JP6918588B2 - Control system - Google Patents

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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 control the temperature of the power storage device. In Patent Document 1, a heater driven by electric power supplied from a DC / DC converter is provided, and the temperature of the power storage device is controlled by the heat generated by the heater.

特開2016−157647号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-157647

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 control of the power storage device, the electric power of the power storage device is consumed as the heater generates heat. In this case, there is a concern that the remaining capacity of the power storage device will decrease faster.

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。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a control system capable of reducing the power consumption of the power storage device required for raising 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, the first invention comprises 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. It is a control system including a main wiring connecting the output side of the converter and the main power storage device, and a sub wiring connecting the output side of the first DC / DC converter and the input side of the second DC / DC converter. In the first invention, the first DC / DC converter is stepped down in order to circulate a current in a loop circuit including the main wiring, the first DC / DC converter, the second DC / DC converter, and the sub wiring. The 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 for boosting the second DC / DC converter and the step-down operation and the boost operation of the temperature rise control unit. Is provided with a heat transfer unit that transmits the above 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, a 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 to raise the temperature of the main power storage device. Therefore, the first invention includes a temperature rise control unit and a heat transfer unit. Due to the step-down operation and the step-up operation of the temperature rise control unit, a current flows through the loop circuit, and heat for raising 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 the heat generated by at least one of the first DC / DC converter and the second DC / DC converter to the main power storage device. As a result, the heat generated by the power conversion can be effectively used, and the power consumption of the power storage device required for raising 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 the second invention, the temperature rise control unit requires the first DC / to raise the temperature of the main power storage device to the target temperature based on the deviation between the temperature of the main power storage device and the target temperature thereof. It has a command value setting unit that sets the first output current command value, which is the output current command value of the DC converter, and the second output current command value, which is the 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, the output current of the first and second DC / DC converters is controlled based on the amount of temperature rise required to raise the temperature from the current temperature of the main power storage device to the target temperature, so that unnecessary thermal energy is not required. Can be prevented from increasing. As a result, it is possible to suppress an increase in power consumption during the temperature raising operation of the main power storage device.

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 the third invention, a sub power storage device is connected to the sub wiring, and a power source when a step-down operation and a boost operation are performed by the temperature rise control unit based on the voltage state of the main power storage device. A selection unit for selecting either the main power storage device or the sub power storage device is provided, and the command value setting unit selects a power source for circulating a current in the loop circuit by the selection unit. The first output voltage command value, which is the output voltage command value of the first DC / DC converter, the first output current command value, and the output of the second DC / DC converter so as to be either the 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 rise control unit controls the output current of the first DC / DC converter to the first output current command value. The output voltage of the first DC / DC converter is controlled to the first output voltage command value, the output current of the second DC / DC converter is controlled to the second output current command value, and the second DC / DC is controlled. The output voltage of the 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 a current in the loop circuit according to 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 the 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 the fourth 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. However, 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 are used. You just have to determine the relationship with.

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 the fifth invention, the command value setting unit sets the first output voltage command value to be smaller than the terminal voltage of the sub power storage device when the sub power storage device is selected by the selection unit. However, 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, 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 set as in the fifth invention. You just have to 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 the sixth invention, the temperature rise control unit requires the first DC / DC to raise the temperature of the main power storage device to a predetermined temperature based on the deviation between the temperature of the main power storage device and the target temperature thereof. It has a command value setting unit that sets the first output current command value, which is the output current command value of the converter, and the second output current command value, which is the output current command value of the second DC / DC converter, and has 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実施形態に係る制御システムの構成図。The block diagram of the control system which concerns on 1st Embodiment. 電源ユニットにおける各部の配置関係を説明する図。The figure explaining the arrangement relation of each part in a power supply unit. 高圧バッテリの放電容量と温度との関係を説明する図。The figure explaining the relationship between the discharge capacity of a high voltage battery and temperature. 本実施形態に係るループ回路を説明する図。The figure explaining the loop circuit which concerns on this embodiment. 制御装置が実施する昇温処理を説明するフローチャート。The flowchart explaining the temperature raising process performed by a control device. 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。The graph which shows the correspondence relationship between the temperature rise amount ATR and the required electric energy amount NAP. 第2実施形態に係る昇温処理を説明するフローチャート。The flowchart explaining the temperature raising process which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る制御装置が実施する処理を説明するフローチャート。The flowchart explaining the process performed by the control device which concerns on 3rd Embodiment. 電源ユニット内を流れる電流を説明する図。The figure explaining the current flowing in a power supply unit. 第4実施形態に係る制御システムの構成図。The block diagram of the control system which concerns on 4th Embodiment. 第4実施形態に係る制御装置が実施する処理を説明するフローチャート。The flowchart explaining the process performed by the control device which concerns on 4th Embodiment.

(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 embodying the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a control system 100 according to the first embodiment. The control system 100 is mounted on the vehicle. The vehicle on which the control system 100 is mounted is, for example, a hybrid vehicle including an engine which is an internal combustion engine and a motor for traveling as a traveling power source.

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 control system 100 includes a power supply unit 40, an inverter 51, a motor 11, a device group 60, and an auxiliary battery 61. In the control system 100, the inverter 51, the device group 60, and the auxiliary battery 61, which are the targets of power supply, are supplied with power from the power supply unit 40.

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 power supply unit 40 includes a high-voltage battery 50, first to sixth high-voltage lines HL1 to HL6, first and second sub-wiring SL1 and SL2, a first DC / DC converter 20, and a second DC / DC converter 30. Mainly prepared. The high-voltage battery 50 corresponds to the main power storage device.

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 high voltage battery 50 functions as a main power source in the control system 100. In the present embodiment, the high-voltage battery 50 is an assembled battery in which cells of a plurality of lithium-ion storage batteries are combined. The high voltage battery 50 produces, for example, a first terminal voltage Vb1 of 200V to 400V. The high-voltage battery 50 also includes a monitoring unit that detects the remaining capacity (SOC).

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 positive terminal of the high-voltage battery 50, and the second high-voltage line HL2 is connected to the negative terminal. Further, in the first and second high-voltage lines HL1 and HL2, the side opposite to the side connected to the high-voltage battery 50 is connected to the inverter 51.

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 relay 53 is provided on the first high voltage line HL1. By controlling the relay 53 in the closed state, a closed circuit connecting the high-voltage battery 50 and the inverter 51 is formed, and a current flows through the closed circuit. As a result, electric power can be transmitted between the high-voltage battery 50 and the inverter 51.

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 / DC converters 20 and 30 are connected to the high voltage battery 50 through the first to sixth high voltage lines HL1 to HL6. Hereinafter, the first DC / DC converter 20 will be referred to as a first DDC 20, and the second DC / DC converter 30 will be referred to as a second DDC 30.

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 first DDC 20 is a unidirectional buck converter. In the present embodiment, the first DDC 20 is an insulated conversion device in which a primary side circuit and a secondary side circuit are connected via a transformer. The first input terminal Ti1 of the first DDC 20 is connected to the first high voltage line HL1 through the third high voltage line HL3, and the second input terminal Ti2 is connected to the second high voltage line HL2 through the fourth high voltage line HL4. Further, the first output terminal To1 of the first DDC 20 is connected to the first sub-wiring SL1, and the second output terminal To2 is connected to the second sub-wiring SL2. In the present embodiment, the first and second input terminals Ti1 and Ti2 correspond to the input side of the first DDC20, and the first and second output terminals To1 and To2 correspond to the output side.

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 first DDC 20 includes a plurality of semiconductor switches. The first terminal voltage Vb1 supplied from the high voltage battery 50 is input to the first input terminal Ti1 and the second input terminal Ti2. By switching the on / off of each semiconductor switch, the first terminal voltage Vb1 is stepped down and output from the first output terminal To1 and the second output terminal To2. As a result, the electric power of the high-voltage battery 50 is supplied to at least one of the equipment group 60 and the auxiliary battery 61 via the first DDC 20.

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 high-voltage battery 50 side of the relay 53. Therefore, even when the relay 53 is controlled to be in the open state, a current can flow through the closed circuit connecting the high-voltage battery 50 and the first DDC 20.

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 first DDC 20 is provided with a first current sensor 21 that detects the current flowing through the first DDC 20. For example, the first current sensor 21 is connected to the primary circuit of the first DDC 20. The control device 10 constituting the control system 100 can estimate the output current output from the first DDC 20 based on the current detected by the first current sensor 21 and the turns ratio of the transformer of the first DDC 20. Hereinafter, the output current of the first DDC 20 will be referred to as the first output current Ic1r.

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 second DDC 30 is a bidirectional buck-boost converter. In the present embodiment, the second DDC 30 is an insulated conversion device in which the primary side circuit and the secondary side circuit are connected via a transformer. The second DDC 30 includes a plurality of semiconductor switches, and by switching on / off of each semiconductor switch, a step-down operation or a step-up operation with respect to an input voltage is performed.

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 second DDC 30 is connected to the first high voltage line HL1 through the fifth high voltage line HL5. The second terminal TB is connected to the second high voltage line HL2 through the sixth high voltage line HL6. The third terminal TC is connected to the first output terminal To1 via the first sub-wiring SL1, and the fourth terminal TD is connected to the second output terminal To2 via the second sub-wiring SL2.

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。 Explaining the step-down operation, the second DDC 30 steps down the first terminal voltage Vb1 supplied through the first and second terminals TA and TB, and outputs the voltage from the third and fourth terminals TC and TD. Explaining the boosting operation, the second DDC 30 boosts the voltage supplied through the third and fourth terminals TC and TD, and outputs the voltage from the first and second terminals TA and TB. In the present embodiment, the third and fourth terminals TC and TD correspond to the input side of the second DDC 30, and the first and second terminals TA and TB correspond to the output side.

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 inverter 51 side of the relay 53. Therefore, when the relay 53 is closed, a current can flow through the closed circuit including the high-voltage battery 50, the first DDC 20, and the second DDC 30. On the other hand, when the relay 53 is opened, the closed circuit including the high voltage battery 50 and the second DDC 30 is not formed.

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 second DDC 30 is provided with a second current sensor 31 that detects the current flowing through the second DDC 30. For example, the second current sensor 31 is connected to the primary circuit of the second DDC 30. The control device 10 can estimate the output current output from the second DDC 30 based on the current detected by the second current sensor 31 and the turns ratio of the transformer of the second DDC 30. Hereinafter, the output current of the second DDC 30 will be referred to as the second output current Ic2r.

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 the arrangement relationship of each part in the power supply unit 40. The power supply unit 40 further includes a housing 41 and a fan 42. FIG. 2 is a view showing the inside of the housing 41. Further, the air flow in the housing 41 is indicated by a broken line arrow.

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 housing 41, the high-voltage battery 50, the first DDC 20, the second DDC 30, and the fan 42 are arranged side by side in this order. The air blown from the fan 42 passes through the first and second DDCs 20 and 30 and then flows to the high voltage battery 50. Then, the blast flows from the opening 43 of the housing 41 to the outside of the power supply unit 40. At this time, the heat generated by the first and second DDCs 20 and 30 is transferred to the high-voltage battery 50 by blowing air from the fan 42. Therefore, in the present embodiment, the housing 41, the fan 42, and the opening 43 correspond to the heat transfer unit.

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-wiring SL1 and SL2 are connected to the device group 60 that is supplied with power through the sub-wiring SL1 and SL2 and the auxiliary battery 61 that corresponds to the sub-power storage device. The positive terminal of the device group 60 is connected to the first sub wiring SL1. Further, the negative terminal of the device group 60 is connected to the second sub wiring SL2. The device group 60 is, for example, an audio device, a navigation device, a power slide door, a power back door, a meter, or the like.

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 positive terminal of the auxiliary battery 61 is connected to the first sub-wiring SL1, and the negative terminal is connected to the second sub-wiring SL2. Therefore, at least one of the output voltages V1r and V2r of the first and second DDCs 20 and 30 and the second terminal voltage Vb2 which is the terminal voltage of the auxiliary battery 61 is applied to the first and second sub-wiring SL1 and SL2. NS.

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 auxiliary battery 61 is smaller than the storage capacity of the high-voltage battery 50. Further, the second terminal voltage Vb2 of the auxiliary battery 61 is lower than the first terminal voltage Vb1 of the high voltage battery 50. The second terminal voltage Vb2 of the auxiliary battery 61 is, for example, 12V.

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 inverter 51 converts the DC voltage supplied from the high-voltage battery 50 into an AC voltage and supplies it to the motor 11. Further, the smoothing capacitor 52 is connected in parallel to the inverter 51 between the first high voltage line HL1 and the second high voltage line HL2. The output side of the inverter 51 is connected to the motor 11.

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 traveling the vehicle, and is driven by an AC voltage from the inverter 51. The motor 11 has a function of regenerative power generation by utilizing the kinetic energy of the vehicle while the vehicle is traveling. Further, the inverter 51 has a rectifying function for rectifying an alternating current into a direct current. The inverter 51 rectifies the alternating current output from the motor 11 by the regenerative power generation into a direct current when the vehicle is braked. The rectified direct current is supplied to the high-voltage battery 50 through the high-voltage lines HL1 and HL2 to charge the high-voltage battery 50.

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 control system 100 includes a control device 10. The control device 10 calculates the command torque required to drive the motor 11 according to the accelerator operation amount of the user. The control device 10 controls the inverter 51 in order to control the torque of the motor 11 to the command torque.

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。 Further, the control device 10 sets a duty command value that determines an on period in one switching cycle of the semiconductor switch in order to operate the first and second DDCs 20 and 30. Among the duty command values, the one that operates the semiconductor switch of the first DDC 20 is defined as the first duty command value Duty 1, and the value that operates the semiconductor switch of the second DDC 30 is defined as the second duty command value.

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 control device 10 sets the first duty command value Duty1 in order to control the first output current Ic1r to the first output current command value Ic1 *. Further, the second duty command value Duty2 is set in order to control the second output current Ic2r to the second output current command value Ic2 *.

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 control device 10 for driving the inverter 51 and the semiconductor switches of the first and second DDCs 20 and 30 will be described as one device, but the present invention is not limited thereto. For example, a control device for controlling the inverter 51 and a control device for driving the semiconductor switches of the first and second DDCs 20 and 30 may be separately provided.

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 control system 100 includes a first voltage sensor 54, a second voltage sensor 55, and a temperature sensor 56. The first voltage sensor 54 is connected in parallel to the positive terminal and the negative terminal of the high voltage battery 50, and detects the first terminal voltage Vb1. The second voltage sensor 55 is connected in parallel to the positive terminal and the negative terminal of the auxiliary battery 61, and detects the second terminal voltage Vb2. The temperature sensor 56 detects the temperature of the high-voltage battery 50 as the battery temperature Tbat.

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-voltage battery 50 and the battery temperature Tbat. In FIG. 3, the horizontal axis is the battery temperature Tbat, and the vertical axis is the first terminal voltage Vb1.

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 high-voltage battery 50 has a voltage characteristic in which the first terminal voltage Vb1 depends on the battery temperature Tbat. This voltage characteristic is such that the first terminal voltage Vb1 decreases as the battery temperature Tbat decreases. Therefore, in order to stabilize the first terminal voltage Vb1, it is necessary to manage the high-voltage battery 50 at a reference temperature (for example, 0 degrees) or higher. However, when the temperature of the high-voltage battery 50 is raised by using a heater that uses the high-voltage battery 50 as a power source, there is a concern that the power consumption of the heater accelerates the decrease in the remaining capacity of the high-voltage battery 50.

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, in the first and second DDCs 20 and 30, a loss occurs at the time of power conversion, and a part of the power becomes thermal energy. Therefore, it is conceivable to use this thermal energy to raise the temperature of the high-voltage battery 50. At this time, if the amount of heat energy radiated by the first and second DDCs 20 and 30 can be controlled, the power consumption required for the temperature raising process can be reduced as compared with the case where the amount of heat energy is not controlled.

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 control device 10 forms a loop circuit in which a current circulates between the first DDC 20 and the second DDCs 20 and 30, and heats the high-voltage battery 50 from the first and second DDCs 20 and 30 driven on the loop circuit. A temperature raising process for raising the temperature is performed. FIG. 4 is a diagram illustrating a loop circuit according to the present embodiment. In FIG. 4, for convenience, a partial configuration of the power supply unit 40 is omitted.

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 connecting the first, third, and fifth high-voltage lines HL1, HL3, HL5, the first DDC20, the first sub-wiring SL1, and the second DDC30. In this loop circuit, the first DDC 20 steps down the first terminal voltage Vb1 from the high-voltage battery 50 and outputs it to the first sub-wiring SL1. Further, the second DDC 30 boosts the output voltage V1r from the first DDC 20 and outputs it to the fifth high voltage line HL5. Therefore, the current continuously flows in the loop circuit. The first, third, and fifth high-voltage lines HL1, HL3, and HL5 correspond to the main wiring, and the first sub-wiring SL1 corresponds to the sub-wiring.

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 control device 10 controls the first output current Ic1r of the first DDC 20 and the second output current Ic2r of the second DDC 30 according to the battery temperature Tbat, thereby releasing heat from the first and second DDCs 20 and 30. Controls energy (calorific value). Therefore, as compared with the case where the amount of current flowing through the loop circuit is not controlled, the power consumption required for the temperature raising process is reduced, and the decrease in the remaining capacity SOC of the high-voltage battery 50 can be suppressed.

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 rising process performed by the control device 10 will be described with reference to FIG. The process shown in FIG. 5 is repeatedly performed by the control device 10 at a predetermined cycle.

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 high-voltage battery 50, is acquired. In step S12, it is determined whether or not the conditions for performing the temperature raising process are satisfied based on the battery temperature Tbat. For example, if the battery temperature Tbat is less than the reference temperature Tref, it is determined that the conditions for carrying out the temperature raising process are satisfied.

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 carrying out the temperature raising process are not satisfied, the process proceeds to step S14. In step S14, a power supply process for supplying power from the high-voltage battery 50 to the auxiliary battery 61 and the device group 60 via the first and second DDCs 20 and 30 is performed. In this power feeding process, the first DDC 20 and the second DDC 30 are stepped down to supply power to the auxiliary battery 61 and the device group 60.

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 conditions for carrying out the temperature raising process are satisfied, the process proceeds to step S13. In steps S13 to S18, a temperature raising process for raising the temperature of the high-voltage battery 50 by the heat generated by the first and second DDCs 20 and 30 is performed. Steps S13 to S18 correspond to the temperature rise control unit.

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, the temperature increase amount ATR required to raise the battery temperature Tbat to the target temperature Ttag is calculated based on the battery temperature Tbat acquired in step S11. In this embodiment, the target temperature Ttag is set to the reference temperature Tref. The temperature rise amount ATR is calculated by subtracting the battery temperature Tbat acquired in step S11 from the target temperature Ttag. Therefore, when the battery temperature Tbat is the reference temperature Tref, the temperature rise amount ATR becomes 0.

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 rise amount ATR, the required power amount NAP [Wh] indicating the power amount required to raise the battery temperature Tbat by the temperature rise amount ATR is calculated. FIG. 6 is a graph showing the correspondence between the temperature rise amount ATR and the required electric energy amount NAP as an example. In the graph of FIG. 6, the horizontal axis is the temperature rise amount ATR, and the vertical axis is the required electric energy NAP. As the temperature rise amount ATR increases, the heat energy required to raise the temperature of the high-voltage battery 50 increases, so that the required power amount NAP increases. It is desirable that the relationship between the temperature rise amount ATR and the required electric energy amount NAP is determined in consideration of the heat transfer efficiency when heat is transferred through the air, the material of the high-voltage battery 50, and the like.

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 control device 10, and the required electric energy NAP corresponding to the temperature rise amount ATR may be calculated based on the recorded map information.

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 electric energy NAP calculated in step S15 is distributed to the first DDC 20 and the second DDC 30, respectively. Hereinafter, the required power amount distributed to the first DDC 20 is referred to as the first distribution amount NA1, and the required power amount distributed to the second DDC 30 is referred to as the second distribution amount NA2. The first distribution amount NA1 and the second distribution amount NA2 can be set to different values. For example, the first DDC 20 and the second DDC 30 can be made different depending on the magnitude of the rated current. Specifically, when the rated current of the first DDC 20 is smaller than the rated current of the second DDC 30, the first distribution amount NA1 can be made smaller than the second distribution amount NA2.

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 second DDCs 20 and 30 are set according to the first and second distribution amounts NA1 and NA2 calculated in step S16. Specifically, the larger the first distribution amount NA1, the larger the first output current command value Ic1 * is set, and the larger the second distribution amount NA2, the larger the second output current command value Ic2 * is set. For example, map information that determines the relationship between the first and second distribution amounts NA1 and NA2 and the first and second output current command values Ic1 * and Ic2 * is recorded in a memory as a storage unit of the control device 10. .. Then, the first and second output current command values Ic2 * corresponding to the first and second distribution amounts NA1 and NA2 may be calculated based on the recorded map information. Step S17 corresponds to the command value setting unit.

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 first DDC20 and the second duty command value Duty2 of the second DDC30 are set according to the first and second output current command values Ic1 * and Ic2 * set in step S17. .. By setting the first duty command value Duty1 in step S18, the first DDC 20 performs a step-down operation in the directions from the first and second input terminals Ti1 and Ti2 to the first and second output terminals To1 and To2. Further, by setting the second duty command value Duty2 in step S18, the second DDC 30 performs the boosting operation in the directions from the third and fourth terminals TC and TD to the first and second terminals TA and TB.

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 high-voltage battery 50 is heated to the target temperature Ttag by the heat generated from the first and second DDCs 20 and 30. When the process of step S18 is completed, the process of FIG. 5 is temporarily terminated.

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 the present 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 control device 10 steps down the first DDC 20 and boosts the second DDC 30 to form a loop circuit in which a current circulates between the first DDC 20 and the second DDC 30. Then, the calorific value of the first and second DDCs 20 and 30 is controlled by adjusting the output currents of the first and second DDCs 20 and 30 based on the temperature rise amount ATR. As a result, the heat generated by the power conversion of the first and second DDCs 20 and 30 can be effectively used, and the power consumption required for raising the temperature of the own unit in the high-voltage battery 50 can be reduced.

・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 control device 10 controls the output currents Ic1r and Ic2r of the first and second DDCs 20 and 30 based on the temperature rise amount ATR for bringing the battery temperature Tbat closer to the target temperature. Therefore, it is possible to prevent an increase in unnecessary heat energy. As a result, it is possible to suppress an increase in power consumption during the temperature raising process of the high-voltage battery 50.

(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 this second embodiment, a configuration different from that of the first embodiment will be mainly described. Since the parts with the same reference numerals indicate the same contents as those in the first embodiment, the description thereof will not be 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 this embodiment, the rated current of the first DDC 20 is smaller than the rated current of the second DDC 30. Therefore, the first distribution amount NA1 is made smaller than the second distribution amount NA2. Further, the control device 10 adjusts the required electric energy NAP by controlling the output current Ic2r of the second DDC 30 having a large rated current without changing the output current Ic1r of the first DDC 20 having a small rated current.

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。 The temperature rising process performed by the control device 10 will be described with reference to FIG. 7. The process shown in FIG. 7 is repeatedly executed by the control device 10 at a predetermined cycle.

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. Further, in step S19, the second distribution amount NA2 is set based on the temperature rise amount ATR calculated in step S13. Specifically, the larger the temperature rise amount ATR (the lower the battery temperature Tbat with respect to the target temperature Ttag), the larger the second distribution amount NA2 is set.

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, the 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. After the process of step S20, the process proceeds to step S18.

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 closer the temperature rise amount ATR calculated in step S13 is to 0, the smaller the second output current command value Ic2 * is set.

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 the present 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 control device 10 brings the temperature of the high-voltage battery 50 closer to the target temperature Ttag only by adjusting the second output current command value Ic2 *. Therefore, the control related to the temperature raising operation can be simplified, and the processing load of the control device 10 can be reduced. Further, by keeping the first output current Ic1r of the first DDC20 having a small rated current constant and controlling the output current Ic2r of the second DDC30 having a large rated current, the first DDC20 is required by a sudden temperature change of the high voltage battery 50 or the like. It is possible to prevent the first output current Ic1r from exceeding the rated current.

(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 this third embodiment, a configuration different from that of the first embodiment will be mainly described. Since the parts with the same reference numerals indicate the same contents as those in the first embodiment, the description thereof will not be 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 high-voltage battery 50 is used as a power source in the temperature raising process, if the remaining capacity SOC of the high-voltage battery 50 is low, it is assumed that the temperature raising process cannot be continued stably. In particular, when the remaining capacity SOC of the high-voltage battery 50 is near the remaining capacity indicating a predetermined over-discharged state, the remaining capacity SOC of the high-voltage battery 50 may be in the over-discharged state due to the temperature raising process. In this case, it is not desirable because it deteriorates the high voltage battery 50.

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 control device 10 is configured to switch the power source for the temperature raising process to either the high-voltage battery 50 or the auxiliary battery 61 according to the remaining capacity SOC of the high-voltage battery 50.

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 illustrating a process performed by the control device 10 according to the second embodiment. The process shown in FIG. 8 is repeatedly executed by the control device 10 at a predetermined cycle.

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 high-voltage battery 50 is acquired. In the present embodiment, the remaining capacity SOC is acquired from the battery monitoring unit included in the high-voltage battery 50.

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, which of the high-voltage battery 50 and the auxiliary battery 61 is used as the power source in the temperature raising process is selected based on the remaining capacity SOC acquired in step S30. In the present embodiment, the power source is selected by comparing the remaining capacity SOC with the battery threshold Thb. Specifically, when the remaining capacity SOC is equal to or higher than the battery threshold Thb, the high-voltage battery 50 is selected as the power source, and when the remaining capacity SOC is less than the battery threshold Thb, the auxiliary battery 61 is used as the power source. do. The battery threshold Thb is a value indicating the remaining capacity when the high-voltage battery 50 is over-discharged. Step S31 corresponds to the selection unit.

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 high-voltage battery 50 is selected as the power source, the process proceeds to step S32. In step S32, the outputs of the first DDC 20 and the second DDC 30 are set so that the power source of the current circulating in the loop circuit is the high-voltage battery 50 and the auxiliary battery 61 is not the power source of the current circulating in the loop circuit. .. Specifically, the first output voltage command value V1 *, which is the command value of the output voltage of the first DDC 20, and the second output voltage command value V2 *, which is the command value of the output voltage of the second DDC 30 during the boosting operation, are set. do. In the present embodiment, the first output voltage command value V1 * is set to a value larger than the second terminal voltage Vb2, and the second output voltage command value V2 * is set to a value smaller than the first terminal voltage Vb1.

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。 When the auxiliary battery 61 is selected as the power source, the process proceeds to step S33. In step S33, the power source of the current circulating in the loop circuit is the auxiliary battery 61, and the first and second output voltage command values V1 *, so that the high voltage battery 50 does not become the power source of the current circulating in the loop circuit. Set V2 *. In the present embodiment, the first output voltage command value V1 * is set to a value smaller than the second terminal voltage Vb2, and the second output voltage command value V2 * is set to a value larger than the first terminal voltage Vb1.

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。 Step S34 is 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. Then, 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 first DDC 20 is a multiplication value of the first output current command value Ic1 * and the first output voltage command value V1 *. Further, the second duty command value Duty2 is set so that the output power of the second DDC 30 is a multiplication value of the second output current command value Ic2 * and the second output voltage command value V2 *.

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 determines the relationship between 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 control device 10. .. Further, the map information defining the relationship between the second output current command value Ic2 *, the second output voltage command value V2 *, and the second duty command value Duty2 is recorded in the memory as the storage unit of the control device 10. .. Then, based on the recorded map information, the first and first output current command values Ic1 * and Ic2 * and the first and second output voltage command values V1 * and V2 * correspond to the first and second output current command values Ic1 * and Ic2 *. 2 Duty command values Duty1 and Duty2 may be acquired.

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 illustrating a current flowing in the power supply unit 40 in the temperature raising process. FIG. 9A shows a loop circuit when the high voltage battery 50 is used as a power source. Due to the first output voltage command value V1 * set in step S32, the first output voltage V1r of the first DDC 20 becomes larger than the second terminal voltage Vb2 of the auxiliary battery 61. Therefore, the current from the auxiliary battery 61 does not flow through the first sub-wiring SL1.

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 second DDC 30 becomes smaller than the first terminal voltage Vb1 of the high voltage battery 50. Therefore, the output current of the second DDC 30 does not flow into the positive terminal side of the high-voltage battery 50, but flows into the input side of the first DDC 20. Further, the current from the high voltage battery 50 flows into the input side of the first DDC 20 via the first and third high voltage lines HL1 and HL3.

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 auxiliary battery 61 is used as a power source. Due to the first output voltage command value V1 * set in step S33, the first output voltage V1r of the first DDC 20 becomes smaller than the second terminal voltage Vb2 of the auxiliary battery 61. Therefore, the output current of the first DDC 20 does not flow into the auxiliary battery 61, but flows into the input side of the second DDC 30 during the boosting operation. Further, the current from the auxiliary battery 61 flows into the input side of the second DDC 30 via the first sub-wiring SL1.

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 second DDC 30 becomes larger than the first terminal voltage Vb1 of the high voltage battery 50. Therefore, the current from the high-voltage battery 50 does not flow to the input side of the first DDC 20 via the first and third high-voltage lines HL1 and HL3. Further, the output current from the second DDC 30 flows into the input side of the first DDC 20 via the first, third, and fifth high voltage lines HL1, HL3, and HL5.

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 high-voltage battery 50 is heated to the target temperature Ttag by the heat generated from the first and second DDCs 20 and 30. Returning to FIG. 8, when the process of step S34 is completed, the process shown in FIG. 8 is temporarily terminated.

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 the present 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 control device 10 selects either the high-voltage battery 50 or the auxiliary battery 61 as the power source during the temperature rise process, depending on the remaining capacity SOC of the high-voltage battery 50. Therefore, either the high-voltage battery 50 or the auxiliary battery 61 can be selected to continue the temperature raising operation. Further, when the remaining capacity SOC of the high-voltage battery 50 is small, deterioration of the high-voltage battery 50 due to over-discharging can be prevented by using the auxiliary battery 61 as a power source for passing a current through the loop circuit.

(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。
(Modified example of the third embodiment)
Instead of the remaining capacity SOC of the high-voltage battery 50, the first terminal voltage Vb1 of the high-voltage battery 50 may be used, and either the high-voltage battery 50 or the auxiliary battery 61 may be selected as the power source during the temperature raising process. .. In this case, when the first terminal voltage Vb1 is equal to or higher than a predetermined voltage threshold value, the high-voltage battery 50 is selected as the power source during the temperature raising process. Further, when the first terminal voltage Vb1 is less than the voltage threshold value, the auxiliary battery 61 is selected as the power source during the temperature raising process.

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。 Using the terminal voltages Vb1 and Vb2 of both the high-voltage battery 50 and the auxiliary battery 61, either the high-voltage battery 50 or the auxiliary battery 61 may be selected as the power source.

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 control device 10 can acquire the remaining capacity SOC of the auxiliary battery 61, it uses both the remaining capacity SOCs of the high-pressure battery 50 and the auxiliary battery 61 to power one of the high-pressure battery 50 and the auxiliary battery 61. It may be the one of choice as the source. In this case, for example, in step S31, the one having the higher remaining capacity SOC may be used as the power source in the temperature raising process.

(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 this fourth embodiment, a configuration different from that of the first embodiment will be mainly described. Since the parts with the same reference numerals indicate the same contents as those in the first embodiment, the description thereof will not be 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 control device 10 controls the first and second output currents Ic1r and Ic2r based on a predetermined required electric energy NAP at the time of the temperature raising process.

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 the control system 100 according to the fourth embodiment. The power supply unit 40 includes a heater 70. The heater 70 is located near the high voltage battery 50. The heater 70 is connected to the first sub-wiring SL1. Therefore, the electric power from the high-voltage battery 50 is supplied to the heater 70 via the first sub-wiring SL1. In this embodiment, the control system 100 does not include the temperature sensor 56.

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, in the fourth embodiment, the temperature raising process performed by the control device 10 will be described with reference to FIG. The process shown in FIG. 11 is repeatedly executed by the control device 10 at a predetermined cycle.

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, the predetermined first and second distribution amounts NA1 and NA2 are acquired for the first and second DDCs 20 and 30. Then, in step S41, the first and second output current command values Ic1 * and Ic2 * of the first and second DDCs 20 and 30 are set based on the first and second distribution amounts NA1 and NA2 acquired in step S40. .. Further, in step S41, a temperature rise time indicating the time of the temperature rise processing by the first and second DDCs 20 and 30 is set.

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 distribution 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。 After the process of step S18, the process proceeds to step S42. In step S42, the passage of the temperature rising time set in step S41 is counted. In step S43, the counting time measured in step S41 is compared with the time determined as the temperature rising time. If the counting time does not elapse the temperature rising time, the process of FIG. 11 is temporarily terminated.

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, in step S43, if the counting time has passed the temperature rising time, the process proceeds to step S44. In step S44, the operation of the heater 70 is started in order to raise the temperature of the high voltage battery 50. In this embodiment, open control is performed in which the heater 70 is operated for a predetermined time.

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-voltage battery 50 rises due to heat generated from the first and second DDCs 20 and 30. Therefore, the time required for the heater 70 to raise the temperature of the high-voltage battery 50 to the target temperature Ttag can be shortened as compared with the case where the temperature raising process is not performed. As a result, the operating time of the heater 70 can be shortened, and the power consumption of the heater 70 can be reduced.

(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 power supply unit 40 may be composed of the first to sixth high voltage lines HL1 to HL6, the first and second sub wirings SL1 and SL2, the first DDC20, and the second DDC30, excluding the high voltage battery 50. In this case, the power supply unit 40 is connected to the high-voltage battery 50 to supply power from the high-voltage battery 50.

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 first DDC 20 may be used to raise the temperature of the high voltage battery 50.

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 high-voltage battery 50 or the auxiliary battery 61 as the power source, both the high-voltage battery 50 and the auxiliary battery 61 may be used as the power source. In this case, the first output voltage command value V1 * may be set to a value smaller than the second terminal voltage Vb2, and the second output voltage command value V2 * may be set to a value smaller than the first terminal voltage Vb1.

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 control system 100 may be configured to include a heater. Also in this case, since the high-voltage battery 50 is heated by the temperature raising treatment of the first and second DDCs 20 and 30, the power consumption of the heater 70 required to raise the high-voltage battery 50 to the target temperature Ttag is reduced. can do.

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 be any one that transfers the heat generated at least one of the first and second DDCs 20 and 30 to the high voltage battery 50. For example, a member as a heat transfer unit is interposed between the first and second DDCs 20 and 30 and the high voltage battery 50. Then, the high-voltage battery 50 is heated by the heat transferred from the first and second DDCs 20 and 30 to the member.

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。 10 ... Control device, 20 ... 1st DC / DC converter, 30 ... 2nd DC / DC converter, 41 ... Housing, 42 ... Fan, 43 ... Aperture, 50 ... High voltage battery, 100 ... Control system.

Claims (3)

降圧動作を行う第1DC/DCコンバータ(20)と、
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
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し、
前記副配線には、副蓄電装置(61)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、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制御システム。
The first DC / DC converter (20) that performs step-down operation and
The second DC / DC converter (30) that performs boosting operation and
The main wiring (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) including an auxiliary wiring (SL1) connecting the output side of the first DC / DC converter and the input side of the second DC / DC converter.
The first DC / DC converter is stepped down and the second DC / DC converter is operated in order to circulate current through the loop circuit including the main wiring, the first DC / DC converter, the second DC / DC converter, and the sub wiring. A temperature rise control unit (10) that boosts the pressure of the
Heat transfer units (41, 42, 43) that transfer heat generated by 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 rise control unit. ) and, with a,
The temperature rise control unit
The first output current, which is the 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 the deviation between the temperature of the main power storage device and the target temperature thereof. It has a command value setting unit for setting a command value and a second output current command value which is an output current command value of the second DC / DC converter.
The output current of the first DC / 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.
A sub power storage device (61) is connected to the sub wiring.
A selection unit for selecting 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 rise control unit based on the voltage state of the main power storage device is provided.
The command value setting unit of the first DC / DC converter so that the power source for circulating the current in the loop circuit is either the main power storage device or the sub power storage device selected by the selection unit. The first output voltage command value, which is the output voltage command value, the first output current command value, the second output voltage command value, which is the output voltage command value of the second DC / DC converter, and the second output current command value are set. death,
The temperature rise 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. said first 2DC / DC converter output current is controlled by the second output current command value, and controls the output voltage of the first 2DC / DC converter to the second output voltage command value, the control system.
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請求項に記載の制御システム。 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, and the second The control system according to claim 1 , wherein the output voltage command value is set to be smaller than the terminal voltage of the main power storage device. 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請求項又はに記載の制御システム。 The command value setting unit sets the first output voltage command value to be smaller than the terminal voltage of the sub power storage device when the sub power storage device is selected by the selection unit, and the second output voltage command value is set to be smaller than the terminal voltage of the sub power storage device. The control system according to claim 1 or 2 , wherein the output voltage command value is set to be larger than the terminal voltage of the main power storage device.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7341722B2 (en) * 2019-05-21 2023-09-11 本田技研工業株式会社 Charging power supply device
JP7075385B2 (en) * 2019-10-30 2022-05-25 株式会社Soken Power converter
JP7054393B2 (en) * 2019-10-30 2022-04-13 株式会社Soken Power converter
CN111301181A (en) * 2020-03-09 2020-06-19 中车青岛四方车辆研究所有限公司 Direct-current power supply system and control method thereof, train and method for train to enter and exit non-network area
WO2023238602A1 (en) * 2022-06-10 2023-12-14 株式会社Soken Power conversion device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004207108A (en) * 2002-12-26 2004-07-22 Toyota Motor Corp Power supply system
JP2010119282A (en) * 2008-10-17 2010-05-27 Denso Corp Thermal management system
JP5267180B2 (en) * 2009-02-04 2013-08-21 トヨタ自動車株式会社 Temperature raising system
JP2012257394A (en) * 2011-06-09 2012-12-27 Toyota Motor Corp Power source system of vehicle, and vehicle equipped with the same
JP6375977B2 (en) * 2015-02-06 2018-08-22 株式会社デンソー Power supply
JP2016181943A (en) * 2015-03-23 2016-10-13 トヨタ自動車株式会社 Power supply system

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