WO2024084704A1 - バッテリ暖機方法、及び、バッテリ暖機装置 - Google Patents

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WO2024084704A1
WO2024084704A1 PCT/JP2022/039361 JP2022039361W WO2024084704A1 WO 2024084704 A1 WO2024084704 A1 WO 2024084704A1 JP 2022039361 W JP2022039361 W JP 2022039361W WO 2024084704 A1 WO2024084704 A1 WO 2024084704A1
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battery
mode
warm
heat
temperature
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PCT/JP2022/039361
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English (en)
French (fr)
Inventor
邦和 白井
Original Assignee
日産自動車株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
    • B60L58/27—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by heating

Definitions

  • the present invention relates to a battery warm-up method and a battery warm-up device. Regarding.
  • JP5849917B discloses a battery temperature control device that heats up an on-board battery by alternately repeating discharge control, which passes a d-axis current through the motor, and charge control, which returns the energy stored in the motor's windings to the battery.
  • warm-up methods that generate heat by repeatedly charging and discharging the battery
  • the current that can be passed during charging and discharging is limited to a small value in order to suppress electrodeposition during charging.
  • warm-up methods that generate heat by repeatedly charging and discharging the battery generate little heat, and it takes a long time to warm up the battery.
  • warming methods that use heat generated by the electric motor a considerable amount of heat is dissipated during transportation. Also, when the electric motor is cold, it is necessary to warm up the motor itself before the battery. In other words, warming methods that use heat generated by the electric motor can be energy inefficient.
  • the present invention aims to provide a battery warming method and a battery warming device that can warm up the battery in an electric vehicle in an energy-efficient and short time.
  • One aspect of the present invention is a battery warm-up method for warming up a battery in an electric vehicle when the temperature of a battery supplying power to an electric powertrain is lower than a predetermined temperature, or when the temperature of the battery is expected to become lower than the predetermined temperature.
  • This battery warm-up method has, as warm-up modes for warming up the battery, a first mode in which the battery is warmed up by heat generated by the battery itself, and a second mode in which the battery is warmed up by heat generated by the electric powertrain. Then, the first mode and the second mode are switched between before the battery temperature reaches the predetermined temperature.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an electric vehicle.
  • FIG. 2 is a graph showing a schematic transition of the d-axis voltage, the d-axis current, and the battery current in the first mode.
  • FIG. 3 is a graph showing a schematic transition of the d-axis voltage, the d-axis current, and the battery current in the second mode.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the warm-up control unit.
  • FIG. 5 is a graph showing a schematic change in the heat quantity and efficiency in each mode after the start of warm-up.
  • FIG. 6 is a graph showing the manner in which the warm-up mode is switched in the warm-up speed priority setting.
  • FIG. 7 is a graph showing the switching of the warm-up mode in the efficiency priority setting.
  • FIG. 8 is a flowchart relating to switching of the warm-up mode.
  • FIG. 9 is a flowchart relating to flow path control of the heat exchange medium.
  • FIG. 10 is a flowchart relating to the flow path control of the modified example.
  • FIG. 11 is a flowchart relating to the flow path control of the modified example.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the general configuration of an electric vehicle 100.
  • the electric vehicle 100 is a vehicle such as an electric vehicle or hybrid vehicle that generates driving force using power supplied by a battery 10, and in addition to the battery 10, includes an electric powertrain 11, a heat exchange system 12, a temperature adjustment control unit 13, and a controller 14.
  • the battery 10 is a secondary battery, such as a lithium-ion battery, and is capable of being discharged and charged.
  • the battery 10 supplies DC power to the electric powertrain 11.
  • the battery 10 is charged by inputting power generated by the electric powertrain 11 through so-called regenerative control.
  • the electric powertrain 11 includes a power generation system, the battery 10 is charged by the power generated by the power generation system.
  • the battery 10 in order to maintain performance, is warmed up or cooled so that the temperature of the battery 10 (hereinafter referred to as the battery temperature ⁇ 1 ) is within a predetermined temperature range (e.g., ⁇ min ⁇ ⁇ 1 ⁇ ⁇ max ) at least during use.
  • the lower limit ⁇ min and upper limit ⁇ max of the battery temperature ⁇ 1 are determined in advance by experiments, simulations, etc.
  • the battery 10 is warmed up so that the battery temperature ⁇ 1 , which is in a state as low as the environmental temperature, becomes equal to or higher than the lower limit ⁇ min . Also, for example, when the electric vehicle 100 continues to be stopped in a cold region while being able to start, the battery 10 is warmed up when the battery temperature ⁇ 1 becomes lower than the lower limit ⁇ min or when it is expected to become lower than the lower limit ⁇ min .
  • the battery 10 is warmed up when the battery temperature ⁇ 1 is lower than the lower limit ⁇ min , which is a predetermined temperature, or when it is expected that the battery temperature ⁇ 1 will become lower than the lower limit ⁇ min .
  • the goal of the warm-up control of the battery 10 is to make the battery temperature ⁇ 1 equal to or higher than the lower limit ⁇ min .
  • the lower limit ⁇ min or higher is the predetermined temperature (target temperature) targeted by the warm-up control.
  • the lower limit ⁇ min is the target temperature.
  • the battery 10 when the battery 10 is rapidly charged, or when the battery temperature ⁇ 1 becomes higher than the upper limit ⁇ max , or when it is expected that the battery temperature ⁇ 1 will become higher than the upper limit ⁇ max , the battery 10 is cooled.
  • the current (hereinafter referred to as battery current I bat ) and voltage input and output to and from the battery 10 are measured by a current sensor 21 and a voltage sensor 22, respectively, and can be acquired at any timing.
  • the SOC State of Charge
  • the SOC representing the charging rate of the battery 10 can be calculated at any timing based on the voltage (open voltage, etc.) of the battery 10.
  • the battery temperature ⁇ 1 is measured by a temperature sensor 23 and can be acquired at any timing.
  • the electric powertrain 11 (ePT) is the entire set of devices for generating driving force for the electric vehicle 100, and includes at least one rotating electric machine 25 and an inverter 26 that drives the rotating electric machine 25.
  • the electric powertrain 11 may include a power generation system (not shown) that generates power to charge the battery 10.
  • the power generation system is configured, for example, using an internal combustion engine and a generator.
  • the rotating electric machine 25 is an electric motor or a generator. More specifically, the rotating electric machine 25 is an electric motor that generates driving force for the electric vehicle 100, or a generator included in a power generation system.
  • the rotating electric machine 25 includes windings 27 in its stator, rotor, or the stator and rotor.
  • the rotating electric machine 25 is a three-phase AC synchronous motor that generates driving force for the electric vehicle 100, and at least the stator has windings 27 for generating a rotating magnetic field.
  • the windings 27 of the rotating electric machine 25 are also used in control for warming up the battery 10 (hereinafter referred to as warm-up control of the battery 10).
  • the inverter 26 is connected to the battery 10.
  • the inverter 26 drives the rotating electric machine 25 using DC power output by the battery 10.
  • the inverter 26 converts the DC power of the battery 10 into three-phase AC power by turning on and off multiple switching elements contained therein, and supplies the three-phase AC power to the rotating electric machine 25, thereby generating torque in the rotating electric machine 25. This torque generates driving force for the electric vehicle 100.
  • the inverter 26 also charges the battery 10 by inputting the power generated by the rotating electric machine 25 to the battery 10.
  • the inverter 26 converts the AC power generated by the rotating electric machine 25 into DC power by turning on and off the switching elements, and inputs the DC power to the battery 10.
  • the inverter 26 is also used in warm-up control of the battery 10.
  • the electric vehicle 100 includes a temperature sensor 28 that measures the temperature of the electric powertrain 11 (hereinafter referred to as ePT temperature ⁇ 2 ), and a sensor 29 that measures the carrier frequency or switching frequency (hereinafter referred to as carrier frequency f2 ) of the inverter 26. Therefore, the ePT temperature ⁇ 2 and the carrier frequency f2 can be acquired appropriately at any timing.
  • the heat exchange system 12 exchanges heat with the battery 10 and the electric power train 11, and warms or cools the battery 10 and the electric power train 11, respectively or simultaneously.
  • the heat exchange system 12 is a cooling system that cools the electric power train 11 and the battery 10, whose temperatures have risen when the electric vehicle 100 is running, etc.
  • the heat exchange system 12 functions as a heat transport system that warms the battery 10 by transporting (moving) the heat generated in the electric power train 11 to the battery 10.
  • the medium hereinafter referred to as the heat exchange medium used by the heat exchange system 12 to exchange heat with the battery 10 and the electric power train 11 is, for example, water or other liquid, or gas.
  • the heat exchange system 12 includes a first heat exchange section 31, a second heat exchange section 32, and a heat exchange medium cooling section 33.
  • the first heat exchange unit 31 is the part of the heat exchange system 12 that is thermally connected to the battery 10 and exchanges heat with the battery 10.
  • the first heat exchange section 31 is connected to the heat exchange medium cooling section 33 by a first flow path 34 that circulates the heat exchange medium between the first heat exchange section 31 and the heat exchange medium cooling section 33.
  • a valve (not shown) is provided in the first flow path 34, and by opening this valve, the first heat exchange section 31 is thermally connected to the heat exchange medium cooling section 33, and by closing this valve, the connection between the first heat exchange section 31 and the heat exchange medium cooling section 33 is released.
  • first heat exchange section 31 is connected to the second heat exchange section 32 by a second flow path 35 that circulates a heat exchange medium between the first heat exchange section 31 and the second heat exchange section 32.
  • a valve (not shown) is provided in the second flow path 35, and by opening this valve, the first heat exchange section 31 is thermally connected to the second heat exchange section 32, and by closing this valve, the connection between the first heat exchange section 31 and the second heat exchange section 32 is released.
  • the second heat exchange section 32 is a part of the heat exchange system 12 that is thermally connected to the electric powertrain 11 and exchanges heat with the electric powertrain 11.
  • the second heat exchange section 32 is connected to the first heat exchange section 31 by the second flow path 35 as described above, and is also connected to the heat exchange medium cooling section 33 by a third flow path 36 that circulates the heat exchange medium between the second heat exchange section 32 and the heat exchange medium cooling section 33.
  • a valve (not shown) is provided in the third flow path 36, and by opening this valve, the second heat exchange section 32 is thermally connected to the heat exchange medium cooling section 33, and by closing this valve, the connection between the second heat exchange section 32 and the heat exchange medium cooling section 33 is released.
  • the heat exchange medium cooling unit 33 is a part in the heat exchange system 12 that cools the heat exchange medium carrying the heat generated in the battery 10 and the electric power train 11 by using outside air (the wind generated when the electric vehicle 100 is running) or the like.
  • the heat exchange medium cooling unit 33 is, for example, a radiator for the electric vehicle 100.
  • the heat exchange medium cooling unit 33 is connected to the first heat exchange unit 31, the second heat exchange unit 32, or both of them as necessary, and cools the heat exchange medium circulating therethrough to cool the battery 10 and the electric power train 11. Therefore, when warming up the battery 10, the heat exchange medium cooling unit 33 is disconnected from at least the first heat exchange unit 31. In this embodiment, for simplicity, when warming up the battery 10, the connection between the heat exchange medium cooling unit 33 and the first heat exchange unit 31 and the connection between the heat exchange medium cooling unit 33 and the second heat exchange unit 32 are both disconnected.
  • the heat exchange system 12 includes one or more pumps, compressors, or blowers (hereafter referred to as pumps) (not shown) for circulating the heat exchange medium between each part.
  • pumps pump, compressors, or blowers
  • connecting means opening the valves in the flow paths connecting them and operating the pumps to circulate the heat exchange medium, thereby transporting heat between each part.
  • the temperature adjustment control unit 13 opens and closes the valves in the heat exchange system 12 according to instructions from the controller 14.
  • the temperature adjustment control unit 13 also operates or stops the pump of the heat exchange system 12 according to instructions from the controller 14. In this way, the temperature adjustment control unit 13 changes the state of the heat exchange system 12, and warms up or cools the battery 10 and the electric power train 11, either individually or simultaneously.
  • the controller 14 is one or more computers that comprehensively control the operation of the electric vehicle 100, the operation of each part that constitutes the electric vehicle 100, and the operation of the electric vehicle 100 as a whole. Specifically, the controller 14 is programmed to control the electric powertrain 11 and control the running of the electric vehicle 100. The controller 14 is also programmed to control the warm-up control of the battery 10 by controlling the electric powertrain 11. Therefore, the controller 14 constitutes a battery warm-up control device in the electric vehicle 100. In the warm-up control of the battery 10, the controller 14 may also control the heat exchange system 12 via the temperature adjustment control unit 13.
  • the controller 14 functions as, for example, a state detection unit 41, a rotating electric machine control unit 42, and a warm-up control unit 43, etc.
  • the state detection unit 41 detects the operating state of the electric vehicle 100 or the operating state of each part constituting the electric vehicle 100. For example, the state detection unit 41 appropriately detects the battery temperature ⁇ 1 by acquiring the output signal of the temperature sensor 23. The state detection unit 41 also appropriately detects the ePT temperature ⁇ 2 by acquiring the output signal of the temperature sensor 28. Similarly, the state detection unit 41 appropriately detects the carrier frequency f 2 of the inverter 26, the current and voltage input and output of the battery 10, the accelerator opening (accelerator operation amount) of the electric vehicle 100, the vehicle speed, and the rotation speed of the rotating electric machine 25, etc.
  • the state detection unit 41 may detect the above parameters by using various sensors, etc., and may also detect other parameters used in the rotating electric machine control unit 42 and the warm-up control unit 43 by using the acquired parameters. In this embodiment, the state detection unit 41 estimates the SOC of the battery 10 based on the output voltage of the battery 10, etc. The parameters detected by the state detection unit 41 are used in various controls performed by a rotating electrical machine control unit 42 and a warm-up control unit 43.
  • the rotating electric machine control unit 42 controls the driving of the rotating electric machine 25.
  • the rotating electric machine control unit 42 calculates target values (command values) such as the rotation speed that the rotating electric machine 25 should reach or maintain, or the torque that the rotating electric machine 25 should generate, in response to the demands on the electric vehicle 100.
  • target values are calculated based on, for example, the rotation speed of the rotating electric machine 25 and the accelerator opening degree of the electric vehicle 100.
  • the rotating electric machine control unit 42 adjusts the voltage, current, etc. supplied to the rotating electric machine 25 by operating the inverter 26 based on these calculated target values.
  • the rotating electric machine 25 maintains a rotation speed corresponding to the target value set in response to the demands on the electric vehicle 100, or generates a torque corresponding to the target value set in response to the demands on the electric vehicle 100.
  • the rotating electric machine control unit 42 may control the inverter 26 and the rotating electric machine 25 according to instructions from the warm-up control unit 43.
  • the rotating electric machine control unit 42 supplies power to the inverter 26 and the rotating electric machine 25 in response to a request from the warm-up control unit 43, or inputs power from the rotating electric machine 25 to the battery 10 via the inverter 26.
  • the rotating electric machine control unit 42 generates heat in the rotating electric machine 25 and the inverter 26, and warms up the electric powertrain 11.
  • the heat generated in the electric powertrain 11 such as the rotating electric machine 25 and the inverter 26 (hereinafter referred to as heat generated in the electric powertrain 11), is transported to the battery 10 and used to warm up the battery 10.
  • the warm-up control unit 43 performs warm-up control of the battery 10.
  • the warm-up control of the battery 10 performed by the warm-up control unit 43 has two modes (warm-up modes) that differ in the specific method for warming up the battery 10, as follows:
  • the first warm-up mode (hereinafter simply referred to as the first mode) is a warm-up mode in which the battery 10 is warmed up by heat generated by the battery 10 itself. That is, in the first mode, the warm-up control unit 43 warms up the battery 10 by causing the battery 10 itself to generate heat. At this time, the amount of power stored in the battery 10 is essentially consumed only by the amount that is converted into thermal energy in the battery 10, etc.
  • the warm-up control unit 43 stores energy in elements included in the electric power train 11 by discharging the battery 10, and then charges the battery with the energy stored in the elements.
  • the warm-up control unit 43 repeats this discharging and charging to generate a battery current I bat , and causes the battery 10 itself to generate heat due to the internal resistance R bat of the battery 10.
  • the element that stores energy in the electric powertrain 11 is the winding 27 of the rotating electric machine 25. That is, the warm-up control unit 43 causes the winding 27 to store energy according to its inductance by energizing the winding 27 from the battery 10. Thereafter, the warm-up control unit 43 stops the power supply to the winding 27 and charges the battery 10 with the energy stored in the winding 27.
  • the warm-up control unit 43 can store the energy discharged by the battery 10 in those elements instead of the windings 27 in the first mode. Also, when the electric powertrain 11 has multiple elements that can be used for the above purposes, the warm-up control unit 43 can store the energy discharged by the battery 10 in those multiple elements.
  • the current that the warm-up control unit 43 passes through the rotating electric machine 25 in the first mode is a so-called d-axis current Id .
  • the d-axis current Id is a current component for generating a magnetic field
  • the q-axis current Iq (not shown) is a current component for generating torque. Therefore, the warm-up control unit 43 applies a voltage to the d-axis of the rotating electric machine 25 and selectively passes or increases the d -axis current Id through the rotating electric machine 25, thereby storing energy in the windings 27 without changing the rotation state of the rotating electric machine 25.
  • FIG. 2 is a graph showing a schematic diagram of the transition of (A) d-axis voltage Vd , (B) d-axis current Id , and (C) battery current Ibat in the first mode.
  • the d-axis voltage Vd is the d-axis component of the voltage input/output to/from the rotating electric machine 25. Note that FIG. 2 shows an example in a state where the rotating electric machine 25 is stopped from rotating.
  • a d-axis voltage Vd in a predetermined direction (positive direction) is applied periodically. That is, as shown in Fig. 2A, the d-axis voltage Vd is applied periodically to the rotating electric machine 25. In this way, the winding 27 repeatedly stores and releases energy in accordance with the cycle in which the battery 10 repeatedly discharges and charges, so that the d-axis current Id of the rotating electric machine 25 also changes periodically, as shown in Fig. 2B. As a result, the battery 10 repeatedly discharges and charges, as shown in Fig. 2C.
  • the positive battery current Ibat represents the discharge of the battery 10
  • the negative battery current Ibat represents the charging of the battery 10.
  • the d-axis current Id flowing through the rotating electric machine 25 in the first mode is referred to as the d-axis current Id1 of the first mode.
  • the frequency of discharge and charge (hereinafter referred to as the discharge/charge frequency f1 ) is relatively high, and the period (discharge/charge period 1/ f1 ) is short. That is, compared to the case where the rotating electric machine 25 is driven to generate torque, the d-axis current Id1 in the first mode is a so-called high-frequency current.
  • the discharge/charge frequency f1 is, for example, in a frequency band as high as a high-frequency noise current (so-called ripple current) superimposed on the d-axis current Id for driving the rotating electric machine 25 to generate torque. Therefore, the warm-up of the battery 10 in the first mode is sometimes referred to as ripple warm-up.
  • the second warm-up mode (hereinafter simply referred to as the second mode) is a warm-up mode in which the battery 10 is warmed up by heat generated in the electric powertrain 11. That is, in the second mode, the warm-up control unit 43 intentionally causes the electric powertrain 11 to generate heat and transports the heat thus generated to the battery 10, thereby warming up the battery 10.
  • the warm-up control unit 43 causes the electric powertrain 11 to generate heat by conduction losses in the rotating electric machine 25 and the inverter 26, switching losses in the inverter 26, etc. Therefore, the electric power supplied by the battery 10 to the electric powertrain 11 is converted into thermal energy in the electric powertrain 11 and consumed.
  • the warm-up control unit 43 can generate heat in the electric powertrain 11, for example, by causing the rotating electric machine 25 and the inverter 26 included in the electric powertrain 11 to generate heat.
  • the warm-up control unit 43 can cause the rotating electric machine 25 to generate heat by passing a d-axis current Id through the rotating electric machine 25 or increasing the d-axis current Id , thereby generating all or a part of the required heat.
  • the warm-up control unit 43 can cause the inverter 26 to generate heat by increasing the carrier frequency f2 used in the inverter 26, for example, above a predetermined frequency that is set in advance to drive the rotating electric machine 25, thereby generating all or a part of the heat that should be generated in the electric powertrain 11.
  • the warm-up control unit 43 causes the rotating electric machine 25 and the inverter 26 to generate heat by passing a d-axis current Id through the rotating electric machine 25 and increasing the carrier frequency f2 of the inverter 26, thereby generating heat in the electric powertrain 11.
  • the warm-up control unit 43 can generate part or all of the heat that should be generated in the electric powertrain 11 by causing components other than the rotating electric machine 25 and the inverter 26 to generate heat.
  • Fig. 3 is a graph showing a schematic transition of the d-axis voltage Vd , the d-axis current Id , and the battery current Ibat in the second mode. Note that Fig. 3 shows an example in a state where the rotating electric machine 25 stops rotating.
  • a substantially constant d-axis voltage Vd is applied to the rotating electric machine 25. Therefore, as shown in Fig. 3B, the d-axis current Id flowing through the rotating electric machine 25 in the second mode is also substantially constant. Furthermore, as shown in Fig. 3C, the battery current Ibat is also substantially constant. Therefore, in the second mode, the battery 10 continues to consume the power that is converted into heat by the rotating electric machine 25 and the like.
  • the d-axis current Id is referred to as the d-axis current Id2 in the second mode.
  • the warm-up of the battery 10 in the second mode is sometimes referred to as d-axis warm-up, since it essentially converts the d-axis current Id into thermal energy.
  • the warm-up control unit 43 (see FIG. 1 ) warms up the battery 10 faster or more energy efficiently by appropriately switching the warm-up mode in the warm-up control of the battery 10 than when one of the warm-up modes is continuously executed. For example, when performing the warm-up control of the battery 10 from a state in which the battery temperature ⁇ 1 is below the lower limit ⁇ min , the warm-up control unit 43 switches the warm-up mode at least once before the battery temperature ⁇ 1 reaches the lower limit ⁇ min . In this embodiment, the warm-up control unit 43 starts warming up the battery 10 in the first mode, and then switches the warm-up mode to the second mode to make the battery temperature ⁇ 1 reach a temperature equal to or higher than the lower limit ⁇ min .
  • the warm-up control unit 43 can control the heat exchange system 12 by the temperature adjustment control unit 13 to warm up the battery 10.
  • the warm-up control unit 43 opens the valve of the second flow path 35, connects the first heat exchange unit 31 and the second heat exchange unit 32, and circulates the heat exchange medium between the first heat exchange unit 31 and the second heat exchange unit 32.
  • the warm-up control unit 43 transports the heat generated in the electric power train 11 to the battery 10.
  • the warm-up control unit 43 closes the valves of the first flow path 34 and the third flow path 36, and disconnects the first heat exchange unit 31 and the second heat exchange unit 32 from the heat exchange medium cooling unit 33. This is to make it difficult to lose the heat generated in the battery 10 and the heat generated in the electric power train 11.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the warm-up control unit 43.
  • the warm-up control unit 43 includes (1) a first mode calculation unit 51, (2) a second mode calculation unit 52, and (3) a mode switching determination unit 53.
  • the first mode calculation unit 51 calculates command values and the like when the battery 10 is warmed up in the first mode. Specifically, the first mode calculation unit 51 calculates a first current command value I d1 * , a charge/discharge frequency command value f 1 * , a heat generation amount Q 1 , and a first mode efficiency E 1 based on the SOC and battery temperature ⁇ 1 of the battery 10.
  • the first current command value I d1 * is a command value for the d-axis current I d1 in the first mode.
  • the charge/discharge frequency command value f 1 * is a command value for the charge/discharge frequency f 1 in the first mode.
  • the heat generation amount Q 1 is an estimated value of the amount of heat that contributes to the temperature rise of the battery 10 without dissipation, etc., among the heat generated by the battery 10 itself when the battery 10 is warmed up in the first mode.
  • the first mode efficiency E 1 is the energy efficiency when the battery 10 is warmed up in the first mode.
  • the first mode calculation unit 51 includes a first current calculation unit 61, an internal resistance calculation unit 62, and a heat generation amount calculation unit 63.
  • the first current calculation unit 61 calculates a first current command value I d1 * and a discharge/charge frequency command value f 1 * based on the SOC and battery temperature ⁇ 1 of the battery 10.
  • the first current calculation unit 61 calculates the first current command value I d1 * and the discharge/charge frequency command value f 1 * corresponding to the detected SOC and battery temperature ⁇ 1 by referring to a multidimensional map (hereinafter referred to as a first map) that associates the SOC and battery temperature ⁇ 1 with the first current command value I d1 * and the discharge/charge frequency command value f 1 * , for example.
  • the first map (not shown) is determined by adaptation based on, for example, an experiment or a simulation.
  • the first map is stored in advance in the first current calculation unit 61 or another storage device not shown.
  • the first map sets a combination of the first current command value I d1 * and the charge/discharge frequency command value f 1 * so as to maximize the d-axis current I d1 in the first mode within a range that does not cause precipitation (so-called electrodeposition) of lithium ions and the like due to discharging and charging the battery 10 .
  • the higher the battery temperature ⁇ 1 the larger the d-axis current I d1 in the first mode may be.
  • the higher the SOC the smaller the d-axis current I d1 in the first mode needs to be. Therefore, in the first map, the higher the battery temperature ⁇ 1 and the lower the SOC, the larger the first current command value I d1 * .
  • the lower the battery temperature ⁇ 1 and the higher the SOC the smaller the first current command value I d1 * .
  • the heat generation Q 1 due to the internal resistance R bat of the battery 10 is maximized while suppressing electrolytic deposition.
  • the internal resistance calculation unit 62 calculates the internal resistance R bat of the battery 10 based on the SOC and battery temperature ⁇ 1 of the battery 10.
  • the internal resistance calculation unit 62 calculates the internal resistance R bat corresponding to the detected SOC and battery temperature ⁇ 1 by, for example, referring to a multidimensional map (hereinafter referred to as a second map) that associates the SOC and battery temperature ⁇ 1 with the internal resistance R bat of the battery 10.
  • the second map (not shown) is determined by adaptation based on, for example, experiments or simulations.
  • the second map is stored in advance in the internal resistance calculation unit 62 or another storage device (not shown).
  • the heat generation amount calculation unit 63 calculates the heat generation amount Q1 and the first mode efficiency E1 based on the first current command value I d1 * calculated by the first current calculation unit 61 and the internal resistance R bat calculated by the internal resistance calculation unit 62.
  • the heat generation amount calculation unit 63 calculates the heat generation amount Q1 and the first mode efficiency E1 corresponding to the first current command value I d1 * and the internal resistance R bat by, for example, referring to a multidimensional map (hereinafter referred to as a third map) that associates the first current command value I d1 * and the internal resistance R bat with the heat generation amount Q1 and the first mode efficiency E1 .
  • the third map (not shown) is determined by adaptation based on, for example, experiments or simulations.
  • the third map is stored in advance in the heat generation amount calculation unit 63 or another storage device (not shown).
  • the third map outputs a larger heat generation amount Q1 as the first current command value I d1 * and the internal resistance R bat are larger.
  • the first mode efficiency E 1 is approximately constant regardless of the first current command value I d1 * and the internal resistance R bat .
  • Second mode calculation unit 52 calculates command values and the like when warming up the battery 10 in the second mode. Specifically, the second mode calculation unit 52 calculates a second current command value I d2 * , a carrier frequency command value f 2 * , a transported heat amount Q 2 , and a second mode efficiency E 2 based on the SOC and ePT temperature ⁇ 2 of the battery 10.
  • the second current command value I d2 * is a command value for the d-axis current I d2 in the second mode.
  • the carrier frequency command value f 2 * is a command value for the carrier frequency f 2 of the inverter 26.
  • the transported heat amount Q 2 is an estimated value of the amount of heat that can be transported from the electric power train 11 to the battery 10 in the second mode, that is, the amount of heat (amount of heat received) that can be received by the battery 10 out of the heat generated in the electric power train 11. Therefore, the transported heat amount Q 2 is the heat that contributes to the temperature rise of the battery 10 out of the heat generated in the electric power train 11.
  • the second mode efficiency E2 is the energy efficiency when warming up the battery 10 in the second mode.
  • the second mode calculation unit 52 includes a second current calculation unit 64 and a transported heat amount calculation unit 65.
  • the second current calculation unit 64 calculates the second current command value I d2 * and the carrier frequency command value f 2 * based on the ePT temperature ⁇ 2.
  • the second current command value I d2 * is maximized, for example, as long as the heat resistance and other durability of the rotating electric machine 25 and the inverter 26 (particularly the switching elements) allow.
  • the carrier frequency command value f 2 * is maximized, for example, as long as the heat resistance and other durability of the inverter 26 allow.
  • the second current calculation unit 64 outputs, in principle, the maximum second current command value I d2 * and carrier frequency command value f 2 * that can be set. Then, for example, when the ePT temperature ⁇ 2 is high and there is a risk that the rotating electric machine 25 or the inverter 26 will exceed the heat resistance limit, the second current calculation unit 64 limits the second current command value I d2 * and carrier frequency command value f 2 * according to the ePT temperature ⁇ 2. Therefore, for example, when the electric vehicle 100 is in a low temperature environment and the electric powertrain 11 is cold, the second current calculation unit 64 outputs the maximum second current command value I d2 * and carrier frequency command value f 2 * that can be set. As a result, the heat generated by the electric powertrain 11 in the second mode is maximized.
  • the transported heat quantity calculation unit 65 calculates the transported heat quantity Q2 and the second mode efficiency E2 based on the battery temperature ⁇ 1 and the ePT temperature ⁇ 2 .
  • the transported heat quantity calculation unit 65 calculates the transported heat quantity Q2 and the second mode efficiency E2 corresponding to the battery temperature ⁇ 1 and the ePT temperature ⁇ 2, for example, by referring to a multidimensional map (hereinafter referred to as a fourth map) that associates the battery temperature ⁇ 1 and the ePT temperature ⁇ 2 with the transported heat quantity Q2 and the second mode efficiency E2 .
  • the fourth map (not shown) is determined by adaptation, for example, based on an experiment or a simulation.
  • the fourth map is stored in advance in the transported heat quantity calculation unit 65 or another storage device (not shown).
  • the fourth map outputs a larger transported heat quantity Q2 as the ePT temperature ⁇ 2 and the battery temperature ⁇ 1 are higher. Also, the larger the difference ⁇ (not shown) between the battery temperature ⁇ 1 and the ePT temperature ⁇ 2 , the higher the second mode efficiency E2. Therefore, the fourth map outputs a larger second mode efficiency E2 as the difference ⁇ between the battery temperature ⁇ 1 and the ePT temperature ⁇ 2 is higher. Note that, in reality, a delay (thermal time constant ⁇ Q ) occurs in the transport of heat from the electric powertrain 11 to the battery 10. The fourth map is set in consideration of this delay in addition to the amount of heat dissipated during heat transport.
  • Mode Switching Determination Unit 53 determines whether or not the warm-up mode needs to be switched and the timing of the switch. Then, depending on the result of the determination, the mode switching determination unit 53 outputs, for example, a signal indicating the setting of the warm-up mode (hereinafter, warm-up mode setting S mode ), a frequency command value f * , and a current command value I d * .
  • the warm-up mode setting S mode indicates the selection of the first mode or the second mode, that is, whether or not the warm-up mode needs to be switched and the timing thereof.
  • the frequency command value f * output by the mode switching determination unit 53 is the charge/discharge frequency command value f * or the carrier frequency command value f * .
  • the frequency command value f* is the charge/discharge frequency command value f*
  • the frequency command value f * is the carrier frequency command value f * .
  • the current command value I d * output by the mode switching determination unit 53 is the first current command value I d1 * or the second current command value I d2 * .
  • the current command value I d * is the first current command value I d1 *
  • the current command value I d * is the second current command value I d2 * .
  • the mode switching determination unit 53 inputs the warm-up mode setting S mode , the frequency command value f * , and the current command value I d * to the rotating electric machine control unit 42. As a result, the rotating electric machine control unit 42 drives the rotating electric machine 25 and the inverter 26 in accordance with the selected warm-up mode.
  • the mode switching determination unit 53 also inputs the warm-up mode setting S mode to the temperature adjustment control unit 13. As a result, the temperature adjustment control unit 13 controls the pump of the heat exchange system 12 and the valves in each flow path 34, 35, 36 in accordance with the selected warm-up mode, thereby changing the circulation of the heat exchange medium in accordance with the selected warm-up mode.
  • the mode switching determination unit 53 can determine switching of the warm-up mode based on the amount of heat generated Q1 and the amount of heat transported Q2 . In this case, the amount of heat generated Q1 and the amount of heat transported Q2 are compared, and the warm-up mode with the larger amount of heat is selected. That is, when the amount of heat generated Q1 becomes larger than the amount of heat transported Q2 , the first mode is selected, and when the amount of heat transported Q2 becomes larger than the amount of heat generated Q1 , the second mode is selected.
  • the mode switching determination unit 53 can determine switching of the warm-up mode based on the first mode efficiency E1 and the second mode efficiency E2 .
  • the first mode efficiency E1 and the second mode efficiency E2 are compared, and the warm-up mode with the higher efficiency is selected. That is, when the first mode efficiency E1 is greater than the second mode efficiency E2 , the first mode is selected, and when the second mode efficiency E2 is greater than the first mode efficiency E1 , the second mode is selected.
  • the mode switching determination unit 53 can change the method of determining whether to switch the warm-up mode depending on, for example, the setting.
  • the settings of the mode switching determination unit 53 include, for example, a warm-up speed priority setting and an efficiency priority setting.
  • the warm-up speed priority setting is a setting in which the warm-up mode switching is determined based on the heat generation amount Q1 and the transported heat amount Q2 .
  • the efficiency priority setting is a setting in which the warm-up mode switching is determined based on the first mode efficiency E1 and the second mode efficiency E2 .
  • the mode switching determination unit 53 selects the first mode when starting to warm up the battery 10, and then switches the selected warm-up mode to the second mode according to the above-mentioned determination conditions.
  • FIG. 5 is a graph showing a schematic diagram of the transition of the heat quantity and efficiency in each mode after the start of warm-up.
  • FIG. 5(A) shows the total heat quantity ⁇ H1 and the heat generation quantity Q1 in the first mode.
  • the total heat quantity ⁇ H1 is the total quantity of heat generated in the first mode
  • the heat generation quantity Q1 is the heat that contributes to the temperature rise of the battery 10 out of the total heat quantity ⁇ H1 , as described above.
  • FIG. 5(B) shows the first mode efficiency E1 .
  • FIG. 5(C) shows the total heat quantity ⁇ H2 and the transported heat quantity Q2 in the second mode.
  • the total heat quantity ⁇ H2 is the total quantity of heat generated in the second mode
  • the transported heat quantity Q2 is the heat that contributes to the temperature rise of the battery 10 out of the total heat quantity ⁇ H2 , as described above.
  • FIG. 5(D) shows the second mode efficiency E2 .
  • the first mode efficiency E1 is maintained relatively high. Therefore, in the first mode, the battery 10 can be warmed up quickly and efficiently, but since the total heat amount ⁇ H1 and the corresponding heat generation amount Q1 are small, it takes time to warm up the battery 10.
  • the total heat quantity ⁇ H2 is relatively large. Therefore, in the second mode, the total heat quantity ⁇ H2 and the corresponding transported heat quantity Q2 are large, so that the battery 10 can be warmed up quickly and efficiently after a certain time has passed since the start of warm-up.
  • the transported heat quantity Q2 is small. This is because, if the electric powertrain 11 is cold, heat is taken up to increase the temperature of the electric powertrain 11 itself and cannot contribute to increasing the temperature of the battery 10. Therefore, in the second mode, the battery 10 is difficult to warm up and the energy efficiency is poor during the period from the start of warm-up to the time the electric powertrain 11 warms up.
  • the warm-up mode is switched as follows from the perspective of warm-up speed or energy efficiency.
  • FIG. 6 is a graph showing the switching of the warm-up mode in the warm-up speed priority setting.
  • FIG. 6(A) shows the transition of the heat quantity when the warm-up mode is switched with priority given to the warm-up speed.
  • the generated heat quantity Q1 and the transported heat quantity Q2 are shown by two-dot chain lines, and the heat quantity actually received by the battery 10 and contributing to warm-up (hereinafter referred to as the received heat quantity Q) is shown by a solid line.
  • FIG. 6(B) shows the transition of the energy efficiency when the warm-up mode is switched with priority given to the warm-up speed.
  • the first mode efficiency E1 and the second mode efficiency E2 are shown by two-dot chain lines, and the actual energy efficiency E in the warm-up speed priority setting is shown by a solid line.
  • the warm-up mode is switched based on the amount of heat (amount of heat generated Q1 and amount of heat transported Q2 ). That is, after warm-up is started in the first mode, the warm-up mode is switched to the second mode at time t1 when the amount of heat transported Q2 in the second mode becomes equal to or greater than the amount of heat generated Q1 in the first mode.
  • the battery 10 when the warm-up of the battery 10 is started in the first mode, the battery 10 itself generates a heat amount Q1 , thereby warming up the battery 10.
  • electricity is applied to the electric power train 11 to generate the battery current Ibat , so that heat is also generated in the electric power train 11.
  • the heat generated in the electric power train 11 in the first mode is approximately the same as the heat generated in the electric power train 11 in the second mode. Therefore, the transported heat amount Q2 increases over time from the start of the warm-up of the battery 10, similar to the case where the warm-up is started in the second mode, and at time t1 , the transported heat amount Q2 reaches the heat amount Q1 .
  • the warm-up mode is switched from the first mode to the second mode.
  • the heat reception amount Q of the battery 10 becomes higher than when the first mode is continued. Therefore, the battery temperature ⁇ 1 reaches the target temperature (lower limit ⁇ min ) earlier than when the first mode is continued.
  • the warm-up speed priority setting prioritizes increasing the battery temperature ⁇ 1 quickly over suppressing the power consumption of the battery 10 by maintaining a high energy efficiency E of the warm-up control by using the heat generation amount Q1 and the transported heat amount Q2 (i.e., the received heat amount Q ) as the criteria for switching the warm-up mode.
  • the energy efficiency E is ultimately improved beyond the first mode efficiency E1 . Therefore, the overall energy efficiency (e.g., the integral value of the energy efficiency E) until the battery temperature ⁇ 1 reaches the target temperature is higher than the case where the battery temperature ⁇ 1 reaches the target temperature by continuing only the first mode or the second mode.
  • the battery temperature ⁇ 1 can be made to reach the target temperature particularly quickly, and the energy efficiency of warm-up is improved.
  • FIG. 7 is a graph showing the switching of the warm-up mode in the efficiency priority setting.
  • FIG. 7(A) shows the transition of the heat quantity when the warm-up mode is switched with priority given to energy efficiency.
  • FIG. 7(A) similar to FIG. 6(A), the generated heat quantity Q1 and the transported heat quantity Q2 are shown by two-dot chain lines, and the heat received quantity Q of the battery 10 is shown by a solid line.
  • FIG. 7(B) shows the transition of the energy efficiency when the warm-up mode is switched with priority given to energy efficiency.
  • the first mode efficiency E1 and the second mode efficiency E2 are shown by two-dot chain lines, and the actual energy efficiency E in the warm-up speed priority setting is shown by a solid line.
  • the warm-up mode is switched based on the energy efficiency of warm-up (first mode efficiency E1 and second mode efficiency E2 ). That is, after warm-up is started in the first mode, the warm-up mode is switched to the second mode at time t2 when the second mode efficiency E2 , which is the energy efficiency of the second mode, becomes equal to or higher than the first mode efficiency E1 , which is the energy efficiency of the first mode. Therefore, in the efficiency-priority setting, the energy efficiency E of warm-up is maintained at least equal to or higher than the first mode efficiency E1, and the energy efficiency E is further improved by switching the warm-up mode.
  • the warm-up mode is switched later than in the warm-up speed priority setting. Specifically, as shown in Fig. 7A, in the warm-up speed priority setting, the warm-up mode is switched to the second mode at time t1 , but in the efficiency priority setting, the warm-up mode is switched at time t2 later than this.
  • the efficiency-priority setting prioritizes maintaining a high energy efficiency E of the warm-up control over quickly increasing the battery temperature ⁇ 1 by using the first mode efficiency E1 and the second mode efficiency E2 (i.e., the energy efficiency E) as the warm-up mode switching criteria.
  • the amount of received heat Q is generally maintained equal to or greater than the amount of generated heat Q1 . Therefore, the battery temperature ⁇ 1 reaches the target temperature faster than when the battery temperature ⁇ 1 is made to reach the target temperature by continuing only either the first mode or the second mode. That is, according to the efficiency-priority setting, the energy efficiency E of warm-up is particularly improved, and the battery temperature ⁇ 1 can be made to reach the target temperature sooner.
  • Fig. 8 is a flow chart relating to switching of the warm-up mode.
  • warm-up of the battery 10 is started in the first mode in step S10.
  • the state detection unit 41 acquires the SOC, battery temperature ⁇ 1 , ePT temperature ⁇ 2 , etc. of the battery 10.
  • the warm-up control unit 43 calculates the heat generation amount Q1 , the first mode efficiency E1 , the transported heat amount Q2 , and the second mode efficiency E2 based on the SOC, battery temperature ⁇ 1 , and ePT temperature ⁇ 2 of the battery 10.
  • the warm-up control unit 43 performs a warm-up mode switching determination in accordance with the setting, and switches the warm-up mode to the second mode. Specifically, if the setting related to the warm-up mode switching determination is a warm-up speed priority setting in step S13, the process proceeds to step S14, where the warm-up control unit 43 compares the heat generation amount Q1 with the transported heat amount Q2 . If the transported heat amount Q2 is equal to or greater than the heat generation amount Q1 in step S14, the process proceeds to step S16, where the warm-up control unit 43 switches the warm-up mode to the second mode. Note that, in step S14, while the transported heat amount Q2 is smaller than the heat generation amount Q1 , the warm-up mode is maintained in the first mode.
  • step S15 the warm-up control unit 43 compares the first mode efficiency E1 with the second mode efficiency E2 . If the second mode efficiency E2 is equal to or greater than the first mode efficiency E1 in step S15, the process further proceeds to step S16, where the warm-up control unit 43 switches the warm-up mode to the second mode. Note that, in step S15, while the second mode efficiency E2 is smaller than the first mode efficiency E1 , the warm-up mode is maintained in the first mode.
  • the battery 10 is warmed up more quickly and with more energy efficiency than when the battery 10 is warmed up in either the first or second warm-up mode.
  • the method of determining whether to switch the warm-up mode is changed depending on whether the warm-up speed priority setting or the efficiency speed priority setting is set, but this is not limited to the above. Only one of the warm-up mode switching methods, the warm-up speed priority setting or the efficiency priority setting, may be implemented in the electric vehicle 100. In this case, the warm-up control unit 43 only needs to calculate which of the heat generation amount Q1 and the transported heat amount Q2 , or the first mode efficiency E1 and the second mode efficiency E2 , is to be used.
  • the warm-up of the battery 10 is started in the first mode, but this is not limited thereto.
  • the warm-up of the battery 10 may be started in the second mode.
  • the warm-up mode it is preferable to switch the warm-up mode based on the heat generation amount Q1 and the transported heat amount Q2 (i.e., the received heat amount Q) or based on the first mode efficiency E1 and the second mode efficiency E2 (i.e., the energy efficiency E). This improves the warm-up speed and the energy efficiency of the warm-up.
  • a typical scene in which warming up the battery 10 should be performed is a scene in which the electric vehicle 100 is about to start from a state in which both the battery 10 and the electric powertrain 11 are cold, and the balance between the heat generation amount Q1 , the transported heat amount Q2 , the first mode efficiency E1 , and the second mode efficiency E2 is often as shown in Figs. 5 to 7.
  • the warm-up mode is switched once, but depending on the actual situation, the warm-up mode may be switched two or more times.
  • the warm-up mode switching criteria may be the heat generation amount Q1 and the transported heat amount Q2 (i.e., the received heat amount Q), or the first mode efficiency E1 and the second mode efficiency E2 (i.e., the energy efficiency E), as in the above embodiment.
  • the flow path of the heat exchange medium in the heat exchange system 12 is controlled as follows.
  • step S20 when the battery 10 is warmed up, in step S20, the first heat exchange section 31 and the second heat exchange section 32 are disconnected from the heat exchange medium cooling section 33. In addition, in step S21, the first heat exchange section 31 is also disconnected from the second heat exchange section 32. As a result, both the first heat exchange section 31 and the second heat exchange section 32 are isolated. Therefore, the heat (total heat amount ⁇ H 1 ) generated in the battery 10 is less likely to be taken by the first heat exchange section 31. As a result, the heat amount Q 1 is increased, and the first mode efficiency E 1 is increased. In addition, the heat (total heat amount ⁇ H 2 ) generated in the electric power train 11 is less likely to be taken by the second heat exchange section 32. As a result, the electric power train 11 is warmed up quickly.
  • step S22 warming up of the battery 10 is started in the first mode.
  • step S23 as in the above embodiment, a determination is made to switch the warming mode based on the heat generation amount Q1 and the transported heat amount Q2 , or based on the first mode efficiency E1 and the second mode efficiency E2 .
  • the process proceeds to step S24, where the first heat exchanger 31 and the second heat exchanger 32 are connected. This makes it easier for heat generated in the electric power train 11 to be transported to the battery 10 via the first heat exchanger 31 and the second heat exchanger 32. That is, the transported heat amount Q2 and the second mode efficiency E2 are larger than when the first heat exchanger 31 and the second heat exchanger 32 are not connected.
  • the warm-up mode switching determination uses the heat generation amount Q1 and the first mode efficiency E1 when the first heat exchange unit 31 and the second heat exchange unit 32 are not connected, and the transported heat amount Q2 and the second mode efficiency E2 when the first heat exchange unit 31 and the second heat exchange unit 32 are connected.
  • the battery 10 is warmed up quickly and with good energy efficiency. This is because the heat generated in the battery 10 is difficult to dissipate in the first mode, and the transported heat quantity Q2 is large in the second mode.
  • FIG. 10 is a flowchart relating to the flow path control of the modified example.
  • step S30 the first heat exchange section 31 and the second heat exchange section 32 are disconnected from the heat exchange medium cooling section 33. Meanwhile, in step S31, the first heat exchange section 31 and the second heat exchange section 32 are connected. That is, in this example, regardless of whether the warm-up mode is the first mode or the second mode, heat is transported between the battery 10 and the electric powertrain 11 via the first heat exchange section 31 and the second heat exchange section 32 from the start of warm-up.
  • step S32 warming up of the battery 10 is started in the first mode.
  • step S33 a determination is made to switch the warming mode based on the heat generation amount Q1 and the transported heat amount Q2 , or based on the first mode efficiency E1 and the second mode efficiency E2 .
  • step S33 when a condition for switching to the second mode is satisfied, the process proceeds to step S34, where the warming mode is switched to the second mode.
  • the first heat exchange unit 31 and the second heat exchange unit 32 are connected when starting to warm up the battery 10, heat is transported between the battery 10 and the electric powertrain 11 via the first heat exchange unit 31 and the second heat exchange unit 32 from the start of warming up. As a result, a part of the heat dissipated from the battery 10 in the first mode warms the electric powertrain 11, and the timing of switching to the second mode is advanced. As a result, the battery temperature ⁇ 1 reaches the target temperature particularly quickly, and the energy efficiency until the battery temperature ⁇ 1 reaches the target temperature is particularly improved.
  • the battery 10 is warmed up particularly quickly and efficiently. In other words, the warm-up speed and energy efficiency in the first mode are improved.
  • FIG. 11 is a flowchart relating to the flow path control of the modified example.
  • step S40 the first heat exchange section 31 and the second heat exchange section 32 are disconnected from the heat exchange medium cooling section 33.
  • step S41 the first heat exchange section 31 and the second heat exchange section 32 are disconnected.
  • step S42 warming up of the battery 10 is started in the first mode.
  • step S43 the first heat exchange unit 31 and the second heat exchange unit 32 are connected. That is, in this example, after warming up of the battery 10 is started in the first mode, the first heat exchange unit 31 and the second heat exchange unit 32 are connected before the warm-up mode is switched to the second mode, and heat transport is started between the battery 10 and the electric powertrain 11 during the first mode.
  • step S44 a determination is made to switch the warm-up mode based on the heat generation amount Q1 and the transported heat amount Q2 , or based on the first mode efficiency E1 and the second mode efficiency E2 .
  • step S45 the warm-up mode is switched to the second mode.
  • the advantages of the flow control in FIG. 9 and the flow control of the modified example in FIG. 10 can be obtained.
  • the battery 10 is warmed up quickly and with good energy efficiency.
  • the battery warm-up method is a battery warm-up method for warming up the battery 10 in the electric vehicle 100 when the temperature ( ⁇ 1 ) of the battery 10 that supplies power to the electric powertrain 11 is lower than a predetermined temperature ( ⁇ min ) or when the temperature ( ⁇ 1 ) of the battery 10 is expected to become lower than the predetermined temperature ( ⁇ min ).
  • This battery warm-up method includes, as warm-up modes for warming up the battery 10, a first mode in which the battery 10 is warmed up by heat (Q 1 ) generated by the battery 10 itself, and a second mode in which the battery is warmed up by heat (Q 2 ) generated by the electric powertrain 11. Then, the first mode and the second mode are switched between before the temperature ( ⁇ 1 ) of the battery 10 reaches the predetermined temperature ( ⁇ min ).
  • the battery 10 is warmed up more quickly and with more energy efficiency than when the battery 10 is warmed up in either the first or second warm-up mode.
  • warm-up of the battery 10 is started in the first mode, and the warm-up mode is switched from the first mode to the second mode before the temperature ( ⁇ 1 ) of the battery 10 reaches the predetermined temperature ( ⁇ min ).
  • a typical scenario in which the battery 10 should be warmed up is when the electric vehicle 100 is about to start from a state in which both the battery 10 and the electric power train 11 are cold. Furthermore, the balance among the heat generation amount Q1 , the transported heat amount Q2 , the first mode efficiency E1 , and the second mode efficiency E2 is often as shown in Figures 5 to 7. Therefore, as described above, by starting the warm-up of the battery 10 in the first mode and then switching the warm-up mode to the second mode, the battery 10 is warmed up quickly and with good energy efficiency.
  • the heat generation amount Q1 of the battery 10 in the first mode is calculated, and the transported heat amount Q2 , which is the amount of heat transported from the electric power train 11 to the battery 10, is calculated in the second mode. Then, when the transported heat amount Q2 becomes equal to or greater than the heat generation amount Q1 , the warm-up mode is switched from the first mode to the second mode.
  • the battery temperature ⁇ 1 can reach the target temperature particularly quickly, and the energy efficiency of the warm-up is also improved.
  • a first mode efficiency E1 is calculated, which is the energy efficiency when the battery 10 itself is caused to generate heat in the first mode
  • a second mode efficiency E2 is calculated, which is the energy efficiency when the electric powertrain 11 is caused to generate heat and the heat is transported from the electric powertrain 11 to the battery 10, in the second mode.
  • the warm-up energy efficiency E can be particularly improved, and the battery temperature ⁇ 1 can be made to reach the target temperature more quickly.
  • the first heat exchange unit 31 that exchanges heat with the battery 10 and the second heat exchange unit 32 that exchanges heat with the electric powertrain 11 are connected, and the heat generated in the electric powertrain 11 is transported to the battery 10 by a medium (heat exchange medium) that flows commonly through the first heat exchange unit 31 and the second heat exchange unit 32.
  • the battery 10 when the battery 10 is warmed up at least in the second mode, the heat generated in the electric power train 11 is transported to the battery 10, so that the battery 10 is warmed up particularly quickly and efficiently in the second mode. Furthermore, throughout the entire warm-up process by switching between the first mode and the second mode, the battery 10 is warmed up quickly and energy-efficiently.
  • the first heat exchange unit 31 and the second heat exchange unit 32 can be connected when starting to warm up the battery 10.
  • the battery temperature ⁇ 1 reaches the target temperature particularly quickly, and the energy efficiency until the battery temperature ⁇ 1 reaches the target temperature is particularly improved. Also, the warm-up speed and energy efficiency in the first mode are improved.
  • the first heat exchange unit 31 and the second heat exchange unit 32 can be connected before switching the warm-up mode from the first mode to the second mode.
  • the warm-up speed and energy efficiency are improved in the first and second modes. Therefore, throughout the entire warm-up process by switching between the first and second modes, the battery 10 is warmed up quickly and with good energy efficiency.
  • the battery 10 is warmed up quickly and efficiently without the need for providing new elements for the first mode.
  • the d-axis current I d2 is caused to flow through the rotating electric machine 25 included in the electric powertrain 11 , thereby causing heat to be generated in the electric powertrain 11 .
  • the carrier frequency f2 used in the inverter 26 that drives the rotating electric machine 25 is increased to be higher than a predetermined frequency that is set in advance to drive the rotating electric machine 25, thereby generating heat in the inverter 26.
  • the battery 10 is warmed up quickly and efficiently in the second mode.
  • the battery warm-up device is a battery warm-up device (controller 14) that warms up the battery 10 when the temperature ( ⁇ 1 ) of the battery 10 that supplies power to the electric powertrain 11 in an electric vehicle 100 is lower than a predetermined temperature ( ⁇ min ) or when the temperature ( ⁇ 1 ) of the battery 10 is expected to become lower than the predetermined temperature ( ⁇ min ).
  • This control device has, as warm-up modes for warming up the battery 10, a first mode in which the battery 10 is warmed up by heat generated by the battery 10 itself, and a second mode in which the battery 10 is warmed up by heat generated by the electric powertrain 11. Then, the first mode and the second mode are switched over before the temperature of the battery 10 reaches the predetermined temperature ( ⁇ min ).
  • the battery 10 is warmed up more quickly and with more energy efficiency than when the battery 10 is warmed up in either the first or second warm-up mode.

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Abstract

本発明のある態様は、電動車両において、電動パワートレーンに電力を供給するバッテリの温度が予め定める所定温度よりも低いときに、または、バッテリの温度が所定温度をよりも低くなることが見込まれるときに、バッテリを暖機するバッテリ暖機方法である。このバッテリ暖機方法は、バッテリを暖機する暖機モードとして、バッテリ自身に生じさせる熱によってバッテリを暖機する第１モードと、電動パワートレーンで生じさせる熱によってバッテリを暖機する第２モードと、を有する。そして、バッテリの温度が所定温度に到達するまでに、第１モードと、第２モードと、を切り替える。

Description

バッテリ暖機方法、及び、バッテリ暖機装置
　本発明は、バッテリ暖機方法、及び、バッテリ暖機装置に関する。
に関する。
　ＪＰ５８４９９１７Ｂは、電動機にｄ軸電流を流す放電制御と、電動機の巻線に溜まったエネルギーをバッテリに戻す充電制御と、を交互に繰り返し行うことにより、車載バッテリを昇温するバッテリ昇温制御装置を開示している。
　バッテリの性能は、低温環境において低下する。このため、バッテリが供給する電力によって駆動する電動車両においては、バッテリの温度が低下したとき、または、バッテリの温度が低下する見込みであるときに、バッテリを暖機することにより、バッテリの性能を維持することが望ましい。
　バッテリを暖機するときには、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータ等のヒータを用いるのが一般的であるが、バッテリを暖機するためだけにヒータを追加すると、コスト増加等の問題がある。このため、近年では、放電と充電を繰り返すことにより、バッテリ自身を発熱させる方法や、電動機で生じさせた熱を輸送し、バッテリを暖機する方法によって、ヒータを追加せずにバッテリを暖機することが提案されている。
　しかし、放充電を繰り返してバッテリを発熱させる暖機方法では、その放充電で流すことができる電流は、充電時の電析を抑制するために、小さい値に制限される。すなわち、放充電を繰り返してバッテリを発熱させる暖機方法は、発熱が小さく、バッテリの暖機に時間がかかる。
　一方、電動機で生じさせた熱を用いる暖機方法では、輸送過程において、少なからず熱が散逸する。また、電動機が冷えているときには、バッテリ以前に、電動機自体を温める必要がある。すなわち、電動機で生じさせた熱を用いる暖機方法は、エネルギー効率が悪い場合がある。
　本発明は、電動車両において、エネルギー効率良く、短時間でバッテリを暖機することができるバッテリ暖機方法、及び、バッテリ暖機装置を提供することを目的とする。
　本発明のある態様は、電動車両において、電動パワートレーンに電力を供給するバッテリの温度が予め定める所定温度よりも低いときに、または、バッテリの温度が所定温度をよりも低くなることが見込まれるときに、バッテリを暖機するバッテリ暖機方法である。このバッテリ暖機方法は、バッテリを暖機する暖機モードとして、バッテリ自身に生じさせる熱によってバッテリを暖機する第１モードと、電動パワートレーンで生じさせる熱によってバッテリを暖機する第２モードと、を有する。そして、バッテリの温度が所定温度に到達するまでに、第１モードと、第２モードと、を切り替える。
図１は、電動車両の概略構成を示すブロック図である。 図２は、第１モードにおけるｄ軸電圧、ｄ軸電流、及び、バッテリ電流の推移を模式的に示すグラフである。 図３は、第２モードにおけるｄ軸電圧、ｄ軸電流、及び、バッテリ電流の推移を模式的に示すグラフである。 図４は、暖機制御部の構成を示すブロック図である。 図５は、暖機開始後における各モードの熱量及び効率の推移を模式的に示すグラフである。 図６は、暖機速度優先設定における暖機モードの切り替え態様を示すグラフである。 図７は、効率優先設定における暖機モードの切り替え態様を示すグラフである。 図８は、暖機モードの切り替えに係るフローチャートである。 図９は、熱交換媒体の流路制御に係るフローチャートである。 図１０は、変形例の流路制御に係るフローチャートである。 図１１は、変形例の流路制御に係るフローチャートである。
　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
　図１は、電動車両１００の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、電動車両１００は、バッテリ１０が供給する電力によって駆動力を生じさせる電気自動車またはハイブリッド自動車等の車両であって、バッテリ１０の他、電動パワートレーン１１、熱交換システム１２、温調制御ユニット１３、及び、コントローラ１４等を備える。
　バッテリ１０は、例えばリチウムイオン電池等の二次電池であり、放電及び充電が可能である。バッテリ１０は、電動車両１００が走行するときに、直流電力を電動パワートレーン１１に供給する。また、電動車両１００が減速するときには、いわゆる回生制御によって電動パワートレーン１１で生じる電力が入力されることによって充電される。また、電動パワートレーン１１が発電システムを含むときには、バッテリ１０は、その発電システムが発電した電力によって充電される。
　本実施形態では、性能を維持するために、少なくとも使用時においてバッテリ１０の温度（以下、バッテリ温度θ１という）が所定温度帯（例えばθｍｉｎ≦θ１≦θｍａｘ）となるように、バッテリ１０は、暖機され、または、冷却される。バッテリ温度θ１の下限θｍｉｎ及び上限θｍａｘは、実験またはシミュレーション等によって予め定められる。
　例えば、環境温度が下限θｍｉｎよりも低い寒冷地において、電動車両１００が長時間の停止状態から始動された場合、環境温度程度に低温の状態となっているバッテリ温度θ１が下限θｍｉｎ以上となるように、バッテリ１０は暖機される。また、例えば、寒冷地で電動車両１００が発進可能な状態のまま停車し続けた場合等において、バッテリ温度θ１が下限θｍｉｎよりも低くなったときに、または、下限θｍｉｎよりも低くなることが見込まれるときに、バッテリ１０は暖機される。すなわち、電動車両１００では、バッテリ温度θ１が予め定める所定温度である下限θｍｉｎよりも低いときに、または、バッテリ温度θ１が下限θｍｉｎよりも低くなることが見込まれるときに、バッテリ１０は暖機される。バッテリ１０の暖機制御の目標は、バッテリ温度θ１を、下限θｍｉｎまたはそれ以上の温度にすることである。すなわち、下限θｍｉｎまたはそれ以上の温度が、暖機制御の目標とする所定温度（目標温度）である。本実施形態では、下限θｍｉｎが目標温度である。
　また、バッテリ１０が急速充電された場合等において、バッテリ温度θ１が上限θｍａｘよりも高くなったとき、または、バッテリ温度θ１が上限θｍａｘよりも高くなることが見込まれるときには、バッテリ１０は冷却される。
　この他、バッテリ１０が入出力する電流（以下、バッテリ電流Ｉｂａｔという）及び電圧は、それぞれ電流センサ２１及び電圧センサ２２によって計測され、任意のタイミングで取得され得る。バッテリ１０の充電率を表すＳＯＣ（State Of Charge）は、バッテリ１０の電圧（開放電圧等）に基づいて、任意のタイミングで演算され得る。また、バッテリ温度θ１は、温度センサ２３によって計測され、任意のタイミングで取得され得る。
　電動パワートレーン１１（ｅＰＴ）は、電動車両１００に駆動力を生じさせるための装置類の総体であって、少なくとも１つの回転電機２５と、回転電機２５を駆動するインバータ２６と、を含む。電動パワートレーン１１は、バッテリ１０を充電する電力を発電する発電システム（図示しない）を含む場合がある。発電システムは、例えば、内燃機関及び発電機を用いて構成される。
　回転電機２５は、電動機または発電機である。より具体的には、回転電機２５は、電動車両１００に駆動力を生じさせる電動機、または、発電システムが含む発電機である。回転電機２５は、その固定子、回転子、または、固定子及び回転子に巻線２７を含む。本実施形態では、回転電機２５は、電動車両１００に駆動力を生じさせる三相交流同期電動機であり、少なくとも固定子が回転磁界を生じさせるための巻線２７を有する。本実施形態では、回転電機２５の巻線２７は、バッテリ１０を暖機する制御（以下、バッテリ１０の暖機制御という）においても使用される。
　インバータ２６は、バッテリ１０と接続される。インバータ２６は、バッテリ１０が出力する直流電力を用いて回転電機２５を駆動する。本実施形態では、インバータ２６は、内蔵する複数のスイッチング素子をオン，オフすることにより、バッテリ１０の直流電力を三相交流電力に変換して回転電機２５に供給することにより、回転電機２５にトルクを生じさせる。このトルクによって、電動車両１００に駆動力が生じる。また、インバータ２６は、回転電機２５が生じさせた電力をバッテリ１０に入力することにより、バッテリ１０を充電する。本実施形態では、インバータ２６は、スイッチング素子をオン，オフすることにより、回転電機２５が生じさせる交流電力を直流電力に変換してバッテリ１０に入力する。この他、本実施形態では、インバータ２６は、バッテリ１０の暖機制御においても使用される。
　この他、電動車両１００は、電動パワートレーン１１の温度（以下、ｅＰＴ温度θ２という）を計測する温度センサ２８、及び、インバータ２６のキャリア周波数あるいはスイッチング周波数（以下、キャリア周波数ｆ２という）を計測するセンサ２９を含む。したがって、ｅＰＴ温度θ２及びキャリア周波数ｆ２は、任意のタイミングにおいて適宜に取得され得る。
　熱交換システム１２は、バッテリ１０及び電動パワートレーン１１と熱交換し、バッテリ１０及び電動パワートレーン１１を、それぞれにまたは同時に、暖機または冷却する。熱交換システム１２は、原則として、電動車両１００が走行等するときに、温度が上昇した電動パワートレーン１１やバッテリ１０を冷却する冷却システムである。本実施形態におけるバッテリ１０の暖機制御では、熱交換システム１２は、電動パワートレーン１１で生じた熱をバッテリ１０に輸送する（移動させる）ことによってバッテリ１０を温める熱輸送システムとして機能する。熱交換システム１２が、バッテリ１０や電動パワートレーン１１との熱交換に用いる媒体（以下、熱交換媒体という）は、例えば、水その他の液体等または気体である。熱交換システム１２は、具体的に、第１熱交換部３１、第２熱交換部３２、及び、熱交換媒体冷却部３３を含む。
　第１熱交換部３１は、熱交換システム１２のうち、バッテリ１０と熱的に接続し、バッテリ１０と熱交換をする部分である。
　第１熱交換部３１は、熱交換媒体冷却部３３との間で熱交換媒体を循環させる第１流路３４によって、熱交換媒体冷却部３３と連結されている。第１流路３４には、図示しないバルブが設けられており、このバルブを開放することによって、第１熱交換部３１は熱交換媒体冷却部３３と熱的に接続され、このバルブを閉塞することによって、第１熱交換部３１と熱交換媒体冷却部３３の接続が解除される。
　また、第１熱交換部３１は、第２熱交換部３２との間で熱交換媒体を循環させる第２流路３５によって、第２熱交換部３２と連結されている。第２流路３５には、図示しないバルブが設けられており、このバルブを開放することによって、第１熱交換部３１は第２熱交換部３２と熱的に接続され、このバルブを閉塞することによって、第１熱交換部３１と第２熱交換部３２の接続が解除される。
　第２熱交換部３２は、熱交換システム１２のうち、電動パワートレーン１１と熱的に接続し、電動パワートレーン１１と熱交換をする部分である。
　第２熱交換部３２は、前述のように第２流路３５によって第１熱交換部３１と連結されている他、熱交換媒体冷却部３３との間で熱交換媒体を循環させる第３流路３６によって、熱交換媒体冷却部３３と連結されている。第３流路３６には、図示しないバルブが設けられており、このバルブを開放することによって、第２熱交換部３２は熱交換媒体冷却部３３と熱的に接続され、このバルブを閉塞することによって、第２熱交換部３２と熱交換媒体冷却部３３の接続が解除される。
　熱交換媒体冷却部３３は、熱交換システム１２において、バッテリ１０や電動パワートレーン１１で生じた熱を担持した熱交換媒体を、外気（電動車両１００が走行しているときには走行風）等によって冷却する部分である。熱交換媒体冷却部３３は、例えば電動車両１００のラジエータである。熱交換媒体冷却部３３は、必要に応じて、第１熱交換部３１、第２熱交換部３２、または、これらの両方と接続され、これらを循環する熱交換媒体を冷却することにより、バッテリ１０や電動パワートレーン１１を冷却する。したがって、バッテリ１０の暖機制御を行うときには、熱交換媒体冷却部３３と少なくとも第１熱交換部３１との接続は解除される。本実施形態では、簡単のため、バッテリ１０の暖機制御を行うときには、熱交換媒体冷却部３３と第１熱交換部３１の接続、及び、熱交換媒体冷却部３３と第２熱交換部３２の接続は、いずれも解除されるものとする。
　この他、熱交換システム１２は、各部に熱交換媒体を流通させるための図示しない１または複数のポンプ、コンプレッサ、または、ブロア（以下、ポンプという）を含む。なお、熱交換システム１２の各部について、接続とは、これらを連結する流路にあるバルブを開放し、ポンプを稼働して熱交換媒体を流通させ、これにより各部間で熱が輸送される状態とすることをいう。
　温調制御ユニット１３は、コントローラ１４からの指示にしたがって、熱交換システム１２にあるバルブを開閉させる。また、温調制御ユニット１３は、コントローラ１４からの指示にしたがって、熱交換システム１２のポンプを稼働または停止させる。これにより、温調制御ユニット１３は熱交換システム１２の状態を変更し、バッテリ１０及び電動パワートレーン１１を、それぞれにまたは同時に、暖機または冷却する。
　コントローラ１４は、電動車両１００の動作、及び、電動車両１００を構成する各部の動作、及び、電動車両１００の全体としての動作を統括的に制御する１または複数のコンピュータである。具体的には、コントローラ１４は、電動パワートレーン１１を制御し、電動車両１００の走行を制御するようにプログラムされている。また、コントローラ１４は、電動パワートレーン１１を制御することによって、バッテリ１０の暖機制御を行うようにプログラムされている。したがって、コントローラ１４は、電動車両１００におけるバッテリ暖機制御装置を構成する。バッテリ１０の暖機制御では、コントローラ１４は、温調制御ユニット１３を介して、熱交換システム１２も併せて制御する場合がある。
　具体的には、コントローラ１４は、例えば、状態検出部４１、回転電機制御部４２、及び、暖機制御部４３等として機能する。
　状態検出部４１は、電動車両１００の動作状態、あるいは、電動車両１００を構成する各部の動作状態、を検出する。例えば、状態検出部４１は、温度センサ２３の出力信号を取得することにより、バッテリ温度θ１を適宜に検出する。また、状態検出部４１は、温度センサ２８の出力信号を取得することにより、ｅＰＴ温度θ２を適宜に検出する。同様に、状態検出部４１は、インバータ２６のキャリア周波数ｆ２、バッテリ１０が入出力する電流や電圧、電動車両１００のアクセル開度（アクセル操作量）、車速、及び、回転電機２５の回転数等を適宜に検出する。状態検出部４１は、各種センサ等を用いて上記のパラメータを取得する他、取得したパラメータを用いて、回転電機制御部４２や暖機制御部４３で用いるその他のパラメータを演算することによって検出場合がある。本実施形態では、状態検出部４１は、バッテリ１０の出電圧等に基づいて、バッテリ１０のＳＯＣを推定する。状態検出部４１が検出等したパラメータは、回転電機制御部４２や暖機制御部４３が行う各種制御において用いられる。
　回転電機制御部４２は、回転電機２５の駆動を制御する。例えば、回転電機制御部４２は、電動車両１００に対する要求に応じて、回転電機２５が到達または維持すべき回転数、または、回転電機２５によって生じさせるべきトルク等の目標値（指令値）を演算する。これらの目標値は、例えば、回転電機２５の回転数や電動車両１００のアクセル開度等に基づいて演算される。また、回転電機制御部４２は、演算したこれらの目標値に基づいて、インバータ２６を操作することにより、回転電機２５に供給する電圧や電流等を調整する。その結果、回転電機２５は、電動車両１００に対する要求に応じて設定された目標値に対応する回転数を維持し、または、電動車両１００に対する要求に応じて設定された目標値に対応するトルクを生じさせる。
　また、本実施形態では、回転電機制御部４２は、バッテリ１０の暖機制御を行うときに、暖機制御部４３の指示にしたがって、インバータ２６及び回転電機２５を制御する場合がある。例えば、回転電機制御部４２は、暖機制御部４３からの要求に応じて、インバータ２６及び回転電機２５に電力を供給し、または、回転電機２５からインバータ２６を介してバッテリ１０に電力を入力させる。これにより、回転電機制御部４２は、回転電機２５やインバータ２６において熱を生じさせ、電動パワートレーン１１を温める。このように、回転電機２５やインバータ２６等、電動パワートレーン１１で生じた熱（以下、電動パワートレーン１１で生じた熱という）は、バッテリ１０に輸送され、バッテリ１０を暖機するために利用される。
　暖機制御部４３は、バッテリ１０の暖機制御を行う。暖機制御部４３が実行するバッテリ１０の暖機制御には、次のとおり、バッテリ１０を暖機するための具体的な方法が異なる２つのモード（暖機モード）がある。
　第１の暖機モード（以下、単に第１モードという）は、バッテリ１０自身に生じさせる熱によって、バッテリ１０を暖機する暖機モードである。すなわち、第１モードでは、暖機制御部４３は、バッテリ１０自身を発熱させることにより、バッテリ１０を暖機する。このとき、バッテリ１０が蓄積する電力は、実質的に、バッテリ１０等において熱エネルギーに変換された分だけが消費される。
　本実施形態では、暖機制御部４３は、第１モードにおいて、バッテリ１０の放電によって電動パワートレーン１１が含む素子にエネルギーを蓄積し、その後、その素子に蓄積されたエネルギーによってバッテリを充電する。そして、暖機制御部４３は、この放電及び充電を繰り返させることによってバッテリ電流Ｉｂａｔを生じさせ、バッテリ１０の内部抵抗Ｒｂａｔにより、バッテリ１０自身に熱を生じさせる。
　本実施形態では、電動パワートレーン１１においてエネルギーを蓄積させる上記の素子は、回転電機２５の巻線２７である。すなわち、暖機制御部４３は、バッテリ１０によって巻線２７に通電することにより、そのインダクタンスに応じたエネルギーを巻線２７に蓄積させる。その後、暖機制御部４３は、巻線２７への電力供給を停止させ、巻線２７が蓄積したエネルギーによって、バッテリ１０を充電する。
　なお、電動パワートレーン１１が、巻線２７以外に、上記の目的に流用可能なインダクタやキャパシタ等を含む場合には、暖機制御部４３は、第１モードにおいて、巻線２７の代わりにそれらの素子に、バッテリ１０が放電したエネルギーを蓄積させることができる。また、電動パワートレーン１１が上記の目的に流用可能な素子を複数有するときには、暖機制御部４３は、それら複数の素子にバッテリ１０が放電したエネルギーを蓄積させることができる。
　また、暖機制御部４３が、第１モードにおいて、回転電機２５に流す電流は、いわゆるｄ軸電流Ｉｄである。回転電機２５に流れる電流のうちｄ軸電流Ｉｄは、磁界を発生させるための電流成分であり、ｑ軸電流Ｉｑ（図示しない）はトルク発生させるための電流成分である。したがって、暖機制御部４３は、回転電機２５のｄ軸に電圧を印加させ、選択的に回転電機２５にｄ軸電流Ｉｄを流し、または、増大させることにより、回転電機２５の回転状態を変化させずに、巻線２７にエネルギーを蓄積させることができる。
　図２は、第１モードにおける（Ａ）ｄ軸電圧Ｖｄ、（Ｂ）ｄ軸電流Ｉｄ、及び、（Ｃ）バッテリ電流Ｉｂａｔの推移を模式的に示すグラフである。ｄ軸電圧Ｖｄは、回転電機２５が入出力する電圧のｄ軸成分である。なお、図２は、回転電機２５が回転を停止している状態での例である。
　第１モードにおいては、所定方向（正方向）のｄ軸電圧Ｖｄが周期的に印加される。すなわち、図２（Ａ）に示すように、回転電機２５にはｄ軸電圧Ｖｄが周期的に印加される。このようにバッテリ１０が放電及び充電を繰り返す周期に応じて、巻線２７のエネルギーの蓄積と開放を繰り返すので、図２（Ｂ）に示すように、回転電機２５のｄ軸電流Ｉｄも周期的に変化する。その結果、図２（Ｃ）に示すように、バッテリ１０は放電及び充電を繰り返す。ここでは、正のバッテリ電流Ｉｂａｔはバッテリ１０の放電を表し、負のバッテリ電流Ｉｂａｔはバッテリ１０の充電を表す。
　なお、第２モードにおいて回転電機２５に流れるｄ軸電流Ｉｄ等と区別する必要があるときには、第１モードにおいて回転電機２５に流れるｄ軸電流Ｉｄを、第１モードのｄ軸電流Ｉｄ１という。
　また、第１モードでは、放電及び充電の周波数（以下、放充電周波数ｆ１という）は比較的大きく、その周期（放充電周期１／ｆ１）は短い。すなわち、トルクを生じさせるために回転電機２５を駆動する場合と比較して、第１モードのｄ軸電流Ｉｄ１は、いわゆる高周波電流である。放充電周波数ｆ１は、例えば、トルクを生じさせるために回転電機２５を駆動するためのｄ軸電流Ｉｄに重畳される高周波のノイズ電流（いわゆるリプル電流）と同程度に高い周波数帯である。したがって、第１モードによるバッテリ１０の暖機は、リプル暖機と称される場合がある。
　第２の暖機モード（以下、単に第２モードという）は、電動パワートレーン１１で生じさせる熱によってバッテリ１０を暖機する暖機モードである。すなわち、第２モードでは、暖機制御部４３は、電動パワートレーン１１を意図的に発熱させ、それによって生じた熱をバッテリ１０に輸送することにより、バッテリ１０を暖機する。暖機制御部４３は、電動パワートレーン１１の発熱を、回転電機２５やインバータ２６の導通損やインバータ２６におけるスイッチング損等よって生じさせる。したがって、バッテリ１０が電動パワートレーン１１に供給した電力は、電動パワートレーン１１で熱エネルギーに変換され、消費される。
　暖機制御部４３は、第２モードにおいて、例えば、電動パワートレーン１１が含む回転電機２５やインバータ２６を発熱させることにより、電動パワートレーン１１に熱を生じさせることができる。例えば、暖機制御部４３は、回転電機２５にｄ軸電流Ｉｄを流し、または、ｄ軸電流Ｉｄを増大させることによって回転電機２５を発熱させ、これにより、必要な熱の全部または一部を生じさせることができる。また、暖機制御部４３は、インバータ２６で用いるキャリア周波数ｆ２を、例えば回転電機２５を駆動するために予め定める所定周波数よりも増大させることによって、インバータ２６を発熱させ、これにより、電動パワートレーン１１で生じさせるべき熱の全部または一部を生じさせることができる。
　本実施形態では、暖機制御部４３は、第２モードにおいて、回転電機２５にｄ軸電流Ｉｄを流し、かつ、インバータ２６のキャリア周波数ｆ２を大きくすることによって、回転電機２５及びインバータ２６を発熱させることにより、電動パワートレーン１１に熱を生じさせる。但し、暖機制御部４３は、回転電機２５及びインバータ２６以外の構成を発熱させることにより、電動パワートレーン１１で生じさせるべき熱の一部または全部を生じさせることができる。
　図３は、第２モードにおけるｄ軸電圧Ｖｄ、ｄ軸電流Ｉｄ、及び、バッテリ電流Ｉｂａｔの推移を模式的に示すグラフである。なお、図３は、回転電機２５が回転を停止している状態での例である。
　図３（Ａ）に示すように、第２モードでは、回転電機２５には、概ね一定のｄ軸電圧Ｖｄが印加される。このため、図３（Ｂ）に示すように、第２モードにおいて回転電機２５に流れるｄ軸電流Ｉｄも概ね一定である。また、図３（Ｃ）に示すように、バッテリ電流Ｉｂａｔも概ね一定である。したがって、第２モードでは、バッテリ１０は、回転電機２５等で熱に変換される分の電力を消費し続ける。
　なお、第１モードのｄ軸電流Ｉｄ１と区別する必要があるときには、第２モードにおいて回転電機２５に流れるｄ軸電流Ｉｄを、第２モードのｄ軸電流Ｉｄ２という。第２モードによるバッテリ１０の暖機は、実質的にｄ軸電流Ｉｄを熱エネルギーに変換するものであるため、ｄ軸暖機と称される場合がある。
　暖機制御部４３（図１参照）は、バッテリ１０の暖機制御において、暖機モードを適宜に切り替えることにより、いずれか一方の暖機モードを実行しつつける場合よりも、早く、または、エネルギー効率良く、バッテリ１０を暖機する。例えば、バッテリ温度θ１が下限θｍｉｎ未満の状態からバッテリ１０の暖機制御を行うときには、暖機制御部４３は、バッテリ温度θ１が下限θｍｉｎに到達するまでに、少なくとも１回は暖機モードを切り替える。本実施形態では、暖機制御部４３は、第１モードでバッテリ１０の暖機を開始し、その後、暖機モードを第２モードに切り替え、バッテリ温度θ１を下限θｍｉｎ以上の温度に到達させる。
　この他、暖機制御部４３は、バッテリ１０を暖機するために、温調制御ユニット１３によって、熱交換システム１２を制御することができる。暖機制御部４３は、少なくとも第２モードでバッテリ１０を暖機するときに、第２流路３５のバルブを開け、第１熱交換部３１と第２熱交換部３２を接続し、第１熱交換部３１と第２熱交換部３２との間で熱交換媒体を循環させる。これにより、暖機制御部４３は、電動パワートレーン１１で生じさせた熱がバッテリ１０に輸送される。また、暖機制御部４３は、バッテリ１０の暖機制御を行うときには、第１流路３４及び第３流路３６のバルブを閉じ、第１熱交換部３１及び第２熱交換部３２と熱交換媒体冷却部３３との接続を解除する。これは、バッテリ１０で生じさせた熱や電動パワートレーン１１で生じさせた熱を失いにくくするためである。
　図４は、暖機制御部４３の構成を示すブロック図である。図４に示すように、暖機制御部４３は、（１）第１モード演算部５１、（２）第２モード演算部５２、及び、（３）モード切替判定部５３を備える。
　（１）第１モード演算部５１
　第１モード演算部５１は、第１モードでバッテリ１０を暖機する場合の指令値等を演算する。具体的には、第１モード演算部５１は、バッテリ１０のＳＯＣ及びバッテリ温度θ１に基づいて、第１電流指令値Ｉｄ１ ＊、放充電周波数指令値ｆ１ ＊、発熱量Ｑ１、及び、第１モード効率Ｅ１を演算する。第１電流指令値Ｉｄ１ ＊は、第１モードのｄ軸電流Ｉｄ１についての指令値である。放充電周波数指令値ｆ１ ＊は、第１モードにおける放充電周波数ｆ１についての指令値である。発熱量Ｑ１は、第１モードでバッテリ１０を暖機するときにバッテリ１０自身が生じさせる熱のうち、散逸等せずにバッテリ１０の温度上昇に寄与する熱量の推定値である。第１モード効率Ｅ１は、第１モードでバッテリ１０を暖機するときのエネルギー効率である。
　具体的には、第１モード演算部５１は、第１電流演算部６１、内部抵抗演算部６２、及び、発熱量演算部６３を備える。
　第１電流演算部６１は、バッテリ１０のＳＯＣとバッテリ温度θ１に基づいて、第１電流指令値Ｉｄ１ ＊と放充電周波数指令値ｆ１ ＊を演算する。第１電流演算部６１は、例えば、ＳＯＣ及びバッテリ温度θ１と、第１電流指令値Ｉｄ１ ＊及び放充電周波数指令値ｆ１ ＊と、を対応付ける多次元マップ（以下、第１マップという）を参照することにより、検出したＳＯＣ及びバッテリ温度θ１に対応する第１電流指令値Ｉｄ１ ＊と放充電周波数指令値ｆ１ ＊を演算する。第１マップ（図示しない）は、例えば、実験またはシミュレーション等に基づいて、適合により定められる。第１マップは、第１電流演算部６１またはその他の図示しない記憶装置等に予め記憶される。
　具体的には、第１マップには、バッテリ１０の放充電によるリチウムイオン等の析出（いわゆる電析）を生じない範囲内で第１モードのｄ軸電流Ｉｄ１を最大化するように、第１電流指令値Ｉｄ１ ＊及び放充電周波数指令値ｆ１ ＊の組み合わせが設定される。
　概略的な傾向としては、バッテリ温度θ１が高いほど、第１モードのｄ軸電流Ｉｄ１は大きくなり得る。一方、ＳＯＣが高いほど、第１モードのｄ軸電流Ｉｄ１は小さくする必要がある。したがって、第１マップは、バッテリ温度θ１が高く、かつ、ＳＯＣが低いほど、第１電流指令値Ｉｄ１ ＊を大きくする。一方、第１マップは、バッテリ温度θ１が低く、かつ、ＳＯＣが高いほど、第１電流指令値Ｉｄ１ ＊を小さくする。
　第１マップにしたがって第１電流指令値Ｉｄ１ ＊及び放充電周波数指令値ｆ１ ＊を決定し、これに応じたｄ軸電流Ｉｄ１を放充電周波数ｆ１で回転電機２５に流すことにより、電析を抑制しつつ、バッテリ１０の内部抵抗Ｒｂａｔによる発熱量Ｑ１が最大化される。
　内部抵抗演算部６２は、バッテリ１０のＳＯＣとバッテリ温度θ１に基づいて、バッテリ１０の内部抵抗Ｒｂａｔを演算する。内部抵抗演算部６２は、例えば、ＳＯＣ及びバッテリ温度θ１と、バッテリ１０の内部抵抗Ｒｂａｔと、を対応付ける多次元マップ（以下、第２マップという）を参照することにより、検出したＳＯＣ及びバッテリ温度θ１に対応する内部抵抗Ｒｂａｔを演算する。第２マップ（図示しない）は、例えば、実験またはシミュレーション等に基づいて、適合により定められる。第２マップは、内部抵抗演算部６２またはその他の図示しない記憶装置等に予め記憶される。
　概略的な傾向としては、バッテリ温度θ１が高いほど内部抵抗Ｒｂａｔは小さくなり、ＳＯＣが低いほど内部抵抗Ｒｂａｔは大きくなる。なお、バッテリ温度θ１が低いほど、この傾向は、より顕著になる。したがって、第２マップは、バッテリ温度θ１が低く、かつ、ＳＯＣが低いほど、大きい内部抵抗Ｒｂａｔを出力する。
　発熱量演算部６３は、第１電流演算部６１によって演算された第１電流指令値Ｉｄ１ ＊と、内部抵抗演算部６２によって演算された内部抵抗Ｒｂａｔと、に基づいて、発熱量Ｑ１及び第１モード効率Ｅ１を演算する。発熱量演算部６３は、例えば、第１電流指令値Ｉｄ１ ＊及び内部抵抗Ｒｂａｔと、発熱量Ｑ１及び第１モード効率Ｅ１と、を対応付ける多次元マップ（以下、第３マップという）を参照することにより、第１電流指令値Ｉｄ１ ＊及び内部抵抗Ｒｂａｔに対応する発熱量Ｑ１及び第１モード効率Ｅ１を演算する。第３マップ（図示しない）は、例えば、実験またはシミュレーション等に基づいて、適合により定められる。第３マップは、発熱量演算部６３またはその他の図示しない記憶装置等に予め記憶される。
　概略的な傾向としては、第１電流指令値Ｉｄ１ ＊が大きいほど発熱量Ｑ１は大きくなり、内部抵抗Ｒｂａｔが大きいほど発熱量Ｑ１は大きくなる。したがって、第３マップは、第１電流指令値Ｉｄ１ ＊が大きく、かつ、内部抵抗Ｒｂａｔが大きいほど、大きい発熱量Ｑ１を出力する。なお、第１モード効率Ｅ１は、第１電流指令値Ｉｄ１ ＊及び内部抵抗Ｒｂａｔによらず、概ね一定である。
　（２）第２モード演算部５２
　第２モード演算部５２は、第２モードでバッテリ１０を暖機する場合の指令値等を演算する。具体的には、第２モード演算部５２は、バッテリ１０のＳＯＣ及びｅＰＴ温度θ２に基づいて、第２電流指令値Ｉｄ２ ＊、キャリア周波数指令値ｆ２ ＊、輸送熱量Ｑ２、及び、第２モード効率Ｅ２を演算する。第２電流指令値Ｉｄ２ ＊は、第２モードのｄ軸電流Ｉｄ２についての指令値である。キャリア周波数指令値ｆ２ ＊は、インバータ２６のキャリア周波数ｆ２についての指令値である。輸送熱量Ｑ２は、第２モードによって、電動パワートレーン１１からバッテリ１０に輸送され得る熱量、すなわち、電動パワートレーン１１で生じた熱のうちバッテリ１０が受け取ることができる熱量（受熱量）の推定値である。したがって、輸送熱量Ｑ２は、電動パワートレーン１１で生じた熱のうち、バッテリ１０の温度上昇に寄与する熱である。第２モード効率Ｅ２は、第２モードでバッテリ１０を暖機するときのエネルギー効率である。
　具体的には、第２モード演算部５２は、第２電流演算部６４と、輸送熱量演算部６５と、を備える。
　第２電流演算部６４は、ｅＰＴ温度θ２に基づいて、第２電流指令値Ｉｄ２ ＊及びキャリア周波数指令値ｆ２ ＊を演算する。本実施形態においては、第２電流指令値Ｉｄ２ ＊は、例えば、回転電機２５やインバータ２６（特にスイッチング素子）の耐熱性その他の耐久性が許す限りにおいて最大化される。また、キャリア周波数指令値ｆ２ ＊は、例えば、インバータ２６の耐熱性その他の耐久性が許す限りにおいて最大化される。
　すなわち、第２電流演算部６４は、原則として、設定し得る最大の第２電流指令値Ｉｄ２ ＊及びキャリア周波数指令値ｆ２ ＊を出力する。そして、例えば、ｅＰＴ温度θ２が高く、回転電機２５やインバータ２６が耐熱性の限界を超えるおそれがあるときには、第２電流演算部６４は、ｅＰＴ温度θ２に応じて、第２電流指令値Ｉｄ２ ＊及びキャリア周波数指令値ｆ２ ＊を制限する。したがって、例えば、電動車両１００が低温環境にあって、電動パワートレーン１１が冷えているときには、第２電流演算部６４は、設定し得る最大の第２電流指令値Ｉｄ２ ＊及びキャリア周波数指令値ｆ２ ＊を出力する。これにより、第２モードにおいて、電動パワートレーン１１で生じる熱は最大化される。
　輸送熱量演算部６５は、バッテリ温度θ１及びｅＰＴ温度θ２に基づいて、輸送熱量Ｑ２及び第２モード効率Ｅ２を演算する。輸送熱量演算部６５は、例えば、バッテリ温度θ１及びｅＰＴ温度θ２と、輸送熱量Ｑ２及び第２モード効率Ｅ２と、を対応付ける多次元マップ（以下、第４マップという）を参照することにより、バッテリ温度θ１及びｅＰＴ温度θ２に対応する輸送熱量Ｑ２及び第２モード効率Ｅ２を演算する。第４マップ（図示しない）は、例えば、実験またはシミュレーション等に基づいて、適合により定められる。第４マップは、輸送熱量演算部６５またはその他の図示しない記憶装置等に予め記憶される。
　概略的な傾向としては、ｅＰＴ温度θ２が高いほど、輸送熱量Ｑ２は大きくなる。また、バッテリ温度θ１が高いほど、輸送熱量Ｑ２は大きくなる。したがって、第４マップは、ｅＰＴ温度θ２が高く、かつ、バッテリ温度θ１が高いほど、大きい輸送熱量Ｑ２を出力する。また、バッテリ温度θ１とｅＰＴ温度θ２の差Δθ（図示しない）が大きいほど、第２モード効率Ｅ２は高くなる。したがって、第４マップは、バッテリ温度θ１とｅＰＴ温度θ２の差Δθが高いほど、大きい第２モード効率Ｅ２を出力する。なお、現実的には、電動パワートレーン１１からバッテリ１０への熱輸送には遅れ（熱時定数τＱ）が生じる。第４マップは、熱輸送時に散逸してしまう熱量の他、このような遅れも考慮して設定される。
　（３）モード切替判定部５３
　モード切替判定部５３は、暖機モードの切り替えの要否及びタイミングを判定する。そして、モード切替判定部５３は、その判定結果に応じて、例えば、暖機モードの設定を表す信号（以下、暖機モード設定Ｓｍｏｄｅ）、周波数指令値ｆ＊、及び、電流指令値Ｉｄ ＊を出力する。
　暖機モード設定Ｓｍｏｄｅは、第１モードまたは第２モードの選択、すなわち、暖機モードの切り替えの要否及びタイミングを表す。
　モード切替判定部５３が出力する周波数指令値ｆ＊は、放充電周波数指令値ｆ１ ＊またはキャリア周波数指令値ｆ２ ＊である。具体的には、選択された暖機モードが第１モードの場合、周波数指令値ｆ＊は、周波数指令値ｆ＊は放充電周波数指令値ｆ１ ＊であり、選択された暖機モードが第２モードの場合、周波数指令値ｆ＊は、キャリア周波数指令値ｆ２ ＊である。
　モード切替判定部５３が出力する電流指令値Ｉｄ ＊は、第１電流指令値Ｉｄ１ ＊または第２電流指令値Ｉｄ２ ＊である。具体的には、選択された暖機モードが第１モードの場合、電流指令値Ｉｄ ＊は、第１電流指令値Ｉｄ１ ＊であり、選択された暖機モードが第２モードの場合、電流指令値Ｉｄ ＊は、第２電流指令値Ｉｄ２ ＊である。
　モード切替判定部５３は、暖機モード設定Ｓｍｏｄｅ、周波数指令値ｆ＊、及び、電流指令値Ｉｄ ＊を、回転電機制御部４２に入力する。これにより、回転電機制御部４２は、選択された暖機モードに応じて、回転電機２５及びインバータ２６を駆動する。また、モード切替判定部５３は、暖機モード設定Ｓｍｏｄｅを、温調制御ユニット１３に入力する。これにより、温調制御ユニット１３は、選択された暖機モードに応じて、熱交換システム１２のポンプや、各流路３４，３５，３６にあるバルブを制御することにより、選択された暖機モードに応じて熱交換媒体の循環を変化させる。
　モード切替判定部５３は、発熱量Ｑ１及び輸送熱量Ｑ２に基づいて、暖機モードの切り替えを判定することができる。この場合、発熱量Ｑ１と輸送熱量Ｑ２が比較され、熱量がより大きい方の暖機モードが選択される。すなわち、発熱量Ｑ１が輸送熱量Ｑ２よりも大きくなったときには、第１モードが選択され、輸送熱量Ｑ２が発熱量Ｑ１よりも大きくなったときには、第２モードが選択される。
　モード切替判定部５３は、第１モード効率Ｅ１及び第２モード効率Ｅ２に基づいて、暖機モードの切り替えを判定することができる。この場合、第１モード効率Ｅ１と第２モード効率Ｅ２が比較され、効率がより大きい方の暖機モードが選択される。すなわち、第１モード効率Ｅ１が第２モード効率Ｅ２よりも大きくなったときには、第１モードが選択され、第２モード効率Ｅ２が第１モード効率Ｅ１よりも大きくなったときには、第２モードが選択される。
　モード切替判定部５３は、例えば、設定に応じて、暖機モードの切り替え判定方法を変更することができる。本実施形態では、モード切替判定部５３の設定として、例えば、暖機速度優先設定と効率優先設定がある。暖機速度優先設定は、発熱量Ｑ１及び輸送熱量Ｑ２に基づいて、暖機モードの切り替えを判定する設定である。効率優先設定は、第１モード効率Ｅ１及び第２モード効率Ｅ２に基づいて、暖機モードの切り替えを判定する設定である。
　なお、本実施形態では、モード切替判定部５３は、バッテリ１０の暖機を開始するときには第１モードを選択し、その後、上記の判定条件に応じて、選択する暖機モードを第２モードに切り替える。
　以下、上記のように構成される電動車両１００におけるバッテリ１０の暖機制御の作用について説明する。
　図５は、暖機開始時後における各モードの熱量及び効率の推移を模式的に示すグラフである。図５（Ａ）は、第１モードにおける総熱量ΣＨ１と、発熱量Ｑ１と、を示す。総熱量ΣＨ１は第１モードで生じる熱の総量であり、発熱量Ｑ１は、前述のとおり、この総熱量ΣＨ１のうちバッテリ１０の温度上昇に寄与する熱である。図５（Ｂ）は、第１モード効率Ｅ１を示す。図５（Ｃ）は、第２モードにおける総熱量ΣＨ２と、輸送熱量Ｑ２と、示す。総熱量ΣＨ２は第２モードで生じる熱の総量であり、輸送熱量Ｑ２は、前述のとおり、この総熱量ΣＨ２のうちバッテリ１０の温度上昇に寄与する熱である。図５（Ｄ）は、第２モード効率Ｅ２を示す。
　図５（Ａ）に示すように、第１モードでは、総熱量ΣＨ１が比較的小さいが、総熱量ΣＨ１に対して発熱量Ｑ１は比較的大きく、概ね一定である。このため、図５（Ｂ）に示すように、第１モード効率Ｅ１は比較的高く維持される。したがって、第１モードは、素早く、かつ、効率的にバッテリ１０を暖機することができるが、総熱量ΣＨ１及びこれに応じた発熱量Ｑ１が小さいので、バッテリ１０の暖機に時間がかかる。
　一方、図５（Ｃ）に示すように、第２モードでは、総熱量ΣＨ２が比較的大きい。このため、第２モードは、総熱量ΣＨ２及びこれに応じた輸送熱量Ｑ２が大きいので、暖機開始後ある程度の時間が経過した後であれば、素早く、かつ、効率的にバッテリ１０を暖機することができる。しかし、バッテリ１０の暖機制御を開始した後しばらくの間、輸送熱量Ｑ２が小さい。これは、電動パワートレーン１１が冷えていると、電動パワートレーン１１自体の温度上昇に熱が取られ、バッテリ１０の温度上昇に寄与し得ないからである。したがって、第２モードは、暖機開始後から電動パワートレーン１１が温まるまでの間、バッテリ１０は温まり難く、かつ、エネルギー効率も悪い。
　したがって、本実施形態では、暖機速度またはエネルギー効率の観点から、次のように暖機モードを切り替える。
　図６は、暖機速度優先設定における暖機モードの切り替え態様を示すグラフである。図６（Ａ）は、暖機速度を優先して暖機モードの切り替えた場合の熱量の推移を示す。図６（Ａ）では、発熱量Ｑ１及び輸送熱量Ｑ２を二点鎖線で示す他、実際にバッテリ１０が受け取り、暖機に寄与する熱量（以下、受熱量Ｑという）を実線で示す。図６（Ｂ）は、暖機速度を優先して暖機モードを切り替えた場合のエネルギー効率の推移を示す。図６（Ｂ）では、第１モード効率Ｅ１及び第２モード効率Ｅ２を二点鎖線で示す他、暖機速度優先設定における実際のエネルギー効率Ｅを実線で示す。
　図６（Ａ）に示すように、暖機速度優先設定では、熱量（発熱量Ｑ１及び輸送熱量Ｑ２）を基準として、暖機モードが切り替わる。すなわち、第１モードで暖機を開始した後、第２モードによる輸送熱量Ｑ２が第１モードの発熱量Ｑ１以上となった時刻ｔ１において、暖機モードが第２モードに切り替わる。
　より具体的には、第１モードでバッテリ１０の暖機が開始されると、バッテリ１０自身によって発熱量Ｑ１が発生することにより、バッテリ１０が暖機される。また、第１モードでは、バッテリ電流Ｉｂａｔを生じさせるために電動パワートレーン１１に通電するので、電動パワートレーン１１においても熱が生じる。ここでは、簡単のため、第１モードにおいて、電動パワートレーン１１で生じる熱は、第２モードにおいて電動パワートレーン１１で生じる熱と同程度であるものとする。このため、輸送熱量Ｑ２は、バッテリ１０の暖機開始から、第２モードで暖機を開始した場合と同様に、時間の経過とともに上昇し、時刻ｔ１に、輸送熱量Ｑ２は発熱量Ｑ１に到達する。このため、時刻ｔ１において、暖機モードは第１モードから第２モードに切り替わる。その結果、時刻ｔ１以降では、バッテリ１０の受熱量Ｑが第１モードを継続した場合よりも高くなる。したがって、バッテリ温度θ１は、第１モードを継続し続ける場合よりも早く、目標温度（下限θｍｉｎ）に到達する。
　一方、図６（Ｂ）に示すように、エネルギー効率Ｅは、暖機モードの切り替えにより、時刻ｔ１以降において一時的に低下することがある。したがって、暖機速度優先設定は、発熱量Ｑ１及び輸送熱量Ｑ２（すなわち受熱量Ｑ）を暖機モードの切り替え基準とすることで、暖機制御のエネルギー効率Ｅを高く維持して、バッテリ１０の電力消費を抑制することよりも、バッテリ温度θ１を早く上昇させることを優先する設定である。
　但し、暖機速度優先設定においても、最終的には、エネルギー効率Ｅは第１モード効率Ｅ１よりもさらに向上する。このため、バッテリ温度θ１が目標温度に到達するまでの総合的なエネルギー効率（例えばエネルギー効率Ｅの積分値）は、第１モードまたは第２モードのいずれかだけを継続してバッテリ温度θ１を目標温度に到達させる場合よりも、高い。すなわち、上記の暖機速度優先設定によれば、バッテリ温度θ１を特に早く目標温度に到達させることができる上に、暖機のエネルギー効率が向上する。
　図７は、効率優先設定における暖機モードの切り替え態様を示すグラフである。図７（Ａ）は、エネルギー効率を優先して暖機モード切り替えた場合の熱量の推移を示す。図７（Ａ）では、図６（Ａ）と同様に、発熱量Ｑ１及び輸送熱量Ｑ２を二点鎖線で示す他、バッテリ１０の受熱量Ｑを実線で示す。図７（Ｂ）は、エネルギー効率を優先して暖機モードを切り替えた場合のエネルギー効率の推移を示す。図７（Ｂ）では、図６（Ｂ）と同様に、第１モード効率Ｅ１及び第２モード効率Ｅ２を二点鎖線で示す他、暖機速度優先設定における実際のエネルギー効率Ｅを実線で示す。
　図７（Ｂ）に示すように、効率優先設定では、暖機のエネルギー効率（第１モード効率Ｅ１及び第２モード効率Ｅ２）を基準として、暖機モードが切り替わる。すなわち、第１モードで暖機を開始した後、第２モードのエネルギー効率である第２モード効率Ｅ２が第１モードのエネルギー効率である第１モード効率Ｅ１以上となった時刻ｔ２において、暖機モードが第２モードに切り替わる。したがって、効率優先設定では、暖機のエネルギー効率Ｅは、少なくとも第１モード効率Ｅ１以上に維持され、暖機モードの切り替えによってエネルギー効率Ｅはさらに向上する。
　一方、効率優先設定では、暖機速度優先設定よりも暖機モードの切り替えが遅れる。具体的には、図７（Ａ）に示すように、暖機速度優先設定であれば時刻ｔ１において第２モードに切り替わるところ、効率優先設定において暖機モードが切り替わる時刻ｔ２は、これよりも遅い。
　したがって、効率優先設定は、第１モード効率Ｅ１及び第２モード効率Ｅ２（すなわちエネルギー効率Ｅ）を暖機モードの切り替え基準とすることで、バッテリ温度θ１を早く上昇させることよりも、暖機制御のエネルギー効率Ｅを高く維持することを優先する設定である。
　但し、効率優先設定においても、受熱量Ｑは概ね発熱量Ｑ１以上に維持される。このため、バッテリ温度θ１は、第１モードまたは第２モードのいずれかだけを継続してバッテリ温度θ１を目標温度に到達させる場合よりも早く、目標温度に到達する。すなわち、上記の効率優先設定によれば、暖機のエネルギー効率Ｅが特に向上する上に、バッテリ温度θ１を早く目標温度に到達させることができる。
　図８は、暖機モードの切り替えに係るフローチャートである。図８に示すように、本実施形態では、ステップＳ１０において第１モードによりバッテリ１０の暖機が開始される。また、ステップＳ１１では、状態検出部４１が、バッテリ１０のＳＯＣ、バッテリ温度θ１、及び、ｅＰＴ温度θ２等を取得する。また、ステップＳ１２では、暖機制御部４３が、バッテリ１０のＳＯＣ、バッテリ温度θ１、及び、ｅＰＴ温度θ２に基づいて、発熱量Ｑ１、第１モード効率Ｅ１、輸送熱量Ｑ２、及び、第２モード効率Ｅ２を演算する。
　その後、暖機制御部４３が、設定に応じて、暖機モードの切り替え判定を行い、暖機モードを第２モードに切り替える。具体的には、ステップＳ１３において、暖機モードの切り替え判定に係る設定が暖機速度優先設定となっている場合、ステップＳ１４に進み、暖機制御部４３は、発熱量Ｑ１と輸送熱量Ｑ２を比較する。ステップＳ１４において、輸送熱量Ｑ２が発熱量Ｑ１以上であるときには、さらにステップＳ１６に進み、暖機制御部４３は暖機モードを第２モードに切り替える。なお、ステップＳ１４において、輸送熱量Ｑ２が発熱量Ｑ１よりも小さい間は、暖機モードは第１モードに維持される。
　一方、ステップＳ１３において、暖機モードの切り替え判定に係る設定が効率優先設定となっている場合、ステップＳ１５に進み、暖機制御部４３は、第１モード効率Ｅ１と第２モード効率Ｅ２を比較する。ステップＳ１５において、第２モード効率Ｅ２が第１モード効率Ｅ１以上であるときには、さらにステップＳ１６に進み、暖機制御部４３は暖機モードを第２モードに切り替える。なお、ステップＳ１５において、第２モード効率Ｅ２が第１モード効率Ｅ１よりも小さい間は、暖機モードは第１モードに維持される。
　上記のように、バッテリ温度θ１が所定の目標温度（下限θｍｉｎ）に到達するまでに、暖機モードを切り替えることにより、第１モードまたは第２モードのいずれか一方の暖機モードでバッテリ１０を暖機する場合よりも、早く、かつ、エネルギー効率良く、バッテリ１０が暖機される。
　なお、上記実施形態においては、暖機モードの切り替え判定方法を、暖機速度優先設定または効率速度優先設定の設定により変更しているが、これに限らない。電動車両１００には、暖機速度優先設定、または、効率優先設定のうち、いずれか一方の暖機モードの切り替え方法だけが実装され得る。この場合、暖機制御部４３は、発熱量Ｑ１及び輸送熱量Ｑ２、または、第１モード効率Ｅ１及び第２モード効率Ｅ２、のうちいずれか使用する方だけを演算すればよい。
　上記実施形態では、第１モードでバッテリ１０の暖機を開始することとしているが、これに限らない。実際的な電動車両１００における具体的な発熱量Ｑ１、輸送熱量Ｑ２、第１モード効率Ｅ１、及び、第２モード効率Ｅ２のバランスや、暖機を開始する時点のバッテリ温度θ１やｅＰＴ温度θ２のバランス等によっては、第２モードでバッテリ１０の暖機が開始され得る。この場合も、上記実施形態と同様に、発熱量Ｑ１及び輸送熱量Ｑ２（すなわち受熱量Ｑ）を基準として、または、第１モード効率Ｅ１及び第２モード効率Ｅ２（すなわちエネルギー効率Ｅ）を基準として、暖機モードの切り替えを行うことが好ましい。これにより、暖機速度及び暖機のエネルギー効率が改善される。
　但し、多くの場合は、上記実施形態のように、第１モードでバッテリ１０の暖機を開始し、その後、暖機モードを第２モードに切り替えることが好ましい。バッテリ１０の暖機を行うべき典型的なシーンは、バッテリ１０及び電動パワートレーン１１が両方とも冷えている状態から電動車両１００を発進させようとするシーンであることや、発熱量Ｑ１、輸送熱量Ｑ２、第１モード効率Ｅ１、及び、第２モード効率Ｅ２のバランスは、図５から図７に示すバランスとなっていることが多いこと、がその理由である。
　上記実施形態では、簡単のため、暖機モードの切り替えが１回生じているが、実際的な状況によっては、暖機モードの切り替えが２回以上生じる場合がある。この場合も、暖機モードの切り替え基準は、上記実施形態と同様に、発熱量Ｑ１及び輸送熱量Ｑ２（すなわち受熱量Ｑ）、または、第１モード効率Ｅ１及び第２モード効率Ｅ２（すなわちエネルギー効率Ｅ）とすることができる。
　この他、上記実施形態におけるバッテリ１０の暖機制御では、熱交換システム１２における熱交換媒体の流路は、以下のように制御されることが好ましい。
　図９は、熱交換媒体の流路制御に係るフローチャートである。図９に示すように、バッテリ１０を暖機するときには、ステップＳ２０では、第１熱交換部３１及び第２熱交換部３２と、熱交換媒体冷却部３３との接続が解除される。また、ステップＳ２１では、第１熱交換部３１と第２熱交換部３２との接続も解除される。これにより、第１熱交換部３１及び第２熱交換部３２はいずれも孤立した状態となる。このため、バッテリ１０で生じた熱（総熱量ΣＨ１）は第１熱交換部３１に奪われ難くなる。その結果、発熱量Ｑ１は多くなり、第１モード効率Ｅ１は高くなる。また、電動パワートレーン１１で生じた熱（総熱量ΣＨ２）は第２熱交換部３２に奪われ難くなる。その結果、電動パワートレーン１１は早く温まる。
　その後、ステップＳ２２では、第１モードでバッテリ１０の暖機が開始される。ステップＳ２３では、上記実施形態のように、発熱量Ｑ１及び輸送熱量Ｑ２に基づいて、または、第１モード効率Ｅ１及び第２モード効率Ｅ２に基づいて、暖機モードの切り替え判定が行われる。ステップＳ２３において、第２モードへの切り替え条件が満たされると、ステップＳ２４に進み、第１熱交換部３１と第２熱交換部３２が接続される。これにより、電動パワートレーン１１で生じた熱が、第１熱交換部３１及び第２熱交換部３２を介して、バッテリ１０に輸送されやすくなる。すなわち、第１熱交換部３１と第２熱交換部３２が接続されていない場合よりも、輸送熱量Ｑ２及び第２モード効率Ｅ２が大きくなる。
　なお、この例では、暖機モードの切り替え判定においては、第１熱交換部３１と第２熱交換部３２が接続されていない状態での発熱量Ｑ１及び第１モード効率Ｅ１と、第１熱交換部３１と第２熱交換部３２が接続された状態での輸送熱量Ｑ２及び第２モード効率Ｅ２と、が使用される。
　上記のように、少なくとも第２モードでバッテリ１０を暖機するときに、第１熱交換部３１と第２熱交換部３２を接続し、第１熱交換部３１と第２熱交換部３２を共通に流通する熱交換媒体によって、電動パワートレーン１１で生じる熱をバッテリ１０に輸送すると、輸送熱量Ｑ２及び第２モード効率Ｅ２が大きくなる。このため、第２モードにおいて、バッテリ１０は、特に早くかつ効率良く、暖機される。
　また、上記のように、第１モードでは第１熱交換部３１と第２熱交換部３２との接続を解除しておき、暖機モードを第２モードに切り替えるときに、第１熱交換部３１と第２熱交換部３２を接続すると、バッテリ１０は、早くかつエネルギー効率良く、暖機される。第１モードにおいてはバッテリ１０で生じた熱が散逸し難く、第２モードにおいては輸送熱量Ｑ２が大きくなるからである。
　図１０は、変形例の流路制御に係るフローチャートである。図１０に示すように、ステップＳ３０では、第１熱交換部３１及び第２熱交換部３２と、熱交換媒体冷却部３３との接続が解除される。一方、ステップＳ３１では、第１熱交換部３１と第２熱交換部３２が接続される。すなわち、この例では、暖機モードが第１モードであるか、第２モードであるかに関わらず、暖機開始時から、第１熱交換部３１及び第２熱交換部３２を介して、バッテリ１０と電動パワートレーン１１との間で熱輸送が行われる。
　その後、ステップＳ３２では、第１モードでバッテリ１０の暖機が開始される。ステップＳ３３では、発熱量Ｑ１及び輸送熱量Ｑ２に基づいて、または、第１モード効率Ｅ１及び第２モード効率Ｅ２に基づいて、暖機モードの切り替え判定が行われる。そして、ステップＳ３３において、第２モードへの切り替え条件が満たされたときには、ステップＳ３４に進み、暖機モードが第２モードに切り替えられる。
　上記のように、バッテリ１０の暖機を開始するときに第１熱交換部３１と第２熱交換部３２を接続すると、暖機開始時から、第１熱交換部３１及び第２熱交換部３２を介して、バッテリ１０と電動パワートレーン１１との間で熱輸送が行われる。これにより、第１モードにおいてバッテリ１０から散逸する熱の一部が、電動パワートレーン１１を温めるので、第２モードへの切り替えタイミングが早まる。その結果、バッテリ温度θ１は特に早く目標温度に到達し、かつ、バッテリ温度θ１が目標温度に到達するまでのエネルギー効率が特に向上する。
　また、第１モードにおいて、導通損により、電動パワートレーン１１で生じる熱の一部は、バッテリ１０に輸送され、バッテリ１０の温度上昇に寄与する。したがって、第１モードにおいて、バッテリ１０が、特に早くかつ効率良く、暖機される。すなわち、第１モードの暖機速度及びエネルギー効率が向上する。
　図１１は、変形例の流路制御に係るフローチャートである。図１１に示すように、ステップＳ４０では、第１熱交換部３１及び第２熱交換部３２と、熱交換媒体冷却部３３との接続が解除される。また、ステップＳ４１では、第１熱交換部３１と第２熱交換部３２の接続が解除される。そして、ステップＳ４２では、第１モードでバッテリ１０の暖機が開始される。
　その後、ステップＳ４３において、第１熱交換部３１と第２熱交換部３２が接続される。すなわち、この例では、第１モードでバッテリ１０の暖機が開始された後、暖機モードが第２モードに切り替えられる前に、第１熱交換部３１と第２熱交換部３２が接続され、第１モードの途中で、バッテリ１０と電動パワートレーン１１との間で熱輸送が開始される。
　そして、ステップＳ４４では、発熱量Ｑ１及び輸送熱量Ｑ２に基づいて、または、第１モード効率Ｅ１及び第２モード効率Ｅ２に基づいて、暖機モードの切り替え判定が行われる。ステップＳ４４において、第２モードへの切り替え条件が満たされたときには、ステップＳ４５に進み、暖機モードが第２モードに切り替えられる。
　上記のように、第１モードでバッテリ１０の暖機を開始した後、暖機モードを第１モードから第２モードに切り替える前に、第１熱交換部３１と第２熱交換部３２を接続すると、図９の流路制御と図１０の変形例の流路制御の利点が得られる。すなわち、バッテリ１０は、早くかつエネルギー効率良く、暖機される。
　以上のように、本実施形態に係るバッテリ暖機方法は、電動車両１００において、電動パワートレーン１１に電力を供給するバッテリ１０の温度（θ１）が予め定める所定温度（θｍｉｎ）よりも低いときに、または、バッテリ１０の温度（θ１）が所定温度（θｍｉｎ）をよりも低くなることが見込まれるときに、バッテリ１０を暖機するバッテリ暖機方法である。このバッテリ暖機方法は、バッテリ１０を暖機する暖機モードとして、バッテリ１０自身に生じさせる熱（Ｑ１）によってバッテリ１０を暖機する第１モードと、電動パワートレーン１１で生じさせる熱（Ｑ２）によってバッテリを暖機する第２モードと、を含む。そして、バッテリ１０の温度（θ１）が所定温度（θｍｉｎ）に到達するまでに、第１モードと、第２モードと、が切り替えられる。
　このように、バッテリ温度θ１が所定の目標温度（下限θｍｉｎ）に到達するまでに、暖機モードを切り替えることにより、第１モードまたは第２モードのいずれか一方の暖機モードでバッテリ１０を暖機する場合よりも、早く、かつ、エネルギー効率良く、バッテリ１０が暖機される。
　上記実施形態に係るバッテリ暖機方法では、第１モードでバッテリ１０の暖機が開始され、バッテリ１０の温度（θ１）が所定温度（θｍｉｎ）に到達するまでに、暖機モードを第１モードから第２モードに切り替える。
　バッテリ１０の暖機を行うべき典型的なシーンは、バッテリ１０及び電動パワートレーン１１が両方とも冷えている状態から電動車両１００を発進させようとするシーンである。また、発熱量Ｑ１、輸送熱量Ｑ２、第１モード効率Ｅ１、及び、第２モード効率Ｅ２のバランスは、図５から図７に示すバランスとなっていることが多い。したがって、上記のように、第１モードでバッテリ１０の暖機を開始し、その後、暖機モードを第２モードに切り替えることにより、早く、かつ、エネルギー効率良く、バッテリ１０が暖機される。
　上記実施形態に係るバッテリ暖機方法では、第１モードによるバッテリ１０の発熱量Ｑ１が演算され、第２モードによって、電動パワートレーン１１からバッテリ１０に輸送する熱量である輸送熱量Ｑ２が演算される。そして、輸送熱量Ｑ２が発熱量Ｑ１以上となったときに、暖機モードを第１モードから第２モードに切り替えられる。
　このように、発熱量Ｑ１及び輸送熱量Ｑ２（すなわち受熱量Ｑ）を暖機モードの切り替え基準とすることで、バッテリ温度θ１を特に早く目標温度に到達させることができ、暖機のエネルギー効率も向上する。
　上記実施形態に係るバッテリ暖機方法では、第１モードによってバッテリ１０自身を発熱させるときのエネルギー効率である第１モード効率Ｅ１が演算され、第２モードによって、電動パワートレーン１１を発熱させ、電動パワートレーン１１からバッテリ１０に熱を輸送するときのエネルギー効率である第２モード効率Ｅ２が演算される。そして、第２モード効率Ｅ２が第１モード効率Ｅ１以上となったときに、暖機モードを第１モードから第２モードに切り替えられる。
　このように、第１モード効率Ｅ１及び第２モード効率Ｅ２（すなわちエネルギー効率Ｅ）を暖機モードの切り替え基準とすることで、暖機のエネルギー効率Ｅが特に向上させることができ、バッテリ温度θ１を早く目標温度に到達させることもできる。
　上記実施形態に係るバッテリ暖機方法では、少なくとも第２モードでバッテリ１０を暖機するときに、バッテリ１０と熱交換をする第１熱交換部３１と、電動パワートレーン１１と熱交換する第２熱交換部３２と、が接続され、第１熱交換部３１と第２熱交換部３２を共通に流通する媒体（熱交換媒体）によって、電動パワートレーン１１で生じる熱がバッテリ１０に輸送される。
　このように、少なくとも第２モードでバッテリ１０を暖機するときに、電動パワートレーン１１で生じる熱をバッテリ１０に輸送すると、第２モードにおいて、バッテリ１０は、特に早くかつ効率良く、暖機される。また、第１モード及び第２モードの切り替えによる暖機の全体を通じて、バッテリ１０は、早くかつエネルギー効率良く、暖機される。
　上記実施形態に係るバッテリ暖機方法では、バッテリ１０の暖機を開始するときに、第１熱交換部３１と第２熱交換部３２を接続することができる。
　この場合、バッテリ温度θ１は特に早く目標温度に到達し、かつ、バッテリ温度θ１が目標温度に到達するまでのエネルギー効率が特に向上する。また、第１モードの暖機速度及びエネルギー効率が向上する。
　上記実施形態に係るバッテリ暖機方法では、第１モードでバッテリ１０の暖機を開始した後、暖機モードを第１モードから第２モードに切り替える前に、第１熱交換部３１と第２熱交換部３２を接続することができる。
　この場合、第１モード及び第２モードにおいて、暖機速度及びエネルギー効率が向上する。したがって、第１モード及び第２モードの切り替えによる暖機の全体を通じて、バッテリ１０は、早くかつエネルギー効率良く、暖機される。
　上記実施形態に係るバッテリ暖機方法では、第１モードは、バッテリ１０の放電によって電動パワートレーン１１が含む素子（巻線２７）にエネルギーを蓄積し、その素子（巻線２７）に蓄積されたエネルギーによってバッテリ１０を充電し、放電及び充電を繰り返すことによって、バッテリ１０の内部抵抗Ｒｂａｔにより、バッテリ１０自身に熱を生じさせる。
　このように、電動パワートレーン１１が含む素子を利用することにより、第１モードのために新たな素子等を設けることなく、早く、かつ、効率良く、バッテリ１０が暖機される。
　上記実施形態に係るバッテリ暖機方法では、第２モードは、電動パワートレーン１１が含む回転電機２５にｄ軸電流Ｉｄ２を流すことによって、電動パワートレーン１１で熱を生じさせる。
　このように、回転電機２５を利用することにより、第２モードのために新たな素子等を設けることなく、早く、かつ、効率良く、バッテリ１０が暖機される。
　上記実施形態に係るバッテリ暖機方法では、第２モードは、回転電機２５を駆動するインバータ２６で用いるキャリア周波数ｆ２を、回転電機２５を駆動するために予め定める所定周波数よりも増加させることによって、インバータ２６で熱を生じさせる。
　このように、インバータ２６のキャリア周波数ｆ２を変更すると、第２モードにおいて、早く、かつ、効率良く、バッテリ１０が暖機される。
　上記実施形態に係るバッテリ暖機装置は、電動車両１００において、電動パワートレーン１１に電力を供給するバッテリ１０の温度（θ１）が予め定める所定温度（θｍｉｎ）よりも低いときに、または、バッテリ１０の温度（θ１）が所定温度（θｍｉｎ）よりも低くなることが見込まれるときに、バッテリ１０を暖機するバッテリ暖機装置（コントローラ１４）である。この制御装置（コントローラ１４）は、バッテリ１０を暖機する暖機モードとして、バッテリ１０自身に生じさせる熱によってバッテリ１０を暖機する第１モードと、電動パワートレーン１１で生じさせる熱によってバッテリ１０を暖機する第２モードと、を有する。そして、バッテリ１０の温度が所定温度（θｍｉｎ）に到達するまでに、第１モードと、第２モードと、を切り替える。
　このように、バッテリ温度θ１が所定の目標温度（下限θｍｉｎ）に到達するまでに、暖機モードを切り替えることにより、第１モードまたは第２モードのいずれか一方の暖機モードでバッテリ１０を暖機する場合よりも、早く、かつ、エネルギー効率良く、バッテリ１０が暖機される。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態及び各変形例で説明した構成は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。

Claims (11)

  1. 　電動車両において、電動パワートレーンに電力を供給するバッテリの温度が予め定める所定温度よりも低いときに、または、前記バッテリの温度が前記所定温度をよりも低くなることが見込まれるときに、前記バッテリを暖機するバッテリ暖機方法であって、
    　前記バッテリを暖機する暖機モードとして、前記バッテリ自身に生じさせる熱によって前記バッテリを暖機する第１モードと、前記電動パワートレーンで生じさせる熱によって前記バッテリを暖機する第２モードと、を有し、
    　前記バッテリの温度が前記所定温度に到達するまでに、前記第１モードと、前記第２モードと、を切り替える、
    バッテリ暖機方法。
  2. 　請求項１に記載のバッテリ暖機方法であって、
    　前記第１モードで前記バッテリの暖機を開始し、
    　前記バッテリの温度が前記所定温度に到達するまでに、前記暖機モードを前記第１モードから前記第２モードに切り替える、
    バッテリ暖機方法。
  3. 　請求項２に記載のバッテリ暖機方法であって、
    　前記第１モードによる前記バッテリの発熱量を演算し、
    　前記第２モードによって、前記電動パワートレーンから前記バッテリに輸送する熱量である輸送熱量を演算し、
    　前記輸送熱量が前記発熱量以上となったときに、前記暖機モードを前記第１モードから前記第２モードに切り替える、
    バッテリ暖機方法。
  4. 　請求項２に記載のバッテリ暖機方法であって、
    　前記第１モードによって前記バッテリ自身を発熱させるときのエネルギー効率である第１モード効率を演算し、
    　前記第２モードによって、前記電動パワートレーンを発熱させ、前記電動パワートレーンから前記バッテリに熱を輸送するときのエネルギー効率である第２モード効率を演算し、
    　前記第２モード効率が前記第１モード効率以上となったときに、前記暖機モードを前記第１モードから前記第２モードに切り替える、
    バッテリ暖機方法。
  5. 　請求項１から４のいずれか１項に記載のバッテリ暖機方法であって、
    　少なくとも前記第２モードで前記バッテリを暖機するときに、前記バッテリと熱交換をする第１熱交換部と、前記電動パワートレーンと熱交換する第２熱交換部と、を接続し、
    　前記第１熱交換部と前記第２熱交換部を共通に流通する媒体によって、前記電動パワートレーンで生じる熱を前記バッテリに輸送する、
    バッテリ暖機方法。
  6. 　請求項５に記載のバッテリ暖機方法であって、
    　前記バッテリの暖機を開始するときに、前記第１熱交換部と前記第２熱交換部を接続する、
    バッテリ暖機方法。
  7. 　請求項５に記載のバッテリ暖機方法であって、
    　前記第１モードで前記バッテリの暖機を開始した後、前記暖機モードを前記第１モードから前記第２モードに切り替える前に、前記第１熱交換部と前記第２熱交換部を接続する、
    バッテリ暖機方法。
  8. 　請求項１に記載のバッテリ暖機方法であって、
    　前記第１モードは、前記バッテリの放電によって前記電動パワートレーンが含む素子にエネルギーを蓄積し、前記素子に蓄積された前記エネルギーによって前記バッテリを充電し、前記放電及び前記充電を繰り返すことによって、前記バッテリの内部抵抗により、前記バッテリ自身に熱を生じさせる、
    バッテリ暖機方法。
  9. 　請求項１に記載のバッテリ暖機方法であって、
    　前記第２モードは、前記電動パワートレーンが含む回転電機にｄ軸電流を流すことによって、前記電動パワートレーンで熱を生じさせる、
    バッテリ暖機方法。
  10. 　請求項９に記載のバッテリ暖機方法であって、
    　前記第２モードは、前記回転電機を駆動するインバータで用いるキャリア周波数を、前記回転電機を駆動するために予め定める所定周波数よりも増加させることによって、前記インバータで熱を生じさせる、
    バッテリ暖機方法。
  11. 　電動車両において、電動パワートレーンに電力を供給するバッテリの温度が予め定める所定温度よりも低いときに、または、前記バッテリの温度が前記所定温度よりも低くなることが見込まれるときに、前記バッテリを暖機するバッテリ暖機装置であって、
    　前記バッテリ暖機装置は、
    　前記バッテリを暖機する暖機モードとして、前記バッテリ自身に生じさせる熱によって前記バッテリを暖機する第１モードと、前記電動パワートレーンで生じさせる熱によって前記バッテリを暖機する第２モードと、を有し、
    　前記バッテリの温度が前記所定温度に到達するまでに、前記第１モードと、前記第２モードと、を切り替える、
    バッテリ暖機装置。
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