(57)【要約】【課題】補機電池のバッテリ上がりを防止することが可能な電池温度調節装置を提供する。【解決手段】電池温度調節装置は、車両に搭載されるバッテリなどの電池の温度を調節するためのものである。電池温度調節装置は、第１及び第２の蓄電装置と、加熱装置と、制御装置と、を有する。第１の蓄電装置は、例えば駆動用電池であり、モータジェネレータなどの負荷に電力を供給する。加熱装置は、例えば保温用ヒータであり、第１の蓄電装置を加熱する。第２の蓄電装置は、例えば補機電池であり、加熱装置に電力を供給する。制御装置は、例えば駆動回路であり、第２の蓄電装置の充電量に応じて、第１の蓄電装置を加熱する。【選択図】図３
2010205478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される電池の温度を調節するための電池温度調節装置であって、
負荷に電力を供給する第１の蓄電装置と、
前記第１の蓄電装置を加熱するための加熱装置と、
前記加熱装置に電力を供給する第２の蓄電装置と、
前記第２の蓄電装置の充電量に応じて、前記第１の蓄電装置を加熱する時間を設定する制御装置と、を有することを特徴とする電池温度調節装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記第１の蓄電装置を保温する可能性がある場合には、前記第２の蓄電装置の充電の上限量を増加させる請求項１に記載の電池温度調節装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池温度を調節する技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術が特許文献１、２に記載されている。特許文献１には、車両のイグニッションスイッチがオフに切り換えられた状態で、保温タイマーがタイムアップするまでの保温時間においてヒータの通電を制御して、走行用バッテリを暖気状態に保持する技術が記載されている。特許文献２にも本発明と関連のある技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２９５６６８号公報
【特許文献２】特開２００３−２２３９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、外部電力に依らず補機電池によりヒータの通電を制御する場合において、補機電池の充電量が不足する場合、補機電池のバッテリ上がりが発生する恐れがある。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、補機電池のバッテリ上がりを防止することが可能な電池温度調節装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの観点では、車両に搭載される電池の温度を調節するための電池温度調節装置であって、負荷に電力を供給する第１の蓄電装置と、前記第１の蓄電装置を加熱するための加熱装置と、前記加熱装置に電力を供給する第２の蓄電装置と、前記第２の蓄電装置の充電量に応じて、前記第１の蓄電装置を加熱する時間を設定する制御装置と、を有する。
【０００７】
上記の電池温度調節装置は、車両に搭載されるバッテリなどの電池の温度を調節するためのものである。電池温度調節装置は、第１及び第２の蓄電装置と、加熱装置と、制御装置と、を有する。第１の蓄電装置は、例えば駆動用電池であり、モータジェネレータなどの負荷に電力を供給する。加熱装置は、例えば保温用ヒータであり、第１の蓄電装置を加熱する。第２の蓄電装置は、例えば補機電池であり、加熱装置に電力を供給する。制御装置は、例えば駆動回路であり、第２の蓄電装置の充電量に応じて、第１の蓄電装置を加熱する。このようにすることで、第２の蓄電装置のバッテリ上がりを防止することができる。
【０００８】
上記の電池温度調節装置の他の一態様は、前記制御手段は、前記第１の蓄電装置を保温する可能性がある場合には、前記第２の蓄電装置の充電の上限量を増加させる。このようにすることで、加熱装置による第１の蓄電装置の保温時間を長くとることができるので、第１の蓄電装置を十分に保温することができ、電池効率の良い状態に長く保つことが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
車両に搭載される電池の温度を調節するための電池温度調節装置であって、負荷に電力を供給する第１の蓄電装置と、前記第１の蓄電装置を加熱するための加熱装置と、前記加熱装置に電力を供給する第２の蓄電装置と、前記第２の蓄電装置の充電量に応じて、前記第１の蓄電装置を加熱する時間を設定する制御装置と、を有する。このようにすることで、第２の蓄電装置のバッテリ上がりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の電池温度調節装置を適用した車両の概略構成を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る電池温度の調節処理を示すフローチャートである。
【図３】第２実施形態に係る電池温度の調節処理を示すフローチャートである。
【図４】第３実施形態に係る電池温度の調節処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１２】
［装置構成］
本発明の電池温度調節装置を適用した車両について図１を参照して説明する。
【００１３】
図１は、各実施形態に係る車両１０の概略構成を示す図である。車両１０は、例えば、ハイブリッド（ＨＶ）車両又は電動（ＥＶ）車両であり、モータジェネレータＭＧと、インバータ１１と、電池パック１２と、ＤＣＤＣコンバータ１３と、駆動回路１４と、補機電池１５と、を備える。
【００１４】
電池パック１２は、車両駆動用２次電池（駆動用電池）２２と、駆動用電池２２から出力される電力のオン／オフの切り替えを行うリレー回路２１と、駆動用電池２２を加熱するための保温用ヒータ２３と、を備える。
【００１５】
モータジェネレータＭＧは、例えば同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える。モータジェネレータＭＧは、補機電池１５を充電するための発電機、又は、車両１０の動力源たる電動機として機能する。なお、モータジェネレータＭＧは、１つに限られるものではなく、複数設けられるとしても良いのは言うまでもない。
【００１６】
インバータ１１は、電池パック１２とモータジェネレータＭＧとの間の電力の入出力を制御する直流交流変換機である。例えば、モータジェネレータＭＧが電動機として機能する場合には、インバータ１１は、電池パック１２の駆動用電池２２から取り出した直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータＭＧに供給する。一方、モータジェネレータＭＧが発電機として機能する場合には、インバータ１１は、モータジェネレータＭＧによって発電された交流電力を直流電力に変換して補機電池１５に供給する。ＤＣＤＣコンバータ１３は、インバータ１１から供給される電力を電圧変換し、補機電池１５を充電する。
【００１７】
駆動回路１４は、例えばＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）であり、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などを備える。駆動回路１４は、補機電池１５から保温用ヒータ２３に供給される電力の制御を行うことで、駆動用電池２２の温度を調節する。以下、各実施形態に係る電池温度調節処理について説明する。
【００１８】
［第１実施形態］
第１実施形態に係る電池温度調節処理について図２を用いて説明する。図２は、第１実施形態に係る電池温度調節処理を示すフローチャートである。
【００１９】
第１実施形態に係る電池温度調節処理では、駆動回路１４は、外気温が比較的低温の状況下において、駆動用電池２２の電池温度が判定値よりも上昇し、かつ、イグニッションスイッチがオフにされたときに、補機電池１５より保温用ヒータ２３に電力を供給することとする。
【００２０】
まず、ステップＳ１０１において、駆動回路１４は、外気温が所定温度よりも低いか否かについて判定する。具体的には、駆動回路１４は、例えば、図示しない外気温センサからの検出信号に基づいて外気温を検出し、検出された当該外気温が所定温度よりも低くなっているか否かについて判定する。ここで、所定温度は、予め実験などにより求められた適合値であり、ＲＯＭなどに記憶されている。駆動回路１４は、外気温が所定温度よりも低くなっていると判定した場合には（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２の処理へ進み、外気温が所定温度以上になっていると判定した場合には（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、本調節処理を終了する。
【００２１】
ステップＳ１０２において、駆動回路１４は、イグニッションスイッチがオフになっているか否かについて判定する。即ち、駆動回路１４は、車両が走行状態になく、保管状態にあるか否かについて判定する。駆動回路１４は、イグニッションスイッチがオンになっていると判定した場合には（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３の処理へ進み、イグニッションスイッチがオフになっていると判定した場合には（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、本調節処理を終了する。
【００２２】
ステップＳ１０３において、駆動回路１４は、駆動用電池２２に取り付けられた温度センサなどの検出信号に基づいて、駆動用電池２２の温度が判定値よりも高いか否かについて判定する。駆動回路１４は、駆動用電池２２の温度が判定値よりも高くなっていると判定した場合には（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４の処理へ進み、駆動用電池２２の温度が判定値以下になっていると判定した場合には（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、本調節処理を終了する。ここで、判定値は、予め実験などにより求められた適合値であり、ＲＯＭなどに記憶されている。
【００２３】
ステップＳ１０４において、駆動回路１４は、補機電池１５からの電力を保温用ヒータ２３に供給することにより駆動用電池２２を保温する。この後、駆動回路１４は、ステップＳ１０５の処理へ進む。
【００２４】
ステップＳ１０５において、駆動回路１４は、補機電池１５からの電力を保温用ヒータ２３に供給してから所定時間経過したか否かについて判定する。駆動回路１４は、補機電池１５からの電力を保温用ヒータ２３に供給してから所定時間経過していないと判定した場合には（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、ステップＳ１０４の処理へ戻り、所定時間経過したと判定した場合には（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６の処理へ進む。ここで、所定時間は、予め実験などにより求められた適合値であり、ＲＯＭなどに記憶されている。
【００２５】
ステップＳ１０６において、駆動回路１４は、補機電池１５からの保温用ヒータ２３への電力供給を停止し、その後、本調節処理を終了する。
【００２６】
以上に述べたように、第１実施形態に係る電池温度調節処理では、駆動回路１４は、外気温が比較的低温の状況下において、駆動用電池２２の電池温度が判定値よりも上昇し、且つ、イグニッションスイッチがオフにされたときに、補機電池１５より保温用ヒータ２３に電力を供給する。このようにすることで、暖機されずに比較的低温の状態の駆動用電池を加熱して保温する場合と比較して、要求電力が少量で済み、補機電池１５の電力の使用効率を向上させることができる。
【００２７】
また、駆動用電池２２からの電力を保温用ヒータ２３に供給する場合には、駆動用電池２２の電力を保温用ヒータ２３の電力に変換するためのＤＣＤＣコンバータが必要となり、電力ロスが発生する。それに対し、本発明の電池温度調節装置では、補機電池１５を設けることにより、ＤＣＤＣコンバータを必要としなくなり、電力の使用効率向上及び低コスト化を図ることができる。
【００２８】
また、駆動用電池２２からの電力を保温用ヒータ２３に供給する場合には、安全上の理由等によりイグニッションスイッチがオンになってからでないと駆動用電池２２を加熱することができない。それに対し、本発明の電池温度調節装置では、駆動用電池２２とは異なる独立した補機電池１５を用いることにより、イグニッションスイッチがオフになっていても、駆動用電池２２を加熱することができる。
【００２９】
さらに、外部電源からの電力を保温用ヒータ２３に供給する場合と比較して、本発明の電池温度調節装置によれば、場所を選ばずに、駆動用電池２２を加熱することができる。
【００３０】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態に係る電池温度調節処理について図３を用いて説明する。図３は、第２実施形態に係る電池温度調節処理を示すフローチャートである。
【００３１】
第２実施形態に係る電池温度調節処理では、駆動回路１４は、第１実施形態に係る電池温度調節処理に加えて、補機電池１５の充電量に応じて、駆動用電池２２を加熱する時間を設定することとする。
【００３２】
ステップＳ２０１において、駆動回路１４は、保温用ヒータ２３への電力の供給を実施するか否かについて判定する。第１実施形態の例で言うと、駆動回路１４は、外気温が比較的低温の状況下において、駆動用電池２２の電池温度が判定値よりも上昇し、且つ、イグニッションスイッチがオフにされたときに、保温用ヒータ２３への電力の供給を実施すると判定する。駆動回路１４は、保温用ヒータ２３への電力の供給を実施しないと判定した場合には（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、本調節処理を終了し、保温用ヒータ２３への電力の供給を実施すると判定した場合には（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０２の処理へ進む。
【００３３】
ステップＳ２０２において、駆動回路１４は、補機電池１５の電圧を計測する。続くステップＳ２０３において、駆動回路１４は、計測された補機電池１５の電圧を基に、当該補機電池１５の充電量を推定し、当該充電量に応じて、保温用ヒータ２３への電力供給が可能な電力供給時間、即ち、駆動用電池２２を加熱する時間を算出する。そして、ステップＳ２０４において、駆動回路１４は、補機電池１５からの電力を保温用ヒータ２３に供給することにより駆動用電池２２を加熱する。
【００３４】
ステップＳ２０５において、駆動回路１４は、補機電池１５の電圧が所定値よりも小さいか否かについて判定する。駆動回路１４は、補機電池１５の電圧が所定値よりも小さくない、即ち、補機電池１５の電圧が所定値以上になっていると判定した場合には（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、ステップＳ２０６の処理へ進む。一方、駆動回路１４は、補機電池１５の電圧が所定値よりも小さくなっていると判定した場合には（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、本調節処理を終了する。
【００３５】
ステップＳ２０６において、駆動回路１４は、保温用ヒータ２３に電力を供給してから電力供給時間が経過したか否かについて判定する。駆動回路１４は、保温用ヒータ２３に電力を供給してから電力供給時間が経過していないと判定した場合には（ステップＳ２０６：Ｎｏ）、ステップＳ２０５の処理へ戻る。一方、駆動回路１４は、保温用ヒータ２３に電力を供給してから電力供給時間が経過したと判定した場合には（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０７の処理へ進む。
【００３６】
ステップＳ２０７において、駆動回路１４は、補機電池１５からの保温用ヒータ２３への電力供給を停止し、その後、本調節処理を終了する。
【００３７】
以上に述べたように、第２実施形態に係る電池温度調節処理では、駆動回路１４は、補機電池１５の充電量に応じて、電力供給が可能な電力供給時間、即ち、駆動用電池２２を加熱する時間を算出し、当該電力供給時間だけ、補機電池１５からの電力を保温用ヒータ２３へ供給する。このようにすることで、第１実施形態で述べた効果に加えて、補機電池１５のバッテリ上がりを防止することができる。また、駆動回路１４は、補機電池の電圧が所定値よりも小さい場合には、保温用ヒータ２３への電力供給を停止する。これにより、補機電池１５の下限値割れを防止することができる。
【００３８】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態に係る電池温度調節処理について図４を用いて説明する。図４は、第３実施形態に係る電池温度調節処理を示すフローチャートである。
【００３９】
第３実施形態に係る電池温度調節処理では、駆動回路１４は、第１又は第２実施形態に係る電池温度調節処理に加えて、外気温が比較的低温状態にある等、駆動用電池２２を保温する可能性がある場合には、そうでない場合よりも、車両走行中における補機電池１５の充電の上限量を増加させておくこととする。
【００４０】
ステップＳ３０１において、駆動回路１４は、外気温が所定温度よりも低いか否かについて判定する。具体的には、駆動回路１４は、例えば外気温センサからの検出信号に基づいて外気温を検出し、検出された当該外気温が所定温度よりも低くなっているか否かについて判定する。ここで、所定温度は、予め実験などにより求められた適合値であり、ＲＯＭなどに記憶されている。駆動回路１４は、外気温が所定温度よりも低くなっていると判定した場合には（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０２の処理へ進み、外気温が所定温度以上になっていると判定した場合には（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、本調節処理を終了する。
【００４１】
ステップＳ３０２において、駆動回路１４は、補機電池１５への充電が可能か否かについて判定する。例えば、駆動回路１４は、車両がハイブリッド車両である場合において、車両がエンジン走行をしており、モータジェネレータＭＧが発電機として機能している場合には、駆動回路１４は、補機電池１５への充電が可能であると判定する。駆動回路１４は、補機電池１５への充電が可能でないと判定した場合には（ステップＳ３０２：Ｎｏ）、本調節処理を終了し、補機電池１５への充電が可能であると判定した場合には（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０３の処理へ進む。
【００４２】
ステップＳ３０３において、駆動回路１４は、補機電池１５の充電の上限量（充電上限量）を増加させてから、補機電池１５への充電を開始する。例えば、駆動回路１４は、モータジェネレータＭＧで発生した電力を補機電池１５へ供給開始する。その後、駆動回路１４は、ステップＳ３０４の処理へ進む。
【００４３】
ステップＳ３０４において、駆動回路１４は、補機電池１５の充電量が充電上限量以上になっているか否かを判定する。駆動回路１４は、補機電池１５の充電量が充電上限量よりも少ないと判定した場合には（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、ステップＳ３０４の処理を繰り返す。一方、駆動回路１４は、補機電池１５の充電量が充電上限量以上になっていると判定した場合には（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０５の処理へ進み、補機電池１５への充電を中止して、本調節処理を終了する。
【００４４】
以上に述べたように、第３実施形態に係る電池温度調節処理では、駆動回路１４は、駆動用電池２２を保温する可能性がある場合には、そうでない場合よりも、車両走行中に補機電池１５の充電上限量を増加させておくこととする。このようにすることで、保温用ヒータ２３による駆動用電池２２の保温時間を長くとることができるので、駆動用電池２２を十分に保温することができ、電池効率の良い状態に長く保つことが可能となる。
【００４５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う実施形態もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４６】
１１  インバータ
１２  電池パック
１３  ＤＣＤＣコンバータ
１４  駆動回路
ＭＧ  モータジェネレータ
【図１】
2010205478.tif 000003
【図２】
2010205478.tif 000004
【図３】
2010205478.tif 000005
【図４】
2010205478.tif 000006