(57)【要約】【課題】本発明の目的は、無駄な電力を消費することなく、二次電池を暖気することができるとともに、低温環境下でも、二次電池から必要な電力を取り出すことができる二次電池システム及び該二次電池システムを備える車両を提供することにある。【解決手段】本発明の二次電池システムは、モータからの回生電力を受ける二次電池と、前記二次電池に蓄えられた電力又は前記モータからの回生電力の一部を熱に変換し蓄熱するものであって、前記二次電池から電力を取り出す際、前記二次電池の温度が予め設定した低温側閾値未満である場合に、蓄熱した熱を前記二次電池に供給する蓄熱手段と、前記二次電池が前記モータからの回生電力を受ける際、前記二次電池の温度が前記低温側閾値未満である場合に、前記モータからの回生電力を前記二次電池及び前記蓄熱手段に分配する電力分配制御手段と、を備えるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータからの回生電力を受ける二次電池と、
前記二次電池に蓄えられた電力又は前記モータからの回生電力の一部を熱に変換し蓄熱するものであって、前記二次電池から電力を取り出す際、前記二次電池の温度が予め設定した低温側閾値未満である場合に、蓄熱した熱を前記二次電池に供給する蓄熱手段と、
前記二次電池が前記モータからの回生電力を受ける際、前記二次電池の温度が前記低温側閾値未満である場合に、前記モータからの回生電力を前記二次電池及び前記蓄熱手段に分配する電力分配制御手段と、を備えることを特徴とする二次電池システム。
【請求項２】
請求項１記載の二次電池システムであって、前記蓄熱手段に蓄熱された熱エネルギを変換して冷熱を生成し又は前記熱エネルギを増幅して温熱を生成する冷熱・温熱生成手段を備え、
前記冷熱・温熱生成手段は、前記二次電池の温度が予め設定した低温側閾値未満である場合に、前記温熱を前記二次電池に供給し、前記二次電池の温度が予め設定した高温側閾値以上である場合、前記冷熱を前記二次電池に供給することを特徴とする二次電池システム。
【請求項３】
車両を走行させるモータと、
前記モータからの回生電力を受ける二次電池と、
前記二次電池に蓄えられた電力又は前記モータからの回生電力の一部を熱に変換し蓄熱するものであって、前記二次電池から電力を取り出す際、前記二次電池の温度が予め設定した定温側閾値未満である場合に、蓄熱した熱を前記二次電池に供給する蓄熱手段と、
前記二次電池が前記モータからの回生電力を受ける際、前記二次電池の温度が前記低温側閾値未満である場合に、前記モータからの回生電力を前記二次電池及び前記蓄熱手段に分配する電力分配制御手段と、を備えることを特徴とする車両。
【請求項４】
請求項３記載の車両であって、前記蓄熱手段に蓄熱された熱エネルギを変換して冷熱を生成し又は前記熱エネルギを増幅して温熱を生成する冷熱・温熱生成手段を備え、
前記冷熱・温熱生成手段は、前記二次電池の温度が予め設定した定温側閾値未満である場合に、前記温熱を前記二次電池に供給し、前記二次電池の温度が予め設定した高温側閾値以上である場合、前記冷熱を前記二次電池に供給することを特徴とする車両。
【請求項５】
請求項４記載の車両であって、前記車両の使用頻度及び前記車両の停止時の前記二次電池の温度に基づいて前記二次電池の電力の一部を前記蓄熱手段に供給する電力量制御手段を備え、
前記電力量制御手段は、前記車両の停止時において、前記二次電池の温度が予め設定した閾値以上であって、前記車両の使用頻度が予め設定した閾値未満である場合に、前記二次電池の電力の一部を前記蓄熱手段に供給することを特徴とする車両。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載の車両であって、前記二次電池の残電力量を検出する残電力量検出手段を備え、
前記電力分配制御手段は、前記残電力量検出手段により検出された前記二次電池の残電力量が、予め設定した閾値以上である場合、前記モータからの回生電力を前記蓄熱手段に分配することを特徴とする車両。
【請求項７】
請求項３〜５のいずれか１項に記載の車両であって、前記二次電池及び前記蓄熱手段に電力を供給する電力供給手段と、前記二次電池の温度履歴から前記蓄熱手段の使用頻度を予測する予測手段と、を備え、
前記予測手段により予測された蓄熱手段の使用頻度が、予め設定した閾値未満である場合、前記電力分配制御手段は、前記電力供給手段による前記二次電池及び前記蓄熱手段への電力供給を制限し、前記モータからの回生電力を前記蓄熱手段に分配することを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池システム及び二次電池システムを備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車、電気自動車等の車両には、モータを駆動させるために大容量の二次電池を搭載している。二次電池は、低温環境では電気特性が低下して、実質的に充放電できる容量が小さくなる。特に、リチウムイオン二次電池は、電解液の粘性が高いため、低温環境時には内部抵抗が高くなり十分な性能を発揮することができない。
【０００３】
そこで、低温環境における電池特性の向上を目的として、二次電池を暖気するシステムが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２９０６３６号公報
【特許文献２】特開２００８−２３０５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的な二次電池の暖気方法としては、二次電池の電力をヒータに供給して、二次電池を暖気させる方法があるが、この方法では、二次電池に蓄えた電力の一部を消費することとなる。また、二次電池は、低温環境下にあっては電気特性が低下しているため、ヒータに供給する電力を必ず二次電池から取り出せるとは限らない。
【０００６】
また、エンジン排ガスを二次電池に供給して暖気する方法があるが、この方法では、電池缶表面での結露を防止するため、排ガス中の水蒸気を除去したり、別の熱交換媒体への熱交換が必要となり、システムの複雑化、コストの増加を招く。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、無駄な電力を消費することなく、二次電池を暖気することができるとともに、低温環境下でも、二次電池から必要な電力を取り出すことができる二次電池システム及び該二次電池システムを備える車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の二次電池システムは、モータからの回生電力を受ける二次電池と、前記二次電池に蓄えられた電力又は前記モータからの回生電力の一部を熱に変換し蓄熱するものであって、前記二次電池から電力を取り出す際、前記二次電池の温度が予め設定した低温側閾値未満である場合に、蓄熱した熱を前記二次電池に供給する蓄熱手段と、前記二次電池が前記モータからの回生電力を受ける際、前記二次電池の温度が前記低温側閾値未満である場合に、前記モータからの回生電力を前記二次電池及び前記蓄熱手段に分配する電力分配制御手段と、を備えるものである。
【０００９】
また、前記二次電池システムにおいて、前記蓄熱手段に蓄熱された熱エネルギを変換して冷熱を生成し又は前記熱エネルギを増幅して温熱を生成する冷熱・温熱生成手段を備え、前記冷熱・温熱生成手段は、前記二次電池の温度が予め設定した低温側閾値未満である場合に、前記温熱を前記二次電池に供給し、前記二次電池の温度が予め設定した高温側閾値以上である場合、前記冷熱を前記二次電池に供給することが好ましい。
【００１０】
また、本発明の車両は、車両を走行させるモータと、前記モータからの回生電力を受ける二次電池と、前記二次電池に蓄えられた電力又は前記モータからの回生電力の一部を熱に変換し蓄熱するものであって、前記二次電池から電力を取り出す際、前記二次電池の温度が予め設定した定温側閾値未満である場合に、蓄熱した熱を前記二次電池に供給する蓄熱手段と、前記二次電池が前記モータからの回生電力を受ける際、前記二次電池の温度が前記低温側閾値未満である場合に、前記モータからの回生電力を前記二次電池及び前記蓄熱手段に分配する電力分配制御手段と、を備えるものである。
【００１１】
また、前記車両において、前記蓄熱手段に蓄熱された熱エネルギを変換して冷熱を生成し又は前記熱エネルギを増幅して温熱を生成する冷熱・温熱生成手段を備え、前記冷熱・温熱生成手段は、前記二次電池の温度が予め設定した定温側閾値未満である場合に、前記温熱を前記二次電池に供給し、前記二次電池の温度が予め設定した高温側閾値以上である場合、前記冷熱を前記二次電池に供給することが好ましい。
【００１２】
また、前記車両において、前記車両の使用頻度及び前記車両の停止時の前記二次電池の温度に基づいて前記二次電池の電力の一部を前記蓄熱手段に供給する電力量制御手段を備え、前記電力量制御手段は、前記車両の停止時において、前記二次電池の温度が予め設定した閾値以上であって、前記車両の使用頻度が予め設定した閾値未満である場合に、前記二次電池の電力の一部を前記蓄熱手段に供給することが好ましい。
【００１３】
また、前記車両において、前記二次電池の残電力量を検出する残電力量検出手段を備え、前記電力分配制御手段は、前記残電力量検出手段により検出された前記二次電池の残電力量が、予め設定した閾値以上である場合、前記モータからの回生電力を前記蓄熱手段に分配することが好ましい。
【００１４】
また、前記車両において、前記二次電池及び前記蓄熱手段に電力を供給する電力供給手段と、前記二次電池の温度履歴から前記蓄熱手段の使用頻度を予測する予測手段と、を備え、前記予測手段により予測された蓄熱手段の使用頻度が、予め設定した閾値未満である場合、前記電力分配制御手段は、前記電力供給手段による前記二次電池及び前記蓄熱手段への電力供給を制限し、前記モータからの回生電力を前記蓄熱手段に分配することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、無駄な電力を消費することなく、二次電池を暖気することができるとともに、低温環境下でも、二次電池から必要な電力を取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る車両の構成の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態の二次電池システムの動作の一例を示すフロー図である。
【図３】本発明の他の実施形態に係る車両の構成の一例を示す模式図である。
【図４】本実施形態に係る二次電池システムの動作の一例を示すフロー図である。
【図５】本実施形態に係る二次電池システムの動作の他の一例を示すフロー図である。
【図６】本実施形態に係る二次電池システムの動作の他の一例を示すフロー図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る車両の構成の一例を示す模式図である。
【図８】本実施形態に係る二次電池システムの動作の一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る車両の構成の一例を示す模式図である。図１に示す車両１は、ハイブリッド車、電気自動車等であって、車軸を駆動させるモータ１０と、二次電池システム１２と、を備えている。
【００１９】
モータ１０は、二次電池１６から電力供給を受けて駆動される。モータ１０は、交流電力によって駆動される交流同期モータであり、インバータ１４を搭載している。インバータ１４は、二次電池１６から直流電流を受け取り、これを交流電力に変換してモータ１０へ提供する。モータ１０は主として駆動力を発生するが、車軸の回転を利用して回生電力を発生することも可能である。モータ１０において発生する回生電力は、二次電池１６に充電される。
【００２０】
次に、本実施形態の二次電池システム１２の構成について説明する。二次電池システム１２は、二次電池１６と、蓄熱装置１８と、ヒートポンプ２０と、ＥＣＵ２２と、温度センサ２４と、を備えている。モータ１０と二次電池１６、モータ１０と蓄熱装置１８、二次電池１６と蓄熱装置１８はそれぞれ、電気的に接続されている。
【００２１】
二次電池１６は、例えば、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池、鉛二次電池等の各種二次電池等を用いることができるが、大容量の点で、リチウムイオン二次電池を用いることが好ましい。
【００２２】
蓄熱装置１８は、電力エネルギを熱エネルギに変換し、変換した熱を車両室内、二次電池１６、ヒートポンプ２０に供給するものであれば、その構成は特に制限されるものではない。蓄熱装置１８は、例えば、水酸化カルシウム等の化学蓄熱材が脱水反応を生じつつ蓄熱を行い、放熱が必要な場合には水蒸気を供給して水和反応による発熱を行う装置に電気ヒータを組み合わせた構成を用いることができる。蓄熱装置１８には熱供給ライン２６ａ，２６ｂ，２６ｃが接続されており、蓄熱装置１８により発生した熱を車両室内、二次電池１６、ヒートポンプ２０に供給することができるようになっている。ヒートポンプ２０は、蓄熱装置１８からの熱エネルギを変換し冷熱を発生させたり、熱エネルギを増幅させるものであれば、その構成は特に制限されるものではなく、例えば、ケミカルヒートポンプ、吸着式ヒートポンプ等が用いられる。ヒートポンプ２０には、温熱供給ライン２８、冷熱供給ライン３０ａ，３０ｂが接続されており、温熱を二次電池１６に、冷熱を車両室内、二次電池１６に供給することができるようになっている。
【００２３】
温度センサ２４は、二次電池１６の温度を検出し、ＥＣＵ２２に温度データを送信するものであり、ＥＣＵ２２と電気的に接続されている。ＥＣＵ２２は、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、その他に、処理プログラム等が記録されたＲＯＭ、一時的にデータを記憶するＲＡＭ、入出力ポートを備えるものである。
【００２４】
ＥＣＵ２２は、二次電池１６及び蓄熱装置１８と電気的に接続されており、温度センサ２４により検出された二次電池１６の温度に基づいて、モータ１０からの回生電力を二次電池１６、蓄熱装置１８に分配することができるものである。具体的には、ＥＣＵ２２に予め低温側閾値を記憶させておき、温度センサ２４により検出された温度が該低温側閾値未満である場合、二次電池１６及び蓄熱装置１８それぞれに、モータ１０からの回生電力を分配し、また、温度センサ２４により検出された温度が該低温側閾値以上である場合、回生電力を二次電池１６にのみ（又は二次電池１６の方が蓄熱装置１８よりモータ１０からの回生電力の分配率が大きくなるように）分配制御する。二次電池１６の温度が低い場合、モータ１０からの回生電力を全て二次電池１６に充電しようとすると、二次電池１６内部で過電圧が上昇してしまう。特にリチウムイオン二次電池では、過電圧の上昇によりＬｉの析出を起こす可能性がある。そこで、本実施形態では、二次電池１６の温度が低い場合には、モータ１０からの回生電力の一部を蓄熱装置１８に供給する。これにより、低温環境下でも、電力の無駄を抑え且つ二次電池１６を保護することが可能となる。ここで、低温側閾値は、二次電池１６の種類、容量、電気特性等により適宜設定されればよいが、二次電池１６の充電において二次電池１６内部で過電圧が上昇する際の二次電池１６の温度に設定する必要がある（例えば、−３０〜２０℃の範囲）。
【００２５】
また、二次電池１６から電力を取り出す際（すなわち放電の際）、二次電池１６の温度が低温では内部抵抗が高くなるため、車両１の走行に必要な電力を取り出すことができない場合がある。そこで、本実施形態では、温度センサ２４により検出された温度が低温側閾値未満である場合、ＥＣＵ２２は、蓄熱装置１８に稼働指示を送り、蓄熱装置１８は蓄熱した熱を二次電池１６に供給し、二次電池１６を暖気する。これにより、低温環境下でも、二次電池１６から車両１の走行に必要な電力を取り出すことが可能となる。
【００２６】
また、二次電池１６への熱の供給は、上記のように蓄熱装置１８から供給してもよいが、蓄熱装置１８からの熱エネルギをヒートポンプ２０により増幅させて、ヒートポンプ２０により発生した熱を二次電池１６に供給することが好ましい。具体的には、温度センサ２４により検出された温度が低温側閾値未満である場合、ＥＣＵ２２は、蓄熱装置１８及びヒートポンプ２０に稼働指示を送り、蓄熱装置１８により蓄熱した熱をヒートポンプ２０で増幅させ、二次電池１６に供給する。これにより、より効率的に二次電池１６を暖気させることができる。
【００２７】
また、二次電池１６が高温になると、電池内部で副反応が発生し、電池の劣化が起こる場合がある。そこで、本実施形態では、ＥＣＵ２２に高温側閾値を予め記憶させておき、温度センサ２４により検出された温度が高温側閾値以上である場合、ＥＣＵ２２は、蓄熱装置１８及びヒートポンプ２０に稼働指示を送り、蓄熱装置１８により蓄熱した熱エネルギをヒートポンプ２０により変換して冷熱を発生させ、該冷熱を二次電池１６に供給する。これにより、二次電池１６を冷却することができるため、二次電池１６の副反応を抑え、電池の劣化を抑制することができる。ここで、高温側閾値は、二次電池１６の種類、容量、電気特性等により適宜設定されればよいが、二次電池１６の充放電反応において副反応が生成する際の二次電池１６の温度に設定する必要がある（例えば、６０〜８０℃の範囲）。
【００２８】
図２は、本発明の実施形態の二次電池システムの動作の一例を示すフロー図である。ステップＳ１０では、温度センサ２４により二次電池１６の温度が検出される。そして、ＥＣＵ２２により、検出された二次電池１６の温度が予め記憶された低温側閾値未満であるか否かが判定される。ステップＳ１２では、二次電池１６の温度が低温側閾値未満であると判定された場合、二次電池１６から電力を取り出す際には、蓄熱装置１８及びヒートポンプ２０を稼働させ、二次電池１６に温熱が供給され、二次電池１６が暖気される。また、二次電池１６がモータ１０からの回生電力を受ける際には、ＥＣＵ２２によりモータ１０からの回生電力が二次電池１６及び蓄熱装置１８に分配供給される。
【００２９】
一方、二次電池１６の温度が低温側閾値以上である場合、ＥＣＵ２２により、検出された二次電池１６の温度が予め記憶された高温側閾値以上であるか否かが判定される。そして、ステップＳ１４では、二次電池１６の温度が高温側閾値以上であると判定された場合、蓄熱装置１８及びヒートポンプ２０を稼働させ、蓄熱装置１８の熱エネルギがヒートポンプ２０により変換されて、冷熱を発生させ、二次電池１６が冷却される。ステップＳ１６では、二次電池１６の温度が低温側閾値以上であって、高温側閾値未満である場合、二次電池１６がモータ１０からの回生電力を受ける際には、ＥＣＵ２２により、例えば二次電池１６のみに回生電力が分配供給される。
【００３０】
図３は、本発明の他の実施形態に係る車両の構成の一例を示す模式図である。図３に示す車両３において、図１に示す車両１と同様の構成については同一の符合を付し、その説明を省略する。図３に示す二次電池システム３２のＥＣＵ３４には、車両の使用頻度及び車両停止時の二次電池１６の温度に基づいて二次電池１６の電力の一部を蓄熱装置１８に供給する電力量制御手段としての機能を備えている。ここで、車両の使用頻度は、例えば、一日当たりのイグニッションキーのＯＮ回数で表し、予め設定した閾値より少なければ「使用頻度が少」と判定され、設定した閾値より多ければ「使用頻度が多」と判定される。
【００３１】
二次電池１６の停止時において、二次電池１６が高温である状態で、長時間二次電池１６に電力を蓄えておくと、二次電池１６が劣化してしまう。そこで、本実施形態では、ＥＣＵ３４の電力量制御機能により、二次電池１６の温度が予め設定した高温側閾値以上であって、車両の使用頻度が少ない場合には、二次電池１６に蓄えられている電力の一部が蓄熱装置１８に移される。これにより、高温時における二次電池１６の劣化を抑制することができる。
【００３２】
二次電池１６に蓄えられている電力を蓄熱装置１８に移す際の電力量は、二次電池１６の残電力量に基づいて決定することが好ましい。すなわち、車両の停止時において、電力量制御手段は、二次電池１６の残電力量が８０％である場合には、例えば、２０％の電力を蓄熱装置１８に移し、二次電池１６の残電力量が７０％である場合には、例えば、１０％の電力を蓄熱装置１８に移すように制御する。さらに、車両の停止時において、二次電池１６の残電量が６０％である場合には、二次電池１６から蓄熱装置１８への電力供給を停止する。二次電池１６の残電力量は、図３に示す二次電池システム３２に設けられた残電力量検出装置３６により検出される。具体的には、二次電池１６の出力端子に電流センサ、電圧センサを取り付け、各センサからの出力電流、電池電圧等を用いて、残電力量検出装置３６により算出される。残電力量検出装置３６は、ＥＣＵ３４と電気的に接続されており、算出した二次電池１６の残電力量データがＥＣＵ３４に送信されるようになっている。
【００３３】
また、本実施形態では、モータ１０からの回生電力を受ける際に、残電力量検出装置３６により検出された二次電池１６の残電力量が、ＥＣＵ３４に予め記憶した閾値以上であって、二次電池温度が低温側閾値未満である場合には、蓄熱装置１８に回生電力が供給されるように、ＥＣＵ３４によって制御されることが好ましい。これにより、より効率的に電力の無駄を抑えることができると共に、二次電池の劣化を抑制することができる。
【００３４】
図４は、本実施形態に係る二次電池システムの動作の一例を示すフロー図である。ステップＳ３０では、車両の停止時において、温度センサ２４により二次電池１６の温度が検出される。そして、二次電池１６の温度が予め設定した高温側閾値以上であるとＥＣＵ３４により判定された場合、ステップＳ３２において、車両の停止時において、カウント計（不図示）によりカウントされたイグニッションキーのＯＮ回数がＥＣＵ３４に送信される。そして、ＥＣＵ３４により、一日当たりのイグニッションキーのＯＮ回数が、予め記録した閾値未満であるかが判定される。そして、一日当たりのイグニッションキーのＯＮ回数が閾値未満であれば、車両の使用頻度が少であると判定され、ステップＳ３４において、ＥＣＵ３４により二次電池１６に蓄えられた電力の一部が蓄熱装置１８に移される。
【００３５】
図５は、本実施形態に係る二次電池システムの動作の他の一例を示すフロー図である。ステップＳ５０では、車両の停止時において、温度センサ２４により二次電池１６の温度が検出される。そして、二次電池１６の温度が予め設定した高温側閾値以上であるとＥＣＵ３４により判定された場合、ステップＳ５２において、車両の停止時において、カウント計によりカウントされたイグニッションキーのＯＮ回数がＥＣＵ３４に送信される。そして、ＥＣＵ３４により、一日当たりのイグニッションキーのＯＮ回数が、予め記録した閾値未満であるかが判定される。そして、一日当たりのイグニッションキーのＯＮ回数が閾値未満である場合（車両の使用頻度が少であると判定）、ステップＳ５４では、残電力量検出装置３６により二次電池１６の残電力量が検出される。そして、ステップＳ５６では、二次電池１６の残電力量に基づいて、二次電池１６から蓄熱装置１８に移す電力量がＥＣＵ３４により決定され、ステップＳ５８では、ＥＣＵ３４によって、決定された電力が、二次電池１６から蓄熱装置１８へ移される。
【００３６】
図６は、本実施形態に係る二次電池システムの動作の他の一例を示すフロー図である。ステップＳ７０では、温度センサ２４により二次電池１６の温度が検出される。ステップＳ７２では、残電力量検出装置３６により二次電池１６の残電力量が検出される。そして、ＥＣＵ３４により、検出された二次電池１６の温度が予め記憶された低温側閾値未満であるか否か、検出された二次電池１６の残電力量が予め記憶された閾値以上であるか否かが判定される。ステップＳ７４では、二次電池１６の温度が低温側閾値未満であって、残電力量が閾値以上であると判定された場合、二次電池１６から電力を取り出す際には、蓄熱装置１８及びヒートポンプ２０を稼働させ、二次電池１６に温熱が供給され、二次電池１６が暖気される。また、モータ１０からの回生電力を受ける際には、モータ１０からの回生電力が蓄熱装置１８に供給される。なお、二次電池１６の温度が低温側閾値未満であるが、残電力量が閾値未満であると判定された場合、図２のステップ１２のように、回生電力を受ける際には、ＥＣＵ３４によって、二次電池１６及び蓄熱装置１８に回生電力が分配される。
【００３７】
一方、二次電池１６の温度が低温側閾値以上であって、残電力量が閾値未満である場合、ＥＣＵ３４により、検出された二次電池１６の温度が予め記憶された高温側閾値以上であるか否かが判定される。そして、ステップＳ７６では、二次電池１６の温度が高温側閾値以上であると判定された場合、蓄熱装置１８及びヒートポンプ２０を稼働させ、蓄熱装置１８の熱エネルギがヒートポンプ２０により変換されて、冷熱を発生させ、二次電池１６が冷却される。ステップＳ７８では、二次電池１６の温度が低温側閾値以上及び残電力量が閾値未満であって、且つ高温側閾値未満である場合、二次電池１６がモータ１０からの回生電力を受ける際には、ＥＣＵ３４により、例えば二次電池１６のみに回生電力が供給される。
【００３８】
図７は、本発明の他の実施形態に係る車両の構成の一例を示す模式図である。図７に示す車両５において、図１に示す車両１と同様の構成については同一の符合を付し、その説明を省略する。図７に示す二次電池システム３８は、二次電池１６及び蓄熱装置１８に電力を供給する電力供給装置４０と、二次電池１６の温度履歴から蓄熱装置１８の使用頻度を予測する予測装置４２と、を備える。
【００３９】
図８は、本実施形態に係る二次電池システムの動作の一例を示すフロー図である。ステップＳ９０では、温度センサ２４により二次電池１６の温度が検出される。ステップＳ９２では、予測装置４２により二次電池１６の温度履歴から蓄熱装置１８の使用頻度が予測される。蓄熱装置１８の使用頻度は、例えば、蓄熱装置１８から二次電池１６へのエネルギ供給頻度で表される。二次電池１６の温度が所定温度閾値より低い場合には、蓄熱装置１８から二次電池１６に温熱を供給し、二次電池１６の温度が所定温度閾値より高い場合には蓄熱装置１８からヒートポンプ２０に温熱を供給する制御を行うため、二次電池１６の温度の履歴から、蓄熱装置１８から温熱が供給された頻度を求めることができる。
【００４０】
ＥＣＵ４４により、二次電池１６の温度が低温側閾値未満であると判定された場合、ステップＳ９４に進み、モータ１０からの回生電力を受ける際には、ＥＣＵ４４により電力供給装置４０からの電力供給が制限され、モータ１０からの回生電力が二次電池１６及び蓄熱装置１８に供給される。また、二次電池１６から電力を取り出す際には、蓄熱装置１８及びヒートポンプ２０を稼働させ、二次電池１６に温熱が供給され、二次電池１６が暖気される。
【００４１】
ＥＣＵ４４により、二次電池１６の温度が低温側閾値以上高温側閾値未満であって、蓄熱装置１８の使用頻度が閾値以上であると判定された場合も、ステップＳ９４に進み、モータ１０からの回生電力を受ける際には、ＥＣＵ４４により電力供給装置４０からの電力供給が制限され、モータ１０からの回生電力が二次電池１６及び蓄熱装置１８に供給される。
【００４２】
ＥＣＵ４４により、二次電池１６の温度が低温側閾値以上高温側閾値未満であって、蓄熱装置１８の使用頻度が閾値以上でないと判定された場合、ステップＳ９６に進み、二次電池１６がモータ１０からの回生電力を受ける際には、ＥＣＵ４４により、二次電池１６のみに回生電力を供給する。
【００４３】
ＥＣＵ４４により、二次電池１６の温度が、低温側閾値未満でなく、低温側閾値以上高温側閾値未満でもないと判定された場合（すなわち、高温側閾値以上であると判定された場合）、ステップＳ９８に進み、蓄熱装置１８及びヒートポンプ２０を稼働させ、蓄熱装置１８の熱エネルギがヒートポンプ２０により変換され、冷熱を発生させ、二次電池１６が冷却される。
【００４４】
本実施形態によれば、回生電力を無駄に消費することなく、蓄熱装置１８へのエネルギ供給量を制御でき、走行距離を伸ばすことができる。
【符号の説明】
【００４５】
１，３，５  車両、１０  モータ、１２，３２，３８  二次電池システム、１４  インバータ、１６  二次電池、１８  蓄熱装置、２０  ヒートポンプ、２４  温度センサ、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ  熱供給ライン、２８  温熱供給ライン、３０ａ，３０ｂ  冷熱供給ライン、３６  残電力量検出装置、４０  電力供給装置、４２  予測装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年3月24日(2010.3.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、本発明の車両は、車両を走行させるモータと、前記モータからの回生電力を受ける二次電池と、前記二次電池に蓄えられた電力又は前記モータからの回生電力の一部を熱に変換し蓄熱するものであって、前記二次電池から電力を取り出す際、前記二次電池の温度が予め設定した低温側閾値未満である場合に、蓄熱した熱を前記二次電池に供給する蓄熱手段と、前記二次電池が前記モータからの回生電力を受ける際、前記二次電池の温度が前記低温側閾値未満である場合に、前記モータからの回生電力を前記二次電池及び前記蓄熱手段に分配する電力分配制御手段と、を備えるものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、前記車両において、前記蓄熱手段に蓄熱された熱エネルギを変換して冷熱を生成し又は前記熱エネルギを増幅して温熱を生成する冷熱・温熱生成手段を備え、前記冷熱・温熱生成手段は、前記二次電池の温度が予め設定した低温側閾値未満である場合に、前記温熱を前記二次電池に供給し、前記二次電池の温度が予め設定した高温側閾値以上である場合、前記冷熱を前記二次電池に供給することが好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータからの回生電力を受ける二次電池と、
前記二次電池に蓄えられた電力又は前記モータからの回生電力の一部を熱に変換し蓄熱するものであって、前記二次電池から電力を取り出す際、前記二次電池の温度が予め設定した低温側閾値未満である場合に、蓄熱した熱を前記二次電池に供給する蓄熱手段と、
前記二次電池が前記モータからの回生電力を受ける際、前記二次電池の温度が前記低温側閾値未満である場合に、前記モータからの回生電力を前記二次電池及び前記蓄熱手段に分配する電力分配制御手段と、を備えることを特徴とする二次電池システム。
【請求項２】
請求項１記載の二次電池システムであって、前記蓄熱手段に蓄熱された熱エネルギを変換して冷熱を生成し又は前記熱エネルギを増幅して温熱を生成する冷熱・温熱生成手段を備え、
前記冷熱・温熱生成手段は、前記二次電池の温度が予め設定した低温側閾値未満である場合に、前記温熱を前記二次電池に供給し、前記二次電池の温度が予め設定した高温側閾値以上である場合、前記冷熱を前記二次電池に供給することを特徴とする二次電池システム。
【請求項３】
車両を走行させるモータと、
前記モータからの回生電力を受ける二次電池と、
前記二次電池に蓄えられた電力又は前記モータからの回生電力の一部を熱に変換し蓄熱するものであって、前記二次電池から電力を取り出す際、前記二次電池の温度が予め設定した低温側閾値未満である場合に、蓄熱した熱を前記二次電池に供給する蓄熱手段と、
前記二次電池が前記モータからの回生電力を受ける際、前記二次電池の温度が前記低温側閾値未満である場合に、前記モータからの回生電力を前記二次電池及び前記蓄熱手段に分配する電力分配制御手段と、を備えることを特徴とする車両。
【請求項４】
請求項３記載の車両であって、前記蓄熱手段に蓄熱された熱エネルギを変換して冷熱を生成し又は前記熱エネルギを増幅して温熱を生成する冷熱・温熱生成手段を備え、
前記冷熱・温熱生成手段は、前記二次電池の温度が予め設定した低温側閾値未満である場合に、前記温熱を前記二次電池に供給し、前記二次電池の温度が予め設定した高温側閾値以上である場合、前記冷熱を前記二次電池に供給することを特徴とする車両。
【請求項５】
請求項４記載の車両であって、前記車両の使用頻度及び前記車両の停止時の前記二次電池の温度に基づいて前記二次電池の電力の一部を前記蓄熱手段に供給する電力量制御手段を備え、
前記電力量制御手段は、前記車両の停止時において、前記二次電池の温度が予め設定した閾値以上であって、前記車両の使用頻度が予め設定した閾値未満である場合に、前記二次電池の電力の一部を前記蓄熱手段に供給することを特徴とする車両。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載の車両であって、前記二次電池の残電力量を検出する残電力量検出手段を備え、
前記電力分配制御手段は、前記残電力量検出手段により検出された前記二次電池の残電力量が、予め設定した閾値以上である場合、前記モータからの回生電力を前記蓄熱手段に分配することを特徴とする車両。
【請求項７】
請求項３〜５のいずれか１項に記載の車両であって、前記二次電池及び前記蓄熱手段に電力を供給する電力供給手段と、前記二次電池の温度履歴から前記蓄熱手段の使用頻度を予測する予測手段と、を備え、
前記予測手段により予測された蓄熱手段の使用頻度が、予め設定した閾値未満である場合、前記電力分配制御手段は、前記電力供給手段による前記二次電池及び前記蓄熱手段への電力供給を制限し、前記モータからの回生電力を前記蓄熱手段に分配することを特徴とする車両。