WO2008029564A1

WO2008029564A1 - Power system, vehicle having the same, temperature rise control method of power storage device, and computer-readable recording medium containing program for allowing computer to execute temperature rise control of power storage device

Info

Publication number: WO2008029564A1
Application number: PCT/JP2007/064828
Authority: WO
Inventors: Shinji Ichikawa; Tetsuhiro Ishikawa
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2006-09-04
Filing date: 2007-07-23
Publication date: 2008-03-13
Also published as: EP2061128A1; CN101512869A; US8035252B2; US20090195067A1; JP4984754B2; JP2008060047A; EP2061128A4; CN101512869B

Description

明細書電源システムおよびそれを備えた車両、蓄電装置の昇温制御方法、ならびに蓄電装置の昇温制御をコンピュータに実行させる,ためのプログラムを記録したコンビユータ読取可能な記録媒体技術分野

この発明は、電源システムに含まれる蓄電装置を積極的に昇温するための制御技術に関する。背景技術

近年、ハイブリッド自動車（Hybrid Vehicle) や電気自動車（Electric Vehicle) など動力源として電動機を搭載する車両において、加速性能や走行持続距離などの走行性能を高めるために蓄電部の大容量化が進んでいる。そして、蓄電部を大容量化するための手段として、複数の蓄電装置を有する構成が提案されている。

たとえば、特開 2003— 209969号公報は、複数の電源、ステージを備える電源制御システムを開示する。この電源制御システムは、互いに並列に接続されて少なくとも 1つのインバータに直流電力を供給する複数の電源ステージを備える。各電源ステージは、電池と、ブースト Zバック DC— DCコンバータとを含む。

この電源制御システムにおいては、複数の電源ステージにそれぞれ含まれる複数の電池を均等に充放電させてィンバータへの出力電圧を維持するように、前記複数の電源ステージが制御される。

ところで、一般に、二次電池やキャパシタなどの蓄電装置は、温度が低下すると容量が低下し、その結果、充放電特性が低下する。したがって、上記のハイブリツド自動車等においては、車両システムの起動後、蓄電装置の温度が低下している場合には、蓄電装置を積極的に昇温することが望ましい。特に、上記の特開 2003-209969号公報に開示される電源制御システムのように複数の蓄電装置を有するシステムにおいては、蓄電部の大容量化のメリットを十分に享受するためには、車両システムの起動後、蓄電装置を速やかに昇温する必要がある。しかしながら、上記特開 2 0 0 3 - 2 0 9 9 6 9号公報では、蓄電装置の運用については、複数の電源ステージにそれぞれ含まれる複数の電池を均等に充放電 .させることが開示されているにすぎず、複数の蓄電装置を積極的に昇温するための手法については特に検討されていない。発明の開示

それゆえに、この発明の目的は、蓄電部を積極的に昇温可能な電源システムおよびそれを備えた車両を提供することである。

また、この発明の別の目的は、蓄電部を積極的に昇温するための昇温制御方法、およびその昇温制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体を提供することである。

この発明によれば、電源システムは、負荷装置へ電力を供給可能な電源システムであって、充電可能な第 1および第 2の蓄電装置と、電力線と、第 1および第 2のコンバータと、制御装置とを備える。電力線は、当該電源システムと負荷装置との間で電力を授受可能なように構成される。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、第 1の蓄電装置と電力線との間で電圧変換を行な.う。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、第 2 の蓄電装置と電力線との間で電 ji変換を行なう。制御装置は、第 1および第 2のコンバータを制御する。そして、制御装置は、第 1および第 2の蓄電装置の各々の許容放電電力および許容充電電力に基づいて、電力線を介して第 1および第 2 の蓄電装置間で授受する電力およびその通電方向を決定し、その決定した電力が第 1および第 2の蓄電装置間で授受されるように第 1および第 2のコンバータを制御する。

好ましくは、制御装置は、各蓄電装置の許容放電電力および許容充電電力に基づいて第 1および第 2の蓄電装置間で授受可能な最大電力を決定し、その決定した最大電力が第 1および第 2の蓄電装置間で授受されるように第 1および第 2のコンバータを制御する。好ましくは、制御装置は、第 1の蓄電装置の充電状態および温度に基づいて第 1の蓄電装置の許容放電電力および許容充電電力を決定し、第 2の蓄電装置の充電状態および温度に基づいて第 2の蓄電装置の許容放電電力および許容充電電力を決定する。

好ましくは、制御装置は、負荷装置への電力供給が要求されているとき、各蓄電装置の許容放電電力および許容充電電力ならびに負荷装置の要求電力に基づ、て、第 1および第 2の蓄電装置間で授受する電力おょぴその通電方向を決定する。また、この発明によれば、電源システムは、負荷装置へ電力を供給可能な電源システムであって、充電可能な第 1および第 2の蓄電装置と、電力線と、第 1および第 2のコンバータと、制御装置とを備える。電力線は、当該電源システムと負荷装置との間で電力を授受可能なように構成される。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、第 1の蓄電装置と電力線との間で電圧変換を行なう。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、第 2の蓄電装置と電力線との間で電圧変換を行なう。制御装置は、第 1および第 2のコンバータを制御する。そして、制御装置は、第 1および第 2の蓄電装置の各々の放電時発熱量および充電時発熱量に基づいて、電力線を介して第 1および第 2の蓄電装置間で授受する電力の通電方向を決定し、その決定した通電方向に従って第 1および第 2の蓄電装置間で電力が授受されるように第 1および第 2のコンバータを制御する。

好ましくは、制御装置は、第 1および第 2の蓄電装置の発熱量の和が最大となるように通電方向を決定する。

また、好ましくは、制御装置は、第 1および第 2の蓄電装置のいずれかの昇温を優先させるとき、その昇温を優先させる蓄電装置の放電時発熱量および充電時発熱量に基づいて、その昇温を優先させる蓄電装置の発熱量が最大となるように通電方向を決定する。

また、この発明によれば、電源システムは、負荷装置へ電力を供給可能な電源システムであって、充電可能な第 1および第 2の蓄電装置と、電力線と、第 1および第 2のコンバータと、制御装置とを備える。電力線は、当該電源システムと負荷装置との間で電力を授受可能なように構成される。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、第 1の蓄電装置と電力線との間で電圧変換を行なう。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、第 2の蓄電装置と電力線との間で電圧変換を行なう。制御装置は、第 1および第 2のコンバータを制御する。そして、制御装置は、第 1および第 2の蓄電装置の総蓄電量に基づいて決定される第 1および第 2の蓄電装置の実現可能な充電状態の範囲内で、第 1および第 2の蓄電装置間で相互に授受される電力が最大となる充電状態を算出し、その算出した充電状態に近づく方向の電力が第 1 よび第 2 の蓄電装置間で授受されるように第 1および第 2のコンバータを制御する。

また、この発明によれば、車両は、上述したいずれかの電源システムと、電源システムから電力の供給を受けて車両の駆動力を発生する駆動力発生部とを備える。

また、この発明によれば、蓄電装置の昇温制御方法は、負荷装置へ電力を供給可能な電源システムにおける蓄電装置の昇温制御方法である。電源システムは、充電可能な第 1および第 2の蓄電装置と、電力線と、第 1および第 2のコンパ一タとを備える。電力線は、当該電源システムと負荷装置との間で電力を授受可能なように構成される。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、第 1の蓄電装置と電力線との間で電圧変換を行なう。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、第 2の蓄電装置と電力線との間で電圧変換を行なう。そして、昇温制御方法は、第 1および第 2の蓄電装置の各々の許容放電電力および許容充電電力に基づいて、電力線を介して第 1および第 2の蓄電装置間で授受する電力およびその通電方向を決定するステップと、その決定された電力が第 1および第 2の蓄電装置間で授受されるように第 1および第 2のコンバータを制御するステップとを含む。

また、この発明によれば、蓄電装置の昇温制御方法は、負荷装置へ電力を供給可能な電源システムにおける蓄電装置の昇温制御方法である。電源システムは、充電可能な第 1および第 2の蓄電装置と、電力線と、第 1および第 2のコンパ一タとを備える。電力線は、当該電？原システムと負荷装置との間で電力を授受可能なように構成される。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、第 1の蓄電装置と電力線との間で電圧変換を行なう。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、第 2の蓄電装置と電力,锒との間で電圧変換を行なう。そして、昇温制御方法は、第 1および第 2の蓄電装置の各々の放電時発熱量および充電時発熱量に基づいて、電力線を介して第 1および第 2の蓄電装置間で授受する電力の通電方向を決定するステップと、その決定された通電方向に従って第 1および第 2の蓄電装置間で電力が授受されるように第 1および第 2のコンバータを制御するステップとを含む。

また、この発明によれば、蓄電装置の昇温制御方法は、負荷装置へ電力を供給可能な電源システムにおける蓄電装置の昇温制御方法である。電源システムは、充電可能な第 1および第 2の蓄電装置と、電力線と、第 1および第 2のコンパ一タとを備える。電力線は、当該電源システムと負荷装置との間で電力を授受可能なように構成される。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、第 1の蓄電装置と電力線との間で電圧変換を行なう。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、第 2の蓄電装置と電力線との間で電圧変換を行なう。そして、昇温制御方法は、第 1および第 2の蓄電装置の総蓄電量を算出するステップと、その算出された総蓄電量に基づいて決定される第 1および第 2の蓄電装置の実現可能な充電状態の範囲内で、第 1および第 2の蓄電装置間で相互に授受される電力が最大となる充電状態を算出するステップと、その算出された充電状態に近づく方向の電力が第 1および第 2の蓄電装置間で授受されるように第 1および第 2のコンバータを制御するステップとを含む。また、この発明によれば、コンピュータ読取可能な記録媒体は、上述したいずれかの昇温制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録する。この発明においては、第 1の蓄電装置と電力線との間に第 1のコンバータが設けられ、第 2の蓄電装置と電力線との間に第 2のコンバータが設けられる。. そして、制御装置は、第 1および第 2の蓄電装置の各々の許容放電電力および許容充電電力に基づいて、電力線を介して第 1および第 2の蓄電装置間で授受する電力およびその通電方向を決定し、その決定した電力が第 1および第 2の蓄電装置間で授受されるように第 1および第 2のコンバータを制御するので、各蓄電装置の許容放電電力または許容充電電力の範囲内で第 1および第 2の蓄電装置間で電力が授受され、充放電に伴ない各蓄電装置の温度が上昇する。したがって、この発明によれば、第 1および第 2の蓄電装置を積極的に昇温することができる。その結果、低温下においても、車両システムの起動後、早期に所望の走行性能を確保することができる。

また、この発明においては、制御装置は、第 1およぴ第 2の蓄電装置の各々の放電時発熱量および充電時発熱量に基づいて、電力線を介して第 1およひ、第 2の蓄電装置間で授受する電力の通電方向を決定し、その決定した通電方向に従って第 1および第 2の蓄電装置間で電力が授受されるように第 1および第 2のコンパータを制御するので、第 1および第 2の蓄電装置間で電力を授受しつつ、充放電に伴なう各蓄電装置の発熱を管理できる。

したがって、この発明によれば、第 1および第 2の蓄電装置を積極的に昇温することができ、かつ、各蓄電装置の昇温状態を管理することができる。また、車両システムの起動後、早期に所望の走行性能を確保することができる。

また、この発明においては、制御装置は、第 1および第 2の蓄電装置の総蓄電量に基づいて決定される第 1および第 2の蓄電装置の実現可能な充電状態の範囲内で、第 1および第 2の蓄電装置間で相互に授受される電力が最大となる充電状態を算出し、その算出した充電状態に近づく方向の電力が第 1および第 2の蓄電装置間で授受されるように第 1および第 2のコンパータを制御するので、第 1および第 2の蓄電装置間で相互に授受される電力が最大となる充電状態に近づくように各蓄電装置の充放電が制御される。

したがって、この発明によれば、第 1および第 2の蓄電装置を積極的かつ速やかに昇温することができる。その結果、低温下においても、車両システムの起動後、早期に所望の走行性能を確保することができる。図面の簡単な説明

図 1は、この発明の実施の形態 1による車両の全体ブロック図である。

図 2は、図 1に示すコンバータの概略構成図である。

図 3は、図 1に示すコンバータ E C Uの機能ブロック図である。

図 4は、図 3に示す昇温制御部の制御構造を説明するためのフロ一チヤ一トでめる図 5は、各蓄電装置の許容放電電力および許容充電電力に関する電力テーブルを説明するための図である。，

図 6は、コンバータの駆動制御に関する部分の昇温制御部の機能プロック図である。

図 7は、実施の形態 2における昇温制御部の制御構造を説明するための第 1のフローチヤ一トである。

図 8は、実施の形態 2における昇温制御部の制御構造を説明するための第 2のフローチヤ一トである。

図 9は、各蓄電装置の放電時発熱量および充電時発熱量に関する発熱量テープルを説明するための図である。

図 1 0は、各蓄電装置の S O Cと各蓄電装置間で授受可能な最大電力との関係を示した図である。

図 1 1は、実施の形態 3における昇温制御の考え方を説明するための図である。図 1 2は、実施の形態 3における昇温制御部の制御構造を説明するためのフロ一チャートである。発明を実施するための最良の形態

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、図中同一また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。

[実施の形態 1 ]

図 1は、この発明の実施の形態 1による車両の全体ブロック図である。図 1を参照して、この車両 1 0 0は、電?原システム 1と、駆動力発生部 3とを備える。駆動力発生部.3は、インバータ 3 0— 1， 3 0— 2と、モータジェネレータ 3 4 一 1 , 3 4— 2 と、動力伝達機構 3 6 と、駆動軸 3 8 と、駆動 E C U (Electronic Control Unit) 3 2とを含む。

ィンバータ 3 0— 1， 3 0— 2は、主正母線 M P Lおよび主負母線 MN Lに並列接続される。そして、インバータ 3 0— 1 , 3 0— 2は、電源システム 1から供給される駆動電力（直流電力）を交流電力に変換してそれぞれモータジエネレータ 3 4— 1 , 3 4— 2へ出力する。また、インバータ' 3 0— 1 , 3 0— 2は、それぞれモータジェネレータ 34— 1， 34— 2が発電する交流電力を直流電力に変換して回生電力として電源システム 1へ出力する。

なお、各ィンバータ 30— 1， 30— 2は、たとえば、三相分のスィツチング素子を含むブリッジ回路から成る。そして、インバータ 30— 1， 30— 2は、それぞれ駆動 ECU 32からの駆動信号 PWM1， PWM 2に応じてスィッチング動作を行なうことにより、対応のモータジェネレータを駆動する。

モータジェネレータ 34— 1 , 34— 2は、それぞれインバータ 30— 1， 3 0— 2から供給される交流電力を受けて回転駆動力を発生する。また、モータジエネレータ 34— 1， 34— 2は、外部からの回転力を受けて交流電力を発電する。たとえば、モータジェネレータ 34— 1 , 34— 2は、永久磁石が埋設されたロータを備える三相交流回転電機から成る。そして、モータジェネレータ 34 - 1, 34— 2は、動力伝達機構 36と連結され、動力伝達機構 36にさらに連結される駆動軸 38を介して回転駆動力が車輪（図示せず）へ伝達される。なお、駆動力発生部 3がハイブリッド車両に適用される場合には、モータジェネレータ 34— 1， 34— 2は、動力伝達機構 36または駆動軸 38を介してェンジン（図示せず）にも連結される。そして、駆動 ECU32によって、ェンジンの発生する駆動力とモータジェネレータ 34— 1, 34— 2の発生する駆動力とが最適な比率となるように制御が実行される。このようなハイプリッド車両に適用される場合には、モータジェネレータ 34— 1， 34— 2のいずれか一方を専ら電動機として機能させ、他方のモータジェネレータを専ら発電機として機能させてもよい。

駆動 ECU32は、図示されない各センサから送信される信号、走行状況およびアクセル開度などに基づいて車両要求パワー P sを算出し、その算出した車両要求パワー P sに基づいてモータジェネレータ 34— 1, 34— 2のトルク目標値 TR 1, TR2および回転数目標値 MRN1， MRN2を算出する。そして、駆動 ECU 32は、モータジェネレータ 34— 1の発生トルクおよび回転数がそれぞれトルク目標値 T R 1および回転数目標値 MR N 1 'となるように駆動信号 P WM1を生成してインバータ 30— 1を制御し、モータジェネレータ 34— 2の発生トルクおよび回転数がそれぞれトルク目標値 TR 2および回転数目標値 MR N 2となるように駆動信号 PWM 2を生成してインバータ 30— 2を制御する。また、駆動 ECU 32は、算出したトルク目標値 TR 1, TR2、回転数目標値 MRN1, MRN 2および車両要求パワー P sを電源システム 1のコンバータ E CU2 (後述）へ出力する。

一方、電源システム 1は、蓄電装置 6— 1, 6— 2と、コンバータ 8— 1, 8

—2と、平滑コンデンサ Cと、コンバータ ECU2と、電池 ECU4と、電流センサ 10— 1， 10— 2と、電圧センサ 1 2— 1, 12— 2， 1 8と、温度センサ 14— 1， 14— 2とを含む。

蓄電装置 6— 1， 6— 2は、充電可能な直流電源であり、たとえば、エッケノレ水素電池やリチウムイオン電池などの二次電池から成る。そして、蓄電装置 6— 1は、正極線 P L 1および負極線 N L 1を介してコンバータ 8— 1に接続され、蓄電装置 6— 2は、正極線 P L 2および負極線 N L 2を介してコンバータ 8— 2 に接続される。なお、蓄電装置 6— 1， 6— 2を電気二重層キャパシタで構成してもよい。

コンバータ 8— 1は、蓄電装置 6— 1と主正母線 MP Lおよび主負母線 MNL との間に設けられ、コンバータ E CU 2からの駆動信号 PWC 1に基づいて、蓄電装置 6— 1と主正母線 MP Lおよび主負母線 MNLどの間で電圧変換を行なう。コンバータ 8— 2は、蓄電装置 6— 2と主正母線 M P Lおよび主負母線 MN Lとの間に設けられ、コンバータ ECU 2からの駆動信号 PWC 2に基づいて、蓄電装置 6— 2と主正母線 M P Lおよび主負母線 MN Lとの間で電圧変換を行なう。平滑コンデンサ Cは、主正母線 MP Lと主負母線 MNLとの間に接続され、主正母線 MP Lおよび主負母線 MNLに含まれる電力変動成分を低減する。電圧センサ 18は、主正母線 MP Lおよび主負母線 MN L間の電圧値 V hを検出し、その検出結果をコンバータ E CU 2へ出力する。

電流センサ 10— 1, 10— 2は、蓄電装置 6— 1に対して入出力される電流値 I b 1および蓄電装置 6— 2に対して入出力される電流値 I b 2をそれぞれ検出し、その検出結果をコンバータ ECU 2および電池 ECU 4へ出力する。なお、電流センサ 10— 1， 10— 2は、対応の蓄電装置から出力される電流（放電電流）を正値として検出し、対応の蓄電装置に入力される電流（充電電流）を負値として検出する。なお、図では、電流センサ 10— 1, 10— 2がそれぞれ正極線 P L 1， PL 2の電流値を検出する場合が示されているが、電流センサ 10— 1， 10— 2は、それぞれ負極線 N L 1， NL 2の電流を検出してもよい。電圧センサ 12—1, 1 2— 2は、蓄電装置 6— 1の電圧値 V b 1および蓄電装置 6— 2の電圧値 Vb 2をそれぞれ検出し、その検出結果をコンバータ ECU 2および電池 ECU 4へ出力する。温度センサ 14— 1, 14— 2は、蓄電装置 6— 1の内部の温度 T b 1および蓄電装置 6— 2の内部の温度 T b 2をそれぞれ検出し、その検出結果を電池 ECU 4へ出力する。

電池 ECU 4は、電流センサ 10— 1からの電流値 I b 1、電圧センサ 12— 1からの電圧値 Vb 1および温度センサ 14一 1からの温度 Tb 1に基づいて、蓄電装置 6— 1の充電状態（ S O C ： State Of Charge) を示す状態量 S O C 1 を算出し、その算出した状態量 SO C 1を温度 Tb 1とともにコンバータ ECU 2へ出力する。

また、電池 ECU4は、電流センサ 10— 2からの電流値 I b 2、電圧センサ 12— 2からの電圧値 Vb 2および温度センサ 14— 2からの温度 Tb 2に基づいて、蓄電装置 6— 2の SOCを示す状態量 SOC 2を算出し、その算出した状態量 SOC 2を温度 Tb 2とともにコンバータ ECU 2へ出力する。なお、状態量 SOC l， SOC 2の算出方法については、種々の公知の手法を用いることができる。

コンバータ E CU 2は、電流センサ 10— 1 , 10 _ 2および電圧センサ 1 2

— 1， 12-2, 18からの各検出値、電池 ECU4からの温度 Tb 1， Tb 2 および状態量 S〇C 1， SOC 2、ならびに駆動 ECU 32力らのトルク目標値 TR 1 , TR 2、回転数目標値 MRNl, MR N 2および車両要求パワー P sに基づいて、コンバータ 8— 1， 8— 2をそれぞれ駆動するための駆動信号 PWC 1， PWC 2を生成する。そして、コンバータ ECU 2は、その生成した駆動信号 PWC 1， PWC 2をそれぞれコンバータ 8— 1， 8— 2へ出力し、コンバータ 8— 1， 8— 2を制御する。なお、コンバータ ECU 2の構成については、後ほど詳しく説明する。

図 2は、.図 1に示したコンバータ 8— 1， 8 _ 2の概略構成図である。なお、コンバータ 8— 2の構成および動作は、コンバータ 8— 1と同様であるので、以下ではコンバータ 8—1の構成および動作について説明する。図 2を参照して、コンバータ 8— 1は、チヨツバ回路 40— 1と、正母線 LN1Aと、負母線 LN 1 Cと、配線 LN1 Bと、平滑コンデンサ C 1とを含む。チヨッパ回路 40—1 は、トランジスタ Q1A, Q1 Bと、ダイオード D 1A, D 1 Bと、インダクタ L 1とを含む。

正母線 LN1Aは、一方端がトランジスタ Q 1 Bのコレクタに接続され、他方端が主正母線 MP Lに接続される。また、負母線 LN1 Cは、一方端が負極線 N L 1に接続され、他方端が主負母線 MNLに接続される。

トランジスタ Q1A， Q 1 Bは、負母線 LN1 Cと正母線 L T1 Aとの間に直列に接続される。具体的には、トランジスタ Q 1 Aのェミッタが負母線 LN 1 C に接続され、トランジスタ Q 1 Bのコレクタが正母線 LN 1 Aに接続される。ダィオード D 1A， D 1 Bは、それぞれトランジスタ Q 1A, Q 1 Bに逆並列に接続される。インダクタ L 1は、トランジスタ Q 1 Aとトランジスタ Q 1 Bとの接続点に接続される。

配線 L N 1 Bは、一方端が正極線 P L 1に接続され、他方端がィンダクタ L 1 に接続される。平滑コンデンサ C 1は、配線 LN1 Bと負母線 LN1 Cとの間に接続され、配線 LN 1 Bおよび負母線 LN 1 C間の直流電圧に含まれる交流成分を低減する。 '

そして、チヨッパ回路 40—1は、コンバータ ECU 2 (図示せず）からの駆動信号 PWC 1に応じて、蓄電装置 6— 1の放電時には、正極線 PL 1および負極線 NL 1から受ける直流電力（駆動電力）を昇圧し、蓄電装置 6— 1の充電時には、主正母線 MP Lおよび主負母線 MNLから受ける直流電力（回生電力）を降圧する。

以下、コンバータ 8— 1の電圧変換動作（昇圧動作および降圧動作）について説明する。昇圧動作時において、コンバー ECU2は、トランジスタ Q1 Bをオフ状態に維持し、かつ、トランジスタ Q 1 Aを所定のデューティー比でオン/ オフさせる。トランジスタ Q 1 Aのオン期間においては、蓄電装置 6— 1から配 ,線 LN1 B、インダクタ L l、ダイオード D 1 B、およぴ正母線 LN 1 Aを順に介して、放電電流が主正母線 MP Lへ流れる。同時に、蓄電装置 6— 1から配線 LN1 B、インダクタ L l、トランジスタ Q 1A、および負母線 LN 1 Cを順に介して、ポンプ電流が流れる。インダクタ L 1は、このポンプ電流により電磁ェネルギーを蓄積する。そして、トランジスタ Q 1 Aがオン状態からオフ状態に遷移すると、インダクタ L 1は、蓄積した電磁エネルギーを放電電流に重畳する。その結果、コンバータ 8— 1から主正母線 MP Lおよび主負母線 MNLへ供給される直流電力の平均電圧は、デューティー比に応じてインダクタ L 1に蓄積される電磁エネルギーに相当する電圧だけ昇圧される。

一方、降圧動作時において、コンバータ ECU 2は、トランジスタ Q 1 Bを所定のデューティー比でオンノオフさせ、かつ、トランジスタ Q 1 Aをオフ状態に維持する。トランジスタ Q 1 Bのオン期間においては、主正線 MPLから正母線 LN1A、トランジスタ Q 1 B、インダクタ L l、および配線 LN 1 Bを順に介しで、充電電流が蓄電装置 6— 1へ流れる。そして、トランジスタ Q 1 Bがォン状態からオフ状態に遷移すると、ィンダクタ L 1が電流変化を妨げるように磁束を発生するので、充電電流は、ダイオード D 1A、インダクタ L l、および配線 LN 1 Bを順に介して流れ続ける。一方で、電気エネルギー的にみると、主正母線 M P Lおよび主負母線 MNしから直流電力が供給されるのはトランジスタ Q 1 Bのオン期間だけであるので、充電電流が一定に保たれるとすると (インダクタ L 1のインダクタンスが十分に大きいとすると）、コンバータ 8—1から蓄電装置 6— 1へ供給される直流電力の平均電圧は、主正母線 M P Lおよび主負母線 MN L間の直流電圧にデューティ一比を乗じた値となる。

このようなコンバータ 8— 1の電圧変換動作を制御するため、コンバータ EC U2は、トランジスタ Q 1 Aのオン Zオフを制御するための駆動信号 PWC 1 A およびトランジスタ Q 1 Bのオン/オフを制御するための駆動信号 PWC 1 Bから成る駆動信号 PWC 1を生成する。

図 3は、図 1に示したコンバータ ECU2の機能プロック図である。図 3を参照して；コンバータ E C U 2は、昇圧制御部 42と、：昇温制御部 44とを含む。昇圧制御部 42は、モータジェネレータ 34— 1 , 34— 2のトルク目標値 TR 1, TR 2および回転数目標値 MRN 1， MRN 2を駆動 ECU 32から受ける, また、昇圧制御部 42は、電圧センサ 18から電圧値 V hを受け、電流センサ 1 0—1， 10— 2からそれぞれ電流値 I b 1, l b 2を受ける。

そして、昇圧制御部 42は、昇温制御部 44力らの制御信号 C T Lが非活性化されているとき、すなわち、昇温制御部 44による昇温制御が実行されていないとき、これらの信号に基づいて、コンバータ 8— 1, 8— 2をそれぞれ駆動するための駆動信号 PWC 1， PWC 2を生成し、その生成した駆動信号 PWC 1， PWC 2をそれぞれコンバータ 8— 1， 8— 2へ出力する。一方、昇圧制御部 4 2は、制御信号 CTLが活性化されているとき、すなわち、昇温制御部 44による昇温制御の実行中は、駆動信号 PWC 1, PWC 2の生成を中止する。

昇温制御部 44は、電池 ECU4から温度 Tb 1， Tb 2および状態量 SOC 1, SOC2を受ける。また、昇温制御部 44は、電流センサ 10— 1, 10— 2からそれぞれ電流値 I b 1， I b 2を受け、電圧センサ 12— 1， 1 2— 2からそれぞれ電圧ィ直 Vb 1 , Vb 2を受ける。さらに、昇温制御部 44は、駆動 E CU32から車両要求パワー P sを受ける。そして、昇温制御部 44は、蓄電装置 6— 1， 6— 2の温度を示す温度 T b 1， Tb 2のいずれか一方が規定値よりも低いとき、コンバータ 8— 1, 8— 2ならびに主正母線 MP Lおよび主負母線 MN Lを介して蓄電装置 6— 1 , 6— 2間で電力の授受を行なうことにより蓄電装置 6— 1， 6— 2を昇温する昇温制御を実行する。

具体的には、昇温制御部 44は、温度 T b 1， Tb 2のいずれか一方が規定値よりも低いとき、上記各信号に基づいて後述の方法により駆動信号 PWC 1, P WC 2を生成する。そして、昇温制御部 44は、その生成した駆動信号 PWC.1, PWC 2をそれぞれコンバータ 8— 1， 8一 2へ出力するとともに、昇圧制御部 42へ出力される制御信号 CTLを活性化する。

図 4は、図 3に示した昇温制御部 44の制御構造を説明するためのフローチヤートである。なお、このフローチャートに示される処理は、一定時間ごとまたは所定の条件成立時にメィンルーチンから呼出されて実行される。

図 4を参照して、昇温制御部 44は、蓄電装置 6— 1の温度 T b 1または蓄電装置 6— 2の温度 T b 2が予め設定されたしきい温度 T t h (たとえば一 1 0°C) よりも低いか否かを判定する（ステップ S 1 0) 。昇温制御部 44は、温度 Tb l， Tb 2がいずれもしきい温度 T t h以上であると判定すると（ステツプ S 10において NO) 、ステップ S 1 10へ処理を進める。

ステップ S 10において温度 Tb 1または Tb 2がしきい温度 T t hよりも低いと判定されると（ステップ S 10において YES) 、昇温制御部 44は、予め設定された電力テーブルを用いて、蓄電装置 6— 1の状態量 SOC 1および温度 T b 1に基づいて蓄電装置 6— 1の許容放電電力 D 1および許容充電電力 C 1 (いずれも正値）を求め、蓄電装置 6— 2の状態量 SOC 2および温度 Tb 2に基づいて蓄電装置 6— 2の許容放電電力 D 2および許容充電電力 C 2 (いずれも正値）を求める（ステップ S 20) 。

図 5は、各蓄電装置の許容放電電力および許容充電電力に関する電力テーブルを説明するための図である。図 5を参照して、電力テーブルは、蓄電装置 6— 1， 6— 2ごとに設けられ、蓄電装置の S O Cおよび温度ごとに許容放電電力および許容充電電力が設定されている。なお、各テーブル値は、対応する条件（SOC および温度）ごとにオフラインで予め求められる。

再び図 4を参照して、ステップ S 20において各蓄電装置の許容放電電力および許容充電電力が求められると、昇温制御部 44は、駆動 ECU32からの車両要求パワー P sに基づいて、電源システム 1から駆動力発生部 3への電力供給が要求されているか否かを判定する（ステップ S 30) 。昇温制御部 44は、電源システム 1から駆動力発生部 3への電力供給は要求されていないと判定すると (ステップ S 30において N〇）、蓄電装置 6— 1から蓄電装置 6— 2へ通電可能な最大電力 P 12、および蓄電装置 6— 2から蓄電装置 6— 1へ通電可能な最大電力 P 21を次式に基づいて算出する（ステップ S 40) 。

P 12=M i n (D 1， C 2) … （1)

P 21 =M i n (C 1 , D 2) ··· (2)

ここで、 Mi n (X, Y) は、 Xおよび Yのうち小さい方を選択することを示す。

次いで、昇温制御部 44は、蓄電装' ¾^:6_ 1, 6— 2の充放電電力が最大となるように、次式に基づいて蓄電装置 6— 1， 6— 2間の移動電力量 P r qを算出する（ステップ S 50) 。 P r q=Ma x (P 12, P 2 1) … （3)

ここで、 Ma x (X, Y) は、 Xおよび Υのうち大きい方を選択することを示す。

さらに、昇温制御部 44は、 P r q = P 12のとき（すなわち P 12 > P 21 のとき）、蓄電装置 6— 1を放電ィ則（すなわち蓄電装置 6— 2は充電側）とし、 P r q = P 21のとき（すなわち P 12く P 21のとき）、蓄電装置 6— 2を放電側（すなわち蓄電装置 6—1は充電側）として、蓄電装置 6— 1， 6— 2間の通電方向を決定する（ステップ S 60) 。

そして、蓄電装置 6— 1， 6— 2間の移動電力量 P r qおよび通電方向が決定されると、昇温制御部 44は、その決定された通電方向に従って蓄電装置 6— 1, 6— 2間に移動電力量 P r qを流すようにコンバータ 8— 1， 8— 2を制御し、実際に昇温制御を実行する（ステップ S 100) 。

一方、ステップ S 30において電源システム 1から駆動力発生部 3への電力供給が要求されていると判定されると（ステップ S 30において YE S) 、電源システム 1から駆動力発生部 3へ電力を供給しつつ蓄電装置の昇温制御が実行される。具体的には、昇温制御部 44は、蓄電装置 6— 1から駆動力発生部 3へ電力を供給しつつ蓄電装置 6— 2へ通電可能な最大電力 P 1 2、および蓄電装置 6— 2から駆動力発生部 3へ電力を供給しつつ蓄電装置 6— 1へ通電可能な最大電力 P 21を次式に基づいて算出する（ステップ S 70) 。

P 1 2 =M i n (D 1 , (C2 + P s) ) ··· (4)

P 2 1 =M i n ( (C l + P s) , D 2) ··· (5)

次いで、昇温制御部 44は、蓄電装置 6— 1, 6— 2間で授受される電力が最大となるように、蓄電装置 6— 1， 6— 2間の移動電力量 P r qを次式に基づいて算出する（ステップ S 80) 。

P r q =Ma x (P 12, P 21) ··· (6)

さらに、昇温制御部 44は、蓄電装置 6_ 1に対する要求電力 P r q lおよび蓄電装置 6— 2に対する要求電力 P r q 2を次式に基づいて算出する（ステップ S 90) 。

P r q=P 12のとき： P r q l = P r q (放電）， P r q 2 = P r q— P s (充電） … (7) P r q = P 21のとき：

P r q 1=P r q-P s (充電）， P r q 2 = P r ci (放電） … （8) そして、蓄電装置 6— 1， 6— 2に対する要求電力が決定されると、昇温制御部 44は、ステップ S 100へ処理を進め、その決定された要求電力に従って蓄電装置 6— 1, 6— 2が充電または放電を行なうようにコンバータ 8— 1， 8— 2を制御し、実際に昇温制御を実行する。

図 6は、コンバータ 8— 1， 8-2の駆動制御に関する部分の昇温制御部 44 の機能ブロック図である。なお、この図 6に示される処理は、図 5に示したステップ S 100において実行される処理に対応する。図 6を参照して、昇温制御部 44は、目標値決定部 50と、除算部 52— 1， 52— 2と、減算部 54— 1， 54— 2, 58— 1， 58— 2と、 P I制御部 56— 1， 56— 2と、変調部 6 0— 1, 60— 2とを含む。

目標値決定部 50は、昇温制御の実行時、昇圧制御部 42 (図 3) へ出力される制御信号 C T Lを活性化する。そして、目標値決定部 50は、蓄電装置 6— 1 が放電側のとき、蓄電装置 6— 1に対する要求電力 P r q 1 (車両要求パワーが無いときは P r d 1 =P r q、以下同じ。）を電力目標値 P 1として除算部 52 一 1へ出力し、蓄電装置 6— 2に対する要求電力 P r q 2 (車両要求パワーが無いときは P r q 2 = P r q、以下同じ。）の符号を反転した値を電力目標値 P 2 (すなわち負値）として除算部 52— 2へ出力する。

また、目標値決定部 50は、蓄電装置 6— 2が放電側のときは、蓄電装置 6— 1に対する要求電力 P r q 1の符号を反転した値を電力目標値 P 1 (すなわち負値）として除算部 52—1へ出力し、蓄電装置 6— 2に対する要求電力 P r q 2 を電力目標値 P 2として除算部 52— 2へ出力する。

除算部 52— 1は、電力目標値 P 1を電圧値 V 1で除算し、その演算結果を電流目標値 I R 1として減算部 54— 1へ出力する。減算部 54— 1は、電流目標値 I R 1から電流値 I b 1を減算し、その演算結果を P I制御部 56— 1へ出力する。 P I制御部 56—1は、電流目標値 I R1と電流値. I b 1との偏差を入力として比例積分演算を行ない、その演算結果を減算部 58— 1へ出力する。減算部 58— 1は、電圧値 Vb 1/目標電圧 VR 1で示されるコンバータ 8— 1の理論昇圧比の逆数から P I制御部 56— 1の出力を減算し、その演算結果をデューティー指令 To n 1として変調部 60—1へ出力する。なお、この減算部 58— 1における入力項（電圧値 Vb 1 目標電圧 VR 1) は、コンバータ 8— 1の理論昇圧比に基づくフィードフォヮ一ド補償項であり、目標電圧 V R 1は、電圧値 V b 1よりも高い適当な値に設定される。

変調部 60— 1は、デューティー指令 To n 1と図示されない発振部により生成される搬送波（キャリア波）とに基づいて駆動信号 PWC 1を生成し、その生成した駆動信号 PWC 1をコンバータ 8— 1のトランジスタ Q 1 A, Q 1 Bへ出力する。

除算部 52— 2は、電力目標値 P 2を電圧値 V b 2で除算し、その演算結果を電流目標値 I R 2として減算部 54— 2へ出力する。減算部 54— 2は、電流目標値 I R 2から電流値 I b 2を減算し、その演算結果を P I制御部 56— 2へ出力する。 P I制御部 56— 2は、電流目標値 I R 2と電流値 I b 2との偏差を入力として比例積分演算を行ない、その演算結果を減算部 58— 2へ出力する。減算部 58— 2は、電圧値 Vb 2/目標電圧 VR 2で示されるコンバータ 8— 2の理論昇圧比の逆数から P I制御部 56— 2の出力を減算し、その演算結果をデューティー指令 T o n 2として変調部 60— 2へ出力する。なお、この減算部 58— 2における入力項（電圧値 Vb 2/目標電圧 VR 2) は、コンバータ 8— 2の理論昇圧比に基づくフィードフォヮ一ド補償項であり、目標電圧 VR 2.は、電圧値 Vb 2よりも高い適当な値に設定される。

変調部 60— 2は、デューティー指令 To n 2と図示されない発振部により生成される搬送波（キャリア波）とに基づいて駆動信号 PWC 2を生成し、その生成した動信号 PWC 2をコンバータ 8— 2のトランジスタ Q 2 A， Q 2 Bへ出力する。 ·

なお、車両要求パワーが無いとき、すなわち、蓄電装置 6— 1， 6— 2の一方から出力される電力が他方の蓄電装置へ全て供給されるとき、充電側の蓄電装置に対応するコンバータの制御系において、 P I制御部の機能をオフさせ、ブイ一ドフォワード補償項を 1としてもよい。これにより、充電側の蓄電装置に対応するコンバータでは上アームが常時才ン状態となり、スィツチング損失が低減されるとともに、コンバータ 8— 1の制御系とコンバータ 8— 2の制御系との干渉を防止できる。

以上のように、この実施の形態 1においては、主正母線 M P Lおよび主負母線 MN Lを介して蓄電装置 6— 1 , 6— 2間で電力が授受され、充放電に伴ない各蓄電装置の温度が上昇する。したがって、この実施の形態 1によれば、蓄電装置 6— 1 , 6— 2を積極的に昇温することができる。その結果、低温下においても、車両システムの起動後、早期に所望の走行性能を確保することができる。

また、この実施の形態 1によれば、蓄電装置 6— 1， 6— 2間の移動電力量が最大となるように昇温制御が実行されるので、蓄電装置 6— 1， 6— 2を速や力に昇温することができる。

さらに、この実施の形態 1によれば、蓄電装置の S O Cおよび温度に基づいて各蓄電装置の許容放電電力および許容充電電力が決定されるので、蓄電装置 6— 1， 6— 2間の充放電電力を正確に算出できる。

また、さらに、車両要求パワーが存在するときは、電源システム 1から駆動力発生部 3へ電力を供給しつつ蓄電装置 6— 1， 6— 2間で電力を授受するので、昇温制御中に車両の走行が開始された場合にも対応することができる。

[実施の形態 2 ]

実施の形態 1では、蓄電装置間で授受される電力が最大となるように蓄電装置間の通電方向が決定されたが、この実施の形態 2では、蓄電装置の発熱量が最大となるように通電方向が決定される。

実施の形態 2による車両の全体構成は、図 1に示した実施の形態 1による車両 1 0 0と同じである。また、実施の形態 2におけるコンバータ E C Uの全体構成も、図 3に示した実施の形態 1におけるコンバータ E C U 2と同じである。

図 7 , 図 8ほ、実施の形態 2における昇温制御部 4 4 Aの制御構造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も、一定時間ごとまたは所定の条件成立時にメィンルーチンから呼出されて実行される。図 7を参照して、昇温制御部 4 4 Aは、ステップ S 1 0 , S 2 0 , S 3 0 , S 4 0， S 7 0の処理を実行する。なお、これらの各ステップにおける処理は、図 4で説明したとおりである。そして、昇温制御部 44Aは、ステップ S 40または S 70の処理を実行すると、図 8に示されるステップ S 210へ処理を進める。図 8を参照レて、昇温制御部 44 Aは、予め設定された発熱量テーブルを用いて、図 7に示されるステップ S 40または S 70において算出された最大電力 P 12に対応する蓄電装置 6— 1の放電時発熱量 Dh 1および蓄電装置 6— 2の充電時発熱量 Ch 2を対応の蓄電装置の SO Cおよび温度に基づいて求め、上記ステツプ S 40または S 70において算出された最大電力 P 21に対応する蓄電装置 6— 1の充電時発熱量 C h 1および蓄電装置 6— 2の放電時発熱量 D h 2を対応の蓄電装置の SO Cおよび温度に基づいて求める（ステップ S 210) 。

図 9は、各蓄電装置の放電時発熱量および充電時発熱量に関する発熱量テープルを説明するための図である。図 9を参照して、発熱量テーブルは、蓄電装置 6 —1， 6— 2ごとに設けられ、放電電力ごとの発熱量（放電時発熱量）および充電電力ごとの発熱量（充電時発熱量）が蓄電装置の SO Cおよび温度ごとに設定されている。なお、各テーブル値は、対応する条件（放電電力、充電電力、 SO Cおよび温度）ごとにオフラインで予め求められる。

再び図 8を参照して、ステップ S 210において各蓄電装置の放電時発熱量および充電時発熱量が求められると、昇温制御部 44Aは、昇温を優先させる蓄電装置が設定されているか否かを判定する (ステップ S 220) 。昇温制御部 44 Aは、昇温を優先させる蓄電装置は設定されていないと判定すると（ステップ S 220において NO) 、蓄電装置 6—1から蓄電装置 6— 2へ最大電力 P 1 2を流すと仮定した場合の蓄電装置 6— 1， 6— 2の総発熱量 P h 12、および蓄電装置 6— 2から蓄電装置 6— 1へ最大電力 P 21を流すと仮定した場合の蓄電装置 6— 1, 6— 2の総発熱量 Ph 21を次式に基づいて算出するとともに、蓄電装置 6— 1， 6-2の総発熱量が最大となるように次式に基づいて発熱量 P hを算出する（ステップ S 230) 。

P h 12=Dh 1 +Ch 2 ··· (9)

Ph 21=Ch l +D h 2 ··· (10)

P h=Ma x ( F h 12 , P h 2 l) ··· (1 1)

一方、ステップ S 220において、昇温を優先させる蓄電装置が設定されていると判定されると（ステップ S 220において YES) 、昇温制御部 44 Aは、蓄電装置 6— 1, 6— 2のいずれが設定されているかを判定する（ステップ S 2 40) 。そして、昇温制御部 4.4 Aは、昇温を優先させる蓄電装置として蓄電装置 6— 1が設定されていると判定すると（ステップ S 240において「6— 1」）、蓄電装置 6— 1の発熱量が最大となるように次式に基づいて発熱量 Ph を算出する（ステップ S 250) 。

P h 12=Dh 1 ··· (12)

P h 21 =C h 1 ··· (13)

P h=Ma x (P h 1 2, P h 21) ··· (14)

一方、ステップ S 240において、昇温を優先させる蓄電装置として蓄電装置 6— 2が設定されていると判定されると（ステップ S 240において「6— 2J ) 、昇温制御部 44 Aは、蓄電装置 6— 2の発熱量が最大となるように次式に基づいて発熱量 P hを算出する（ステップ S 260) 。

Ph 12 = Ch 2 ··· (15)

P h 21 =D h 2 ··· (16)

P h=Ma x (P h 12, P h 2 l) ■·· (1 7)

そして、昇温制御部 44 Aは、 Ph = Ph l 2のとき（すなわち P h 12 > P h 21のとき）、 '蓄電装置 6— 1を放電側（すなわち蓄電装置 6— 2は充電側）とし、 Ph = Ph 21のとき（すなわち Ph 12く Ph 21のとき）、蓄電装置 6 - 2を放電側（すなわち蓄電装置 6 - 1は充電側）として、蓄電装置 6— 1， 6— 2間で授受される電力の通電方向を決定するステップ S 270) 。

次いで、昇温制御部 44 Aは、駆動 ECU 32からの車両要求パワー P sに基づいて、電源システム 1から駆動力発生部 3への電力供給が要求されているか否かを判定する（ステップ S 280) 。昇温制御部 44 Aは、亀源システム 1から駆動力発生部 3への電力供給は要求されていないと判定すると（ステップ

0において NO) 、発熱量 Phを実現する蓄電装置 6— 1， 6— 2間の移動電力量 P r qを次式に基づいて決定する（ステップ S 290) 。

P h = P h 1 2のとき： P r q = P 12 ··· (18)

P h = P h 21のとき： P r q = P 21 ··· (1 9) そして、蓄電装置 6— 1， 6— 2間の通電方向および移動電力量 P r qが決定されると、昇温制御部.44 Aは、その決定された通電方向に従って蓄電装置 6— 1, 6— 2間に移動電力量 P r qを流すようにコンバータ 8— 1, 8— 2を制御し、実際に昇温制御を実行する（ステップ S 3 10) 。

一方、ステップ S 280において電源システム 1から駆動力発生部 3への電力供給が要求されていると判定されると（ステップ S 280において YE S) 、昇温制御部 44 Aは、蓄電装置 6— 1に対する要求電力 P r q 1および蓄電装置 6. —2に対する要求電力 P r q 2を次式に基づいて算出する（ステップ S 300) 。

P h = P 1 2のとき：

P r q l = P 1 2 (放電）， P r q 2 = P 1 2— P s (充電） … （20) P h = P 21'のとき：

P r q 1=P 21-P s (充電）， P r q 2 = P 21 (放電） ··· (21) そして、蓄電装置 6— 1， 6— 2に対する要求電力が決定されると、昇温制御部 44Aは、ステップ S 3 10へ処理を進め、その決定された要求電力に従って蓄電装置 6— 1, 6— 2が充電または放電を行なうようにコンバータ 8— 1, 8 - 2を制御し、実際に昇温制御を実行する。

以上のように、この実施の形態 2においては、各蓄電装置の放電時発熱量および充電時発熱量に基づいて蓄電装置 6- 1, 6— 2間の通電方向および移動電力量が決定されるので、蓄電装置 ·6— 1, 6— 2間で電力を授受しつつ、充放電に伴なう各蓄電装置の発熱を管理できる。したがって、この実施の形態 1によれば、蓄電装置 6— 1, 6— 2を積極的に昇温することができ、かつ、各蓄電装置の昇温状態を管理することができる。

また、この実施の形態 1によれば、昇温を優先させる蓄電装置が設定されていないとき、蓄電装置 6— 1， 6-2の発熱量の和が最大となるように昇温制御が実行されるので、蓄電装置 6— 1， 6— 2を速やかに昇温することができる。 ― 方、昇温を優先させる蓄電装置が設定されているときは、その蓄電装置の発熱量が最大となるように昇温制御が実行されるので、その設定された蓄電装置を速やかに昇温することができる。

[実施の形態 3] 実施の形態 1では、電力テープ/レを用いて各蓄電装置の許容放電電力および許容充電電力を求め、これらに基づいて、蓄電装置 6— 1 , 6— 2間の移動電力量が最大となるように通電方向が決定される。し力、しながら、各蓄電装置の許容放電電力および許容充電電力は蓄電装置の S〇 Cに依存するので、実施の形態 1では、そのときの動作点においては移動電力量は最大であるけれども、移動電力量をより多くすることができる動作点が存在し得る。そこで、この実施め形態 3では、蓄電装置 6— 1 , 6— 2間で相互に授受される電力が最大となる動作点（目標 S O C ) を求め、その動作点に近づくように蓄電装置 6— 1， 6— 2の充放電を制御する。 .

図 1 0は、各蓄電装置の S〇 Cと各蓄電装置間で授受可能な最大電力との関係を示した図である。図 1 0を参照して、曲線 k 1は、蓄電装置 6 _ 1， 6— 2の総蓄電量に基づいて決定される実現可能な S O Cの範囲内で、蓄電装置 6— 1力ら蓄電装置 6— 2へ通電可能な最大電力の軌跡を示す。曲線 k 2は、蓄電装置 6 —1， 6— 2の総蓄電量に基づいて決定される実現可能な S O Cの範囲内で、蓄電装置 6— 2から蓄電装置 6 - 1へ通電可能な最大電力の軌跡を示す。曲線 k 3 は、曲線 k 1と曲線 k 2の和を示す。

曲線 k l〜k 3は、蓄電装置 6— 1 , 6— 2の総蓄電量に基づいて決定される実現可能な S O Cの範囲を規定する平面 S内の曲線である。曲線 k l， k 2ほ、図 5に示した電力テーブルを用いて算出される。具体的には、電力テーブルを用いて、蓄電装置 6— 1， 6— 2の総蓄電量に基づいて決定される実現可能な S O Cごとに各蓄電装置の許容放電電力および許容充電電力を求め、蓄電装置 6— 1 の許容放電電力と蓄電装置 6— 2の許容充電電力との小さい方をプロットすることにより曲線 k 1が得られ、'蓄電装置 6― 1の許容充電電力と蓄電装置 6— 2の許容放電電力との小さい方をプロットすることにより曲線 k 2が得られる。

図 1 1は、実施の形態 3における昇温制御の考え方を説明するための図である。なお、この図 1 1は、図 1 0に示した平面 Sを抽出して示したものである。図 1 1を参照して、曲線 k 3上の点 P nは、現在の S O Cにおける動作点を示す。すなわち、点 P nで示される電力量は、現在の S O Cにおいて、蓄電装置 6— 1から蓄電装置 6— 2へ通電可能な最大電力と蓄電装置 6— 2カゝら蓄電装置 6— 1へ通電可能な最大電力との和を示す。 .

また、曲線 k 3上の点 P m a Xは、曲線 k 3の最大点であり、蓄電装置 6— 1 から蓄電装置 6— 2へ通電可能な最大電力と蓄電装置 6— 2から蓄電装置 6— 1 へ通電可能な最大電力との和が最大となる動作点を示す。すなわち、この点 Pm a X近傍において蓄電装置 6— 1， 6— 2間で電力を授受することにより、蓄電装置 6— 1， 6— 2間の移動電力量すなわち蓄電装置 6— 1, 6— 2の充放電電力を最大にすることができる。

そこで、この実施の形態 3では、点 Pma Xに対応する SOCを目標 SOCとし、各蓄電装置の SOCが目標 SOCに近づくように、各蓄電装置の充放電が制御される。たとえば、この図 1 1に示した例では、現在の動作点（点 Pn) においては、 .曲線 k 2の方が曲線 k 1よりも大きいので、瞬時では、蓄電装置 6— 2 から蓄電装置 6— 1へ電力を流す方が蓄電装置 6— 1から蓄電装置 6— 2へ電力を流す場合よりも移動電力量が多い。しかしながら、動作点を Pma Xへ移行させることにより蓄電装置 6— 1， 6— 2間の移動電力量を最大にできるので、この実施の形態 3では、動作点が P m a Xへ近づくように（目標 S〇 Cへ近づくように）蓄電装置 6— 1から蓄電装置 6— 2へ電力を流すこととしたものである。実施の形態 3による車両の全体構成は、図 1に示した実施の形態 1による車両 100と同じである。また、実施の形態 3におけるコンバータ ECUの全体構成も、図 3に示した実施の形態 1におけるコンバータ ECU 2と同じである。

図 12は、実施の形態 3における昇温制御部 44 Bの制御構造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も、一定時間ごとまたは所定の条件成立時にメィンルーチンから呼出されて実行される。図 1 2を参照して、昇温制御部 44 Bは、温度 T b 1または T b 2が予め設定されたしきい温度 T t hよりも低いか否かを判定する（ステップ S 410) 。昇温制御部 44 Bは、温度 T b 1， T b 2がいずれもしきい温度 T t h以上であると判定すると（ステップ S 410において NO) 、ステップ S 470へ処理を進める。

ステップ S 410において温度 Tb 1または Tb 2がしきい温度 T t hよりも低いと判定されると（ステップ S 410において YES) 、昇温制御部 44 Bは、蓄電装置 6— 1， 6— 2の総蓄電量 Pを次式に基づいて算出する（ステップ S 4 20) ₀

P = PWh 1 X SOC 1 +PWh 2 X SOC 2 ·'· (22)

ここで、 PWh l， PWh 2は、それぞれ蓄電装置 6— 1, 6— 2の容量を示す。

次いで、昇温制御部 44 Bは、総蓄電量 Pに基づいて決定される実現可能な S O Cの範囲内で、蓄電装置 6— 1から蓄電装置 6— 2へ通電可能な最大電力の軌跡（曲線 k l) を電力テーブルを用いて算出する（ステップ S 430) 。さらに、昇温制御部 44 Bは、総蓄電量 Pに基づいて決定される実現可能な SO Cの範囲内で、蓄電装置 6— 2から蓄電装置 6— 1へ通流可能な最大電力の軌跡（曲線 k 2) を電力テーブルを用いて算出する（ステップ S 440) 。

次いで、昇温制御部 44 Bは、蓄電装置 6—1から蓄電装置 6— 2へ通電可能な最大電力と蓄電装置 6— 2から蓄電装置 6 - 1へ通電可能な最大電力との和が最大となる動作点（Pma x) を求め、その動作点に対応する SOCを目標 S〇じとして決定する。すなわち、昇温制御部 44 Bは、蓄電装置 6— 1 , 6— 2間で相互に授受される電力が最大となる動作点（Pma x) に対応する各蓄電装置の SOCを目標 SOCとして決定する（ステップ S 450) 。

そして、昇温制御部 44Bは、その決定された目標 SOCに近づく方向の電力が蓄電装置 6— 1， 6— 2間で授受されるようにコンバータ 8— 1, 8— 2を制御し、実際に昇温制御を実行する（ステップ S460) 。より具体的には、蓄電装置 6—1の目標 SOCよりも状態量 SOC 1が高いときは（すなわち、状態量 SOC 2は蓄電装置 6— 2の目標 SOCよりも低い。）、 P 12=M i n (D 1 , C 2) からなる電力が蓄電装置 6—1から蓄電装置 6— 2へ流れるようにコンパータ 8 _ 1， 8-2を制御する。一方、蓄電装置 6— 1の目標 S O Cよりも状態量 SOC 1が低いときは（すなわち、状態量 SOC 2は蓄電装置 6— 2の目標 S OCよりも高い。）、 P 21=M i n (C 1， D 2) からなる電力が蓄電装置 6 - 2から蓄電装置 6—1へ流れるようにコンバータ 8— 1， 8-2を制御する。以上のように、この実施の形態 4 おいては、蓄電装置 6— 1, 6— 2の総蓄電量 Pに基づいて決定される蓄電装置 6— 1 , 6-2の実現可能な S O Cの範囲内で、蓄電装置 6— 1， 6— 2間で相互に授受される電力が最大となる目標 S O Cに近づくように蓄電装置 6— 1， 6— 2の充放電が制御される。したがって、この実施の形態 4によれば、蓄電装置 6— 1 , 6 - 2を積極的かつ速やかに昇温することができる。その結果、低温下においても、車両システムの起動後、早期に所望の走行性能を確保することができる。

■ なお、上記の各実施の形態において、昇温制御部が行なう処理は、実際には、 C P U (Central Processing Unit) によって行なわれ、 C P Uは、上記の機能ブロックおよびフローチャートに示される処理を実行するためのプログラムを R OM (Read Only Memory) から読出し、その読出したプログラムを実行して上記の機能ブロックおよびフローチャートに従って処理を実行する。したがって、 R OMは、上記の機能プロックおよびフローチャートに示される処理を実行するためのプログラムを記録したコンピュータ（C P U) 読取可能な記録媒体に相当する。

なお、上記においては、電源システム 1は、 2つの蓄電装置 6— 1， 6— 2およびそれぞれに対応するコンバータ 8— 1 , 8— 2を含むものとしたが、さらに多くの蓄電装置およびそれに対応するコンバータを備えてもよい。その場合、任意の 2つの蓄電装置およびそれらに対応するコンバータを選択して、上述した手法により昇温制御を実現することができる。

なお、上記において、主正母線 M P Lおよび主負母線 MN Lは、この発明における「電力線」に対応し、コンバータ E C U 2は、この発明における「制御装置」に対応する。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Claims

請求の範囲

1 . 負荷装置へ電力を供給可能な電源システムであって、

充電可能な第 1および第 2の蓄電装置と、

当該電源システムと前記負荷装置との間で電力を授受可能なように構成された電力線と、

前記第 1の蓄電装置と前記電力,線との間に設けられ、前記第 1の蓄電装置と前記電力線との間で電圧変換を行なう第 1のコンバータと、

前記第 2の蓄電装置と前記電力,镓との間に設けられ、前記第 2の蓄電装置と前記電力線との間で電圧変換を行なう第 2のコンバータと、

前記第 1および第 2のコンバータを制御する制御装置とを備え、

前記制御装置は、前記第 1および第 2の蓄電装置の各々の許容放電電力および許容充電電力に基づいて、前記電力線を介して前記第 1および第 2の蓄電装置間で授受する電力およびその通電方向を決定し、その決定した電力が前記第 1および第 2の蓄電装置間で授受されるように前記第 1および第 2のコンバータを制御する、電源システム。

2 . 前記制御装置は、前記許容放電電力および前記許容充電電力に基づいて前記第 1および第 2の蓄電装置間で授受可能な最大電力を決定し、その決定した最大電力が前記第 1および第 2の蓄電装置間で授受されるように前記第 1および第 2 のコンバータを制御する、請求の範囲第 1項に記載の電源システム。

3 . 前記制御装置は、前記第 1の蓄電装置の充電状態および温度に基づいて前記第 1の蓄電装置の許容放電電力および許容充電電力を決定し、前記第 2の蓄電装置の充電状態および温度に基づいて前記第 2の蓄電装置の許容放電電力および許容充電電力を決定する、請求の範囲第 1項に記載の電源システム。

4 . 前記制御装置は、前記負荷装置への電力供給が要求されているとき、前記許容放電電力および前記許容充電電力ならびに前記負荷装置の要求電力に基づいて、前記第 1および第 2の蓄電装置間で授受する電力およびその通電方向を決定する、請求の範囲第 1項に記載の電源システム。

5 . 負荷装置へ電力を供給可能な電源システムであって、充電可能な第 1および第 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、前記第 1の蓄電装置と前記電力線との間で電圧変換を行なう第 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、前記第 2の蓄電装置と前記電力線との間で電圧変換を行なう第 2のコンバータと、

前記制御装置は、前記第 1および第 2の蓄電装置の各々の放電時努熱量および充電時発熱量に基づいて、前記電力線を介して前記第 1および第 2の蓄電装置間で授受する電力の通電方向を決定し、その決定した通電方向に従って前記第 1および第 2の蓄電装置間で電力が授受されるように前記第 1および第 2のコンパ一タを制御する、電源システム。

6 . 前記制御装置は、前記第 1および第 2の蓄電装置の発熱量の和が最大となるように前記通電方向を決定する、請求の範囲第 5項に記載の電源システム。

7 . 前記制御装置は、前記第 1および第 2の蓄電装置のいずれかの昇温を優先させるとき、その昇温を優先させる蓄電装置の放電時発熱量および充電時発熱量に基づいて、その昇温を優先させる蓄電装置の発熱量が最大となるように前記通電方向を決定する、請求の範囲第 5項に記載の電源システム。

8 . 負荷装置へ電力を供給可能な電源システムであって、

充電可能な第 1および第 2の蓄電装置と、 .

前記第 2の蓄電装置と前記電力,線との間にけられ、前記第 2の蓄電装置と前記電力線との間で電圧変換を行なう第 2のコンバータと、

前記制御装置は、前記第 1および第 2の蓄電装置の総蓄電量に基づいて決定される前記第 1および第 2の蓄電装置の実現可能な充電状態の範囲内で、前記第 1 および第 2の蓄電装置間で相互に授受される電力が最大となる充電状態を算出し、その算出した充電状態に近づく方向の電力が前記第 1および第 2の蓄電装置間で授受されるように前記第 1および第 2のコンバータを制御する、電源システム。

9 . 請求の範囲第 1項から第 8項のいずれか 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の供給を受けて車両の駆動力を発生する駆動力発生部とを備える車両。 .

1 0 . 負荷装置へ電力を供給可能な電源システムにおける蓄電装置の昇温制御方法であって、

前記電源システムは、

充電可能な第 1および第 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、前記第 1の蓄電装置と前記電力線との間で電圧変換を行なう第 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、前記第 2の蓄電装置と前記電力線との間で電圧変換を行なう第 2のコンバータとを備え、

前記昇温制御方法は、

前記第 1および第 2の蓄電装置の各々の許容放電電力および許容充電電力に基づいて、前記電力線を介して前記第 1および第 2の蓄電装置間で授受する電力およびその通電方向を決定するステップと、

その決定された電力が前記第 1および第 2の蓄電装置間で授受されるように前記第 1および第 2のコンバータを制御するステップとを含む、蓄電装置の昇温制 • 御方法。

1 1 . 負荷装置へ電力を供給可能な電源システムにおける蓄電装置の昇温制御方法であって、

前記電源システムは、

充電可能な第 1および第 2の蓄電装置と、

前記昇温制御方法は、

前記第 1およぴ第 2の蓄電装置の各々の放電時発熱量および充電時発熱量に基づいて、前記電力線を介して前記第 1および第 2の蓄電装置間で授受する電力の通電方向を決定するステップと、

その決定された通電方向に従って前記第 1および第 2の蓄電装置間で電力が授受されるように前記第 1および第 2のコンバータを制御するステップとを含む、蓄電装置の昇温制御方法。

1 2 . 負荷装置へ電力を供給可能な電源システムにおける蓄電装置の昇温制御方法であって、

前記電源システムは、

充電可能な第 1および第 2の蓄電装置と、

前記第 2の蓄電装置と前記電力線との間に設けられ、前記第 2の蓄電装置と前 fB電力線との聞で電圧変換を行なう第 2のコンバータとを備え、

前記昇温制御方法は、

前記第 1および第 2の蓄電装置の総蓄電量を算出するステップと、

その算出された総蓄電量に基づいて決定される前記第 1および第 2の蓄電装置の実現可能な充電状態の範囲内で、前記第 1および第 2の蓄電装置間で相互に授受される電力が最大となる充電状態を算出するステップと、

その算出された充電状態に近づく方向の電力が前記第 1および第 2の蓄電装置間で授受されるように前記第 1およぴ第 2のコンバータを制御するステップとを含む、蓄電装置の昇温制御方法。

1 3 . '請求の範囲第 1 0項から第 1 2項のいずれか 1項に記載の昇温制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。