(57)【要約】【課題】容易な構成で効率良く蓄電機構の温度を上昇させる。【解決手段】ＥＣＵは、車両起動スイッチがオンであると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、電池温度を計測するステップ（Ｓ１０２）と、電池温度（１）〜（３）のいずれかが予め定められた温度以下であると、２つのモジュール群を並列に接続するようにリレー切換制御を実施するステップ（Ｓ１０６）と、電池充放電処理をするステップ（Ｓ１０８）と、電位差（１）〜（３）のいずれもが予め定められた値以下であって（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、電池温度（１）〜（３）のいずれもが予め定められた温度よりも大きいと（Ｓ１１２）と、２つのモジュール群を直列に接続するようにリレー切換制御を実施するステップとを含む、プログラムを実行する。【選択図】図６
2008199743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蓄電要素からなる蓄電機構の制御装置であって、
前記蓄電機構の温度を検出するための検出手段と、
前記複数の蓄電要素の接続の態様を切り換えるための切換手段と、
前記検出された温度が予め定められた温度以下であると、前記複数の蓄電要素を、電位差が生じる予め定められた組合せで区分された２つの蓄電要素群が並列に接続されるように前記切換手段を制御するための制御手段とを含む、蓄電機構の制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記複数の蓄電要素のそれぞれの電圧を検出するための手段をさらに含み、
前記制御手段は、前記検出された電圧のそれぞれに基づいて、前記複数の蓄電要素間の電位差のいずれかが予め定められた値よりも大きいと、前記複数の蓄電要素を、前記予め定められた組合せと異なる組合せで区分された２つの蓄電要素群が並列に接続されるように前記切換手段を制御するための手段を含む、請求項１に記載の蓄電機構の制御装置。
【請求項３】
前記切換手段は、前記複数の蓄電要素を含む蓄電要素群において、前記複数の蓄電要素を直列接続の態様に切り換えるための手段を含む、請求項１または２に記載の蓄電機構の制御装置。
【請求項４】
前記複数の蓄電要素は、略同じ充電容量を有する少なくとも３つの蓄電要素である、請求項１〜３のいずれかに記載の蓄電機構の制御装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記検出された温度が予め定められた温度よりも大きいと、前記複数の蓄電要素のいずれもが直列に接続されるように前記切換手段を制御するための手段をさらに含む、請求項１〜４のいずれかに記載の蓄電機構の制御装置。
【請求項６】
前記蓄電機構は、少なくとも回転電機を駆動源とする車両に搭載され、前記回転電機に電力を供給し、
前記制御手段は、前記検出された温度が予め定められた温度以下であることに加えて、前記回転電機への電力供給が可能な状態への移行指示を受けると、前記２つの蓄電要素群が並列に接続されるように前記切換手段を制御するための制御手段とを含む、請求項１〜５のいずれかに記載の蓄電機構の制御装置。
【請求項７】
前記蓄電要素は、複数の二次電池の電池セルが直列に接続される電池モジュールにより構成される、請求項１〜６のいずれかに記載の蓄電機構の制御装置。
【請求項８】
前記蓄電要素は、キャパシタにより構成される、請求項１〜６のいずれかに記載の蓄電機構の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電機構の制御装置に関し、特に、車両に搭載される蓄電機構において、車両の冷間時の起動の際に、蓄電機構を構成する蓄電要素間の充放電により蓄電機構の温度を上昇させる制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転電機を駆動源とするハイブリッド自動車および電気自動車には、二次電池等から構成される蓄電機構が搭載され、この蓄電機構に蓄えられた電力により回転電機を駆動している。このような蓄電機構は様々な環境で使用されることになる。たとえば、寒冷地で使用される場合には、−１０℃以下、ときには−２０℃以下の環境で使用される場合が考えられる。このような環境下で蓄電機構から電力を取り出す場合には、十分な電圧が得られないという問題がある。
【０００３】
このような問題に鑑みて、たとえば、特開２００３−３２９０１号公報（特許文献１）は、電池が満充電状態でも電池暖機ができ、また、外部負荷のスペースや重量を低減することができる電池暖機装置を開示する。この電池暖機装置は、複数の電池モジュールが並列接続された走行モータ用組電池と、エンジンにより駆動されて組電池を充電する発電機とを備えるハイブリッド車の電池暖機装置において、複数の電池モジュールが並列接続された第１の接続状態と、複数の電池モジュールの少なくとも一つが他の電池モジュールから電気的に切り離された第２の接続状態とを切り換える切換手段と、電池暖機動作時に、切換手段により第２の接続状態に切り換えて他の電池モジュールを発電機により充電させ、充電後に切換手段により第１の接続状態に切り換える制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００４】
上述した公報に開示された電池暖機装置によると、組電池を構成する一部の電池モジュールを充電し、その電池モジュールを充電されなかった電池モジュールを負荷として放電させることにより、放電時の自己発熱によって電池暖機が行なわれる。そのため、従来のような大電流に耐え得る放電用負荷を設ける必要がない。
【特許文献１】特開２００３−３２９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した公報に開示された電池暖機装置によると、エンジンにより発電機を駆動して、電池モジュールを充電させる必要があるため、エンジンが必須の構成要件となる。そのため、エンジンが搭載されない電気自動車あるいはエンジンの始動前のハイブリッド自動車において、蓄電機構の温度を上昇させることができない。
【０００６】
また、負荷を用いて蓄電機構の電力を放電させてジュール熱により温度を上昇させることも考えられるが、蓄電機構の充電量が減少して、燃費が悪化する可能性がある。あるいは、外部の熱源を用いて蓄電機構の温度を上昇させることも考えられるが、外部の熱源による蓄電機構の電力の消費、外部の熱源の搭載スペースの制限、部品点数の増加あるいはコストの上昇という問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、容易な構成で効率良く蓄電機構の温度を上昇させる蓄電機構の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係る蓄電機構の制御装置は、複数の蓄電要素からなる蓄電機構の制御装置である。この制御装置は、蓄電機構の温度を検出するための検出手段と、複数の蓄電要素の接続の態様を切り換えるための切換手段と、検出された温度が予め定められた温度以下であると、複数の蓄電要素を、電位差が生じる予め定められた組合せで区分された２つの蓄電要素群が並列に接続されるように切換手段を制御するための制御手段とを含む。
【０００９】
第１の発明によると、蓄電機構の温度が予め定められた温度以下であるときに、２つの蓄電要素群が並列に接続されると、２つの蓄電要素群間には電位差が生じているため、一方の蓄電要素群においては充電が行なわれ、他方の蓄電要素群においては放電が行なわれる。このとき、充電および放電のいずれの状態にある蓄電要素群においても内部抵抗によるジュール熱が生じて、温度が上昇する。また、蓄電機構の電力は、内部抵抗において生じるジュール熱により消費されるのみである。そのため、負荷あるいは外部の熱源に電力を供給する場合と比較して、蓄電機構の温度を直接的に効率良く上昇させることができる。また、たとえば、リレー等を用いて接続の態様を切り換えることにより２つの蓄電要素群を並列接続に切り換えることができるため、容易な構成により蓄電機構の温度を上昇させることができる。また、新たに外部熱源を設ける必要がないため、搭載スペースの制限、部品点数の増加あるいはコストの上昇を抑制することができる。したがって、容易な構成で効率良く蓄電機構の温度を上昇させる蓄電機構の制御装置を提供することができる。
【００１０】
第２の発明に係る蓄電機構の制御装置は、第１の発明の構成に加えて、複数の蓄電要素のそれぞれの電圧を検出するための手段をさらに含む。制御手段は、検出された電圧のそれぞれに基づいて、複数の蓄電要素間の電位差のいずれかが予め定められた値よりも大きいと、複数の蓄電要素を、予め定められた組合せと異なる組合せで区分された２つの蓄電要素群が並列に接続されるように切換手段を制御するための手段を含む。
【００１１】
第２の発明によると、複数の蓄電要素間の充電量にバラツキが生じると、充電制御の精度が悪化する可能性がある。そのため、蓄電要素間の電位差のいずれかが予め定められた値より大きいと、予め定められた組合せと異なる組合せで区分された２つの蓄電要素群が並列に接続されることにより、２つの蓄電要素群間に生じる電位差により２つの蓄電要素群においては充電または放電が行なわれる。このように異なる組合せで２つの蓄電要素群を並列に接続する切換制御を繰返すことにより、各蓄電要素間の電位差を縮小、すなわち、充電量のバラツキを解消することができる。
【００１２】
第３の発明に係る蓄電機構の制御装置においては、第１または２の発明の構成に加えて、切換手段は、複数の蓄電要素を含む蓄電要素群において、複数の蓄電要素を直列接続の態様に切り換えるための手段を含む。
【００１３】
第３の発明によると、複数の蓄電要素を直列接続の態様に切り換えることにより、他方の蓄電要素群との間で電位差を生じさせることができる。
【００１４】
第４の発明に係る蓄電機構の制御装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、複数の蓄電要素は、略同じ充電容量を有する少なくとも３つの蓄電要素である。
【００１５】
第４の発明によると、略同じ充電容量を有する少なくとも３つの蓄電要素により、２つに区分した蓄電要素群間を並列に接続して、電位差を生じさせることができる。これにより、各蓄電要素群における充電および放電により温度を上昇させることができる。また、並列接続する組合せを変更することにより、各蓄電要素間の電位差のバラツキを解消することができる。
【００１６】
第５の発明に係る蓄電機構の制御装置は、第１〜４のいずれかの発明の構成に加えて、検出された温度が予め定められた温度よりも大きいと、複数の蓄電要素のいずれもが直列に接続されるように切換手段を制御するための手段をさらに含む。
【００１７】
第５の発明によると、検出された温度が予め定められた温度よりも大きいときは、蓄電機構から必要な電力を引き出すことができる。
【００１８】
第６の発明に係る蓄電機構の制御装置においては、第１〜５のいずれかの発明の構成に加えて、蓄電機構は、少なくとも回転電機を駆動源とする車両に搭載され、回転電機に電力を供給する。制御手段は、検出された温度が予め定められた温度以下であることに加えて、回転電機への電力供給が可能な状態への移行指示を受けると、２つの蓄電要素群が並列に接続されるように切換手段を制御するための制御手段とを含む。
【００１９】
第６の発明によると、回転電機への電力供給が可能な状態への移行指示（たとえば、車両起動スイッチのオン信号）を受けると、２つの蓄電要素群が並列に接続されることにより、蓄電機構の温度を上昇させることができる。そのため、蓄電機構から必要な電力を引き出すことができる。
【００２０】
第７の発明に係る蓄電機構の制御装置においては、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、蓄電要素は、複数の二次電池の電池セルが直列に接続される電池モジュールにより構成される。
【００２１】
第７の発明によると、複数の二次電池の電池セルが直列に接続される電池モジュールにより構成される、複数の蓄電要素を２つの蓄電要素群に区分して並列に接続することにより、蓄電機構の温度を上昇させることができる。そのため、蓄電機構から必要な電力を引き出すことができる。
【００２２】
第８の発明に係る蓄電機構の制御装置においては、第１〜６のいずれかの発明の構成に加えて、蓄電要素は、キャパシタにより構成される。
【００２３】
第８の発明によると、キャパシタにより構成される、複数の蓄電要素を２つの蓄電要素群に区分して並列に接続することにより、蓄電機構の温度を上昇させることができる。そのため、蓄電機構から必要な電力を引き出すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２５】
図１に、本実施の形態における複数の蓄電要素から構成される蓄電機構およびその制御装置の構成を示す。本実施の形態において「蓄電機構」は電池パック２００であって、「蓄電要素」は電池モジュール群２０２，２０４，２０６である。
【００２６】
なお、本実施の形態において、蓄電機構は二次電池により構成されるとして説明するが、充放電可能な蓄電機構であれば、特に二次電池に限定されるものではない。たとえば、蓄電機構はキャパシタを蓄電要素として構成されるようにしてもよい。
【００２７】
本実施の形態に係る蓄電機構の制御装置は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００と、電池パック２００と、リレー回路２５０と、電池温度センサ１０２，１０４，１０６と、電圧計１１２，１１４，１１６とを含む。
【００２８】
電池パック２００は車両に搭載される。本実施の形態において車両は少なくとも回転電機（図示せず）を駆動源とする車両であれば、特に限定されるものではなく、たとえば、ハイブリッド自動車であってもよいし、電気自動車であってもよい。
【００２９】
電池パック２００は、３つの電池モジュール群２０２，２０４，２０６から構成される。電池モジュール群２０２，２０４，２０６は、それぞれ複数個の電池モジュールが直列に接続されて構成される電池モジュール集合体である。電池モジュールは、複数の電池セルが直列に接続されて構成される。
【００３０】
本実施の形態において電池セルは、たとえば、ニッケル水素電池等の二次電池であるとして説明するが、リチウムイオン電池等を用いてもよい。また、電池モジュール群２０２，２０４，２０６を構成する電池モジュールの個数については、車両あるいは回転電機の仕様等に基づいて定められるものであって、特に限定されるものではない。たとえば、本実施の形態においては、電池モジュール群２０２，２０４，２０６がそれぞれ略同じ電圧になるように各電池モジュール群２０２，２０４，２０６を構成する電池モジュールの個数が設定される。
【００３１】
なお、本実施の形態においては、電池パック２００が３つの電池モジュール群２０２，２０４，２０６から構成されるものとしたが、少なくとも３つの電池モジュール群から構成されれば、特にこれに限定されるものではない。
【００３２】
電池パック２００には、図１の紙面左側から右側に沿って、電池温度センサ１０２，１０４，１０６が設けられる。電池温度センサ１０２，１０４，１０６が設けられる位置は、電池パック２００内であれば、特に限定されるものではないが、たとえば、実験的に比較的温度の高い部位および比較的温度の低い部位および中間の温度の部位に設ければよい。電池温度センサ１０２，１０４，１０６は、それぞれ検出した電池温度（１）、電池温度（２）および電池温度（３）を示す信号をＥＣＵ１００に送信する。
【００３３】
また、本実施の形態においては、電池パック２００において３箇所に設けられた電池温度センサ１０２，１０４，１０６により電池パック２００の温度を検出するとしたが、特に３箇所に限定されるものではなく、たとえば、電池パック２００において１箇所の温度を検出するようにしてもよい。
【００３４】
電池モジュール群２０２，２０４，２０６には、それぞれ電圧を検出する電圧計１１２，１１４，１１６が設けられる。電圧計１１２，１１４，１１６は、電池モジュール群２０２の電圧値（１）、電池モジュール群２０４の電圧値（２）および電池モジュール群２０６の電圧値（３）を検出する。電圧計１１２，１１４，１１６は、それぞれ検出した電圧値（１）〜（３）を示す信号をＥＣＵ１００に送信する。なお、本実施の形態において、各電池モジュール群のそれぞれに電圧計を設ける構成としたが、特にこのような構成に限定されるものではなく、１つの電圧計を用いてリレー等により回路を切り換えるなどして、電池モジュール群２０２，２０４，２０６の電圧を検出するようにしてもよい。
【００３５】
さらに、電池パック２００には、リレー回路２５０が設けられる。リレー回路２５０は、電池モジュール群２０２，２０４，２０６の接続の態様を切り換えるための「切換手段」である。リレー回路２５０は、回路上に設けられる複数のリレーにより実現される。
【００３６】
本実施の形態において、リレー回路２５０は、電池モジュール群２０２，２０４，２０６を、電位差が生じる予め定められた組合せで２つに区分して、区分されたモジュール群を並列に接続するようにリレーを切り換える。
【００３７】
また、リレー回路２５０は、電池パック２００の電力が回転電機に供給される状態において、電池モジュール群２０２，２０４，２０６が直列に接続されるようにリレーを切り換える。
【００３８】
本発明は、ＥＣＵ１００が電池パック２００の電池温度が予め定められた温度以下であると、予め定められた組合せで２つに区分されたモジュール群が並列に接続されるようにリレー回路２５０を制御する点に特徴を有する。さらに、ＥＣＵ１００は、電圧値（１）〜（３）における電位差のいずれかが予め定められた値より大きいと、前述の組合せと異なる組合せで２つに区分されたモジュール群が並列に接続されるようにリレー回路２５０を制御する。
【００３９】
具体的には、ＥＣＵ１００は、電池温度センサ１０２，１０４，１０６から受信する電池温度（１）〜（３）を示す信号に基づいて、リレー回路２５０に対して切換信号を送信する。リレー回路２５０は、受信した切換信号に基づいて、予め定められた組合せで区分された２つのモジュール群が並列接続となるようにリレーを切り換える。
【００４０】
さらに、ＥＣＵ１００は、電圧計１１２，１１４，１１６から受信する電圧値（１）〜（３）を示す信号に基づいて、リレー回路２５０に対して切換信号を送信する。リレー回路２５０は、受信した切換信号に基づいて、変更した組合せで区分された２つのモジュール群が並列接続となるようにリレーを切り換える。
【００４１】
本実施の形態において、車両の起動時に２つに区分されたモジュール群間において電位差が生じる組合せとして、組合せ（１）〜（３）が予め設定される。
【００４２】
組合せ（１）は、図２に示すように、電池モジュール群２０２，２０４と電池モジュール群２０６とに区分する組合せである。リレー回路２５０におけるリレーの切換により、電池モジュール群２０２，２０４は直列に接続され、電池モジュール群２０２，２０４と電池モジュール群２０６とは並列に接続される。
【００４３】
組合せ（２）は、図３に示すように、電池モジュール群２０２と電池モジュール群２０４，２０６とに区分する組合せである。リレー回路２５０におけるリレーの切換により電池モジュール群２０４，２０６は直列に接続され、電池モジュール群２０２と電池モジュール群２０４，２０６とは並列に接続される。
【００４４】
組合せ（３）は、図４に示すように、電池モジュール群２０２，２０６と電池モジュール群２０４とに区分する組合せである。リレー回路２５０におけるリレーの切換により電池モジュール群２０２，２０６は直列に接続され、電池モジュール群２０２，２０６と電池モジュール群２０４とは並列に接続される。
【００４５】
リレー回路２５０は、ＥＣＵ１００からの切換信号に基づいて、電池モジュール群２０２，２０４，２０６をすべて直列に接続するようにリレーを切り換えたり、組合せ（１）〜（３）のいずれかの接続の態様になるようにリレーを切り換えたりする。
【００４６】
車両起動スイッチ１０８は、回転電機への電力供給が可能な状態への移行するためのスイッチである。車両起動スイッチ１０８がオンされると、オン信号がＥＣＵ１００に入力される。ＥＣＵ１００は、オン信号を受信すると、回転電機と電池パック２００との間に設けられたリレーを導通状態に制御するなどして、車両の状態が回転電機に電池パック２００の電力の供給が可能な状態に移行する。
【００４７】
図５に、本実施の形態に係る蓄電機構の制御装置であるＥＣＵ１００の機能ブロック図を示す。
【００４８】
ＥＣＵ１００は、入力インターフェース（以下、入力Ｉ／Ｆと記載する）３００と、演算処理部４００と、記憶部５００と、出力インターフェース（以下、出力Ｉ／Ｆと記載する）６００とを含む。
【００４９】
入力Ｉ／Ｆ３００は、車両起動スイッチ１０８からの起動スイッチオン信号と、電池温度センサ１０２，１０４，１０６からの電池温度（１）〜（３）を示す信号と、電圧計１１２，１１４，１１６からの電圧値（１）〜（３）を示す信号とを受信して、演算処理部４００に送信する。
【００５０】
演算処理部４００は、車両起動判定部４０２と、温度判定部４０４と、電位差判定部４０６と、リレー制御部（１）４０８と、終了判定部４１０と、リレー制御部（２）４１２とを含む。
【００５１】
車両起動判定部４０２は、車両起動スイッチ１０８がオンされたか否かを判定する。車両起動判定部４０２は、車両起動スイッチ１０８からオン信号を受信すると、車両起動スイッチ１０８がオンされたことを判定する。なお、車両起動判定部４０２は、たとえば、車両起動スイッチ１０８がオンされたことを判定すると、起動判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００５２】
温度判定部４０４は、電池温度（１）〜（３）のうちの少なくともいずれか一つの温度が予め定められた温度以下であるか否かを判定する。「予め定められた温度」は、蓄電機構から必要な電力を十分に引き出せなくなる温度であれば、特に限定されるものではなく、たとえば、実験等により適用される。また、「予め定められた温度」は、電池温度センサの位置に対応させて個別に設定されるようにしてもよい。なお、温度判定部４０４は、たとえば、電池温度（１）〜（３）のうちの少なくともいずれか一つの温度が予め定められた温度以下であると、温度判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００５３】
電位差判定部４０６は、電圧値（１）〜（３）における各電位差が予め定められた値以下であるか否かを判定する。「予め定められた値」は、電池モジュール群２０２，２０４，２０６の充電量にバラツキが生じていると判断できる電位差であれば、特に限定されるものではなく、実験等により適合されるものである。
【００５４】
電位差判定部４０６は、電圧値（１）と電圧値（２）との電位差（１）、電圧値（２）と電圧値（３）との電位差（２）および電圧値（１）と電圧値（３）との電位差（３）をそれぞれ算出して、算出された電位差（１）〜（３）がいずれも予め定められた値以下であるか否かを判定する。
【００５５】
なお、電位差判定部４０６は、電位差（１）〜（３）のいずれもが予め定められた値以下であると、電位差判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００５６】
リレー制御部（１）４０８は、車両起動スイッチ１０８がオンされたことに加えて、電池温度（１）〜（３）のうちの少なくともいずれか一つの温度が予め定められた温度よりも低いと判定されると、組合せ（１）〜（３）のうちのいずれか１つ組合せの接続の態様になるようにリレーを切り換える切換信号を生成する。
【００５７】
また、リレー制御部（１）４０８は、電位差（１）〜（３）のうちのいずれかが予め定められた値よりも大きいことが判定され、組合せ（１）〜（３）のうちのいずれかの接続の態様に切り換えられている場合には、切り換えられていた組合せ以外の組合せの接続の態様になるように切換信号を生成する。なお、リレー制御部（１）４０８は、電位差が予め定められた値以下になるまで、計算サイクル毎に複数の予め定められた組合せのうちの制御が開始されてから選択されていない組合せの接続の態様になるように切換信号を生成するようにしてもよい。
【００５８】
リレー制御部（１）４０８は、生成した切換信号を、出力Ｉ／Ｆ６００を経由してリレー回路２５０に送信する。
【００５９】
なお、リレー制御部（１）４０８は、たとえば、起動判定フラグおよび温度判定フラグがオフになると、切換信号をリレー回路２５０に送信するようにしてもよいし、電位差判定フラグがオンになると、切換信号をリレー回路２５０に送信するようにしてもよい。
【００６０】
終了判定部４１０は、電池温度（１）〜（３）に基づいて、電池温度の上昇制御を終了するか否かを判定する。具体的には、終了判定部４１０は、電池温度（１）〜（３）のいずれもが予め定められた温度よりも大きいと、電池温度の上昇制御を終了する。なお、終了判定部４１０は、たとえば、電池温度の上昇制御の終了を判定すると、終了判定フラグをオンするようにしてもよい。なお、予め定められた温度は、前述の温度判定部４０４にて用いられた「予め定められた温度」と同じ温度であってもよいし、異なる温度であってもよい。
【００６１】
リレー制御部（２）４１２は、電池温度の上昇制御の終了が判定されると、電池モジュール群２０２，２０４，２０６が直列に接続されるようにリレーを切り換える切換信号を生成する。リレー制御部（２）は、生成した切換信号を、出力Ｉ／Ｆ６００を経由してリレー回路２５０に送信する。なお、リレー制御部（２）４１２は、終了判定フラグがオンであると、切換信号をリレー回路２５０に送信するようにしてもよい。
【００６２】
本実施の形態において、車両起動判定部４０２と、温度判定部４０４と、電位差判定部４０６と、リレー制御部（１）４０８と、終了判定部４１０と、リレー制御部（２）４１２とは、いずれも演算処理部４００であるＣＰＵ（Central Processing Unit）が記憶部５００に記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【００６３】
記憶部５００には、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部４００からデータが読み出されたり、格納されたりする。
【００６４】
以下、図６を参照して、本実施の形態に係る蓄電機構の制御装置に含まれるＥＣＵ１００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００６５】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ１００は、車両起動スイッチ１０８がオンされたか否かを判定する。車両起動スイッチ１０８がオンされたことを判定すると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。
【００６６】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１００は、電池温度（１）〜（３）を計測する。具体的には、ＥＣＵ１００は、電池温度センサ１０２，１０４，１０６において検出される電池温度（１）〜（３）を示す信号を受信する。
【００６７】
Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１００は、受信された電池温度（１）〜（３）のいずれかが予め定められた温度以下であるか否かを判定する。電池温度（１）〜（３）のいずれかが予め定められた温度以下であると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。もしそうでないと（Ｓ１０４にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００６８】
Ｓ１０６にて、ＥＣＵ１００は、リレー切換制御を実施する。すなわち、ＥＣＵ１００は、リレー回路２５０を組合せ（１）〜（３）のうちのいずれかの接続の態様に切り換えるように制御する。なお、ＥＣＵ１００は、接続の態様が組合せ（１）〜（３）のいずれかに切り換えられている場合は、切り換えられている組合せ以外の組合せの接続の態様に切り換える。
【００６９】
Ｓ１０８にて、ＥＣＵ１００は、電池充放電処理を実施する。たとえば、ＥＣＵ１００は、リレー回路２５０が切り換えられてから予め定められた時間が経過すると、少なくとも充電側（電圧の低い側）のモジュール群と放電側（電圧の高い側）のモジュール群との接続を遮断するようにしてもよい。あるいは、ＥＣＵ１００は、電圧値（１）〜（３）のうちの放電側の電圧値が予め定められた値以下になると、充電側のモジュール群と放電側のモジュール群との接続を遮断するようにしてもよい。あるいは、ＥＣＵ１００は、充電側の電圧値が予め定められた値以上になると、充電側のモジュール群と放電側のモジュール群との接続を遮断するようにしてもよい。
【００７０】
Ｓ１１０にて、ＥＣＵ１００は、電位差（１）〜（３）がいずれも予め定められた値以下であるか否かを判定する。電位差（１）〜（３）がいずれも予め定められた値以下であると（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。もしそうでないと（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１０６に戻される。
【００７１】
Ｓ１１２にて、ＥＣＵ１００は、電池温度（１）〜（３）のいずれもが予め定められた温度よりも大きいか否かを判定する。電池温度（１）〜（３）のいずれもが予め定められた温度よりも大きいと（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１４に移される。もしそうでないと（Ｓ１１２にてＮＯ）、処理はＳ１０６に戻される。
【００７２】
Ｓ１１４にて、ＥＣＵ１００は、電池モジュール群２０２，２０４，２０６がすべて直列に接続されるようにリレー回路２５０を制御する。
【００７３】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る蓄電機構の制御装置に含まれるＥＣＵ１００の動作について説明する。
【００７４】
車両が、たとえば、寒冷地において停車している状態を想定する。運転者が車両を走行させようと、車両起動スイッチ１０８をオンすると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、電池温度（１）〜（３）の計測が開始される（Ｓ１０２）。計測された電池温度（１）〜（３）のいずれかが予め定められた温度以下であると（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、組合せ（１）〜（３）のうちのいずれか一つの組合せの接続の態様になるようにリレー回路２５０が切り換えられる（Ｓ１０６）。以下、たとえば、組合せ（１）の接続の態様になるようにリレー回路２５０が切り換えられるとして説明する。
【００７５】
このとき、図２に示すように、電池モジュール群２０２，２０４とが直列に接続された状態となり、電池モジュール群２０２，２０４と電池モジュール群２０６とが並列に接続された状態となる。電池モジュール群２０２，２０４が直列に接続されるため、電池モジュール群２  ０６に対して電圧値が高くなる。そのため、電池モジュール群２０２，２０４においては放電されることとなり、電池モジュール群２０６においては充電されることとなる（Ｓ１０８）。
【００７６】
このとき、放電により電池モジュール群２０２，２０４においては、内部抵抗によりジュール熱が生じる。これにより、電池モジュール群２０２，２０４の温度が上昇する。また、電池モジュール群２０２，２０４においては放電により電圧値が低下する。
【００７７】
また、充電により電池モジュール群２０６においては、内部抵抗によりジュール熱が生じる。これにより、電池モジュール群２０６の温度が上昇する。電池モジュール群２０６においては充電により電圧値が上昇する。
【００７８】
電池モジュール群２０２，２０４の電圧値が低下し、電池モジュール群２０６においては電圧値が上昇するため、電位差（２）または（３）が予め定められた電位差以上となり（Ｓ１１０にてＮＯ）、組合せ（２）または（３）の接続の態様になるようにリレー回路２５０が切り換えられる（Ｓ１０６）。以下、たとえば、組合せ（２）の接続の態様になるようにリレー回路２５０が切り換えられるとして説明する。
【００７９】
このとき、図３に示すように、電池モジュール群２０４，２０６とが直列に接続された状態となり、電池モジュール群２０２と電池モジュール群２０４，２０６とが並列に接続された状態となる。電池モジュール群２０４，２０６が直列に接続されるため、電池モジュール群２０２に対して電圧値が高くなる。そのため、電池モジュール群２０４，２０６においては放電されることとなり、電池モジュール群２０２においては充電されることとなる（Ｓ１０８）。
【００８０】
このとき、放電により電池モジュール群２０４，２０６においては、内部抵抗によりジュール熱が生じる。これにより、電池モジュール群２０４，２０６の温度が上昇する。また、電池モジュール群２０４，２０６においては放電により電圧値が低下する。
【００８１】
また、充電により電池モジュール群２０２においては、内部抵抗によりジュール熱が生じる。これにより、電池モジュール群２０２の温度が上昇する。電池モジュール群２０２においては充電により電圧値が上昇する。
【００８２】
電池モジュール群２０４，２０６の電圧値が低下し、電池モジュール群２０２においては電圧値が上昇するため、電位差（１）または（２）が予め定められた電位差以上となり（Ｓ１１０にてＮＯ）、組合せ（１）または（３）の接続の態様になるようにリレー回路２５０が切り換えられる（Ｓ１０６）。以下、たとえば、組合せ（３）の接続の態様になるようにリレー回路２５０が切り換えられるとして説明する。
【００８３】
このとき、図４に示すように、電池モジュール群２０２，２０６とが直列に接続された状態となり、電池モジュール群２０２，２０６と電池モジュール群２０４とが並列に接続された状態となる。電池モジュール群２０２，２０６が直列に接続されるため、電池モジュール群２０２に対して電圧値が高くなる。そのため、電池モジュール群２０２，２０６においては放電されることとなり、電池モジュール群２０２においては充電されることとなる（Ｓ１０８）。
【００８４】
このとき、放電により電池モジュール群２０２，２０６においては、内部抵抗によりジュール熱が生じる。これにより、電池モジュール群２０２，２０６の温度が上昇する。また、電池モジュール群２０２，２０６においては放電により電圧値が低下する。
【００８５】
また、充電により電池モジュール群２０４においては、内部抵抗によりジュール熱が生じる。これにより、電池モジュール群２０４の温度が上昇する。電池モジュール群２０４においては充電により電圧値が上昇する。
【００８６】
電池モジュール群２０２，２０４，２０６のそれぞれにおいて、充電および放電が行なわれることとなり、電位差（１）〜（３）がいずれも予め定められた電位差よりも低く（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、電池温度（１）〜（３）のいずれもが予め定められた温度以上であると（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、電池モジュール群２０２，２０４，２０６がすべて直列に接続されるようにリレー回路２５０が切り換えられる（Ｓ１１４）。電池温度（１）〜（３）がいずれも予め定められた温度以上であるため、直列接続された電池パック２００から必要な電力を引き出すことが可能となる。
【００８７】
以上のようにして、本実施の形態に係る蓄電機構の制御装置によると、電池パックの温度が予め定められた温度よりも低いときに、２つに区分されたモジュール群が並列に接続される。２つのモジュール群間には電位差が生じるため、一方のモジュール群においては充電が行なわれ、他方のモジュール群においては放電が行なわれる。このとき、充電および放電のいずれの状態にある電池モジュール群においても内部抵抗によるジュール熱が生じて、温度が上昇する。また、電池パックの電力は、内部抵抗において生じるジュール熱により消費されるのみである。そのため、負荷あるいは外部の熱源に電力を供給する場合と比較して、電池パックの温度を直接的に効率良く上昇させることができる。
【００８８】
また、リレー等を用いて接続の態様を切り換えることにより、２つのモジュール群を並列接続に切り換えることができるため、容易な構成により電池パックの温度を上昇させることができる。
【００８９】
また、新たに外部熱源を設ける必要がないため、搭載スペースの制限、部品点数の増加あるいはコストの上昇を抑制することができる。したがって、容易な構成で効率良く蓄電機構の温度を上昇させる蓄電機構の制御装置を提供することができる。
【００９０】
複数の電池モジュール群間の充電量にバラツキが生じると、充電制御の精度が悪化する可能性がある。そのため、電池モジュール群間の電位差のいずれかが予め定められた値より大きいと、予め定められた組合せと異なる組合せで区分された２つのモジュール群が並列に接続されることにより、２つのモジュール群間に生じる電位差により２つのモジュール群において充電または放電が行なわれる。このように異なる組合せで２つのモジュール群を並列に接続する切換制御を繰返すことにより、各電池モジュール群間の電位差を縮小、すなわち、充電量のバラツキを解消することができる。
【００９１】
また、車両起動スイッチのオンにより、回転電機への電力供給が可能な状態になると、予め定められた組合せで並列に接続されることにより、各電池モジュール群の温度が上昇するため、電池パックから必要な電力を十分に引き出すことができる。そのため、ハイブリッド車両あるいは電気自動車のように、出力の大きな回転電機を用いて車両を駆動あるいはエンジンを始動させる場合に、低温時における回転電機の出力不足を解消することができる。
【００９２】
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て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】
【００９３】
【図１】本実施の形態に係る蓄電機構の制御装置の構成を示す図である。
【図２】複数の電池モジュール群の組合せの接続の態様を示す図（その１）である。
【図３】複数の電池モジュール群の組合せの接続の態様を示す図（その２）である。
【図４】複数の電池モジュール群の組合せの接続の態様を示す図（その３）である。
【図５】本実施の形態に係る蓄電機構の制御装置に含まれるＥＣＵの機能ブロック図である。
【図６】本実施の形態に係る蓄電機構の制御装置に含まれるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９４】
１００  ＥＣＵ、１０２，１０４，１０６  電池温度センサ、１０８  車両起動スイッチ、１１２，１１４，１１６  電圧計、２００  電池パック、２０２，２０４，２０６  電池モジュール群、２５０  リレー回路、３００  入力Ｉ／Ｆ、４００  演算処理部、４０２  車両起動判定部、４０４  温度判定部、４０６  電位差判定部、４０８  リレー制御部（１）、４１０  終了判定部、４１２  リレー制御部、５００  記憶部、６００  出力Ｉ／Ｆ。
【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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