JP6265090B2 - Power supply system and electric vehicle equipped with the same - Google Patents

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Description

この発明は、電源システム及びそれを備える電動車両に関し、特に、電動車両に搭載される蓄電装置を昇温する技術に関する。   The present invention relates to a power supply system and an electric vehicle including the same, and more particularly to a technique for raising the temperature of a power storage device mounted on the electric vehicle.

特開２００８−１２５１６３号公報（特許文献１）は、車両に搭載される蓄電装置を昇温可能な電動車両を開示する。この電動車両においては、複数の蓄電装置が搭載され、車両外部の電源（以下、「外部電源」と称する。）から蓄電装置の充電（以下、外部電源による蓄電装置の充電を「外部充電」とも称する。）時に、外部充電を行ないつつ、低温時には複数の蓄電装置間で電力を授受するようにコンバータが制御される。このような構成により、外部充電時に蓄電装置を速やかに昇温して蓄電装置を短時間で充電することができる（特許文献１参照）。   Japanese Patent Laying-Open No. 2008-125163 (Patent Document 1) discloses an electric vehicle capable of raising the temperature of a power storage device mounted on the vehicle. In this electric vehicle, a plurality of power storage devices are mounted, and charging of the power storage device from the power source outside the vehicle (hereinafter referred to as “external power source”) (hereinafter referred to as “external charging”). In some cases, the converter is controlled so as to transfer power between the plurality of power storage devices at low temperatures while performing external charging. With such a configuration, the power storage device can be quickly heated during external charging to charge the power storage device in a short time (see Patent Document 1).

特開２００８−１２５１６３号公報JP 2008-125163 A

上記の電動車両は、外部充電中に高圧系（コンバータよりも駆動装置（駆動力発生部）側）に電圧が印加されるところ、高圧系に接続される機器の耐久性の観点からは、走行のための駆動装置を駆動しない外部充電中は、高圧系に負荷（電圧印加）をかけないことが望ましい。上記の電動車両では、複数の蓄電装置間で電力を授受することによる昇温制御の実行有無に拘わらず外部充電中に高圧系に負荷がかかるが、仮に低圧系（コンバータよりも蓄電装置側）に外部充電用の充電装置が接続されるシステム構成であったとしても、昇温制御の実行に伴ない高圧系に負荷がかかる。   In the above electric vehicle, a voltage is applied to the high-voltage system (driving device (driving force generation unit) side from the converter) during external charging. From the viewpoint of durability of equipment connected to the high-voltage system, It is desirable not to apply a load (voltage application) to the high-voltage system during external charging that does not drive the driving device. In the electric vehicle described above, a load is applied to the high-voltage system during external charging regardless of whether or not the temperature raising control is performed by transferring power between a plurality of power storage devices. However, the low-voltage system (the power storage device side of the converter) Even if the system configuration is such that a charging device for external charging is connected to the high-voltage system, a load is applied to the high-pressure system as the temperature rise control is executed.

また、上記の電動車両では、外部充電中に蓄電装置をどの程度まで昇温すればよいかについては特に検討されておらず、不必要に高い温度まで昇温することで電力を消費している可能性もある。   Further, in the above-described electric vehicle, there is no particular consideration as to how much the power storage device should be heated during external charging, and electric power is consumed by raising the temperature to an unnecessarily high temperature. There is a possibility.

この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、外部充電に伴なうシステムへの負荷低減と蓄電装置の効率的な昇温とを実現する電源システム及びそれを備える電動車両を提供することである。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a power supply system that realizes reduction of a load on a system accompanying external charging and efficient temperature rise of a power storage device, and the power supply system. An electric vehicle is provided.

この発明によれば、電源システムは、車両に搭載される電源システムであって、電源システムから電力を受けて走行駆動力を発生する駆動力発生部と電源システムとの間で電力を授受するための電力線と、第１及び第２の蓄電装置と、第１及び第２のコンバータと、充電装置と、ヒータと、制御装置とを備える。第１のコンバータは、第１の蓄電装置と電力線との間に設けられる。第２のコンバータは、第２の蓄電装置と電力線との間に設けられる。充電装置は、上記電力線を介することなく、車両外部の電源によって第２の蓄電装置を充電する外部充電を行なう。ヒータは、第１及び第２の蓄電装置のうち少なくとも第２の蓄電装置を昇温する。制御装置は、電力線を介して第１及び第２の蓄電装置間で電力を授受するように第１又は第２のコンバータを制御することによって、第１及び第２の蓄電装置を昇温するコンバータ昇温制御を実行する。そして、制御装置は、外部充電の実行中に第２の蓄電装置の温度が第１温度よりも低いとき、第２の蓄電装置の温度が第１温度に達するまでヒータを駆動し、車両の走行開始に関連する所定の条件が成立すると、第２の蓄電装置の温度が第１温度よりも高い第２温度に達するまでコンバータ昇温制御を実行する。   According to the present invention, the power supply system is a power supply system mounted on a vehicle, and receives power from the power supply system to generate a traveling drive force and to transfer power between the power supply system and the power supply system. Power lines, first and second power storage devices, first and second converters, a charging device, a heater, and a control device. The first converter is provided between the first power storage device and the power line. The second converter is provided between the second power storage device and the power line. The charging device performs external charging in which the second power storage device is charged by a power source outside the vehicle without passing through the power line. The heater raises the temperature of at least the second power storage device among the first and second power storage devices. The control device controls the first or second converter so as to transfer power between the first and second power storage devices via the power line, thereby raising the temperature of the first and second power storage devices Execute temperature rise control. When the temperature of the second power storage device is lower than the first temperature during execution of external charging, the control device drives the heater until the temperature of the second power storage device reaches the first temperature, and the vehicle travels. When a predetermined condition related to the start is satisfied, converter temperature increase control is executed until the temperature of the second power storage device reaches a second temperature higher than the first temperature.

この電源システムにおいては、外部充電の実行中に第２の蓄電装置の温度が第１温度よりも低いとき、２段階に分けて蓄電装置が昇温される。すなわち、外部充電の実行中に、ヒータを駆動することによって第２の蓄電装置が第１温度まで昇温され、車両の走行開始に関連する所定の条件（たとえば、車両を走行可能状態にする「ＲＥＡＤＹ−ＯＮ」状態）が成立すると、第１温度よりも高い第２温度までコンバータ昇温が実行される。このような昇温を行なうのは、以下の理由による。   In this power supply system, when the temperature of the second power storage device is lower than the first temperature during execution of external charging, the power storage device is heated in two stages. That is, during execution of external charging, the second power storage device is heated up to the first temperature by driving the heater, and a predetermined condition related to the start of traveling of the vehicle (for example, setting the vehicle to a travelable state “ When the “READY-ON” state) is established, the converter temperature is increased to a second temperature higher than the first temperature. Such a temperature increase is performed for the following reason.

外部充電の実行中は、高圧系に負荷をかけないようにヒータによる昇温が行なわれる。ヒータによる昇温は、一般的にコンバータ昇温よりも効率が低く昇温速度も遅い。ここで、蓄電装置の出力特性は、温度とともに充電状態（ＳＯＣ（State Of Charge））によっても影響を受ける。すなわち、極低温下（第１温度よりも低い温度域）では、蓄電装置の出力特性はＳＯＣに拘わらず低いけれども、蓄電装置の温度が第１温度の付近まで上昇すると、ＳＯＣがある程度高いとき（外部充電の終了後）はＥＶ走行（電動機走行）可能な出力特性を示す。そこで、この電源システムでは、外部充電中は、外部充電終了後の走行開始時にＥＶ走行可能な出力特性が確保される第１温度までヒータを用いて昇温することにより、高圧系に負荷をかけることなく蓄電装置を最低限のレベルまで昇温する。そして、上記所定の条件が成立することにより走行開始が予測されると、コンバータ昇温によって効率的に第２温度まで蓄電装置を昇温する。したがって、この電源システムによれば、走行時の蓄電装置の出力性能を確保しつつ、外部充電に伴なうシステムへの負荷低減と蓄電装置の効率的な昇温とを実現することができる。   During external charging, the heater is heated so as not to apply a load to the high-pressure system. The temperature rise by the heater is generally less efficient and the rate of temperature rise is slower than the temperature rise of the converter. Here, the output characteristics of the power storage device are affected by the state of charge (SOC) as well as the temperature. That is, under extremely low temperatures (temperature range lower than the first temperature), the output characteristics of the power storage device are low regardless of the SOC, but when the temperature of the power storage device rises to the vicinity of the first temperature, the SOC is somewhat high ( After the external charging is completed, the output characteristics are such that EV travel (motor travel) is possible. Therefore, in this power supply system, during external charging, a load is applied to the high-pressure system by raising the temperature using a heater to a first temperature at which output characteristics capable of EV traveling are ensured at the start of traveling after completion of external charging. Without raising the temperature of the power storage device to the minimum level. When the predetermined condition is satisfied and the start of running is predicted, the power storage device is efficiently heated to the second temperature by the converter temperature increase. Therefore, according to this power supply system, it is possible to reduce the load on the system accompanying external charging and efficiently increase the temperature of the power storage device while ensuring the output performance of the power storage device during traveling.

好ましくは、第１温度は、第２の蓄電装置の充電状態を示す状態量が第１レベルよりも高いときに第２の蓄電装置が出力可能な電力に基づいて決定される。   Preferably, the first temperature is determined based on electric power that can be output by the second power storage device when a state quantity indicating a charging state of the second power storage device is higher than the first level.

これにより、第１温度が不必要に高いレベルに設定されることによる効率の低下を抑制することができる。   Thereby, the fall of the efficiency by setting 1st temperature to an unnecessarily high level can be suppressed.

さらに好ましくは、第２温度は、上記状態量が第１レベルよりも低い第２レベルまで低下したときに第２の蓄電装置が出力可能な電力に基づいて決定される。   More preferably, the second temperature is determined based on electric power that can be output by the second power storage device when the state quantity is lowered to a second level lower than the first level.

これにより、第２温度が不必要に高いレベルに設定されることによる効率の低下を抑制することができる。   Thereby, the fall of the efficiency by setting 2nd temperature to an unnecessarily high level can be suppressed.

好ましくは、第１の蓄電装置は、第２の蓄電装置よりも出力可能最大電力が大きい。一方、第２の蓄電装置は、第１の蓄電装置よりも蓄電容量が大きい。そして、外部充電の実行後に走行が開始されると、第２の蓄電装置に蓄えられた電力が駆動力発生部に供給される。   Preferably, the first power storage device has a maximum outputable power larger than that of the second power storage device. On the other hand, the second power storage device has a larger storage capacity than the first power storage device. And if driving | running | working is started after execution of external charging, the electric power stored in the 2nd electrical storage apparatus will be supplied to a driving force generation | occurrence | production part.

このような構成により、駆動力発生部は、外部充電終了後の走行開始時から、第２の蓄電装置から出力される電力を用いてＥＶ走行を行なうことができる。   With such a configuration, the driving force generation unit can perform EV traveling using electric power output from the second power storage device from the start of traveling after the end of external charging.

この発明によれば、走行時の蓄電装置の出力性能を確保しつつ、外部充電に伴なうシステムへの負荷低減と蓄電装置の効率的な昇温とを実現することができる。   According to the present invention, it is possible to reduce the load on the system associated with external charging and efficiently increase the temperature of the power storage device while ensuring the output performance of the power storage device during traveling.

この発明の実施の形態による電源システムを備えた電動車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体ブロック図である。1 is an overall block diagram of a hybrid vehicle shown as an example of an electric vehicle including a power supply system according to an embodiment of the present invention. 蓄電装置の出力特性を示した図である。It is the figure which showed the output characteristic of the electrical storage apparatus. 蓄電装置の出力の温度依存性及びＳＯＣ依存性を示した図である。It is the figure which showed the temperature dependence and SOC dependence of the output of an electrical storage apparatus. ヒータによる昇温とコンバータ昇温との昇温特性を示した図である。It is the figure which showed the temperature rising characteristic of the temperature rising with a heater, and converter temperature rising. 昇温目標に設定される第１温度及び第２温度を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 1st temperature and 2nd temperature which are set to a temperature increase target. この実施の形態における蓄電装置の昇温制御の処理手順を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the process sequence of the temperature rising control of the electrical storage apparatus in this embodiment. 昇温制御の実行により蓄電装置が昇温される様子の一例を示したタイムチャートである。It is the time chart which showed an example of a mode that a power storage device was heated up by execution of temperature rising control. この発明の実施の形態による電源システムを備えた電気自動車の全体ブロック図である。1 is an overall block diagram of an electric vehicle including a power supply system according to an embodiment of the present invention.

以下、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、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

図１は、この発明の実施の形態による電源システムを備えた電動車両の一例として示されるハイブリッド車両の全体ブロック図である。図１を参照して、ハイブリッド車両１００は、電源システム１と、駆動力発生部２とを備える。   FIG. 1 is an overall block diagram of a hybrid vehicle shown as an example of an electric vehicle equipped with a power supply system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, hybrid vehicle 100 includes a power supply system 1 and a driving force generator 2.

駆動力発生部２は、インバータ３０−１，３０−２と、モータジェネレータ３２−１，３２−２と、動力分割装置３４と、エンジン３６と、駆動輪３８と、ＭＧ−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４０とを含む。   The driving force generator 2 includes inverters 30-1 and 30-2, motor generators 32-1 and 32-2, a power split device 34, an engine 36, driving wheels 38, and an MG-ECU (Electronic Control Unit). 40).

エンジン３６は、燃料の燃焼による熱エネルギーをピストンやロータなどの運動子の運動エネルギーに変換することによって動力を出力する内燃機関である。エンジン３６の燃料としては、ガソリンや軽油、エタノール、液体水素、天然ガスなどの炭化水素系燃料、又は、液体もしくは気体の水素燃料が好適である。   The engine 36 is an internal combustion engine that outputs power by converting thermal energy from combustion of fuel into kinetic energy of a moving element such as a piston or a rotor. As the fuel of the engine 36, hydrocarbon fuels such as gasoline, light oil, ethanol, liquid hydrogen, and natural gas, or liquid or gaseous hydrogen fuel is suitable.

モータジェネレータ３２−１，３２−２は、交流回転電機であり、たとえば、３相交流同期電動機によって構成される。モータジェネレータ３２−１は、動力分割装置３４を経由してエンジン３６により駆動される発電機として用いられるとともに、エンジン３６を始動するための電動機としても用いられる。モータジェネレータ３２−２は、主として電動機として動作し、駆動輪３８を駆動する。一方で、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時には、モータジェネレータ３２−２は、発電機として動作して回生発電を行なう。   Motor generators 32-1 and 32-2 are AC rotating electric machines, and are constituted by, for example, three-phase AC synchronous motors. The motor generator 32-1 is used as a generator driven by the engine 36 via the power split device 34 and is also used as an electric motor for starting the engine 36. The motor generator 32-2 mainly operates as an electric motor and drives the drive wheels 38. On the other hand, when braking the vehicle or reducing acceleration on a downward slope, the motor generator 32-2 operates as a generator and performs regenerative power generation.

動力分割装置３４は、たとえば、サンギヤ、キャリア、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を含む。動力分割装置３４は、エンジン３６から出力される駆動力を、モータジェネレータ３２−１の回転軸に伝達される動力と、駆動輪３８に伝達される動力とに分割する。   The power split device 34 includes, for example, a planetary gear mechanism having three rotation shafts of a sun gear, a carrier, and a ring gear. Power split device 34 divides the driving force output from engine 36 into power transmitted to the rotating shaft of motor generator 32-1 and power transmitted to drive wheel 38.

インバータ３０−１は、電源システム１の主正母線ＭＰＬ及び主負母線ＭＮＬと、モータジェネレータ３２−１との間に設けられる。インバータ３０−２は、主正母線ＭＰＬ及び主負母線ＭＮＬと、モータジェネレータ３２−２との間に設けられる。インバータ３０−１は、ＭＧ−ＥＣＵ４０からの制御信号に基づいてモータジェネレータ３２−１を駆動する。インバータ３０−２は、ＭＧ−ＥＣＵ４０からの制御信号に基づいてモータジェネレータ３２−２を駆動する。インバータ３０−１，３０−２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によって構成される。   Inverter 30-1 is provided between main positive bus MPL and main negative bus MNL of power supply system 1 and motor generator 32-1. Inverter 30-2 is provided between main positive bus MPL and main negative bus MNL, and motor generator 32-2. Inverter 30-1 drives motor generator 32-1 based on a control signal from MG-ECU 40. Inverter 30-2 drives motor generator 32-2 based on a control signal from MG-ECU 40. Inverters 30-1 and 30-2 are configured by a bridge circuit including switching elements for three phases, for example.

ＭＧ−ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置、入出力バッファ等を含み（いずれも図示せず）、駆動力発生部２の各機器を制御するための信号を生成して出力する。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。   The MG-ECU 40 includes a CPU (Central Processing Unit), a storage device, an input / output buffer, and the like (all not shown), and generates and outputs signals for controlling each device of the driving force generator 2. Note that these controls are not limited to processing by software, and can be processed by dedicated hardware (electronic circuit).

ＭＧ−ＥＣＵ４０は、図示されない各種センサからの信号入力、走行状況及びアクセル開度等に基づいて車両走行パワーＰｓを算出し、算出された車両走行パワーＰｓに基づいてモータジェネレータ３２−１，３２−２のトルク目標値及び回転数目標値を算出する。そして、ＭＧ−ＥＣＵ４０は、モータジェネレータ３２−１，３２−２の発生トルク及び回転数が目標値となるようにインバータ３０−１，３０−２を制御する。また、ＭＧ−ＥＣＵ４０は、算出された車両走行パワーＰｓを電源システム１のコンバータＥＣＵ２２（後述）へ出力する。   The MG-ECU 40 calculates vehicle travel power Ps based on signal inputs from various sensors (not shown), travel status, accelerator opening, etc., and motor generators 32-1, 32-- based on the calculated vehicle travel power Ps. 2 torque target value and rotation speed target value are calculated. Then, MG-ECU 40 controls inverters 30-1 and 30-2 so that the generated torque and rotation speed of motor generators 32-1 and 32-2 become target values. In addition, MG-ECU 40 outputs calculated vehicle travel power Ps to converter ECU 22 (described later) of power supply system 1.

一方、電源システム１は、蓄電装置１０−１，１０−２と、システムリレーＲＹ１，ＲＹ２と、コンバータ１２−１，１２−２と、主正母線ＭＰＬ及び主負母線ＭＮＬとを含む。また、電源システム１は、電流センサ１４−１，１４−２と、電圧センサ１６−１，１６−２と、温度センサ１８−１，１８−２と、ヒータ２０と、コンバータＥＣＵ２２とをさらに含む。さらに、電源システム１は、充電器２６と、受電部２７と、充電リレーＲＹＣと、サブ電源２３と、補機用蓄電装置２４とをさらに含む。   Power supply system 1 includes power storage devices 10-1 and 10-2, system relays RY1 and RY2, converters 12-1 and 12-2, and main positive bus MPL and main negative bus MNL. Power supply system 1 further includes current sensors 14-1 and 14-2, voltage sensors 16-1 and 16-2, temperature sensors 18-1 and 18-2, a heater 20, and converter ECU 22. . Furthermore, power supply system 1 further includes a charger 26, a power receiving unit 27, a charging relay RYC, a sub power supply 23, and an auxiliary power storage device 24.

蓄電装置１０−１，１０−２の各々は、再充電可能な直流電源であり、たとえばニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池によって構成される。蓄電装置１０−１は、システムリレーＲＹ１を介してコンバータ１２−１に接続され、蓄電装置１０−２は、システムリレーＲＹ２を介してコンバータ１２−２に接続される。   Each of power storage devices 10-1 and 10-2 is a rechargeable DC power source, and is constituted by a secondary battery such as a nickel metal hydride battery or a lithium ion battery. Power storage device 10-1 is connected to converter 12-1 via system relay RY1, and power storage device 10-2 is connected to converter 12-2 via system relay RY2.

システムリレーＲＹ１は、蓄電装置１０−１とコンバータ１２−１との間に配設される。システムリレーＲＹ２は、蓄電装置１０−２とコンバータ１２−２との間に配設される。そして、たとえば、スタートスイッチやイグニッションキー等がユーザにより操作されることによって車両が「ＲＥＡＤＹ−ＯＮ」状態（走行可能な状態）になると、システムリレーＲＹ１，ＲＹ２は導通状態となる。   System relay RY1 is arranged between power storage device 10-1 and converter 12-1. System relay RY2 is arranged between power storage device 10-2 and converter 12-2. For example, when the vehicle is brought into a “READY-ON” state (a state in which the vehicle can run) by a user operating a start switch, an ignition key, or the like, the system relays RY1 and RY2 are turned on.

コンバータ１２−１は、蓄電装置１０−１と、主正母線ＭＰＬ及び主負母線ＭＮＬとの間に設けられる。コンバータ１２−２は、蓄電装置１０−２と、主正母線ＭＰＬ及び主負母線ＭＮＬとの間に設けられる。コンバータ１２−１は、コンバータＥＣＵ２２からの制御信号ＰＷＣ１に基づいて、蓄電装置１０−１と、主正母線ＭＰＬ及び主負母線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。コンバータ１２−２は、コンバータＥＣＵ２２からの制御信号ＰＷＣ２に基づいて、蓄電装置１０−２と、主正母線ＭＰＬ及び主負母線ＭＮＬとの間で電圧変換を行なう。コンバータ１２−１，１２−２は、たとえば、電流可逆型の昇圧チョッパ回路によって構成される。   Converter 12-1 is provided between power storage device 10-1 and main positive bus MPL and main negative bus MNL. Converter 12-2 is provided between power storage device 10-2 and main positive bus MPL and main negative bus MNL. Converter 12-1 performs voltage conversion between power storage device 10-1 and main positive bus MPL and main negative bus MNL based on control signal PWC 1 from converter ECU 22. Converter 12-2 performs voltage conversion between power storage device 10-2 and main positive bus MPL and main negative bus MNL based on control signal PWC2 from converter ECU 22. Converters 12-1 and 12-2 are configured by, for example, a current reversible boost chopper circuit.

このハイブリッド車両１００では、電源システム１から供給される電力を用いて、エンジン３６を停止してモータジェネレータ３２−２により走行するＥＶ走行を実行可能である。そして、ＥＶ走行の走行性能を高めるために、互いに異なる特性を有する蓄電装置１０−１，１０−２が搭載されている。   In this hybrid vehicle 100, the electric power supplied from the power supply system 1 can be used to execute the EV traveling in which the engine 36 is stopped and the motor generator 32-2 is traveling. And in order to improve the driving | running | working performance of EV driving | running, the electrical storage apparatus 10-1, 10-2 which has a mutually different characteristic is mounted.

図２は、蓄電装置１０−１，１０−２の出力特性を示した図である。図２を参照して、横軸は蓄電装置１０−１，１０−２の容量を示し、縦軸は蓄電装置１０−１，１０−２の出力パワーを示す。ＥＶ走行での走行特性の観点でみれば、横軸はＥＶ走行での走行距離を示し、縦軸はＥＶ走行での走行パワーを示しているといえる。   FIG. 2 is a diagram illustrating output characteristics of power storage devices 10-1 and 10-2. Referring to FIG. 2, the horizontal axis indicates the capacity of power storage devices 10-1 and 10-2, and the vertical axis indicates the output power of power storage devices 10-1 and 10-2. From the viewpoint of the travel characteristics in EV travel, it can be said that the horizontal axis indicates the travel distance in EV travel, and the vertical axis indicates the travel power in EV travel.

Ｐ１，Ｐ２は、それぞれ蓄電装置１０−１，１０−２の出力特性を示し、Ｐ３は、電源システム１の仕様を示す。蓄電装置１０−１は、いわゆる「パワー型」の蓄電装置によって構成され、蓄電装置１０−２は、いわゆる「容量型」の蓄電装置によって構成される。すなわち、蓄電装置１０−１が出力可能な最大パワーは、蓄電装置１０−２が出力可能な最大パワーよりも大きい。一方、蓄電装置１０−２の蓄電容量は、蓄電装置１０−１の蓄電容量よりも大きい。   P1 and P2 indicate output characteristics of the power storage devices 10-1 and 10-2, respectively, and P3 indicates the specification of the power supply system 1. The power storage device 10-1 is configured by a so-called “power type” power storage device, and the power storage device 10-2 is configured by a so-called “capacitance type” power storage device. That is, the maximum power that can be output by power storage device 10-1 is greater than the maximum power that can be output by power storage device 10-2. On the other hand, the power storage capacity of power storage device 10-2 is larger than the power storage capacity of power storage device 10-1.

このような蓄電装置１０−１，１０−２の出力特性のもと、このハイブリッド車両１００では、Ｐ３で示されるポイントにＥＶ走行でのシステム仕様が設定される。すなわち、ＥＶ走行での目標走行距離は、基本的に、容量型の蓄電装置１０−２の容量によって定まり、ＥＶ走行での目標パワーは、容量型の蓄電装置１０−２では不足する出力パワーを出力型の蓄電装置１０−１によってアシストしたときの合計パワーによって定まる。これにより、このハイブリッド車両１００では、基本的に、蓄電装置１０−２を用いてＥＶ走行が行なわれ、蓄電装置１０−２ではパワーが不足する場合に蓄電装置１０−１が併用される。以上のような構成に基づいて、このハイブリッド車両１００では、外部電源２８による外部充電は、蓄電装置１０−２に対して行なわれる。   Based on the output characteristics of power storage devices 10-1 and 10-2, in this hybrid vehicle 100, system specifications for EV traveling are set at a point indicated by P <b> 3. That is, the target travel distance in EV travel is basically determined by the capacity of the capacity type power storage device 10-2, and the target power in EV travel is the output power that is insufficient in the capacity type power storage device 10-2. It is determined by the total power when assisted by the output type power storage device 10-1. Thus, in this hybrid vehicle 100, EV traveling is basically performed using power storage device 10-2, and power storage device 10-1 is used together when power is insufficient in power storage device 10-2. Based on the configuration as described above, in this hybrid vehicle 100, external charging by external power supply 28 is performed on power storage device 10-2.

再び図１を参照して、充電器２６は、外部電源２８から蓄電装置１０−２を充電するための装置である。充電器２６は、蓄電装置１０−２とシステムリレーＲＹ２との間に配設される電力線と、受電部２７との間に設けられる。上記電力線と充電器２６との間には、充電リレーＲＹＣが設けられる。そして、充電器２６は、コンバータＥＣＵ２２からの制御信号に基づいて、外部電源２８から受電部２７を通じて入力される電力を直流に変換して蓄電装置１０−２へ出力する。なお、充電器２６によって蓄電装置１０−２の充電が行なわれるときは、システムリレーＲＹ２は遮断状態となる。すなわち、このハイブリッド車両１００では、主正母線ＭＰＬ及び主負母線ＭＮＬを介することなく、外部電源２８によって蓄電装置１０−２を充電することができる。   Referring to FIG. 1 again, charger 26 is a device for charging power storage device 10-2 from external power supply 28. Charger 26 is provided between a power line provided between power storage device 10-2 and system relay RY 2 and power receiving unit 27. A charging relay RYC is provided between the power line and the charger 26. Based on the control signal from converter ECU 22, charger 26 converts the electric power input from external power supply 28 through power receiving unit 27 into a direct current and outputs it to power storage device 10-2. When power storage device 10-2 is charged by charger 26, system relay RY2 is cut off. That is, in this hybrid vehicle 100, power storage device 10-2 can be charged by external power supply 28 without passing through main positive bus MPL and main negative bus MNL.

サブ電源２３は、外部充電中に補機用蓄電装置２４を充電するための電力変換器である。サブ電源２３は、充電器２６と受電部２７との間の電力線に接続され、外部電源２８から受電部２７を通じて入力される電力を補機用蓄電装置２４の電圧レベルに変換して補機用蓄電装置２４へ出力する。このサブ電源２３は、充電器２６よりも容量が小さい。また、サブ電源２３と補機用蓄電装置２４との間の電力線には、ヒータ２０（後述）が電気的に接続され、ヒータ２０の駆動時はサブ電源２３からヒータへ電力が供給される。   The sub power source 23 is a power converter for charging the auxiliary power storage device 24 during external charging. The sub power source 23 is connected to a power line between the charger 26 and the power receiving unit 27, converts power input from the external power source 28 through the power receiving unit 27 into a voltage level of the auxiliary power storage device 24, and is used for the auxiliary device. Output to power storage device 24. The sub power source 23 has a smaller capacity than the charger 26. A heater 20 (described later) is electrically connected to a power line between the sub power source 23 and the auxiliary power storage device 24, and power is supplied from the sub power source 23 to the heater when the heater 20 is driven.

電流センサ１４−１は、蓄電装置１０−１に対して入出力される電流Ｉｂ１を検出し、その検出値をコンバータＥＣＵ２２へ出力する。電流センサ１４−２は、蓄電装置１０−２に対して入出力される電流Ｉｂ２を検出し、その検出値をコンバータＥＣＵ２２へ出力する。なお、図１では、各電流センサ１４−１，１４−２は正極線に設けられているが、負極線に設けてもよい。   Current sensor 14-1 detects current Ib1 input / output to / from power storage device 10-1, and outputs the detected value to converter ECU 22. Current sensor 14-2 detects current Ib2 input / output to / from power storage device 10-2, and outputs the detected value to converter ECU 22. In FIG. 1, each of the current sensors 14-1 and 14-2 is provided on the positive line, but may be provided on the negative line.

電圧センサ１６−１は、蓄電装置１０−１の電圧Ｖｂ１を検出し、その検出値をコンバータＥＣＵ２２へ出力する。電圧センサ１６−２は、蓄電装置１０−２の電圧Ｖｂ２を検出し、その検出値をコンバータＥＣＵ２２へ出力する。温度センサ１８−１は、蓄電装置１０−１の温度Ｔｂ１を検出し、その検出値をコンバータＥＣＵ２２へ出力する。温度センサ１８−２は、蓄電装置１０−２の温度Ｔｂ２を検出し、その検出値をコンバータＥＣＵ２２へ出力する。   Voltage sensor 16-1 detects voltage Vb1 of power storage device 10-1, and outputs the detected value to converter ECU 22. Voltage sensor 16-2 detects voltage Vb2 of power storage device 10-2 and outputs the detected value to converter ECU 22. Temperature sensor 18-1 detects temperature Tb1 of power storage device 10-1, and outputs the detected value to converter ECU 22. Temperature sensor 18-2 detects temperature Tb2 of power storage device 10-2, and outputs the detected value to converter ECU 22.

ヒータ２０は、蓄電装置１０−１，１０−２を昇温するための機器であり、たとえば、蓄電装置１０−１，１０−２を収容するバッテリパック内に蓄電装置１０−１，１０−２とともに配設される。ヒータ２０は、コンバータＥＣＵ２２からの制御信号に基づいて、外部充電中にサブ電源２３から電力を受けて蓄電装置１０−１，１０−２を加熱する。なお、ハイブリッド車両１００は、外部充電後は、基本的に、外部充電によって充電された蓄電装置１０−２を用いてＥＶ走行するように制御されるところ、ヒータ２０は、少なくとも蓄電装置１０−２を昇温可能なように配設されていてもよい。   The heater 20 is a device for raising the temperature of the power storage devices 10-1 and 10-2. For example, the power storage devices 10-1 and 10-2 are installed in battery packs that house the power storage devices 10-1 and 10-2. It is arranged with. Based on a control signal from converter ECU 22, heater 20 receives power from sub power supply 23 during external charging and heats power storage devices 10-1 and 10-2. The hybrid vehicle 100 is basically controlled to travel by EV using the power storage device 10-2 charged by external charging after the external charging, and the heater 20 is at least the power storage device 10-2. It may be arranged so that the temperature can be raised.

コンバータＥＣＵ２２は、ＣＰＵ、記憶装置、入出力バッファ等を含み（いずれも図示せず）、各種センサからの信号入力及びＭＧ−ＥＣＵ４０から受ける車両走行パワーＰｓに基づいて、電源システム１の各機器を制御するための信号を出力する。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。   Converter ECU 22 includes a CPU, a storage device, an input / output buffer, and the like (none of which are shown). Based on signal inputs from various sensors and vehicle running power Ps received from MG-ECU 40, converter ECU 22 Outputs a signal for control. Note that these controls are not limited to processing by software, and can be processed by dedicated hardware (electronic circuit).

コンバータＥＣＵ２２は、車両が「ＲＥＡＤＹ−ＯＮ」状態になると、充電リレーＲＹＣを遮断状態にするとともに、システムリレーＲＹ１，ＲＹ２を導通状態にする。そして、コンバータＥＣＵ２２は、電流センサ１４−１，１４−２及び電圧センサ１６−１，１６−２からの各検出値、並びにＭＧ−ＥＣＵ４０から受ける車両走行パワーＰｓに基づいて、コンバータ１２−１，１２−２をそれぞれ駆動するための制御信号ＰＷＣ１，ＰＷＣ２を生成する。そして、コンバータＥＣＵ２２は、生成された制御信号ＰＷＣ１，ＰＷＣ２をそれぞれコンバータ１２−１，１２−２へ出力する。   When the vehicle is in the “READY-ON” state, converter ECU 22 sets charging relay RYC in a cut-off state and sets system relays RY1, RY2 in a conductive state. Converter ECU 22 then converts converters 12-1, 14-2 based on the detected values from current sensors 14-1, 14-2 and voltage sensors 16-1, 16-2, and vehicle travel power Ps received from MG-ECU 40. Control signals PWC1 and PWC2 for driving 12-2 are generated. Then, converter ECU 22 outputs generated control signals PWC1 and PWC2 to converters 12-1 and 12-2, respectively.

また、コンバータＥＣＵ２２は、外部電源２８による外部充電が要求されると、システムリレーＲＹ１，ＲＹ２を遮断状態にするとともに、充電リレーＲＹＣを導通状態にする。そして、コンバータＥＣＵ２２は、充電器２６及びサブ電源２３を駆動するための制御信号を生成し、生成された制御信号を充電器２６及びサブ電源２３へ出力する。   In addition, when external charging by external power supply 28 is requested, converter ECU 22 turns off system relays RY1, RY2 and turns on charging relay RYC. Then, converter ECU 22 generates a control signal for driving charger 26 and sub power source 23, and outputs the generated control signal to charger 26 and sub power source 23.

さらに、コンバータＥＣＵ２２は、蓄電装置１０−２が極低温であるためにＥＶ走行性能が確保できないときは、蓄電装置１０−２を昇温するための昇温制御を実行する。具体的には、コンバータＥＣＵ２２は、外部充電の実行中に蓄電装置１０−２の温度Ｔｂ２が所定の第１温度Ｔｔｈ１よりも低いとき、温度Ｔｂ２が第１温度Ｔｔｈ１に達するまでヒータ２０を駆動する。そして、外部充電が終了し、車両の走行開始に関連する所定の条件が成立すると（たとえば「ＲＥＡＤＹ−ＯＮ」状態）、コンバータＥＣＵ２２は、温度Ｔｂ２が第１温度Ｔｔｈ１よりも高い第２温度Ｔｔｈ２に達するまでコンバータ昇温を実行する。   Further, converter ECU 22 executes temperature increase control for increasing the temperature of power storage device 10-2 when EV running performance cannot be ensured because power storage device 10-2 is at a very low temperature. Specifically, converter ECU 22 drives heater 20 until temperature Tb2 reaches first temperature Tth1 when temperature Tb2 of power storage device 10-2 is lower than predetermined first temperature Tth1 during execution of external charging. . When the external charging is completed and a predetermined condition related to the start of traveling of the vehicle is satisfied (for example, “READY-ON” state), converter ECU 22 changes temperature Tb2 to second temperature Tth2 that is higher than first temperature Tth1. The converter is heated up until it reaches.

なお、この実施の形態では、昇温制御により蓄電装置１０−２を昇温するものとしているが、昇温制御により蓄電装置１０−２とともに蓄電装置１０−１を昇温してもよい。また、この実施の形態では、蓄電装置１０−２の温度Ｔｂ２に基づいて昇温制御を行なうものとしているが、外気温やバッテリパックの周囲温度等によって蓄電装置１０−２の温度Ｔｂ２を推定してもよい。すなわち、外気温やバッテリパックの周囲温度等に基づいて昇温制御を行なうものとしてもよい。   In this embodiment, the temperature of power storage device 10-2 is increased by temperature increase control, but the temperature of power storage device 10-1 may be increased together with power storage device 10-2 by temperature increase control. In this embodiment, the temperature rise control is performed based on the temperature Tb2 of the power storage device 10-2. However, the temperature Tb2 of the power storage device 10-2 is estimated based on the outside air temperature, the ambient temperature of the battery pack, or the like. May be. That is, the temperature increase control may be performed based on the outside air temperature, the ambient temperature of the battery pack, or the like.

以下では、コンバータＥＣＵ２２により実行される昇温制御について詳しく説明する。
図３は、蓄電装置１０−２の出力の温度依存性及びＳＯＣ依存性を示した図である。なお、この図３は、蓄電装置１０−１，１０−２の相対比較を示すものではなく、蓄電装置１０−２におけるＳＯＣ及び温度での特性変化を示したものである。なお、特に図示しないが、蓄電装置１０−１も同様の特性を有する。 Hereinafter, the temperature rise control executed by converter ECU 22 will be described in detail.
FIG. 3 is a diagram illustrating temperature dependency and SOC dependency of the output of the power storage device 10-2. FIG. 3 does not show a relative comparison between the power storage devices 10-1 and 10-2, but shows a change in characteristics of the power storage device 10-2 with the SOC and temperature. Although not particularly illustrated, the power storage device 10-1 also has the same characteristics.

図３を参照して、温度「−３０℃」は、蓄電装置１０−２の温度Ｔｂ２が「極低温」であることの例示であり、この温度域では、蓄電装置１０−２の出力は、ＳＯＣの高低に拘わらず小さいものとなる。この温度域では、蓄電装置１０−２の出力が小さいので、ＥＶ走行は事実上不可能である（走行要求性能を満足することができない。）。   Referring to FIG. 3, the temperature “−30 ° C.” is an example that the temperature Tb2 of the power storage device 10-2 is “extremely low temperature”. In this temperature range, the output of the power storage device 10-2 is It becomes small regardless of the level of the SOC. In this temperature range, since the output of the power storage device 10-2 is small, EV travel is virtually impossible (the travel performance requirement cannot be satisfied).

温度「−１５℃」は、温度Ｔｂ２が「低温」であることの例示であり、この温度域では、ＳＯＣがある程度高い場合（たとえばＳＯＣが「中」以上）には、常温時の出力には及ばないけれどもＥＶ走行が可能な程度の出力が得られる。   The temperature “−15 ° C.” is an example that the temperature Tb2 is “low temperature”. If the SOC is somewhat high in this temperature range (for example, the SOC is “medium” or higher), Although it does not reach, an output capable of EV traveling is obtained.

温度「０℃」は、温度Ｔｂ２が「やや低温」であることの例示であり、この温度域になれば、温度「２０℃」として例示される常温時の出力特性とほぼ変わらなくなる。   The temperature “0 ° C.” is an exemplification that the temperature Tb2 is “slightly low temperature”. If the temperature is within this temperature range, the output characteristics at the normal temperature exemplified as the temperature “20 ° C.” are almost the same.

外部充電が実行されると、蓄電装置１０−２のＳＯＣがある程度高い状態（たとえばＳＯＣが「中」以上）になることが見込まれる。そこで、このような蓄電装置１０−２の出力特性から、蓄電装置１０−２の温度Ｔｂ２が「極低温」である場合（たとえば−１５℃を下回る場合）には、外部充電中に蓄電装置１０−２を「低温」域（たとえば−１５℃）まで昇温することによって、外部充電の実行後にＥＶ走行が可能となる。   When external charging is performed, it is expected that SOC of power storage device 10-2 will be high to some extent (for example, SOC is “medium” or higher). Therefore, from such output characteristics of power storage device 10-2, when temperature Tb2 of power storage device 10-2 is “extremely low temperature” (for example, below −15 ° C.), power storage device 10 is being charged during external charging. EV is allowed to run after external charging is performed by raising the temperature of -2 to a "low temperature" region (for example, -15 ° C).

ここで、この実施の形態に従うハイブリッド車両１００は、蓄電装置１０−２を昇温する手段として、ヒータ２０による昇温とコンバータ昇温とを有する。   Here, hybrid vehicle 100 according to the present embodiment has a temperature rise by heater 20 and a converter temperature rise as means for raising temperature of power storage device 10-2.

図４は、ヒータ２０による昇温とコンバータ昇温との昇温特性を示した図である。図４を参照して、ヒータ２０による昇温は、蓄電装置１０−２の温度に拘わらず、コンバータ昇温に比べて低効率であり昇温の速度も遅い。   FIG. 4 is a diagram showing the temperature rise characteristics of the temperature rise by the heater 20 and the converter temperature rise. Referring to FIG. 4, the temperature rise by heater 20 is less efficient and the rate of temperature rise is slower than the temperature rise of the converter regardless of the temperature of power storage device 10-2.

一方、コンバータ昇温は、ヒータ２０による昇温に比べて基本的に高効率であり昇温の速度も速い。しかしながら、蓄電装置１０−２の温度Ｔｂ２が「−３０℃」で示されるような極低温の場合には、コンバータ昇温であっても昇温の速度は遅く、効率も低下する。   On the other hand, the temperature rise of the converter is basically higher in efficiency than the temperature rise by the heater 20 and the rate of temperature rise is fast. However, when the temperature Tb2 of the power storage device 10-2 is an extremely low temperature as indicated by “−30 ° C.”, the rate of temperature increase is slow and the efficiency decreases even when the temperature of the converter is increased.

そこで、この実施の形態に従うハイブリッド車両１００では、外部充電の実行中に蓄電装置１０−２の温度Ｔｂ２が第１温度Ｔｔｈ１（たとえば−１５℃）よりも低いとき、温度Ｔｂ２が第１温度Ｔｔｈ１に達するまで、ヒータ２０によって蓄電装置１０−２が昇温される。ヒータ２０を用いるのは、外部充電中は、コンバータ昇温によって高圧系に負荷をかけたくないこと、及び温度Ｔｂ２が第１温度Ｔｔｈ１よりも低い極低温下では、ヒータ２０に対するコンバータ昇温の優位性が大きくないことによる。また、外部充電実行中の昇温目標を第１温度Ｔｔｈ１（たとえば−１５℃）としたのは、効率の低いヒータ２０による昇温は最小限にとどめたいこと、さらに、外部充電の実行後は、蓄電装置１０−２のＳＯＣがある程度高い状態であることが見込まれ、蓄電装置１０−２を第１温度Ｔｔｈ１まで昇温すればＥＶ走行が可能になるとともに、走行開始後（高圧系に電圧が印加される。）は、効率の良いコンバータ昇温によって昇温することが望ましいことによる。   Therefore, in hybrid vehicle 100 according to the present embodiment, when temperature Tb2 of power storage device 10-2 is lower than first temperature Tth1 (for example, −15 ° C.) during execution of external charging, temperature Tb2 becomes first temperature Tth1. The power storage device 10-2 is heated up by the heater 20 until it reaches. The reason why the heater 20 is used is that, during external charging, it is not desired to apply a load to the high-voltage system due to the temperature rise of the converter, and under the extremely low temperature where the temperature Tb2 is lower than the first temperature Tth1, the advantage of the converter temperature rise over the heater 20 Because it is not big. The reason for setting the temperature increase target during the external charging to the first temperature Tth1 (for example, −15 ° C.) is that the temperature increase by the heater 20 with low efficiency is to be minimized, and further, after the external charging is performed, The SOC of the power storage device 10-2 is expected to be high to some extent. If the temperature of the power storage device 10-2 is increased to the first temperature Tth1, EV travel becomes possible, and after the start of travel (the voltage to the high voltage system) Is applied) because it is desirable to raise the temperature by efficient temperature rise of the converter.

そして、外部充電が終了し、走行開始に関連する所定の条件が成立すると（たとえば「ＲＥＡＤＹ−ＯＮ」）、蓄電装置１０−２の温度Ｔｂ２が第１温度Ｔｔｈ１よりも高い第２温度Ｔｔｈ２（たとえば０℃）に達するまでコンバータ昇温が実行される。なお、コンバータ昇温は、走行中も実行可能である。たとえば、コンバータ１２−１，１２−２の電流制限を超えない範囲で、蓄電装置１０−２と駆動力発生部２との間で授受する電力と、コンバータ昇温に伴ない蓄電装置１０−１，１０−２間で授受する電力とを足し合わせた電力が流れるようにコンバータ１２−２を制御し、同様に、蓄電装置１０−１と駆動力発生部２との間で授受する電力と、コンバータ昇温に伴ない蓄電装置１０−１，１０−２間で授受する電力とを足し合わせた電力が流れるようにコンバータ１２−１を制御すればよい。   Then, when the external charging is finished and a predetermined condition relating to the start of traveling is satisfied (for example, “READY-ON”), temperature Tb2 of power storage device 10-2 is higher than first temperature Tth1 (for example, second temperature Tth2). The converter temperature is increased until it reaches 0 ° C. It should be noted that the converter temperature can be increased even during traveling. For example, within a range that does not exceed the current limit of converters 12-1 and 12-2, electric power exchanged between power storage device 10-2 and driving force generating unit 2, and power storage device 10-1 accompanying converter temperature rise , 10-2 to control the converter 12-2 so that the combined power flows, and similarly, the power to be transferred between the power storage device 10-1 and the driving force generator 2, What is necessary is just to control converter 12-1 so that the electric power which added the electric power transmitted / received between the electrical storage apparatuses 10-1 and 10-2 accompanying converter temperature rising flows.

図５は、昇温目標に設定される第１温度Ｔｈｔ１及び第２温度Ｔｈｔ２を説明するための図である。図５を参照して、横軸は、蓄電装置１０−２の温度Ｔｂ２を示す。縦軸は、蓄電装置１０−２の出力パワーを示す。すなわち、縦軸は、蓄電装置１０−２によるＥＶ走行での走行パワーを示しているといえる。縦軸のＭａｘは、蓄電装置１０−２の最大出力パワーであり、Ｐｃは、ＥＶ走行が可能な出力パワーの下限を示す。すなわち、蓄電装置１０−２の出力パワーがＰｃを下回ると、蓄電装置１０−２を用いたＥＶ走行は不可能となる。   FIG. 5 is a diagram for explaining the first temperature Tht1 and the second temperature Tht2 set as the temperature increase target. Referring to FIG. 5, the horizontal axis represents temperature Tb2 of power storage device 10-2. The vertical axis represents the output power of power storage device 10-2. That is, it can be said that the vertical axis indicates the traveling power in EV traveling by the power storage device 10-2. Max on the vertical axis represents the maximum output power of the power storage device 10-2, and Pc represents the lower limit of the output power at which EV travel is possible. That is, when the output power of power storage device 10-2 is less than Pc, EV traveling using power storage device 10-2 becomes impossible.

線Ｌ１は、外部充電終了後の蓄電装置１０−２の出力特性を示し、具体的には、蓄電装置１０−２のＳＯＣが満充電状態に近いことを示す第１レベル（たとえばＳＯＣ７０％）よりもＳＯＣが高いときの蓄電装置１０−２の出力特性を示す。   Line L1 indicates the output characteristics of power storage device 10-2 after the end of external charging. Specifically, from the first level (eg, SOC 70%) indicating that the SOC of power storage device 10-2 is close to a fully charged state. Also shows the output characteristics of power storage device 10-2 when the SOC is high.

線Ｌ２は、蓄電装置１０−２を用いたＥＶ走行が可能な最低限のＳＯＣにおける蓄電装置１０−２の出力特性を示し、具体的には、蓄電装置１０−２のＳＯＣが第１レベルよりも低い第２レベル（たとえば３０％）まで低下したときの蓄電装置１０−２の出力特性を示す。   Line L2 indicates the output characteristics of power storage device 10-2 in the minimum SOC that allows EV traveling using power storage device 10-2. Specifically, the SOC of power storage device 10-2 is lower than the first level. Shows the output characteristics of power storage device 10-2 when the voltage drops to a lower second level (for example, 30%).

外部充電により蓄電装置１０−２が満充電状態になると、外部充電の終了後は、蓄電装置１０−２の出力特性は線Ｌ１で示される。この線Ｌ１とＥＶ走行可能な出力パワーＰｃとに基づいて定まる第１温度Ｔｔｈ１まで外部充電中に蓄電装置１０−２を昇温すれば、外部充電後の走行開始時に蓄電装置１０−２を用いたＥＶ走行が可能となる。   When power storage device 10-2 is fully charged by external charging, the output characteristic of power storage device 10-2 is indicated by line L1 after the end of external charging. If the temperature of the power storage device 10-2 is increased during external charging to the first temperature Tth1 determined based on the line L1 and the output power Pc that can be EV traveled, the power storage device 10-2 is used at the start of travel after external charging. EV traveling can be performed.

また、線Ｌ２は、蓄電装置１０−２を用いたＥＶ走行が可能な最低限のＳＯＣ（第２レベル）における蓄電装置１０−２の出力特性を示している。そこで、外部充電が終了して走行が開始された後は、線Ｌ２とＥＶ走行可能な出力パワーＰｃとに基づいて定まる第２温度Ｔｔｈ２までコンバータ昇温により蓄電装置１０−２を昇温すれば、ＳＯＣが第２レベルまで低下しても蓄電装置１０−２を用いたＥＶ走行が可能である。   A line L2 indicates the output characteristic of the power storage device 10-2 in the minimum SOC (second level) that allows EV travel using the power storage device 10-2. Therefore, after the external charging is completed and the travel is started, if the temperature of power storage device 10-2 is raised by the converter temperature rise to the second temperature Tth2 determined based on line L2 and output power Pc that can be traveled by EV. EV travel using power storage device 10-2 is possible even if the SOC decreases to the second level.

このように、第１温度Ｔｔｈ１は、蓄電装置１０−２のＳＯＣが第１レベルよりも高いときに蓄電装置１０−２が出力可能なパワーＰｃに基づいて決定することができる。また、第２温度Ｔｔｈ２は、蓄電装置１０−２のＳＯＣが第１レベルよりも低い第２レベルまで低下したときに蓄電装置１０−２が出力可能なパワーＰｃに基づいて決定することができる。   Thus, first temperature Tth1 can be determined based on power Pc that can be output from power storage device 10-2 when the SOC of power storage device 10-2 is higher than the first level. The second temperature Tth2 can be determined based on the power Pc that can be output by the power storage device 10-2 when the SOC of the power storage device 10-2 decreases to a second level lower than the first level.

図６は、この実施の形態における蓄電装置の昇温制御の処理手順を説明するためのフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理は、所定時間毎又は所定条件の成立時にメインルーチンから呼び出されて実行される。   FIG. 6 is a flowchart for illustrating a processing procedure of temperature increase control of the power storage device according to this embodiment. The process shown in this flowchart is called from the main routine and executed every predetermined time or when a predetermined condition is satisfied.

図６を参照して、コンバータＥＣＵ２２は、外部電源２８による外部充電中であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。なお、外部充電中であるか否かは、たとえば、外部電源２８に接続された充電ケーブルのコネクタが受電部２７に接続されているか否かによって判断され得る。或いは、たとえば外部充電の実行をユーザが要求するためのスイッチが設けられている場合にそのスイッチがオンされたり、外部電源２８から実際に電力が供給されている場合に、外部充電中であると判断してもよい。   Referring to FIG. 6, converter ECU 22 determines whether or not external charging by external power source 28 is in progress (step S10). Whether or not external charging is in progress can be determined, for example, by whether or not the connector of the charging cable connected to the external power supply 28 is connected to the power receiving unit 27. Alternatively, for example, when a switch for requesting execution of external charging by the user is provided, the switch is turned on, or when external power is actually supplied from the external power supply 28, external charging is in progress. You may judge.

ステップＳ１０において外部充電中であると判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、コンバータＥＣＵ２２は、蓄電装置１０−２の温度Ｔｂ２が第１温度Ｔｔｈ１よりも低いか否かを判定する（ステップＳ２０）。この第１温度Ｔｔｈ１は、たとえば、図５で説明したように、蓄電装置１０−２のＳＯＣが第１レベル（満充電状態に近いことを示すレベル）よりも高いときに蓄電装置１０−２が出力可能な電力（Ｐｃ）に基づいて決定してもよいし、実験的に得られた固定値（たとえば−１５℃）に設定してもよい。そして、温度Ｔｂ２が第１温度Ｔｔｈ１よりも低いと判定されると（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、コンバータＥＣＵ２２は、ヒータ２０を駆動し、蓄電装置１０−２を昇温させる（ステップＳ３０）。   When it is determined in step S10 that external charging is being performed (YES in step S10), converter ECU 22 determines whether or not temperature Tb2 of power storage device 10-2 is lower than first temperature Tth1 (step S20). . For example, as described with reference to FIG. 5, the first temperature Tth1 is determined when the SOC of the power storage device 10-2 is higher than the first level (a level indicating that the battery is close to a fully charged state). It may be determined based on the output power (Pc), or may be set to a fixed value (for example, −15 ° C.) obtained experimentally. When it is determined that temperature Tb2 is lower than first temperature Tth1 (YES in step S20), converter ECU 22 drives heater 20 to raise power storage device 10-2 (step S30).

一方、ステップＳ１０において外部充電中ではないと判定されたとき（ステップＳ１０においてＮＯ）、又はステップＳ２０において蓄電装置１０−２の温度Ｔｂ２が第１温度Ｔｔｈ１以上であると判定されたときは（ステップＳ２０においてＮＯ）、コンバータＥＣＵ２２は、ヒータ２０をオフにする（ステップＳ４０）。   On the other hand, when it is determined in step S10 that external charging is not being performed (NO in step S10), or when it is determined in step S20 that temperature Tb2 of power storage device 10-2 is equal to or higher than first temperature Tth1 (step In S20, NO, converter ECU 22 turns off heater 20 (step S40).

次いで、コンバータＥＣＵ２２は、ハイブリッド車両１００が「ＲＥＡＤＹ−ＯＮ」状態であるか否かを判定する（ステップＳ５０）。なお、車両が「ＲＥＡＤＹ−ＯＮ」状態であるか否かは、走行を意図してシステムが起動されたか否かを判断するために、車両の走行開始に関連する一条件として判定されるものであり、「ＲＥＡＤＹ−ＯＮ」に代えて、たとえば、運転者側のドアが開けられたことや、運転者の座席において着座が検知されたこと等を、車両の走行開始に関連する条件として判定してもよい。   Next, converter ECU 22 determines whether or not hybrid vehicle 100 is in the “READY-ON” state (step S50). Whether or not the vehicle is in the “READY-ON” state is determined as one condition related to the start of traveling of the vehicle in order to determine whether or not the system has been activated with the intention of traveling. Yes, instead of “READY-ON”, for example, it is determined that the door on the driver side has been opened or that the driver's seat has been detected as a condition related to the start of traveling of the vehicle. May be.

ステップＳ５０において車両が「ＲＥＡＤＹ−ＯＮ」状態であると判定されると（ステップＳ５０においてＹＥＳ）、コンバータＥＣＵ２２は、蓄電装置１０−２の温度Ｔｂ２が第２温度Ｔｔｈ２（Ｔｔｈ１＜Ｔｔｈ２）よりも低いか否かを判定する（ステップＳ６０）。この第２温度Ｔｔｈ２は、たとえば、図５で説明したように、蓄電装置１０−２のＳＯＣが第１レベルよりも低い第２レベル（たとえば３０％）まで低下したときに蓄電装置１０−２が出力可能な電力（Ｐｃ）に基づいて決定してもよいし、実験的に得られた固定値（たとえば０℃）に設定してもよい。そして、温度Ｔｂ２が第２温度Ｔｔｈ２よりも低いと判定されると（ステップＳ６０においてＹＥＳ）、コンバータＥＣＵ２２は、蓄電装置１０−１，１０−２間で電力を授受するようにコンバータ１２−１，１２−２を駆動することによってコンバータ昇温を実行し、蓄電装置１０−２（１０−１）を昇温させる（ステップＳ７０）。   When it is determined in step S50 that the vehicle is in the “READY-ON” state (YES in step S50), converter ECU 22 has temperature Tb2 of power storage device 10-2 lower than second temperature Tth2 (Tth1 <Tth2). Is determined (step S60). For example, as described with reference to FIG. 5, the second temperature Tth2 is determined when the power storage device 10-2 decreases when the SOC of the power storage device 10-2 decreases to a second level (for example, 30%) lower than the first level. It may be determined based on the output power (Pc), or may be set to a fixed value (for example, 0 ° C.) obtained experimentally. When it is determined that temperature Tb2 is lower than second temperature Tth2 (YES in step S60), converter ECU 22 converts converters 12-1, so that power is transferred between power storage devices 10-1, 10-2. Converter 12-2 is driven by driving 12-2, and power storage device 10-2 (10-1) is heated (step S70).

なお、ステップＳ６０において蓄電装置１０−２の温度Ｔｂ２が第２温度Ｔｔｈ２以上であると判定されると（ステップＳ６０においてＮＯ）、コンバータＥＣＵ２２は、コンバータ昇温を停止する（ステップＳ８０）。また、ステップＳ５０において車両が「ＲＥＡＤＹ−ＯＮ」状態ではないと判定されると（ステップＳ５０においてＮＯ）、コンバータＥＣＵ２２は、ステップＳ９０へ処理を移行する。   If it is determined in step S60 that temperature Tb2 of power storage device 10-2 is equal to or higher than second temperature Tth2 (NO in step S60), converter ECU 22 stops the converter temperature increase (step S80). If it is determined in step S50 that the vehicle is not in the “READY-ON” state (NO in step S50), converter ECU 22 proceeds to step S90.

図７は、昇温制御の実行により蓄電装置１０−２が昇温される様子の一例を示したタイムチャートである。図７を参照して、時刻ｔ１において、たとえば車両が「ＲＥＡＤＹ−ＯＦＦ」状態になる等して走行要求がオフされ、時刻ｔ２において、充電ケーブルのコネクタが受電部２７に接続される等して外部充電が開始されるものとする。   FIG. 7 is a time chart illustrating an example of a state in which the power storage device 10-2 is heated by executing the temperature increase control. Referring to FIG. 7, at time t1, for example, the travel request is turned off, for example, when the vehicle is in a “READY-OFF” state, and at time t2, the connector of the charging cable is connected to power receiving unit 27, etc. External charging shall be started.

そうすると、ヒータ２０が駆動され、蓄電装置１０−２の温度Ｔｂ２が上昇する。そして、時刻ｔ３において、温度Ｔｂ２が第１温度Ｔｔｈ１に達すると、ヒータ２０が停止する。なお、特に図示していないが、温度Ｔｂ２が第１温度Ｔｔｈ１に達した後、外部充電中に温度Ｔｂ２を第１温度Ｔｔｈ１に維持するために、ヒータ２０を適宜駆動させてもよい。   Then, heater 20 is driven, and temperature Tb2 of power storage device 10-2 rises. When the temperature Tb2 reaches the first temperature Tth1 at time t3, the heater 20 is stopped. Although not particularly illustrated, after the temperature Tb2 reaches the first temperature Tth1, the heater 20 may be appropriately driven in order to maintain the temperature Tb2 at the first temperature Tth1 during external charging.

時刻ｔ４において外部充電が終了し、時刻ｔ５において、たとえば車両が「ＲＥＡＤＹ−ＯＮ」状態になる等して走行が要求されると、蓄電装置１０−１，１０−２間で電力を授受するようにコンバータＥＣＵ２２によりコンバータ１２−１，１２−２が駆動されてコンバータ昇温が実行され、蓄電装置１０−２の温度Ｔｂ２がさらに上昇する。なお、コンバータ昇温による昇温速度は、外部充電中におけるヒータ２０による昇温速度よりも高い。そして、時刻ｔ６において、温度Ｔｂ２が第２温度Ｔｔｈ２に達すると、コンバータ昇温が停止する。   When the external charging is completed at time t4, and when traveling is requested at time t5, for example, when the vehicle enters the “READY-ON” state, power is transferred between power storage devices 10-1 and 10-2. Converter ECU 22 drives converters 12-1 and 12-2 to increase the temperature of the converter, and temperature Tb2 of power storage device 10-2 further increases. Note that the rate of temperature increase due to the temperature increase of the converter is higher than the rate of temperature increase by the heater 20 during external charging. Then, when the temperature Tb2 reaches the second temperature Tth2 at time t6, the converter temperature rise is stopped.

以上のように、この実施の形態においては、外部充電の実行中に蓄電装置１０−２の温度Ｔｂ２が第１温度Ｔｔｈ１よりも低いとき、２段階に分けて蓄電装置１０−２が昇温される。すなわち、外部充電の実行中に、ヒータ２０を駆動することによって蓄電装置１０−２が第１温度Ｔｔｈ１まで昇温され、車両の走行開始に関連する所定の条件（たとえば「ＲＥＡＤＹ−ＯＮ」状態）が成立すると、高い第２温度Ｔｔｈ２までコンバータ昇温が実行される。これにより、外部充電中は、高圧系に負荷をかけることなく、最低限の出力性能が得られる第１温度Ｔｔｈ１まで蓄電装置１０−２が昇温され、上記所定の条件が成立することにより走行開始が予測されると、コンバータ昇温によって効率的に第２温度Ｔｔｈ２まで蓄電装置１０−２が昇温される。したがって、この実施の形態によれば、走行時の蓄電装置の出力性能を確保しつつ、外部充電に伴なうシステムへの負荷低減と蓄電装置の効率的な昇温とを実現することができる。   As described above, in this embodiment, when temperature Tb2 of power storage device 10-2 is lower than first temperature Tth1 during execution of external charging, power storage device 10-2 is heated in two stages. The That is, while external charging is being performed, the power storage device 10-2 is heated to the first temperature Tth1 by driving the heater 20, and a predetermined condition related to the start of traveling of the vehicle (for example, “READY-ON” state) When is established, the converter temperature is increased to a high second temperature Tth2. As a result, during external charging, the power storage device 10-2 is heated to the first temperature Tth1 at which the minimum output performance is obtained without applying a load to the high-voltage system, and travels by satisfying the predetermined condition. When the start is predicted, the power storage device 10-2 is efficiently heated to the second temperature Tth2 by the converter temperature increase. Therefore, according to this embodiment, while ensuring the output performance of the power storage device during traveling, it is possible to reduce the load on the system accompanying external charging and to efficiently raise the temperature of the power storage device. .

なお、上記の実施の形態では、この発明による電動車両の一例として、エンジン３６と２つのモータジェネレータ３２−１，３２−２とが動力分割装置３４によって連結された構成のハイブリッド車両１００（図１）について説明したが、この発明が適用されるハイブリッド車両は、このような構成のものに限定されない。たとえば、モータジェネレータ３２−１を駆動するためにのみエンジン３６を用い、モータジェネレータ３２−２でのみ車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車両や、エンジン３６と１つのモータジェネレータとがクラッチを介して直列的に連結された構成のハイブリッド車両等にも、この発明は適用可能である。   In the above embodiment, as an example of the electric vehicle according to the present invention, hybrid vehicle 100 having a configuration in which engine 36 and two motor generators 32-1 and 32-2 are connected by power split device 34 (FIG. 1). However, the hybrid vehicle to which the present invention is applied is not limited to such a configuration. For example, there is a so-called series-type hybrid vehicle that uses the engine 36 only to drive the motor generator 32-1 and generates the driving force of the vehicle only by the motor generator 32-2, or an engine 36 and one motor generator. The present invention can also be applied to a hybrid vehicle or the like that is connected in series via a clutch.

さらに、この発明が適用される電動車両は、上記のようなハイブリッド車両に限定されない。たとえば、図８に示されるように、エンジンを備えずにモータジェネレータ３２−２のみを動力源とする駆動力発生部２＃を備える電気自動車１００＃においても、この発明は適用可能である。   Furthermore, the electric vehicle to which the present invention is applied is not limited to the hybrid vehicle as described above. For example, as shown in FIG. 8, the present invention can also be applied to an electric vehicle 100 # including a driving force generation unit 2 # that includes only the motor generator 32-2 as a power source without including an engine.

なお、上記において、主正母線ＭＰＬ及び主負母線ＭＮＬは、この発明における「電力線」の一実施例に対応し、蓄電装置１０−１，１０−２は、それぞれこの発明における「第１の蓄電装置」及び「第２の蓄電装置」の一実施例に対応する。また、コンバータ１２−１，１２−２は、それぞれこの発明における「第１のコンバータ」及び「第２のコンバータ」の一実施例に対応し、コンバータＥＣＵ２２は、この発明における「制御装置」の一実施例に対応する。   In the above, main positive bus MPL and main negative bus MNL correspond to an example of “power line” in the present invention, and power storage devices 10-1 and 10-2 have “first power storage” in the present invention. This corresponds to an embodiment of “device” and “second power storage device”. Converters 12-1 and 12-2 correspond to one embodiment of “first converter” and “second converter” in the present invention, respectively, and converter ECU 22 is one of “control device” in the present invention. This corresponds to the embodiment.

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、上記した実施の形態の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及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。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiment but by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

１ 電源システム、２，２＃ 駆動力発生部、１０−１，１０−２ 蓄電装置、１２−１，１２−２ コンバータ、１４−１，１４−２ 電流センサ、１６−１，１６−２ 電圧センサ、１８−１，１８−２ 温度センサ、２０ ヒータ、２２ コンバータＥＣＵ、２３ サブ電源、２４ 補機用蓄電装置、２６ 充電器、２７ 受電部、２８ 外部電源、３０−１，３０−２ インバータ、３２−１，３２−２ モータジェネレータ、３４ 動力分割装置、３６ エンジン、３８ 駆動輪、４０ ＭＧ−ＥＣＵ、ＲＹ１，ＲＹ２ システムリレー、ＲＹＣ 充電リレー、１００ ハイブリッド車両、１００＃ 電気自動車。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply system, 2, 2 # Driving force generation part, 10-1, 10-2 Power storage device, 12-1, 12-2 Converter, 14-1, 14-2 Current sensor, 16-1, 16-2 Voltage Sensor, 18-1, 18-2 Temperature sensor, 20 Heater, 22 Converter ECU, 23 Sub power supply, 24 Auxiliary power storage device, 26 Charger, 27 Power receiving unit, 28 External power supply, 30-1, 30-2 Inverter , 32-1, 32-2 Motor generator, 34 Power split device, 36 Engine, 38 Drive wheel, 40 MG-ECU, RY1, RY2 System relay, RYC charging relay, 100 Hybrid vehicle, 100 # Electric vehicle.

Claims (4)

車両に搭載される電源システムであって、
前記電源システムから電力を受けて走行駆動力を発生する駆動力発生部と前記電源システムとの間で電力を授受するための電力線と、
第１及び第２の蓄電装置と、
前記第１の蓄電装置と前記電力線との間に設けられる第１のコンバータと、
前記第２の蓄電装置と前記電力線との間に設けられる第２のコンバータと、
前記電力線を介することなく、車両外部の電源によって前記第２の蓄電装置を充電する外部充電を行なうための充電装置と、
前記第１及び第２の蓄電装置のうち少なくとも前記第２の蓄電装置を昇温するためのヒータと、
前記電力線を介して前記第１及び第２の蓄電装置間で電力を授受するように前記第１又は第２のコンバータを制御することによって、前記第１及び第２の蓄電装置を昇温するコンバータ昇温制御を実行するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記外部充電の実行中に前記第２の蓄電装置の温度が第１温度よりも低いとき、前記第２の蓄電装置の温度が前記第１温度に達するまで前記ヒータを駆動し、前記車両の走行開始に関連する所定の条件が成立すると、前記第２の蓄電装置の温度が前記第１温度よりも高い第２温度に達するまで前記コンバータ昇温制御を実行し、
前記第１の蓄電装置は、前記第２の蓄電装置よりも出力可能最大電力が大きく、
前記第２の蓄電装置は、前記第１の蓄電装置よりも蓄電容量が大きく、
前記外部充電の実行後に走行が開始されると、前記第２の蓄電装置に蓄えられた電力が前記駆動力発生部に供給される、電源システム。 A power supply system mounted on a vehicle,
A power line for receiving power from the power supply system and generating power for driving and a power line for transferring power between the power supply system;
First and second power storage devices;
A first converter provided between the first power storage device and the power line;
A second converter provided between the second power storage device and the power line;
A charging device for performing external charging for charging the second power storage device by a power source external to the vehicle without passing through the power line;
A heater for raising the temperature of at least the second power storage device of the first and second power storage devices;
A converter that raises the temperature of the first and second power storage devices by controlling the first or second converter so as to transfer power between the first and second power storage devices via the power line. A control device for executing the temperature rise control,
When the temperature of the second power storage device is lower than the first temperature during execution of the external charging, the control device drives the heater until the temperature of the second power storage device reaches the first temperature. When the predetermined condition relating to the start of traveling of the vehicle is satisfied, the converter temperature increase control is executed until the temperature of the second power storage device reaches a second temperature higher than the first temperature ,
The first power storage device has a maximum outputable power larger than that of the second power storage device,
The second power storage device has a larger storage capacity than the first power storage device,
A power supply system in which when driving is started after the external charging is performed, the electric power stored in the second power storage device is supplied to the driving force generator . 前記第１温度は、前記第２の蓄電装置の充電状態を示す状態量が第１レベルよりも高いときに前記第２の蓄電装置が出力可能な電力に基づいて決定される、請求項１に記載の電源システム。   The first temperature is determined based on electric power that can be output by the second power storage device when a state quantity indicating a charging state of the second power storage device is higher than a first level. The described power supply system. 前記第２温度は、前記状態量が前記第１レベルよりも低い第２レベルまで低下したときに前記第２の蓄電装置が出力可能な電力に基づいて決定される、請求項２に記載の電源システム。   3. The power supply according to claim 2, wherein the second temperature is determined based on electric power that the second power storage device can output when the state quantity decreases to a second level lower than the first level. system. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電源システムと、
前記電源システムから電力を受けて車両駆動力を発生する駆動力発生部とを備える電動車両。 The power supply system according to any one of claims 1 to 3 ,
An electric vehicle comprising: a driving force generator that receives electric power from the power supply system and generates vehicle driving force.
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