(57)【要約】【課題】外部充電モードを備えた車両に搭載される蓄電部の劣化を抑制可能な電源システムおよびそれを備える車両を提供する。【解決手段】車両１００は、蓄電部４−１，４−２と、外部電源から電力を受けて蓄電部４−１，４−２を外部充電するための充電部３０とを備える。コネクタ部３５０が車両１００に連結されることによって外部電源により充電可能な状態となると、制御装置２は、予め取得された電池温度ＴｂａｔおよびＳＯＣによる蓄電部の劣化特性に基づいて、外部充電が完了した時点における蓄電部の劣化率を予測するとともに、予測された劣化率が、外部充電が完了した時点において許容される劣化率を超えないように、電池温度に基づいて、蓄電部の各々についての目標充電状態値を設定する。そして、制御装置２は、蓄電部のＳＯＣが目標充電状態値となるように対応のコンバータを制御する。【選択図】図１
2010035280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された負荷装置に電力を供給する電源システムであって、
充放電可能な蓄電装置と、
前記蓄電装置の温度を検出する温度検出部と、
前記蓄電装置の充電状態値を推定する状態推定部と、
外部電源から電力を受けて前記蓄電装置を外部充電するための充電部と、
前記蓄電装置の充放電を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記蓄電装置が外部電源により充電可能な状態にされたときに、前記蓄電装置の温度に基づいて、前記蓄電装置の目標充電状態値を設定する目標値設定手段と、
前記蓄電装置の充電状態値が前記目標充電状態値となるように前記蓄電装置に対する充電電力を制御する充電制御手段とを含む、電源システム。
【請求項２】
前記目標値設定手段は、予め取得された前記蓄電装置の温度および充電状態値による前記蓄電装置の劣化特性に基づいて、外部充電が完了した時点における前記蓄電装置の劣化率を予測するとともに、予測された劣化率が、外部充電が完了した時点において許容される劣化率を超えないように、前記蓄電装置の温度に基づいて、前記目標充電状態値を設定する、請求項１に記載の電源システム。
【請求項３】
前記制御部は、外部充電の実行中における前記蓄電装置の温度の上昇度合いを推定することにより、外部充電が完了した時点における前記蓄電装置の温度を予測する温度予測手段をさらに含み、
前記目標値設定手段は、予測された外部充電が完了した時点における前記蓄電装置の温度に基づいて、前記目標充電状態値を設定する、請求項２に記載の電源システム。
【請求項４】
前記制御部は、
外部充電が開始された時点から外部充電が完了して前記蓄電装置が使用される時点までに要する所要期間を取得するとともに、前記所要期間における前記蓄電装置の温度および充電状態値の時間的変化を推定する第１の推定手段と、
前記第１の推定手段によって推定された前記蓄電装置の温度および充電状態値の時間的変化に基づいて、前記所要期間における前記蓄電装置の劣化量を予測する第１の劣化量予測手段とをさらに含み、
前記目標値設定手段は、
前記第１の劣化量予測手段によって予測された前記蓄電装置の劣化量が、予め設定された許容劣化量を超えているか否かを判定する第１の判定手段と、
前記第１の判定手段の判定結果に基づいて、前記目標充電状態値を補正する第１の目標値補正手段とを含む、請求項３に記載の電源システム。
【請求項５】
前記第１の目標値補正手段は、前記第１の判定手段によって前記蓄電装置の劣化量が前記許容劣化量を超えていると判定された場合には、前記目標充電状態値を減少させる、請求項４に記載の電源システム。
【請求項６】
冷媒を用いて前記蓄電装置を冷却する冷却機構をさらに備え、
前記制御部は、
外部充電が開始された時点から外部充電が完了して前記蓄電装置が使用される時点までに要する所要期間を取得するとともに、前記所要期間における前記蓄電装置の温度および充電状態値の時間的変化を推定する第２の推定手段と、
前記第２の推定手段によって推定された前記蓄電装置の温度および充電状態値の時間的変化に基づいて、前記所要期間における前記蓄電装置の劣化量を予測する第２の劣化量予測手段と、
前記第２の劣化量予測手段によって予測された前記蓄電装置の劣化量が、予め設定された許容劣化量を超えているか否かを判定する第２の判定手段と、
前記第２の判定手段の判定結果に基づいて、外部充電の実行中における前記冷却機構による冷却能力を制御する第１の温度制御手段とを含む、請求項１に記載の電源システム。
【請求項７】
前記温度制御手段は、前記第２の判定手段によって前記蓄電装置の劣化量が前記許容劣化量を超えていると判定された場合には、前記冷却機構による冷却能力を向上させる、請求項６に記載の電源システム。
【請求項８】
前記制御部は、前記電源システムの使用パターンを学習してその学習値を格納する記憶部をさらに含み、
前記温度推定手段は、前記記憶部に格納された学習値に基づいて前記所要期間を取得する、請求項４から請求項７のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項９】
前記制御部は、予め取得された前記蓄電装置の温度および充電状態値による前記蓄電装置の劣化特性に基づいて、外部充電が完了した時点から前記蓄電装置が使用される時点までの前記蓄電装置の放置期間における前記蓄電装置の劣化量を予測するとともに、外部充電が開始された時点から外部充電が完了して前記蓄電装置が使用される時点までに要する所要期間における前記蓄電装置の劣化量が、予め設定された許容劣化量を超えないように、前記放置期間における前記蓄電装置の温度および充電状態値の少なくとも一方を制御する蓄電装置制御手段をさらに含む、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項１０】
冷媒を用いて前記蓄電装置を冷却する冷却機構をさらに備え、
前記蓄電装置制御手段は、
前記温度検出部の検出値に基づいて、前記放置期間における前記蓄電装置の温度の時間的変化を推定する温度推定手段と、
前記温度推定手段によって推定された前記放置期間における前記蓄電装置の温度の時間的変化に基づいて、前記放置期間における前記蓄電装置の劣化量を予測する第３の劣化量予測手段と、
前記第３の劣化量予測手段によって予測された前記蓄電装置の劣化量が前記許容劣化量を超えているか否かを判定する第３の判定手段と、
前記第３の判定手段の判定結果に基づいて、前記放置期間における前記冷却機構による冷却能力を制御する第２の温度制御手段とを含む、請求項９に記載の電源システム。
【請求項１１】
前記第２の温度制御手段は、前記第３の判定手段によって前記蓄電装置の劣化量が前記許容劣化量を超えていると判定された場合には、前記冷却機構による冷却能力を向上させる、請求項１０に記載の電源システム。
【請求項１２】
前記車両は、前記蓄電装置からの電力を受けて作動する補機負荷を含み、
前記蓄電装置制御手段は、
前記放置期間における前記蓄電装置の充電状態値の時間的変化に基づいて、前記放置期間における前記蓄電装置の劣化量を予測する第４の劣化量予測手段と、
前記第４の劣化量予測手段によって予測された前記蓄電装置の劣化量が前記許容劣化量を超えているか否かを判定する第４の判定手段と、
前記第４の判定手段によって前記蓄電装置の劣化量が前記許容劣化量を超えていると判定された場合には、前記補機負荷を作動させる放電制御手段とを含む、請求項９に記載の電源システム。
【請求項１３】
前記蓄電装置は、各々が充放電可能に構成された複数の蓄電部を含み、
前記電源システムは、
前記複数の蓄電部にそれぞれ対応付けられた複数の電圧変換部と、
前記複数の電圧変換部が互いに並列接続された電力線対とをさらに備え、
前記状態推定部は、外部充電が完了した時点から前記蓄電装置が使用される時点までの前記蓄電装置の放置期間において、前記複数の蓄電部の各々についての充電状態値を推定し、
前記蓄電装置制御手段は、前記放置期間において、前記複数の蓄電部の各々についての充電状態値の差が所定の閾値を超えている場合には、相対的に充電状態値が高い第１の蓄電部と相対的に充電状態値が低い第２の蓄電部との間で電力の授受が行なわれるように、前記複数の電圧変換部を制御する電圧変換制御手段をさらに含む、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の電源システム。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の電源システムと、
前記電源システムから供給される電力を受けて駆動力を発生する駆動力発生部とを備える、車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電源システムおよびそれを備えた車両に関し、より特定的には、蓄電部を備えた電源システムおよびそれを備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題を考慮して、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などのように、電動機を駆動力源とする車両が注目されている。このような車両には、電動機に電力を供給したり、回生制動時に運動エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄電したりするために、二次電池や電気二重層キャパシタなどからなる蓄電部が搭載されている。
【０００３】
このような車両の走行性能を高めるためには、蓄電部の信頼性が高いものでなければならない。その一方で、蓄電部の充放電性能は、使用状態に大きく依存しており、過充電あるいは過放電が行なわれることによって劣化が進行する。
【０００４】
そのため、蓄電部の劣化防止を目的とした蓄電部の充放電制御が提案されており、たとえば特開平１０−１６４７６１号公報（特許文献１）には、ハイブリッド自動車に搭載される電池の制御装置であって、蓄電部の内部発熱を招く条件とならないように、電池の充電開始条件および充電終了条件を求める制御構成が開示されている。
【０００５】
これによれば、電池の充電開始条件は、温度上昇による電池劣化を抑える上で、車両内における周囲温度に応じた最適な充放電周期で充電を開始させる条件が求められる。また、電池の充電終了条件は、温度上昇による電池劣化を抑える上で、車両内における周囲温度に応じた最適な充放状態（放電深度）で充電を終了させる条件が求められる。
【特許文献１】特開平１０−１６４７６１号公報
【特許文献２】特開２００１−２６８７１９号公報
【特許文献３】特開平１０−２９０５３５号公報
【特許文献４】特開平１０−２０１１１１号公報
【特許文献５】特開２００５−２１８２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、内燃機関と電動機とを効率的に組合わせて走行するハイブリッド車両においては、車両に搭載された蓄電部をコネクタを介して商用電源などの外部電源に電気的に接続し、外部電源により蓄電部を充電可能とする構成が提案されている。このように外部電源により蓄電部を予め充電することにより、通勤や買い物などの比較的短距離の走行であれば、内燃機関を停止状態に保ったまま走行することができるため、総合的な燃料消費効率を向上させることが可能となる。このような外部電源による蓄電部の充電は、外部充電とも称される。
【０００７】
その一方で、このような外部充電モードを備えたハイブリッド車両では、車両のシステム停止中に外部充電が行なわれると、外部充電が完了してから次回に車両がシステム起動状態となるまでの期間、蓄電部は充電状態値（ＳＯＣ：State of Charge）が高い状態で放置されることになる。
【０００８】
ここで、蓄電部においては、二次電池等のように、その使用環境によって劣化度合いが著しく異なっており、高温や高ＳＯＣの状態の場合に劣化度合いが大きくなるものがある。そのため、外部充電が完了した後に高ＳＯＣの状態で蓄電部が放置されると、蓄電部の劣化が加速されるという問題があった。しかしながら、上述した特開平１０−１６４７６１号公報は、このような課題に対する解決手段について言及していない。
【０００９】
それゆえ、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、蓄電部の劣化を抑制可能な電源システムおよびそれを備える車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明のある局面に従う電源システムは、車両に搭載された負荷装置に電力を供給する電源システムであって、充放電可能な蓄電装置と、蓄電装置の温度を検出する温度検出部と、蓄電装置の充電状態値を推定する状態推定部と、外部電源から電力を受けて蓄電装置を外部充電するための充電部と、蓄電装置の充放電を制御する制御部とを備える。制御部は、蓄電装置が外部電源により充電可能な状態にされたときに、蓄電装置の温度に基づいて、蓄電装置の目標充電状態値を設定する目標値設定手段と、蓄電装置の充電状態値が目標充電状態値となるように蓄電装置に対する充電電力を制御する充電制御手段とを含む。
【００１１】
好ましくは、目標値設定手段は、予め取得された蓄電装置の温度および充電状態値による蓄電装置の劣化特性に基づいて、外部充電が完了した時点における蓄電装置の劣化率を予測するとともに、予測された劣化率が、外部充電が完了した時点において許容される劣化率を超えないように、蓄電装置の温度に基づいて、目標充電状態値を設定する。
【００１２】
好ましくは、制御部は、外部充電の実行中における蓄電装置の温度の上昇度合いを推定することにより、外部充電が完了した時点における蓄電装置の温度を予測する温度予測手段をさらに含む。目標値設定手段は、予測された外部充電が完了した時点における蓄電装置の温度に基づいて、目標充電状態値を設定する。
【００１３】
好ましくは、制御部は、外部充電が開始された時点から外部充電が完了して蓄電装置が使用される時点までに要する所要期間を取得するとともに、所要期間における蓄電装置の温度および充電状態値の時間的変化を推定する第１の推定手段と、第１の推定手段によって推定された蓄電装置の温度および充電状態値の時間的変化に基づいて、所要期間における蓄電装置の劣化量を予測する第１の劣化量予測手段とをさらに含む。目標値設定手段は、第１の劣化量予測手段によって予測された蓄電装置の劣化量が、予め設定された許容劣化量を超えているか否かを判定する第１の判定手段と、第１の判定手段の判定結果に基づいて、目標充電状態値を補正する第１の目標値補正手段とを含む。
【００１４】
好ましくは、第１の目標値補正手段は、第１の判定手段によって蓄電装置の劣化量が許容劣化量を超えていると判定された場合には、目標充電状態値を減少させる。
【００１５】
好ましくは、電源システムは、冷媒を用いて蓄電装置を冷却する冷却機構をさらに備える。制御部は、外部充電が開始された時点から外部充電が完了して蓄電装置が使用される時点までに要する所要期間を取得するとともに、所要期間における蓄電装置の温度および充電状態値の時間的変化を推定する第２の推定手段と、第２の推定手段によって推定された蓄電装置の温度および充電状態値の時間的変化に基づいて、所要期間における蓄電装置の劣化量を予測する第２の劣化量予測手段と、第２の劣化量予測手段によって予測された蓄電装置の劣化量が、予め設定された許容劣化量を超えているか否かを判定する第２の判定手段と、第２の判定手段の判定結果に基づいて、外部充電の実行中における冷却機構による冷却能力を制御する第１の温度制御手段とを含む。
【００１６】
好ましくは、温度制御手段は、第２の判定手段によって蓄電装置の劣化量が許容劣化量を超えていると判定された場合には、冷却機構による冷却能力を向上させる。
【００１７】
好ましくは、制御部は、電源システムの使用パターンを学習してその学習値を格納する記憶部をさらに含む。温度推定手段は、記憶部に格納された学習値に基づいて所要期間を取得する。
【００１８】
好ましくは、制御部は、予め取得された蓄電装置の温度および充電状態値による蓄電装置の劣化特性に基づいて、外部充電が完了した時点から蓄電装置が使用される時点までの蓄電装置の放置期間における蓄電装置の劣化量を予測するとともに、外部充電が開始された時点から外部充電が完了して蓄電装置が使用される時点までに要する所要期間における蓄電装置の劣化量が、予め設定された許容劣化量を超えないように、放置期間における蓄電装置の温度および充電状態値の少なくとも一方を制御する蓄電装置制御手段をさらに含む。
【００１９】
好ましくは、電源システムは、冷媒を用いて蓄電装置を冷却する冷却機構をさらに備える。蓄電装置制御手段は、温度検出部の検出値に基づいて、放置期間における蓄電装置の温度の時間的変化を推定する温度推定手段と、温度推定手段によって推定された放置期間における蓄電装置の温度の時間的変化に基づいて、放置期間における蓄電装置の劣化量を予測する第３の劣化量予測手段と、第３の劣化量予測手段によって予測された蓄電装置の劣化量が許容劣化量を超えているか否かを判定する第３の判定手段と、第３の判定手段の判定結果に基づいて、放置期間における冷却機構による冷却能力を制御する第２の温度制御手段とを含む。
【００２０】
好ましくは、第２の温度制御手段は、第３の判定手段によって蓄電装置の劣化量が許容劣化量を超えていると判定された場合には、冷却機構による冷却能力を向上させる。
【００２１】
好ましくは、車両は、蓄電装置からの電力を受けて作動する補機負荷を含む。蓄電装置制御手段は、放置期間における蓄電装置の充電状態値の時間的変化に基づいて、放置期間における蓄電装置の劣化量を予測する第４の劣化量予測手段と、第４の劣化量予測手段によって予測された蓄電装置の劣化量が許容劣化量を超えているか否かを判定する第４の判定手段と、第４の判定手段によって蓄電装置の劣化量が許容劣化量を超えていると判定された場合には、補機負荷を作動させる放電制御手段とを含む。
【００２２】
好ましくは、蓄電装置は、各々が充放電可能に構成された複数の蓄電部を含む。電源システムは、複数の蓄電部にそれぞれ対応付けられた複数の電圧変換部と、複数の電圧変換部が互いに並列接続された電力線対とをさらに備える。状態推定部は、外部充電が完了した時点から蓄電装置が使用される時点までの蓄電装置の放置期間において、複数の蓄電部の各々についての充電状態値を推定する。蓄電装置制御手段は、放置期間において、複数の蓄電部の各々についての充電状態値の差が所定の閾値を超えている場合には、相対的に充電状態値が高い第１の蓄電部と相対的に充電状態値が低い第２の蓄電部との間で電力の授受が行なわれるように、複数の電圧変換部を制御する電圧変換制御手段をさらに含む。
【００２３】
この発明の別の局面によれば、車両は、上記のいずれか１つの電源システムと、電源システムから供給される電力を受けて駆動力を発生する駆動力発生部とを備える。
【発明の効果】
【００２４】
この発明によれば、外部充電モードを備えた車両に搭載される蓄電部の劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００２６】
［実施の形態１］
（車両の概略構成）
図１は、この発明の実施の形態１に従う電源システムを搭載した車両１００に対して外部電源による充電を行なうための概略構成図である。
【００２７】
図１を参照して、この発明の実施の形態１に従う車両１００は、代表的にハイブリッド車両であり、内燃機関（エンジン）５２と電動機（ＭＧ：Motor Generator）とを搭載し、それぞれからの駆動力を最適な比率に制御して走行する。さらに、車両１００は、このモータジェネレータに電力を供給するための複数（たとえば２個）の蓄電部を搭載する。これらの蓄電部は、車両１００のシステム起動状態（以下、「ＩＧオン状態」とも記す）において、エンジンの作動により生じる動力を受けて充電可能であるとともに、車両１００のシステム停止中（以下、「ＩＧオフ状態」とも記す）において、コネクタ部３５０を介して外部電源と電気的に接続されて充電可能である。以下の説明では、それぞれの充電動作を区別するために、外部電源による蓄電部の充電を「外部充電」とも記し、エンジンの作動による蓄電部の充電を「内部充電」とも記す。
【００２８】
コネクタ部３５０は、代表的に商用電源などの外部電源を車両１００に供給するための連結機構を構成し、キャブタイヤケーブルなどからなる電力線ＰＳＬを介して充電ステーション（図示せず）と連結される。そして、コネクタ部３５０は、外部充電時に車両１００と連結され、外部電源と車両１００に搭載された充電部３０とを電気的に接続する。一方、車両１００には、コネクタ部３５０と連結され、外部電源を受入れるためのコネクタ受入部１５０が設けられる。
【００２９】
なお、コネクタ部３５０を介して車両１００に供給される外部電源は、、商用電源に代えて、もしくはこれに加えて住宅の屋根などに設置された太陽電池パネルによる発電電力などであってもよい。
【００３０】
車両１００は、エンジン（ＥＮＧ）１８と第１モータジェネレータＭＧ１と、第２モータジェネレータＭＧ２とを駆動力源として備え、これらは動力分割機構２２を介して機械的に連結される。そして、車両１００の走行状況に応じて、動力分割機構２２を介して上記３者の間で駆動力の分配および結合が行なわれ、その結果として、駆動輪２４Ｆが駆動される。
【００３１】
車両１００の走行時（すなわち、非外部充電時）において、動力分割機構２２は、エンジン１８の作動によって発生する駆動力を二分割し、その一方を第１モータジェネレータＭＧ１側へ配分するとともに、残部を第２モータジェネレータＭＧ２へ配分する。動力分割機構２２から第１モータジェネレータＭＧ１側へ配分された駆動力は発電動作に用いられる一方、第２モータジェネレータＭＧ２側へ配分された駆動力は、第２モータジェネレータＭＧ２で発生した駆動力と合成されて、駆動輪２４Ｆの駆動に使用される。
【００３２】
このとき、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２にそれぞれ対応付けられた第１インバータ（ＩＮＶ１）８−１および第２インバータ（ＩＮＶ２）８−２は、直流電力と交流電力とを相互に変換する。主として、第１インバータ８−１は、制御装置２からのスイッチング指令ＰＷＭ１に応じて、第１モータジェネレータＭＧ１で発生する交流電力を直流電力に変換し、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬへ供給する。一方、第２インバータ８−２は、制御装置２からのスイッチング指令ＰＷＭ２に応じて、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬを介して供給される直流電力を交流電力に変換して、第２モータジェネレータＭＧ２へ供給する。すなわち、車両１００は、負荷装置として、蓄電部４−１，４−２からの電力を受けて駆動力を発生可能な第２モータジェネレータＭＧ２を備えるとともに、エンジン１８からの駆動力を受けて発電可能な発電部である第１モータジェネレータＭＧ１を備える。
【００３３】
第１蓄電部（ＢＡＴ１）４−１および第２蓄電部（ＢＡＴ２）４−２は、いずれも充放電可能な電力貯蔵要素であり、代表的にリチウムイオン電池やニッケル水素などの二次電池、もしくは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子で構成される。第１蓄電部４−１と第１インバータ８−１との間には、直流電圧を相互に電圧変換可能な第１コンバータ（ＣＯＮＶ１）６−１が配置されており、第１蓄電部４−１の入出力電圧と、正母線ＭＰＬと負母線ＭＮＬとの間の線間電圧とを相互に昇圧または降圧する。同様に、第２蓄電部４−２と第２インバータ８−２との間には、直流電圧を相互に電圧変換可能な第２コンバータ（ＣＯＮＶ２）６−２が配置されており、第２蓄電部４−２の入出力電圧と、正母線ＭＰＬと負母線ＭＮＬとの間の線間電圧とを相互に昇圧または降圧する。すなわち、コンバータ６−１，６−２は、電力線対である正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬに対して並列接続される。コンバータ６−１，６−２における昇降圧動作は、制御装置２からのスイッチング指令ＰＷＣ１，ＰＷＣ２に従ってそれぞれ制御される。
【００３４】
制御装置２は、代表的に、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などの記憶部と、入出力インターフェイスとを主体として構成された電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）からなる。そして、制御装置２は、予めＲＯＭなどに格納されたプログラムをＣＰＵがＲＡＭに読出して実行することによって、車両走行（内部充電を含む）および外部充電に係る制御を実行する。
【００３５】
制御装置２に入力される情報の一例として、図１には、正線ＰＬ１，ＰＬ２に介挿された電流センサ１０−１，１０−２からの電池電流Ｉｂａｔ１，Ｉｂａｔ２、正線ＰＬ１と負線ＮＬ１との線間に配置された電圧センサ１２−１からの電池電圧Ｖｂａｔ１、正線ＰＬ２と負線ＮＬ２との線間に配置された電圧センサ１２−２からの電池電圧Ｖｂａｔ２、蓄電部４−１，４−２に近接して配置された温度センサ１１−１，１１−２からの電池温度Ｔｂａｔ１，Ｔｂａｔ２、正母線ＭＰＬに介挿された電流センサ１４からの母線電流ＩＤＣ、正母線ＭＰＬと負母線ＭＮＬとの線間に配置された電圧センサ１６からの母線電圧ＶＤＣを例示する。
【００３６】
また、制御装置２は、蓄電部４−１，４−２の充電状態値（ＳＯＣ：State of Charge；以下、単に「ＳＯＣ」とも称す）を連続的に推定する。ＳＯＣは、蓄電部の充電量の絶対値（単位［Ａ・ｈ］など）としても表わすことができるが、本明細書においては、ＳＯＣは蓄電部の充電容量に対する充電量の比率（０〜１００％）として表わす。より具体的には、制御装置２は、第１蓄電部４−１の充放電量の積算値に基づいて第１蓄電部４−１のＳＯＣを順次演算するとともに、第２蓄電部４−２の充放電量の積算値に基づいて第２蓄電部４−２のＳＯＣを順次演算する。なお、充放電量の積算値は、対応する蓄電部の電池電圧と電池電流との積（電力）を時間的に積分することで得られる。
【００３７】
車両１００は、蓄電部４−１，４−２を外部充電するための構成として、コネクタ受入部１５０と、充電部３０とをさらに備える。蓄電部４−１，４−２に対して外部充電を行なう場合には、コネクタ部３５０がコネクタ受入部１５０に連結されることで、正充電線ＣＰＬおよび負充電線ＣＮＬを介して外部電源からの電力が充電部３０へ供給される。また、コネクタ受入部１５０は、コネクタ受入部１５０とコネクタ部３５０との連結状態を検出するための連結検出センサ１５０ａを含んでおり、この連結検出センサ１５０ａからの連結信号ＣＯＮによって制御装置２は、外部電源により充電可能な状態となったことを検出する。なお、本実施の形態においては、外部電源として単相交流の商用電源が用いられる場合について例示する。
【００３８】
また、本明細書において、「外部電源により充電可能な状態」とは、代表的に、コネクタ部３５０がコネクタ受入部１５０に物理的に挿入されている状態を意味する。なお、図１に示す構成に代えて、外部電源と車両とを非接触のまま電磁的に結合して電力を供給する構成、具体的には外部電源側に一次コイルを設けるとともに、車両側に二次コイルを設け、一次コイルと二次コイルとの間の相互インダクタンスを利用して電力供給を行なう構成では、「外部電源により充電可能な状態」とは、一次コイルと二次コイルとが位置合せされた状態を意味する。
【００３９】
充電部３０は、外部電源からの電力を受けて蓄電部４−１，４−２を外部充電するための装置であり、正線ＰＬ１および負線ＮＬ１と正充電線ＣＰＬおよび負充電線ＣＮＬとの間に配置される。すなわち、充電部３０は、第１蓄電部４−１と第１蓄電部４−１に対応する第１コンバータ６−１との間に電気的に接続される。
【００４０】
また、充電部３０は、電流制御部３０ａと、電圧変換部３０ｂとを含み、外部電源からの電力を蓄電部４−１，４−２の充電に適した電力に変換する。具体的には、電圧変換部３０ｂは、外部電源の供給電圧を蓄電部４−１，４−２の充電に適した電圧に変換するための装置であり、代表的に所定の変圧比を有する巻線型の変圧器や、ＡＣ−ＡＣスイッチングレギュレータなどからなる。また、電流制御部３０ａは、電圧変換部３０ｂによる電圧変換後の交流電圧を整流して直流電圧を生成するとともに、制御装置２からの充電電流指令Ｉｃｈ＊に従って、蓄電部４−１，４−２に供給する充電電流を制御する。電流制御部３０ａは、代表的に単相のブリッジ回路などからなる。なお、電流制御部３０ａおよび電圧変換部３０ｂからなる構成に代えて、ＡＣ−ＤＣスイッチングレギュレータなどによって充電部３０を実現してもよい。
【００４１】
特に、本実施の形態に従う制御装置２は、外部電源により充電可能な状態にされたときには、蓄電部４−１，４−２の電池温度Ｔｂａｔ１，Ｔｂａｔ２に基づいて、蓄電部４−１，４−２に対するＳＯＣの目標値（以下、目標充電状態値とも称す）ＳＯＣ１＊，ＳＯＣ２＊をそれぞれ設定する。そして、蓄電部４−１，４−２の各々についてのＳＯＣが設定された目標充電状態値ＳＯＣ＊に一致するように、対応するコンバータを制御して各蓄電部を充電する。
【００４２】
このように、蓄電部４−１，４−２の目標充電状態値ＳＯＣ＊を、電池温度Ｔｂａｔに応じて設定することにより、蓄電部の劣化を抑制することができる。すなわち、代表的に二次電池などからなる蓄電部は、その使用環境によって劣化度合いが異なっており、車両１００の走行中における充放電動作よりも、電池温度Ｔｂａｔが高い状態、あるいはＳＯＣが高い状態で放置されているときの方が劣化度合いが大きくなるという劣化特性を有している。そのため、たとえば外部電源による充電を、一律に蓄電部が満充電状態となるまで行なう構成とすると、蓄電部の電池温度が高い場合には、蓄電部の劣化を著しく加速させることとなる。これに対して、本実施の形態に従う制御装置２は、電池温度Ｔｂａｔが高くなるほど目標充電状態値ＳＯＣ＊を相対的に低くなるように設定することから、外部電源による蓄電部の充電が完了してから車両がＩＧオン状態となるまでの期間において、蓄電部の劣化が進行することを抑制することが可能となる。
【００４３】
図１に示すこの発明の実施の形態と本願発明との対応関係については、蓄電部４−１，４−２が「蓄電装置」に相当し、コンバータ６−１，６−２が「電圧変換部」に相当し、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬが「電力線対」に相当し、充電部３０が「充電部」に相当する。
【００４４】
（制御構造）
次に、図２−図４を参照して、本実施の形態に従う電源システムにおける外部電源による蓄電部の充電動作を実現するための制御構造について説明する。
【００４５】
図２は、この発明の実施の形態１に従う制御装置２における制御構造を示すブロック図である。図２に示す各機能ブロックは、代表的に制御装置２が予め格納されたプログラムを実行することで実現されるが、その機能の一部または全部を専用のハードウェアとして実装してもよい。
【００４６】
図２を参照して、制御装置２は、目標値設定部２０２と、状態推定部２０４と、総合出力演算部２０６と、配分部２０８と、コンバータ制御部２１０と、インバータ制御部２１２とをその機能として含む。
【００４７】
目標値設定部２０２は、連結検出センサ１５０ａ（図１）からの連結信号ＣＯＮに基づく外部充電開始の信号を受けると、後述する方法によって、蓄電部４−１，４−２の各々の電池温度Ｔｂａｔ１，Ｔｂａｔ２に基づいて、蓄電部４−１，４−２に対する目標充電状態値ＳＯＣ１＊，ＳＯＣ２＊を設定する。
【００４８】
状態推定部２０４は、電池温度Ｔｂａｔ１，Ｔｂａｔ２、電池電流Ｉｂａｔ１，Ｉｂａｔ２、電池電圧Ｖｂａｔ１，Ｖｂａｔ２などに基づいて、蓄電部４−１，４−２の各々についてのＳＯＣを推定する。より詳細には、状態推定部２０４は、第１蓄電部４−１のＳＯＣ１を演算するＳＯＣ１演算部２０４ａと、第２蓄電部４−２のＳＯＣ２を演算するＳＯＣ２演算部２０４ｂとを含む。ＳＯＣ１演算部２０４ａおよびＳＯＣ演算部２０４ｂは、それぞれ対応する蓄電部の充放電量の積算値に基づいて、各蓄電部のＳＯＣを順次演算する。
【００４９】
総合出力演算部２０６は、運転者要求および走行状況に応じて、車両１００の走行に必要な総合出力を演算する。なお、運転者要求には、アクセルペダルの踏込量、ブレーキペダルの踏込量、シフトレバーのポジション（いずれも図示せず）などが含まれる。また、走行状況には、車両１００が加速中や減速中であることを示す情報などが含まれる。そして、総合出力演算部２０６は、総合出力を実現するために必要なエンジン１８の駆動力に応じて、エンジン回転数などを決定する。また、総合出力演算部２０６における演算結果は、配分部２０８へも伝達される。
【００５０】
配分部２０８は、総合出力演算部２０６からの演算結果に応じて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルクや回転数を演算し、その制御指令をインバータ制御部２１２へ出力すると同時に、車両１００内における電力需給に応じた制御指令をコンバータ制御部２１０へ出力する。
【００５１】
インバータ制御部２１２は、配分部２０８からの制御指令に応じて、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２を駆動するためのスイッチング指令ＰＷＭ１およびＰＷＭ２を生成する。このスイッチング指令ＰＷＭ１およびＰＷＭ２は、それぞれインバータ８−１および８−２へ出力される。
【００５２】
コンバータ制御部２１０は、配分部２０８からの制御指令に応じて、蓄電部４−１，４−２から第２モータジェネレータＭＧ２へ所定の放電電力が供給されるように、状態推定部２０４で演算されるＳＯＣ１，ＳＯＣ２を参照して、放電電力の分担比率を決定する。そして、コンバータ制御部２１０は、蓄電部４−１および４−２からそれぞれ分担すべき電力が放電されるように、スイッチング指令ＰＷＣ１，ＰＷＣ２を生成する。このスイッチング指令ＰＷＣ１，ＰＷＣ２に従って、それぞれコンバータ６−１および６−２が電圧変換動作を行なうことで、蓄電部４−１および４−２の放電電力（放電電流）が制御される。
【００５３】
また、コンバータ制御部２１０は、外部電源により充電可能な状態になると、蓄電部４−１，４−２の各々についてのＳＯＣが、目標値設定部２０２からの目標充電状態値ＳＯＣ１＊，ＳＯＣ２＊となるように、コンバータ６−１および６−２での電圧変換動作を制御する。
【００５４】
具体的には、コンバータ制御部２１０は、蓄電部４−１，４−２がほぼ同時に外部電源を完了できるように、蓄電部４−１および４−２が充電部３０からの充電電流で充電されるように対応のコンバータを制御する。このとき、コンバータ制御部２１０は、蓄電部４−１および４−２についてのＳＯＣが目標充電状態値ＳＯＣ＊に達するまでの充電許容量をそれぞれ算出し、その算出した充電許容量の比率に応じた充電電力分配率に従った充電電流で蓄電部４−１および４−２がそれぞれ充電されるように、コンバータ６−１および６−２での電圧変換動作を制御する。これにより、蓄電部間で充電完了期間に差ができることを抑制できる。
【００５５】
次に、図３を参照して、上記の目標値設定部２０２における目標充電状態値の設定動作について説明する。
【００５６】
図３は、電池温度およびＳＯＣによる蓄電部の劣化特性を説明するための図である。図３に示す蓄電部の劣化特性は、蓄電部の電池温度およびＳＯＣをパラメータとして予め実験的に取得されたものであり、後述する目標ＳＯＣ設定用のマップとして、制御装置２のＲＯＭに格納されている。
【００５７】
なお、本実施の形態では、第１蓄電部４−１と第２蓄電部４−２とが同一の劣化特性を有するものとして説明するが、蓄電部の各々について個別に劣化特性を予め取得して格納するようにしてもよい。
【００５８】
図３を参照して、蓄電部の劣化特性は、たとえば、横軸が蓄電部の充電容量に対する充電量の比率（０〜１００％）としてのＳＯＣを表わし、縦軸が単位時間当たりの劣化率を表わす関数曲線のＳＯＣによる劣化データテーブルの形でＲＯＭに格納されている。
【００５９】
なお、劣化率は、蓄電部の劣化の度合いを示す指標であり、蓄電部の出力または内部抵抗で評価されたものである。劣化率としては、たとえば、未劣化時の満充電容量に対する現在の満充電容量の割合を示す容量劣化率が用いられる。ただし、劣化の程度を示す指標は、劣化率に限定されるものではなく、劣化量や電圧低下率、もしくは独自に換算した劣化ポイントであってもよい。
【００６０】
このＳＯＣによる劣化データテーブルは、さらに電池温度による劣化率を含んでいる。具体的には、図中のラインｋ１は、電池温度ＴｂａｔがＴ１のときのＳＯＣによる劣化率を示し、ラインｋ２は、電池温度ＴｂａｔがＴ２（＜Ｔ１）のときのＳＯＣによる劣化率を示し、ラインｋ３は、電池温度ＴｂａｔがＴ３（＜Ｔ２）のときのＳＯＣによる劣化率を示す。
【００６１】
図３から明らかなように、ＳＯＣによる劣化率は、ＳＯＣが相対的に低い領域よりもＳＯＣが相対的に高い領域の方が大きくなっている。特にＳＯＣが相対的に高い領域では、ＳＯＣの増加に従って劣化率が急峻に増大することが分かる。さらに、電池温度による劣化率については、同じＳＯＣであっても、電池温度が高いほど劣化率が大きくなることが分かる。
【００６２】
すなわち、ＳＯＣが高く、かつ電池温度が高い状態では、ＳＯＣが低く、かつ電池温度が低い状態と比較して劣化率が著しく大きくなる。このことから、外部充電が完了してから車両がＩＧオン状態となるまでの期間においては、電池温度に応じた劣化率で蓄電部の劣化が進行することが分かる。
【００６３】
そこで、目標値設定部２０２は、図３に示す蓄電部の劣化特性を予め目標ＳＯＣ設定用のマップとしてＲＯＭに格納しておき、外部電源による充電が可能な状態になると、温度センサ１１−１，１１−２（図１）からの電池温度Ｔｂａｔに基づいて、外部電源による蓄電部の充電が完了した時点における蓄電部の劣化率を予測する。そして、予測した劣化率が予め規定された許容劣化率を超えないように、目標充電状態値ＳＯＣ＊を設定する。
【００６４】
なお、許容劣化率とは、蓄電部の寿命および充放電回数などに基づいて、１回の充電動作について、充電完了後に蓄電部に許容される劣化率を予め規定したものである。この許容劣化率は、たとえば、１回の充電動作当たりに許容される劣化量である許容劣化量を、充電が完了するまでに必要な所要期間（以下、「充電完了期間」とも記す）で除算することによって算出される。
【００６５】
このような構成としたことにより、たとえば電池温度ＴｂａｔがＴ１である場合には、図３の劣化特性に基づいて、目標充電状態値ＳＯＣ＊は、Ｓ１を上限値として設定される。一方で、電池温度ＴｂａｔがＴ３である場合には、目標充電状態値ＳＯＣ＊は、Ｓ１よりも高いＳ３を上限値として設定される。これによれば、外部充電による蓄電部の劣化を抑制することができる。
【００６６】
なお、図２に示すこの発明の実施の形態と本願発明との対応関係については、状態推定部２０４が「状態推定部」に相当し、目標値設定部２０２が「目標値設定手段」に相当し、コンバータ制御部２１０が「充電制御手段」に相当する。
【００６７】
図４は、この発明の実施の形態１に従う外部充電動作の処理手順を示すフローチャートである。なお、図４に示す各ステップの処理は、制御装置２（図１）が図２に示す各制御ブロックとして機能することで実現される。
【００６８】
図４を参照して、目標値設定部２０２は、連結検出センサ１５０ａ（図１）からの連結信号ＣＯＮに基づく外部充電開始の信号に基づいて、コネクタ部３５０が車両１００に連結されたか否かを判断する（ステップＳ０１）。
【００６９】
コネクタ部３５０が車両１００に連結されていない場合（ステップＳ０１においてＮＯの場合）には、処理は最初に戻る。
【００７０】
これに対して、コネクタ部３５０が車両１００に連結された場合（ステップＳ０１においてＹＥＳの場合）には、目標値設定部２０２は、外部電源により充電可能な状態になったと判断し、温度センサ１１−１および１１−２（図１）から蓄電部４−１および４−２についての電池温度Ｔｂａｔ１およびＴｂａｔ２を取得する。また、状態推定部２０４は、蓄電部４−１，４−２の各々についての電池温度Ｔｂａｔ１，Ｔｂａｔ２、電池電圧Ｖｂａｔ１，Ｖｂａｔ２および電池電流Ｉｂａｔ１，Ｉｂａｔを取得する（ステップＳ０２）。
【００７１】
次に、目標値設定部２０２は、図３に示す目標ＳＯＣ設定用マップを参照して、電池温度Ｔｂａｔ１に基づいて、第１蓄電部４−１に対する目標充電状態値ＳＯＣ１＊を設定する。また、目標値設定部２０２は、電池温度Ｔｂａｔ２に基づいて、第２蓄電部４−２に対応する目標充電状態値ＳＯＣ２＊を設定する（ステップＳ０３）。
【００７２】
さらに、状態推定部２０４は、電池温度Ｔｂａｔ１，Ｔｂａｔ２、電池電圧Ｖｂａｔ１，Ｖｂａｔ２、電池電流Ｉｂａｔ１，Ｉｂａｔ２などに基づいて、蓄電部４−１，４−２の各々についてのＳＯＣを推定する（ステップＳ０４）。
【００７３】
コンバータ制御部２１０は、蓄電部４−１および４−２の各々についてのＳＯＣがステップＳ０３で設定された目標充電状態値ＳＯＣ＊となるように、外部電源による蓄電部４−１，４−２の充電を開始する。このとき、コンバータ制御部２１０は、すべての蓄電部に対する充電がほぼ同時に完了するように、蓄電部４−１，４−２の充電許容量に基づいて、各蓄電部に対する充電電流の比率を決定し（ステップＳ０５）、当該決定した電流比率に従って、コンバータ６−１，６−２における電圧変換動作を制御する（ステップＳ０６）。
【００７４】
さらに、コンバータ制御部２１０は、状態推定部２０４で順次演算されるＳＯＣに基づいて、各蓄電部に対する外部充電が完了したか否かを判断する。具体的には、コンバータ制御部２１０は、各蓄電部についてのＳＯＣが目標充電状態値ＳＯＣ＊に一致したか否かを判断する（ステップＳ０７）。いずれかの蓄電部のＳＯＣが目標充電状態値ＳＯＣ＊に一致していない場合（ステップＳ０７においてＮＯの場合）、すなわち、当該蓄電部の外部充電が完了していない場合には、処理はステップＳ０４に戻される。
【００７５】
これに対して、すべての蓄電部についてのＳＯＣが目標充電状態値ＳＯＣ＊に一致した場合（ステップＳ０７においてＹＥＳの場合）、すなわち、すべての蓄電部に対する外部充電が完了した場合には、外部充電動作に係る処理は終了する。
【００７６】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、外部電源により充電可能な状態になった場合には、電池温度に応じて蓄電部の目標充電状態値を設定することにより、外部充電における蓄電部の劣化を抑制することができる。
【００７７】
［実施の形態２］
図５は、この発明の実施の形態２に従う制御装置２Ａにおける制御構造を示すブロック図である。図５に示す各機能ブロックは、代表的に制御装置２Ａが予め格納されたプログラムを実行することで実現されるが、その機能の一部または全部を専用のハードウェアとして実装してもよい。
【００７８】
図５を参照して、制御装置２Ａは、図２に示す実施の形態１に従う制御装置２において、目標値設定部２０２とコンバータ制御部２１０との間に、目標値補正部２２０および電池温度予測部２２２を付加したものと等価である。制御装置２Ａの他の部位については、上述したので詳細な説明は繰り返さない。
【００７９】
電池温度予測部２２２は、外部充電の実行中における電池温度の上昇度合いを推定することにより、蓄電部４−１，４−２の各々について、外部充電が完了した時点における電池温度Ｔｂａｔ１，Ｔｂａｔ２を予測する。具体的には、電池温度予測部２２２は、連結検出センサ１５０ａ（図１）からの連結信号ＣＯＮに基づく外部充電開始の信号を受けると、電池温度Ｔｂａｔ１，Ｔｂａｔ２、蓄電部４−１，４−２の各々についてのＳＯＣおよび目標充電状態値ＳＯＣ＊に基づいて、外部充電が完了した時点における蓄電部４−１，４−２の各々についての電池温度予測値Ｔｂａｔ１（Ｐ），Ｔｂａｔ２（Ｐ）を演算する。
【００８０】
一例として、本実施の形態においては、電池温度予測部２２２は、蓄電部４−１，４−２の各々について、外部充電の実行中における発熱量と冷却機構による放熱量との差分に基づいて、外部充電が完了した時点における電池温度予測値Ｔｂａｔ（Ｐ）を演算する。
【００８１】
なお、冷却機構は、冷媒である冷却風を用いて蓄電部４−１，４−２を冷却するための装置であって、図示は省略するが、車室内を冷暖房するための装置であるエアーコンディショナ装置によって空調された車室内から空気を導入して蓄電部４−１および４−２に供給することにより蓄電部４−１および４−２を冷却するように構成されている。
【００８２】
一例として、冷却機構は、リヤパッケージトレイにて開口する吸気口と、車室内の空気を蓄電部４−１および４−２を収納するバッテリケーシングに導くダクト部と、バッテリケーシング内に導入された空気を蓄電部４−１および４−２に供給する冷却ファンとから構成される。本構成において、バッテリケーシングの空気流れ下流側は車室内および車室外に連通しており、蓄電部４−１および４−２の冷却を終えた空気が車室内および車室外に排出される。
【００８３】
このような構成において、電池温度予測部２２２は、第１蓄電部４−１における発熱量を、第１蓄電部４−１に対する充電電流および第１蓄電部４−１の内部抵抗から演算する（＝充電電流の二乗×内部抵抗）。また、電池温度予測部２２２は、第１蓄電部４−１における単位時間当たりの放熱量を、温度センサ１１−１によって検出される電池温度Ｔｂａｔ１と上述した冷却機構のダクト部に設けられた温度センサによって検出される吸気温度Ｔｃとの差および冷却ファンからの供給冷媒量Ｖａに基づいて演算する。
【００８４】
そして、電池温度予測部２２２は、演算された第１蓄電部４−１についての発熱量と放熱量との差分を、外部充電が完了するまでの所要期間である、充電完了期間Ｔｃｈにわたって積分する。なお、充電完了期間Ｔｃｈは、目標充電状態値ＳＯＣ１＊とＳＯＣ１との差に基づいて、次式により演算することができる。
【００８５】
Ｔｃｈ＝（ＳＯＣ１＊−ＳＯＣ）×Ｃｂ１／Ｐｂ１    （１）
ただし、Ｃｂ１は第１蓄電部４−１の充電容量であり、Ｐｂ１は単位時間当たりの充電電力である。
【００８６】
最後に、電池温度予測部２２２は、積分された積算値に基づいて電池温度の上昇度合いを算出することにより、外部充電が完了した時点における第１蓄電部４−１の電池温度予測値Ｔｂａｔ１（Ｐ）を演算する。
【００８７】
また、電池温度予測部２２２は、第２蓄電部４−２についても、第１蓄電部４−１と同様に、電池温度Ｔｂａｔ２、ＳＯＣ２および目標充電状態値ＳＯＣ２＊に基づいて、外部充電が完了した時点における電池温度予測値Ｔｂａｔ２（Ｐ）を演算する。
【００８８】
目標値補正部２２０は、目標値設定部２０２から目標充電状態値ＳＯＣ１＊，ＳＯＣ２＊を受け、電池温度予測部２２２から電池温度予測値Ｔｂａｔ１（Ｐ），Ｔｂａｔ２（Ｐ）を受けると、蓄電部の各々についての目標充電状態値ＳＯＣ＊を、対応する電池温度予測値Ｔｂａｔ（Ｐ）に基づいて補正する。
【００８９】
具体的には、目標値補正部２２０は、ＲＯＭに格納されている蓄電部の劣化特性（図３）を再び参照し、電池温度予測値Ｔｂａｔ（Ｐ）に基づいて、外部電源による蓄電部の充電が完了した時点における蓄電部の劣化率を予測する。そして、目標値補正部２２０は、予測した劣化率が許容劣化率を超えないように、目標充電状態値ＳＯＣ＊を補正する。
【００９０】
コンバータ制御部２１０は、目標値補正部２２０から補正後の目標充電状態値ＳＯＣ＊（Ｒ）を受けると、蓄電部４−１，４−２の各々についてのＳＯＣが、目標充電状態値ＳＯＣ１＊（Ｒ），ＳＯＣ２＊（Ｒ）となるように、コンバータ６−１および６−２での電圧変換動作を制御する。このとき、コンバータ制御部２１０は、蓄電部４−１，４−２についてのＳＯＣが目標充電状態値ＳＯＣ＊（Ｒ）に達するまでの充電許容量をそれぞれ算出し、その算出した充電許容量の比率に応じて充電電力分配率に従った充電電流で蓄電部４−１，４−２がそれぞれ充電されるように、コンバータ６−１および６−２での電圧変換動作を制御する。これにより、蓄電部４−１，４−２は、ほぼ同時に外部充電を完了する。
【００９１】
このように、本実施の形態に従う制御装置２Ａは、外部充電に伴なう電池温度の上昇度合いを推定することによって外部充電が完了した時点における電池温度を予測し、その電池温度予測値に応じて蓄電部の目標充電状態値を設定する。これにより、先の実施の形態１に従う制御装置２と比較して、より確実に蓄電部の劣化を抑制することができる。
【００９２】
図６は、この発明の実施の形態２に従う外部充電動作の処理手順を示すフローチャートである。なお、図６に示す各ステップの処理は、制御装置２Ａが図５に示す各制御ブロックとして機能することで実現される。
【００９３】
図６を参照して、目標値設定部２０２は、連結検出センサ１５０ａ（図１）からの連結信号ＣＯＮに基づく外部充電開始の信号に基づいて、コネクタ部３５０が車両１００に連結されたか否かを判断する（ステップＳ０１）。
【００９４】
コネクタ部３５０が車両１００に連結されていない場合（ステップＳ０１においてＮＯの場合）には、処理は最初に戻る。
【００９５】
これに対して、コネクタ部３５０が車両１００に連結された場合（ステップＳ０１においてＹＥＳの場合）には、目標値設定部２０２は、外部電源により充電可能な状態になったと判断し、温度センサ１１−１および１１−２（図１）から蓄電部４−１および４−２についての電池温度Ｔｂａｔ１およびＴｂａｔ２をそれぞれ取得する。また、状態推定部２０４は、蓄電部４−１，４−２の各々についての電池温度Ｔｂａｔ１，Ｔｂａｔ２、電池電圧Ｖｂａｔ１，Ｖｂａｔ２および電池電流Ｉｂａｔ１，Ｉｂａｔを取得する（ステップＳ０２）。
【００９６】
次に、目標値設定部２０２は、図３に示す目標ＳＯＣ設定用マップを参照して、電池温度Ｔｂａｔ１に基づいて、第１蓄電部４−１に対する目標充電状態値ＳＯＣ１＊を設定する。また、目標値設定部２０２は、電池温度Ｔｂａｔ２に基づいて、第２蓄電部４−２に対応する目標充電状態値ＳＯＣ２＊を設定する（ステップＳ０３）。
【００９７】
さらに、状態推定部２０４は、電池温度Ｔｂａｔ１，Ｔｂａｔ２、電池電圧Ｖｂａｔ１，Ｖｂａｔ２、電池電流Ｉｂａｔ１，Ｉｂａｔ２などに基づいて、蓄電部４−１，４−２の各々についてのＳＯＣを推定する（ステップＳ０４）。
【００９８】
次に、コンバータ制御部２１０は、すべての蓄電部に対する充電がほぼ同時に完了するように、蓄電部の充電許容量に基づいて、各蓄電部に対する充電電流の比率を決定する（ステップＳ０５）。
【００９９】
電池温度予測部２２２は、蓄電部４−１，４−２の各々について、充電電流、電池温度Ｔｂａｔおよび吸気温度Ｔｃに基づき、上述した方法によって、外部充電が完了した時点における電池温度予測値Ｔｂａｔ（Ｐ）を演算する（ステップＳ０５１）。目標値補正部２２０は、ステップＳ０５１において演算された電池温度予測値Ｔｂａｔ（Ｐ）に応じて、ステップＳ０３で設定された目標充電状態値ＳＯＣ＊を補正し（ステップＳ０５２）、補正後の目標充電状態値ＳＯＣ＊（Ｒ）をコンバータ制御部２１０へ出力する。
【０１００】
コンバータ制御部２１０は、蓄電部４−１および４−２の各々についてのＳＯＣが目標充電状態値ＳＯＣ＊（Ｒ）となるように、外部電源による蓄電部の充電を開始する。このとき、コンバータ制御部２１０は、ステップＳ０５で決定した電流比率に従って、コンバータ６−１，６−２における電圧変換動作を制御する（ステップＳ０６）。
【０１０１】
さらに、コンバータ制御部２１０は、状態推定部２０４で順次演算されるＳＯＣに基づいて、各蓄電部に対する外部充電が完了したか否かを判断する。具体的には、コンバータ制御部２１０は、各蓄電部についてのＳＯＣが目標充電状態値ＳＯＣ＊（Ｒ）に一致したか否かを判断する（ステップＳ０７１）。いずれかの蓄電部のＳＯＣが目標充電状態値ＳＯＣ＊（Ｒ）に一致していない場合（ステップＳ０７１においてＮＯの場合）、すなわち、当該蓄電部の外部充電が完了していない場合には、処理はステップＳ０２に戻される。
【０１０２】
これに対して、すべての蓄電部についてのＳＯＣが目標充電状態値ＳＯＣ＊（Ｒ）に一致した場合（ステップＳ０７１においてＹＥＳの場合）、すなわち、すべての蓄電部に対する外部充電が完了した場合には、外部充電動作に係る処理は終了する。
【０１０３】
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、外部充電の実行中における電池温度の上昇度合いを考慮して、蓄電部の目標充電状態値を設定することにより、より確実に蓄電部の劣化を抑制することができる。
【０１０４】
［実施の形態３］
上述した実施の形態２では、外部充電が完了した時点での電池温度の予測値に応じて目標充電状態値を設定する構成について示した。このような構成することにより、一律に蓄電部を満充電状態となるまで充電する構成と比較して、蓄電部の劣化を効果的に抑制することができる。
【０１０５】
しかしながら、その一方で、蓄電部は、外部充電が完了すると、次回に車両がＩＧオン状態となるまではＳＯＣが高い状態で放置されることから、この放置期間においても劣化が進行する。このことは、蓄電部の劣化特性（図３）からも明らかであり、特に、電池温度が高い状態で放置された場合には、蓄電部の劣化が加速されることが予想される。
【０１０６】
そこで、以下に示す実施の形態３では、外部充電が完了した後の蓄電部の劣化度合いを考慮して目標充電状態値を設定する構成について説明する。
【０１０７】
図７は、この発明の実施の形態３に従う制御装置２Ｂにおける制御構造を示すブロック図である。図７に示す各機能ブロックは、代表的に制御装置２Ｂが予め格納されたプログラムを実行することで実現されるが、その機能の一部または全部を専用のハードウェアとして実装してもよい。
【０１０８】
図７を参照して、制御装置２Ｂは、図２に示す実施の形態１に従う制御装置２において、劣化率演算部２３０、電池温度推定部２３２、目標値補正部２３６および記憶部２３４を付加したものと等価である。制御装置２Ｂの他の部位については、上述したので詳細な説明は繰り返さない。
【０１０９】
電池温度推定部２３２は、蓄電部の各々について、外部充電を開始してから車両がＩＧオン状態となるまでの所要期間（以下、「所要期間」とも記す）Ｔにおける電池温度Ｔｂａｔ１，Ｔｂａｔ２の時間的変化を推定する。すなわち、電池温度推定部２３２は、外部充電の実行中における電池温度Ｔｂａｔの時間的変化を推定するとともに、外部充電が完了してから車両がＩＧオン状態となるまでの期間（以下、「放置期間」とも記す）Ｔｍにおける電池温度の時間的変化を推定する。
【０１１０】
具体的には、外部充電の実行中における電池温度Ｔｂａｔの時間的変化については、電池温度推定部２３２は、最初に、目標値設定部２０２からの目標充電状態値ＳＯＣ＊と状態推定部２０４からのＳＯＣとの差に基づいて、式（１）により充電完了期間Ｔｃｈを演算する。そして、電池温度推定部２３２は、蓄電部４−１，４−２の各々について、先の実施の形態２で述べた方法によって発熱量および単位時間当たりの放熱量を演算するとともに、両者の差分に基づいて充電完了期間Ｔｃｈにおける電池温度Ｔｂａｔの時間的変化を推定する。
【０１１１】
さらに、放置期間Ｔｍにおける電池温度Ｔｂａｔの時間的変化については、電池温度推定部２３２は、所要期間Ｔから充電完了期間Ｔｃｈを除いた期間を放置期間Ｔｍ（＝Ｔ−Ｔｃｈ）として算出し、単位時間当たりの放熱量を放置期間Ｔｍにわたって積分することにより、電池温度Ｔｂａｔの時間的変化を推定する。
【０１１２】
ここで、外部充電を開始してから車両がＩＧオン状態となるまでの所要期間Ｔについては、記憶部２３４に予め格納されている学習値が読み出される。この学習値は、ユーザの日常の車両の使用パターンを学習することによって取得されたものである。たとえば、車両を使用していない夜間に蓄電部に対する外部充電を行ない、翌朝の所定時刻に車両を使用するという車両の使用パターンであれば、該所要期間Ｔは、夜間の外部充電が開始される時刻から翌朝の車両を使用する所定時刻までの期間が学習値として取得される。なお、この所要期間Ｔについては、記憶部２３４から学習値を読み出す構成とする以外にも、ユーザが図示しない操作部を介して入力するように構成してもよい。
【０１１３】
劣化率演算部２３０は、電池温度推定部２３２から電池温度Ｔｂａｔの時間的変化の推定結果としての電池温度推定値Ｔｂａｔ（Ｅ）を受け、状態推定部２０４から蓄電部４−１，４−２の各々についてのＳＯＣを受け、目標値設定部２０２から蓄電部４−１，４−２の各々についての目標充電状態値ＳＯＣ＊を受けると、これらの入力情報に基づいて、所要期間Ｔにおける蓄電部の単位時間当たりの劣化率ＤＲの時間的変化を演算する。
【０１１４】
具体的には、劣化率演算部２３０は、第１蓄電部４−１について、電池温度Ｔｂａｔ１の時間的変化およびＳＯＣ１の時間的変化を図３に示す蓄電部の劣化特性に照らすことにより、単位時間当たりの劣化率ＤＲ１を逐次演算する。また、劣化率演算部２３０は、第２蓄電部４−２についても、電池温度Ｔｂａｔ２の時間的変化およびＳＯＣ２の時間的変化を図３に示す蓄電部の劣化特性に照らすことにより、単位時間当たりの劣化率ＤＲ２を逐次演算する。
【０１１５】
目標値補正部２３６は、劣化率演算部２３０から蓄電部４−１，４−２の各々についての単位時間当たりの劣化率ＤＲ１，ＤＲ２を受けると、劣化率ＤＲ１，ＤＲ２を所要期間Ｔにわたって積分することにより、当該所要期間Ｔにおける蓄電部４−１，４−２の各々についての劣化量ＤＥ１，ＤＥ２を演算する。そして、目標値補正部２３６は、蓄電部の各々についての目標充電状態値ＳＯＣ１＊，ＳＯＣ２＊を、対応する劣化量ＤＥ１，ＤＥ２に応じて補正する。
【０１１６】
具体的には、目標値補正部２３６は、記憶部２３４に格納されている蓄電部の劣化特性から１回の充電動作において許容される劣化量である許容劣化量ＤＥｔｈを読み出す。そして、目標値補正部２３６は、蓄電部４−１，４−２の各々について、算出した劣化量ＤＥと許容劣化量ＤＥｔｈとの大小関係を比較し、劣化量ＤＥが許容劣化量ＤＥｔｈを超えている場合には、目標充電状態値ＳＯＣ＊を所定値ΔＳＯＣだけ漸減させる。これに対して、劣化量ＤＥが許容劣化量ＤＥｔｈを下回る場合には、目標充電状態値ＳＯＣ＊を所定値ΔＳＯＣだけ漸増させる。このような目標充電状態値ＳＯＣ＊の漸増または漸減は、劣化量ＤＥと許容劣化量ＤＥｔｈとが等しくなるまで継続して行なわれる。
【０１１７】
図８は、所要期間Ｔにおける蓄電部のＳＯＣ、電池温度Ｔｂａｔおよび劣化量ＤＥの時間的変化の一例を示す図である。
【０１１８】
図８を参照して、まず時刻ｔ１において、外部電源により充電可能な状態になったとする。この時刻ｔ１以降では、蓄電部に対する外部充電が開始されることによって、蓄電部についてのＳＯＣが増加する。また、充電中の反応熱および内部抵抗の自己発熱などによって電池温度Ｔｂａｔが上昇する。これにより、蓄電部についての単位時間当たりの劣化率ＤＲは、図３に示される劣化特性に従って増加する。したがって、単位時間当たりの劣化率ＤＲを時刻ｔ１からの経過時間にわたって積分することにより得られる劣化量ＤＥも増加する。
【０１１９】
やがて時刻ｔ２において、ＳＯＣが目標充電状態値ＳＯＣ＊に達したことに応じて外部充電が完了すると、蓄電部は、高温、高ＳＯＣの状態で放置される。そのため、放置期間Ｔｍにおいては、劣化率ＤＲの上昇に起因して劣化量ＤＥが増加することとなる。
【０１２０】
これに対して、本実施の形態に従う制御装置２Ｂは、上述したように、時刻ｔ１から車両がＩＧオン状態となる時刻ｔ３までの所要期間Ｔを学習値に基づいて予め規定するとともに、この所要期間Ｔにおける蓄電部の内部状態（ＳＯＣ、電池温度など）の時間的変化を推定し、その推定結果に基づいて、所要期間Ｔにおける蓄電部の劣化量ＤＥを算出する。そして、制御装置２Ｂは、算出した劣化量ＤＥが許容劣化量ＤＥｔｈを超えないように、目標充電状態値ＳＯＣ＊を補正する。
【０１２１】
このように、本実施の形態に従う制御装置２Ｂは、外部充電完了後の放置期間における蓄電部の劣化度合いをも考慮して、蓄電部の目標充電状態値ＳＯＣ＊を設定することにより、蓄電部の劣化を確実に抑制することができる。
【０１２２】
以上の処理は、図９および図１０に示すような処理フローにまとめることができる。
図９および図１０は、この発明の実施の形態３に従う外部充電動作の処理手順を示すフローチャートである。なお、図９および図１０に示す各ステップの処理は、制御装置２Ｂが図７に示す各制御ブロックとして機能することで実現される。
【０１２３】
図９を参照して、目標値設定部２０２は、連結検出センサ１５０ａ（図１）からの連結信号ＣＯＮに基づく外部充電開始の信号に基づいて、コネクタ部３５０が車両１００に連結されたか否かを判断する（ステップＳ０１）。
【０１２４】
コネクタ部３５０が車両１００に連結されていない場合（ステップＳ０１においてＮＯの場合）には、処理は最初に戻る。
【０１２５】
これに対して、コネクタ部３５０が車両１００に連結された場合（ステップＳ０１においてＹＥＳの場合）には、目標値設定部２０２は、外部電源により充電可能な状態になったと判断し、温度センサ１１−１および１１−２（図１）から蓄電部４−１および４−２についての電池温度Ｔｂａｔ１およびＴｂａｔ２をそれぞれ取得する。また、状態推定部２０４は、蓄電部４−１，４−２の各々についての電池温度Ｔｂａｔ１，Ｔｂａｔ２、電池電圧Ｖｂａｔ１，Ｖｂａｔ２および電池電流Ｉｂａｔ１，Ｉｂａｔを取得する（ステップＳ０２）。
【０１２６】
次に、目標値設定部２０２は、図３に示す目標ＳＯＣ設定用マップを参照して、電池温度Ｔｂａｔ１に基づいて、第１蓄電部４−１に対する目標充電状態値ＳＯＣ１＊を設定する。また、目標値設定部２０２は、電池温度Ｔｂａｔ２に基づいて、第２蓄電部４−２に対応する目標充電状態値ＳＯＣ２＊を設定する（ステップＳ０３）。
【０１２７】
さらに、状態推定部２０４は、電池温度Ｔｂａｔ１，Ｔｂａｔ２、電池電圧Ｖｂａｔ１，Ｖｂａｔ２、電池電流Ｉｂａｔ１，Ｉｂａｔ２などに基づいて、蓄電部４−１，４−２の各々についてのＳＯＣを推定する（ステップＳ０４）。
【０１２８】
次に、電池温度推定部２３２は、蓄電部４−１および４−２の各々についてのＳＯＣがほぼ同時にステップＳ０３で設定された目標充電状態値ＳＯＣ＊となるように、蓄電部の充電許容量に基づいて、各蓄電部に対する充電電流の比率を決定する（ステップＳ０５）。
【０１２９】
目標値補正部２３６は、記憶部２３４から許容劣化量ＤＥｔｈを読み出す（ステップＳ０５１）。さらに、電池温度推定部２３２、劣化率演算部２３０および目標値補正部２３６は、外部充電を開始してから車両がＩＧオン状態となるまでの所要期間Ｔを記憶部２３４から読み出す（ステップＳ０５２）。
【０１３０】
そして、電池温度推定部２３２は、ステップＳ０３〜Ｓ０５で導出した目標充電状態値ＳＯＣ＊、ＳＯＣおよび各蓄電部に対する充電電流に基づいて、蓄電部４−１，４−２の各々について、所要期間Ｔにおける電池温度Ｔｂａｔの時間的変化を推定する（ステップＳ０５３）。
【０１３１】
さらに、劣化率演算部２３０は、推定された所要期間Ｔにおける電池温度Ｔｂａｔの時間的変化とＳＯＣの時間的変化とに基づいて、図３に示す蓄電部の劣化特性を参照することにより、蓄電部の単位時間当たりの劣化率ＤＲの時間的変化を演算する（ステップＳ０５４）。
【０１３２】
次に、目標値補正部２３６は、演算された劣化率ＤＲの時間的変化を所要期間Ｔにわたって積分することにより、所要期間Ｔにおける蓄電部の劣化量ＤＥを算出する。そして、目標値補正部２３６は、算出した劣化量ＤＥと許容劣化量ＤＥｔｈとの大小関係を比較した結果に基づき、ステップＳ０３で設定した目標充電状態値ＳＯＣ＊を補正する。
【０１３３】
具体的には、目標値補正部２３６は、最初に、劣化量ＤＥが許容劣化量ＤＥｔｈに等しいか否かを判断する（ステップＳ０５５）。劣化量ＤＥが許容劣化量ＤＥｔｈに等しい場合（ステップＳ０５５においてＹＥＳの場合）には、目標値補正部２３６は、目標充電状態値ＳＯＣ＊をそのまま補正後の目標充電状態値ＳＯＣ＊（Ｒ）に設定する（ステップＳ０５７）。
【０１３４】
これに対して、劣化量ＤＥが許容劣化量ＤＥｔｈと異なる場合（ステップＳ０５５においてＮＯの場合）には、目標値補正部２３６はさらに、劣化量ＤＥが許容劣化量ＤＥｔｈを下回っているか否かを判断する（ステップＳ０５６）。劣化量ＤＥが許容劣化量ＤＥｔｈを下回っている場合（ステップＳ０５６においてＹＥＳの場合）には、目標値補正部２３６は、目標充電状態値ＳＯＣ＊を所定値ΔＳＯＣだけ増加させた値を補正後の目標充電状態値ＳＯＣ＊（Ｒ）に設定する（ステップＳ０５８）。
【０１３５】
これに対して、劣化量ＤＥが許容劣化量ＤＥｔｈを超えている場合（ステップＳ０５６においてＮＯの場合）には、目標値補正部２３６は、目標充電状態値ＳＯＣ＊を所定値ΔＳＯＣだけ減少させた値を補正後の目標充電状態値ＳＯＣ＊（Ｒ）に設定する（ステップＳ０５９）。
【０１３６】
次に、コンバータ制御部２１０は、蓄電部４−１および４−２の各々についてのＳＯＣがステップＳ０５７〜Ｓ０５９で設定された目標充電状態値ＳＯＣ＊（Ｒ）となるように、外部電源による蓄電部の充電を開始する、このとき、コンバータ制御部２１０は、すべての蓄電部に対する充電がほぼ同時に完了するように、蓄電部の充電許容量に基づいて、各蓄電部に対する充電電流の比率を決定し（ステップＳ０６０）、当該決定した電流比率に従って、コンバータ６−１，６−２における電圧変換動作を制御する（ステップＳ０６）。
【０１３７】
さらに、コンバータ制御部２１０は、状態推定部２０４で順次演算されるＳＯＣに基づいて、各蓄電部に対する外部充電が完了したか否かを判断する。具体的には、コンバータ制御部２１０は、各蓄電部についてのＳＯＣが目標充電状態値ＳＯＣ＊（Ｒ）に一致したか否かを判断する（ステップＳ０７１）。いずれかの蓄電部のＳＯＣが目標充電状態値ＳＯＣ＊（Ｒ）に一致していない場合（ステップＳ０７１においてＮＯの場合）、すなわち、当該蓄電部の外部充電が完了していない場合には、処理はステップＳ０２に戻される。
【０１３８】
これに対して、すべての蓄電部についてのＳＯＣが目標充電状態値ＳＯＣ＊（Ｒ）に一致した場合（ステップＳ０７１においてＹＥＳの場合）、すなわち、すべての蓄電部に対する外部充電が完了した場合には、外部充電動作に係る処理は終了する。
【０１３９】
このように、本実施の形態３に従う制御装置２Ｂは、記憶部２３４に格納された車両の使用パターンの学習値を用いることにより、外部充電の実行中の劣化度合いだけでなく、外部充電完了後の放置中の蓄電部の劣化度合いも考慮した目標充電状態値ＳＯＣ＊の設定を可能とするものである。これにより、蓄電部の劣化を確実に抑制することができる。
【０１４０】
さらに、制御装置２Ｂを、以下の変更例１および２に示すように、車両の使用パターンの学習値を用いて外部充電動作を制御する構成とすることにより、放置中の蓄電部の劣化をより効果的に抑制することが可能となる。
【０１４１】
（変更例１）
図１１は、この発明の実施の形態３の第１の変更例に従う外部充電動作の制御構造を説明するための図である。
【０１４２】
図１１を参照して、本変更例１では、外部充電を開始するタイミングが、外部電源により充電可能な状態となった時刻ｔ１ではなく、時刻ｔ１よりも遅い時刻ｔ４に設定される。この時刻ｔ４は、車両がＩＧオン状態となる時刻ｔ３から予め算出された充電完了期間Ｔｃｈを遡った時刻である。すなわち、時刻ｔ１から時刻ｔ４までの期間は、外部充電が行なわれず、蓄電部４−１，４−２は待機状態とされる。
【０１４３】
具体的には、コンバータ制御部２１０は、記憶部２３４に格納されている車両の使用パターンから車両がＩＧオン状態となる時刻ｔ３を読み出すとともに、蓄電部のＳＯＣと目標充電状態値ＳＯＣ＊との差分に基づいて充電完了期間Ｔｃｈを算出する。そして、コンバータ制御部２１０は、時刻ｔ３から充電完了期間Ｔｃｈだけ遡った時刻ｔ４を外部充電の開始時刻に設定する。
【０１４４】
このような構成としたことにより、放置期間が短縮されるため、車両の停止中における蓄電部４−１，４−２の劣化量ＤＥは、主として外部充電実行中における劣化量に応じたものとなる。この結果、蓄電部４−１，４−２の劣化をより効果的に抑制することができる。
【０１４５】
（変更例２）
図１２は、この発明の実施の形態３の第２の変更例に従う外部充電動作の制御構造を説明するための図である。
【０１４６】
先の変更例１では、時刻ｔ１から時刻ｔ４までの期間は、蓄電部４−１，４−２に対する外部充電が行なわれないために、蓄電部４−１，４−２は低充電状態で待機することになる。したがって、当該期間においては劣化率ＤＲが相対的に低いため、蓄電部の劣化の進行を抑えることができる。その反面、当該期間においてユーザが例外的に車両を使用するといった事態が生じた場合には、蓄電部の充電状態が十分でないために、所望の走行性能が得られない可能性がある。
【０１４７】
そこで、本変更例２では、図１２に示すように、外部充電を複数の段階に分けて行なう構成とする。具体的には、目標充電状態値ＳＯＣ＊よりも低い所定の充電状態値を第１の目標充電状態値に設定し、時刻ｔ１において外部電源により充電可能な状態となると、ＳＯＣが第１の目標充電状態値となるまで蓄電部４−１，４−２に対する外部充電を実行する。そして、時刻ｔ６においてＳＯＣが第１の目標充電状態値に達すると、外部充電を一旦停止して蓄電部４−１，４−２を放置状態とする。さらに、時刻ｔ３よりも所定の充電完了期間Ｔｃｈだけ遡った時刻ｔ７から再び外部充電を実行することにより、ＳＯＣを目標充電状態値ＳＯＣ＊に一致させる。
【０１４８】
このような構成としたことにより、車両の停止中においては、蓄電部４−１，４−２は、車両の走行を確保するのに必要最小限のＳＯＣに保たれる。このときの劣化率ＤＲは、高ＳＯＣの状態での劣化率ＤＲに対して相対的に低いことから、蓄電部４−１，４−２の劣化量ＤＥの増大を抑えることができる。この結果、車両の走行性能を確保しつつ、蓄電部４−１，４−２の劣化を抑制することが可能となる。
【０１４９】
［実施の形態４］
先の実施の形態３では、外部充電完了後の放置中における劣化度合いを考慮して外部充電における目標充電状態値を設定することにより、蓄電部の劣化を抑制するものであった。
【０１５０】
以下に示す実施の形態４では、外部充電が完了した後の放置中の蓄電部の劣化度合いを考慮して、外部電源の実行中における電池温度を制御する構成とする。本構成によれば、外部充電に伴なう電池温度の上昇が抑えられることから、目標充電状態値の補正を必要としない点において先の実施の形態３とは相違する。この結果、蓄電部の劣化の進行を抑えつつ、蓄電部の充電状態を高めることができる。
【０１５１】
図１３は、この発明の実施の形態４に従う制御装置２Ｃにおける制御構造を示すブロック図である。図１３に示す各機能ブロックは、代表的に制御装置２Ｃが予め格納されたプログラムを実行することで実現されるが、その機能の一部または全部を専用のハードウェアとして実装してもよい。
【０１５２】
図１３を参照して、制御装置２Ｃは、図２に示す実施の形態１に従う制御装置２において、劣化率演算部２３０、電池温度推定部２３２、電池温度制御部２４０および記憶部２３４を付加したものと等価である。制御装置２Ｃの他の部位については、上述したので詳細な説明は繰り返さない。
【０１５３】
電池温度推定部２３２は、蓄電部の各々について、外部充電を開始してから車両がＩＧオン状態となるまでの所要期間Ｔにおける電池温度Ｔｂａｔ１，Ｔｂａｔ２の時間的変化を推定する。この電池温度の時間的変化の推定は、先の実施の形態３で説明したのと同様の方法によって行なわれる。すなわち、電池温度推定部２３２は、記憶部２３４に予め格納される学習値を所要期間Ｔとして読み出すと、充電完了期間Ｔｃｈおよび外部充電が完了してから車両がＩＧオン状態となるまでの放置期間Ｔｍ（＝Ｔ−Ｔｃｈ）における電池温度Ｔｂａｔの時間的変化を推定する。
【０１５４】
劣化率演算部２３０は、電池温度推定部２３２から電池温度Ｔｂａｔの時間的変化の推定結果としての電池温度推定値Ｔｂａｔ（Ｅ）を受け、状態推定部２０４から蓄電部４−１，４−２の各々についてのＳＯＣを受け、目標値設定部２０２から蓄電部４−１，４−２の各々についての目標充電状態値ＳＯＣ＊を受けると、これらの入力情報に基づいて、所要期間Ｔにおける蓄電部の単位時間当たりの劣化率ＤＲの時間的変化を演算する。
【０１５５】
具体的には、劣化率演算部２３０は、第１蓄電部４−１について、電池温度Ｔｂａｔ１の時間的変化およびＳＯＣ１の時間的変化を図３に示す蓄電部の劣化特性に照らすことにより、単位時間当たりの劣化率ＤＲ１を逐次演算する。また、劣化率演算部２３０は、第２蓄電部４−２についても、電池温度Ｔｂａｔ２の時間的変化およびＳＯＣ２の時間的変化を図３に示す蓄電部の劣化特性に照らすことにより、単位時間当たりの劣化率ＤＲ２を逐次演算する。
【０１５６】
電池温度制御部２４０は、劣化率演算部２３０から蓄電部４−１，４−２の各々についての単位時間当たりの劣化率ＤＲ１，ＤＲ２を受けると、劣化率ＤＲ１，ＤＲ２を所要期間Ｔにわたって積分することにより、当該所要期間Ｔにおける蓄電部４−１，４−２の各々についての劣化量ＤＥを演算する。そして、電池温度制御部２４０は、記憶部２３４に格納されている許容劣化量ＤＥｔｈを読み出すと、演算した劣化量ＤＥと許容劣化量ＤＥｔｈとの大小関係を比較する。このとき、劣化量ＤＥが許容劣化量ＤＥｔｈを超えている場合には、電池温度制御部２４０は、エアーコンディショナ装置（Ａ／Ｃ）４０を起動する。これにより、電池温度推定部２３２には、エアーコンディショナ装置４０によって空調された車室内の空気の温度（吸気温度）Ｔｃが入力される。また、蓄電部４−１，４−２に蓄えられた電力がエアーコンディショナ装置４０によって消費されるため、各蓄電部のＳＯＣが低下する。
【０１５７】
また、電池温度制御部２４０は、冷却機構に設けられた冷却ファン４２における供給冷媒量Ｖａを増加させる。これにより、電池温度推定部２３２には、増加後の供給冷媒量Ｖａが入力される。
【０１５８】
このように、本実施の形態に従う制御装置２Ｃは、所要期間Ｔにおける蓄電部の劣化量ＤＥが許容劣化量ＤＥｔｈを超える場合には、電池温度Ｔｂａｔを下げるようにエアーコンディショナ装置４０および冷却ファン４２が駆動制御される。なお、このような場合には、いずれか一方を駆動制御するようにしてもよい。
【０１５９】
そして、電池温度推定部２３２は、入力された吸気温度Ｔｃおよび供給冷媒量に基づいて、再度、電池温度Ｔｂａｔの時間的変化の推定を実行する。劣化率演算部２３０は、電池温度推定部２３２からの電池温度推定値Ｔｂａｔ（Ｅ）に基づいて、所要期間Ｔにおける蓄電部の劣化率ＤＲの時間的変化を演算する。また、電池温度制御部２４０は、演算された劣化率ＤＲの時間的変化に基づいて、所要期間Ｔにおける劣化量ＤＥを演算する。そして、電池温度制御部２４０は、演算した劣化量ＤＥと許容劣化量ＤＥｔｈとの大小関係を再び比較し、劣化量ＤＥが許容劣化量ＤＥｔｈ以下となる場合には、エアーコンディショナ装置４０の運転を停止する。また、冷却ファン４２の供給冷媒量Ｖａを減少させる。
【０１６０】
このように、本実施の形態に従う制御装置２Ｃは、所要期間Ｔにおける劣化量ＤＥが許容劣化量ＤＥｔｈを超えないように、外部充電の実行中における電池温度Ｔｂａｔの制御を行なうことから、蓄電部の劣化を抑制しながら蓄電部の充電状態を高めることが可能となる。
【０１６１】
以上の処理は、図１４に示すような処理フローにまとめることができる。
図１４は、この発明の実施の形態４に従う外部充電動作の処理手順を示すフローチャートである。なお、図１４に示す各ステップの処理は、図９および図１０に示す処理フローのうち、図１０のステップＳ０５５〜Ｓ０６０を、ステップＳ０６１〜Ｓ０６５に置き換えたものである。よって、共通するステップＳ０１〜Ｓ０５４についての説明は省略する。また、図９および図１４に示す各ステップの処理は、制御装置２Ｃが図１３に示す各制御ブロックとして機能することで実現される。
【０１６２】
図１４を参照して、電池温度制御部２４０は、劣化率演算部２３０から所要期間Ｔにおける蓄電部４−１，４−２の各々についての劣化率ＤＲの時間的変化を受けると（ステップＳ０５４）、この劣化率ＤＲを所要期間Ｔにわたって積分することにより、所要期間Ｔにおける各蓄電部の劣化量ＤＥを算出する。そして、電池温度制御部２４０は、算出した劣化量ＤＥが許容劣化量ＤＥｔｈ以下であるか否かを判断する（ステップＳ０６１）。
【０１６３】
算出した劣化量ＤＥが許容劣化量ＤＥｔｈを超えている場合（ステップＳ０６１においてＮＯの場合）には、電池温度制御部２４０は、エアーコンディショナ装置４０を起動させるとともに（ステップＳ０６３）、冷却ファン４２の供給冷媒量Ｖａを増加させる（ステップＳ０６４）。そして、処理は図９のステップＳ０５３へ戻され、再度電池温度Ｔｂａｔの時間的変化の推定が実行される。
【０１６４】
これに対して、劣化量ＤＥが許容劣化量ＤＥｔｈ以下となる場合（ステップＳ０６１においてＮＯの場合）には、電池温度制御部２４０は、エアーコンディショナ装置４０を運転停止状態とする（ステップＳ０６２）。また、冷却ファン４２の供給冷媒量Ｖａを低減させる。
【０１６５】
コンバータ制御部２１０は、蓄電部４−１および４−２の各々についてのＳＯＣがステップＳ０３で設定された目標充電状態値ＳＯＣ＊となるように、外部電源による蓄電部の充電を開始する。このとき、コンバータ制御部２１０は、すべての蓄電部に対する充電がほぼ同時に完了するように、ステップＳ０５（図９）で決定した電流比率に従って、コンバータ６−１，６−２における電圧変換動作を制御する（ステップＳ０６）。
【０１６６】
さらに、コンバータ制御部２１０は、状態推定部２０４で順次演算されるＳＯＣに基づいて、各蓄電部に対する外部充電が完了したか否かを判断する。具体的には、コンバータ制御部２１０は、各蓄電部についてのＳＯＣが目標充電状態値ＳＯＣ＊に一致したか否かを判断する（ステップＳ０７）。いずれかの蓄電部のＳＯＣが目標充電状態値ＳＯＣ＊に一致していない場合（ステップＳ０７においてＮＯの場合）、すなわち、当該蓄電部の外部充電が完了していない場合には、処理はステップＳ０２に戻される。
【０１６７】
これに対して、すべての蓄電部についてのＳＯＣが目標充電状態値ＳＯＣ＊に一致した場合（ステップＳ０７においてＹＥＳの場合）、すなわち、すべての蓄電部に対する外部充電が完了した場合には、外部充電動作に係る処理は終了する。
【０１６８】
以上のように、この発明の実施の形態４によれば、外部充電が完了した後の放置中における蓄電部の劣化度合いを考慮して、外部充電の実行中における電池温度の制御が行なわれることから、蓄電部の劣化を抑制しながら蓄電部の充電状態を高めることができる。
【０１６９】
［実施の形態５］
先の実施の形態３および４で述べたように、外部充電完了後の放置中における蓄電部の劣化度合いを考慮して、外部充電の実行中における目標充電状態値または電池温度を制御することにより、蓄電部の劣化を確実に抑制することができる。
【０１７０】
その一方で、上記の制御構成によっても、たとえば夏場に炎天下に車両が駐車されるなどの状況下においては、放置中に急激な電池温度の上昇が発生することによって蓄電部の劣化を抑制しきれないという場面が起こり得る。
【０１７１】
以下に示す実施の形態５では、このような放置中の劣化度合いの急変に対応すべく、外部充電が完了した後において電池温度の制御を行なう構成について説明する。なお、本実施の形態に従う電池温度の制御構造は、図１３に示す制御装置２Ｃによって実現されるものとする。
【０１７２】
図１５は、この発明の実施の形態５に従う電池温度の制御構造を説明するためのフローチャートである。なお、図１５に示す各ステップの処理は、制御装置２Ｃが図１３に示す各制御ブロックとして機能することで実現される。
【０１７３】
図１５を参照して、コンバータ制御部２１０は、状態推定部２０４で順次演算されるＳＯＣに基づいて、各蓄電部の外部充電が完了したか否かを判断する（ステップＳ２１）。いずれかの蓄電部の外部充電が完了していない場合（ステップＳ２１においてＮＯの場合）には、処理は最初に戻る。
【０１７４】
これに対して、すべての蓄電部に対する外部充電が完了した場合（ステップＳ２１においてＹＥＳの場合）には、コンバータ制御部２１０は、コンバータ６−１，６−２における電圧変換動作を停止する。電池温度推定部２３２は、温度センサ１１−１および１１−２（図１）から蓄電部４−１および４−２についての電池温度Ｔｂａｔ１およびＴｂａｔ２をそれぞれ取得する。また、状態推定部２０４は、蓄電部４−１，４−２の各々についての電池温度Ｔｂａｔ１，Ｔｂａｔ２、電池電圧Ｖｂａｔ１，Ｖｂａｔ２および電池電流Ｉｂａｔ１，Ｉｂａｔを取得する（ステップＳ２２）。
【０１７５】
状態推定部２０４は、電池温度Ｔｂａｔ１，Ｔｂａｔ２、電池電圧Ｖｂａｔ１，Ｖｂａｔ２、電池電流Ｉｂａｔ１，Ｉｂａｔ２などに基づいて、蓄電部４−１，４−２の各々についてのＳＯＣを推定する（ステップＳ２３）。
【０１７６】
電池温度推定部２３２は、電池温度Ｔｂａｔ１，Ｔｂａｔ２、吸気温度Ｔｃおよび供給冷媒量Ｖａに基づいて、上述した方法によって、外部充電が完了してから車両がＩＧオン状態となるまでの期間（放置期間）Ｔｍにおける電池温度Ｔｂａｔの時間的変化を推定する（ステップＳ２４）。
【０１７７】
劣化率演算部２３０は、放置期間Ｔｍにおける電池温度ＴｂａｔおよびＳＯＣの時間的変化と、充電完了期間Ｔｃｈにおける電池温度ＴｂａｔおよびＳＯＣの時間的変化とに基づいて、外部充電を開始してから車両がＩＧオン状態となるまでの所要期間Ｔにおける単位時間当たりの劣化率ＤＲの時間的変化を演算する（ステップＳ２５）。
【０１７８】
そして、電池温度制御部２４０は、演算された劣化率ＤＲの時間的変化を所要期間Ｔにわたって積分することにより、所要期間Ｔにおける蓄電部４−１，４−２の各々についての劣化量ＤＥを算出する。そして、電池温度制御部２４０は、算出した劣化量ＤＥと許容劣化量ＤＥｔｈとの大小関係を比較した結果に基づいて、電池温度Ｔｂａｔの制御を実行する。
【０１７９】
具体的には、電池温度制御部２４０は、劣化量ＤＥが許容劣化量ＤＥｔｈ以下となるか否かを判断する（ステップＳ２６）。劣化量ＤＥが許容劣化量ＤＥｔｈを超えている場合（ステップＳ２６においてＮＯの場合）には、電池温度制御部２４０は、エアーコンディショナ装置４０を起動する（ステップＳ２７）。さらに、電池温度制御部２４０は、冷却ファン４２（図１３）の供給冷媒量Ｖａを増加させる。なお、この場合には、電池温度制御部２４０がエアーコンディショナ装置４０および冷却ファン４２のいずれか一方を駆動制御する構成としてもよい。
【０１８０】
ここで、エアーコンディショナ装置４０は、電源システムからの電力を受けて作動する補機負荷を構成する。したがって、ステップＳ２６においてエアーコンディショナ装置４０を起動することにより、蓄電部４−１，４−２に蓄えられた電力が消費されてＳＯＣが低下する。すなわち、電池温度Ｔｂａｔの制御とともにＳＯＣの制御が行なわれる。
【０１８１】
電池温度Ｔｂａｔの制御に並行して、電池温度推定部２３２では、蓄電部４−１，４−２の各々についてのＳＯＣおよび電池温度Ｔｂａｔの時間的変化の推定が再び実行される（ステップＳ２８）。そして、処理がステップＳ２５に戻される。
【０１８２】
これに対して、劣化量ＤＥが許容劣化量ＤＥｔｈ以下となる場合（ステップＳ２６においてＹＥＳの場合）には、電池温度制御部２４０は、エアーコンディショナ装置４０を運転停止状態とする（ステップＳ２９）。さらに、電池温度制御部２４０は、冷却ファン４２（図１３）の供給冷媒量Ｖａを減少させる。これにより、電池温度制御に係る処理が終了する。
【０１８３】
このように、この発明の実施の形態５によれば、外部充電完了後の放置中における電池温度の検出値に基づいて、車両がＩＧオン状態となるまでの所要期間Ｔにおける蓄電部の劣化量が推定される。そして、推定した劣化量が許容劣化量を超えないように、電池温度およびＳＯＣの少なくとも一方の制御が行なわれる。これにより、放置中に急激な電池温度の上昇が発生した場合であっても、蓄電部の劣化を確実に抑制することができる。
【０１８４】
［実施の形態６］
以下に示す本発明の実施の形態６では、外部充電が完了した後の放置中における劣化度合いの急変に対応すべく、外部充電の完了後において蓄電部のＳＯＣの制御を行なう構成について説明する。
【０１８５】
図１６は、この発明の実施の形態６に従う蓄電部のＳＯＣの制御構造を説明するためのフローチャートである。なお、図１６に示す各ステップの処理は、制御装置２Ｂが図７に示す各制御ブロックとして機能することで実現される。
【０１８６】
図１６を参照して、コンバータ制御部２１０は、状態推定部２０４で順次演算されるＳＯＣに基づいて、各蓄電部の外部充電が完了したか否かを判断する（ステップＳ２１）。いずれかの蓄電部の外部充電が完了していない場合（ステップＳ２１においてＮＯの場合）には、処理は最初に戻る。
【０１８７】
これに対して、すべての蓄電部に対する外部充電が完了した場合（ステップＳ２１においてＹＥＳの場合）には、コンバータ制御部２１０は、コンバータ６−１，６−２における電圧変換動作を停止する。状態推定部２０４は、各種センサ（図１）から蓄電部４−１，４−２の各々についての電池温度Ｔｂａｔ１，Ｔｂａｔ２、電池電圧Ｖｂａｔ１，Ｖｂａｔ２および電池電流Ｉｂａｔ１，Ｉｂａｔを取得する（ステップＳ２２）。
【０１８８】
状態推定部２０４は、電池温度Ｔｂａｔ１，Ｔｂａｔ２、電池電圧Ｖｂａｔ１，Ｖｂａｔ２、電池電流Ｉｂａｔ１，Ｉｂａｔ２などに基づいて、蓄電部４−１，４−２の各々についてのＳＯＣを推定する（ステップＳ２３）。
【０１８９】
コンバータ制御部２１０は、状態推定部２０４から蓄電部４−１，４−２の各々についてのＳＯＣを受けると、第１蓄電部４−１についてのＳＯＣ１から第２蓄電部４−２についてのＳＯＣを減算することにより、蓄電部４−１および４−２のＳＯＣ差ΔＳＯＣ（＝｜ＳＯＣ１−ＳＯＣ２｜）を演算する。そして、コンバータ制御部２１０は、演算したＳＯＣ差ΔＳＯＣが予め設定された所定の閾値ΔＳＯＣｔｈを超えるか否かを判断する（ステップＳ２９）。
【０１９０】
なお、所定の閾値ΔＳＯＣｔｈについては、ＳＯＣが高い方の蓄電部についてのＳＯＣに応じて可変に設定するものとする。図３に示す蓄電部の劣化特性においては、ＳＯＣが相対的に低い領域ではＳＯＣに対する単位時間当たりの劣化率の傾きが緩やかであるのに対して、ＳＯＣが相対的に高い領域では当該傾きが急峻となっている。そのため、所定の閾値ΔＳＯＣｔｈを、ＳＯＣが高くなるに従って小さくなるように設定することによって、蓄電部間で劣化率のばらつきが大きくなるのを効果的に抑制することができる。
【０１９１】
蓄電部４−１および４−２のＳＯＣ差ΔＳＯＣが所定の閾値ΔＳＯＣｔｈ以下となる場合（ステップＳ２９においてＮＯの場合）には、ＳＯＣの制御に係る処理は終了する。
【０１９２】
これに対して、蓄電部４−１および４−２のＳＯＣ差ΔＳＯＣが所定の閾値ΔＳＯＣｔｈを超える場合（ステップＳ２９においてＹＥＳの場合）には、コンバータ制御部２１０は、ＳＯＣが高い方の蓄電部からの放電電流でＳＯＣが低い方の蓄電部を充電するように、後述する方法によって、コンバータ６−１および６−２の電圧変換動作を制御する（ステップＳ３０）。そして、処理はステップＳ２９に戻される。
【０１９３】
図１７は、蓄電部４−１および４−２の間での電力授受を説明するための図である。図１７では、第１蓄電部４−１および第２蓄電部４−２のＳＯＣ差ΔＳＯＣが所定の閾値ΔＳＯＣｔｈを超える場合であって、かつ、第１蓄電部４−１のＳＯＣ１が第２蓄電部４−２のＳＯＣ２よりも高い場合の電力授受について示す。
【０１９４】
図１７を参照して、コンバータ制御部２１０は、第１蓄電部４−１からの放電電力Ｐ１によって第２蓄電部４−２が充電されるようにコンバータ６−１および６−２の電圧変換動作を制御する。
【０１９５】
このとき、第１コンバータ６−１は、第１蓄電部４−１におけるＳＯＣ１が予め設定された所定の変化率（ΔＳＯＣ１／ｄｔ）で減少するように制御される。電力授受を短期間に行なうためには、充放電電流を可能な限り大きくすることが望ましいが、充放電電流の増加は蓄電部の劣化要因となり得るためである。
【０１９６】
そして、この所定の変化率（ΔＳＯＣ１／ｄｔ）は、第１蓄電部４−１の電池特性に基づいて、電池電圧Ｖｂａｔ１の変化率（ΔＶｂａｔ１／ｄｔ）に変換される。コンバータ制御部２１０は、電池電圧Ｖｂａｔ１が変換された変化率で変化するように、電圧目標値Ｖｈ＊を生成する。すなわち、電圧目標値Ｖｈ＊は、ＳＯＣ１の変化率に追従した変化率で変化する。これにより、入出力電圧値Ｖｈは、第１蓄電部４−１のＳＯＣ１を減少させるのに必要十分な電圧レベルに制御されるため、無駄に高い電圧に昇圧されるが回避される。これにより、第１コンバータ６−１において発生する電力損失を低減することができる。
【０１９７】
そして、コンバータ制御部２１０は、入出力電圧値Ｖｈが電圧目標値Ｖｈ＊となるようにスイッチング指令ＰＷＣ１を生成して第１コンバータ６−１を制御する（以下、「電圧制御モード」とも記す）。同時に、コンバータ制御部２１０は、電池電流Ｉｂａｔ２が所定の電流目標値となるようにスイッチング指令ＰＷＣ２を生成して第２コンバータ６−２を制御する（以下、「電流制御モード」とも記す）。
【０１９８】
なお、第１蓄電部４−１からの放電電力が第２蓄電部４−２の充電許容電力を超えている場合には、その超過分の電力をたとえばエアーコンディショナ装置４０などで消費するようにしてもよい。
【０１９９】
図１８は、コンバータ制御部２１０におけるスイッチング指令の生成を実現するためのブロック図である。
【０２００】
図１８を参照して、コンバータ制御部２１０は、モード・目標値決定部５０と、減算部５２−１，５２−２，５４−１，５４−２，６０−１，６０−２，６２−１，６２−２と、比例制御部（ＰＩ）５６−１，５６−２，５８−１，５８−２と、選択部６４−１，６４−２と、変調部（ＭＯＤ）６６−１，６６−２とを含む。
【０２０１】
モード・目標値決定部５０は、状態推定部２０４（図７）から第１蓄電部４−１のＳＯＣ１および第２蓄電部４−２のＳＯＣ２を受けると、ＳＯＣ１およびＳＯＣ２の差（＝｜ＳＯＣ１−ＳＯＣ２｜）が所定の閾値ΔＳＯＣｔｈを超えるか否かを判定する。そして、ＳＯＣの差が所定の閾値ΔＳＯＣｔｈを超える場合には、モード・目標値決定部５０は、ＳＯＣ１およびＳＯＣ２の大小関係に基づいて、第１コンバータ６−１における制御モード（電圧制御モードおよび電流制御モード）、ならびに第２コンバータ６−２における制御モード（電圧制御モードおよび電流制御モード）を決定する。
【０２０２】
このとき、モード・目標値決定部５０は、ＳＯＣが高い方の蓄電部に対応するコンバータを電圧制御モードに決定し、ＳＯＣが低い方の蓄電部に対応するコンバータを電流制御モードに決定する。そして、モード・目標値決定部５０は、決定したそれぞれの制御モードに応じて、モード選択指令ＳＥＬ１，ＳＥＬ２を選択部６４−１，６４−２へ出力する。
【０２０３】
さらに、モード・目標値決定部５０は、決定したそれぞれの制御モードに応じて、電圧目標値および電流目標値を決定する。具体的には、第１コンバータ６−１を電圧制御モードに決定すると、モード・目標値決定部５０は、第１蓄電部４−１の電池電圧Ｖｂａｔ１の変化率（ΔＶｂａｔ１／ｄｔ）に基づいて、電圧目標値Ｖｈ＊を決定する。一方、第１コンバータ６−１を電流制御モードに決定すると、モード・目標値決定部５０は、第１蓄電部４−１の充電許容電力を超過しない範囲内で電力目標値を決定し、その決定した電力目標値を第１蓄電部４−１の電池電圧Ｖｂａｔ１で除算して第１蓄電部４−１の電流目標値Ｉｂａｔ１＊を演算する。
【０２０４】
同様にして、第２コンバータ６−２を電圧制御モードに決定すると、モード・目標値決定部５０は、第２蓄電部４−２の電池電圧Ｖｂａｔ２の変化率（ΔＶｂａｔ２／ｄｔ）に基づいて、電圧目標値Ｖｈ＊を決定する。一方、第２コンバータ６−２を電流制御モードに決定すると、モード・目標値決定部５０は、第２蓄電部４−２の充電許容電力を超過しない範囲内で電力目標値を決定し、その決定した電力目標値を第２蓄電部４−２の電池電圧Ｖｂａｔ２で除算して第２蓄電部４−２の電流目標値Ｉｂａｔ２＊を演算する。
【０２０５】
減算部５２−１は、電圧目標値Ｖｈ＊と入出力電圧値Ｖｈとの差から電圧偏差を演算し、比例制御部（ＰＩ）５６−１へ出力する。比例制御部５６−１は、少なくとも比例要素（Ｐ：proportional element）および積分要素（Ｉ：integral element）を含んで構成され、入力された電圧偏差に応じた操作信号を減算部６０−１へ出力する。
【０２０６】
減算部６０−１は、比例制御部５６−１から出力された操作信号の符号を反転させ、第１蓄電部４−１の充放電電圧値Ｖｂａｔ１／電圧目標値Ｖｈ＊（第１コンバータ６−１における理論昇圧比の逆数）を加算して、デューティー指令（電圧制御モード）＃Ｔｏｎ１を出力する。このデューティー指令（電圧制御モード）＃Ｔｏｎ１は、電圧制御モードにおける第１コンバータ６−１の下アームを構成するトランジスタのオン・デューティーを規定する制御指令である。
【０２０７】
一方、減算部５４−１は、電流目標値Ｉｂａｔ１＊と電池電流値Ｉｂａｔ１との差から電流偏差を演算し、比例制御部（ＰＩ）５８−１へ出力する。比例制御部５８−１は、上述した比例制御部５６−１と同様に、少なくとも比例要素および積分要素を含んで構成され、入力された電流偏差に応じた操作信号を減算部６２−１へ出力する。
【０２０８】
減算部６２−１は、比例制御部５６−１から出力された操作信号の符号を反転させ、第１蓄電部４−１の充放電電圧値Ｖｂａｔ１／電圧目標値Ｖｈ＊（第１コンバータ６−１における理論昇圧比の逆数）を加算して、デューティー指令（電流制御モード）％Ｔｏｎ１を出力する。このデューティー指令（電流制御モード）％Ｔｏｎ１は、電流制御モードにおける第１コンバータ６−１の下アームを構成するトランジスタのオン・デューティーを規定する制御指令である。
【０２０９】
さらに、選択部６４−１は、デューティー指令（電圧制御モード）＃Ｔｏｎ１およびデューティー指令（電流制御モード）％Ｔｏｎ１を受け、モード・目標値決定部５０からのモード選択指令ＳＥＬ１に基づいていずれか１つを選択し、デューティー指令Ｔｏｎ１として変調部６６−１へ出力する。
【０２１０】
変調部６６−１は、図示しない発振部が発生する搬送波（キャリア波）とデューティー指令Ｔｏｎ１とを比較して、スイッチング指令ＰＷＣ１を生成して第１コンバータ６−１を制御する。
【０２１１】
また、減算部５２−２は、電圧目標値Ｖｈ＊と入出力電圧値Ｖｈとの差から電圧偏差を演算し、比例制御部（ＰＩ）５６−２へ出力する。比例制御部５６−２は、上述した比例制御部５６−１と同様に、少なくとも比例要素および積分要素を含んで構成され、入力された電圧偏差に応じた操作信号を減算部６０−２へ出力する。
【０２１２】
減算部６０−２は、比例制御部５６−２から出力された操作信号の符号を反転させ、第２蓄電部４−２の充放電電圧値Ｖｂａｔ２／電圧目標値Ｖｈ＊（第２コンバータ６−２における理論昇圧比の逆数）を加算して、デューティー指令（電圧制御モード）＃Ｔｏｎ２を出力する。このデューティー指令（電圧制御モード）＃Ｔｏｎ２は、電圧制御モードにおける第２コンバータ６−２の下アームを構成するトランジスタのオン・デューティーを規定する制御指令である。
【０２１３】
一方、減算部５４−２は、電流目標値Ｉｂａｔ２＊と電池電流値Ｉｂａｔ２との差から電流偏差を演算し、比例制御部（ＰＩ）５８−２へ出力する。比例制御部５８−２は、上述した比例制御部５６−１と同様に、少なくとも比例要素および積分要素を含んで構成され、入力された電流偏差に応じた操作信号を減算部６２−２へ出力する。
【０２１４】
減算部６２−２は、比例制御部５６−２から出力された操作信号の符号を反転させ、第２蓄電部４−２の充放電電圧値Ｖｂａｔ２／電圧目標値Ｖｈ＊（第２コンバータ６−２における理論昇圧比の逆数）を加算して、デューティー指令（電流制御モード）％Ｔｏｎ２を出力する。このデューティー指令（電流制御モード）％Ｔｏｎ２は、電流制御モードにおける第２コンバータ６−２の下アームを構成するトランジスタのオン・デューティーを規定する制御指令である。
【０２１５】
さらに、選択部６４−２は、デューティー指令（電圧制御モード）＃Ｔｏｎ２およびデューティー指令（電流制御モード）％Ｔｏｎ２を受け、モード・目標値決定部５０からのモード選択指令ＳＥＬ２に基づいていずれか１つを選択し、デューティー指令Ｔｏｎ２として変調部６６−２へ出力する。
【０２１６】
変調部６６−２は、図示しない発振部が発生する搬送波（キャリア波）とデューティー指令Ｔｏｎ２とを比較して、スイッチング指令ＰＷＣ２を生成して第２コンバータ６−２を制御する。
【０２１７】
なお、図１８に示すブロック図の機能は、各ブロックに相当する回路を含むようにコンバータ制御部２１０を構成してもよいが、多くの場合、コンバータ制御部２１０が予め設定されたプログラムに従って処理ルーチンを実行することで実現される。
【０２１８】
図１９は、コンバータ制御部２１０におけるスイッチング指令の生成を実現するための制御構造を示すフローチャートである。
【０２１９】
図１９を参照して、コンバータ制御部２１０は、状態推定部２０４から蓄電部４−１，４−２の各々についてのＳＯＣを取得すると、第１蓄電部４−１についてのＳＯＣ１から第２蓄電部４−２についてのＳＯＣを減算することにより、蓄電部４−１および４−２のＳＯＣ差ΔＳＯＣ（＝｜ＳＯＣ１−ＳＯＣ２｜）を演算する。そして、コンバータ制御部２１０は、演算したＳＯＣ差ΔＳＯＣが予め設定された所定の閾値ΔＳＯＣｔｈを超えるか否かを判断する（ステップＳ４０）。
【０２２０】
蓄電部４−１および４−２のＳＯＣ差ΔＳＯＣが所定の閾値ΔＳＯＣｔｈを超える場合（ステップＳ４０においてＹＥＳの場合）には、コンバータ制御部２１０はさらに、第１蓄電部４−１のＳＯＣ１が第２蓄電部４−２のＳＯＣ２よりも高いか否かを判断する（ステップＳ４１）。
【０２２１】
第１蓄電部４−１のＳＯＣ１が第２蓄電部４−２のＳＯＣ２よりも高い場合（ステップＳ４１においてＹＥＳの場合）には、コンバータ制御部２１０は、第１コンバータ６−１を電圧制御モードに設定するとともに、第２コンバータ６−２を電流制御モードに設定する（ステップＳ４２）。
【０２２２】
そして、コンバータ制御部２１０は、ＳＯＣ１についての所定の変化率（ΔＳＯＣ１／ｄｔ）を、第１蓄電部４−１の電池特性に基づいて、電池電圧Ｖｂａｔ１の変化率（ΔＶｂａｔ１／ｄｔ）に変換すると、電池電圧Ｖｂａｔ１の変化率に追従した変化率で変化するように電圧目標値Ｖｈ＊を生成する（ステップＳ４３）。
【０２２３】
また、コンバータ制御部２１０は、第２蓄電部４−２の充電許容電力を超過しない範囲内で電力目標値を決定し、その決定した電力目標値を第２蓄電部４−２の電池電圧Ｖｂａｔ２で除算して第２蓄電部４−２の電流目標値Ｉｂａｔ２＊を演算する（ステップＳ４４）。そして、コンバータ制御部２１０は、電圧制御モードおよび電流制御モードを実行する（ステップＳ４８）。
【０２２４】
これに対して、第１蓄電部４−１のＳＯＣ１が第２蓄電部４−２のＳＯＣ２よりも低い場合（ステップＳ４１においてＮＯの場合）、すなわち、第２蓄電部４−２のＳＯＣ２が第１蓄電部４−１のＳＯＣ１よりも高い場合には、コンバータ制御部２１０は、第２コンバータ６−２を電圧制御モードに設定するとともに、第１コンバータ６−１を電流制御モードに設定する（ステップＳ４５）。
【０２２５】
そして、コンバータ制御部２１０は、ＳＯＣ２についての所定の変化率（ΔＳＯＣ２／ｄｔ）を、第２蓄電部４−２の電池特性に基づいて、電池電圧Ｖｂａｔ２の変化率（ΔＶｂａｔ２／ｄｔ）に変換すると、電池電圧Ｖｂａｔ２の変化率に追従した変化率で変化するように電圧目標値Ｖｈ＊を生成する（ステップＳ４６）。
【０２２６】
また、コンバータ制御部２１０は、第１蓄電部４−１の充電許容電力を超過しない範囲内で電力目標値を決定し、その決定した電力目標値を第１蓄電部４−１の電池電圧Ｖｂａｔ１で除算して第１蓄電部４−１の電流目標値Ｉｂａｔ１＊を演算する（ステップＳ４７）。そして、コンバータ制御部２１０は、電圧制御モードおよび電流制御モードを実行する（ステップＳ４８）。
【０２２７】
なお、上述したように、車両が２個の蓄電部４−１，４−２を備える場合においては、ＳＯＣが高い一方の蓄電部の充電電力をＳＯＣが低い他方の蓄電部へ移動させることにより、蓄電部全体でのＳＯＣを一定に保ちながら、該一方の蓄電部の劣化を抑制することができるが、車両が１個の蓄電部を備える場合には、該蓄電部の充電電力を放電抵抗で消費する構成としてもよい。
【０２２８】
以上のように、この発明の実施の形態６によれば、外部充電完了後の放置中においても蓄電部のＳＯＣの制御を行なうことにより、放置中の急激な電池温度の上昇などによる劣化度合いの増加を抑制することができる。
【０２２９】
なお、上述の説明においては、２個の蓄電部４−１，４−２を備える車両について例示したが、本願発明は、蓄電部４−１，４−２のうちのいずれか１個の蓄電部を備える車両および３個以上の蓄電部を備える車両のいずれについても適用できることは自明である。
【０２３０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０２３１】
【図１】この発明の実施の形態に従う電源システムを搭載した車両に対して外部電源による充電を行なうための概略構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に従う制御装置２における制御構造を示すブロック図である。
【図３】電池温度およびＳＯＣによる蓄電部の劣化特性を説明するための図である。
【図４】この発明の実施の形態１に従う外部充電動作の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態２に従う制御装置２Ａにおける制御構造を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態２に従う外部充電動作の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態３に従う制御装置２Ｂにおける制御構造を示すブロック図である。
【図８】所要期間Ｔにおける蓄電部のＳＯＣ、電池温度および劣化量の時間的変化の一例を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態３に従う外部充電動作の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態３に従う外部充電動作の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】この発明の実施の形態３の第１の変更例に従う外部充電動作の制御構造を説明するための図である。
【図１２】この発明の実施の形態３の第２の変更例に従う外部充電動作の制御構造を説明するための図である。
【図１３】この発明の実施の形態４に従う制御装置２Ｃにおける制御構造を示すブロック図である。
【図１４】この発明の実施の形態４に従う外部充電動作の処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】この発明の実施の形態５に従う電池温度の制御構造を説明するためのフローチャートである。
【図１６】この発明の実施の形態６に従う蓄電部のＳＯＣの制御構造を説明するためのフローチャートである。
【図１７】蓄電部の間での電力授受を説明するための図である。
【図１８】コンバータ制御部におけるスイッチング指令の生成を実現するためのブロック図である。
【図１９】コンバータ制御部におけるスイッチング指令の生成を実現するための制御構造を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０２３２】
２，２Ａ〜２Ｃ  制御装置、４−１  第１蓄電部、４−２  第２蓄電部、６−１  第１コンバータ、６−２  第２コンバータ、８−１  第１インバータ、８−２  第２インバータ、１０−１，１０−２，１４  電流センサ、１１−１，１１−２  温度センサ、１２−１，１２−２，１６  電圧センサ、１８  エンジン、２２  動力分割機構、２４Ｆ  駆動輪、３０  充電部、３０ｂ  電圧変換部、３０ａ  電流制御部、４０  エアーコンディショナ装置、４２  冷却ファン、５０  モード・目標値決定部、５２−１，５２−２，５４−１，５４−２，６０−１，６０−２，６２−１，６２−２  減算部、５６−１，５６−２，５８−１，５８−２  比例制御部、６４−１，６４−２  選択部、６６−１，６６−２  変調部、１００  車両、１５０  コネクタ受入部、１５０ａ  連結検出センサ、２０２  目標値設定部、２０４ａ  ＳＯＣ１演算部、２０４ｂ  ＳＯＣ２演算部、２０４  状態推定部、２０６  総合出力演算部、２０８  配分部、２１０  コンバータ制御部、２１２  インバータ制御部、２２０，２３６  目標値補正部、２２２  電池温度予測部、２３０  劣化率演算部、２３２  電池温度推定部、２３４  記憶部、２４０  電池温度制御部、３５０  コネクタ部、ＣＮＬ  負充電線、ＣＰＬ  正充電線、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、ＭＮＬ  負母線、ＭＰＬ  正母線、ＮＬ１，ＮＬ２  負線、ＰＬ１，ＰＬ２  正線、ＰＳＬ  電力線。
【図１】
2010035280.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010035280.tif 000005
【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】
2010035280.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2010035280.tif 000014
【図１３】
2010035280.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2010035280.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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