JP2015159625A - 電動車両の電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】副蓄電装置の充電効率が高く、主蓄電装置の劣化が遅い電動車両の電源装置を提供する。
【解決手段】この電動車両１００のＥＣＵ８０は、メインバッテリ１０の温度ＴＢに応じた値の目標回転数ＲＴを冷却装置１５に与え、冷却装置１５に含まれる冷却ファンが目標回転数ＲＴで駆動している場合は、補機バッテリ７０のＳＯＣが１００％よりも小さな所定範囲ＳＯＣＬ〜ＳＯＣＨ内に収まるように主ＤＣ／ＤＣコンバータ６０を制御し、冷却ファンが目標回転数ＲＴで駆動していない場合は、補機バッテリ７０のＳＯＣが１００％になるように主ＤＣ／ＤＣコンバータ６０を制御する。
【選択図】図１

Description

この発明は電動車両の電源装置に関し、特に、主蓄電装置および副蓄電装置を搭載した電動車両の電源装置に関する。

従来より、ハイブリッド自動車、電気自動車などの電動車両には、車輪に結合されたモータを駆動させる電力を蓄えるメインバッテリ（主蓄電装置）と、車両内のオーディオ機器、ナビゲーション機器などの補機負荷を駆動させる直流電力を蓄える補機バッテリ（副蓄電装置）とが搭載されている。メインバッテリの端子間電圧は、降圧されて補機バッテリに供給される。

また、このような電動車両には、メインバッテリの劣化を抑制するため、メインバッテリの温度を所定範囲内に維持する冷却装置が搭載されている。冷却装置は、補機バッテリの直流電力によって駆動される。

また、特許文献１には、補機バッテリの充電効率を高めるとともにメインバッテリの直流電力の使用効率を高めるため、補機バッテリのＳＯＣ（State Of Charge)を１００％よりも小さな範囲に維持する電動車両が開示されている。

特開２０１２−８０６８９号公報

しかし、補機バッテリのＳＯＣを１００％よりも小さな範囲に維持すると、冷却装置の冷却能力が不足してメインバッテリの温度が上昇し、メインバッテリの劣化が速くなるという問題があった。

それゆえに、この発明の主たる目的は、副蓄電装置の充電効率が高く、主蓄電装置の劣化を抑制することが可能な電動車両の電源装置を提供することである。

この発明に係る電動車両の電源装置は、車輪と結合された電動機を駆動させる電力を蓄える主蓄電装置と、補機負荷を駆動させる直流電力を蓄える副蓄電装置と、主蓄電装置の電圧を降圧して副蓄電装置に与え、副蓄電装置を充電するＤＣ／ＤＣコンバータと、副蓄電装置から電源電圧を受けて目標駆動値に応じて駆動し、主蓄電装置を冷却する冷却装置と、主蓄電装置の温度を検出する第１の検出器と、副蓄電装置の充電量を検出する第２の検出器と、冷却装置の実駆動値を検出する第３の検出器と、第１〜第３の検出器の検出結果に基づいて動作し、主蓄電装置の温度に応じた値の目標駆動値を冷却装置に与え、冷却装置が目標駆動値で駆動している場合は、副蓄電装置の充電量が最大値よりも小さな予め定められた範囲内に収まるようにＤＣ／ＤＣコンバータを制御する第１の充電モードを実行し、冷却装置が目標駆動値で駆動していない場合は、副蓄電装置の充電量が予め定められた範囲よりも大きな値になるようにＤＣ／ＤＣコンバータを制御する第２の充電モードを実行する制御装置とを備えたものである。

したがって、上記電源装置によれば、冷却装置が目標駆動値で駆動している場合は副蓄電装置の充電量を最大値よりも小さな範囲に制限するので、副蓄電装置の充電効率を高めることができる。また、冷却装置が目標駆動値で駆動していない場合は副蓄電装置の充電量を予め定められた範囲よりも大きな値にするので、冷却装置の冷却能力を高めて主蓄電装置の劣化を抑制することができる。

好ましくは、予め定められた範囲よりも大きな値は副蓄電装置の充電量の最大値である。この場合は、冷却装置の冷却能力を最大に高めることができる。

好ましくは、制御装置は、目標駆動値と実駆動値との差が第１のしきい値よりも小さい場合は、冷却装置が目標駆動値で駆動していると判別して第１の充電モードを実行し、目標駆動値と実駆動値との差が第１のしきい値よりも大きい場合は、冷却装置が目標駆動値で駆動していないと判別して第２の充電モードを実行する。この場合は、冷却装置の目標駆動値と実駆動値との差が大きくなったときに、冷却装置の冷却能力を高めて主蓄電装置の劣化を抑制することができる。

好ましくは、制御装置は、第２の充電モードを実行している場合は、目標駆動値と実駆動値との差が第１のしきい値よりも大きかった期間における目標駆動値の最小値よりも予め定められた値だけ小さな第２のしきい値よりも目標駆動値が小さくなったときに、第２の充電モードを停止して第１の充電モードを実行する。この場合は、第１の充電モードと第２の充電モードが頻繁に切り換わるのを防止することができる。

好ましくは、制御装置は、目標駆動値が第１のしきい値よりも小さい場合は、冷却装置が目標駆動値で駆動していると判別して第１の充電モードを実行し、目標駆動値が第１のしきい値よりも大きい場合は、冷却装置が目標駆動値で駆動していないと判別して第２の充電モードを実行する。この場合は、冷却装置の実駆動値を検出することなく、冷却装置冷却装置の目標駆動値が大きくなったときに、冷却装置の冷却能力を高めて主蓄電装置の劣化を抑制することができる。

好ましくは、制御装置は、第２の充電モードを実行している場合は、第１のしきい値よりも予め定められた値だけ小さな第２のしきい値よりも目標駆動値が小さくなったときに、第２の充電モードを停止して第１の充電モードを実行する。この場合は、第１の充電モードと第２の充電モードが頻繁に切り換わるのを防止することができる。

好ましくは、制御装置は、主蓄電装置の温度が第３のしきい値よりも高い場合は、冷却装置が目標駆動値で駆動しているか否かを判別して第１または第２の充電モードを実行し、主蓄電装置の温度が第３のしきい値よりも低い場合は第１の充電モードを実行する。この場合は、主蓄電装置の温度が高い場合は、冷却装置の冷却能力を高めて主蓄電装置の劣化を抑制し、主蓄電装置の温度が低い場合は、第１の充電モードを実行して副蓄電装置の充電効率を高めることができる。

好ましくは、さらに、主蓄電装置の内部の圧力を検出する第４の検出器を備え、制御装置は、主蓄電装置の温度が第３のしきい値よりも低い場合であっても、主蓄電装置の温度が第３のしきい値よりも低い第４のしきい値よりも高く、かつ主蓄電装置の内部の圧力が第５のしきい値を超えている場合は、冷却装置が目標駆動値で駆動しているか否かを判別して第１または第２の充電モードを実行する。この場合は、主蓄電装置の温度が低い場合であっても、主蓄電装置の内圧が上昇しているときは、第２の充電モードを実行して主蓄電装置の温度上昇を抑制することができる。

好ましくは、副蓄電装置の充電量は副蓄電装置の電圧によって近似され、第２の検出器は副蓄電装置の電圧を副蓄電装置の充電量の近似値として検出し、制御装置は、第１の充電モード時は副蓄電装置の電圧が定格電圧よりも小さな予め定められた電圧範囲内に収まるようにＤＣ／ＤＣコンバータを制御し、第２の充電モード時は副蓄電装置の電圧が予め定められた電圧範囲よりも大きな値になるようにＤＣ／ＤＣコンバータを制御する。この場合は、副蓄電装置の充電量を簡単にモニタすることができる。

好ましくは、冷却装置は、主蓄電装置に送風する冷却ファンを含み、目標駆動値は冷却ファンの目標回転数であり、実駆動値は冷却ファンの実回転数である。この場合は、主蓄電装置は風によって冷却される。

好ましくは、冷却装置は、主蓄電装置を冷却させる冷媒を循環させるポンプを含み、目標駆動値はポンプの目標回転数であり、実駆動値はポンプの実回転数である。この場合は、主蓄電装置は冷媒によって冷却される。

以上のように、この発明によれば、副蓄電装置の充電効率を高めるとともに、主蓄電装置の劣化を抑制することができる。

この発明の実施の形態１による電動車両の構成を示す回路ブロック図である。 図１に示した補機バッテリの充電方法を示すフローチャートである。 図１に示した電動車両の動作を示すタイムチャートである。 図１に示した電動車両の動作を示す他のタイムチャートである。 この発明の実施の形態２による電動車両の構成を示す回路ブロック図である。 図５に示した補機バッテリの充電方法を示すフローチャートである。 実施の形態２の変更例を示すタイムチャートである。 実施の形態２の他の変更例を示すタイムチャートである。 実施の形態２のさらに他の変更例を示すタイムチャートである。 実施の形態２のさらに他の変更例を示すタイムチャートである。 実施の形態２のさらに他の変更例を示すタイムチャートである。 この発明の実施の形態３による電動車両における補機バッテリの充電方法を示すフローチャートである。 図１２で説明した電動車両の動作を示すタイムチャートである。 実施の形態３の変更例を示すタイムチャートである。 実施の形態３の他の変更例を示すタイムチャートである。

[実施の形態１]
図１は本発明の実施の形態１による電動車両１００の構成を示す回路ブロック図である。図１において、電動車両１００は、メインバッテリ１０と、電力制御ユニット（ＰＣＵ：Power Control Unit）２０と、モータジェネレータ３０と、動力伝達ギア４０と、車輪５０と、制動機構５５と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）８０とを備える。

メインバッテリ１０は、「主蓄電装置」の一例として示され、代表的にはリチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池により構成される。たとえば、メインバッテリ１０の出力電圧は２００Ｖ程度である。メインバッテリ１０には、温度検出器１１と圧力検出器１２が設けられている。

温度検出器１１は、メインバッテリ１０の温度ＴＢを検出し、その検出値を示す信号φＴＢをＥＣＵ８０に与える。圧力検出器１２は、メインバッテリ１０の内部の圧力ＰＢを検出し、その検出値を示す信号φＰＢをＥＣＵ８０に与える。メインバッテリ１０の劣化を抑制するため、信号φＴＢに基づいてメインバッテリ１０の温度は所定範囲に維持され、信号φＰＢに基づいてメインバッテリ１０の内部の圧力は所定範囲に維持される。

ＰＣＵ２０は、メインバッテリ１０の充放電電力を、モータジェネレータ３０を駆動制御するための電力に変換する。たとえば、モータジェネレータ３０は、永久磁石型の三相同期電動機で構成され、かつ、ＰＣＵ２０は、インバータ２６を含むように構成される。

モータジェネレータ３０の出力トルクは、減速機や動力分割機構によって構成される動力伝達ギア４０を介して車輪５０に伝達されて電動車両１００を走行させる。モータジェネレータ３０は、電動車両１００の回生制動時には、車輪５０の回転力によって発電することができる。そしてその発電電力は、ＰＣＵ２０によってメインバッテリ１０の充電電力に変換される。

制動機構５５は、車輪５０に対して機械的な制動力を発生する。制動機構５５は、代表的には、油圧の供給に応じて摩擦制動力を発生する油圧ブレーキによって構成される。電動車両１００のブレーキペダル操作時には、制動機構５５による機械制動力と、モータジェネレータ３０による回生制動力との和によって、ブレーキペダル操作に対応した全体制動力が確保される。

すなわち、ＥＣＵ８０は、検出器１１，１２などの検出結果とメインバッテリ１０の充電電力上限値Ｗｉｎとに基づいて、メインバッテリ１０が過充電とならない範囲内で、モータジェネレータ３０による回生制動力を発生させる。一方、全体制動力および回生制動力の差分は、制動機構５５による機械制動力によって確保される。したがって、メインバッテリ１０の充電が禁止されている場合には、制動機構５５のみが継続的に動作する必要が生じる。このようなケースでは、制動機構５５の過熱が懸念される。

なお、モータジェネレータ３０の他にエンジン（図示せず）が搭載されたハイブリッド自動車では、このエンジンおよびモータジェネレータ３０を協調的に動作させることによって、必要な電動車両１００の車両駆動力が発生される。この際には、エンジンの回転による発電電力を用いて、メインバッテリ１０を充電することも可能である。

すなわち、電動車両１００は、車両駆動力発生用の電動機を搭載する車両を示すものであり、エンジンおよび電動機により車両駆動力を発生するハイブリッド自動車、エンジンを搭載しない電気自動車、燃料電池車等を含む。

図示された電動車両１００の構成から、モータジェネレータ３０、動力伝達ギア４０および、車輪５０を除いた部分によって、「電動車両の電源装置」が構成される。以下では、電源装置の構成を詳細に説明する。

電力制御ユニット（ＰＣＵ）２０は、コンバータＣＮＶと、平滑コンデンサＣＨと、インバータ２６とを含む。コンバータＣＮＶは、電力線１５３ｐ，１５３ｇ間の直流電圧ＶＬと、電力線１５４ｐ，１５３ｇ間の直流電圧ＶＨとの間で直流電圧変換を行なうように構成される。

電力線１５３ｐ，１５３ｇは、システムメインリレーＳＭＲ１およびＳＭＲ２をそれぞれ介して、メインバッテリ１０の正極端子および負極端子とそれぞれ電気的に接続される。平滑コンデンサＣＨは、電力線１５４ｐ，１５３ｇに接続されて直流電圧を平滑する。同様に平滑コンデンサＣ０は電力線１５３ｐ，１５３ｇに接続されて、直流電圧ＶＬを平滑する。

コンバータＣＮＶは、電力用半導体スイッチング素子Ｑａ，Ｑｂと、リアクトルＬ０と平滑コンデンサＣ０とを含むチョッパ回路として構成される。電力用半導体スイッチング素子（以下、単に「スイッチング素子」とも称する）としては、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、電力用ＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタ、電力用バイポーラトランジスタなどが使用可能である。

スイッチング素子Ｑａ，Ｑｂの各々にはダイオードが逆並列に接続されている。コンバータＣＮＶは、電力線１５３ｐおよび電力線１５４ｐの間で双方向の電圧変換を実行できる。あるいは、上アーム素子であるスイッチング素子Ｑａをオン状態に固定する一方で下アーム素子であるスイッチング素子Ｑｂをオフ状態に固定して、電力線１５４ｐおよび１５３ｐの電圧を同一（ＶＨ＝ＶＬ）とするように、コンバータＣＮＶを動作させることもできる。

インバータ２６は、一般的な三相インバータであるので、詳細な回路構成については図示を省略する。たとえば、各相に上アーム素子および下アーム素子を配置するとともに、各相での上下アーム素子の接続点がモータジェネレータ３０の対応相の固定子コイル巻線と接続されるように、インバータ２６は構成される。

電動車両１００の走行時には、インバータ２６は、各スイッチング素子がＥＣＵ８０によってオン／オフ制御されることによって、電力線１５４ｐの直流電圧を三相交流電圧に変換してモータジェネレータ３０へ供給する。あるいは、電動車両１００の回生制動動作時には、インバータ２６は、モータジェネレータ３０からの交流電圧を直流電圧に変換して、電力線１５４ｐへ出力するように、各スイッチング素子がＥＣＵ８０によってオン／オフ制御される。

ＥＣＵ８０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリを内蔵した電子制御ユニットにより構成され、当該メモリに記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、検出器１１，１２，１６，７１などによる検出値を用いた演算処理を行なうように構成される。あるいは、ＥＣＵ８０の少なくとも一部は、電子回路等のハードウェアにより所定の数値・論理演算処理を実行するように構成されてもよい。ＥＣＵ８０は、電動車両１００の車両走行時および外部充電時における制御機能を有するブロックとして包括的に表記される。ＥＣＵ８０は、電力線１５５ｐから低電圧系の電源電圧を供給されることによって動作する。ＥＣＵ８０は、「制御装置」を構成する。

電動車両１００の電源装置は、低電圧系（補機系）の構成として、主ＤＣ／ＤＣコンバータ６０と、補機バッテリ７０と、電力線１５５ｐとを含む。補機バッテリ７０は、電力線１５５ｐに接続される。補機バッテリ７０は、「副蓄電装置」の一例として示される。たとえば、補機バッテリ７０は、鉛蓄電池によって構成される。補機バッテリ７０の出力電圧は、低電圧系の電源電圧Ｖｓに相当する。この電源電圧Ｖｓの定格値は、メインバッテリ１０の出力電圧よりも低く、たとえば１２Ｖ程度である。

補機バッテリ７０には、補機バッテリ７０のＳＯＣを検出するＳＯＣ検出器７１が設けられている。ＳＯＣ検出器７１は、補機バッテリ７０の端子間電圧Ｖｓ、電流、および温度に基づいて補機バッテリ７０のＳＯＣを検出し、その検出値を示す信号φＳＢをＥＣＵ８０に与える。ＳＯＣ検出器７１は、たとえば、補機バッテリ７０の端子間電圧Ｖｓを検出する電圧検出器と、補機バッテリ７０の充電電流および放電電流を検出する電流検出器と、補機バッテリ７０の温度を検出する温度検出器と、３つの検出器の検出値に基づいて補機バッテリ７０のＳＯＣを求め、求めたＳＯＣを示す信号ＳＢを出力する演算部とを含む。

補機バッテリ７０のＳＯＣは、信号φＳＢに基づき、１００％（最大）、またはそれよりも小さな所定範囲（下限値ＳＯＣＬと上限値ＳＯＣＨの間の範囲）になるように調整される。補機バッテリ７０のＳＯＣを１００％よりも小さな所定範囲ＳＯＣＬ〜ＳＯＣＨに制限するのは、補機バッテリ７０の充電効率を高めるためである。ただし、補機バッテリ７０の直流電力が不足した場合には、補機バッテリ７０のＳＯＣの制限を停止し、補機バッテリ７０のＳＯＣが１００％になるように補機バッテリ７０を充電する。また、電動車両１００の外部から充電電力を受ける場合には、補機バッテリ７０をリフレッシュするために補機バッテリ７０のＳＯＣを１００％にする。

主ＤＣ／ＤＣコンバータ６０の出力側は、電力線１５５ｐと接続される。主ＤＣ／ＤＣコンバータ６０の入力側は、電力線１５３ｐ，１５３ｇと接続される。主ＤＣ／ＤＣコンバータ６０は、メインバッテリ１０の出力電力を補機系電力（電源電圧Ｖｓレベル）に変換して、電力線１５５ｐに出力する。この電力変換により、メインバッテリ１０の出力電圧（直流電圧ＶＬ）が、補機系の電源電圧Ｖｓに降圧される。主ＤＣ／ＤＣコンバータ６０は、代表的には、半導体スイッチング素子（図示せず）を含むスイッチングレギュレータであり、公知の任意の回路構成を適用することができる。主ＤＣ／ＤＣコンバータ６０は、ＥＣＵ８０によって制御され、補機バッテリ７０のＳＯＣが１００％または所定範囲ＳＯＣＬ〜ＳＯＣＨになるように電源電圧Ｖｓを調整する。

電力線１５５ｐには、低電圧系の補機負荷群９５が接続される。補機負荷群９５は、たとえば、オーディオ機器、ナビゲーション機器、照明機器（ハザードランプ、室内灯、ヘッドランプ等）等を含む。これらの補機負荷群９５は、車両走行中および外部充電時のそれぞれにおいて、ユーザ操作に応じて作動することによって補機バッテリ７０の電力を消費する。

また、電力線１５５ｐには、メインバッテリ１０を冷却してメインバッテリ１０の温度を所定範囲に維持させる冷却装置１５が接続される。冷却装置１５は、メインバッテリ１０に送風する冷却ファンを含む。冷却ファンは、電源電圧Ｖｓによって駆動され、ＥＣＵ８０からの目標回転数（目標駆動値）ＲＴに応じた回転数で回転する。電源電圧Ｖｓが定格電圧である場合は、冷却ファンの実回転数ＲＡ（実際の回転数）は目標回転数ＲＴに略一致する。しかし、補機バッテリ７０のＳＯＣを所定範囲ＳＯＣＬ〜ＳＯＣＨに制限したために電源電圧Ｖｓが定格電圧よりも低下した場合において、目標回転数ＲＴが高いときは、冷却ファンの実回転数ＲＡは目標回転数ＲＴよりも低下してしまう。

冷却装置１５には、回転数検出器１６が設けられている。回転数検出器１６は、冷却ファンの実回転数ＲＡ（回／秒）を検出し、検出値を示す信号φＲＡをＥＣＵ８０に与える。ＥＣＵ８０は、温度検出器１１の出力信号φＴＢに基づいて、メインバッテリ１０の温度ＴＢに応じた値の目標回転数ＲＴを生成する。

また、ＥＣＵ８０は、冷却装置１５のファンが目標回転数ＲＴで駆動している場合は、補機バッテリ７０のＳＣＯが所定範囲ＳＯＣＬ〜ＳＯＣＨ内に収まるように主ＤＣ／ＤＣコンバータ６０を制御する。また、ＥＣＵ８０は、冷却装置１５のファンが目標回転数ＲＴよりも低い回転数で駆動している場合は、補機バッテリ７０のＳＯＣが１００％になるように主ＤＣ／ＤＣコンバータ６０を制御する。

さらに、電動車両１００の電源装置は、メインバッテリ１０の外部充電系の構成として、充電コネクタ１０５と、ＬＣフィルタ１３０と、充電器２００と、リレーＲＬ１，ＲＬ２とを含む。

充電コネクタ１０５は、外部電源４００と接続された状態である充電ケーブルの充電プラグ４１０と接続されることによって、外部電源４００と電気的に接続される。なお、充電ケーブルには、外部電源４００の充電経路を遮断するためのリレー４０５が内蔵されているものとする。一般的には、外部電源４００は商用交流電源で構成される。

なお、図１に示す構成に代えて、外部電源４００と電動車両１００とを非接触のまま電磁的に結合して電力を供給する構成、具体的には外部電源４００側に一次コイルを設けるとともに、車両１００側に二次コイルを設け、一次コイルと二次コイルとの間の相互インダクタンスを利用して、外部電源４００から電動車両１００へ電力を供給してもよい。このような外部充電を行なう場合でも、外部電源４００からの供給電力を変換するＬＣフィルタ１３０以降の構成は共通化できる。

電力線１５１は、充電コネクタ１０５および充電器２００の間を電気的に接続する。ＬＣフィルタ１３０は、電力線１５１に介挿接続されて、交流電圧の高調波成分を除去する。充電器２００は、電力線１５１に伝達された、外部電源４００からの交流電圧を、メインバッテリ１０を充電するための直流電圧に変換する。変換された直流電圧は、電力線１５２ｐ，１５２ｇの間へ出力される。このとき、電力線１５２ｐ，１５２ｇの直流電圧は、メインバッテリ１０の充電に適した電圧レベルに制御される。

リレーＲＬ１は、電力線１５２ｐおよびメインバッテリ１０の正極の間に電気的に接続される。リレーＲＬ２は、電力線１５２ｇおよびメインバッテリ１０の負極の間に電気的に接続される。

リレーＲＬ１，ＲＬ２およびシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２の各々は、代表的には、図示しない励磁回路による励磁電流の供給時に閉成（オン）する一方で、励磁電流の非供給時には開放（オフ）される電磁リレーにより構成される。ただし、通電経路の導通（オン）／遮断（オフ）を制御可能な開閉器であれば、任意の回路要素を当該リレーもしくはシステムメインリレーとして使用することができる。

ＥＣＵ８０は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ２およびリレーＲＬ１，ＲＬ２のオン／オフを制御するための、制御指令信号ＳＭ１，ＳＭ２，ＳＲ１，ＳＲ２を生成する。制御指令信号ＳＭ１，ＳＭ２およびＳＲ１，ＳＲ２の各々に応答して、補機バッテリ７０を電源として、対応するシステムメインリレーまたはリレーの励磁電流が発生される。

図２は、補機バッテリ７０の充電方法を示すフローチャートである。図２のステップＳ１においてＥＣＵ８０は、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第１のしきい値温度Ｔｔｈ１以上（ＴＢ≧Ｔｔｈ１）であるか否かを判別する。第１のしきい値温度Ｔｔｈ１は、メインバッテリ１０の入出力制限開始温度ＴＵよりも所定温度Ｔ１だけ低い温度である（Ｔｔｈ１＝ＴＵ−Ｔ１）。

このステップＳ１を設けたのは、メインバッテリ１０の温度ＴＢが入出力制限開始温度ＴＵ以上になるとメインバッテリ１０の入出力が制限され、エンジンの作動頻度が高まって電動車両１００の燃費が悪化するので、ＴＢがＴＵ以上になる前に補機バッテリ７１のＳＯＣを１００％にして冷却装置１５の冷却能力を大きくし、メインバッテリ１０の温度ＴＢをＴｔｈ１よりも低く維持するためである。

ステップＳ１においてＴＢ≧Ｔｔｈ１ではないと判別した場合は、ステップＳ２においてメインバッテリ１０の内部の圧力ＰＢがしきい値圧力Ｐｔｈ以上（ＰＢ≧Ｐｔｈ)で、かつメインバッテリ１０の温度ＴＢが第２のしきい値温度Ｔｔｈ２以上（ＴＢ≧Ｔｔｈ２）であるか否かを判別する。第２のしきい値温度Ｔｔｈ２は、メインバッテリ１０の入出力制限開始温度ＴＵよりも所定温度Ｔ２だけ低い温度である（Ｔｔｈ２＝ＴＵ−Ｔ２）。ただし、Ｔ２＞Ｔ１である。

このステップＳ２を設けたのは、副反応熱によってメインバッテリ１０の温度ＴＢが上昇している場合（すなわちＰＢ≧Ｐｔｈの場合）はメインバッテリ１０の発熱量が大きいので、ステップＳ１の第１のしきい値温度Ｔｔｈ１よりも低い温度Ｔｔｈ２で冷却装置１５の冷却能力を増大させ、メインバッテリ１０の温度上昇を抑制するためである。

ステップＳ２においてＰＢ≧ＰｔｈかつＴＢ≧Ｔｔｈ２ではないと判別した場合は、ステップＳ３において補機バッテリ７０のＳＯＣが１００％よりも小さな範囲ＳＯＣＬ〜ＳＯＣＨになるように主ＤＣ／ＤＣコンバータ６０を制御し、ステップＳ１に戻る。補機バッテリ７０のＳＯＣを１００％よりも小さな範囲ＳＯＣＬ〜ＳＯＣＨに制限すると、補機バッテリ７０の充電効率が高くなり、電動車両１００の燃費が良くなる。

ステップＳ１においてＴＢ≧Ｔｔｈ１であると判別した場合は、ステップＳ４において冷却装置１５に含まれる冷却ファンの目標回転数ＲＴと実回転数ＲＡの差が第１のしきい値回転数Ｒｔｈ１以上（ＲＴ−ＲＡ≧Ｒｔｈ）であるか否かを判別する。ＲＴ−ＲＡ≧Ｒｔｈでない場合は、冷却ファンは目標回転数ＲＴに近い回転数ＲＡで回転駆動しているので、ステップＳ３に進む。

ステップＳ４においてＲＴ−ＲＡ≧Ｒｔｈであると判別した場合は、補機バッテリ７０の電圧Ｖｓが低下して冷却ファンが目標回転数ＲＴで回転駆動できていないので、ステップＳ５において補機バッテリ７０のＳＯＣが１００％になるように主ＤＣ／ＤＣコンバータ６０を制御し、ステップＳ１に戻る。

図３（ａ）〜（ｅ）は電動車両１００の動作を例示するタイムチャートであり、特に同図（ａ）は冷却装置１５に含まれる冷却ファンの目標回転数ＲＴおよび実回転数ＲＡを示し、同図（ｂ）はメインバッテリ１０の温度ＴＢを示し、同図（ｃ）は補機バッテリ７０の充電モードを示し、同図（ｄ）はメインバッテリ１０への入力量を示し、同図（ｅ）は燃費ＦＣを示している。

また、図３（ａ）〜（ｅ）では、本発明を実線で示し、従来を点線で示している。また、冷却ファンの目標回転数ＲＴは、所定の周期で三角波状に変化し、最低値から最高値まで一定の傾きで増加し、最高値から最低値まで一定の傾きで減少するものとする。また、補機バッテリ７０のＳＯＣを所定範囲ＳＯＣＬ〜ＳＯＣＨに維持する充電モードを第１の充電モードＭ１とし、補機バッテリ７０のＳＯＣを１００％にする充電モードを第２の充電モードＭ２とする。

また、メインバッテリ１０に一定の電力が供給され、メインバッテリ１０の温度ＴＢは徐々に上昇するものとする。メインバッテリ１０の内部の圧力ＰＢはしきい値圧力Ｐｔｈよりも低いものとする（ＰＢ＜Ｐｔｈ）。したがって、図２のフローチャートでは、ステップＳ２からステップＳ３に進む。

時刻ｔ０〜ｔ１では、メインバッテリ１０の温度ＴＢは第１のしきい値温度Ｔｔｈ１よりも低い範囲（ＴＢ＜Ｔｔｈ１）で徐々に上昇する。ＴＢ＜Ｔｔｈ１であるので、第１の充電モードＭ１が実行され、メインバッテリ１０の入力量Ｗｉｎは最高値に維持され、燃費ＦＣも最高値に維持される。

冷却ファンの目標回転数ＲＴが所定値ＲＴＭ（図では最高値と最低値の中間値）よりも低い場合は、冷却ファンは目標回転数ＲＴに追随して回転駆動し、実回転数ＲＡは目標回転数ＲＴに等しくなる。しかし、冷却ファンの目標回転数ＲＴが所定値ＲＴＭよりも高くなると、補機バッテリ７０の電力が不足し、冷却ファンは目標回転数ＲＴに追随して回転駆動できず、実回転数ＲＡはＲＴＭ一定になる。

メインバッテリ１０の温度ＴＢが第１のしきい値温度Ｔｔｈ１に到達し（ＴＢ≧Ｔｔｈ１）、かつ冷却ファンの目標回転数ＲＴと実回転数ＲＡの差が第１のしきい値回転数Ｒｔｈ１に到達すると（ＲＴ−ＲＡ≧Ｒｔｈ）、充電モードがＭ１からＭ２に切換えられる（時刻ｔ１）。第２の充電モードＭ２では、補機バッテリ７０のＳＯＣが１００％になるので、電力不足が解消されて冷却ファンは目標回転数ＲＴに追随して回転駆動し、実回転数ＲＡは目標回転数ＲＴに等しくなる。

なお、従来は第１の充電モードＭ１だけが設けられていたので、冷却ファンの電力が不足した場合は、冷却ファンは目標回転数ＲＴに追随して回転駆動できず、実回転数ＲＡは目標回転数ＲＴよりも低い値で飽和する。このため、メインバッテリ１０の温度ＴＢは、本発明よりも従来の方が高くなる。ただし、充電モードをＭ１からＭ２に切換えた時点では、本発明の燃費ＦＣは従来の燃費よりも若干低下する。

冷却ファンの目標回転数ＲＴが低下して所定値ＲＴＭに到達すると（時刻ｔ２）、実回転数ＲＡが目標回転数ＲＴに略等しくなるので、充電モードがＭ２からＭ１に切換えられ、燃費ＦＣは比較的高いレベルに維持される。

なお、従来の電動車両では、メインバッテリ１０の温度ＴＢが入出力制限開始温度ＴＵに到達し（時刻ｔ２）、メインバッテリ１０の入力量Ｗｉｎが低下し、燃費ＦＣが急に低下する。

本発明において、冷却ファンの目標回転数ＲＴが所定値ＲＴＭよりも再び高くなると、補機バッテリ７０の電力が不足し、冷却ファンは目標回転数ＲＴに追随して回転駆動できず、実回転数ＲＡはＲＴＭ一定になり、充電モードがＭ１からＭ２に切換えられる（時刻ｔ３）。また、時刻ｔ４では、メインバッテリ１０の温度ＴＢが入出力制限開始温度ＴＵに到達し、メインバッテリ１０の入力量Ｗｉｎが低下し、燃費ＦＣが低下する。

図３（ａ）〜（ｅ）から分かるように、本発明によれば、メインバッテリ１０の温度ＴＢの上昇率を従来よりも小さく抑制することができる。このため、ＴＢが入出力制限開始温度ＴＵに到達するのを遅らせることができ、メインバッテリ１０の入力量Ｗｉｎを高いレベルに維持することができ、燃費ＦＣを改善することができる。図３（ｅ）において、領域Ａの面積は本発明による燃費ＦＣの悪化分を示し、領域Ｂの面積は本発明による燃費ＦＣの向上分を示している。したがって、従来よりも燃費ＦＣが改善されている。

図４（ａ）〜（ｆ）は電動車両１００の動作を例示するタイムチャートであり、特に同図（ａ）は冷却装置１５に含まれる冷却ファンの目標回転数ＲＴおよび実回転数ＲＡを示し、同図（ｂ）はメインバッテリ１０の内部の圧力ＰＢを示し、同図（ｃ）はメインバッテリ１０の温度ＴＢを示し、同図（ｄ）は補機バッテリ７０の充電モードを示し、同図（ｅ）はメインバッテリ１０への入力量を示し、同図（ｆ）は燃費ＦＣを示している。

図３（ａ）〜（ｅ）ではメインバッテリ１０の内部の圧力ＰＢがしきい値圧力Ｐｔｈよりも低い場合について示したが、図４（ａ）〜（ｅ）ではメインバッテリ１０の内部の圧力ＰＢが徐々に上昇し、時刻ｔ１においてＰＢがＰｔｈに到達した場合が示されている。

また、図３（ａ）〜（ｅ）ではＰＢ＜Ｐｔｈであるので、メインバッテリ７０の温度ＴＢと第２のしきい値温度Ｔｔｈ２との高低は判別しなかったが、図４（ａ）〜（ｅ）ではＰＢ≧Ｐｔｈの場合があるので、ＴＢとＴｔｈ２の高低も判別される。

すなわち時刻ｔ０〜ｔ１において、メインバッテリ１０の内部の圧力ＰＢと温度ＴＢが徐々に上昇する。時刻ｔ１において、メインバッテリ１０の内部の圧力ＰＢがしきい値圧力Ｐｔｈに到達し（ＰＢ≧Ｐｔｈ)、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第２のしきい値温度Ｔｔｈ２に到達し（ＴＢ≧Ｔｔｈ２）、さらに冷却ファンの目標回転数ＲＴと実回転数ＲＡの差が第１のしきい値回転数Ｒｔｈ１に到達すると（ＲＴ−ＲＡ≧Ｒｔｈ１）、充電モードがＭ１からＭ２に切換えられる。

第２の充電モードＭ２では、補機バッテリ７０のＳＯＣが１００％になるので、電力不足が解消され、冷却ファンは目標回転数ＲＴに追随して回転駆動し、実回転数ＲＡは目標回転数ＲＴに等しくなる。他の動作は、図３（ａ）〜（ｅ）で示した動作と同じであるので、その説明は繰り返さない。

以上のように、この実施の形態１では、冷却装置１５に含まれる冷却ファンが目標回転数ＲＴで駆動している場合は補機バッテリ７０のＳＯＣを１００％よりも小さな範囲ＳＯＣＬ〜ＳＯＣＨに制限するので、補機バッテリ７０の充電効率を高めることができ、燃費ＦＣを良くすることができる。

また、冷却ファンが目標回転数ＲＴで駆動していない場合は補機バッテリ７０のＳＯＣを１００％にするので、冷却装置１５の冷却能力を高めてメインバッテリ１０の劣化を遅延させることができる。

なお、この実施の形態１では、第１の充電モードＭ１では、補機バッテリ７０のＳＯＣが１００％よりも小さな所定範囲ＳＯＣＬ〜ＳＯＣＨに収まるように主ＤＣ／ＤＣコンバータ６０を制御したが、これに限るものではなく、補機バッテリ７０のＳＯＣが所定範囲ＳＯＣＬ〜ＳＯＣＨ内の所定の目標値（たとえば、下限値ＳＯＣＬと上限値ＳＯＣＨの中間値）になるように主ＤＣ／ＤＣコンバータ６０を制御しても構わない。

また、第２の充電モードＭ２では、補機バッテリ７０のＳＯＣを１００％にしたが、１００％未満であっても所定範囲ＳＯＣＬ〜ＳＯＣＨよりも大きな値であればよい。たとえば、第２の充電モードＭ２では、補機バッテリ７０のＳＯＣを９０％にすることとしても構わない。

また、図２に示したステップＳ１〜Ｓ５のうちのステップＳ１，Ｓ２を省略し、ステップＳ３〜Ｓ５のみを実行しても構わない。すなわち、まずステップＳ４においてＲＴ−ＲＡ≧Ｒｔｈ１か否かを判別し、ＲＴ−ＲＡ≧Ｒｔｈ１でない場合はステップＳ３で第１の充電モードＭ１を実行し、ＲＴ−ＲＡ≧Ｒｔｈ１である場合はステップＳ５で第２の充電モードＭ２を実行する。この場合は、装置構成の簡単化を図ることができる。

また、図２に示したステップＳ１〜Ｓ５のうちのステップＳ２を省略し、ステップＳ１，Ｓ４〜Ｓ５のみを実行しても構わない。すなわち、ステップＳ１でＴＢ≧Ｔｔｈ１か否かを判別し、ステップＳ１でＴＢ≧Ｔｔｈ１でない場合はステップＳ３で第１の充電モードＭ１を実行し、ＴＢ≧Ｔｔｈ１である場合はステップＳ４に進む。この場合は、装置構成の簡単化を図ることができる。

また、この実施の形態１では、冷却装置１５はメインバッテリ１０に送風してメインバッテリ１０を冷却する冷却ファンを含むものとしたが、これに限るものではなく、冷却装置１５は他の方法でメインバッテリ１０を冷却するものであっても構わない。たとえば、冷却装置１５は、メインバッテリ１０の周囲に巻き回された配管と、冷媒を冷却する冷却器と、冷媒を配管および冷却器に循環させるポンプとを含むものであっても構わない。冷媒は、水のような液体であってもよいし、気体であってもよいし、液体と気体の混合物であっても構わない。ポンプは、補機バッテリ７０の電圧Ｖｓを受け、目標回転数ＲＴに応じた回転数で回転駆動する。回転数検出器１６は、ポンプの実回転数ＲＡを検出する。この場合でも、実施の形態１と同じ効果が得られる。

[実施の形態２]
実施の形態１では、ＳＯＣ検出器７１によって補機バッテリ７０のＳＯＣを検出し、メインバッテリ１０の温度ＴＢなどに基づいて、第１の充電モードＭ１と第２の充電モードを切り換えた。しかし、実施の形態１では、補機バッテリ７０の端子間電圧Ｖｓ、充放電電流、および温度に基づいて補機バッテリ７０のＳＯＣを求めるので、装置構成が複雑になるという問題がある。本実施の形態２では、この問題の解決が図られる。

すなわち、補機バッテリ７０のＳＯＣは主に端子間電圧Ｖｓに応じて変化するので、補機バッテリ７０のＳＯＣを端子間電圧Ｖｓで近似することが可能である。そこで、本実施の形態２では、補機バッテリ７０のＳＯＣの近似値として端子間電圧Ｖｓを検出し、補機バッテリ７０の電圧Ｖｓを定格電圧ＶＲよりも低い下限値ＶＤと上限値ＶＵの間の範囲にする第１の充電モードＭ１と、補機バッテリ７０の電圧Ｖｓを定格電圧ＶＲにする第２の充電モードＭ２とを切換える。

図５は、本発明の実施の形態２による電動車両１０１の構成を示す回路ブロック図であって、図１と対比される図である。図５を参照して、この電動車両１０１が図１の電動車両１００と異なる点は、ＳＯＣ検出器７１が電圧検出器７２で置換されている点である。電圧検出器７２は、補機バッテリ７０の端子間電圧Ｖｓを検出し、その検出値を示す信号φＶｓをＥＣＵ８０に出力する。

図６は、電動車両１０１の動作を示すフローチャートであって、図２と対比される図である。図６のフローチャートが図２のフローチャートと異なる点は、ステップＳ３，Ｓ５はそれぞれステップＳ３Ａ，Ｓ５Ａで置換されている点である。

ステップＳ３ＡにおいてＥＣＵ８０は、補機バッテリ７０の電圧Ｖｓが定格電圧ＶＲよりも低い下限値ＶＤと上限値ＶＵの間の範囲に収まるように主ＤＣ／ＤＣコンバータ６０を制御する。また、ステップＳ５ＡにおいてＥＣＵ８０は、補機バッテリ７０の電圧Ｖｓが定格電圧ＶＲになるように主ＤＣ／ＤＣコンバータ６０を制御する。他の構成および動作については、実施の形態１と同じであるので、その説明は繰り返さない。

この実施の形態２では、冷却装置１５に含まれる冷却ファンが目標回転数ＲＴで駆動している場合は補機バッテリ７０の電圧Ｖｓを定格電圧ＶＲよりも小さな範囲ＶＤ〜ＶＵに制限するので、補機バッテリ７０の充電効率を高めることができ、燃費ＦＣを良くすることができる。

また、冷却ファンが目標回転数ＲＴで駆動していない場合は補機バッテリ７０の電圧Ｖｓを定格電圧ＶＲにするので、冷却装置１５の冷却能力を高めてメインバッテリ１０の劣化を遅延させることができる。

また、補機バッテリ７０のＳＯＣの代わりに端子間電圧Ｖｓを検出するので、装置構成の簡単化を図ることができる。

なお、この実施の形態２では、第１の充電モードＭ１では、補機バッテリ７０の電圧Ｖｓが定格電圧ＶＲよりも小さな所定範囲ＶＤ〜ＶＵに収まるように主ＤＣ／ＤＣコンバータ６０を制御したが、これに限るものではなく、補機バッテリ７０の電圧Ｖｓが所定範囲ＶＤ〜ＶＵ内の所定の目標値（たとえば、下限値ＶＤと上限値ＶＵの中間値）になるように主ＤＣ／ＤＣコンバータ６０を制御しても構わない。

また、第２の充電モードＭ２では、補機バッテリ７０の電圧Ｖｓを定格電圧ＶＲにしたが、定格電圧ＶＲ未満であっても所定範囲ＶＤ〜ＶＵよりも大きな値であればよい。たとえば、第２の充電モードＭ２では、補機バッテリ７０の電圧Ｖｓを定格電圧ＶＲの９０％の電圧にすることとしても構わない。

図７（ａ）（ｂ）は、実施の形態２の変更例を示すタイムチャートである。この変更例では、ノイズ、急変、フィードバックによる変動などの影響による誤検出を防止するため、図７（ａ）に示すように、冷却ファンの目標回転数ＲＴおよび実回転数ＲＡとしてそれぞれ目標回転数なまし値ＲＴＳおよび実回転数なまし値ＲＡＳが使用される。なまし値は、たとえば、「今回のなまし値＝実値＋（前回のなまし値−実値）×なまし率」といった計算式で求められる。

目標回転数なまし値ＲＴＳと実回転数なまし値ＲＡＳの差が所定値α以上になったとき、図７（ｂ）に示すように、冷却不足判定フラグＦ１が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに立ち上げられ、充電モードがＭ１からＭ２に切換えられる。所定値αとしては、元値に対して、ハードウェアのばらつきなどから決定された０．８〜０．９程度のゲインを積算した値が使用される。また、所定値αは、車両毎、フェーズ毎に値を変更する手間を軽減するため、回転数が変わってもハードウェアが変わらなければ影響を受けないと考えられる値に設定される。この変更例では、ノイズの影響を軽減することができる。

図８（ａ）（ｂ）は、実施の形態２の他の変更例を示すタイムチャートであって、図７（ａ）（ｂ）と対比される図である。冷却ファンが停止状態から起動されるときは、目標回転数ＲＴに対して冷却ファンの動作が遅れる。また、始めから実回転数ＲＡを用いて実回転数なまし値ＲＡＳを算出すると、冷却ファンの起動時の遅れの影響を受けて、ＲＴＳとＲＡＳの差が開いていると誤検出してしまう恐れがある。そこで、本変更例では、冷却ファンが安定して動作した後（時刻ｔ２以降）に実回転数ＲＡを用いて実回転数なまし値ＲＡＳを算出し、目標回転数なまし値ＲＴＳと実回転数なまし値ＲＡＳの差が所定値α以上か否かを判定する。この変更例では、冷却ファンの起動時における誤動作の発生を防止することができる。

なお、図７（ａ）（ｂ）および図８（ａ）（ｂ）の変更例において、ハードウェアの応答遅れ、ノイズの影響による誤判定を防止するため、冷却能力が不足している状態が所定時間以上継続した場合に冷却能力が不足していると確定してもよい。

図９（ａ）〜（ｂ）および図１０（ａ）〜（ｂ）は、実施の形態２のさらに他の変更例を示すタイムチャートである。図９（ａ）および図１０（ａ）は補機バッテリ７０の端子間電圧Ｖｓを示し、図９（ｂ）および図１０（ｂ）は目標回転数なまし値ＲＴＳと実回転数なまし値ＲＡＳを示し、図９（ｃ）および図１０（ｃ）は冷却不足判定フラグＦ１を示している。図９（ａ）〜（ｂ）と図１０（ａ）〜（ｂ）では、補機バッテリ７０の端子間電圧Ｖｓなどの変化パターンが異なる。

この変更例では、目標回転数なまし値ＲＴＳと実回転数なまし値ＲＡＳの差が所定値α以上となる期間が所定時間を超えると、冷却不足判定フラグＦ１が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに立ち上げられる（時刻ｔ１）。フラグＦ１が「Ｈ」レベルにされると、充電モードがＭ１からＭ２に切換えられて補機バッテリ７０の端子間電圧Ｖｓが１２．５Ｖから１４Ｖ（定格電圧）に増大される。

補機バッテリ７０の端子間電圧Ｖｓを増大させたことにより冷却装置１５の冷却能力不足が解消されたときに、直ぐにフラグＦ１を「Ｌ」レベルにして補機バッテリ７０の端子間電圧Ｖｓを下げてしまうと、また冷却能力が不足し、フラグＦ１が「Ｈ」レベルに立ち上げられ、充電モードＭ１とＭ２が頻繁に切換えられことになる。

そこで、この変更例では、フラグＦ１が「Ｈ」レベルである場合は、目標回転数なまし値ＲＴＳと実回転数なまし値ＲＡＳの差が所定値α未満となり、かつＲＴＳが冷却能力復帰判定回転数ＲＤ以下であるときに、フラグＦ１を「Ｌ」レベルに立ち下げる。ＲＤは、目標回転数なまし値ＲＴＳと実回転数なまし値ＲＡＳの差が所定値α以上である状態において、最も小さかった目標回転数なまし値ＲＴＳＬから所定値γを減算した値とする。γは、元値に対して、ハードウェアのばらつきなどから決定した０．８〜０．９程度のゲインを乗算した値とする。

図１１（ａ）〜（ｂ）は、実施の形態２のさらに他の変更例を示すタイムチャートであって、図１０（ａ）〜（ｂ）と対比される図である。図１１（ａ）〜（ｂ）と図１０（ａ）〜（ｂ）では、補機バッテリ７０の端子間電圧Ｖｓなどの変化パターンが異なる。

この変更例では、冷却能力復帰判定回転数ＲＤの下限値ωが予め定められている。目標回転数なまし値ＲＴＳと実回転数なまし値ＲＡＳの差が所定値α以上である状態において、最も小さかった目標回転数なまし値ＲＴＳＬから所定値γを減算した値ＲＤＡを算出する。この算出値ＲＤＡが下限値ωよりも大きい場合は冷却能力復帰判定回転数ＲＤをＲＤＡとし、この算出値ＲＤＡが下限値ω以下である場合は冷却能力復帰判定回転数ＲＤをωとする。図１１（ａ）〜（ｂ）では、ＲＴＳがωになった時にフラグＦ１が「Ｈ」レベルから「Ｌ」レベルに立ち下げられた場合が示されている。この変更例では、冷却能力復帰判定回転数ＲＤを下限値ω以上に制限することができる。

[実施の形態３]
実施の形態１では、図２に示すように、ステップＳ４において冷却ファンの目標回転数ＲＴと実回転数ＲＡの差が第１のしきい値回転数Ｒｔｈ１以上であるかを判別した。しかし、実施の形態１，２では、冷却ファンの目標回転数ＲＴと実回転数ＲＡの差を求める必要があるので、装置構成が複雑になるという問題がある。本実施の形態３では、この問題の解決が図られる。

すなわち、図３（ａ）および図４（ａ）から分かるように、第１の充電モードＭ１において目標回転数ＲＴがある値（この値を第２のしきい値回転数Ｒｔｈ２とする）以上になると、実回転数ＲＡが目標回転数ＲＴに追随しなくなる。そこで、本実施の形態３では、ＲＴ≧Ｒｔｈ２である場合に第１の充電モードＭ１から第２の充電モードに切換える。

図１２は、本実施の形態３の電動車両の動作を示すフローチャートであって、図２と対比される図である。図１２のフローチャートが図２のフローチャートと異なる点は、ステップＳ４がステップＳ４Ａで置換されている点である。ステップＳ４ＡにおいてＥＣＵ８０は、ＲＴ≧Ｒｔｈ２であるか否かを判別し、ＲＴ≧Ｒｔｈ２である場合はステップＳ５において補機バッテリ７０のＳＯＣを１００％にし、ＲＴ≧Ｒｔｈ２でない場合はステップＳ３において補機バッテリ７０のＳＯＣを１００％にする。

図１３（ａ）〜（ｃ）は本実施の形態３の電動車両の動作を示すタイムチャートであって、それぞれ図３（ａ）〜（ｃ）と対比される図である。図１３（ａ）〜（ｃ）において、本実施の形態３では、メインバッテリ１０の温度ＴＢが第１のしきい値温度Ｔｔｈ１以上になり、かつ目標回転数ＲＴが第２のしきい値回転数Ｒｔｈ２以上になった場合に、充電モードがＭ１からＭ２に切換えられる。他の構成および動作については、実施の形態１と同じであるので、その説明は繰り返さない。

この実施の形態３では、実施の形態１と同じ効果が得られる他、実回転数ＲＡに関係なく、目標回転数ＲＴに基づいて充電モードを切換えるので、構成の簡単化を図ることができる。

なお、図１２のステップＳ３，Ｓ５をそれぞれ図６で示したステップＳ３Ａ，Ｓ５Ａで置換してもよいことは言うまでもない。

図１４（ａ）（ｂ）は、実施の形態３の変更例を示すタイムチャートである。この変更例では、ノイズ、急変、フィードバックによる変動などの影響による誤検出を防止するため、図１４（ａ）に示すように、冷却ファンの目標回転数ＲＴとして目標回転数なまし値ＲＴＳが使用される。目標回転数なまし値ＲＴＳが所定値β以上になったとき、図１４（ｂ）に示すように、冷却不足判定フラグＦ１が「Ｌ」レベルから「Ｈ」レベルに立ち上げられ、充電モードがＭ１からＭ２に切換えられる。所定値βとしては、元値に対して、ハードウェアのばらつきなどから決定された０．８〜０．９程度のゲインを積算した値が使用される。また、所定値βは、車両毎、フェーズ毎に値を変更する手間を軽減するため、回転数が変わってもハードウェアが変わらなければ影響を受けないと考えられる値に設定される。この変更例では、ノイズの影響を軽減することができる。

なお、図１４（ａ）（ｂ）の変更例において、ハードウェアの応答遅れ、ノイズの影響による誤判定を防止するため、冷却能力が不足している状態が所定時間以上継続した場合に冷却能力が不足していると確定するとよい。

図１５（ａ）（ｂ）は、実施の形態３の他の変更例を示すタイムチャートである。フラグＦ１を「Ｈ」レベルに立ち上げて充電モードをＭ１からＭ２に切換えた後、冷却装置１５の冷却能力不足が解消されたときに、直ぐにフラグＦ１を「Ｌ」レベルにして充電モードをＭ２からＭ１に切換えると、また冷却能力が不足してフラグＦ１が「Ｈ」レベルに立ち上げられ、充電モードＭ１とＭ２が頻繁に切換えられことになる。

そこで、この変更例では、フラグＦ１が「Ｈ」レベルである場合は、目標回転数なまし値ＲＴＳが所定値βよりも小さなσ以下であるときに、フラグＦ１を「Ｌ」レベルに立ち下げる。これにより、充電モードＭ１とＭ２が頻繁に切換えられるのを防止することができる。

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。

１０ メインバッテリ、１１ 温度検出器、１２ 圧力検出器、１５ 冷却装置、１６ 回転数検出器、２０ ＰＣＵ、２６ インバータ、３０ モータジェネレータ、４０ 動力伝達ギア、５０ 車輪、５５ 制動機構、６０ 主ＤＣ／ＤＣコンバータ、７０ 補機バッテリ、７１ ＳＯＣ検出器、７２ 電圧検出器、８０ ＥＣＵ、９５ 補機負荷群、１００，１０１ 電動車両、１０５ 充電コネクタ、１３０ ＬＣフィルタ、１５１，１５２ｐ，１５２ｇ，１５３ｐ，１５３ｇ，１５４ｐ，１５５ｐ 電力線、２００ 充電器、４００ 外部電源、４０５ リレー（充電ケーブル）、４１０ 充電プラグ、Ｃ０，ＣＨ コンデンサ、ＣＮＶ コンバータ、Ｌ０ リアクトル、Ｑａ，Ｑｂ 電力用半導体スイッチング素子、ＲＬ１，ＲＬ２ リレー、ＳＭＲ１，ＳＭＲ２ システムメインリレー。

Claims (11)

1. 車輪と結合された電動機を駆動させる電力を蓄える主蓄電装置と、
   補機負荷を駆動させる直流電力を蓄える副蓄電装置と、
   前記主蓄電装置の電圧を降圧して前記副蓄電装置に与え、前記副蓄電装置を充電するＤＣ／ＤＣコンバータと、
   前記副蓄電装置から電源電圧を受けて目標駆動値に応じて駆動し、前記主蓄電装置を冷却する冷却装置と、
   前記主蓄電装置の温度を検出する第１の検出器と、
   前記副蓄電装置の充電量を検出する第２の検出器と、
   前記冷却装置の実駆動値を検出する第３の検出器と、
   前記第１〜第３の検出器の検出結果に基づいて動作し、前記主蓄電装置の温度に応じた値の目標駆動値を前記冷却装置に与え、前記冷却装置が前記目標駆動値で駆動している場合は、前記副蓄電装置の充電量が最大値よりも小さな予め定められた範囲内に収まるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する第１の充電モードを実行し、前記冷却装置が前記目標駆動値で駆動していない場合は、前記副蓄電装置の充電量が前記予め定められた範囲よりも大きな値になるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する第２の充電モードを実行する制御装置とを備える、電動車両の電源装置。
2. 前記予め定められた範囲よりも大きな値は前記副蓄電装置の充電量の最大値である、請求項１に記載の電動車両の電源装置。
3. 前記制御装置は、
   前記目標駆動値と前記実駆動値との差が第１のしきい値よりも小さい場合は、前記冷却装置が前記目標駆動値で駆動していると判別して前記第１の充電モードを実行し、
   前記目標駆動値と前記実駆動値との差が前記第１のしきい値よりも大きい場合は、前記冷却装置が前記目標駆動値で駆動していないと判別して前記第２の充電モードを実行する、請求項１または請求項２に記載の電動車両の電源装置。
4. 前記制御装置は、前記第２の充電モードを実行している場合は、前記目標駆動値と前記実駆動値との差が前記第１のしきい値よりも大きかった期間における前記目標駆動値の最小値よりも予め定められた値だけ小さな第２のしきい値よりも前記目標駆動値が小さくなったときに、前記第２の充電モードを停止して前記第１の充電モードを実行する、請求項３に記載の電動車両の電源装置。
5. 前記制御装置は、
   前記目標駆動値が第１のしきい値よりも小さい場合は、前記冷却装置が前記目標駆動値で駆動していると判別して前記第１の充電モードを実行し、
   前記目標駆動値が前記第１のしきい値よりも大きい場合は、前記冷却装置が前記目標駆動値で駆動していないと判別して前記第２の充電モードを実行する、請求項１または請求項２に記載の電動車両の電源装置。
6. 前記制御装置は、前記第２の充電モードを実行している場合は、前記第１のしきい値よりも予め定められた値だけ小さな第２のしきい値よりも前記目標駆動値が小さくなったときに、前記第２の充電モードを停止して前記第１の充電モードを実行する、請求項５に記載の電動車両の電源装置。
7. 前記制御装置は、前記主蓄電装置の温度が第３のしきい値よりも高い場合は、前記冷却装置が前記目標駆動値で駆動しているか否かを判別して前記第１または第２の充電モードを実行し、前記主蓄電装置の温度が第３のしきい値よりも低い場合は前記第１の充電モードを実行する、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の電動車両の電源装置。
8. さらに、前記主蓄電装置の内部の圧力を検出する第４の検出器を備え、
   前記制御装置は、前記主蓄電装置の温度が第３のしきい値よりも低い場合であっても、前記主蓄電装置の温度が前記第３のしきい値よりも低い第４のしきい値よりも高く、かつ前記主蓄電装置の内部の圧力が第５のしきい値よりも高い場合は、前記冷却装置が前記目標駆動値で駆動しているか否かを判別して前記第１または第２の充電モードを実行する、請求項７に記載の電動車両の電源装置。
9. 前記副蓄電装置の充電量は前記副蓄電装置の電圧によって近似され、
   前記第２の検出器は前記副蓄電装置の電圧を前記副蓄電装置の充電量の近似値として検出し、
   前記制御装置は、前記第１の充電モード時は前記副蓄電装置の電圧が定格電圧よりも小さな予め定められた電圧範囲内に収まるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御し、前記第２の充電モード時は前記副蓄電装置の電圧が前記予め定められた電圧範囲よりも大きな値になるように前記ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の電動車両の電源装置。
10. 前記冷却装置は、前記主蓄電装置に送風する冷却ファンを含み、
    前記目標駆動値は前記冷却ファンの目標回転数であり、
    前記実駆動値は前記冷却ファンの実回転数である、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の電動車両の電源装置。
11. 前記冷却装置は、前記主蓄電装置を冷却させる冷媒を循環させるポンプを含み、
    前記目標駆動値は前記ポンプの目標回転数であり、
    前記実駆動値は前記ポンプの実回転数である、請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の電動車両の電源装置。

Images