JP2019004544A - Control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、降圧動作を行う第1DC/DCコンバータと、昇圧動作を行う第2DC/DCコンバータとを備える制御システムに関する。 The present invention relates to a control system including a first DC / DC converter that performs a step-down operation and a second DC / DC converter that performs a step-up operation.
蓄電装置は、温度に依存して端子電圧が変化する特性を備えている。そのため、蓄電装置の端子電圧を安定化させるためには、蓄電装置の温度を管理する必要がある。特許文献1では、DC/DCコンバータから供給される電力により駆動するヒータを備え、ヒータの発熱により蓄電装置の温度を管理している。
The power storage device has a characteristic that the terminal voltage changes depending on the temperature. Therefore, in order to stabilize the terminal voltage of the power storage device, it is necessary to manage the temperature of the power storage device. In
蓄電装置の温度管理にヒータを使用する場合、ヒータの発熱に伴い蓄電装置の電力が消費される。この場合、蓄電装置の残容量の低下が早まる懸念がある。 When a heater is used for temperature management of the power storage device, the power of the power storage device is consumed as the heater generates heat. In this case, there is a concern that the decrease in the remaining capacity of the power storage device is accelerated.
本発明は、上記課題に鑑みたものであり、蓄電装置の昇温に要する蓄電装置の消費電力を低減できる制御システムを提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a control system that can reduce the power consumption of a power storage device required for increasing the temperature of the power storage device.
上記課題を解決するために第1の発明は、降圧動作を行う第1DC/DCコンバータと、昇圧動作を行う第2DC/DCコンバータと、前記第1DC/DCコンバータの入力側、前記第2DC/DCコンバータの出力側及び主蓄電装置を接続する主配線と、前記第1DC/DCコンバータの出力側及び前記第2DC/DCコンバータの入力側を接続する副配線と、を備える制御システムである。第1の発明では、前記主配線、前記第1DC/DCコンバータ、前記第2DC/DCコンバータ及び前記副配線を含むループ回路に電流を循環させるべく、前記第1DC/DCコンバータを降圧動作させ、かつ前記第2DC/DCコンバータを昇圧動作させる昇温制御部と、前記昇温制御部の降圧動作及び昇圧動作により前記第1DC/DCコンバータ及び前記第2DC/DCコンバータのうち少なくとも一方で生成された熱を前記主蓄電装置に伝える熱伝達部と、を備える。 In order to solve the above problems, a first invention is a first DC / DC converter that performs a step-down operation, a second DC / DC converter that performs a step-up operation, an input side of the first DC / DC converter, and the second DC / DC A control system comprising: a main wiring that connects an output side of a converter and a main power storage device; and a sub wiring that connects an output side of the first DC / DC converter and an input side of the second DC / DC converter. In the first invention, the first DC / DC converter is stepped down to circulate current through a loop circuit including the main wiring, the first DC / DC converter, the second DC / DC converter, and the sub wiring, and A temperature rise control unit for boosting the second DC / DC converter, and heat generated by at least one of the first DC / DC converter and the second DC / DC converter by the step-down operation and the step-up operation of the temperature rise control unit And a heat transfer section that transmits the heat to the main power storage device.
第1,第2DC/DCコンバータで電力変換が行われると、第1,第2DC/DCコンバータにおいて電力の一部が熱エネルギに変換される。そのため、変換された熱エネルギを主蓄電装置の昇温に利用することが考えられる。そこで、第1の発明は、昇温制御部と、熱伝達部とを備えている。昇温制御部の降圧動作及び昇圧動作により、上記ループ回路に電流が流れ、主蓄電装置を昇温するための熱が第1DC/DCコンバータ及び第2DC/DCコンバータで生成される。熱伝達部により、第1DC/DCコンバータ及び第2DC/DCコンバータのうち少なくとも一方で生成された熱を主蓄電装置に伝える。これにより、電力変換で生じた熱を有効利用することができ、蓄電装置の昇温に要する蓄電装置の消費電力を低減できる。 When power conversion is performed by the first and second DC / DC converters, part of the power is converted into thermal energy in the first and second DC / DC converters. Therefore, it is conceivable to use the converted thermal energy for raising the temperature of the main power storage device. Therefore, the first invention includes a temperature rise control unit and a heat transfer unit. By the step-down operation and the step-up operation of the temperature increase control unit, a current flows through the loop circuit, and heat for increasing the temperature of the main power storage device is generated by the first DC / DC converter and the second DC / DC converter. The heat transfer unit transfers heat generated in at least one of the first DC / DC converter and the second DC / DC converter to the main power storage device. Thereby, the heat generated by the power conversion can be effectively used, and the power consumption of the power storage device required for increasing the temperature of the power storage device can be reduced.
第2の発明では、前記昇温制御部は、前記主蓄電装置の温度とその目標温度との偏差に基づいて、前記主蓄電装置の温度を前記目標温度まで上昇させるために要する前記第1DC/DCコンバータの出力電流指令値である第1出力電流指令値及び前記第2DC/DCコンバータの出力電流指令値である第2出力電流指令値を設定する指令値設定部を有し、前記第1DC/DCコンバータの出力電流を前記第1出力電流指令値に制御し、前記第2DC/DCコンバータの出力電流を前記第2出力電流指令値に制御する。 In a second aspect of the invention, the temperature increase control unit includes the first DC / DC required for raising the temperature of the main power storage device to the target temperature based on a deviation between the temperature of the main power storage device and the target temperature. A command value setting unit for setting a first output current command value that is an output current command value of the DC converter and a second output current command value that is an output current command value of the second DC / DC converter; The output current of the DC converter is controlled to the first output current command value, and the output current of the second DC / DC converter is controlled to the second output current command value.
上記構成では、第1,第2DC/DCコンバータの出力電流が、現在の主蓄電装置の温度から目標温度に昇温するのに必要な温度上昇量に基づいて制御されるため、不要な熱エネルギの増加を防止できる。その結果、主蓄電装置の昇温動作時の消費電力の増加を抑制することができる。 In the above configuration, since the output currents of the first and second DC / DC converters are controlled based on the amount of temperature increase required to raise the current temperature of the main power storage device to the target temperature, unnecessary thermal energy Can be prevented. As a result, an increase in power consumption during the temperature raising operation of the main power storage device can be suppressed.
第3の発明では、前記副配線には、副蓄電装置が接続されており、前記主蓄電装置の電圧状態に基づいて、前記昇温制御部により降圧動作及び昇圧動作が行われる場合の電力源として前記主蓄電装置又は前記副蓄電装置のいずれかを選択する選択部を備え、前記指令値設定部は、前記ループ回路に電流を循環させるための電力源を前記選択部により選択された前記主蓄電装置及び前記副蓄電装置のいずれかとなるように、前記第1DC/DCコンバータの出力電圧指令値である第1出力電圧指令値、前記第1出力電流指令値、前記第2DC/DCコンバータの出力電圧指令値である第2出力電圧指令値及び前記第2出力電流指令値を設定し、前記昇温制御部は、前記第1DC/DCコンバータの出力電流を前記第1出力電流指令値に制御してかつ前記第1DC/DCコンバータの出力電圧を前記第1出力電圧指令値に制御し、前記第2DC/DCコンバータの出力電流を前記第2出力電流指令値に制御してかつ前記第2DC/DCコンバータの出力電圧を前記第2出力電圧指令値に制御する。 In a third invention, a power source when a sub power storage device is connected to the sub-wiring and the step-down operation and the step-up operation are performed by the temperature increase control unit based on the voltage state of the main power storage device A selection unit that selects either the main power storage device or the sub power storage device, and the command value setting unit selects the main power source selected by the selection unit as a power source for circulating current in the loop circuit. A first output voltage command value that is an output voltage command value of the first DC / DC converter, the first output current command value, and an output of the second DC / DC converter so as to be either a power storage device or the sub power storage device The second output voltage command value and the second output current command value, which are voltage command values, are set, and the temperature raising control unit controls the output current of the first DC / DC converter to the first output current command value. The And controlling the output voltage of the first DC / DC converter to the first output voltage command value, controlling the output current of the second DC / DC converter to the second output current command value, and the second DC / DC converter. Is controlled to the second output voltage command value.
上記構成では、主蓄電装置の電圧状態に応じて、主蓄電装置と副蓄電装置とのいずれかをループ回路に電流を循環させるための電力源として用いることができる。そのため、例えば、主蓄電装置の端子間電圧が少ない場合、副蓄電装置を電力源とすればよく、昇温動作を安定的に継続させることができる。 In the above configuration, either the main power storage device or the sub power storage device can be used as a power source for circulating current through the loop circuit in accordance with the voltage state of the main power storage device. Therefore, for example, when the voltage between the terminals of the main power storage device is small, the sub power storage device may be used as a power source, and the temperature raising operation can be stably continued.
第4の発明では、前記指令値設定部は、前記選択部により前記主蓄電装置が選択された場合に、前記第1出力電圧指令値を前記副蓄電装置の端子電圧よりも大きくなるように設定し、かつ前記第2出力電圧指令値を前記主蓄電装置の端子電圧よりも小さくなるように設定する。 In a fourth aspect of the invention, the command value setting unit sets the first output voltage command value to be larger than the terminal voltage of the sub power storage device when the main power storage device is selected by the selection unit. The second output voltage command value is set to be smaller than the terminal voltage of the main power storage device.
具体的には、主蓄電装置を電力源として用いる場合、第4の発明のように、第1,第2DC/DCコンバータの各出力電圧指令値と、主蓄電装置及び副蓄電装置の各端子電圧との関係を定めてやればよい。 Specifically, when the main power storage device is used as a power source, as in the fourth invention, the output voltage command values of the first and second DC / DC converters and the terminal voltages of the main power storage device and the sub power storage device What is necessary is just to define the relationship.
第5の発明では、前記指令値設定部は、前記選択部により前記副蓄電装置が選択された場合に、前記第1出力電圧指令値を前記副蓄電装置の端子電圧よりも小さくなるように設定し、かつ前記第2出力電圧指令値を前記主蓄電装置の端子電圧よりも大きくなるように設定する。 In a fifth aspect, the command value setting unit sets the first output voltage command value to be smaller than a terminal voltage of the sub power storage device when the sub power storage device is selected by the selection unit. The second output voltage command value is set to be larger than the terminal voltage of the main power storage device.
具体的には、副蓄電装置を電力源として用いる場合、第5の発明のように、第1,第2DC/DCコンバータの各出力電圧と、主蓄電装置及び副蓄電装置の各端子電圧とを定めてやればよい。 Specifically, when the sub power storage device is used as a power source, as in the fifth invention, the output voltages of the first and second DC / DC converters and the terminal voltages of the main power storage device and the sub power storage device are You may decide.
第6の発明では、前記昇温制御部は、前記主蓄電装置の温度とその目標温度との偏差に基づいて、前記主蓄電装置の温度を所定温度まで上昇させるために要する前記第1DC/DCコンバータの出力電流指令値である第1出力電流指令値及び前記第2DC/DCコンバータの出力電流指令値である第2出力電流指令値を設定する指令値設定部を有し、前記第2DC/DCコンバータの出力電流を前記第2出力電流指令値に制御する。 In a sixth aspect of the invention, the temperature increase control unit includes the first DC / DC required to raise the temperature of the main power storage device to a predetermined temperature based on a deviation between the temperature of the main power storage device and its target temperature. A command value setting unit that sets a first output current command value that is an output current command value of the converter and a second output current command value that is an output current command value of the second DC / DC converter, and the second DC / DC The output current of the converter is controlled to the second output current command value.
上記構成では、第2出力電流指令値の調整のみで、主蓄電装置の温度を目標温度に近づけることができる。そのため、昇温動作に係る制御を簡素化することができ、制御装置の処理負荷を軽減することができる。 In the above configuration, the temperature of the main power storage device can be brought close to the target temperature only by adjusting the second output current command value. Therefore, the control related to the temperature raising operation can be simplified, and the processing load of the control device can be reduced.
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、第1実施形態に係る制御システム100の構成図である。制御システム100は、車両に搭載されている。制御システム100が搭載される車両は、例えば、走行動力源として、内燃機関であるエンジンと、走行用のモータとを備えるハイブリット車両である。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a
制御システム100は、電源ユニット40と、インバータ51と、モータ11と、機器群60と、補機バッテリ61と、を備えている。制御システム100において、給電対象であるインバータ51,機器群60、及び補機バッテリ61には、電源ユニット40から給電される。
The
電源ユニット40は、高圧バッテリ50と、第1〜第6高圧ラインHL1〜HL6と、第1,第2サブ配線SL1,SL2と、第1DC/DCコンバータ20と、第2DC/DCコンバータ30とを主に備えている。高圧バッテリ50が主蓄電装置に相当する。
The
高圧バッテリ50は、制御システム100における主電源として機能する。本実施形態では、高圧バッテリ50は、複数のリチウムイオン蓄電池のセルを組み合わせた組電池である。高圧バッテリ50は、例えば、200V〜400Vの第1端子電圧Vb1を生じさせる。また、高圧バッテリ50は、残容量(SOC)を検出する監視ユニットを備えている。
The
高圧バッテリ50のプラス端子には、第1高圧ラインHL1が接続されており、マイナス端子には、第2高圧ラインHL2が接続されている。また、第1,第2高圧ラインHL1,HL2では、高圧バッテリ50と接続される側と反対側が、インバータ51に接続されている。
The first high voltage line HL1 is connected to the plus terminal of the
第1高圧ラインHL1には、リレー53が設けられている。リレー53が閉状態に制御されることで、高圧バッテリ50とインバータ51とを繋ぐ閉回路が形成され、この閉回路に電流が流れる。これにより、高圧バッテリ50とインバータ51との間の電力伝達が可能とされる。
A
第1,第2DC/DCコンバータ20,30は、第1〜第6高圧ラインHL1〜HL6を通じて、高圧バッテリ50に接続されている。以下では、第1DC/DCコンバータ20を第1DDC20と記載し、第2DC/DCコンバータ30を第2DDC30と記載する。
The first and second DC /
第1DDC20は、単方向型の降圧コンバータである。本実施形態において、第1DDC20は、一次側回路と二次側回路とがトランスを介して接続された絶縁型の変換装置である。第1DDC20の第1入力端子Ti1は、第3高圧ラインHL3を通じて第1高圧ラインHL1に接続され、第2入力端子Ti2は、第4高圧ラインHL4を通じて第2高圧ラインHL2に接続されている。また、第1DDC20の第1出力端子To1は、第1サブ配線SL1に接続され、第2出力端子To2は、第2サブ配線SL2に接続されている。本実施形態では、第1,第2入力端子Ti1、Ti2が第1DDC20の入力側に相当し、第1,第2出力端子To1,To2が出力側に相当する。
The
第1DDC20は、複数の半導体スイッチを備えている。第1入力端子Ti1及び第2入力端子Ti2には、高圧バッテリ50から供給される第1端子電圧Vb1が入力される。各半導体スイッチのオン・オフが切り替えられることで、第1端子電圧Vb1を降圧して、第1出力端子To1及び第2出力端子To2から出力する。これにより、高圧バッテリ50の電力は、第1DDC20を介して機器群60及び補機バッテリ61の少なくとも一方に供給される。
The
第3高圧ラインHL3は、リレー53よりも高圧バッテリ50側で第1高圧ラインHL1に接続されている。そのため、リレー53が開状態に制御された場合でも、高圧バッテリ50と第1DDC20とを繋ぐ閉回路に電流を流すことができる。
The third high voltage line HL3 is connected to the first high voltage line HL1 on the
第1DDC20には、第1DDC20に流れる電流を検出する第1電流センサ21が設けられている。例えば、第1電流センサ21は、第1DDC20の1次側回路に接続されている。制御システム100を構成する制御装置10は、第1電流センサ21により検出された電流と、第1DDC20のトランスの巻数比とに基づいて、第1DDC20から出力される出力電流を推定することができる。以下では、第1DDC20の出力電流を第1出力電流Ic1rと記載する。
The
第2DDC30は、双方向型の昇降圧コンバータである。本実施形態において、第2DDC30は、一次側回路と二次側回路とがトランスを介して接続された絶縁型の変換装置である。第2DDC30は、複数の半導体スイッチを備え、各半導体スイッチのオン・オフを切り替えることで、入力電圧に対する降圧動作又は昇圧動作を実施する。
The
第2DDC30の第1端子TAは、第5高圧ラインHL5を通じて第1高圧ラインHL1に接続されている。第2端子TBは、第6高圧ラインHL6を通じて第2高圧ラインHL2に接続されている。第3端子TCは、第1サブ配線SL1を介して第1出力端子To1に接続され、第4端子TDは、第2サブ配線SL2を介して第2出力端子To2に接続されている。
The first terminal TA of the
降圧動作について説明すると、第2DDC30は、第1,第2端子TA,TBを通じて供給された第1端子電圧Vb1を降圧して、第3,第4端子TC,TDから出力する。昇圧動作について説明すると、第2DDC30は、第3,第4端子TC,TDを通じて供給された電圧を昇圧して、第1,第2端子TA,TBから出力する。本実施形態では、第3,第4端子TC,TDが、第2DDC30の入力側に相当し、第1,第2端子TA,TBが出力側に相当する。
The step-down operation will be described. The
第5高圧ラインHL5は、リレー53よりもインバータ51側で第1高圧ラインHL1に接続されている。そのため、リレー53が閉状態となることで、高圧バッテリ50と、第1DDC20と、第2DDC30とを含む閉回路に電流を流すことができる。一方、リレー53が開状態となることで高圧バッテリ50と第2DDC30とを含む閉回路が形成されない。
The fifth high voltage line HL5 is connected to the first high voltage line HL1 on the
第2DDC30には、第2DDC30を流れる電流を検出する第2電流センサ31が設けられている。例えば、第2電流センサ31は第2DDC30の一次側回路に接続されている。制御装置10は、第2電流センサ31により検出された電流と、第2DDC30のトランスの巻数比とに基づいて、第2DDC30から出力される出力電流を推定することができる。以下では、第2DDC30の出力電流を第2出力電流Ic2rと記載する。
The
図2は、電源ユニット40における各部の配置関係を説明する図である。電源ユニット40は、筐体41と、ファン42とを更に備えている。図2では、筐体41の内部を表した図である。また、筐体41内の空気の流れを破線の矢印により示している。
FIG. 2 is a diagram for explaining an arrangement relationship of each part in the
筐体41の内部には、高圧バッテリ50と、第1DDC20と、第2DDC30と、ファン42とがこの順序で並んで配置されている。ファン42からの送風は、第1,第2DDC20,30を通過した後、高圧バッテリ50へと流れる。そして、送風は、筐体41の開口43から電源ユニット40の外部へ流れる。このとき、第1,第2DDC20,30で発生した熱は、ファン42からの送風により高圧バッテリ50へ伝わる。そのため、本実施形態では、筐体41、ファン42、開口43が熱伝達部に相当する。
Inside the
図1に戻り、第1,第2サブ配線SL1,SL2には、各サブ配線SL1,SL2を通じて給電される機器群60と、副蓄電装置に相当する補機バッテリ61とが接続されている。機器群60のプラス端子は、第1サブ配線SL1に接続されている。また、機器群60のマイナス端子は、第2サブ配線SL2に接続されている。機器群60は、例えば、オーディオ機器、ナビゲーション装置、パワースライドドア、パワーバックドア、メータ等である。
Returning to FIG. 1, the first and second sub wirings SL <b> 1 and SL <b> 2 are connected to a
補機バッテリ61のプラス端子は第1サブ配線SL1に接続され、マイナス端子は第2サブ配線SL2に接続されている。そのため、第1,第2サブ配線SL1,SL2には、第1,第2DDC20,30の出力電圧V1r,V2r及び補機バッテリ61の端子電圧である第2端子電圧Vb2の少なくともいずれかが印加される。
The auxiliary terminal of the
本実施形態において、補機バッテリ61の蓄電容量は、高圧バッテリ50の蓄電容量よりも小さい。また、補機バッテリ61の第2端子電圧Vb2は、高圧バッテリ50の第1端子電圧Vb1よりも低い。補機バッテリ61の第2端子電圧Vb2は、例えば12Vである。
In the present embodiment, the storage capacity of the
インバータ51は、高圧バッテリ50から供給される直流電圧を交流電圧に変換してモータ11に供給する。また、平滑コンデンサ52が、第1高圧ラインHL1と第2高圧ラインHL2との間においてインバータ51に並列接続されている。そして、インバータ51の出力側は、モータ11に接続されている。
The
モータ11は、車両の走行用のモータであり、インバータ51からの交流電圧により駆動する。モータ11は、車両の走行中において車両の運動エネルギを利用して回生発電する機能を有している。また、インバータ51は、交流電流を直流電流に整流する整流機能を備えている。インバータ51は、車両の制動時には、回生発電によってモータ11から出力された交流電流を直流電流に整流する。整流された直流電流が各高圧ラインHL1,HL2を通じて高圧バッテリ50に供給されることにより、高圧バッテリ50が充電される。
The motor 11 is a motor for driving the vehicle and is driven by an AC voltage from the
制御システム100は、制御装置10を備えている。制御装置10は、ユーザのアクセル操作量に応じてモータ11の駆動に必要な指令トルクを算出する。制御装置10は、モータ11のトルクを指令トルクに制御すべく、インバータ51を制御する。
The
また、制御装置10は、第1,第2DDC20,30を動作させるべく、半導体スイッチの1スイッチング周期におけるオン期間を定めるデューティ指令値を設定する。デューティ指令値のうち、第1DDC20の半導体スイッチを動作させるものを第1デューティ指令値Duty1とし、第2DDC30の半導体スイッチを動作させるものを第2デューティ指令値とする。
Moreover, the
制御装置10は、第1出力電流Ic1rを第1出力電流指令値Ic1*に制御すべく、第1デューティ指令値Duty1を設定する。また、第2出力電流Ic2rを第2出力電流指令値Ic2*に制御すべく、第2デューティ指令値Duty2を設定する。
The
なお、本実施形態では、インバータ51及び第1,第2DDC20,30の半導体スイッチを駆動させる制御装置10を一つの装置として説明するが、これに限定されない。例えば、インバータ51を制御する制御装置と、第1,第2DDC20,30の半導体スイッチを駆動させる制御装置とを別々に備える構成としてもよい。
In the present embodiment, the
制御システム100は、第1電圧センサ54と、第2電圧センサ55と、温度センサ56とを備えている。第1電圧センサ54は、高圧バッテリ50のプラス端子とマイナス端子とに並列接続されており、第1端子電圧Vb1を検出する。第2電圧センサ55は、補機バッテリ61のプラス端子とマイナス端子とに並列接続されており、第2端子電圧Vb2を検出する。温度センサ56は、高圧バッテリ50の温度を電池温度Tbatとして検出する。
The
次に、本実施形態の原理を説明する。図3は、高圧バッテリ50の第1端子電圧Vb1と電池温度Tbatとの関係を説明する図である。図3では、横軸を電池温度Tbatとし、縦軸を第1端子電圧Vb1とするグラフである。
Next, the principle of this embodiment will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the first terminal voltage Vb1 of the high-
高圧バッテリ50は、第1端子電圧Vb1が電池温度Tbatに依存する電圧特性を備えている。この電圧特性は、電池温度Tbatが低下するほど、第1端子電圧Vb1が低下する特性となる。そのため、第1端子電圧Vb1を安定化させるためには、高圧バッテリ50を基準温度(例えば、0度)以上で管理する必要がある。しかし、高圧バッテリ50を電力源とするヒータを用いて高圧バッテリ50を昇温する場合、ヒータの消費電力により、高圧バッテリ50の残容量の低下を早めることが懸念される。
The
ここで、第1,第2DDC20,30は、電力変換時において損失が生じ、電力の一部が熱エネルギとなる。そのため、この熱エネルギを高圧バッテリ50の昇温に利用することが考えられる。このとき、第1,第2DDC20,30が放熱する熱エネルギ量を制御することができれば、熱エネルギ量を制御しない場合と比べて、昇温処理に要する消費電力を低減することができる。
Here, the first and
そこで、制御装置10は、第1DDC20と第2DDC20,30との間で電流が循環するループ回路を形成し、このループ回路上で駆動する第1,第2DDC20,30からの発熱により高圧バッテリ50を昇温させる昇温処理を行う。図4は、本実施形態に係るループ回路を説明する図である。図4では、便宜上、電源ユニット40の一部構成を省略している。
Therefore, the
図4では、第1,第3,第5高圧ラインHL1,HL3,HL5と、第1DDC20と、第1サブ配線SL1と、第2DDC30とを繋ぐ電流経路により、ループ回路が形成される。このループ回路において、第1DDC20は、高圧バッテリ50からの第1端子電圧Vb1を降圧して第1サブ配線SL1に出力する。また、第2DDC30は、第1DDC20からの出力電圧V1rを昇圧して第5高圧ラインHL5に出力する。そのため、ループ回路に電流が継続して流れる。第1,第3,第5高圧ラインHL1,HL3,HL5が主配線に相当し、第1サブ配線SL1が副配線に相当する。
In FIG. 4, a loop circuit is formed by a current path that connects the first, third, and fifth high-voltage lines HL1, HL3, and HL5, the
また、制御装置10は、電池温度Tbatに応じて、第1DDC20の第1出力電流Ic1r、及び第2DDC30の第2出力電流Ic2rを制御することで、第1,第2DDC20,30から放出される熱エネルギ(発熱量)を制御する。そのため、ループ回路に流れる電流量を制御しない場合と比べて、昇温処理に要する消費電力が低減され、高圧バッテリ50の残容量SOCの低下を抑制することができる。
Further, the
次に、図5を用いて、制御装置10が実施する昇温処理を説明する。図5に示す処理は、制御装置10により所定周期で繰り返し実施される。
Next, the temperature increasing process performed by the
ステップS11では、高圧バッテリ50の温度である電池温度Tbatを取得する。ステップS12では、電池温度Tbatに基づいて、昇温処理の実施条件が成立しているか判定する。例えば、電池温度Tbatが基準温度Tref未満であれば、昇温処理の実施条件が成立していると判定する。
In step S11, the battery temperature Tbat which is the temperature of the
昇温処理の実施条件が成立していないと判定すると、ステップS14に進む。ステップS14では、高圧バッテリ50から第1,第2DDC20,30を介して補機バッテリ61及び機器群60に給電する給電処理を実施する。この給電処理では、第1DDC20、及び第2DDC30を降圧動作させて補機バッテリ61及び機器群60に給電する。
If it is determined that the conditions for executing the temperature raising process are not satisfied, the process proceeds to step S14. In step S <b> 14, a power supply process for supplying power from the
昇温処理の実施条件が成立していると判定すると、ステップS13に進む。ステップS13〜S18では、第1,第2DDC20,30の発熱により高圧バッテリ50を昇温する昇温処理を実施する。ステップS13〜S18が昇温制御部に相当する。
If it is determined that the execution condition for the temperature raising process is satisfied, the process proceeds to step S13. In steps S13 to S18, a temperature raising process for raising the temperature of the high-
ステップS13では、ステップS11で取得した電池温度Tbatに基づいて、電池温度Tbatを目標温度Ttagに昇温させるのに必要な温度上昇量ATRを算出する。本実施形態において、目標温度Ttagは基準温度Trefに設定されている。ステップS11で取得した電池温度Tbatを目標温度Ttagから減算することで温度上昇量ATRを算出する。このため、電池温度Tbatが基準温度Trefである場合は、温度上昇量ATRが0となる。 In step S13, based on the battery temperature Tbat acquired in step S11, a temperature increase amount ATR required to raise the battery temperature Tbat to the target temperature Ttag is calculated. In the present embodiment, the target temperature Ttag is set to the reference temperature Tref. The temperature increase amount ATR is calculated by subtracting the battery temperature Tbat acquired in step S11 from the target temperature Ttag. For this reason, when the battery temperature Tbat is the reference temperature Tref, the temperature increase amount ATR becomes zero.
ステップS15では、算出した温度上昇量ATRに基づいて、電池温度Tbatを温度上昇量ATRだけ上昇させるのに必要な電力量を示す必要電力量NAP[Wh]を算出する。図6は、一例としての温度上昇量ATRと必要電力量NAPとの対応関係を表すグラフである。図6のグラフでは、横軸を温度上昇量ATRとし、縦軸を必要電力量NAPとしている。温度上昇量ATRが大きくなるほど、高圧バッテリ50を昇温するのに必要な熱エネルギが増加するため、必要電力量NAPが大きくなる。なお、温度上昇量ATRと、必要電力量NAPとの関係は、熱が空気を介して伝わる際の熱伝達効率や、高圧バッテリ50の材質等を考慮して定めることが望ましい。
In step S15, based on the calculated temperature increase amount ATR, a required power amount NAP [Wh] indicating the amount of power required to increase the battery temperature Tbat by the temperature increase amount ATR is calculated. FIG. 6 is a graph showing a correspondence relationship between the temperature increase amount ATR and the required power amount NAP as an example. In the graph of FIG. 6, the horizontal axis is the temperature increase amount ATR, and the vertical axis is the required power amount NAP. As the temperature increase amount ATR increases, the thermal energy necessary to raise the temperature of the high-
例えば、図6に示すマップ情報を制御装置10の記憶部としてのメモリに記録しておき、記録されているマップ情報に基づいて温度上昇量ATRに応じた必要電力量NAPを算出すればよい。
For example, the map information shown in FIG. 6 may be recorded in a memory as a storage unit of the
ステップS16では、ステップS15で算出した必要電力量NAPを第1DDC20と第2DDC30とにそれぞれ振り分ける。以降、第1DDC20に振り分けられた必要電力量を第1振り分け量NA1とし、第2DDC30に振り分けられた必要電力量を第2振り分け量NA2とする。なお、第1振り分け量NA1と第2振り分け量NA2とを異なる値にすることができる。例えば、第1DDC20と第2DDC30との定格電流の大小に応じて異ならせることができる。具体的には、第1DDC20の定格電流が第2DDC30の定格電流よりも小さい場合、第1振り分け量NA1を第2振り分け量NA2よりも小さくできる。
In step S16, the required power amount NAP calculated in step S15 is allocated to the
ステップS17では、ステップS16で算出した第1,第2振り分け量NA1,NA2に応じて、第1,第2DDC20,30の第1,第2出力電流指令値Ic1*,Ic2*を設定する。具体的には、第1振り分け量NA1が大きいほど、第1出力電流指令値Ic1*を大きく設定し、第2振り分け量NA2が大きいほど、第2出力電流指令値Ic2*を大きく設定する。例えば、第1,第2振り分け量NA1,NA2と、第1,第2出力電流指令値Ic1*,Ic2*との関係を定めるマップ情報を制御装置10の記憶部としてのメモリに記録しておく。そして、記録されているマップ情報に基づいて第1,第2振り分け量NA1,NA2に応じた第1,第2出力電流指令値Ic2*を算出すればよい。ステップS17が指令値設定部に相当する。
In step S17, the first and second output current command values Ic1 * and Ic2 * of the first and
ステップS18では、ステップS17で設定した第1,第2出力電流指令値Ic1*,Ic2*に応じて、第1DDC20の第1デューティ指令値Duty1、及び第2DDC30の第2デューティ指令値Duty2を設定する。ステップS18において第1デューティ指令値Duty1が設定されることにより、第1DDC20は、第1,第2入力端子Ti1,Ti2から第1,第2出力端子To1,To2の向きで降圧動作を実施する。また、ステップS18において第2デューティ指令値Duty2が設定されることにより、第2DDC30は、第3,第4端子TC,TDから第1,第2端子TA,TBの向きで昇圧動作を実施する。
In step S18, the first duty command value Duty1 of the
そのため、第1,第2DDC20,30からの発熱により、高圧バッテリ50が目標温度Ttagまで昇温される。ステップS18の処理を終了すると、図5の処理を一旦終了する。
Therefore, the
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。 According to this embodiment described above, the following effects are obtained.
制御装置10は、第1DDC20を降圧動作させ、第2DDC30を昇圧動作させることで、第1DDC20と、第2DDC30との間で電流が循環するループ回路を形成する。そして、温度上昇量ATRに基づいて、第1,第2DDC20,30の出力電流を調整することで、第1,第2DDC20,30の発熱量を制御する。これにより、第1,第2DDC20,30の電力変換で生じた熱を有効利用することができ、高圧バッテリ50における自機の昇温に要する消費電力を低減できる。
The
・制御装置10は、電池温度Tbatを目標温度に近づけるための温度上昇量ATRに基づいて、第1,第2DDC20,30の各出力電流Ic1r,Ic2rを制御する。そのため、不要な熱エネルギの増加を防止できる。その結果、高圧バッテリ50の昇温処理時の消費電力の増加を抑制することができる。
The
(第2実施形態)
この第2実施形態では、第1実施形態と異なる構成を中心に説明する。なお、同一の符号を付した箇所は、第1実施形態と同一の内容を示すため、その説明は繰り返さない。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, a description will be given focusing on a configuration different from the first embodiment. In addition, since the location which attached | subjected the same code | symbol shows the same content as 1st Embodiment, the description is not repeated.
本実施形態では、第1DDC20の定格電流が第2DDC30の定格電流よりも小さい。このため、第1振り分け量NA1を第2振り分け量NA2よりも小さくしている。また、制御装置10は、定格電流の小さい第1DDC20の出力電流Ic1rを変化させず、定格電流の大きい第2DDC30の出力電流Ic2rを制御することで、必要電力量NAPの調整を行っている。
In the present embodiment, the rated current of the
図7を用いて、制御装置10が実施する昇温処理を説明する。図7に示す処理は、制御装置10により所定周期で繰り返し実施される。
With reference to FIG. 7, the temperature raising process performed by the
ステップS19では、第1振り分け量NA1を予め定められた固定値に設定する。また、ステップS19では、ステップS13で算出した温度上昇量ATRに基づいて、第2振り分け量NA2を設定する。具体的には、温度上昇量ATRが大きいほど(目標温度Ttagに対して電池温度Tbatが低いほど)、第2振り分け量NA2を大きく設定する。 In step S19, the first distribution amount NA1 is set to a predetermined fixed value. In step S19, the second distribution amount NA2 is set based on the temperature increase amount ATR calculated in step S13. Specifically, the second distribution amount NA2 is set to be larger as the temperature increase amount ATR is larger (as the battery temperature Tbat is lower than the target temperature Ttag).
ステップS20では、第1振り分け量NA1に応じて第1出力電流指令値Ic1*を設定する。また、第2振り分け量NA2に応じて第2出力電流指令値Ic2*を設定する。ステップS20の処理の後、ステップS18に進む。 In step S20, a first output current command value Ic1 * is set according to the first distribution amount NA1. Further, the second output current command value Ic2 * is set according to the second distribution amount NA2. It progresses to step S18 after the process of step S20.
本実施形態によれば、ステップS13で算出された温度上昇量ATRが0に近づくほど、第2出力電流指令値Ic2*が小さく設定される。 According to the present embodiment, the second output current command value Ic2 * is set smaller as the temperature increase amount ATR calculated in step S13 approaches zero.
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。 According to this embodiment described above, the following effects are obtained.
・制御装置10は、第2出力電流指令値Ic2*の調整のみで、高圧バッテリ50の温度を目標温度Ttagに近づける。そのため、昇温動作に係る制御を簡素化することができ、制御装置10の処理負荷を軽減することができる。また、定格電流が小さい第1DDC20の第1出力電流Ic1rを一定とし、定格電流が大きい第2DDC30の出力電流Ic2rを制御することで、高圧バッテリ50の急な温度変化等により、第1DDC20に要求される第1出力電流Ic1rが定格電流を超えてしまうのを防止することができる。
The
(第3実施形態)
この第3実施形態では、第1実施形態と異なる構成を中心に説明する。なお、同一の符号を付した箇所は、第1実施形態と同一の内容を示すため、その説明は繰り返さない。
(Third embodiment)
In the third embodiment, a description will be given focusing on the configuration different from the first embodiment. In addition, since the location which attached | subjected the same code | symbol shows the same content as 1st Embodiment, the description is not repeated.
高圧バッテリ50を昇温処理での電力源として用いる場合、高圧バッテリ50の残容量SOCが低いと、昇温処理を安定的に継続できない場合も想定される。特に、高圧バッテリ50の残容量SOCが予め定められた過放電状態を示す残容量付近である場合、昇温処理により高圧バッテリ50の残容量SOCが過放電状態となるおそれがある。この場合、高圧バッテリ50を劣化させるため望ましくない。
When the
そこで、本実施形態では、制御装置10は、高圧バッテリ50の残容量SOCに応じて、昇温処理の電力源を高圧バッテリ50と補機バッテリ61とのいずれかに切り替える構成としている。
Therefore, in the present embodiment, the
図8は、第2実施形態に係る制御装置10が実施する処理を説明するフローチャートである。図8に示す処理は、制御装置10により所定周期で繰り返し実施される。
FIG. 8 is a flowchart for describing processing performed by the
ステップS17による第1,第2出力電流指令値Ic1*,Ic2*の設定後、ステップS30に進む。ステップS30では、高圧バッテリ50の残容量SOCを取得する。本実施形態では、高圧バッテリ50が備える電池監視ユニットから残容量SOCを取得する。
After setting the first and second output current command values Ic1 * and Ic2 * in step S17, the process proceeds to step S30. In step S30, the remaining capacity SOC of the
ステップS31では、ステップS30で取得した残容量SOCに基づいて、高圧バッテリ50と補機バッテリ61とのいずれを昇温処理での電力源とするかを選択する。本実施形態では、残容量SOCをバッテリ閾値Thbと比較することで、電力源の選択を行う。具体的には、残容量SOCがバッテリ閾値Thb以上である場合に、高圧バッテリ50を電力源として選択し、残容量SOCがバッテリ閾値Thb未満である場合に、補機バッテリ61を電力源として使用する。バッテリ閾値Thbは、高圧バッテリ50が過放電である場合の残容量を示す値である。ステップS31が選択部に相当する。
In step S31, based on the remaining capacity SOC acquired in step S30, which of the
高圧バッテリ50を電力源として選択した場合、ステップS32に進む。ステップS32では、ループ回路を循環する電流の電力源が高圧バッテリ50となり、補機バッテリ61がループ回路を循環する電流の電力源とならないように、第1DDC20と第2DDC30との各出力を設定する。具体的には、第1DDC20の出力電圧の指令値である第1出力電圧指令値V1*と、昇圧動作時における第2DDC30の出力電圧の指令値である第2出力電圧指令値V2*とを設定する。本実施形態では、第1出力電圧指令値V1*を第2端子電圧Vb2より大きな値に設定し、第2出力電圧指令値V2*を第1端子電圧Vb1より小さな値に設定する。
When the
補機バッテリ61を電力源として選択した場合、ステップS33に進む。ステップS33では、ループ回路を循環する電流の電力源が補機バッテリ61となり、高圧バッテリ50がループ回路を循環する電流の電力源とならないように、第1,第2出力電圧指令値V1*,V2*を設定する。本実施形態では、第1出力電圧指令値V1*を第2端子電圧Vb2より小さな値に設定し、第2出力電圧指令値V2*を第1端子電圧Vb1より大きな値に設定する。
If the
ステップS34では、ステップS17で設定した第1,第2出力電流指令値Ic1*,Ic2*と、ステップS32又はステップS33で設定した第1,第2出力電圧指令値V1*,V2*とに基づいて、第1,第2デューティ指令値Duty1,Duty2を設定する。具体的には、第1DDC20の出力電力が、第1出力電流指令値Ic1*と第1出力電圧指令値V1*との乗算値となるように、第1デューティ指令値Duty1を設定する。また、第2DDC30の出力電力が、第2出力電流指令値Ic2*と第2出力電圧指令値V2*との乗算値となるように、第2デューティ指令値Duty2を設定する。
In step S34, based on the first and second output current command values Ic1 * and Ic2 * set in step S17 and the first and second output voltage command values V1 * and V2 * set in step S32 or step S33. Thus, the first and second duty command values Duty1 and Duty2 are set. Specifically, the first duty command value Duty1 is set so that the output power of the
例えば、第1出力電流指令値Ic1*と、第1出力電圧指令値V1*と、第1デューティ指令値Duty1との関係を定めるマップ情報を制御装置10の記憶部としてのメモリに記録しておく。また、第2出力電流指令値Ic2*と、第2出力電圧指令値V2*と、第2デューティ指令値Duty2との関係を定めるマップ情報を制御装置10の記憶部としてのメモリに記録しておく。そして、記録されている各マップ情報に基づいて第1,第2出力電流指令値Ic1*,Ic2*と、第1,第2出力電圧指令値V1*,V2*とに応じた第1,第2デューティ指令値Duty1,Duty2を取得すればよい。
For example, map information that defines the relationship among the first output current command value Ic1 *, the first output voltage command value V1 *, and the first duty command value Duty1 is recorded in a memory as a storage unit of the
図9は、昇温処理において、電源ユニット40内を流れる電流を説明する図である。図9(a)は、高圧バッテリ50を電力源とする場合のループ回路を示している。ステップS32で設定した第1出力電圧指令値V1*により、第1DDC20の第1出力電圧V1rが補機バッテリ61の第2端子電圧Vb2よりも大きくなる。そのため、第1サブ配線SL1には、補機バッテリ61からの電流が流れない。
FIG. 9 is a diagram for explaining the current flowing in the
ステップS32で設定した第2出力電圧指令値V2*により、第2DDC30の第2出力電圧V2rが高圧バッテリ50の第1端子電圧Vb1よりも小さくなる。そのため、第2DDC30の出力電流は、高圧バッテリ50のプラス端子側には流れ込まず、第1DDC20の入力側に流れ込む。また、第1,第3高圧ラインHL1,HL3を介して第1DDC20の入力側に高圧バッテリ50からの電流が流れ込む。
Due to the second output voltage command value V2 * set in step S32, the second output voltage V2r of the
図9(b)は、補機バッテリ61を電力源とする場合のループ回路を示している。ステップS33で設定した第1出力電圧指令値V1*により、第1DDC20の第1出力電圧V1rが補機バッテリ61の第2端子電圧Vb2よりも小さくなる。そのため、第1DDC20の出力電流は、補機バッテリ61に流れ込まず、昇圧動作時における第2DDC30の入力側に流れ込む。また、第1サブ配線SL1を介して第2DDC30の入力側には、補機バッテリ61からの電流が流れ込む。
FIG. 9B shows a loop circuit when the
ステップS33で設定した第2出力電圧指令値V2*により、第2DDC30の第2出力電圧V2rが高圧バッテリ50の第1端子電圧Vb1よりも大きくなる。そのため、第1,第3高圧ラインHL1,HL3を介して、高圧バッテリ50からの電流が第1DDC20の入力側に流れ込まない。また、第1,第3,第5高圧ラインHL1,HL3,HL5を介して、第2DDC30からの出力電流が第1DDC20の入力側に流れ込む。
Due to the second output voltage command value V2 * set in step S33, the second output voltage V2r of the
そのため、第1,第2DDC20,30からの発熱により、高圧バッテリ50が目標温度Ttagまで昇温される。図8に戻り、ステップS34の処理を終了すると、図8に示す処理を一旦終了する。
Therefore, the
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏する。 According to this embodiment described above, the following effects are obtained.
・制御装置10は、高圧バッテリ50の残容量SOCに応じて、高圧バッテリ50と補機バッテリ61とのいずれかを昇温処理時の電力源として選択する。そのため、高圧バッテリ50と補機バッテリ61とのいずれかを選択して昇温動作を継続することができる。また、高圧バッテリ50の残容量SOCが少ない場合は、補機バッテリ61をループ回路に電流を流すための電力源とすることで、過放電に伴う高圧バッテリ50の劣化を防止することができる。
-The
(第3実施形態の変形例)
高圧バッテリ50の残容量SOCに代えて、高圧バッテリ50の第1端子電圧Vb1を用いて、高圧バッテリ50と補機バッテリ61とのいずれかを昇温処理時の電力源として選択してもよい。この場合、第1端子電圧Vb1が予め定められた電圧閾値以上である場合に、高圧バッテリ50を昇温処理時の電力源として選択する。また、第1端子電圧Vb1が電圧閾値未満である場合に、補機バッテリ61を昇温処理時の電力源として選択する。
(Modification of the third embodiment)
Instead of the remaining capacity SOC of the high-
高圧バッテリ50と補機バッテリ61との双方の端子電圧Vb1,Vb2を用いて、高圧バッテリ50と補機バッテリ61とのいずれかを電力源として選択してもよい。
Either the
制御装置10が、補機バッテリ61の残容量SOCを取得できる場合、高圧バッテリ50と補機バッテリ61との両残容量SOCを用いて、高圧バッテリ50と補機バッテリ61とのいずれかを電力源として選択するものであってもよい。この場合、例えば、ステップS31において、残容量SOCの高い方を、昇温処理における電力源とすればよい。
When the
(第4実施形態)
この第4実施形態では、第1実施形態と異なる構成を中心に説明する。なお、同一の符号を付した箇所は、第1実施形態と同一の内容を示すため、その説明は繰り返さない。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, a description will be given focusing on a configuration different from the first embodiment. In addition, since the location which attached | subjected the same code | symbol shows the same content as 1st Embodiment, the description is not repeated.
第4実施形態では、制御装置10は、昇温処理時において、予め定められた必要電力量NAPに基づいて、第1,第2出力電流Ic1r,Ic2rを制御する。
In the fourth embodiment, the
図10は、第4実施形態に係る制御システム100を示す。電源ユニット40は、ヒータ70を備えている。ヒータ70は高圧バッテリ50の近くに配置されている。ヒータ70は、第1サブ配線SL1に接続されている。そのため、第1サブ配線SL1を介して高圧バッテリ50からの電力がヒータ70に給電される。本実施形態では、制御システム100は温度センサ56を備えていない。
FIG. 10 shows a
次に、第4実施形態において、制御装置10が実施する昇温処理を、図11を用いて説明する。図11に示す処理は、制御装置10により所定周期で繰り返し実施される。
Next, the temperature increasing process performed by the
ステップS40において、第1,第2DDC20,30に対して予め定められた第1,第2振り分け量NA1,NA2を取得する。そして、ステップS41では、ステップS40で取得した第1,第2振り分け量NA1,NA2に基づいて、第1,第2DDC20,30の第1,第2出力電流指令値Ic1*,Ic2*を設定する。また、ステップS41では、第1,第2DDC20,30による昇温処理の時間を示す昇温時間を設定する。
In step S40, predetermined first and second distribution amounts NA1 and NA2 for the first and
ステップS18では、ステップS41で設定した第1,第2振り分け量NA1,NA2に基づいて、第1,第2デューティ指令値Duty1,Duty2を設定する。 In step S18, the first and second duty command values Duty1 and Duty2 are set based on the first and second allocation amounts NA1 and NA2 set in step S41.
ステップS18の処理の後、ステップS42に進む。ステップS42では、ステップS41で設定した昇温時間の経過をカウントする。ステップS43では、ステップS41で計時するカウント時間と、昇温時間として定められた時間とを比較する。カウント時間が昇温時間を経過していなければ、図11の処理を一旦終了する。 It progresses to step S42 after the process of step S18. In step S42, the elapse of the temperature raising time set in step S41 is counted. In step S43, the count time counted in step S41 is compared with the time set as the temperature raising time. If the count time has not passed the temperature rising time, the process of FIG. 11 is once ended.
一方、ステップS43において、カウント時間が、昇温時間を経過していれば、ステップS44に進む。ステップS44では、高圧バッテリ50を昇温させるために、ヒータ70の動作を開始させる。本実施形態では、ヒータ70を所定時間だけ動作させるオープン制御を実施する。
On the other hand, if the count time has passed the temperature raising time in step S43, the process proceeds to step S44. In step S44, the operation of the
本実施形態では、第1,第2DDC20,30からの発熱により高圧バッテリ50の温度が上昇している。そのため、ヒータ70により高圧バッテリ50の温度を目標温度Ttagにまで昇温するのに要する時間を、昇温処理を実施しない場合と比べて短くすることができる。その結果、ヒータ70を動作する時間を短くすることができ、ヒータ70の消費電力を低減することができる。
In the present embodiment, the temperature of the high-
(その他の実施形態)
電源ユニット40を、高圧バッテリ50を除く、第1〜第6高圧ラインHL1〜HL6と、第1,第2サブ配線SL1,SL2と、第1DDC20と、第2DDC30とで構成してもよい。この場合、電源ユニット40は、高圧バッテリ50に接続されることで、高圧バッテリ50からの電力が供給される。
(Other embodiments)
The
上述した、第1〜第4実施形態において、第1DDC20の発熱のみを高圧バッテリ50の昇温に利用してもよい。
In the first to fourth embodiments described above, only the heat generated by the
高圧バッテリ50と補機バッテリ61とのいずれかを電力源とすることに代えて、高圧バッテリ50と補機バッテリ61との両者を電力源としてもよい。この場合、第1出力電圧指令値V1*を第2端子電圧Vb2より小さな値に設定し、第2出力電圧指令値V2*を第1端子電圧Vb1より小さな値に設定すればよい。
Instead of using either the
上述した第1〜第3実施形態において、制御システム100は、ヒータを備える構成としてもよい。この場合においても、第1,第2DDC20,30の昇温処理により、高圧バッテリ50を昇温させているため、高圧バッテリ50を目標温度Ttagまで昇温するのに要するヒータ70の消費電力を低減することができる。
In the first to third embodiments described above, the
熱伝達部は、第1,第2DDC20,30のうち少なくとも一方で生成された熱を高圧バッテリ50に伝えるものであればよい。例えば、第1,第2DDC20,30と、高圧バッテリ50との間に熱伝達部としての部材を介在させる。そして、第1,第2DDC20,30から部材に伝達する熱により、高圧バッテリ50を昇温する。
The heat transfer unit may transmit heat generated in at least one of the first and
10…制御装置、20…第1DC/DCコンバータ、30…第2DC/DCコンバータ、41…筐体、42…ファン、43…開口、50…高圧バッテリ、100…制御システム。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
昇圧動作を行う第2DC/DCコンバータ(30)と、
前記第1DC/DCコンバータの入力側、前記第2DC/DCコンバータの出力側及び主蓄電装置(50)を接続する主配線(HL1,HL3,HL5)と、
前記第1DC/DCコンバータの出力側及び前記第2DC/DCコンバータの入力側を接続する副配線(SL1)と、を備える制御システム(100)において、
前記主配線、前記第1DC/DCコンバータ、前記第2DC/DCコンバータ及び前記副配線を含むループ回路に電流を循環させるべく、前記第1DC/DCコンバータを降圧動作させ、かつ前記第2DC/DCコンバータを昇圧動作させる昇温制御部(10)と、
前記昇温制御部の降圧動作及び昇圧動作により前記第1DC/DCコンバータ及び前記第2DC/DCコンバータのうち少なくとも一方で生成された熱を前記主蓄電装置に伝える熱伝達部(41,42,43)と、を備える制御システム。 A first DC / DC converter (20) for performing step-down operation;
A second DC / DC converter (30) for performing a boost operation;
Main wires (HL1, HL3, HL5) connecting the input side of the first DC / DC converter, the output side of the second DC / DC converter, and the main power storage device (50);
In a control system (100) comprising: a sub-wiring (SL1) that connects an output side of the first DC / DC converter and an input side of the second DC / DC converter;
The first DC / DC converter is stepped down to circulate current through a loop circuit including the main wiring, the first DC / DC converter, the second DC / DC converter, and the sub wiring, and the second DC / DC converter A temperature rise control unit (10) for boosting operation of
Heat transfer units (41, 42, 43) that transmit heat generated to at least one of the first DC / DC converter and the second DC / DC converter to the main power storage device by the step-down operation and the step-up operation of the temperature increase control unit. And a control system comprising:
前記主蓄電装置の温度とその目標温度との偏差に基づいて、前記主蓄電装置の温度を前記目標温度まで上昇させるために要する前記第1DC/DCコンバータの出力電流指令値である第1出力電流指令値、及び前記第2DC/DCコンバータの出力電流指令値である第2出力電流指令値を設定する指令値設定部を有し、
前記第1DC/DCコンバータの出力電流を前記第1出力電流指令値に制御し、前記第2DC/DCコンバータの出力電流を前記第2出力電流指令値に制御する請求項1に記載の制御システム。 The temperature rise control unit
A first output current that is an output current command value of the first DC / DC converter required to raise the temperature of the main power storage device to the target temperature based on a deviation between the temperature of the main power storage device and the target temperature A command value setting unit that sets a command value and a second output current command value that is an output current command value of the second DC / DC converter;
2. The control system according to claim 1, wherein an output current of the first DC / DC converter is controlled to the first output current command value, and an output current of the second DC / DC converter is controlled to the second output current command value.
前記主蓄電装置の電圧状態に基づいて、前記昇温制御部により降圧動作及び昇圧動作が行われる場合の電力源として前記主蓄電装置又は前記副蓄電装置のいずれかを選択する選択部を備え、
前記指令値設定部は、前記ループ回路に電流を循環させるための電力源を前記選択部により選択された前記主蓄電装置及び前記副蓄電装置のいずれかとなるように、前記第1DC/DCコンバータの出力電圧指令値である第1出力電圧指令値、前記第1出力電流指令値、前記第2DC/DCコンバータの出力電圧指令値である第2出力電圧指令値及び前記第2出力電流指令値を設定し、
前記昇温制御部は、前記第1DC/DCコンバータの出力電流を前記第1出力電流指令値に制御し、かつ前記第1DC/DCコンバータの出力電圧を前記第1出力電圧指令値に制御し、前記第2DC/DCコンバータの出力電流を前記第2出力電流指令値に制御し、かつ前記第2DC/DCコンバータの出力電圧を前記第2出力電圧指令値に制御する請求項2に記載の制御システム。 A sub power storage device (61) is connected to the sub wiring,
A selection unit that selects either the main power storage device or the sub power storage device as a power source when the step-down operation and the step-up operation are performed by the temperature increase control unit based on the voltage state of the main power storage device,
The command value setting unit includes the first DC / DC converter such that a power source for circulating current through the loop circuit is either the main power storage device or the sub power storage device selected by the selection unit. A first output voltage command value that is an output voltage command value, the first output current command value, a second output voltage command value that is an output voltage command value of the second DC / DC converter, and the second output current command value are set. And
The temperature raising control unit controls the output current of the first DC / DC converter to the first output current command value, and controls the output voltage of the first DC / DC converter to the first output voltage command value; 3. The control system according to claim 2, wherein an output current of the second DC / DC converter is controlled to the second output current command value, and an output voltage of the second DC / DC converter is controlled to the second output voltage command value. .
前記主蓄電装置の温度とその目標温度との偏差に基づいて、前記主蓄電装置の温度を所定温度まで上昇させるために要する前記第1DC/DCコンバータの出力電流指令値である第1出力電流指令値及び前記第2DC/DCコンバータの出力電流指令値である第2出力電流指令値を設定する指令値設定部を有し、
前記第2DC/DCコンバータの出力電流を前記第2出力電流指令値に制御する請求項1に記載の制御システム。 The temperature rise control unit
A first output current command that is an output current command value of the first DC / DC converter required to raise the temperature of the main power storage device to a predetermined temperature based on a deviation between the temperature of the main power storage device and its target temperature. A command value setting unit for setting a value and a second output current command value that is an output current command value of the second DC / DC converter,
The control system according to claim 1, wherein an output current of the second DC / DC converter is controlled to the second output current command value.
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