合には（ステップＳ７：ＹＥＳ、Ｔｂ＜Ｔｔｈ）、充電が可能であるので、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電圧、すなわち低圧蓄電装置２２の電圧Ｖｂ、この場合、充電電圧Ｖｃｈｇを、最低充電電圧Ｖｃｍｉｎ、例えば、１３．９［Ｖ］と最高充電電圧Ｖｃｍａｘ、例えば１４．５[Ｖ]との間のハッチングで示す領域内の電圧に、充電状態ＳＯＣ等に応じて設定し（ステップＳ９）、ＥＣＵ４６に指令する。このようにして、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電圧、すなわち低圧蓄電装置２２の電圧Ｖｂ、この場合、充電電圧Ｖｃｈｇが設定され、低圧蓄電装置２２に対する充電（蓄電）が促進される。

このようにして、低圧蓄電装置２２に対する充電は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電流Ｉｄｃが、図６Ａ（図３Ａの特性６２、６４を再掲示）、図６Ｂ（充電電圧Ｖｃｈｇ）に示すように、効率ηが閾値効率ηｔｈ以上の範囲で、実行される。

充電が継続されて、再びステップＳ１にて、ＥＣＵ３０は、低圧蓄電装置２２の充電状態ＳＯＣが閾値ＳＯＣｔｈ、ここでは満充電状態あるいは満充電状態に近い充電状態にあるか否かを判定し、閾値ＳＯＣｔｈ以上の充電状態ＳＯＣとなっていた場合には、ステップＳ１０にて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４を停止させる。これ以降、充電装置５０が充電プラグ４８を通じて外部電源７０に接続されている状態であれば、その外部電源７０により高圧蓄電装置１４のみを充電する。
なお、上述したステップＳ２の判定において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４が作動中ではない（非作動中の）場合には（ステップＳ２：ＮＯ）、ステップＳ１１にて、低圧蓄電装置２２の温度Ｔｂを温度センサ５６で検出し、ステップＳ１２にて、ステップＳ７〜Ｓ９の処理で説明したように、検出した温度Ｔｂ及びステップＳ１で検出した充電状態ＳＯＣに基づき、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電圧、すなわち低圧蓄電装置２２の電圧Ｖｂ、この場合、充電電圧Ｖｃｈｇを設定して（Ｖｂ＝Ｖｃｈｇ）、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４を起動する（ステップＳ１３）。以下、ステップＳ３以降の充電処理等を実行する。

以上説明したように上述した実施形態に係る電動車両１０は、電動機１２と、少なくとも電動機１２を駆動するための高圧蓄電装置１４と、を備える電動車両１０であり、電動車両１０の補機負荷２０を駆動する低圧蓄電装置２２と、高圧蓄電装置１４と低圧蓄電装置２２の間に配置され、高圧蓄電装置１４の電圧を降圧して低圧蓄電装置２２へ電力を供給可能な降圧器であるＤＣ／ＤＣコンバータ２４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の低圧側に接続されると共に、低圧蓄電装置２２に並列に接続される前記補機負荷２０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電流Ｉｄｃを検出する出力電流検出部としての電流センサ２６と、出力電流Ｉｄｃから定まるＤＣ／ＤＣコンバータ２４の効率ηが所定効率である閾値効率ηｔｈ以上となるように、補機負荷２０中、一般負荷１８の消費電力を制御することによりＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電流Ｉｄｃを制御する降圧器制御部としてのＥＣＵ３０と、を備える。

この実施形態によれば、単一のＤＣ／ＤＣコンバータ２４を用いて当該ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の効率ηが、所定効率である閾値効率ηｔｈ以上になるように制御しているので、低コスト且つ簡易な構成で、充電装置５０を通じて外部電源７０から又は高圧蓄電装置１４から低圧蓄電装置２２を高効率に充電することができる。

なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の効率ηは、特性６２に示すように、通常使用の出力電流Ｉｄｃの範囲では、少なくともＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電流Ｉｄｃの増加に伴って低下する特性６２になっているので、ＥＣＵ３０は、図２、図３Ａ、図３Ｂ、図４を参照して説明したように、出力電流Ｉｄｃの増加に応じて補機負荷２０中、一般負荷１８の駆動時間を短時間にして補機負荷２０の消費電力を制御することで、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４を高効率に使用することができる。

さらに、ＥＣＵ３０は、図５、図６Ａ、図６Ｂを参照して説明したように、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の効率ηが閾値効率ηｔｈ以上であって、且つ低圧蓄電装置２２の温度Ｔｂが所定の高温（所定温度）である閾値温度Ｔｔｈ未満の温度であるとの条件を満足したとき、低圧蓄電装置２２の温度Ｔｂが低下するほどＤＣ／ＤＣコンバータ２４の出力電圧、すなわち充電電圧Ｖｃｈｇ（＝Ｖｂ）を増加させて低圧蓄電装置２２への充電を実行するようにしたので、低圧蓄電装置２２の温度Ｔｂに応じた適切な蓄電量を充電することができる。

さらに、外部電源７０から高圧蓄電装置１４と低圧蓄電装置２２の両方に充電を実行する充電装置５０が動作しているとき、ＥＣＵ３０は、低圧蓄電装置２２の蓄電量である充電状態ＳＯＣを演算し、演算された充電状態ＳＯＣが所定量である閾値ＳＯＣｔｈ以上となったときに、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４の作動を停止するようにしたので、それ以降、充電装置５０により高圧蓄電装置１４に対し集中的な充電が可能になる。

なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

例えば、電動車両としては、電気自動車に限らず、ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車、燃料電池車両等、基本的に、高圧蓄電装置（燃料電池車両の場合は、例えば、その燃料電池）で電動機を駆動し、低圧蓄電装置で補機負荷を駆動する車両に適用することができる。

１０…電動車両１２…電動機
１４…高圧蓄電装置１８…一般負荷
２０…補機負荷２４…ＤＣ／ＤＣコンバータ
２６、５２、５４…電流センサ３０、４６…ＥＣＵ
５０…充電装置５６…温度センサ
７０…外部電源

Claims

電動機と、少なくとも前記電動機を駆動するための高圧蓄電装置と、を備える電動車両において、
前記電動車両の補機負荷を駆動する低圧蓄電装置と、
前記高圧蓄電装置と前記低圧蓄電装置の間に配置され、前記高圧蓄電装置の電圧を降圧して前記低圧蓄電装置へ電力を供給可能な降圧器と、
前記降圧器の低圧側に接続されると共に、前記低圧蓄電装置に並列に接続される前記補機負荷と、
前記降圧器の出力電流を検出する出力電流検出部と、
前記出力電流から定まる前記降圧器の効率が所定効率以上となるように、前記補機負荷の消費電力を制御することにより前記降圧器の前記出力電流を制御する降圧器制御部と、
を備えることを特徴とする電動車両。
請求項１記載の電動車両において、
前記降圧器の前記効率は、少なくとも前記降圧器の前記出力電流の増加に伴って低下する特性であって、
前記降圧器制御部は、
前記出力電流の増加に応じて前記補機負荷の駆動時間を短時間にして前記補機負荷の前記消費電力を制御する
ことを特徴とする電動車両。
請求項１又は２に記載の電動車両において、
さらに、前記低圧蓄電装置の温度を検出する蓄電装置温度検出部を備え、
前記降圧器制御部は、
前記降圧器の前記効率が前記所定効率以上であって、且つ前記低圧蓄電装置の前記温度が所定温度未満の条件を満足したとき、前記低圧蓄電装置の前記温度が低下するほど前記降圧器の出力電圧を増加させて前記低圧蓄電装置への充電を実行する
ことを特徴とする電動車両。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動車両において、
さらに、前記高圧蓄電装置と前記降圧器との間に接続され、外部電源から前記高圧蓄電装置と前記低圧蓄電装置の両方に充電を実行する充電装置、を備え、
前記降圧器制御部は、
前記低圧蓄電装置の蓄電量を演算し、演算された前記蓄電量が所定量以上となったときに、前記降圧器を停止する
ことを特徴とする電動車両。