(57)【要約】【課題】この発明は、温度により変化する二次電池の充電状態を調整することができ、制動の一部を担う回生制動による制動力を充分発揮することが可能な電動車両を実現することを目的とする。【解決手段】この発明は、二次電池に蓄えられた電力を駆動源として用いる電動車両において、外部電源を用いて前記二次電池を充電する充電手段を備え、前記充電手段は、少なくとも二次電池の温度により設定される充電状態になるように目標充放電量を算出する目標充放電量算出手段を備えていることを特徴とする。【選択図】図１
2011036070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池に蓄えられた電力を駆動源として用いる電動車両において、
外部電源を用いて前記二次電池を充電する充電手段を備え、
前記充電手段は、少なくとも二次電池の温度により設定される充電状態になるように目標充放電量を算出する目標充放電量算出手段を備えていることを特徴とする電動車両。
【請求項２】
前記電動車両は、車両駆動用のエンジンを備え、
前記エンジンのエンジン冷却水を温めるための前記二次電池を電源とした電気式ヒータを備え、
前記充電手段は、前記目標充放電量算出手段により目標放電量を算出し、前記二次電池を放電させる必要がある場合には、前記電気式ヒータを作動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
【請求項３】
前記電動車両は、前記二次電池を充電するための発電機と、この発電機を駆動するための前記エンジンとを備え、
前記充電手段は、前記目標充放電量算出手段により目標放電量を算出し、前記二次電池を放電させる必要がある場合には、前記発電機でエンジンをモータリング作動する
ことを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は電動車両に係り、特に、二次電池に蓄えられた電力を駆動源とし、回生制動による制動力を十分に発揮することが可能な電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車（ＥＶ）およびプラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ）などの電動車両は、二次電池に蓄えられた電力を駆動源として用いてモータを駆動し、駆動輪を回転させて走行する。電動車両は、減速時にモータを発電機として機能させる回生制動を実行すること制動力を発生させ、運動エネルギーを電気エネルギーとして回収している。このように、電動車両は、制動力の一部に電気的回生制動装置を使用している。
従来の電動車両には、走行用のエンジン及びモータと、モータに電力を供給する二次電池とを備えた電動車両において、エンジンの蒸発燃料を吸着するキャニスタにヒータを備え、二次電池が満充電状態で回生電力を充電不能の場合には、回生電力をヒータに供給して蒸発燃料をパージさせ、エンジンの吸気系に供給するものがある。（特許文献１）
また、従来の電動車両には、エンジンの動力及び外部電源の少なくとも一方を用いて二次電源を充電する電動車両において、外部電源による充電完了後の充電池の温度が所定値以下の場合には、エンジンの動力を用いて充電をさらに行うものがある。（特許文献２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３４３８９０号公報
【特許文献２】特開２００８−１９５３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電気的回生制動装置による制動能力は、二次電池の状態（充電状態、温度）に依存するため、協調回生制動装置のような高価で複雑なシステムを必要とする問題がある。特に、充電手段による二次電池の満充電直後は、二次電池の電圧が充電可能上限電圧近くまで上昇しているため、二次電池の回生電力による充電能力が低くなっている。
このため、二次電池の充電状態によっては、電動車両の制動の一部を担う回生制動による制動力を充分発揮することができない問題がある。
【０００５】
この発明は、温度により変化する二次電池の充電状態を調整することができ、制動の一部を担う回生制動による制動力を充分発揮することが可能な電動車両を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、二次電池に蓄えられた電力を駆動源として用いる電動車両において、外部電源を用いて前記二次電池を充電する充電手段を備え、前記充電手段は、少なくとも二次電池の温度により設定される充電状態になるように目標充放電量を算出する目標充放電量算出手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の電動車両は、温度により変化する二次電池の充電状態を調整することができるので、二次電池の回生電力による充電能力が高くなるように充電状態を調整することができ、電動車両の制動の一部を担う回生制動による制動力を充分発揮することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】電動車両のシステム構成図である。（実施例）
【図２】電動車両の充放電のフローチャートである。（実施例）
【図３】温度による目標充電量を設定したマップを示す図である。（実施例）
【図４】電動車両の充放電のタイムチャートである。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
この発明の電動車両は、温度により二次電池の充電状態を調整して、回生制動による制動力を充分発揮することを可能とするものである。
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図４は、この発明の実施例を示すものである。図１において、１は電動車両、２は前輪、３は後輪である。電動車両１は、発電機としても機能するモータ４と、インバータ５と、二次電池からなるバッテリ６と、バッテリ６を充電するための発電機７と、発電機７を駆動するためのエンジン８と、これらを制御する電力制御部９とを備えている。電力制御部９は、図４に示すように、充電モードと、スリープモードと、放電モードとに応じて、バッテリ６の充電・放電を制御する。
電動車両１は、電力制御部９によって、バッテリ６に貯えられた電力を駆動源として用いてモータ４を駆動し、前輪２を回転させて走行する。また、電動車両１は、電力制御部９によって、減速時に前輪２の回転によりモータ４を駆動し、モータ４を発電機として機能させて回生制動を実行することにより制動力を発生させ、運動エネルギーを電気エネルギーとして回収してバッテリ６を充電する。
さらに、電動車両１は、電力制御部９によって、エンジン８により発電機７を駆動して、バッテリ６を充電する。また、電動車両１は、電力制御部９によって、バッテリ６の電力で発電機７をモータとして作動させ、エンジン８を回転させる（モータリング）ことができる。モータとしても機能する発電機７を駆動するためのエンジン８は、エンジン冷却水を冷却するためのラジエータ１０を備え、冷却水導出管１１及び冷却水導入管１２により連絡している。冷却水導出管１１には、エンジン冷却水を循環させるウォータポンプ１３を設けている。
【００１１】
この電動車両１は、エンジン８で駆動される発電機７と別途に、外部電源１４を用いてバッテリ６を充電する充電手段１５を備えている。充電手段１５は、外部電源１４の出力端子１６に接続可能な充電端子１７と、充電端子１７から入力する電力をバッテリ６に供給して充電する充電回路部１８と、充電回路部１８を制御する充電制御部１９と、バッテリ６の温度・電圧・電流を検出可能なバッテリ状態検出部２０と備えている。充電制御部１９は、充電端子１７が外部電源１４の出力端子１６に接続されたことを検知すると、充電モードとなる。また、充電制御部１９は、前記電力制御部９との通信により情報を交換し、協調動作する。
前記充電手段１５は、目標充放電量算出手段２１を備えている。目標充放電量算出手段２１は、バッテリ状態検出部２０が検出する少なくともバッテリ６の温度により設定される充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈｅｒｇｅ）になるように（図３参照）、目標充放電量を算出する。充電手段１５は、充電制御部１９によって、目標充放電量算出手段２１により算出した目標充電量で充電回路部１８を制御し、外部電源１４の電力をバッテリ６に供給して充電する。なお、充電制御部１９は、電源制御部９がバッテリ状態検出部を有している場合に、通信による情報交換でバッテリ状態を得ることができる。
この電動車両１は、前記エンジン８のエンジン冷却水を温めるための電気式ヒータ２２を備えている。電気式ヒータ２２は、例えば、ＰＴＣヒータからなり、冷却水導入管１２に配設され、バッテリ６の電源により作動してエンジン８に導入されるエンジン冷却水を温める。
前記充電手段１５は、目標充放電量算出手段２１により目標放電量を算出し、バッテリ６を放電させる必要がある場合には、電気式ヒータ２２にバッテリ６から電源を供給し、電気式ヒータ２２を作動させる。
さらに、充電手段１５は、目標充放電量算出手段２１により目標放電量を算出し、バッテリ６を放電させる必要がある場合には、発電機７にバッテリ６から電源を供給し、発電機７でエンジン８をモータリング作動する。
前記バッテリ６を放電させる必要がある場合は、バッテリ６の充電状態が、電動車両１の制動力として必要となる回生電力を受け入れることができない充電状態となっているときである。
【００１２】
次に作用を説明する。
電動車両１は、図２に示すように、充電手段１５による充電モードにおいて（Ｓ０１）、充電端子１７が外部電源１４の出力端子１６に接続されたことを検知すると（図４のｔ１）（Ｓ０２）、バッテリ５の残量・温度を計測し（図４のｔ２）（Ｓ０３）、目標充電量を計算し（図４のｔ３）（Ｓ０４）、目標充電量となるようにエンジン８で発電機７を駆動してバッテリ６の充電を行う（図４のｔ３）（Ｓ０５）。
充電手段１５は、充電によってバッテリ６の充電状態が目標充電量に向かって増大し（図４のｔ３〜）、充電が完了すると（図４のｔ４）（Ｓ０６）、スリープモードに移行し（図４のｔ４）（Ｓ０７）、タイマで定期的にバッテリ６の温度を計測し（図４のｔ４〜）（Ｓ０８）、温度が低下しているか上昇しているか判定する（図４のｔ５）（Ｓ０９）。
判定（Ｓ０９）において、温度が上昇している場合は、目標充電量の計算（Ｓ０４）に戻る。判定（Ｓ０９）において、温度が低下している場合は、放電モードに移行する（図４のｔ５）（Ｓ１０）。放電モードにおいては（Ｓ１０）、バッテリ６の残量・温度を計測してから（図４のｔ６）、目標充電量を計算し（図４のｔ７）（Ｓ１１）、目標充電量となるようにバッテリ６の放電を行う（図４のｔ７）（Ｓ１２）。
充電手段１５は、放電によってバッテリ６の充電状態が目標充電量に向かって減少し（図４のｔ７〜）、放電が完了すると（図４のｔ８）（Ｓ１３）、スリープモードに移行して（図４のｔ８）、バッテリ６の温度計測（図４のｔ８）（Ｓ０８）に戻る。
前記バッテリ６の放電（Ｓ１２）は、バッテリ６の充電状態が、電動車両１の制動力として必要となる回生電力を受け入れることができない充電状態となっている場合に行われる。充電手段１５は、電気式ヒータ２２にバッテリ６から電源を供給し、電気式ヒータ２２を作動させることで、バッテリ６を放電する。あるいは、充電手段１５は、電力制御部９によって、発電機７にバッテリ６から電源を供給させ、発電機７でエンジン８をモータリング作動することで、バッテリ６を放電する。
【００１３】
このように、電動車両１は、温度により変化するバッテリ６の充電状態を調整することができるので、バッテリ６の回生電力による充電能力が高くなるように充電状態を調整することができ、電動車両１の制動の一部を担う回生制動による制動力を充分発揮することが可能である。
また、電動車両１は、エンジン８のエンジン冷却水を温めるための電気式ヒータ２２の作動電源としてバッテリ６を使用しているので、回生制動力を高めるために、バッテリ６を放電させる必要がある場合には、簡単にバッテリ６を放電させることが可能である。
電気式ヒータ２２の作動によるバッテリ６の放電は、エンジン冷却水を暖めることになるので、エンジン冷却水が暖められていることによって、エンジン８の始動時の有害物質の排出量レベルを低くする効果や、運転者が電動車両１に乗り込む前に車室内を暖めて快適性を向上できる効果を奏することができる。
さらに、電動車両１は、バッテリ６を放電させるための電気負荷として、発電機７によるエンジン８のモータリングを用いているので、エンジン８のフリクションを予め低減させておくことができるため、次のエンジン始動時の排出ガスに含まれる有害物質を低減させることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
この発明は、二次電池の回生電力による充電能力が高くなるように充電状態を調整することができ、電動車両の制動の一部を担う回生制動による制動力を充分発揮することが可能であり、発電用のエンジンを搭載したシリーズハイブリッド式の電動車両だけでなく、車輪駆動用のエンジン及びモータを備えたハイブリッド式の電動車両にも適用することができる。
【符号の説明】
【００１５】
１  電動車両
４  モータ
５  インバータ
６  バッテリ
７  発電機
８  エンジン
９  電力制御部
１０  ラジエータ
１４  外部電源
１５  充電手段
１６  出力端子
１７  充電端子
１８  充電回路部
１９  充電制御部
２０  バッテリ状態検出部
２１  目標充放電量算出手段
２２  電気式ヒータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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