WO2008056818A1

WO2008056818A1 - Electric vehicle and method of controlling voltage conversion device

Info

Publication number: WO2008056818A1
Application number: PCT/JP2007/072057
Authority: WO
Inventors: Shinji Ichikawa; Hichirosai Oyobe; Naoto Suzuki; Tetsuhiro Ishikawa
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2006-11-08
Filing date: 2007-11-07
Publication date: 2008-05-15
Also published as: CN101535082A; CA2672929A1; CN101535082B; US8188710B2; EP2080661B1; US20100026237A1; JP2008125163A; RU2402432C1; EP2080661A1; JP4208006B2; CA2672929C; EP2080661A4

Description

明細書電動車両および電圧変換装置の制御方法技術分野

この発明は、電動車両および電圧変換装置の制御方法に関し、特に、複数の蓄電装置を備え、車両外部の電源から複数の蓄電装置を充電可能な電動車両、およびそれに搭載された電圧変換装置の制御方法に関する。背景技術

近年、環境問題を背景に、ハイブリッド自動車（Hybrid Vehicle) や電気自動車（Electric Vehicle) などの電動車両が注目されている。これらの車両は、動力源として電動櫸を搭載し、その電力源として二次電池やキャパシタなどの蓄電装置を搭載する。

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。そこで、蓄電装置の温度が低下している場合、蓄電装置の充放電特性を十分に確保するには、速やかに蓄電装置を昇温する必要がある。

特開 2 0 0 4— 1 5 8 6 6号公報は、短時間で二次電池を昇温可能な充放電制御装置を開示する。この充放電制御装置では、二次電池の発熱量が最大となる充電状態（S O C ： State Of Charge) になるように蓄電装置の充放電が行なわれる。したがって、二次電池の温度を短時間で上昇させることができ、蓄電装置の放電可能出力および充電可能入力を短時間で向上させることができる。

電動車両に搭載された蓄電装置を車両外部の電源から充電するとき、電力が安価な深夜に充電が行われることが多い。しカゝしな力 Sら、深夜は気温も低く、蓄電装置の充電特性の低下により、夜間に蓄電装置を満充電状態まで充電できない可能性がある。

上記特開 2 0 0 4— 1 5 8 6 6号公報の充放電制御装置は、二次電池の温度を上昇させるために、二次電池の発熱量が最大となる S O Cになるように蓄電装置を充放電する。しかしながら、車両外部の電源から蓄電装置を充電するときは、蓄電装置を満充電状態まで充電するのであり、二次電池の発熱量が最大となる値に S O Cを制御することはできない。したがって、車両外部の電源から蓄電装置の充電時に特開 2 0 0 4— 1 5 8 6 6号公報に記載の手法を用いることはできない。発明の開示

そこで、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、車両外部の電源から蓄電装置を充電するとき、蓄電装置を速やかに昇温して蓄電装置を短時間で充電することができる電動車両を提供することである。また、この発明の別の目的は、車両外部の電源から蓄電装置を充電するとき、蓄電装置を速やかに昇温して蓄電装置を短時間で充電することができる電動車両に搭載された電圧変換装置の制御方法を提供することである。

この発明によれば、電動車両は、充電可能な複数の蓄電装置と、電動機と、電力入力部と、電圧変換装置と、制御装置とを備える。電動機は、複数の蓄電装置からの電力を用いて車両の駆動力を発生する。電力入力部は、複数の蓄電装置を充電するための電力を車両外部の電源から受ける。電圧変換装置は、電力入力部および複数の蓄電装置に接続され、電力入力部から入力される電力を電圧変換して複数の蓄電装置へ出力するとともに、複数の蓄電装置間で電力を授受可能なように構成される。制御装置は、車両外部の電源から複数の蓄電装置の充電時、複数の蓄電装置間で電力を授受するように電圧変換装置を制御する。

好ましくは、制御装置は、電力入力部から入力される電力に基づいて、複数の蓄電装置間で授受する電力を決定する。

さらに好ましくは、制御装置は、複数の蓄電装置間で電力を授受する際に受電側となる蓄電装置の許容入力電力から、電力入力部から受電側の蓄電装置へ供給される電力を差引いた電力を複数の蓄電装置間で授受する電力とする。

好ましくは、制御装置は、複数の蓄電装置のいずれかの温度が規定温度以下のとき、複数の蓄電装置間で電力を授受するように電圧変換装置を制御する。

好ましくは、車両外部の電源は、商用交流電源である。電圧変換装置は、第 1 の変換部と、電力線と、複数の第 2の変換部とを含む。第 1の変換部は、商用交流電源からの交流電力を直流電力に変換する。電力線には、第 1の変換部からの直流電力が出力される。複数の第 2の変換部は、複数の蓄電装置に対応して設けられ、各々が電力線と対応の蓄電装置との間で電圧変換を行なう。

さらに好ましくは、複数の蓄電装置は、第 1および第 2の蓄電装置を含む。複数の第 2の変換部は、第 1および第 2のコンパ一ダを含む。制御装置は、電流制御部と、電圧制御部とを含む。電流制御部は、第 1の蓄電装置の充放電電流が目標電流となるように第 1のコンバータを制御する。電圧制御部は、電力線の電圧が目標電圧となるように第 2のコンバータを制御する。

また、さらに好ましくは、複数の蓄電装置は、第 1および第 2の蓄電装置を含む。複数の第 2の変換部は、第 1および第 2のコンバータを含む。制御装置は、第 1および第 2の電流制御部を含む。第 1の電流制御部は、第 1の蓄電装置の充放電電流が第 1の目標電流となるように第 1のコンバータを制御する。第 2の電流制御部は、第 2の蓄電装置の充放電電流が第 2の目標電流となるように第 2のコンバータを制御する。

また、さらに好ましくは、電動機は、星形結線された第 1の多相巻線を固定子巻線として含む第 1の交流回転電機である。第 1の変換部は、第 1および第 2の交流回転電機と、第 1および第 2のインバータと、インバータ制御部とから成る。第 2の交流回転電機は、星形結線された第 2の多相巻線を固定子巻線として含む。第 1および第 2のィンバータは、第 1および第 2の交流回転電機にそれぞれ対応して設けられ、互いに並列して電力線に接続される。インバータ制御部は、第 1 および第 2のインバータを制御する。電力入力部は、商用交流電源からの交流電力を第 1の多相巻線の第 1の中性点および第 2の多相巻線の第 2の中性点に与える。そして、インバータ制御部は、第 1および第 2の中性点に与えられる交流電力を直流電力に変換して電力線へ出力するように第 1および第 2のィンバータを制御する。

また、この発明によれば、電圧変換装置の制御方法は、電動車両に搭載された電圧変換装置の制御方法である。電動車両は、充電可能な複数の蓄電装置と、電動機と、電力入力部と、電圧変換装置と、制御装置とを備える。電動機は、複数の蓄電装置からの電力を用いて車両の駆動力を発生する。電力入力部は、複数の蓄電装置を充電するための電力を車両外部の電源から受ける。電圧変換装置は、電力入力部および複数の蓄電装置に接続され、電力入力部から入力される電力を電圧変換して複数の蓄電装置へ出力するとともに、複数の蓄電装置間で電力を授受可能なように構成される。そして、電圧変換装置の制御方法は、電源から複数の蓄電装置の充電が要求されているか否か.を判定する判定ステップと、電源から複数の蓄電装置の充電が要求されているとき、電源から複数の蓄電装置の充電を行なうとともに複数の蓄電装置間で電力を授受するように、電圧変換装置を制御する制御ステップとを含む。

好ましくは、電圧変換装置の制御方法は、電力入力部から入力される電力に基づいて、複数の蓄電装置間で授受する電力を決定する決定ステップをさらに含む。そして、制御ステップにおいて、決定ステップにおいて決定された電力を複数の蓄電装置間で授受するように電圧変換装置が制御される。

さらに好ましくは、決定ステップにおいて、複数の蓄電装置間で電力を授受する際に受電側となる蓄電装置の許容入力電力から、電力入力部から受電側の蓄電装置へ供給される電力を差引いた電力が、複数の蓄電装置間で授受する電力とされる。

好ましくは、電圧変換装置の制御方法は、複数の蓄電装置のいずれかの温度が規定温度以下か否かを判定する温度判定ステップをさらに含む。そして、温度判定ステップにおいて複数の蓄電装置のいずれかの温度が規定温度以下であると判定されると、制御ステップにおいて、複数の蓄電装置間で電力を授受するように電圧変換装置が制御される。

この発明においては、電圧変換装置は、電力入力部から入力される電力を電圧変換して複数の蓄電装置へ出力する。また、電圧変換装置は、複数の蓄電装置間で電力を授受可能なように構成される。そして、制御装置は、車両外部の電源から複数の蓄電装置の充電時、複数の蓄電装置間で電力を授受するように電圧変換装置を制御するので、車両外部の電源から複数の蓄電装置への充電を行ないつつ、複数の蓄電装置間で電力が授受される。その結果、充電開始後、複数の蓄電装置が速やかに昇温される。したがって、この発明によれば、充電開始後、蓄電装置の充電特性が速やかに上昇し、車両外部の電源から蓄電装置を短時間で充電することができる。図面の簡単な説明

図 1は、この発明による電動車両への電力供給システムの全体図である。図 2は、実施の形態 1による電動車両の全体プロック図である。

図 3は、図 2に示すコンバータの概略構成図である。

図 4は、図 2に示すインバータの概略構成図である。

図 5.は、図 2に示すインバータ E C Uの機能ブロック図である。

図 6は、図 4に示すインバータおよびモータジェネレータの零相等価回路を示す。

i 7は、図 2に示すコンバータ E C Uの機能ブロック図である。

図 8は、図 7に示す目標値設定部の機能ブロック図である。

図 9は、充電ステーションから蓄電装置の充電時に蓄電装置の昇温制御を実行するときのユンバータに対する電力指令^ Sを示した第 1の図である。

図 1 0は、充電ステーションから蓄電装置の充電時に蓄電装置の昇温制御を実行するときのコンバ一タに対する電力指令を示した第 2の図である。

図 1 1は、図 2に示すコンバータ E C Uの制御構造を示すフローチャートである。

図 1 2は、実施の形態 2におけるコンバータ E C Uの機能プロック図である。図 1 3は、図 1 2に示す目標値設定部の機能ブロック図である。

図 1 4は、実施の形態 2において、充電ステーションから蓄電装置の充電時に蓄電装置の昇温制御を実行するときのコンバータに対する電力指令値を示した図である。

図 1 5は、実施の形態 2におけるコンバータ E C Uの制御構造を示すフローチヤートである。

図 1 6は、実施の形態 3による電動車両の全体ブロック図である。

図 1 7は、図 1 6に示すコンバータ E C Uの機能ブロック図である。

図 1 8は、充電専用コンバータが設けられた電動車両の全体プロック図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、この発明による電動車両への電力供給システムの全体図である。図 1 を参照して、電力供給システム 200は、電動車両 100と、充電ケーブル 1 1 0と、充電ステーション 120と、住宅 1 30と、系統電源 140とを備える。電動車両 100は、充電可能な複数の蓄電装置を直流電源として搭載し、複数の蓄電装置からの電力を用いて電動機により車両の駆動力を発生する。また、電動車両 100は、充電ケーブル 1 10を用いて充電ステーシヨン 120に電気的に接続可能である。そして、電動車両 100は、後述の方法により、充電ステーシヨン 120から充電ケーブル 1 10を介して電力の供給を受け、複数の蓄電装置を充電することができる。

充電ケーブル 1 10は、電動車両 100に搭載された複数の蓄電装置を充電ステーション 120から充電するための電力線である。充電ステ一ション 120は、系統電源 140から供給される電力を住宅 130から受け、充電ケーブル 1 10 によって接続された電動車両 100へ電力を供給する。住宅 130は、系統電源 140から受ける電力の一部を充電ステーション 120へ供給する。

図 2は、実施の形態 1による電動車両の全体ブロック図である。図 2を参照して、電動車両 100は、電源システム 1と、駆動力発生部 3と、電力入力線 AC L 1 , ACL 2と、 ACポート 38と、コネクタ 40とを備える。

駆動力発生部 3は、インバータ 30— 1， 30— 2と、モータジェネレータ M G 1 , MG 2と、動力伝達機構 34と、駆動軸 3 6と、インバータ E CU (Electronic Control Unit) 32とを含む。

インバータ 30— 1, 30— 2は、互いに並列して主正母線 MP Lおよび主負母線 MNLに接続される。そして、インバータ 30— 1， 30— 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ェネレータ MG 1, MG2へ出力する。また、インバータ 30— 1, 30— 2は、それぞれ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 1へ出力する。

モータジェネレータ MG 1 , MG2は、それぞれインバータ 30 _ 1 , 30— 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 MG 1， MG2は、外部からの回転力を受けて交流電力を発生する。モータジェネレータ MG 1， MG2は、たとえば、永久磁石が埋設されたロータと Y 結線された 3相コイルを有するステータと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 MG 1， MG2は、動力伝達機構 34と連結され、動力伝達機構 34にさらに連結される駆動軸 36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 MG 1， MG2は、動力伝達機構 34または駆動軸 36を介してェンジン（図示せず）にも連結される。そして、インバータ ECU 32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 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 , MG 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ちょレヽ。

電力入力線 AC L 1は、モータジェネレータ MG 1の中性点 N 1を ACポート 38と電気的に接続する。電力入力線 AC L 2は、モータジェネレータ MG 2の中性点 N 2を ACポート 38と電気的に接続する。

ACポート 38は、電力入力線 ACL l, ACL 2とコネクタ 40との接続ノ切離しを行なうリレーと、コネクタ 40から入力される電力（交流電力）の電圧 V A Cおよび電流 I A Cをそれぞれ検出するための電圧センサぉよび電流センサとを含む（いずれも図示せず）。そして、 ACポート 38は、検出した電圧 V A Cおよび電流 I ACをインバ一タ ECU32へ出力する。

コネクタ 40は、充電ステーション 120 (図 1) から供給される交流電力を入力するための入力端子であり、コネクタ 40から入力される交流電力は、 AC ポート 38および電力入力線 AC L 1， ACL 2を介してモータジェネレータ M G l， 1^^2の中性点？^1, N 2に与えられる。

インバータ ECU32は、図示されない各センサから送信された信号、走行状況およびアクセル開度などに基づいて、モータジェネレータ MG 1 , MG2のトルク目標値 TR 1, TR 2および回転数目標値 MRN 1， MRN2を算出する。そして、インバータ ECU 32は、モータジェネレータ MG 1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および回転数目標値 MR N 1となるように駆動信号 PWI 1を生成してインバータ 30— 1を制御する。また、インバータ ECU 32は、モータジェネレータ 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 2および回転数目標値 MR N 2となるように駆動信号 PWI 2を生成してインバ一タ 30— 2を制御する。なお、インバータ ECU 32は、算出したトルク目標値 TR 1， TR 2および回転数目標値 MRN 1， MRN2を電源システム 1のコンバータ ECU 2 (後述）へ出力する。

また、インバータ ECU 32は、充電ステーション 120から蓄電装置 6— 1， 6-2 (後述）の充電時、電圧 VACおよび電流 I ACに基づいて、モータジェネレータ MG 1, MG2の中性点N1, N 2に与えられる交流電力を直流電力に変換して電源システム 1へ出力するように、後述の方法によりインバータ 30— 1, 30— 2を制御する。なお、インバータ ECU 32は、充電電力の目標値を示す充電電力指令値 P Bを電源システム 1のコンバータ ECU 2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 ECU 2と、電池 ECU 4と、電流センサ 10— 1, 10— 2と、電圧センサ 12— 1 , 1 2-2, 18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、ニッケル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。蓄電装置 6— 1は、正極線 P L 1および負極線 NL 1を介してコンバータ 8— 1に接続される。蓄電装置 6— 2は、正極線 P L 2および負極線 NL 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の少なくとも一方を電気二重層キャパシタで構成してもよレ、。

コンバ一タ 8— 1は、蓄電装置 6— 1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 1に基づいて、蓄電装置 6— 1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。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 MP Lおよび主負母線 MNL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 MNL間の電圧値 Vhを検出し、その検出結果をコンバータ ECU 2およびィンバータ ECU 32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 2では、電流センサ 10—1, 10— 2がそれぞれ正極線 PL 1， P L 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 NL 1， NL 2の電流を検出してもよい。電圧センサ 12— 1, 12— 2は、蓄電装置 6— 1の電圧値 Vb 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 ECU4へ出力する。温度センサ 14— 1， 14— 2は、蓄電装置 6_ 1内部の温度 Tb 1および蓄電装置 6— 2内部の温度 Tb 2をそれぞれ検出し、その検出結果を電池 ECU4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— 1からの温度 Tb 1に基づいて、蓄電装置 6— 1の SOCを示す状態量 SOC 1を算出し、その算出した状態量 S OC 1を温度 Tb 1とともにンバータ ECU 2へ出力する。

また、電池 ECU 4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 Sひ C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 1, 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 ECU 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 T b 1 , T b 2 および状態量 SOC 1, SOC 2、ならびにインバータ ECU 32からのトルク目標値 TR 1, TR2、回転数目標値 MRN l, MRN 2および充電電力指令値 PB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 , PWC2を生成する。そして、コンバータ ECU2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 3は、図 2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の構成について説明する。図 3を参照して、コンバータ 8— 1は、チヨッパ回路 44_ 1と、正母線 LN 1 Aと、負母線 LN 1 Cと、配線 LN 1 B と、平滑コンデンサ C 1とを含む。チヨッパ回路 44一 1は、トランジスタ Q 1 A， Q 1 Bと、ダイオード D 1A， D I Bと、インダクタ L 1とを含む。

正母線 LN 1A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 Q 1A, 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。ダイオード D 1 A, D 1 Bは、それぞれトランジスタ Q 1 A， 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 LN 1 Bは、一方端が正極線 P L 1に接続され、他方端がインダクタ 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 L N 1 Bおよび負母線 L N 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 44— 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。 '

図 4は、図 2に示したインバータ 30— 1， 30— 2の概略構成図である。図 4を参照して、インバータ 30— 1は、 U相アーム U l、 V相アーム V Iおよび W相アーム W1を含む。 U相アーム U l、 V相アーム V 1および W相アーム W 1 は、主正母線 MP Lと主負母線 MNLとの間に並列に接続される。 U相アーム U 1は、直列に接続されたトランジスタ Q 1 1, Q 12からなり、 V相アーム V I は、直列に接続されたトランジスタ Q 1 3, Q 14からなり、 W相アーム W1は、直列に接続されたトランジスタ Q 1 5, Q 16力ら成る。トランジスタ Q l l〜 Q16には、それぞれダイオード D 1 1〜D 16が逆並列に接続される。そして、 U相アーム U 1、 V相アーム V 1および W相アーム W1における上下アームの接続ノードに、モータジェネレータ MG 1の 3相コイル 41の U, V， W各相コィルがそれぞれ接続される。

インバータ 30— 2は、 U相アーム U2、 V相アーム V 2および W相アーム W 2を含む。インバ一タ 30— 2の構成はインバータ 30— 1と同様であるので、ィンバータ 30— 2の構成の詳細な説明は省略する。

そして、上述のように、モータジェネレータ MG 1の 3相コイル 41の中性点 N 1に電力入力線 ACL 1が接続され、モータジェネレータ MG 2の 3相コイル 42の中性点 N 2に電力入力線 AC L 2が接続される。

図 5は、図 2に示したインバータ ECU 32の機能ブロック図である。図 5を参照して、インバータ ECU 32は、第 1のインバータ制御部 46と、第 2のィンパータ制御部 48と、充電制御部 50とを含む。第 1のインバータ制御部 46 は、モータジェネレータ MG 1のトルク目標値 TR 1、モータ電流 MCRT 1およびロータ回転位置 0 1ならびに電圧センサ 18からの電圧値 Vhに基づいて、モータジェネレータ MG 1を駆動するための信号 PWI 1を生成し、その生成した信号 PWI 1をインバータ 30— 1へ出力する。なお、モータ電流 MCRT 1 およびロータ回転位置 0 1の各々については、図示されないセンサによって検出される。

第 2のインバータ制御部 48は、モータジェネレータ MG 2のトルク目標値 T R 2、モータ電流 MCRT 2およびロータ回転位置 02ならびに電圧値 Vhに基づいて、モータジェネレータ MG 2を駆動するための信号 PW I 2を生成し、その生成した信号 PWI 2をインバータ 30— 2へ出力する。なお、モータ電流 M CRT 2およびロータ回転位置 0 2の各々については、図示されないセンサによつて検出される。

ここで、第 1および第 2のインバータ制御部 46, 48は、充電ステーション 120 (図 1) から蓄電装置 6— 1, 6-2 (図 2) の充電が行なわれるとき、充電制御部 50からの零相電圧指令 AC 1， AC 2に基づいて信号 PW I 1， P W I 2をそれぞれ生成し、その生成した信号 PWI 1， PWI 2をそれぞれインバータ 30— 1， 30— 2へ出力する。

充電制御部 50は、充電ステーション 120から蓄電装置 6— 1， 6— 2への充電が指示されていることを示す外部充電フラグ CHRGがオンしているとき、 ACポート 38からの電圧 VACおよび電流 I ACに基づいて、 3相コイル 41， 42およびインバータ 30— 1， 30-2を単相 PWMコンバータとして動作させるための零相電圧指令 AC 1， AC 2を生成し、その生成した零相電圧指令 A C 1 , AC 2をそれぞれ第 1および第 2のインバータ制御部 46， 48へ出力する。また、充電制御部 50は、充電ステーションからの充電電力の目標値を示す充電電力指令値 PB (負値) をコンバータ ECU 2へ出力する。

図 6は、図 4に示したインバータ 30— 1， 30— 2およびモータジエネレータ MG 1, MG 2の零相等価回路を示す。三相ブリッジ回路から成る各インバータ 30— 1, 30— 2においては、 6個のトランジスタのオン Zオフの組合わせは 8パターン存在する。その 8つのスィツチングパターンのうち 2つは相間電圧が零となり、そのような電圧状態は零電圧ベクトルと称される。零電圧ベクトルについては、上アームの 3つのトランジスタは互いに同じスイッチング状態（全てオンまたはオフ）とみなすことができ、また、下アームの 3つのトランジスタも互いに同じスイッチング状態とみなすことができる。したがって、この図 6では、インバ一タ 30— 1の上アームの 3つのトランジスタは上アーム 30— 1 A としてまとめて示され、インバータ 30— 1の下アームの 3つのトランジスタは下アーム 30— 1 Bとしてまとめて示されている。同様に、インバータ 30— 2 の上アームの 3つのトランジスタは上アーム 30— 2 Aとしてまとめて示され、インバータ 30— 2の下アームの 3つのトランジスタは下アーム 30— 2Bとしてまとめて示されている。

図 6に示されるように、この零相等価回路は、電力入力線 ACL 1， AC L 2 を介して中性点 N 1 , N 2に与えられる単相交流電力を入力とする単相 PWMコンバータとみることができる。そこで、インバータ 30— 1， 30— 2の各々において零電圧ベクトルを変化させ、インバータ 30 _ 1， 30— 2を単相 PWM コンバータの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って、電力入力線 AC L 1， AC L 2から入力される交流電力を直流電力に変換して主正母線 MP Lおよび主負母線 MNLへ出力することができる。

図 7は、図 2に示したコンバータ ECU 2の機能ブロック図である。図 7を参照して、コンバータ E C U 2は、目標値設定部 52と、電流制御部 54— 1と、電圧制御部 54— 2とを含む。

電流制御部 54— 1は、目標値設定部 52からの目標電流 I R 1に基づいてコンバータ 8— 1を電流制御する。電流制御部 54 _ 1は、減算部 56— 1, 60 — 1と、 P I制御部 58— 1と、変調部 62 _ 1とを含む。減算部 56— 1は、目標電流 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 58一 1 へ出力する。 P I制御部 58— 1は、減算部 56— 1の出力に基づいて比例積分演算を行ない、その演算結果を減算部 60— 1へ出力する。減算部 60— 1は、電圧値 Vb 1ノ目標電圧 VR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 58— 1の出力を減算し、その演算結果を変調部 62— 1へ出力する。なお、この減算部 60— 1における入力項（電圧値 Vb 1 目標電圧 VR) は、コンバータ 8— 1の理論昇圧比に基づく電圧 FF (フィードフォワード）捕償項である。

変調部 62— 1は、減算部 60— 1からの出力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 PWM (Pulse Width Modulation) 信号を生成し、その生成した PWM信号を駆動信号 PWC 1としてコンバータ 8 一 1のトランジスタ Q 1 A， Q 1 Bへ出力する。

電圧制御部 54— 2は、目標値設定部 52からの目標電圧 VRに基づいてコンバータ 8— 2を電圧 FB (フィードバック）制御する。電圧制御部 54— 2は、減算部 56— 2, 60— 2と、 P I制御部 58— 2と、変調部 62— 2とを含む < 減算部 56— 2は、目標電圧 VRから電圧値 Vhを減算し、その演算結果を P I 制御部 58— 2へ出力する。 P I制御部 58— 2は、減算部 56— 2の出力に基づいて比例積分演算を行ない、その演算結果を減算部 60— 2へ出力する。減算部 60— 2は、電圧値 Vb 2/目標電圧 VR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 58— 2の出力を減算し、その演算結果を変調部 6 2— 2へ出力する。なお、この減算部 60— 2における入力項（電圧値 Vb 2Z 目標電圧 VR) は、コンバータ 8— 2の理論昇圧比に基づく電圧 FF補償項である。

変調部 62— 2は、減算部 60— 2からの出力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 PWM信号を生成し、その生成した PWM信号を駆動信号 PWC 2としてコンバータ 8— 2のトランジスタ Q 2 A, Q2Bへ出力する。

目標値設定部 52は、外部充電フラグ CHRGがオフしているとき、トゾレク目標値 TR 1， TR 2および回転数目標値 MRN 1， MRN2に基づいて、電流値 I b 1の目標電流 I R 1および電圧値 Vhの目標電圧 VRを生成し、その生成した目標電流 I R 1および目標電圧 V Rをそれぞれ電流制御部 54 _ 1および電圧制御部 54— 2へ出力する。

また、目標値設定部 52は、外部充電フラグ CHRGがオンしているとき、すなわち、充電ステーション 120から蓄電装置 6— 1， 6— 2への充電が行なわれるときは、充電ステーション 120からの充電電力の目標値を示す充電電力指令値 PBに基づいて目標電流 I R 1および目標電圧 VRを生成し、その生成した目標電流 I R 1および目標電圧 V Rをそれぞれ電流制御部 54— 1および電圧制御部 54— 2へ出力する。

ここで、目標値設定部 52は、蓄電装置 6— 1, 6— 2の温度 Tb l, Tb 2 に基づいて、蓄電装置 6— 1 , 6-2を昇温する昇温制御を実行するか否かを判定する。そして、昇温制御の実行時、目標値設定部 52は、充電電力指令値 PB、温度 Tb l, T b 2および状態量 SOC 1， SOC 2に基づいて、充電ステ一シヨン 120から蓄電装置 6 _ 1, 6— 2への充電を実行しつつ蓄電装置 6— 1， 6— 2間で電力を授受するための目標電流 I R 1および目標電圧 VRを生成し、その生成した目標電流 I R 1および目標電圧 VRをそれぞれ電流制御部 54- 1 および電圧制御部 54— 2へ出力する。

図 8は、図 7に示した目標値設定部 52の機能ブロック図である。図 8を参照して、目標値設定部 52は、電力指令生成部 64と、昇温用電力指令生成部 66 と、加算部 68と、除算部 70と、電圧指令生成部 72とを含む。

電力指令生成部 64は、外部充電フラグ CHRGがオフのとき、トルク目標値 TR 1, TR 2および回転数目標値 MRN 1 , MR N 2に基づいて車両要求パヮ一を算出し、その算出した車両要求パワーに基づいて、蓄電装置 6— 1が分担する電力の目標値を示す電力指令値 PB 1を算出する。

また、電力指令生成部 64は、外部充電フラグ CHRGがオンのとき、充電電力指令 ί直 P Bに基づいて、充電ステーション 1 20から蓄電装置 6— 1への充電電力の目標値を示す電力指令値 PB 1を算出する。

昇温用電力指令生成部 66は、外部充電フラグ CHRGがオンしており、かつ、蓄電装置 6— 1， 6— 2の温度 Tb l, T b 2の一方または双方が規定値よりも低いとき、蓄電装置の昇温を目的として、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 MNLを介して蓄電装置 6— 1， 6 _ 2間で電力を授受するための昇温用電力指令値 Pを生成する。ここで、充電ステーション 12 0から蓄電装置 6— 1, 6— 2の充電を行ないつつ蓄電装置 6_ 1， 6— 2間で電力を授受する必要があるところ、昇温用電力指令生成部 66は、蓄電装置 6— 1， 6— 2間での電力授受の際に受電側となる蓄電装置の入力電力がその蓄電装置の許容入力電力となるように、充電電力指令値に基づいて昇温用電力指令値 P を生成する。

加算部 68は、電力指令生成部 64からの電力指令値 PB 1に昇温用電力指令生成部 66からの昇用電力指令値 Pを加算し、その演算結果をコンバータ 8— 1 (電流制御系）に対する電力指令値 PR 1として出力する。そして、除算部 7 0は、加算部 68からの電力指令値 PR 1を電圧値 Vb 1で除算し、その演算結果を電流制御部 54— 1の目標電流 I R 1として出力する。

一方、昇温用電力指令生成部 66は、外部充電フラグ CHRGがオフのときは、昇温用電力指令値 Pを 0とする。なお、外部充電フラグ CHRGがオフのときにも昇温用電力指令値 Pを生成することにより、充電ステーション 120からの充電が行なわれていないときにも蓄電装置の昇温制御を実行することができる。電圧指令生成部 72は、外部充電フラグ CHRGがオフのとき、トルク目標値 TR 1 , TR 2および回転数目標値 MRN 1 , MR N 2に基づいて、電圧値 V h の目標値を示す目標電圧 VRを生成する。また、電圧指令生成部 72は、外部充電フラグ CHRGがオンのときは、予め設定された規定値を目標電圧 VRとして出力する。

図 9, 10は、充電ステーション 1 20から蓄電装置 6— 1， 6^2の充電時に蓄電装置 6— 1， 6 _ 2の昇温制御を実行するときのコンバータ 8— 1に対する電力指令値を示した図である。図 9は、コンバータ 8— 1 (電流制御）に対応の蓄電装置 6— 1が受電側となるときの電力指令値を示し、図 10は、蓄電装置 6 - 1が授電側となるときの電力指令値を示す。

図 9を参照して、充電ステーション 1 20から蓄電装置 6— 1への充電電力の目標値を示す電力指令値 PB 1は、入力される交流電力に応じて変動する。そして、昇温用電力指令生成部 66 (図 8) は、この充電電力指令値に基づいて昇温用電力指令値 Pを生成する。具体的には、昇温用電力指令生成部 66は、受電側の蓄電装置 6— 1の許容入力電力 P lma xから電力指令値 PB 1を差引いた値を昇温用電力指令値 Pとして生成する。

そうすると、コンバータ 8— 1に対する電力指令値 PR 1は、電力指令値 PB 1に昇温用電力指令値 Pを加算したものであるから、蓄電装置 6— 1の許容入力電力 P ima Xとなる。言い換えると、昇温用電力指令生成部 66は、受電側の蓄電装置 6— 1が入力可能な範囲で蓄電装匱 6— 2力ら蓄電装置 6— 1へ最大の電力が授受されるように、充電電力指令値（PB 1) に基づいて昇温用電力指令値 Pを生成する。これにより、蓄電装置 6_ 1, 6 _ 2を速やかに昇温することができる。

なお、許容入力電力 P 1 ma Xについては、たとえば、蓄電装置 6— 1の SO Cおよび温度ごとに規定が設定されたテーブルを用いて、状態量 SOC 1および温度 Tb 1に基づいて許容入力電力 P lma xを決定することができる。あるいは、蓄電装置 6— 1の電圧値 Vb 1が上限値となるような蓄電装置 6— 1の入力電力を算出し、その算出された入力電力を許容入力電力 P lma Xとしてもよレ、。

一方、図 10を参照して、蓄電装置 6— 1が授電側のときは、昇温用電力指令生成部 66は、受電側の蓄電装置 6— 2の許容入力電力 P 2 m a Xから蓄電装置 6— 2への充電電力（PB— PB 1) を差引いた値について符号を反転した値を昇温用電力指令値 Pとして生成する。

そうすると、受電側の蓄電装置 6— 2には、蓄電装置 6— 2への充電電力（P B-PB 1) に値（一 P) で示される電力を加算した電力、すなわち許容入力電力 P 2ma Xに相当する電力が供給される。

なお、コンバータ 8— 1に対する電力指令値 PR 1は、電力指令値 PB 1に昇温用電力指令値 Pを加算したものであるから、許容入力電力 P 2ma xの符号を反転した値から充電電力指令値 P Bを差引いた値となる。

すなわち、昇温用電力指令生成部 66は、受電側の蓄電装置 6— 2が入力可能な範囲で蓄電装置 6— 1から蓄電装置 6— 2へ最大の電力が授受されるように、充電電力指令値（PB, PB 1) に基づいて昇温用電力指令値 Pを生成する。これにより、蓄電装置 6— 1， 6— 2を速やかに昇温することができる。

なお、許容入力電力 P 2m a Xについても、許容入力電力 P lma Xと同様に、蓄電装置 6— 2の S O Cおよび温度ごとに規定値が設定されたテーブルを用いて決定してもよいし、蓄電装置 6— 2の電圧値 V b 2が上限値となるような蓄電装置 6 _ 2の入力電力を算出して許容入力電力 P 2ma Xとしてもよレ、。

図 1 1は、図 2に示したコンバータ ECU 2の制御構造を示すフローチヤ一トである。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の成立時にメインルーチンから呼出されて実行される。

図 1 1を参照して、コンバータ ECU2は、外部充電フラグ CHRGがオンしているか否かをチェックする（ステップ S 10) 。外部充電フラグ CHRGがォンのとき（ステップ S 10において YE S) 、コンバータ ECU 2は、充電ステーシヨン 120からの充電電力の目標値を示す充電電力指令値 PBに基づいて、蓄電装置 6— 1への充電電力指令値 (PB 1) を算出する（ステップ S 20) 。次いで、コンバータ ECU 2は、蓄電装置の温度 Tb 1または Tb 2が予め設定されたしきい温度 T t h (たとえば一 10°C) よりも低いか否かを判定する (ステップ S 30) 。コンバータ ECU 2は、温度 T b 1 , 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（ステップ S 30において NO) 、ステップ S 70へ処理を移行する。

ステップ S 30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 30において YE S) 、コンバータ ECU2は、蓄電装置 6— 1， 6— 2の昇温制御を実行するため、充電電力指令直 (P B, P B 1) に基づいて昇温用電力指令値 Pを生成する（ステップ S40) 。具体的には、コンバータ ECU 2は、たとえば状態量 SOC l， SOC2の少ない方の蓄電装置を昇温制御における受電側に決定し、次式に基づいて昇温用電力指令値 P を算出する。

P = P lma x-PB l ：蓄電装置 6— 1が受電側のとき

P = - (P 2ma X - (PB— PB 1) ) ：蓄電装置 6— 2が受電側のときそして、コンバータ ECU 2は、蓄電装置 6— 1への充電電力指令値（PB 1) に昇温用電力指令値 Pを加算して、コンバータ 8— 1 (電流制御系）に対する電力指令値 PR 1を算出する（ステップ S 50) 。

電力指令値 PR 1が算出されると、コンバータ ECU 2は、電力指令値 PR 1 を蓄電装置 6— 1の電圧値 Vb 1で除算して目標電流 I R 1を算出する（ステツプ S 70) 。さらに、コンバータ ECU 2は、目標電圧 VRを算出する（ステツプ S 80) 。そして、コンバータ ECU 2は、目標電流 I R 1に基づいてコンパータ 8— 1を電流制御し、目標電圧 VRに基づいてコンバータ 8— 2を電圧制御する（ステップ S 90) 。

一方、ステップ S 10において外部充電フラグ CHRGがオフのときは（ステップ S 10において NO) 、コンバータ ECU 2は、トルク目標値 TR 1, TR 2および回転数目標値 MRN 1， MRN2に基づいて、コンバータ 8— 1 (電流制御系）に対する電力指令値 PR Γを算出する（ステップ S 60) 。そして、コンバータ ECU 2は、ステップ S 70へ処理を移行する。

以上のように、この実施の形態 1においては、充電ステーション 120から蓄電装置 6— 1， 6— 2の充電時、蓄電装置 6_ 1, 6— 2の温度が低い場合には、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 を昇温する昇温制御を実行する。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の充電開始後、蓄電装置 6— 1 , 6-2の充電特性が速やかに上昇し、蓄電装置 6— 1, 6— 2を短時間で充電することができる。

また、この実施の形態 1においては、コンバータ ECU 2は、充電ステーション 120からの充電電力に基づいて、昇温制御において受電側の蓄電装置の入力電力が最大の許容入力電力となるように、蓄電装置 6— 1, 6— 2間で授受する電力を決定する。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を最短時間で昇温することができる。

[実施の形態 2]

実施の形態 2では、コンバータ 8— 1, 8— 2の双方とも電流制御される構成が示される。この実施の形態 2による電動車両の全体構成は、図 2に示した電動車両 100と同じである。

図 12は、実施の形態 2におけるコンバータ ECU 2 Aの機能プロック図である。図 1 2を参照して、コンバータ ECU 2 Aは、目標値設定部 52 Aと、電流制御部 54— 1, 54— 2Aとを含む。

電流制御部 54— 2 Aは、目標値設定部 52 Aからの目標電流 I R 2に基づいてコンバータ 8— 2を電流制御する。電流制御部 54— 2 Aは、減算部 74， 6 0— 2と、 P I制御部 76と、変調部 62— 2とを含む。減算部 74は、目標電流 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 76へ出力する。 P I制御部 76は、減算部 74の出力に基づいて比例積分演算を行ない、その演算結果を減算部 60— 2へ出力する。なお、減算部 60— 2および変調部 62— 2については、図 7で説明したとおりである。

目標値設定部 52 Aは、外部充電フラグ CHRGがオフしているとき、トルク目標値 TR 1， TR 2および回転数目標値 MRN 1 , MR Ν 2に基づいて、電流値 I b l， I b 2の目標電流 I R 1， I R 2をそれぞれ生成し、その生成した目標電流 I R 1， I R 2をそれぞれ電流制御部 54— 1， 54— 2 Aへ出力する。また、目標値設定部 52Aは、外部充電フラグ CHRGがオンしているとき、すなわち、充電ステーション 120から蓄電装置 6— 1 , 6— 2への充電が行なわれるときは、充電電力指令値 PBに基づいて目標電流 I R 1, I R 2を生成し、その生成した目標電流 I R 1， I R 2をそれぞれ電流制御部 54— 1， 54-2 Aへ出力する。

ここで、目標値設定部 52 Aは、温度 Tb 1, Tb 2に基づいて蓄電装置の昇温制御を実行するか否かを判定する。そして、昇温制御の実行時、目標値設定部 52 Aは、充電電力指令値 PB、温度 Tb l， T b 2および状態量 SOC 1， S OC 2に基づいて、充電ステーション 120から蓄電装置 6— 1 , 6— 2への充電を実行しつつ蓄電装置 6— 1， 6 _ 2間で電力を授受するための目標電流 I R 1, I R2を生成し、その生成した目標電流 I R 1， I R 2をそれぞれ電流制御部 54—1， 54— 2 Aへ出力する。

図 13は、図 12に示した目標値設定部 52 Aの機能ブロック図である。図 1 3を参照して、目標値設定部 52 Aは、電圧指令生成部 72と、減算部 78と、 P I制御部 80と、加算部 82, 86, 90と、分配部 84と、昇温用電力指令生成部 66 Aと、除算部 88, 92とを含む。

電圧指令生成部 72は、主正母線 MP Lおよび主負母線 MN L間の電圧値 V h の目標値を示す目標電圧 VRを生成する。なお、電圧指令生成部 72については、図 8で説明したとおりである。

減算部 78は、目標電圧 VRから電圧値 Vhを減算し、その演算結果を P I制御部 80へ出力する。 P I制御部 80は、減算部 78の出力に基づいて比例積分演算を行ない、その演算結果を加算部 82へ出力する。加算部 80は、充電ステーシヨンからの充電電力の目標値を示す充電電力指令値 PBに P I制御部 80の出力を加算し、その演算結果を分配部 84へ出力する。

分配部 84は、所定の分配比 α (0≤α≤ 1) に従って、コンバータ 8— 1に対する電力指令値 PB 1およびコンバータ 8— 2に対する電力指令値 ΡΒ 2に加算部 82からの出力を分配し、その電力指令値 PB 1, PB 2をそれぞれ加算部 86, 90へ出力する。なお、分配比 _αは、たとえば、車両の走行時は、モータジェネレータ MG1， MG 2の要求パワーに基づいて決定することができ、充電ステーション 120からの充電時は、蓄電装置 6— 1， 6— 2の SOCに基づいて決定することができる。

昇温用電力指令生成部 66 Aは、外部充電フラグ CHRGがオンしており、かつ、蓄電装置 6— 1， 6— 2の温度 Tb l， T b 2の一方または双方が規定値よりも低いとき、昇温用電力指令値 Pを生成する。ここで、昇温用電力指令生成部 66 Aは、蓄電装置 6— 1 , 6-2間での電力授受の際に受電側となる蓄電装置の入力電力がその蓄電装置の許容入力電力となるように、充電電力指令値（PB 1， PB 2) に基づいて昇温用電力指令値 Pを生成する。そして、昇温用電力指令生成部 66 Aは、その生成した昇温用電力指令値 Pを加算部 86へ出力するとともに、昇温用電力指令値 Pの符号を反転した指令値（一 P) を加算部 90へ出力する。

加算部 86は、分配部 84からの電力指令値 PB 1に昇温用電力指令生成部 6 6 Aからの昇温用電力指令値 Pを加算し、その演算結果をコンバータ 8— 1に対する電力指令値 PR 1として出力する。また、加算部 90は、分配部 84からの電力指令値 PB 2に昇温用電力指令生成部 66 Aからの指令値（― P) を加算し、その演算結果をコンバータ 8— 2に対する電力指令値 PR 2として出力する。そして、除算部 88は、加算部 86からの電力指令値 PR 1を電圧値 Vb 1で除算し、その演算結果を電流制御部 54— 1の目標電流 I R 1として出力する。また、除算部 92は、加算部 90からの電力指令値 PR 2を電圧値 Vb 2で除算し、その演算結果を電流制御部 54— 2 Aの目標電流 I R 2として出力する。図 14は、実施の形態 2において、充電ステーション 120から蓄電装置 6— 1, 6— 2の充電時に蓄電装置 6— 1, 6— 2の昇温制御を実行するときのコンバータに対する電力指令値を示した図である。なお、以下では、昇温制御について蓄電装置 6— 1が受電側となる場合について説明するが、蓄電装置 6— 2が受電側となる場合についても同様に説明できる。

図 14を参照して、充電ステーション 120から蓄電装置 6 _ 1 , 6— 2への充電電力の目標値を示す電力指令値 PB 1， PB 2は、入力される交流電力に応じて変動する。そして、昇温用電力指令生成部 66 A (図 1 3) は、受電側の蓄電装置 6— 1に対応する充電電力指令値（PB 1) に基づいて昇温用電力指令値 Pを生成する。具体的には、昇温用電力指令生成部 66 Aは、受電側の蓄電装置 6— 1の許容入力電力 P lma xから電力指令値 PB 1を差引いた値を昇温用電力指令値 Pとして生成する。

そうすると、コンバータ 8— 1に対する電力指令値 PR 1は、電力指令値 PB 1に昇温用霉カ指令値 Pを加算したものであるから、蓄電装置 6— 1の許容入力電力 P ima Xとなる。一方、コンバータ 8— 2に対する電力指令値 PR 2は、電力指令値 PB 2 (=PB-PB 1) に指令値（一 P) を加算したものであるから、 _P lma x + PBとなる。

このように、昇温用電力指令生成部 66 Aは、受電側の蓄電装置 6 - 1が入力可能な範囲で蓄電装置 6— 2から蓄電装置 6— 1へ最大の電力が授受されるように、充電電力指令値（PB 1) に基づいて昇温用電力指令値 P，一 Pを生成する。これにより、蓄電装置 6— 1， 6— 2を速やかに昇温することができる。

なお、昇温制御において蓄電装置 6— 1， 6— 2のいずれを受電側とするかは、状態量 SOC 1， SOC 2の少ない方の蓄電装置を受電側とすればよい。

図 15は、実施の形態 2におけるコンバータ ECU 2 Aの制御構造を示すフロ一チャートである。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の成立時にメィンルーチンから呼出されて実行される。

図 15を参照して、コンバータ ECU2Aは、外部充電フラグ CHRGがオンしているか否かをチェックする（ステップ S 1 10) 。外部充電フラグ CHRG がオンのとき（ステップ S 1 10において YES) 、コンバータ ECU2Aは、目標電圧 VR (電圧 FF項用）を算出する（ステップ S 120) 。さらに、コンバータ ECU 2 Aは、充電ステーション 120からの充電電力の目標値を示す充電電力指令値 PBおよぶ分配比ひに基づいて、蓄電装置 6— 1， 6 _ 2への充電電力指令値（PB 1, PB 2) を算出する（ステップ S 130) 。

次いで、コンバータ ECU2Aは、蓄電装置の温度 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 140) 。コンバータ ECU 2 Aは、温度 Tb l， 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 140において NO) 、ステップ S I 90へ処理を移行する。

ステップ S 140において温度 T b 1または T b 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 140において YE S) 、コンバータ ECU2 Aは、蓄電装 ft6— 1, 6 _ 2の昇温制御を実行するため、充電電力指令値（P B 1, PB 2) に基づいて昇温用電力指令値 Pを生成する（ステップ S 1 50) 。具体的には、コンバータ ECU2Aは、たとえば状態量 SOC 1, SOC 2の少ない方の蓄電装置を昇温制御における受電側に決定し、次式に基づいて昇温用電力指令値 Pを算出する。

P = P lma x-PB l ：蓄電装置 6— 1が受電側のとき

P = - (P 2ma χ-ΡΒ 2) ：蓄電装置 6— 2が受電側のとき

そして、コンバータ ECU 2 Αは、蓄電装置 6— 1への充電電力指令値（PB 1) に昇温用電力指令値 Pを加算して、コンバータ 8— 1に対する電力指令値 P R 1を算出する（ステップ S 160) 。また、コンバータ ECU 2 Aは、蓄電装置 6— 2への充電電力指令値（PB 2) に昇温用電力指令値 Pの符号を反転した指令値（一 P) を加算して、コンバータ 8— 2に対する電力指令値 PR 2を算出する（ステップ S 170) 。

電力指令値 PR 1， PR 2が算出されると、コンバータ ECU2Aは、電力指令値 P R 1を蓄電装置 6— 1の電圧値 V b 1で除算して目標電流 I R 1を算出し、電力指令値 P R 2を蓄電装置 6— 2の電圧値 V b 2で除算して目標電流 I R 2を算出する（ステップ S 1 90) 。そして、コンバータ ECU 2 Aは、目標電流 I R l, I R 2に基づいてそれぞれコンバータ 8— 1, 8— 2を電流制御する（ステツプ S 200) 。

一方、ステップ S 1 10において外部充電フラグ CHRGがオフのときは（ステツプ S 1 10において NO) 、コンバータ ECU2Aは、トルク目標値 TR 1, TR 2および回転数目標値 MRN 1， MRN2に基づいて、目標電圧 VR (電圧 FF項用）および各コンバータ 8— 1， 8— 2に対する電力指令値 RR 1， PR 2を算出する（ステップ S 180) 。そして、ステップ S 1 90へ処理を移行する。

以上のように、コンバータ 8— 1， 8— 2の双方とも電流制御される実施の形態 2においても、実施の形態 1と同様の効果が得られる。

[実施の形態 3]

図 16は、実施の形態 3による電動車両の全体ブロック図である。図 16を参照して、この電動車両 100Aは、図 2に示した実施の形態 1による電動車両 1 00の構成において、電源システム 1に代えて電源システム 1 Aを備える。電源システム 1 Aは、電源システム 1の構成において、コンバータ 8— 2、電流センサ 10— 2および電圧センサ 1 2— 2を含まず、コンバータ ECU 2に代えてコンバータ ECU 2 Bを含む。すなわち、蓄電装置 6— 2は、主正母線 MP Lおよび主負母線 MNLに直接接続される.。なお、電動車両 10 OAのその他の構成は、電動車両 100と同じである。

図 17は、図 16に示したコンバータ ECU2Bの機能ブロック図である。図 17を参照して、コンバータ ECU 2 Bの構成は、電圧制御部 54— 2を備えていない点を除いて、図 7に示したコンバータ ECU 2と同じである。

この実施の形態 3においても、実施の形態 1と同様にコンバータ 8— 1が制御され（電流制御）、充電ステーション 120から蓄電装置 6— 1， 6— 2の充電時、蓄電装置の温度が低い場合には、蓄電装置間で電力を授受することにより蓄電装置を昇温する昇温制御を実行する。したがって、この実施の形態 3によっても、実施の形態 1と同様の効果が得られる。

また、この実施の形態 3によれば、実施の形態 1に比べてコンバータが少ない分、電動車両を低コスト化できる。

なお、上記の各実施の形態においては、モータジェネレータ MG 1 , MG2の中性点 Nl, N 2に充電ステーションからの交流電力を与え、モータジエネレータ MG 1， MG2およびインバータ 30— 1， 30— 2を用いて直流電力に変換して電源システム 1へ出力するものとしたが、充電ステーションからの交流電力を入力するための充電専用コンバータを別途設けてもよい。

図 18は、充電専用コンバータが設けられた電動車両の全体ブロック図である。図 18を参照して、この電動車両 100 Bは、図 2に示した実施の形態 1による電動車両 100の構成において、中性点 N l， N 2にそれぞれ接続される電力入力線 ACL 1， AC L 2を備えず、充電専用コンバータ 31をさらに備える。充電専用コンバータ 31は、 ACポート 38と主正母線 MP Lおよび主負母線 MNLとの間に配設される。充電専用コンバータ 31は、コネクタ 40から入力される交流電力を直流電力に変換して主正母線 M P Lおよび主負母線 MN Lへ出力す.る。

なお、特に図示しないが、実施の形態 2による電動車両や、図 17に示した実施の形態 3による電動車両 10 OAの構成において、中性点 N l, N 2にそれぞれ接続される電力入力線 AC L 1, ACL 2を備えずに充電専用コンバータ 31 を備えてもよい。

なお、上記の各実施の形態においては、電源システム 1, 1Aは、 2つの蓄電装置 6— 1， 6— 2を含むものとしたが、さらに多くの蓄電装置を備えてもよレ、。その場合、少なくとも一方がコンバータを有する 2つの蓄電装置を選択して、上述した手法により外部充電時の昇温制御を実現することができる。

また、上記においては、コンバータ ECU 2 (2 A, 2 B) およびインバータ ECU 32は、別々の ECUで構成するものとしたが、コンバータ ECU2 (2 A, 2 B) およびインバータ ECU32を 1つの ECUで構成してもよレヽ。

なお、上記において、モータジェネレータ MG 2は、この発明における「電動機」に対応し、電力入力線 ACL 1， ACL 2、 ACポート 38およびコネクタ 40は、この発明における「電力入力部」を形成する。また、インバータ 30— 1， 30— 2およびコンバータ 8— 1, 8— 2は、この発明における「電圧変換装置」を形成し、コンバータ ECU 2， 2 A, 2Bは、この発明における「制御装置」に対応する。

さらに、主正母線 MP Lおよび主負母線 MNLは、この発明における「電力線」に対応し、モータジェネレータ MG 1， MG2は、それぞれこの発明における「第 1の交流回転電機」および「第 2の交流回転電機」に対応する。また、さらに、インバータ ECU32は、この発明における「インバータ制御部」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 . 充電可能な複数の蓄電装置と、

前記複数の蓄電装置からの電力を用いて車両の駆動力を発生する電動機と、前記複数の蓄電装置を充電するための電力を車両外部の電源から受ける電力入力部と、

前記電力入力部および前記複数の蓄電装置に接続され、前記電力入力部から入力される電力を電圧変換して前記複数の蓄電装置へ出力するとともに、前記複数の蓄電装置間で電力を授受可能なように構成された電圧変換装置と、

前記電源から前記複数の蓄電装置の充電時、前記複数の蓄電装置間で電力を授受するように前記電圧変換装置を制御する制御装置とを備える電動車両。

2 . 前記制御装置は、前記電力入力部から入力される電力に基づいて、前記複数の蓄電装置間で授受する電力を決定する、請求の範囲 1に記載の電動車両。

3 . 前記制御装置は、前記複数の蓄電装置間で電力を授受する際に受電側となる蓄電装置の許容入力電力から、前記電力入力部から前記受電側の蓄電装置へ供給される電力を差引いた電力を前記複数の蓄電装置間で授受する電力とする、請求の範囲 2に記載の電動車両。

4 . 前記制御装置は、前記複数の蓄電装置のいずれかの温度が規定温度以下のとき、前記複数の蓄電装置間で電力を授受するように前記電圧変換装置を制御する、請求の範囲 1に記載の電動車両。

5 . 前記車両外部の電源は、商用交流電源であり、

前記電圧変換装置は、

前記商用交流電源からの交流電力を直流電力に変換する第 1の変換部と、前記第 1の変換部からの前記直流電力が出力される電力線と、

前記複数の蓄電装置に対応して設けられ、各々が前記電力線と対応の蓄電装置との間で電圧変換を行なう複数の第 2の変換部とを含む、請求の範囲 1から 4のいずれか 1項に記載の電動車両。

6 . 前記複数の蓄電装置は、第 1および第 2の蓄電装置を含み、

前記複数の第 2の変換部は、第 1および第 2のコンバータを含み、前記制御装置は、

前記第 1の蓄電装置の充放電電流が目標電流となるように前記第 1のコンバータを制御する電流制御部と、

前記電力線の電圧が目標電圧となるように前記第 2のコンバータを制御する電圧制御部とを含む、請求の範囲 5に記載の電動車両。

7 . 前記複数の蓄電装置は、第 1および第 2の蓄電装置を含み、

前記複数の第 2の変換部は、第 1および第 2のコンバータを含み、

前記制御装置は、

前記第 1の蓄電装置の充放電電流が第 1の目標電流となるように前記第 1のコンバータを制御する第 1の電流制御部と、

前記第 2の蓄電装置の充放電電流が第 2の目標電流となるように前記第 2のコンバータを制御する第 2の電流制御部とを含む、請求の範囲 5に記載の電動車両。

8 . 前記電動機は、星形結線された第 1の多相巻線を固定子卷線として含む第 1 の交流回転電機であり、

前記第 1の変換部は、

前記第 1の交流回転電機と、

星形結線された第 2の多相卷線を固定子巻線として含む第 2の交流回転電機と、前記第 1および第 2の交流回転電機にそれぞれ対応して設けられ、互いに並列して前記電力線に接続される第 1および第 2のィンバ一タと、

前記第 1および第 2のィンバータを制御するインバータ制御部とから成り、前記電力入力部は、前記商用交流電源からの交流電力を前記第 1の多相巻線の第 1の中性点および前記第 2の多相巻線の第 2の中性点に与え、

前記ィンバータ制御部は、前記第 1および第 2の中性点に与えられる交流電力を直流電力に変換して前記電力線へ出力するように前記第 1および第 2のインバータを制御する、請求の範囲 5に記載の電動車両。

9 . 電動車両に搭載された電圧変換装置の制御方法であって、

前記電動車両は、

充電可能な複数の蓄電装置と、

前記電力入力部および前記複数の蓄電装置に接続される前記電圧変換装置とを備え、

前記電圧変換装置は、前記電力入力部から入力される電力を電圧変換して前記複数の蓄電装置へ出力するとともに、前記複数の蓄電装置間で電力を授受可能なように構成され、

前記電圧変換装置の制御方法は、

前記電源から前記複数の蓄電装置の充電が要求されているか否かを判定する判定ステップと、

前記電源から前記複数の蓄電装置の充電が要求されているとき、前記電源から前記複数の蓄電装置の充電を行なうとともに前記複数の蓄電装置間で電力を授受するように、前記電圧変換装置を制御する制御ステップとを含む、電圧変換装置の制御方法。

1 0 . 前記電力入力部から入力される電力に基づいて、前記複数の蓄電装置間で授受する電力を決定する決定ステツプをさらに含み、

前記制御ステップにおいて、前記決定ステップにおいて決定された電力を前記複数の蓄電装賡間で授受するように前記電圧変換装置が制御される、請求の範囲 9に記載の電圧変換装置の制御方法。

1 1 . 前記決定ステップにおいて、前記複数の蓄電装置間で電力を授受する際に受電側となる蓄電装置の許容入力電力から、前記電力入力部から前記受電側の蓄電装置へ供給される電力を差引いた電力が、前記複数の蓄電装置間で授受する電力とされる、請求の範囲 1 0に記載の電圧変換装置の制御方法。

1 2 . 前記複数の蓄電装置のいずれかの温度が規定温度以下か否かを判定する温度判定ステップをさらに含み、

前記温度判定ステップにおいて前記複数の蓄電装置のいずれかの温度が前記規定温度以下であると判定されると、前記制御ステップにおいて、前記複数の蓄電装置間で電力を授受するように前記電圧変換装置が制御される、請求の範囲 9から 1 1のいずれか 1項に記載の電圧変換装置の制御方法。