(57)【要約】【課題】バッテリの状態に拘わらず、回生ブレーキ力を安定させることができるバッテリ温度調整装置を提供する。【解決手段】ナビゲーション装置７で設定された走行経路上に下り区間の存在が検出され、且つバッテリ２の温度が所定温度以下であることが検出された場合に、ヒータ１２によりバッテリ２を加熱してバッテリ２の温度を調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動車両に搭載され、走行用モータに電力を供給するバッテリの温度を調整するバッテリ温度調整装置であって、
前記バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出手段と、
前記バッテリを加熱する加熱手段と、
ナビゲーション装置で設定された目的地までの走行経路上に存在する下り区間の情報を検出する区間情報検出手段と、
前記区間情報検出手段によって前記走行経路上に前記下り区間の存在が検出され、且つ前記バッテリ温度検出手段によって前記バッテリの温度が所定温度以下であることが検出された場合に、前記加熱手段を作動させて前記バッテリの温度を調整する温度調整手段と、
を備える
ことを特徴とするバッテリ温度調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載のバッテリ温度調整装置において、
前記温度調整手段は、
前記区間情報検出手段によって前記走行経路上に前記下り区間の存在が検出されていない場合には、予め設定された第１の設定温度まで前記バッテリを加熱し、
前記区間情報検出手段によって前記走行経路上に前記下り区間の存在が検出された場合には、前記第１の設定温度よりも高い温度である第２の設定温度まで前記バッテリを加熱する
ことを特徴とするバッテリ温度調整装置。
【請求項３】
請求項２に記載のバッテリ温度調整装置において、
前記区間情報検出手段によって検出された前記下り区間の情報に応じて前記第２の設定温度を変更する設定温度変更手段をさらに備える
ことを特徴とするバッテリ温度調整装置。
【請求項４】
請求項３に記載のバッテリ温度調整装置において、
前記区間情報検出手段によって検出される前記下り区間の情報には当該下り区間の距離が含まれ、
前記設定温度変更手段は、前記下り区間の距離が長くなるにつれて前記第２の設定温度を高く変更する
ことを特徴とするバッテリ温度調整装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のバッテリ温度調整装置において、
前記区間情報検出手段によって検出された前記下り区間の情報には当該下り区間の勾配が含まれ、
前記設定温度変更手段は、前記下り区間の勾配が大きくなるにつれて前記第２の設定温度を高く変更する
ことを特徴とするバッテリ温度調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両が備える走行用のモータに電力を供給するバッテリの温度を調整するバッテリ温度調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電気自動車（ＥＶ）や、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）等の電動車両においては、車両の減速時等にモータ（電動機）を発電させてバッテリの充電を行うことで制動力を得る技術、いわゆる回生ブレーキが知られている。この回生ブレーキは、例えば、下り坂で使用すると、加速を抑えつつバッテリの充電を行うことができるため、極めて有用である。
【０００３】
しかしながら、回生ブレーキによる制動力（回生ブレーキ力）は、バッテリの状態によって変化してしまう。例えば、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）が所定値以上である場合に回生ブレーキを使用する場合、早期にバッテリの上限電圧に到達してしまうため、回生ブレーキ力を減少させる必要がある。
【０００４】
このようにバッテリの状態に応じて回生ブレーキ力を変化させると、車両の挙動、すなわち車両の減速感が変化してしまい、ドライバーに不安感を与えてしまう虞がある。このため、回生ブレーキ力は、極力変化させないことが好ましい。
【０００５】
このような問題を解消するための技術は様々提案されている。例えば、バッテリの充電率（ＳＯＣ）が所定値以上である場合に、走行経路上に存在する下り区間に応じてバッテリを適宜放電させるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１００３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、回生ブレーキ力は、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）だけでなく、バッテリの温度によっても変化してしまう虞がある。すなわち、バッテリが低温の状態では、バッテリの内部抵抗が増加して回生ブレーキ使用時に電圧が上昇し易いため、回生ブレーキ力を減少させる必要がある。そして、このように回生ブレーキ力を変化させると、車両の挙動、すなわち車両の減速感が変化してしまい、ドライバーに不安感を与えてしまう虞がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、バッテリの状態に拘わらず、回生ブレーキ力を安定させることができるバッテリ温度調整装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、電動車両に搭載され、走行用モータに電力を供給するバッテリの温度を調整するバッテリ温度調整装置であって、前記バッテリの温度を検出するバッテリ温度検出手段と、前記バッテリを加熱する加熱手段と、ナビゲーション装置で設定された目的地までの走行経路上に存在する下り区間の情報を検出する区間情報検出手段と、前記区間情報検出手段によって前記走行経路上に前記下り区間の存在が検出され、且つ前記バッテリ温度検出手段によって前記バッテリの温度が所定温度以下であることが検出された場合に、前記加熱手段を作動させて前記バッテリの温度を調整する温度調整手段と、を備えることを特徴とするバッテリ温度調整装置にある。
【００１０】
本発明の第２の態様は、第１の態様のバッテリ温度調整装置において、前記温度調整手段は、前記区間情報検出手段によって前記走行経路上に前記下り区間の存在が検出されていない場合には、予め設定された第１の設定温度まで前記バッテリを加熱し、前記区間情報検出手段によって前記走行経路上に前記下り区間の存在が検出された場合には、前記第１の設定温度よりも高い温度である第２の設定温度まで前記バッテリを加熱することを特徴とするバッテリ温度調整装置にある。
【００１１】
本発明の第３の態様は、第２の態様のバッテリ温度調整装置において、前記区間情報検出手段によって検出された前記下り区間の情報に応じて前記第２の設定温度を変更する設定温度変更手段をさらに備えることを特徴とするバッテリ温度調整装置にある。
【００１２】
本発明の第４の態様は、第３の態様のバッテリ温度調整装置において、前記区間情報検出手段によって検出される前記下り区間の情報には当該下り区間の距離が含まれ、前記設定温度変更手段は、前記下り区間の距離が長くなるにつれて前記第２の設定温度を高く変更することを特徴とするバッテリ温度調整装置にある。
【００１３】
本発明の第５の態様は、第３又は４の態様のバッテリ温度調整装置において、前記区間情報検出手段によって検出された前記下り区間の情報には当該下り区間の勾配が含まれ、前記設定温度変更手段は、前記下り区間の勾配が大きくなるにつれて前記第２の設定温度を高く変更することを特徴とするバッテリ温度調整装置にある。
【発明の効果】
【００１４】
かかる本発明に係るバッテリ温度調整装置によれば、バッテリの状態に拘わらず回生ブレーキ力を安定させることができる。例えば、バッテリの温度に起因する内部抵抗の増加を抑制でき、「下り区間」を電動車両が走行する際、所望の回生ブレーキ力を発揮させることができる。したがって、電動車両の減速感が安定し、ドライバーに生じる不安感を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態１に係るバッテリ温度調整装置を備えた電動車両の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るバッテリ温度調整制御の一例を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態２に係るバッテリ温度調整装置を備えた電動車両の概略構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態２に係るバッテリ温度調整制御の一例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】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係るバッテリ温度調整装置を備えた電動車両の概略構成を示す図であり、図２は、実施形態１に係るバッテリ温度調整制御の一例を示すフローチャートである。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態に係るバッテリ温度調整装置１０は、例えば、電気自動車や、ハイブリッド自動車等の電動車両１に搭載され、バッテリ２の温度調整を行う。
【００１９】
電動車両１は、高電圧のバッテリ（二次電池）２を備え、このバッテリ２はインバータ３を介して走行用モータ４と電気的に接続されている。すなわち走行用モータ４はインバータ３を介してバッテリ２から供給される電力によって駆動される。走行用モータ４は減速機５を介して駆動輪６に連結されている。また電動車両１は、ナビゲーション装置７を備えている。ナビゲーション装置７は、既存の構成であり、電動車両１の現在地から道路地図上で指定した目的地までの走行経路（走行ルート）を設定し案内する。
【００２０】
そしてバッテリ温度調整装置１０は、ナビゲーション装置７で走行経路が設定された際、その走行経路上における「下り区間」の有無を検出し、「下り区間」の存在を検出した場合に、バッテリ２を予め設定した設定温度まで加熱する。本実施形態に係るバッテリ温度調整装置１０は、バッテリ２の温度を検出するバッテリ温度検出手段としての温度センサ１１と、バッテリ２を加熱するためヒータ（加熱手段）１２と、制御部２０と、を備える。なお温度センサ１１及びヒータ１２の構成は特に限定されず、既存の構成を採用すればよい。また、バッテリ２を加熱するための加熱手段はヒータ１２に限定されず、例えばバッテリ２に電流を出入りさせることでバッテリ２を加熱するものであってもよい。
【００２１】
制御部２０は、区間情報検出手段２１と、温度調整手段２２と、を備える。区間情報検出手段２１は、ナビゲーション装置７で設定された走行経路上に存在する「下り区間」の情報を検出する。すなわち区間情報検出手段２１は、例えば、ナビゲーション装置７の地図情報等から、走行経路の各地点の標高や勾配等の各種情報を取得し、それに基づいて、走行経路上の「下り区間」が存在するか否かを判定する。本実施形態では、区間情報検出手段２１は、目的地までの走行経路の全域において「下り区間」の有無を検出する。
【００２２】
ここで、「下り区間」とは、電動車両１が走行した際に、回生によりバッテリ２が充電されることが予想される区間であり、例えば、所定勾配以上の下り坂が所定距離以上連続している区間とする。勿論、この「下り区間」の条件は、特に限定されるものではなく、適宜決定すればよい。例えば、「下り区間」は、所定範囲内に下り坂が断続的に存在する区間としてもよい。
【００２３】
温度調整手段２２は、必要に応じてヒータ１２を作動させてバッテリ２を加熱し、バッテリ２が所望の温度となるように調整する。具体的には、温度調整手段２２は、走行経路上の「下り区間」の存在の有無に応じてヒータ１２を適宜作動させ、バッテリ２の温度を適宜調整する。
【００２４】
本実施形態では、温度調整手段２２は、温度センサ１１によってバッテリ２の温度が第１の所定温度（第１の閾値）以下であることが検出され、且つ区間情報検出手段２１によって走行経路上に「下り区間」の存在が検出されなかった場合に、ヒータ１２を作動させ、予め設定された第１の設定温度までバッテリ２を加熱する。このときのバッテリ２の加熱は、バッテリ２の劣化の抑制を目的とするものである。第１の設定温度は、第１の所定温度（第１の閾値）と同一或いはそれよりも若干高い温度に設定される。本実施形態では、第１の設定温度は、第１の所定温度と同一温度（例えば、−２０℃程度）に設定されている。
【００２５】
さらに、温度調整手段２２は、温度センサ１１によってバッテリ２の温度が第２の所定温度（第２の閾値）以下であることが検出され、且つ区間情報検出手段２１によって走行経路上に「下り区間」の存在が検出された場合には、温度調整手段２２は、第１の設定温度よりも高い第２の設定温度までバッテリ２を加熱する。このときのバッテリ２の加熱は、「下り区間」において回生によるバッテリの過充電を抑制し、所望の回生ブレーキ力を発揮させることを目的とするものであり、第２の所定温度（第２の閾値）は第１の所定温度（第２の閾値）よりも高い温度に設定されている。また第２の設定温度は、第２の所定温度（第２の閾値）と同一或いはそれよりも高い温度に設定される。本実施形態では、第２の設定温度は、第２の所定温度と同一温度（例えば、０℃程度）に設定されている。
【００２６】
このように、本実施形態のバッテリ温度調整装置１０では、走行経路上に「下り区間」が存在する場合に、バッテリを加熱して設定温度になるように調整している。これにより、「下り区間」を走行する際に、バッテリの過充電を抑制して、所望の回生ブレーキ力を発揮させることができる。
【００２７】
また走行経路上に「下り区間」が存在しない場合には、バッテリ２の設定温度を第２の所定温度よりも低い第１の所定温度に設定しているため、必要以上にバッテリ２の温度を上昇させずに済むため、ヒータ１２を作動させることによる電力消費量を抑制できる。
【００２８】
以下、本発明のバッテリ温度調整装置における温度調整制御の一例について、図２のフローチャートを参照して説明する。
【００２９】
図２に示すように、まずステップＳ１で、ナビゲーション装置７において目的地の入力を行う。これにより、ナビゲーション装置７によって、目的地までの走行経路が設定される。次いで、ステップＳ２で、ナビゲーション装置７の地図情報等に基づいて、走行経路上の「下り区間」の有無を検出する。次いでステップＳ３で、温度センサ１１によってバッテリ２の温度を計測する。
【００３０】
次にステップＳ４で、計測したバッテリ２の温度が第２の所定温度（第２の閾値）以上であるか否かを判定する。バッテリ２の温度が第２の所定温度以上であれば（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、バッテリ２の加熱は必要ないため、そのまま処理を終了する。一方、バッテリ２の温度が第２の所定温度よりも低い場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、以降のステップで、必要に応じてバッテリ２の温度を調整する。まずはステップＳ５で、走行経路上に「下り区間」が存在するか否かを判断する。「下り区間」が存在しないと判断した場合には（ステップＳ５：Ｎｏ）、バッテリ２の劣化の抑制を目的としたバッテリ２の加熱を実行する。具体的には、ステップＳ６で、バッテリ２の加熱温度を第１の設定温度に設定する。次いで、バッテリ２の温度が第１の所定温度（第１の閾値）以上であるか否かを判定する（ステップＳ７）。バッテリ２の温度が第１の所定温度以上である場合には（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、バッテリ２の加熱は必要ないため、そのまま処理を終了する。バッテリ２の温度が第１の所定温度よりも低い場合には（ステップＳ７：Ｎｏ）、ヒータ１２によるバッテリ２の加熱を開始する（ステップＳ８）。その後、バッテリの温度が第１の設定温度に達すると（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、その時点で、バッテリ２の加熱を終了する。
【００３１】
一方、ステップＳ５で走行経路上に「下り区間」が存在すると判断した場合には（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、以降のステップで「下り区間」で所望の回生ブレーキ力を発揮させることを目的としたバッテリ２の加熱を実行する。具体的には、ステップＳ１０で、バッテリ２の加熱温度を第１の設定温度よりも高い第２の設定温度に設定し、ヒータ１２によるバッテリ２の加熱を開始する（ステップＳ１１）。その後、バッテリ２の温度が第２の設定温度以上になると（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、加熱を終了する。
【００３２】
以上のように、本実施形態では、走行経路上に「下り区間」が存在する場合に、バッテリ２の温度が第１の設定温度よりも高い第２の設定温度となるように、ヒータ１２によりバッテリ２を加熱してバッテリ２の温度を調整している。つまり「下り区間」を電動車両１が走行する際に、バッテリ２の温度が第２の設定温度となるように調整している。
【００３３】
これにより、バッテリ２の状態に拘わらず回生ブレーキ力を安定させることができる。例えば、バッテリ２の温度に起因する内部抵抗の増加を抑制でき、「下り区間」を電動車両１が走行する際、所望の回生ブレーキ力を発揮させることができる。したがって、電動車両１の減速感が安定し、ドライバーに生じる不安感を抑制することができる。
【００３４】
一方、「下り区間」を電動車両１が走行しない場合には、第２の設定温度よりも低い第１の設定温度となるように調整しているので、バッテリ２の温度を必要以上に上昇させずに済む。このため、ヒータ１２を作動させることによる電力消費量を抑制できる。したがって、電動車両１の航続距離の低下を抑制することができる。
【００３５】
（実施形態２）
図３は、実施形態２に係るバッテリ温度調整装置を備えた電動車両の概略構成を示す図であり、図４は、実施形態２に係るバッテリ温度調整制御の一例を示すフローチャートである。なお同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３６】
実施形態１では、バッテリ２の温度が第２の所定温度（第２の閾値）以下であり、且つ走行経路上に「下り区間」が存在する場合に、バッテリ２を一定の温度（第２の設定温度）に加熱するようにした。これに対し、本実施形態では、「下り区間」の情報に応じて、第２の設定温度を適宜変更するようにした例である。
【００３７】
具体的には、図３に示すように、制御部２０は、区間情報検出手段２１及び温度調整手段２２と共に、設定温度変更手段２３を備える。設定温度変更手段２３は、区間情報検出手段２１によって検出された「下り区間」の情報に応じて第２の設定温度を変更する。すなわち、設定温度変更手段２３は、「下り区間」の情報から当該区間における回生によるバッテリ２の充電量を予測し、この充電量が小さいほど第２の設定温度を低く変更する。
【００３８】
例えば、図４のフローチャートに示すように、ステップＳ５で走行経路上に「下り区間」が存在すると判断した場合には（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ステップＳ２１に進み、「下り区間」の情報に応じて、第２の設定温度を変更（設定）する。すなわち設定温度変更手段２３によって、第２の設定温度が「下り区間」の情報に応じて適宜変更される。
【００３９】
例えば、区間情報検出手段２１によって検出された「下り区間」の情報に、この「下り区間」の距離が含まれている場合、設定温度変更手段２３は、「下り区間」の距離が長くなるにつれて第２の設定温度を高く変更する。また例えば、区間情報検出手段２１によって検出された「下り区間」の情報に、この「下り区間」の勾配が含まれている場合、設定温度変更手段２３は、「下り区間」の距離が長くなるにつれて第２の設定温度を高く変更する。なお、「下り区間」の勾配とは、例えば、「下り区間」内の複数地点の勾配の平均値である。また「下り区間」の情報は、これら距離や勾配に限定されず、例えば、渋滞情報等を含むようにしてもよい。
【００４０】
このように第２の設定温度を変更した後は、実施形態１と同様に、ステップＳ１０でバッテリ２の加熱温度を第２の設定温度に設定し、ヒータ１２によるバッテリ２の加熱を開始する（ステップＳ１１）。その後、バッテリ２の温度が第２の設定温度以上になると（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、加熱を終了する。
【００４１】
このように「下り区間」の情報から当該区間における「下り区間」の情報に応じて、第２の設定温度を適宜変更することで、バッテリ２をより適切な温度に調整することができる。すなわちバッテリ２の過度の加熱（無駄な電力消費）を抑制することができる。
【００４２】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００４３】
例えば、上述の実施形態では、区間情報検出手段２１が、目的地までの走行経路の全域における「下り区間」の有無を検出し、その検出結果に基づいて、温度調整手段２２がヒータ１２によるバッテリ２の加熱を行うようにした。しかしながら、区間情報検出手段２１は、例えば、電動車両（自車両）１の現在地から所定距離までの走行経路における「下り区間」の有無を検出し、その検出結果を順次更新するようにしてもよい。そして、温度調整手段２２が、更新された検出結果に応じてバッテリ２の温度を調整するようにしてもよい。これにより、バッテリ２をより適切な温度に調整することができ、電力の無駄な消費も抑制することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１  電動車両
２  バッテリ
３  インバータ
４  走行用モータ
５  減速機
６  駆動輪
７  ナビゲーション装置
１０  バッテリ温度調整装置
１１  温度センサ
１２  ヒータ
２０  制御部
２１  区間情報検出手段
２２  温度調整手段
２３  設定温度変更手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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