WO2008053644A1

WO2008053644A1 - Système d'alimentation électrique et véhicule utilisant celui-ci

Info

Publication number: WO2008053644A1
Application number: PCT/JP2007/068222
Authority: WO
Inventors: Shinji Ichikawa; Tetsuhiro Ishikawa
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2006-11-01
Filing date: 2007-09-12
Publication date: 2008-05-08
Also published as: JP4743082B2; JP2008117565A; EP2080659A4; CN101528498A; EP2080659A1; US20100019728A1; CA2664660C; CN101528498B; CA2664660A1; US8154254B2

Description

明細書電源システムおよびそれを備えた車両技術分野

この発明は、電源システムおよびそれを備えた車両に関し、より特定的には、複数の蓄電部を備えた電源システムおよびそれを備えた車両に関する。背景技術

近年、環境問題を考慮して、電気自動車、ハイプリッド自動車、燃料電池車などのように、電動機を駆動力源とする車両が注目されている。このような車両には、電動機に電力を供給したり、回生制動時に運動エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄電したりするために、二次電池や電気二重層キャパシタなどからなる蓄電部が搭載されている。

このような電動機を駆動力源とする車両において、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、蓄電部の充放電容量を大きくすることが望ましい。蓄電部の充放電容量を大きくするための方法として、複数の蓄電部を搭載する構成が提案されている。

一方、蓄電部は、電気化学的な作用を利用して電気エネルギーを蓄えるので、その充放電特性は温度の影響を受けやすい。一般的な蓄電部では、低温になるほど、その充放電性能が低下する。そのため、所定の充放電性能を維持するためには、蓄電部の温度管理、特に昇温制御が重要となる。

たとえば特開平 1 1— 2 6 0 3 2号公報は、電気自動車に搭載された電池の温度を昇温する電気自動車用電池のヒートアップ装置が開示される。これによれば、制御手段は、車両が解錠されたことを検出する解錠検出手段、設定された時刻を通知するタイマ手段、および操作情報を入力する入力手段の少なくとも 1つから指示があった場合に、電池の検出温度が所定値以下であるとぎには、電池に要求される要求電流よりも大きな電池の出力電流を流すように制御する。

し力しながら、特開平 1 1— 2 6 0 3 2号公報に開示されるヒートアップ装置では、上述した解錠検出手段、タイマ手段および入力手段の少なくとも 1つから指示があった場合に、要求電流よりも大きな電池の出力電流を流すように制御する構成が開示されているが、出力電流の詳細な制御については十分な開示がなされていない。

すなわち、電池の出力電流を増加させることは、電池内部での発熱量を増加させ、電池の迅速な昇温を促す点で有効であるが、その一方で、電池から持ち出される電力やコンバータ等で発生する電力損失を増加させ、電源システム全体のェネルギー効率を低下させるという不具合に繋がる可能性がある。したがって、車両の走行性能を高めるためには、エネルギー効率の向上を確保しつつ、電池を迅速に昇温できることが必要となる。

し力しながら、上述した特開平 1 1一 2 6 0 3 2号公報は、車両が解錠された場合、設定時刻になった場合、および、車室内からリモコンによる操作が入力された場合のいずれについても、一律に電池の出力電流を増加させる制御を行なう構成を開示するに留まり、このような課題に対する解決手段を開示していない。それゆえ、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、エネルギー効率の向上を確保しつつ、蓄電部の迅速な昇温が可能な電源システムを提供することである。

また、この発明の別の目的は、エネルギー効率の向上を確保しつつ、蓄電部の迅速な昇温が可能な電源システムを備える車両を提供することである。発明の開示

この発明のある局面に従えば、電源システムは、車両に搭載された負荷装置に電力を供給する電源システムである。電源システムは、充電可能に構成された蓄電機構と、蓄電機構についての昇温開始を指令する昇温開始指令に応答して、蓄電機構の昇温制御を実行する制御装置とを備える。昇温開始指令は、発信源が互いに異なる複数種類の昇温開始信号からなる。制御装置は、昇温開始信号の種類に応じて、予め設定された複数の制御モードの中から 1つの制御モードを選択するモード選択手段と、モード選択手段によって選択された制御モードに従って、蓄電機構の昇温制御を実行する昇温制御手段とを含む。上記の電源システムによれば、昇温開始信号の種類に応じて、蓄電機構の昇温速度および全体的なエネルギー効率が最適となるように蓄電機構の昇温制御を実行することにより、電力損失を抑えながら、車両を始動させる時点において確実 . に蓄電機構の昇温制御を完了することができる。その結果、電源システムにおけるエネルギー効率の向上と、車両の始動性の確保とを両立させることができる。好ましくは、蓄電機構は、各々が充電可能に構成された複数の蓄電部を含む。電源システムは、負荷装置と電源システムとの間で電力を授受可能に構成された電力線と、複数の蓄電部と電力線との間にそれぞれ設けられ、各々が対応の蓄電部と電力線との間で電圧変換動作を行なう複数の電圧変換部とをさらに備える。昇温制御手段は、複数の蓄電部の温度の各々が対応の温度下限値を下回っているか否かを判断する蓄電部温度判断手段と、温度下限値を下回っていると判断された蓄電部を昇温対象とし、かつ、モード選択手段によって選択された制御モードに従って、昇温対象である蓄電部と、残余の蓄電部または車両の外部との間で電力の授受が行なわれるように、複数の電圧変換部の電圧変換動作を制御する電圧変換制御手段とを含む。

上記の電源システムによれば、昇温開始信号の種類に応じて、昇温対象である蓄電部の昇温速度および全体的なエネルギー効率が最適となるように蓄電機構の昇温制御を実行することにより、電力損失を抑えながら、車両を始動させる時点において確実に蓄電機構の昇温制御を完了することができる。その結果、電源システムにおけるエネルギー効率の向上と、車両の始動性の確保とを両立させることができる。

好ましくは、複数種類の昇温開始信号は、発信源からの送信から車両を始動するまでの期間の推定値に従って分類される。モード選択手段は、車両を始動するまでの期間の推定値が相対的に短いと分類される昇温開始信号に応じて、複数の制御モードの中から、温度下限値を下回っていると判断された蓄電部の充放電電流が相対的に大きくなる第 1の制御モ一ドを選択する。

上記の電源システムによれば、車両を始動する前の限られた時間内で昇温対象である蓄電部を速やかに昇温させることができるため、車両の始動性を確保することができる。好ましくは、電圧変換制御手段は、モード選択手段によって第 1の制御モードが選択され、かつ、昇温対象である蓄電部が低充電状態であるとき、昇温対象である蓄電部の充放電電力の目標値を、当該蓄電部の充放電許容電力に設定するとともに、昇温対象である蓄電部の充放電電力が目標値となるように、当該蓄電部に対応する電圧変換部の電圧変換動作を制御する。

上記の電源システムによれば、昇温対象である蓄電部が低充電状態であるときには、当該蓄電部の充放電電流を可能な限り増加させて迅速な昇温を促すことによって、当該蓄電部の充放電性能を確保することが可能となる。

好ましくは、電圧変換制御手段は、モード選択手段によって第 1の制御モードが選択され、かつ、昇温対象である蓄電部が非低充電状態であるとき、昇温対象である蓄電部の充放電電力の目標値を、当該蓄電部の充放電許容電力よりも低く、かつ、当該蓄電部の電力損失が所定値以下となるように設定するとともに、昇温対象である蓄電部の充放電電力が目標値となるように当該蓄電部に対応する電圧変換部の電圧変換動作を制御する。

上記の電源システムによれば、昇温対象である蓄電部が非低充電状態であるときには、当該蓄電部内部で生じる電力損失を抑えつつ、当該蓄電部を迅速に昇温することができる。

好ましくは、車両は、電源システムからの電力を受けて作動する捕機負荷を含む。電圧変換制御手段は、昇温対象である蓄電部と残余の蓄電部との間の電力授受で生じた余剰電力を補機負荷へ供給する。

上記の電源システムによれば、昇温制御で発生した余剰電力を補機負荷へ供給することにより、昇温制御を行ないつつ、補機負荷を作動させて車両搭乗者に対して快適な車内環境を提供することができる。

好ましくは、複数種類の昇温開始信号は、車両に搭載されたスマートドアアン口ック機能の作動により車両が解錠したことに応答して送信される第 1の昇温開始信号を含む。第 1の昇温開始信号は、車両を始動するまでの期間の推定値が相対的に短いと分類される。

上記の電源システムによれば、車両の解錠から車両を始動するまでの限られた時間内に蓄電部を速やかに昇温することができるため、車両の始動性を確保することができる。

好ましくは、複数種類の昇温開始信号は、車両に搭載されたワイヤレスリモートコント口ール機能の作動により車両が解錠したことに応答して送信される第 2 の昇温開始信号を含む。第 2の昇温開始信号は、車両を始動するまでの期間の推定値が相対的に短いと分類される。

好ましくは、電源システムは、車両の内部に設けられ、ユーザによる操作に応答して昇温要求を出力する操作手段をさらに備える。複数種類の昇温開始信号は、操作手段が昇温要求を出力したことに応答して送信される第 3の昇温開始信号を含む。第 3の昇温開始信号は、車両を始動するまでの期間の推定値が相対的に短いと分類される。

上記の電源システムによれば、ユーザからの昇温要求に応答して蓄電部を速やかに昇温することができるため、車両の始動性を確保することができる。

好ましくは、電源システムは、電力線と車両外部との電気的な接続を確保することによつて電源システムと車両外部との間で電力を授受可能に構成されたコネクタをさらに備える。複数種類の昇温開始信号は、コネクタの開成によって電力線と車両外部との電気的接続が遮断されたことに応答して送信される第 4の昇温開始信号を含む。モード選択手段は、第 4の昇温開始信号に応じて、複数の制御モードの中から、昇温対象である蓄電部と残余の蓄電部との間で授受される電力の収支が略零となる第 2の制御モードを選択する。

上記の電源システムによれば、蓄電部の迅速な昇温を確保しつつ、昇温制御に伴なつて電源システム全体の蓄積電力が消費されるのを抑えることができる。好ましくは、電圧変換制御手段は、モード選択手段によって第 2の制御モードが選択されたとき、昇温対象である蓄電部の充放電電力と、残余の蓄電部の充放電電力とが略一致するように、複数の電圧変換部の電圧変換動作を制御する。上記の電源システムによれば、蓄電部間で授受される電力の収支が略零となるため、電源システム全体の蓄積電力の消費を抑えることができる。. 好ましくは、モード選択手段は、車両を始動するまでの期間の推定値が相対的に長いと分類される昇温開始信号に応じて、複数の制御モードの中から、電圧変換部で生じる電力損失が相対的に小さくなる第 3の制御モードを選択する。上記の電源システムによれば、車両を始動するまでに時間的余裕があると判断される場合には、昇温速度の確保よりも電力損失の低減を優先的に行なうことによって電源システムの全体的な効率を向上することが可能となる。

好ましくは、各複数の電圧変換部は、少なくとも 1組のスィツチング素子を有するチヨツバ回路を含む。電圧変換制御手段は、モード選択手段によって第 3の制御モードが選択されたとき、残余の蓄電部に対応する電圧変換部における電圧変換比率が略 1となるように、当該電圧変換部の電圧変換動作を制御する。上記の電源システムによれば、電圧変換部で発生するスイッチング損失を抑制することができるため、電源システムの全体的な効率を向上することが可能となる。

好ましくは、電源装置は、車両の外部に位置するユーザによる遠隔操作に応答して昇温要求を出力する操作手段をさらに備える。複数種類の昇温開始信号は、操作手段が昇温要求を出力したことに応答して送信される第 5の昇温開始信号を含む。第 5の昇温開始信号は、車両を始動するまでの期間の推定が相対的に長いと分類される。.

上記の電源システムによれば、車両を始動する時点における昇温制御の完了を確保しつつ、電力損失を抑えることができる。

好ましくは、電源システムは、電力線と車両の外部との電気的な接続を確保することによつて電源システムと車両外部との間で電力を授受可能に構成されたコネクタをさらに備える。複数種類の昇温開始信号は、車両外部からの昇温要求に応答して送信される第 6の昇温開始信号を含む。モード選択手段は、第 6の昇温開始信号に応じて、複数の制御モードの中から、昇温対象である蓄電部と車両外部との間で電力を授受するための第 4の制御モードを選択する。

上記の電源システムによれば、電源システムと車両外部との間で電力授受が可能な場合には、昇温対象となる蓄電部と車両外部との間で電力授受を行なうことによって、電源システムの蓄積電力を用レ、ることなく蓄電部を昇温することがでさる。

好ましくは、負荷装置は、各々が星型結線されたステータを含んで構成される第 1および第 2の回転電機と、電力線と電気的に接続され、それぞれ第 1および第 2の回転電機を駆動するための第 1および第 2のインバータとを含む。コネクタは、第 1の回転電機の第 1の中性点および第 2の回転電機の第 2の中性点を介して、電源システムと車両外部との間で電力を授受可能に構成される。第 1および第 2のインバータの各々は、第 1の中性点と第 2の中性点との間に与えられる交流電力を直流電力に変換可能に構成される。

上記の電源システムによれば、回転電機を駆動するインバータを、車両外部から蓄電部への電力供給手段として兼用することができるため、車両の構成を簡素化することができる。

好ましくは、電源システムは、予め設定された所定の時刻を通知するタイマをさらに備える。複数種類の昇温開始信号は、タイマから通知を受けたことに応答して送信される第 7の昇温開始信号を含む。モード選択手段は、第 7の昇温開始信号に応じて、複数の制御モードの中から、昇温対象である蓄電部の充放電電流が予め設定した所定の上昇率で変化する第 5の制御モードを選択する。

上記の電源システムによれば、ユーザが車両を始動する前の所定時刻に蓄電部の昇温制御を開始するこどによって、低温環境下での車両の始動性を確保することができる。

この発明の別の局面によれば、車両は、上記のいずれか 1つに記載の電源システムと、電源システムから供給される電力を受けて駆動力を発生する駆動力発生部とを備える。

上記の車両によれば、車両の状態に応じて、エネルギー効率の向上を確保しつつ、車両を始動する時点において確実に蓄電部の昇温制御を完了することができる。その結果、車両の走行性能を高めることが可能となる。

この発明によれば、エネルギー効率の向上を確保しつつ、蓄電機構の迅速な昇温が可能となる。その結果、蓄電機構の充放電性能を確保できるため、車両の走行性能を高めることが可能となる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施の形態に従う電源システムを備える車両の要部を示す概略構成図である。

図 2は、本発明の実施の形態に従うコンバータの概略構成図である。

図 3は、コンバータ E C Uにおけるスイッチング指令の生成を実現するための制御構造を示すブロック図である。

図 4は、昇温開始信号に基づいて生成される昇温指令と、生成された昇温指令に基づいて決定される制御モードとを説明するための図である。

図 5 Aおよび 5 Bは、コンバータが速度重視モードで動作する場合の電力授受を説明するための図である。

図 6は、コンバータが準速度重視モードで動作する場合の電力授受を説明するための図である。

図 7は、コンバータが効率重視モードで動作する場合の電力授受を説明するための図である。

図 8は、コンバータが外部充電モードで動作する場合の電力授受を説明するためのブロック図である。

図 9は、本発明の実施の形態の変更例に従う車両の概略構成図である。

図 1 0は、零電圧ベクトルを生成する場合における、インバータおよびモータジェネレータの零相等価回路である。

図 1 1は、コンバータ E C Uにおける昇温制御を実現するためのフローチヤ一トである。

図 1 2は、コンバータ E C Uにおける昇温制御を実現するためのフローチヤ一トである。

図 1 3は、コンバータ E C Uにおける昇温制御を実現するためのフローチヤ一トである。

図 1 4は、コンバータ E C Uにおける昇温制御を実現するためのフローチヤ一トである。発明を実施するための最良の形態以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

(車両の構成）

図 1は、本発明の実施の形態に従う電源システム 100を備える車両の要部を示す概略構成図である。

図 1を参照して、車両は、電源システム 1 00と、第 1ィンバータ（ I N V 1) 40, 第 2インバータ（I NV2) 42, 第 3インバ一タ（I NV3) 44 と、モータジェネレータ MG 1， MG 2と、駆動 ECU (Electrical Control Unit) 50とを備える。

インバータ 40, 42と、モータジェネレータ MG 1 , MG 2と、駆動 ECU

50とは、車両の駆動力を発生する駆動力発生部を構成する。本実施の形態では、この駆動力発生部を「負荷装置」とする場合について例示する。すなわち、車両は、電源システム 100から駆動力発生部へ供給される電力により生じる駆動力を車輪（図示せず）に伝達することにより走行する。また、車両は、回生時において、駆動力発生部によって運動エネルギーから電力を生じさせて電源システム 100に回収する。

また、本実施の形態においては、蓄電機構を構成する蓄電部の一例として、 2 つの蓄電部を備える電源システム 100について説明する。電源システム 100 は、主正母線 MP Lおよび主負母線 MNLを介して駆動力発生部との間で直流電力の授受を行なう。

インバータ 40， 42は、主正母線 MP Lおよび主負母線 MNLに並列接続され、それぞれ電源システム 100との間で電力の授受を行なう。すなわち、ィンバータ 40， 42は、それぞれ主正母線 MP Lおよび主負母線 MNLを介して受ける駆動電力（直 ^電力）を交流電力に変換してモータジェネレータ MG 1， M G 2へ供給する一方、モータジェネレータ MG 1， MG 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 100へ供給する。なお、インバータ 40， 42は、一例として、三相分のスイッチング素子を含むブリッジ回路で構成され、それぞれ駆動 ECU 50から受けたスィツチング指令 PWM1, PWM2に応じて、スイッチング（回路開閉）動作を行なうことで、三相交流電力を発生する。

モータジェネレータ MG 1 , MG2は、それぞれインバータ 40， 42力ゝら供給される交流電力を受けて回転駆動力を発生可能であるとともに、外部からの回転駆動力を受けて発電可能に構成される。一例として、モータジェネレータ MG 1, MG2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である。そして、モータジェネレータ MG 1， MG2は、それぞれ動力伝達機構 46と連結され、発生した駆動力を駆動軸 48によって車輪（図示せず）へ伝達する。なお、駆動力発生部がハイブリッド車両に適用される場合には、モータジエネレータ MG 1， MG2は、動力伝達機構 46または駆動軸 48を介して図示しないエンジンとも連結される。そして、駆動 ECU50によって、エンジンの発生する駆動力とモータジェネレータ MG 1, MG 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 MG 1を専ら発電機として機能させ、モータジエネレータ MG 2を専ら電動機として機能させることもできる。

駆動 ECU 50は、予め格納されたプログラムを実行することで、図示しない各センサから送信された信号、走行状況、アクセル開度の変化率、および格納しているマップなどに基づいて、モータジェネレータ MG 1 , MG 2のトルク目標値 TR 1， TR 2および回転数目標値 MRN 1 , MR N 2を算出する。そして、駆動 ECU 50は、モータジェネレータ MG 1 , MG 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 1 , TR 2および回転数目標値 MRN 1， MRN 2となるように、スイッチング指令 PWM1， PWM2を生成してインバータ 4 0， 42を制御する。また、駆動 ECU50は、算出したトルク目標値 TR 1, TR 2および回転数目標値 MR N 1 , MRN 2を電源システム 100へ出力する。さらに、本実施の形態においては、インバータ 44が、主正母線 MP Lおよび主負母線 MNLに対してインバータ 40, 42と並列接続される。インバータ 4 4はさらに、供給線 ACLおよび充電コネクタ 60を介して、車両外部の住宅内の商用電源（ともに図示せず）と電気的に接続され、商用電源との間で電力を授受可能に構成される。

インバータ 44は、後述する方法によって、充電コネクタ 60および供給線 A CLを介して車両外部から供給される商用電力を受けて、電源システム 100へ供給するための直流電力を生成する。一例として、インバータ 44は、車両外部の住宅（図示せず）内で使用される電力の形態に対応するように、単相インバータからなる。

なお、正供給線 AC Lpに介装された供給電流検出部 54は、商用電源からの供給電流 I ACを検出し、その検出値を駆動 ECU 50へ出力する。また、正供給線 AC L pと負供給線 AC Lnとの間に接続された供給電圧検出部 52は、商用電源からの供給電圧 VACを検出し、その検出値を駆動 ECU 50へ出力する。また、開閉検出部 62は、充電コネクタ 60の開成、すなわち、車両と商用電源との電気的遮断を検出し、その検出結果を指示する信号 OPを生成して電源システム 100へ出力する。

(補機負荷）

車両は、エアーコンディショナ装置 70と、低圧補機類 82と、降圧コンパ一タ 80と、副蓄電装置 SBとをさらに備える。

エアーコンディショナ装置 70は、車両の車室内を主として冷暖房するための装置であり、電源ライン LP L I, LNL 1に接続されたインバータ 72と圧縮機 74とを含む。インバータ 72は、電源システム 100からの直流電力を交流電力に変換して圧縮機 74へ供給する。圧縮機 74は、図示しない冷媒を圧縮および膨張を繰り返し実行することで、気化熱を利用して冷却を行なう装置であり、インバ一タ 72から供給される交流電力を用いて回転駆動力を発生させることで冷媒を圧縮する。

低圧捕機類 82は、電源システム 100の出力電圧に比較して低圧（例えば、 1 2 V) で作動する補機類の総称であり、一例として、カーナビゲーシヨンシステム、カーオーディオ、車内灯、車内インジケータなどを含む。

このようなエアーコンディショナ装置 70および低圧補機類 82は、車両搭乗者に対して快適な車内環境を提供するための補機負荷である。

降圧コンバータ 80は、電源ライン LP L 2， LNL 2と接続され、電源システム 100からの直流電力を所定の直流電圧に降圧して、低圧補機類 82および副蓄電装置 SBへ供給する。副蓄電装置 SBは、一例として鉛蓄電池などからなり、降圧コンバータ 80の出力側に接続され、降圧コンバータ 80からの直流電力で充電される一方、低圧補機類 82へその蓄えた電力を供給する。すなわち、副蓄電装置 SBは、降圧コンバータ 80の出力電力と、低圧補機類 82の需要電力とのアンバランスを補うための電力バッファとしても機能する。

なお、電源ライン LP L 1に介装された供給電流検出部 76は、エアーコンデイショナ装置 70への供給電流 I L 1を検出し、その検出値をコンバータ ECU 30へ出力する。また、電源ライン LP L 2に介装された供給電流検出部 78は、降圧コンバータ 80への供給電流 I L 2を検出し、その検出値をコンバータ EC U 30へ出力する。

(電源システムの構成）

電源システム 100は、平滑コンデンサ Cと、第 1コンバータ（CONV1) 18と、第 2コンバータ（CONV2) 28と、第 1蓄電部 10と、第 2蓄電部 20と、充放電電流検出部 16, 26と、充放電電圧検出部 14， 24と、温度検出部 12， 22と、電池 ECU 32と、コンバータ ECU 30とを備える。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、コンバータ 18， 28から出力される駆動電力および駆動力発生部から出力される回生電力に含まれる変動成分を低減する。

コンバータ 18, 28は、それぞれ、主正母線 MP Lおよび主負母線 MNLと、蓄電部 10， 20との間に設けられ、著電部 10， 20と主正母線 MP Lおよび主負母線 MNLとの間で電力変換動作を行なう。具体的には、コンバータ 18， 28は、蓄電部 10, 20からの放電電力を所定の電圧に昇圧して駆動電力として供給する一方、駆動力発生部から供給される回生電力を所定の電圧に降圧して蓄電部 10， 20を充電する。一例として、コンバータ 18, 28は、昇降圧チョッパ回路により構成される。

蓄電部 10, 20は、それぞれ、コンバータ 18， 28を介して、主正母線 M P Lおよび主負母線 MNLに並列接続される。蓄電部 10, 20は、例えば、二ッケル水素電池やリチゥムイオン電池などの充放電可能に構成された二次電池、もしくは電気二重層キャパシタからなる。充放電電流検出部 16, 26は、それぞれ、蓄電部 10， 20とコンバータ 1 8, 28とを接続する一方の電力線に介装され、蓄電部 10, 20の充放電時に用いられる充放電電流値 I b 1， I b 2を検出し、その検出結果を電池 ECU 3 2およびコンバータ ECU 30へ出力する。

充放電電圧検出部 14， 24は、それぞれ、蓄電部 10 , 20とコンバータ 1

8， 28とを接続する電力線間に接続され、蓄電部 10， 20の充放電電圧値 V b 1, Vb 2を検出し、その検出結果を電池 ECU32およびコンバータ ECU 30へ出力する。

温度検出部 1 '2， 22は、それぞれ、蓄電部 10, 20を構成する電池セルなどに近接して配置され、蓄電部 10， 20の内部温度である蓄電部温度 Tb 1， Tb 2を検出し、その検出結果を電池 ECU 32へ出力する。なお、温度検出部 12， 22は、それぞれ、蓄電部 10, 20を構成する複数の電池セルに対応付けて配置された複数の検出素子の検出結果に基づいて、平均化処理などにより代表値を出力するように構成してもよい。

電池 ECU 32は、充放電電流検出部 16, 26から受けた充放電電流値 I b

1, l b 2と、充放電電圧検出部 14, 24から受けた充放電電圧値 Vb 1， V b 2と、温度検出部 12， 22から受けた蓄電部温度 Tb 1， Tb 2とに基づいて、蓄電部 10， 20のそれぞれにおける充電状態 SOC 1, SOC 2 (SO C ： State Of Charge) を算出する。

蓄電部 10， 20の SOCを算出する構成については、様々な周知技術を用いることができるが、一例として、電池 ECU32は、開回路電圧値から算出される暫定 S O Cと、充放電電流値の積算値から算出される補正 S O Cとを加算することで SOCを導出する。具体的には、電池 ECU32は、各時点における充放電電流値 l b 1， I b 2および充放電電圧値 Vb 1, Vb 2から蓄電部 10， 2 0の開回路電圧値を算出し、当該開回路算出値を予め実験的に測定された蓄電部 10, 20の基準状態における SOCと開回路電圧値との関係を示す基準充放電特性に適用することで、蓄電部 10， 20の暫定 SO Cを算出する。さらに、電池 ECU 32は、充放電電流値 l b 1, I b 2を積算して補正 SOCを算出し、この補正 SO Cに暫定 SQCを加算することで SOCを導出する。さらに、電池 ECU32は、導出した蓄電部 10， 20の SOC l, SOC 2 に基づいて、許容電力（充電許容電力 Wi n 1, Wi n 2および放電許容電力 W o u t 1 , Wo u t 2) を導出する。充電許容電力 W i n 1 , W i n 2および放電許容電力 Wo u t 1 , Wo u t 2は、その化学反応的な限界で規定される、各時点における充電電力および放電電力の短時間の制限値である。

そのため、電池 ECU 32は、予め実験的に取得された蓄電部 10, 20の5 C〇および蓄電部温度 T bをパラメータとして規定された許容電力のマップを格納しておき、算出される SOC 1 , S OC 2および蓄電部温度 T b 1， Tb 2に基づいて、各時点の許容電力を導出する。なお、許容電力を規定するマップには、 SOCおよび蓄電部温度以外のパラメータ、例えば蓄電部の劣化度などを含ませることもできる。

そして、電池 ECU 32は、導出した蓄電部 10, 20の SOC l， SOC 2、充電許容電力 W i n 1 , Wi n 2および放電許容電力 Wo u t 1 , Wo u t 2をコンバータ ECU 30へ出力する。

コンバータ ECU30は、温度検出部 12， 14からそれぞれ受けた蓄電部温度 Tb l, Tb 2に基づいて、蓄電部 10, 20を昇温する必要があるか否かを判断する。具体的には、コンバータ ECU 30は、蓄電部温度 Tb l， Tb 2の各々が対応の温度下限値（例えば、一 15°C) を下回っているか否かを判断する。そして、コンバータ ECU 30は、対応の温度下限値を下回っている蓄電部についての昇温制御を実行する。

蓄電部の昇温制御は、後述する制御構造に従って、図示しない各センサおよび ECUから送信される昇温開始を指令する信号（以下、昇温開始信号とも称する）をトリガ信号として開始される。このときの昇温制御は、予め設定された複数の制御モードの中から、昇温開始信号の種類に応じて、最適な制御モードを選択して実行される。 · 具体的には、コンバータ ECU30は、昇温開始信号を受信すると、その受信した昇温開始信号の種類に基づいて、対応の温度下限値を下回っている蓄電部についての昇温指令を生成する。そして、コンバータ ECU 30は、生成された昇温指令に従って、昇温指令に対応する蓄電部と残余の蓄電部との間、もしくは、昇温指令に対応する蓄電部と車両外部の商用電源との間で電力の授受が行なわれるように、スイッチング指令 PWC 1， PWC 2を生成してコンバータ 18， 2 8を制御する。

このとき、コンバータ ECU 30は、蓄電部の充放電電流、電源システムのェネルギー効率、および電力授受を行なう対象が互いに異なる複数の制御モードを予め有しており、生成された昇温指令に応じて、すなわち、昇温開始信号の種類に応じて、複数の制御モードの中から最適な制御モードを選択する。そして、コンバータ ECU 30は、その選択した制御モードで上述した電力の授受が行なわれるように、スイッチング指令 PWC 1， PWC 2を生成する。

なお、蓄電部の充放電電流は、昇温指令に対応する蓄電部における充放電電流に相当し、充放電電流が増加するに従って蓄電部温度の変化率（すなわち、昇温速度）が上昇する。また、電源システムのエネルギー効率は、蓄電部間もしくは、蓄電部と商用電源との間での電力授受において、その授受経路で発生する電力損失（例えばコンバータで発生する電力損失など）が増えるに従って低下する。さらに、電力の授受を行なう対象とは、昇温対象に対応する蓄電部と電力の授受を行なう対象を意味しており、本実施の形態では、残余の蓄電部または車両外部の商用電源がこれに相当する。

本実施の形態においては、駆動力発生部が「負荷装置」に相当し、主正母線 M P Lおよび主負母線 MNLが「電力線」に相当し、コンバータ 18, 28が「複数の電圧変換部」に相当する。そして、コンバータ ECU 30が「モード選択手段」および「昇温制御手段」を実現する。

図 2は、本発明の実施の形態に従うコンバータ 18, 28の概略構成図である。図 2を参照して、コンバータ 18は、チヨッパ回路 180と、平滑コンデンサ C 1とからなる。

チヨッパ回路 180は、コンバータ ECU 30からのスイッチング指令 PWC

1に応じて、放電時には蓄電部 10から受けた直流電力を昇圧する一方、充電時には主正母線 MP Lおよび主負母線 MNLから受けた直流電力を降圧する。そして、チヨッパ回路 180は、それぞれ正母線 LN 1 Aと、負母線 LN 1 Cと、配線 LN1 Bと、スイッチング素子であるトランジスタ Q 1 A, Q 1 Bと、ダイォード D 1 A， D 1 Bと、ィンダクタ L 1とを含む。

正母線 LN 1 Aは、その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 LN 1 Cは、その一方端が蓄電部 10の負極側に接続され、他方端が主負母線 MNLに接続される。

トランジスタ Q 1 A， Q 1 Bは、負母線 LN 1 Cと正母線 LN 1 Aとの間に直列に接続される。そして、トランジスタ Q 1 Aのェミッタは負母線 LN 1 Cに接続され、トランジスタ Q l Bのコレクタは正母線 LN 1 Aに接続される。また、各トランジスタ Q 1A, Q 1 Bのコレクタ一ェミッタ間には、ェミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイォード D 1 A, D 1 Bがそれぞれ接続されている。さらに、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 LN 1 Bは、一方端が蓄電部 10の正極側に接続され、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 LN 1 Bと負母線 LN 1 Cとの間に接続され、配線 LN 1 Bと負母線 LN 1 Cとの間の直流電圧に含まれる交流成分を低減する。以下、コンバータ 18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、コンバータ ECU 30は、トランジスタ Q 1 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、蓄電部 10から配線 LN 1 B、インダクタ L l、ダイオード D 1 B、および正母線 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、蓄電部 10から配線 LN 1 B、インダクタ L l、ドランジスタ Q 1 A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エネルギーを蓄積する。続いて、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 18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 30は、トランジスタ Q 1 Bを所定のデューティー比でオン/オフさせ、かつ、トランジスタ Q 1 Aをオフ状態に維持させる。トランジスタ Q 1 Bのオン期間においては、主正母線 MP から正母線 LN 1A、トランジスタ Q 1 B、インダクタ L l、および配線 LN I Bを順に介して、充電電流が蓄電部 10へ流れる。続いて、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の電流変化を妨げるように磁束が発生するので、充電電流は、ダイォード D 1 A、ィンダクタ L 1、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見ると、主正母線 MP Lおよび主負母線 MNLを介して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 18から蓄電部 10へ供給される直流電力の平均電圧は、主正母線 MP L—主負母線 MNL 間の直流電圧にデューティー比を乗じた ί直となる。

このようなコンバータ 18の電圧変換動作を制御するため、コンバータ ECU 30は、トランジスタ Q 1 Aのオン/オフを制御するスイッチング指令 PWC 1 A、およびトランジスタ Q 1 Bのオン/オフを制御するスィツチング指令 PWC 1 Bからなるスイッチング指令 PWC 1を生成する。

コンバータ 28についても上述したコンバータ 18と同様の構成および動作であるため、詳細な説明は繰り返さない。

(コンバータ ECUの制御構造）

下、コンバータ ECU 30における制御構造についてより詳細に説明する。図 3は、コンバータ ECU 30におけるスィツチング指令の生成を実現するための制御構造を示すブロック図である。

図 3を参照して、コンバータ ECU 30は、昇温指令生成部 300と、モード決定部 302と、目標値決定部 304と、減算部 308, 318， 326， 33 0 , 332と、比制御部（P I) 3 10， 320， 334， 338と、積算部 3 06， 316と、負荷目標値決定部 328と、選択部 312， 322と、変調部 (MOD) 314, 324, 336， 340と、タイマ 342とを含む。

昇温指令生成部 300は、各センサおよび ECUから送信される昇温開始信号を受け、温度検出部 12， 22から蓄電部温度 Tb 1， TB 2を受けると、昇温開始信号をトリガ信号として、昇温指令 WCMA 1〜WCMG 1， WCMA2〜 WCMG 2のうちのいずれか 1つを生成し、その生成した昇温指令をモード検出部 302へ出力する。

具体的には、昇温指令生成部 300は、各センサや ECUなどから送信される昇温開始信号を受けたことに応じて、蓄電部 10, 20を昇温制御する必要があるか否かを判断する。より具体的には、昇温指令生成部 300は、蓄電部温度 T b 1， Tb 2の各々が対応の温度下限値を下回っているかを判断する。

そして、蓄電部 10， 20のいずれかが対応の温度下限値を下回っていると判断されると、昇温指令生成部 300は、昇温開始信号の種類に基づいて、対応の温度下限値を下回っている蓄電部についての昇温指令を生成する。

なお、昇温指令生成部 300に入力される昇温開始信号には、後述するように、車両に装備されたワイヤレスドアロック機構において車両のドアが解錠（アン口ック）したことを示す信号 SDU， KDU、車室内の運転席近傍に設けられた昇温ボタン 400の操作状態を示す信号 B ON 1 , BON2、充電コネクタ 60カ開成したことを示す信号 OP、図示しない住宅からの昇温要求を示す信号 DMN、およびタイマ 342の出力信号 TMなどが含まれる。

本実施の形態においては、昇温指令 WCMA 1〜WCMG 1は蓄電部 10についての昇温指令に相当し、昇温指令 WCMA 2 ~WCMG 2は蓄電部 20についての昇温指令に相当する。以下の説明において、昇温指令 WCMA 1〜WCMG 1, WCMA 2〜WCMG 2を総称する場合には、単に、昇温指令 WCMA〜W CMGとも称する。

なお、蓄電部温度 Tb l, Tb 2のいずれもが対応の温度下限値を下回っている場合には、昇温指令生成部 300は、蓄電部 10, 20のうち、より優先度の高い一方の蓄電部についての昇温指令を生成する。ここで、優先度は、蓄電部の満充電容量、蓄電部の SO C、および所定の動作温度範囲からの蓄電部温度の逸脱量などに応じて決定される。

モード決定部 302は、昇温指令生成部 300から受けた昇温指令 WCMA~ WCMGに基づいて、コンバータ 18, 28の制御モードを決定する。具体的には、モード決定部 302は、蓄電部の充放電電流（昇温速度）、電源システムのエネルギー効率、および電力授受を行なう対象が互いに異なる複数の制御モード MDA1〜MDE 1， MD A 2〜MD E 2を予め設定しており、昇温指令 WCM に応じて、複数の制御モードの中から最適な制御モードを選択してコンバータ 1 8， 28の制御モードに決定する。なお、以下の説明において、制御モード MD A1〜MDE 1, MDA 2〜MDE 2を総称する場合には、単に、制御モード M DA~MDEとも称する。

図 4は、昇温開始信号に基づいて生成される昇温指令 WCMA〜WCMGと、生成された昇温指令 WCMA〜WCMGに基づいて決定される制御モ一ド MD A 〜MDEとを説明するための図である。

図 4を参照して、本実施の形態においては、昇温開始信号は、合計 7種類から構成されるものとする。そして、この昇温開始信号に対応して、昇温指令は、合計 7種類に分別される。

最初に、第 1および第 2の昇温開始信号としては、スマートドアアンロック信号 SDUおよびキーレスドアアン口ック信号 KDUが設定される。これらの信号は、ワイヤレスドアロック機構を装備した車両において、キーに内蔵されているワイヤレス発信機からの送信信号に含まれる I Dコードと車両に付与されている I Dコードとが合致したことによって車両のドアが解錠（アンロック）されたとき、ドアの解錠を示す信号として、ドアの施錠解錠（ロックノアンロック）を制御するボデー ECU (図示せず）からコンバータ ECU 30へ送信される信号である。

詳細には、スマートドアアンロック信号 SDUは、ワイヤレスドアロック機構の一形態として、メカニカルキーを使用せずに車両のドアのロック/アン口ックやエンジン始動を可能とする機能である、いわゆるスマートェントリシステムに対応したものである。より具体的には、スマートエントリシステムに含まれるスマートドアアンロック機能（例えば、車室外検知エリアでスマートキーを携帯したユーザが運転席ァゥトサイドハンドルを握ることによってドアをアン口ックする機能）が作動した場合、ボデー ECUは、スマートドアアンロック信号 SDU を生成してコンバータ ECU 30へ送信する。また、キーレスドアアンロック信号 KDUは、ワイヤレスドアロック機構の他の形態として、キーレスエントリシステムに対応したものである。より具体的には、キーに内蔵されたワイヤレスリモートコントローノレ機能が作動してドアがァンロックされたことに応じて、ボデー ECUは、キーレスドアアンロック信号 K DUを生成してコンバータ ECU 30へ送信する。

コンバータ ECU 30においては、昇温指令生成部 300がスマートドアアン口ック信号 SDUを受けたことに応じて、対応の温度下限値を下回っている蓄電部についての昇温指令 WCMA (WCMA 1または WCMA 2) を生成してモード決定部 302へ出力する。

また、昇温指令生成部 300は、キーレスドアアンロック信号 KDUを受けたことに応じて、対応の温度下限値を下回っている蓄電部についての昇温指令 WC MB (WCMB 1または WCMB 2) を生成してモード決定部 302へ出力する。次に、第 3の昇温開始信号としては、ユーザの手動操作により昇温ボタン 40 0がオン状態に設定されたことを示す信号 B ON 1が設定される。昇温ボタン 4 00は、車室内の運転席近傍に設けられており、ユーザが手動操作、あるいは、リモートコントローラを用いた遠隔操作を行なうによって、オン状態に設定される。そして、昇温ボタン 400は、オン状態に設定されたことに応答して、ユーザの昇温要求をコンバータ ECU 30へ伝達する。

昇温指令生成部 300は、ユーザの手動操作により昇温ボタン 400がオンされたことを示す信号 B ON 1を受けると、対応の温度下限値を下回っている蓄電部についての昇温指令 WCMC (WCMC 1または WCMC 2) を生成してモード決定部 302へ出力する。

次に、第 4の昇温開始信号としては、充電コネクタ 60が開成したことを示す信号（以下、充電コネクタ開成信号とも称する） OPが設定される。例えば、充電コネクタ開成信号 OPは、ユーザが車両を使用する前に、ユーザによって充電コネクタ 60が住宅側に設けられた電源コンセントから引き抜かれたことことに応じて生成される。生成された充電コネクタ開成信号 OPは、充電コネクタ 60 に設けられた開閉検出部 62から昇温指令生成部 300へ送信される。

昇温指令生成部 300は、充電コネクタ開成信号 OPを受けたことに応じて、対応の温度下限値を下回っている蓄電部についての昇温指令 WCMD (WC MD 1または WC MD 2 ) を生成してモード決定部 3 0 2へ出力する。

また、第 5の昇温開始信号としては、上述した昇温ボタン 4 0 0がユーザによるリモートコントローラを用いた遠隔操作によってオン状態に設定されたことを示す信号 B O N 2が設定される。昇温指令生成部 3 0 0は、遠隔操作により昇温ボタン 4 0 0がオンざれたことを示す信号 B O N 2を受けると、対応の温度下限値を下回っている蓄電部についての昇温指令 WCM E (WC M E 1または WC M E 2 ) を生成してモード決定部 3 0 2へ出力する。

次に、第 6の昇温開始信号としては、住宅内のユーザから車両に対して発せられる昇温要求信号 DMNが設定される。昇温要求信号 DMNは、一例として、寒冷地などにおいてユーザが車両を使用する前に予め蓄電部を暖めておくことで、低温環境下における車両の始動性を確保したい場合に発せられる。

昇温指令生成部 3 0 0は、昇温要求信号 DMNを受けたことに応じて、対応の温度下限値を下回っている蓄電部についての昇温指令 WCM F (WC M F 1または WC M F 2 ) を生成してモード決定部 3 0 2へ出力する。

最後に、第 7の昇温開始信号としては、タイマ 3 4 2からの出力信号 TMが設定される。タイマ 3 4 2は、予めユーザにより設定された所定時刻になると、昇温指令生成部 3 0 0へ通知としての出力信号 TMを出力する。一例として、タイマ 3 4 2は、明朝車両を使用する前の所定時刻にユーザによって設定される。そして、その所定時刻になると、タイマ 3 4 2が昇温指令生成部 3 0 0へ通知（出力信号 TM) を出力する。

昇温指令生成部 3 0 0は、車両の始動前にタイマ 3 4 2から通知を受けると、蓄電部を事前に暖めるため、対応の温度下限値を下回っている蓄電部についての昇温指令 WCMG (WCMG 1または WCMG 2 ) を生成してモード決定部 3 0 2へ出力する。

以上に述べたように、昇温開始信号の種類に応じて昇温指令 W CMA〜WCM Gが生成されて、モード決定部 3 0 2へ出力される。そして、モード決定部 3 0 2では、昇温指令 WCMA〜WCMGに基づいて、コンバータ 1 8， 2 8の制御モードが決定される。詳細には、図 4に示すように、コンバータの制御モードとしては、「速度重視モード」、「準速度重視モード」、「効率重視モード」、「外部充電モード」、および「時間管理モード」からなる 5つのモードが予め設定されている。

最初に、速度重視モード MD Aとは、蓄電部の昇温速度の向上を重視した制御モードである。速度重視モード MD Aは、車両を始動させる前の限られた時間内で蓄電部を速やかに昇温させたい場合に好適である。

本実施の形態においては、昇温指令 WC MA， WCM B , WC M Cが生成されたことに応じて、コンバークの制御モードが速度重視モード MD Αに設定される。これは、通常、ユーザが車両のドアを解錠した場合や、手動で昇温ボタンをオン状態に操作した場合には、時間を置かずに車両を始動することが高い確率で予想されることから、蓄電部を急速に昇温することによって車両の始動性を確保する . 趣旨である。

次に、準速度重視モード MD Bとは、上述した速度重視モードに準ずるモードであって、蓄電部間で電力を授受する場合に適用される。準速度重視モード MD Bは、車両を始動するまでに若干の時間的余裕があると判断される場合においては、蓄電部を速やかな昇温を確保しつつ、一方の蓄電部の放電電力と他方の蓄電部の充電電力とを等しくすることによって、電源システム全体での蓄積電力の消費を抑えることを目的とするものである。

本実施の形態においては、昇温指令 WCMDが生成されたことに応じて、コンバータの制御モードが準速度重視モード MD Bに設定される。これは、充電コネクタ 6 0が開成された場合には、連続して車両を始動することが予測されるものの、上記のドア開錠や昇温ボタン 4 0 0の手動操作と比較して、車両を始動するタイミングまでに若干の時間的余裕があると判断されることに基づく。したがつて、この場合は、蓄電部間の電力授受の収支が略零となるようにコンバータ 1 8， 2 8を制御することによって、蓄電部 1 0， 2 0の S O Cの和（= S O C 1 + S O C 2 ) を一定に保つことができる。

また、効率重視モード MD Cとは、電源システムのエネルギー効率の向上を重視した制御モードである。なお、電源システムのエネルギー効率は、上述したように、蓄電部間もしくは、蓄電部と商用電源との間における電力授受経路で発生する電力損失が増えることによって低下する。したがって、効率重視モード MD Cは、昇温制御時における電源システムの全体的な効率を向上させたい場合に好適である。

本実施の形態においては、昇温指令 WCM Eが生成されたことに応じて、コンバ一タの制御モードが効率重視モード MD Cに設定される。これは、昇温ボタン 4 0 0が遠隔操作によってオン状態に設定された場合には、上記の充電コネクタ 6 0の開成と比較して、車両を始動するタイミングまでにさらに時間的余裕があると判断されることに基づく。よって、かかる場合は、電力損失の低減を積極的に行なうことによって電源システムの全体的な効率を向上することが可能となる。さらに、外部充電モード MD Dは、蓄電部と車両外部の商用電源との間で電力を授受する場合に適用されるモードである。

本実施の形態では、昇温指令 WCM Fが生成されたことに応じて、コンバータの制御モードが外部充電モード MD Dに設定される。これは、住宅内のユーザから昇温要求が発せられた場合には、商用電源と蓄電部との間で電力の授受を行なうことによって、電源システムの蓄積電力を用いることなく蓄電部を昇温する趣旨である。

最後に、時間管理モード MD Eは、予め設定された所定時刻に、蓄電部温度が対応する温度下限値以上となるように、蓄電部間または蓄電部と商用電源との間の電力授受を管理するモードである。

本実施の形態では、昇温指令 WC MGが生成されたことに応じて、コンバータの制御モードが時間管理モード MD Eに設定される。これは、上述したように、ユーザが車両を使用する前の所定時刻に蓄電部の昇温制御を開始することによつて、低温環境下での車両の始動性を確保する趣旨である。

再び図 3を参照して、モード決定部 3 0 2は、図 4の関係に基づいてコンパ一タの制御モード MD A〜MD Eを決定すると、その決定した制御モード MD A〜 MD Eを目標値決定部 3 0 4へ出力する。なお、図 3において、制御モード MD A 1〜MD E 1は、蓄電部 1 0についての昇温指令 WCMA 1〜WCMG 1に基づいて決定された制御モードを示し、制御モード MD A 2〜MD E 2は、蓄電部 2 0についての昇温指令 WC MA 2〜WC MG 2に基づいて決定された制御モ一ドを示す。

目標値決定部 304は、モード決定部 302から制御モード MDA~MDEを受け、図示しない電池 ECU 32から蓄電部 10， 20の許容電力（充電許容電力 W i n 1 , W i n 2および放電許容電力 Wo u t 1， Wo u t 2) を受ける。そして、目標値決定部 304は、決定したそれぞれの制御モードに応じて、許容電力に基づいて蓄電部 10, 20における目標充放電電力 P 1 *， P 2 *をそれぞれ決定する。

また、目標値決定部 304は、決定した目標充放電電力 P 1 *, P 2 *に基づいて、商用電源（図示せず）に対する目標供給電力 PAC*を決定する。

さらに、目標値決定部 304は、決定したそれぞれの制御モードに応じて、選択指令 SEL 1， 5£し2を選択部312， 322へ出力する。

このように目標値決定部 304が決定した目標充放電電力 P 1 *, P 2 *は、減算部 308， 3 18， 326へ出力される。また、目標供給電力 PAC*は、駆動 ECU50 (図 1) へ出力される。

減算部 308は、目標充放電電力 P 1 *と蓄電部 10の充放電電力 P 1 (実績値）との電力偏差を演算し、比例制御部（P I ) 3 10へ出力する。なお、蓄電部 10の充放電電力 P 1は、積算部 306力充放電電圧検出部 14からの充放電電圧値 Vb 1と充放電電流検出部 16からの充放電電流値 I b 1とを掛け算して算出する。

比例制御部（P I ) 3 1 0は、少なくとも比例要素（P ： proportional element) および積分要素（ I ： integral element) を含んで構成され、入力された電力偏差に応じてデューティー指令 T o n 1 Aを生成する。デューティ一指令 To n 1 Aは、コンバータ 18のトランジスタ Q 1 A (図 2) のオンデューティーを規定する制御指令である。

選択部 3 12は、デューティー指令 T o n 1 Aおよび値「1」を受け、目標値決定部 304からの選択指令 SEL 1に基づいていずれか 1つを選択し、デューティー指令 To n 1 A*として変調部 314へ出力する。なお、値「1」は、デユーティー指令 T o n 1 A*を「1」、すなわち、コンバータ 18のトランジスタ Q 1 Aをオンに維持するために用いられる。コンバータ 18のトランジスタ Q 1 Aをオンに維持することは、コンバータ 18の電圧変換比率（入力電圧と出力電圧との比率）を 1に設定することに相当する。

変調部（MOD) 3 14は、図示しない発振部が発生する搬送波（キャリア波）とデューティー指令 T o n 1A*とを比較して、スイッチング指令 PWC 1 を生成して、コンバータ 18を制御する。

減算部 3 18は、目標充放電電力 P 2 *と蓄電部 20の充放電電力 P 2 (実績値）との電力偏差を演算し、比例制御部（P I) 320へ出力する。なお、蓄電部 20の充放電電力 P 2は、積算部 3 16が、充放電電圧検出部 24からの充放電電圧値 V b 2と充放電電流検出部 26からの充放電電流値 I b 2とを掛け算して算出する。

比例制御部（P I ) 320は、少なくとも比例要素および積分要素を含んで構成され、入力された電力偏差に応じてデューティー指令 T o n 2 Aを生成する。デューティー指令 T o n 2 Aは、コンバータ 28のトランジスタ Q 2 A (図 2 ) のオンデューティ一を規定する制御指令である。

選択部 322は、デューティー指令 To n 2Aおよび値「1」を受け、目標値決定部 304からの選択指令 SEL 2に基づいていずれか 1つを選択し、デューティー指令 T o n 2 A*として変調部（MOD) 324へ出力する。なお、値「1」は、デューティー指令 T o n 2 A*を「1」、すなわち、コンバータ 28 のトランジスタ Q 2 Aをオンに維持するために用いられる。コンバータ 28のトランジスタ Q 2 Aをオンに維持することは、コンバータ 28の電圧変換比率（入力電圧と-出力電圧との比率）を 1に設定することに相当する。

変調部（MOD) 324は、図示しない発振部が発生する搬送波（キャリア波）とデューティー指令 T o n 2 A*とを比較して、スイッチング指令 PWC 2 を生成して、コンバータ 28を制御する。

減算部 326は、蓄電部 10の目標充放電電力 P 1 *と蓄電部 20の目標充放電電力 P 2 *との電力偏差を演算し、負荷目標値決定部 328へ出力する。負荷目標値決定部 328は、電力偏差の大きさに基づいて、後述する方法によってェアーコンディショナ装置 70に対する目標供給電力 PL 1 *および低圧補機類 8 2に対する目標供給電力 P L 2 *を決定する。そして、決定された目標供給電力 P L 1 *, P L 2 *は、減算部 330, 332へそれぞれ出力される。

減算部 330は、目標供給電力 PL 1 *と供給電力 P L 1 (実績値）との電力偏差を演算し、比例制御部（P I) 334へ出力する。なお、供給電力 PL 1は、図示しない積算部が、充放電電圧検出部 14からの充放電電圧値 Vb 1と供給電流検出部 76からの供給電電流値 I L 1とを掛け算して算出する。

比例制御部（P I) 334は、少なくとも比例要素および積分要素を含んで構成され、入力された電力偏差に応じてデューティー指令を生成する。デューティ一指令は、エアーコンディショナ装置 70に内蔵されたインバータマ 2 (図 1) を構成するトランジスタ（図示せず）のオンデューティーを規定する制御指令である。

変調部（MOD) 336は、図示しない発振部が発生する搬送波とデューティ一指令とを比較して、インバータ 72を制御するためのスイッチング指令 PWL 1を生成する。

減算部 332は、目標供給電力 P L 2 *と供給電力 P L 2 (実績値）との電力偏差を演算し、比例制御部（P I) 338へ出力する。なお、供給電力 PL 2は、図示しない積算部が、充放電電圧検出部 14からの充放電電圧値 Vb 1と供給電流検出部 78からの供給電電流値 I L 2とを掛け算して算出する。

比例制御部（P I) 338は、少なくとも比例要素および積分要素を含んで構成され、入力された電力偏差に応じてデューティー指令を生成する。デューティ一指令は、降圧コンバータ 80 (図 1) を構成するトランジスタのオンデューティーを規定する制御指令である。

変調部（MOD) 340は、図示しない発振部が発生する搬送波とデューティ一指令とを比較して、降圧コンバータ 80を制御するためのスィツチング指令 P WL 2を生成する。

なお、図 3に示すブロック図の機能は、各ブロックに相当する回路を含むようにコンバータ ECU30を構成してもよいが、多くの場合、コンバータ ECU3 0が予め設定されたプログラムに従って処理ルーチンを実行することで実現される。

(各制御モードにおける電力授受）以下、各制御モードにおける電力授受について説明する。なお、図 3における目標値決定部 304は、以下に示す電力授受に従って、決定したそれぞれの制御モードに応じて、目標充放電電力 P 1 *， P 2 *および目標供給電力 P AC*を決定するとともに、選択指令 SEL 1, 3£ 2を選択部3 12， 322へ出力する。

また、以下の説明においては、一例として、蓄電部 10の蓄電部温度 T b 1が温度下限値を下回っており、蓄電部 10を昇温対象とする場合について説明する。

(1) 速度重視モードにおける電力授受

図 5 Aおよび 5 Bは、コンバータが速度重視モードで動作する場合の電力授受を説明するための図である。この場合の電力授受は、車両を始動させる直前であつて、電源システムと車両外部の商用電源との電気的接続が遮断されていることから、昇温対象である蓄電部 10と残余の蓄電部 20との間で実行される。

図 5 Aは、蓄電部 10の SOC 1が所定の閾値 x%を下回る場合の電力授受を示す図である。

図 5 Bは、蓄電部 10の SOC 1が所定の閾値 x%以上の場合の電力授受を示す図である。

以下に述べるように、電力授受は、蓄電部 10の SOC 1に応じて、異なる電力分担で行なわれる。これは、蓄電部 10の SOC 1が閾値以上であるときは、蓄電部 10の充放電性能に若干の余裕があると判断されるため、昇温速度を相対的に低くして、すなわち、充放電電流 I b 1を相対的に低くして、蓄電部 10の内部抵抗で発生する電力損失を低減する趣旨である。

図 5 Aを参照して、蓄電部 1 0の SOC 1が所定の閾値 x% (例えば、 5 0%) を下回る場合においては、コンバータ 18は、蓄電部 10の放電電力 P o u t 1が放電許容電力 Wo u t 1となるように制御される。このとき、蓄電部 1 0が放電許容電力 Wo u t 1に等しい電力を放電することによって、蓄電部 10 の充放電電流 I b 1は、通電許容レベルまで増加する。その結果、蓄電部 10の昇温速度を高めることができる。

一方、コンバータ 28は、蓄電部 10の放電電力 P o u t 1を蓄電部 20が受け入れ可能なように制御される。具体的には、コンバータ 28は、蓄電部 20の充電電力 P i n 2が充電許容電力 W i n 2を上限とした所定の電力となるように制御される。

さらに、蓄電部 1 0の放電電力 P o u t 1力蓄電部 2 0の充電電力 P i n 2 を上回る場合には、放電電力 P o u t 1から充電電力 P i n 2を差し引いた余剰の電力（= P i n l _ P o u t 2 ) 力補機負荷に対する供給電力となるように補機負荷が制御される。例えば、余剰電力が相対的に大きい場合には、図 5 Aに示すように、余剰電力がエアーコンディショナ装置 7 0に対する供給電力 P L 1 となるように、エアーコンディショナ装置 7 0のインバータ 7 2 (図 1 ) が制御される。

なお、余剰電力の供給先は、余剰電力の大きさに応じて、負荷目標値決定部 3 2 8 (図 3 ) によってエアーコンディショナ装置 7 0と低圧捕機類 8 2との間で電力分担が決定される。

このように、昇温対象である蓄電部 1 0の S O C 1が所定の閾値 x %よりも低いときには、蓄電部 1 0の充放電電流 I b 1を可能な限り増加させることによつて、蓄電部 1 0の昇温速度を高めることができる。

一方、昇温対象である蓄電部 1 0の S O C 1が所定の閾値 x %以上のときには、蓄電部 1 0の充放電電流 I b 1を、充放電電圧 V b 1の大幅な電圧降下を生じさせない範囲で増加させることによって、蓄電部 1 0の電力損失を抑えつつ、昇温速度を高めることができる。

具体的には、図 5 Bを参照して、蓄電部 1 0の S O C 1が所定の閾値 X %以上の場合においては、コンバータ 1 8は、蓄電部 1 0の放電電力 P o u t 1が放電許容電力 W o u t 1よりも低い所定の電力となるように制御される。なお、所定の電力は、現在の蓄電部温度 T b 1に応じた蓄電部 1 0の内部抵抗値に基づいて、充放電電流 I b 1に対応する電力損失が所定値以下となるように決定される。また、コンバータ 2 8は、コンバータ 2 8は、蓄電部 1 0の放電電力 P o u t

1を蓄電部 2 0が受け入れ可能なように制御される。具体的には、コンバータ 2 8は、蓄電部 2 0の充電電力 P i n 2が充電許容電力 W i n 2を上限とした所定の電力となるように制御される。

さらに、蓄電部 1 0の放電電力 P o u t 1力蓄電部 2 0の充電電力 P i n 2 を上回る場合には、放電電力 P o u t 1から充電電力 P i n 2を差し引いた余剰の電力（=P i n 1 _P o u t 2) 力補機負荷に対する供給電力となるように補機負荷が制御される。例えば、余剰電力が相対的に小さい場合には、図 5Bに示すように、余剰電力が低圧補機類 82に対する供給電力 P L 2となるように、降圧コンバータ 80が制御される。

(2) 準速度重視モードにおける電力授受

図 6は、コンバータが準速度重視モードで動作する場合の電力授受を説明するための図である。この場合の電力授受は、充電コネクタ 60 (図 1) が開成されて、電源システムと車両外部の商用電源との電気的接続が遮断されていることから、昇温対象である蓄電部 10と残余の蓄電部 20との間で実行される。

図 6を参照して、コンバータ 18は、蓄電部 10の放電電力 P o u t 1が蓄電部 20の充電許容電力 W i n 2となるように制御される。また、コンバータ 28 は、蓄電部 20の充電電力 P i n 2が蓄電部 20の充電許容電力 W i n 2となるように制御される。

すなわち、準速度重視モードにおいては、蓄電部 10の放電電力 P o u t 1と蓄電部 20の充電電力 P i n 2とが略等しくなるように、コンバータ 18， 28 が制御される。そのため、蓄電部間の電力授受で発生する余剰電力は略零となるため、補機負荷（エアーコンディショナ装置 70および低圧補機類 82) への供給電力 PL 1， P L 2は略零に制御される。その結果、電源システム 100からの電力持ち出しが行なわれないため、電源システム全体での SOC (= SOC 1 + SOC2) を一定に保つことができる。

(3) 効率重視モードにおける電力授受

図 7は、コンバータが効率重視モードで動作する場合の電力授受を説明するための図である。この場合の電力授受は、車両を始動させる前であって、電源システムと車両外部の商用電源との電気的接続が遮断されていることから、昇温対象である蓄電部 10と残余の蓄電部 20との間で実行される。

図 7を参照して、コンバータ 18, 28は、上記（2) の準速度重視モードと同様に、蓄電部 10の放電電力 P o u t 1と蓄電部 20の充電電力 P i n 2とが略等しくなるように制御される。その一方で、効率重視モードにおいては、さらに、残余の蓄電部 2 0に対応するコンバータ 2 8における電力損失（スイッチング損失）を低減するために、コンバータ 2 8のトランジスタ Q 2 Aのオンデューティーを 1、すなわち、コンパータ 2 8のトランジスタ Q 2 Aをオン状態に維持する。

具体的には、図 3のコンバータ E C U 3 0において、目標値決定部 3 0 4は、モード決定部 3 0 2からの制御モードが効率重視モードであることに応じて、選択指令 S E L 2を選択部 3 2 2へ出力する。選択部 3 2 2は、選択指令 S E L 2 を受けると、値「1」を選択してデューティー指令 T o n 2 A *として変調部 (MO D) 3 1 4へ出力する。変調部（MO D ) 3 1 4は、デューティー指令 T o n 2 A * (= 「1」）に基づいて、スイッチング指令 PWC 2を生成してコンバ一タ 2 8を制御する。

このように残余の蓄電部 2 0に対応するコンバータ 2 8のトランジスタ Q 2 A をオン状態に維持することによって、コンバータ 2 8で発生するスィツチング損失を抑えることができる。その一方で、コンバータ 2 8の電圧変換動作の制御応答性が低下するため、蓄電部 2 0においては、目標充放電電力 P 2 *と充放電電力 P 2との電力偏差が生じる可能性がある。そのため、効率重視モードにおいては、蓄電部 2 0の充電電力 P i n 2が充電許容電力 W i n 2よりも若干低い電力となるように、目標充放電電力 P 2 *が決定される。そして、蓄電部 2 0の目標充放電電力 P 2 *と略等しい電力となるように、蓄電部 1 0の目標充放電電力 P 1 *が決定される。

( 4 ) 外部充電モードにおける電力授受

図 8は、コンバータが外部充電モードで動作する場合の電力授受を説明するためのプロック図である。

図 8を参照して、外部充電モードにおいては、車両は、供給線 A C Lを介して充電コネクタ 6 0により住宅 2 0 0の電源コンセントに接続されている。そして、車両には、商用電源線 2 1 0を介して住宅 2 0 0に供給される商用電源が与えられる。このとき、昇温対象である蓄電部 1 0は、この住宅 2 0 0から与えられる商用電源により充電される。これにより、蓄電部 1 0は、自己発熱により昇温する。 . 詳細には、充電コネクタ 60と住宅 200の電源コンセントとを結合することによって、供給線 AC Lと商用電源線 210とが電気的に接続される。住宅 20 0は、モデム 202と、制御部 204とを含む。

モデム 202は、電気的に接続される車両との間で情報の送受信を行なう。モデム 202は、商用電源線 210の線間に接続され、制御部 204から与えられる情報信号を変調して、商用電源線 210を流れる電流に重畳する一方、商用電源線 210を流れる電流に含まれる変調信号を抽出して、情報信号に復調して制御部 204へ出力する。

制御部 204は、車両との間で情報の送受信を行なうことにより車両における蓄電部の充電状態を管理するとともに、ユーザなどからの昇温要求を受付け可能に構成される。そして、制御部 204は、昇温要求が与えられると、モデム 20 2を介して車両に対して昇温要求信号 DMNを送信する。

車両においては、正供給線 AC Lpと負供給線 ACL nとの間にモデム 56が接続されており、住宅 200との間で情報の送受信を可能とする。コンバータ E CU30は、モデム 56を介して住宅 200から送信される昇温要求信号 DMN を受けると、昇温対象の蓄電部 10に対応するコンバータ 18のスィツチング指令 PWC 1を生成する。さらに、コンバータ ECU 30は、商用電源に対する目標供給電力 P AC*を決定して駆動 ECU 50へ出力する。

駆動 ECU 50は、与えられた目標供給電力 P AC*に基づいて、インバ一タ 44のスイッチング指令 PWM 3を生成する。これにより、昇温対象の蓄電部 1 0と商用電源との間で電力授受が開始される。

このとき、コンバータ ECU 30は、蓄電部 10の充電電力 P i n 1が充電許容電力 Wi n 1となるようにコンバータ 18を制御する。具体的には、目標値決定部 304 (図 3) が目標充放電電力 P 1 *を充電許容電力 W i n 1に決定すると、決定した目標充放電電力 P 1 *と蓄電部 10の充放電電力 P 1との電力偏差に基づいて、コンバータ 1 8のスイッチング指令 PWC 1が生成される。

さらに、目標値決定部 304は、蓄電部 10の充電許容電力 W i n 1を、商用電源に対する目標供給電力 P AC*に決定して駆動 ECU 50へ出力する。駆動 ECU 50は、与えられた目標供給電力 P AC*と供給電力 P ACの実績値との電力偏差に基づいて、インバータ 4 4のスィツチング指令 P WM 3を生成する。なお、供給電力 P A Cの実績値は、供給電流検出部 5 4からの供給電流 I A Cと供給電圧検出部 5 2からの供給電圧 V A Cとを掛け算して算出される。

[変形例]

上述した本発明の実施の形態に従う電源システムによれば、モータジエネレータ MG 1， MG 2を駆動するためのインバータ 4 0， 4 2とは別に配置されたィンバータ 4 4を用いて、商用電源から昇温対象の蓄電部 1 0に電力を供給する構成について説明した。

一方、本変形例では、インバータ 4 4を設けることなく、インバータ 4 0 , 4 4を用いて、モータジェネレータ MG 1， MG 2の駆動、および蓄電部の昇温制御を兼用する構成について説明する。

図 9を参照して、本変更例に従う車両は、図 1において、インバータ 4 4を取り除くと共に、正供給線 A C L pおよび負供給線 A C L nの接続先をそれぞれモ —タジェネレータ MG 1の中性点 N 1およびモータジェネレータ MG 2の中性点 N 2に変更したものである。なお、力かる変更点以外の構成については図 1と共通するため、図 9ではそれらの図示および説明を省略する。

上述したように、モータジェネレータ MG 1， MG 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である。さらに、本変更例においては、三相分のコイルが Y結線（星型結線）されたステータを備える。この Y結線において、各コイルが互いに接続される点がモータジェネレータ MG 1 , MG 2の中性点 N 1 , N 2に相当する。

上述したように、インバータ 4 0， 4 2は、三相分のスイッチング素子を含むブリッジ回路で構成される。すなわち、インバータ 4 0 , 4 2の各々は、上ァーム（正側）に 3個のスイッチング素子および下アーム（負側）に 3個のスィッチング素子を含む。インバータ 4 0 , 4 2から三相交流電力を発生させる場合には、上アーム側のスィツチング素子のうちの 1個、および下アーム側のスィツチング素子のうちの 1個をそれぞれ時間的に切換えてオン状態に駆動する。

一方、上アーム側および下アーム側の各々において、 3個のスイッチング素子を一括してオン/オフ動作させることもできる。このような動作モ一ドにおいては、上側アームの 3個のスイッチング素子は、互いに同じスイッチング状態（すベてオン、または、すべてオフ）とみなすことができ、また、下アーム側の 3個のスィツチング素子も互いに同じスィツチング状態とみなすことができる。このような動作モードでは、それぞれの相電圧は互いに等しくなるので、中性点を基準とする零電圧べクトルを定義することができる。

図 1 0は、零電圧ベクトルを生成する場合における、インバータ 4 0， 4 2およびモータジェネレータ MG 1 , MG 2の零相等価回路である。

図 1 0を参照して、インバータ 4 0 , 4 2が上述のような零電圧ベクトルを生じるような動作モードを実行する場合には、インバータ 4 0における上アーム側の 3個のスィツチング素子 T Rは上アーム A RM 1 としてまとめて示され、ィンバータ 4 0における下アーム側の 3個のスィツチング素子 T Rは下アーム A R M l nとしてまとめて示される。同様に、インバータ 4 2における上アーム側の 3個のスィツチング素子 T Rは上アーム A RM 2 pとしてまとめて示され、ィンバータ 4 2における下アーム側の 3個のスイッチング素子 T Rは下アーム A RM 2 nとしてまとめて示される。

図 1 0に示される零相等価回路は、正供給線 A C L pおよび負供給線 A C L n を介して中性点 N 1， N 2に与えられる交流の商用電力を入力とする単相 PWM インバータとみることができる。そこで、インバータ 4 0， 4 2の各々において零電圧ベクトルを時間的に変化させ、インバータ 4 0， 4 2をそれぞれ単相 P W Mインバータの各相アームとして動作するようにスィツチング制御することによつて、交流の商用電力を直流電力に変換して昇温対象の蓄電部へ供給することができる。

本変形例によれば、上述のこの発明の実施の形態における効果に加えて、車両の構成を簡素化することができる。よって、この発明に係る電源システムを安価に構築することができる。

( 5 ) 時間管理モードにおける電力授受

時間管理モードにおける電力授受については、車両の状態に応じて以下に示す 2つの方法のいずれかにより実行される。第 1に、車両が供給線を介して充電コネクタにより住宅 200の電源コネクタに接続されている場合においては、コンバータ ECU 30は、予め設定された所定時刻にタイマ 342から与えられる出力信号 TMに応じて、対応の温度下限値を下回っている蓄電部 10と商用電源との間で電力授受を実行する。

第 2に、車両が住宅 200の電源コネクタに接続されていない場合においては、コンバータ ECU 30は、対応の温度下限値を下回っている蓄電部 10と残余の蓄電部 20との間で電力授受を実行する。

これらの 2つ方法の各々において、コンバータ ECU 30は、予め設定された昇温時間の目標値（所定時刻からユーザが車両を使用する時刻までの時間に相当）に基づいて蓄電部 10の充放電電流 I b 1の上昇率を設定する。そして、コンバータ ECU 30は、その設定した上昇率で充放電電流 I b 1が変化するように、コンバータおよびまたはィンバータ 44とを制御する。

なお、上述の（1) 〜（5) においては、蓄電部 10が昇温対象である場合について例示したが、蓄電部 20を昇温対象とした場合であっても同様の電力授受が行なわれる。

(制御フロー）

図 1 1〜図 14は、コンバータ ECU 30における昇温制御を実現するためのフローチヤ一トである。

図 1 1を参照して、コンバータ ECU30は、車両に設けられた各センサおよび ECUから昇温開始信号を取得する（ステップ S O 1) 。また、コンバータ E CU 30は、電池 ECU 32から許容電力（充電許容電力 Wi n 1, Wi n 2および放電許容電力 Wo u t 1 , Wo u t 2) を取得するとともに、温度検出部 1 2， 22から蓄電部温度 T b 1 , Tb 2を取得する（ステップ S 02) 。

そして、コンバータ ECU 30は、取得した蓄電部温度 T b 1， Tb 2の各々が対応の温度下限値を下回っているか否かを判断する（ステップ S O 3) 。

ステップ S 03において蓄電部温度 T b 1 , T b 2のいずれかが対応の温度下限値を下回っている場合、コンバータ ECU30は、昇温開始信号に基づいて、対応の温度下限値を下回っている蓄電部についての昇温指令 WCMを生成する (ステップ S 04) 。なお、蓄電部温度 Tb l, T b 2のいずれもが対応の温度下限値を下回っている場合には、コンバータ ECU 30は、優先度の高い蓄電部についての昇温指令 WCM (WCMA—WCMG) を生成する。

さらに、コンバータ ECU 30は、生成した昇温指令 WCMに基づいてコンバータの制御モード MD (MDA〜MDE) を決定する（ステップ S O 5) 。制御モードの決定は、コンバータ ECU 30が図 4で示した予めマップとして格納しておき、当該マップの中から生成した昇温指令 W CMに対応する制御モード MD を抽出することにより行なわれる。

一方、ステップ S 03において蓄電部温度 T b 1， Tb 2のいずれもが対応の温度下限値を下回っていない場合、コンバータ ECU30は、通常の制御モードへ移行する（ステップ S O 6) 。そして、コンバータ ECU 30は、最初の処理に戻る。

なお、ここで言う「通常の制御モード」とは、昇温制御モードを除く制御モードであって、特定の制御モードに限定されるものではないが、一例として、駆動力発生部との間で授受される電力の入出力電圧値が所定の電圧目標値となるようにスイッチング指令 PWC 1， PWC 2を生成してコンバータ 18, 28を制御するように構成などが好ましい。

図 1 2を参照して、コンバータ ECU 30は、図 1 1のステップ S O 5で決定した制御モード MDが速度重視モード MD A (MDA 1または MDA 2) であるか否かを判断する（ステップ S 10) 。そして、制御モード MDが速度重視モード MD Aであると判断されると、コンバータ ECU 30はさらに、昇温指令に対応する蓄電部の S O Cが所定の閾値 X %を下回っているか否かを判断する（ステップ S 1 1) 。

一方、ステップ S 10において制御モード MDが速度重視モード MD Aでないと判断されると、コンバータ ECU30は、処理を図 13のステップ 20へ移行する。

再びステップ S 1 1に戻って、昇温指令に対応する蓄電部の SOCが所定の閾値 x%を下回っていると判断された場合、コンバータ ECU 30は、昇温指令に対応する蓄電部の目標放電電力を当該蓄電部の放電許容電力 Wo u tに決定する (ステップ S 1 2) 。そして、コンバータ ECU 30は、残余の蓄電部の目標充電電力を、ステップ S 12で決定した目標放電電力に基づいて、当該蓄電部の充電許容電力 W i nを上限として決定する（ステップ S 13) 。

さらに、コンバータ ECU 30は、ステップ S 1 2で決定した目標放電電力からステップ S 13で決定した目標充電電力を差し引いて余剰電力を算出し、その算出した余剰電力の大きさに基づいて補機負荷（エアーコンディショナ装置 70 および低圧補機類 82) への目標供給電力を決定する（ステップ S 14) 。

そして、コンバータ ECU30は、ステップ S 1 2〜S 14において決定した各目標値に従って、コンバータ 8， 28を制御するとともに、 .補機負荷を制御する（ステップ S 1 5) 。

その後、コンバータ ECU 30は、再度、蓄電部温度 Tb l， Tb 2の各々が対応の温度下限値を下回っているか否かを判断する（図 1 1のステップ S 03) 。蓄電部温度 Tb 1， Tb 2のいずれもが対応の温度下限値を下回っていないと判断された場合には、コンバータ ECU 30は通常の制御モードへ移行する（図 1 1のステップ S O 6) 。そして、コンバータ ECU 30は最初の処理に戻る。再びステップ S 1 1に戻って、昇温指令に対応する蓄電部の SO Cが所定の閾値 x%を下回っていないと判断された場合には、コンバータ ECU 30は、昇温指令に対応する蓄電部の目標放電電力を当該蓄電部の放電許容電力 Wo u tよりも低い所定の電力に決定する（ステップ S 16) 。

そして、コンバータ ECU 30は、残余の蓄電部の目標充電電力を、ステップ S 16で決定した目標放電電力に基づいて、当該蓄電部の充電許容電力 W i nを上限として決定する（ステップ S 1 7) 。

さらに、コンバータ ECU 30は、ステップ S 16で決定した目標放電電力からステップ S 17で決定した目標充電電力を差し引いて余剰電力を算出し、その算出した余剰電力の大きさに基づいて補機負荷への目標供給電力を決定する（ステツプ S 18) 。

そして、コンバータ ECU 30は、ステップ S 16〜S 18において決定した各目標値に従って、コンバータ 18, 28を制御するとともに、補機負荷を制御する（ステップ S 15) 。その後、コンバータ ECU 30は、再度、蓄電部温度 Tb l, 丁1) 2の各々カ対応の温度下限値を下回っているか否かを判断する（図 1 1のステップ S 03) 。蓄電部温度 Tb 1， Tb 2のいずれもが対応の温度下限値を下回っていないと判断された場合には、コンバータ ECU 30は通常の制御モードへ移行する（図 1 1のステップ S O 6) 。そして、コンバータ ECU 3◦は最初の処理に戻る。図 1 3を参照して、図 1 2のステップ S 10において制御モード MDが速度重視モード MD Aでないと判断された場合、コンバータ ECU 30は、続いて、制御モード MDが準速度重視モード MDB (MDB 1または MDB 2) であるか否かを判断する（ステップ S 20) 。制御モード MDが準速度重視モード MDBであると判断されると、コンバータ ECU30は、昇温指令に対応する蓄電部の目標放電電力を、当該蓄電部の放電許容電力 Wo u t 2の範囲内で、残余の蓄電部の充電許容電力 W i nを上限として決定する（ステップ S 21) 。

また、コンバータ ECU 30は、残余の蓄電部の目標充電電力を、ステップ S 21で決定した昇温指令に対応する蓄電部の目標放電電力に決定する（ステップ S 22) 。そして、コンバータ ECU30は、ステップ S 21, S 22で決定した各目標値に従って、コンバータ 18, 28を制御する（ステップ S 23) 。再びステップ S 20に戻って、制御モード MDが準速度重視モード MDBでないと判断された場合には、コンバータ ECU 30はさらに、制御モード MDが効率重視モード MDC (MDC 1または MDC 2) であるか否かを判断する（ステップ S 24 ) 。

ステップ S 24において制御モード MDが効率重視モード MDCであると判断されると、コンバータ ECU 30は、昇温指令に対応する蓄電部の目標放電電力を、残余の蓄電部の充電許容電力 W i nよりも低い電力に決定する（ステップ S 25) 。

さらに、コンバータ ECU 30は、残余の蓄電部に対応するコンバータの正側のトランジスタのオンデューティーを「1」に決定する（ステップ S 26) 。そして、コンバータ ECU 30は、ステップ S 24において決定した目標放電電力およびステップ S 25において決定したオンディーティーに従って、コンパータ 18， 28を制御する（ステップ S 27) 。ステップ S 23， S 27以降において、コンバータ ECU 30は、再度、蓄電部温度 Tb 1， Tb 2の各々が対応の温度下限値を下回っているか否かを判断する（図 1 1のステップ S 03) 。蓄電部温度 Tb l, Tb 2のいずれもが対応の温度下限値を下回っていないと判断された場合には、コンバータ ECU 30は通常の制御モードへ移行する（図 1 1のステップ S 06) 。そして、コンバータ E CU 30は最初の処理に戻る。

再び図 13のステップ S 24に戻って、制御モード MDが効率重視モード MD Cでないと判断された場合には、コンバータ ECU 30はさらに、制御モード M Dが外部充電モード MDD (MDD 1または MDD 2) であるか否かを判断する (図 14のステップ S 30) 。

ステップ S 30において制御モード MDが外部充電モード MDDであると判断されると、コンバータ ECU 30は、昇温指令に対応する蓄電部の目標充電電力を当該蓄電部の充電許容電力 W i nに決定する（ステップ S 3 1) 。

また、コンバータ ECU 30は、住宅から供給される商用電力の目標値を、ステツプ S 3 1で決定した昇温指令に対応する蓄電部の目標充電電力に決定して駆動 ECU50へ出力する（ステップ S 32) 。

駆動 ECU 50は、コンバータ ECU 30からの商用電力の目標値に従って、インバータ 44のスイッチング指令 PWM 3を生成してインバータ 44を制御する（ステップ 33) 。

コンバータ ECU 30は、ステップ S 31において決定した目標充電電力に従つて、昇指令に対応するコンバータを制御する（ステップ S 34) 。 .

再びステップ S 30に戻って、制御モード MDが外部充電モードでないと判断された場合には、コンバータ ECU 30はさらに、制御モード MDが時間管理モード MDE (MDE 1または MDE 2) であるか否かを判断する（ステップ S 3 5) 。

そして、ステップ S 35において制御モード MDが時間管理モード MDEであると判断されると、コンバータ ECU30は、タイマ 342からの出力信号 TM に応じて、予め設定された昇温時間の目標値に基づいて蓄電部 10の充放電電流 I b 1の上昇率を設定する。そして、コンバータ ECU 30は、その設定した上昇率で充放電電流 I b 1が変化するように、コンバータおよび Zまたはイ一タ 44とを制御する。

ステップ S 34， S 36以降、コンバータ ECU 30は、再度、蓄電部温度 T b 1, Tb 2の各々が対応の温度下限値を下回っているか否かを判断する（図 1 1のステップ S O 3) 。蓄電部温度 Tb 1， Tb 2のいずれもが対応の温度下限値を下回っていないと判断された場合には、コンバータ ECU 30は通常の制御モードへ移行する（図 1 1のステップ S 06) 。そして、コンバータ ECU30 は最初の処理に戻る。 . 以上のように、この発明の実施の形態によれば、昇温開始信号の種類に応じて、蓄電部の昇温速度、エネルギー効率、および電力授受の対象が最適となるように制御することにより、電力損失を抑制しながら、車両を始動させる時点において確実に蓄電部の昇温制御を完了させることができる。その結果、電源システムにおけるエネルギー効率の向上と、車両の始動性の確保とを両立させることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本宪明の範囲は上記した説明ではなく、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。産業上の利用可能性

この発明は、ハイブリッド自動車または電気自動車に搭載されるモータ駆動装置に利用することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 車両に搭載された負荷装置に電力を供給する電源システムであって、

充電可能に構成された蓄電機構と、

前記蓄電機構についての昇温開始を指令する昇温開始指令に応答して、前記蓄電機構の昇温制御を実行する制御装置とを備え、

前記昇温開始指令は、発信源が互いに異なる複数種類の昇温開始信号からなり、前記制御装置は、

前記昇温開始信号の種類に応じて、予め設定された複数の制御モードの中から 1つの制御モードを選択するモード選択手段と、

前記モード選択手段によって選択された前記制御モードに従って、前記蓄電機構の昇温制御を実行する昇温制御手段とを含む、電源システム。

2 . 前記蓄電機構は、各々が充電可能に構成された複数の蓄電部を含み、

前記電源システムは、

前記負荷装置と前記電源システムとの間で電力を授受可能に構成された電力線と、

前記複数の蓄電部と前記電力線との間にそれぞれ設けられ、各々が対応の前記蓄電部と前記電力線との間で電圧変換動作を行なう複数の電圧変換部とをさらに備え、

前記昇温制御手段は、

前記複数の蓄電部の温度の各々が対応の前記温度下限値を下回っているか否かを判断する蓄電部温度判断手段と、

前記温度下限値を下回っていると判断された前記蓄電部を昇温対象とし、かつ、前記モード選択手段によって選択された前記制御モードに従って、前記昇温対象である蓄電部と、残余の前記蓄電部または前記車両の外部との間で電力の授受が行なわれるように、前記複数の電圧変換部の前記電圧変換動作を制御する電圧変換制御手段とを含む、請求の範囲 1に記載の電源システム。

3 . 前記複数種類の昇温開始信号は、前記発信源からの送信から前記車両を始動するまでの期間の推定値に従って分類され、前記モード選択手段は、前記車両を始動するまでの期間の推定値が相対的に短いと分類される前記昇温開始信号に応じて、前記複数の制御モードの中から、前記温度下限値を下回っていると判断された前記蓄電部の充放電電流が相対的に大きくなる第 1の制御モードを選択する、請求の範囲 2に記載の電源システム。

4 . 前記電圧変換制御手段は、前記モード選択手段によって前記第 1の制御モードが選択され、かつ、前記昇温対象である蓄電部が低充電状態であるとき、前記昇温対象である蓄電部の充放電電力の目標値を、当該蓄電部の充放電許容電力に設定するとともに、前記昇温対象である蓄電部の充放電電力が前記目標値となるように、当該蓄電部に対応する前記電圧変換部の前記電圧変換動作を制御する、請求の範囲 3に記載の電源システム。

5 . 前記電圧変換制御手段は、前記モード選択手段によって前記第 1の制御モードが選択され、かつ、前記昇温対象である蓄電部が非低充電状態であるとき、前記昇温対象である前記蓄電部の充放電電力の目標値を、当該蓄電部の充放電許容電力よりも低く、かつ、当該蓄電部の電力損失が所定値以下となるように設定するとともに、前記昇温対象である蓄電部の充放電電力が前記目標値となるように当該蓄電部に対応する前記電圧変換部の前記電圧変換動作を制御する、請求の範囲 3に記載の電源システム。

6 . 前記車両は、前記電源システムからの電力を受けて作動する補機負荷を含み、前記電圧変換制御手段は、前記昇温対象である蓄電部と残余の前記蓄電部との間の電力授受で生じた余剰電力を前記補機負荷へ供給する、請求の範囲 3に記載の電源システム。

7 . 前記複数種類の昇温開始信号は、前記車両に搭載されたスマートドアアン口ック機能の作動により前記車両が解錠したことに応答して送信される第 1の昇温開始信号を含み、

前記第 1の昇温開始信号は、前記車両を始動するまでの期間の推定値が相対的に短レ、と分類される、請求の範囲 3に記載の電源システム。

8 . 前記複数種類の昇温開始信号は、前記車両に搭載されたワイヤレスリモートコント口ール機能の作動により前記車両が解錠したことに応答して送信される第 2の昇温開始信号を含み、前記第 2の昇温開始信号は、前記車両を始動するまでの期間の推定値が相対的に短レ、と分類される、請求の範囲 3に記載の電源システム。

9 . 前記車両の内部に設けられ、ユーザによる操作に応答して昇温要求を出力する操作手段をさらに備え、

前記複数種類の昇温開始信号は、前記操作手段が前記昇温要求を出力したことに応答して送信される第 3の昇温開始信号を含み、

前記第 3の昇温開始信号は、前記車両を始動するまでの期間の推定値が相対的に短レ、と分類される、請求の範囲 3に記載の電 ¾Sシステム。

1 0 . 前記電力線と前記車両外部との電気的な接続を確保することによって前記電源システムと前記車両外部との間で電力を授受可能に構成されたコネクタをさらに備え、

前記複数種類の昇温開始信号は、前記コネクタの開成によつて前記電力線と前記車両外部との電気的接続が遮断されたことに応答して送信される第 4の昇温開始信号を含み、

前記モード選択手段は、前記第 4の昇温開始信号に応じて、前記複数の制御モードの中から、前記昇温対象である前記蓄電部と残余の前記蓄電部との間で授受される電力の収支が略零となる第 2の制御モードを選択する、請求の範囲 2に記載の電源システム。

1 1 . 前記電圧変換制御手段は、前記モード選択手段によって前記第 2の制御モードが選択されたとき、前記昇温対象である前記蓄電部の充放電電力と、残余の前記蓄電部の充放電電力とが略一致するように、前記複数の電圧変換部の前記電圧変換動作を制御する、請求の範囲 1 0に記載の電源システム。

1 2 . 前記モード選択手段は、前記車両を始動するまでの期間の推定値が相対的に長いと分類される前記昇温開始信号に応じて、前記複数の制御モードの中から、前記電圧変換部で生じる電力損失が相対的に小さくなる第 3の制御モードを選択する、請求の範囲 2に記載の電源システム。

1 3 . 各前記複数の電圧変換部は、少なくとも 1組のスイッチング素子を有するチヨツバ回路を含み、

前記電圧変換制御手段は、前記モード選択手段によって前記第 3の制御モードが選択されたとき、残余の前記蓄電部に対応する前記電圧変換部における電圧変換比率が略 1となるように、当該電圧変換部の前記電圧変換動作を制御する、請求の範囲 1 2に記載の電源システム。

1 4 . 前記車両の外部に位置するユーザによる遠隔操作に応答して昇温要求を出力する操作手段をさらに備え、

前記複数種類の昇温開始信号は、前記操作手段が前記昇温要求を出力したことに応答して送信される第 5の昇温開始信号を含み、

前記第 5の昇温開始信号は、前記車両を始動するまでの期間の推定値が相対的に長いと分類される、請求の範囲 1 2に記載の電源システム。

1 5 . 前記電力線と前記車両の外部との電気的な接続を確保することによって前記電源システムと前記車両外部との間で電力を授受可能に構成されたコネクタをさらに備え、

前記複数種類の昇温開始信号は、前記車両外部からの昇温要求に応答して送信される第 6の昇温開始信号を含み、

前記モード選択手段は、前記第 6の昇温開始信号に応じて、前記複数の制御モ一ドの中から、前記昇温対象である前記蓄電部と前記車両外部との間で電力を授受するための第 4の制御モードを選択する、請求の範囲 2に記載の電源システム。

1 6 . 前記負荷装置は、

各々が星型結線されたステータを含んで構成される第 1および第 2の回転電機と、

前記電力線と電気的に接続され、それぞれ前記第 1および第 2の回転電機を駆動するための第 1および第 2のインバータとを含み、

前記コネクタは、前記第 1の回転電機の第 1の中性点および前記第 2の回転電機の第 2の中性点を介して、前記電源システムと前記車両外部との間で電力を授受可能に構成され、

前記第 1および第 2のィンバータの各々は、前記第 1の中性点と前記第 2の中性点との間に与えられる交流電力を直流電力に変換可能に構成される、請求の範囲 1 5に記載の電源システム。

1 7 . 予め設定された所定の時刻を通知するタイマをさらに備え、前記複数種類の昇温開始信号は、前記タイマから前記通知を受けたことに応答して送信される第 7の昇温開始信号を含み、 ' 前記モード選択手段は、前記第 7の昇温開始信号に応じて、前記複数の制御モ一ドの中から、前記昇温対象である蓄電部の充放電電流が予め設定した所定の上昇率で変化する第 5の制御モードを選択する、請 *の範囲 2に記載の電源システム。

1 8 . 請求の範囲 1から請求の範囲 1 7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供給される電力を受けて駆動力を発生する駆動力発生部とを備える、車両。