(57)【要約】【課題】充電時の充電電流値の大きさに応じてバッテリ用冷却装置の駆動を制御して電池性能を適切に保つことができるバッテリ冷却制御装置の提供。【解決手段】電動モータ２は力行時には主バッテリ８の放電電力により駆動される。一方、減速時や制動時には、電動モータ２により回生発電が行われ、発電された回生電力により主バッテリ８が充電される。主バッテリ８は冷却ファン２３の冷却風により冷却される。主バッテリ８を回生充電する際には、充電電流に応じて冷却ファン駆動のファンデューティ（冷却ファン風量）を変化させる。具体的には、副反応による発熱が生じる程に充電電流値が大きい場合には、充電電流値が小さい場合よりも大きなファンデューティで主バッテリ８を冷却する。【選択図】        図１
2005063682.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続されたエネルギー変換装置への放電および前記エネルギー変換装置による充電が行われるバッテリを冷却する冷却装置と、
前記バッテリの充電電流値を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段で検出された充電電流値が、前記バッテリの充電効率が所定値となる所定充電電流値を超えたときに前記冷却装置による前記バッテリの冷却を行わせる制御手段とを備えたことを特徴とするバッテリ冷却制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のバッテリ冷却制御装置において、
前記バッテリの温度を検出する温度検出手段を備え、
前記制御手段は、前記電流検出手段で検出された充電電流値と前記温度検出手段で検出されたバッテリ温度とに基づいて、前記冷却装置による前記バッテリの冷却を行わせることを特徴とするバッテリ冷却制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のバッテリ冷却制御装置において、
前記制御手段は、前記温度検出手段で検出されたバッテリ温度が所定値を超える場合には、前記充電電流値の大きさに関わらず前記冷却装置による前記バッテリの冷却を行わせることを特徴とするバッテリ冷却制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のバッテリ冷却制御装置において、
前記バッテリの受け入れ可能電力である充電可能電力を演算する充電可能電力演算手段と、
前記エネルギー変換装置による充電時の最大発電電力を演算する発電電力演算手段とを備え、
前記制御手段は、前記発電電力演算手段で演算された最大発電電力が前記充電可能電力演算手段で演算された充電可能電力よりも大きい場合には、前記発電電力から前記充電可能電力を差し引いた余剰電力で前記冷却装置を駆動させることを特徴とするバッテリ冷却制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のバッテリ冷却制御装置において、
前記制御手段は、前記充電電流値が大きいほど前記冷却装置の冷却能力が大きくなるように制御することを特徴とするバッテリ冷却制御装置。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれかに記載のバッテリ冷却制御装置において、
前記制御手段は、前記充電電流値が同一の場合には、前記バッテリ温度が大きいほど前記冷却装置の冷却能力が大きくなるように制御することを特徴とするバッテリ冷却制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車やハイブリッド電気自動車などの電気車に搭載されたバッテリのように、走行用モータなどの負荷との間で充放電を行うバッテリ冷却制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電気モータの駆動力によって走行する電気自動車やエンジンとモータの両方の駆動力を使用するハイブリッド電気自動車が普及しつつある。バッテリは充放電時に発熱するが、バッテリ温度が上昇すると電池性能が低下するばかりでなく寿命も著しく低下するため、バッテリ冷却用の冷却ファンを備えたものがある。そのような冷却ファンを備えたものでは、バッテリ温度やバッテリ収容空間の温度に基づいて冷却ファンを駆動させ、バッテリ温度を所定温度範囲に維持させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３０６７２２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バッテリを大電流で充電した場合には、ジュール熱に加えてガス吸収反応などの副反応による発熱が生じやすい。ところが、上述したようなバッテリ温度に基づいて冷却ファンを制御する場合には、大電流充電開始時のバッテリ温度が低いと冷却ファンが停止しているため、バッテリ温度が急激に上昇して発電効率が急激に悪化する。そのため、大電流充電では充電効率が悪化した状態で充電が行われ、回生電力が有効に利用されていなかった。
【０００５】
本発明は、充電時の充電電流値の大きさに応じてバッテリ用冷却装置の駆動を制御することにより、電池性能を適切に保つことができるバッテリ冷却制御装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、バッテリはそれに接続されたエネルギー変換装置への放電や、エネルギー変換装置による充電が行われ、そのバッテリは冷却装置により冷却される。そして、電流検出手段で検出されたバッテリの充電電流値が、バッテリの充電効率が所定値となる所定充電電流値を超えたときに、制御装置は冷却装置によるバッテリの冷却を行わせることを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、バッテリの充電電流値が、バッテリの充電効率が所定値となる所定充電電流値を超えたときに冷却装置でバッテリを冷却するようにしたので、副反応による発熱の生じる大充電電流の場合でも、バッテリ温度を従来より低く抑えることができる。その結果、充電効率の低下が防止され、効率よく回生充電が行われて回生電力の有効利用を図ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。
−第１の実施の形態−
図１は本発明によるバッテリ冷却制御装置の第１の実施の形態を説明する図である。本発明のバッテリ冷却制御装置をハイブリッド自動車のバッテリ冷却に適用した場合の、概略構成を示すブロック図である。図１に示すハイブリッド自動車はパラレル方式とシリーズ方式とを組み合わせたものであり、駆動源としてエンジン１と電動モータ２とを備えている。エンジン１は動力分割機構３を介して減速機５および発電機４と接続され、エンジン１の駆動力は動力分割機構３によって車輪６の駆動力と発電機４の駆動力とに分割される。
【０００９】
電動モータ２はインバータ７を介して主バッテリ８と接続されている。モータ走行時には主バッテリ８から電動モータ２に電力が供給され、制動時には電動モータ２を回生発電させ、その回生電力により主バッテリ８を充電する。車両コントローラ（ＨＣＭ）９は、アクセルセンサ１０で検出されたアクセルペダル踏み込み量、ブレーキセンサ１１で検出されたブレーキペダル踏み込み量、車速センサ１２で検出された車両の走行速度等に基づいて、エンジンコントローラ（Ｅ／Ｃ）１３，モータコントローラ１４，バッテリコントローラ１５およびブレーキコントローラ１６を制御し、車両の駆動力と制動力とを制御する。
【００１０】
ブレーキコントローラ１６は、車両コントローラ９からの指令信号に基づいて油圧源１７を制御して、車輪６に設けられた油圧ブレーキ（不図示）による制動力を調整する。エンジンコントローラ（Ｅ／Ｃ）１３は、車両コントローラ９から送信されるエンジン１の始動／停止信号に基づいてエンジン１の始動・停止制御を行うとともに、エンジントルクが車両コントローラ９からのトルク指令値に一致するように不図示のスロットルバルブ開閉装置、燃料噴射装置および点火時期制御装置を制御する。
【００１１】
モータコントローラ１４は、車両コントローラ９から送信される電動モータ２の駆動（力行）指令および回生制動（発電制動）指令と回転速度指令とに基づいて、インバータ７を制御して電動モータ２の回転速度およびトルクを調整する。バッテリコントローラ１５は、車両コントローラ９からの指令信号、電圧センサ１８で検出されたバッテリ電圧、電流センサ１９で検出された充放電電流、温度センサ２０で検出されたバッテリ温度などに基づいて、主バッテリ８の充放電制御および充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）の演算を行う。
【００１２】
補記用バッテリ２１はエアコンやオーディオや等の補機２２や主バッテリ用冷却ファン２３を駆動するためのバッテリであり、例えば１２Ｖのバッテリが用いられる。ＤＣ／ＤＣコンバータ２４は主バッテリ１の高電圧の電力を１２Ｖの電力に変換し、変換された電力は補記用バッテリ２１に供給される。冷却ファン２３は、主バッテリ８が収納されているバッテリ室２５の冷却風出口２５ａ付近に設けられている。冷却ファン２３を駆動すると、冷却風がバッテリ室２５の冷却風取り入れ口２５ｂから強制的の取り込まれ、主バッテリ８から熱を奪った後に冷却風出口２５ａから排出される。なお、冷却ファン２３の駆動制御は、車両コントローラ９によって行われる。
【００１３】
図１に示したハイブリッド自動車では、発進時や、ごく低速で走行する場合には、主バッテリ８の電力で電動モータ２を駆動して走行する。通常走行時には、エンジン動力を動力分割機構３で２経路に分割し、分割された動力の一方は車輪５を直接駆動する。他方は発電機４を駆動して発電し、その電力で電動モータ２を駆動して走行駆動力をアシストする。より大きな駆動力を必要とする全開加速時には、主バッテリ８からも電動モータ２に電力が供給される。
【００１４】
このような力行時には、前述したようにアクセル操作量、ブレーキ操作量、車速に基づいて車両の駆動力を決定する。また、演算されたバッテリ１のＳＯＣに基づいて発電の必要があるか否かを決定し、上述した駆動力および発電の必要性などの情報に基づいてエンジン１、電動モータ２、発電機４の発生するトルクを演算し、エンジン１、電動モータ２および発電機４を制御する。例えば、主バッテリ８のＳＯＣが小さくなりすぎた場合には、エンジン１の動力で発電機４を駆動して主バッテリ８を充電する。
【００１５】
制動時および減速時には、車輪５の駆動力によって電動モータ２を駆動し、電動モータ２を発電機として動作させて回生発電を行う。そして、その回生電力で主バッテリ８を充電する。その際、車両の回生制動力を考慮したうえでエンジン１，電動モータ２，発電機４を制御するとともに、要求制動力から主バッテリ８の最大充電可能電力に相当する回生制動力を減じた制動力を、エンジンブレーキまたは油圧ブレーキで発生させる。
【００１６】
《冷却ファン駆動制御の説明》
次に、図２のフローチャートを参照して、第１の実施の形態における冷却ファン２３の駆動動作について説明する。図２は車両コントローラ９によって実行される処理を示したものであり、図２の一連の処理は車両のイグニッションスイッチがオンされると実行され、イグニッションスイッチがオフされるまで所定の時間間隔で繰り返し実行される。
【００１７】
ステップＳ１０では、バッテリ８に設けられた温度センサ２０によりバッテリ温度Ｔを検出する。ステップＳ２０では、予め決められた設定温度Ｔ１と検出されたバッテリ温度Ｔとを比較し、バッテリ温度Ｔが設定温度Ｔ１よりも大きいか否かを判定する。
【００１８】
図３はバッテリの充電効率の温度変化の一例を示したものであり、バッテリ温度が上昇するにつれて受電効率は低下する。図３に示す例では３５℃までは直線的に緩やかに変化しているが、３５℃を越えると充電効率が急激に低下している。そのため、本実施の形態では、設定温度Ｔ１（例えば、３５℃）を設定して、バッテリ温度Ｔが設定温度Ｔ１を越えたら、主バッテリ８を冷却ファン２３を用いてファン冷却する。なお、放電の際にもバッテリ温度Ｔは上昇するので、図２のフローチャートでは充電の場合および放電の場合の両方を含めて考えている。
【００１９】
ステップＳ２０においてＴ＞Ｔ１と判定されるとステップＳ３０に進み、Ｔ≦Ｔ１と判定されるとステップＳ４０へ進む。ステップＳ３０では、冷却ファン２３により主バッテリ８を冷却する。その場合、バッテリ温度Ｔに応じて冷却ファンデューティ（冷却ファン風量）を設定する。
【００２０】
図４は冷却ファンデューティ設定の一例を示す図であり、縦軸はファンデューティ（％）、横軸はバッテリ温度Ｔ（℃）を表している。図４ではＴ１＝３５℃とし、バッテリ温度Ｔの増加に対してファンデューティを階段状に増加させている。この制御例では、バッテリ温度Ｔが３５℃以下の場合には冷却ファン２３を停止（デューティ０％）させ、Ｔ１＝３５℃を超えたならばデューティを３３％に切り換える。同様にバッテリ温度Ｔが４５℃を超えたならばデューティを３５％から６７％に切り換え、５５℃を超えたならばデューティを６７％から１００％に切り換える。Ｔ＞５５℃ではデューティ＝１００％とする。なお、いったん閾値（３５℃、４５℃、５０℃）を超えたら、数〜数十秒の間はそのファンデューティに固定される。
【００２１】
ステップＳ２０でＴ≦Ｔ１と判定されてステップＳ４０に進んだ場合には、ステップＳ４０においてバッテリ温度Ｔが第２の設定温度Ｔ２よりも大きいか否かを判定する。設定温度Ｔ２はＴ２＜Ｔ１のように設定されており、ステップＳ４０でＴ≦Ｔ２と判定されるとステップＳ８０に進んで冷却ファン２３を停止するファン非作動状態とする。一方、ステップＳ４０でＴ＞Ｔ２と判定されるとステップＳ５０に進んで電流センサ１９により主バッテリ８の充放電電流Ｉを検出する。
【００２２】
ステップＳ６０ではステップＳ５０で検出された充放電電流Ｉが所定値Ｉ０よりも高いか否かを判定する。図５は充電電流とバッテリの充電効率との関係を示す図であり、充電電流が高くなるにつれて充電効率が低下する。図５に示す例では、Ｉ充電電流が１０Ａより小さい領域では充電効率はほとんど変化せずほぼ１００％となっているが、１０Ａを超えると低下が著しくなり充電電流＝１００Ａでは充電効率＝６０％まで低下する。
【００２３】
このように主バッテリの充電効率が低くなると、ジュール熱による発熱に加えてバッテリの化学反応に起因する発熱が余分に発生することになる。ＮｉＭＨ電池の場合、化学反応は充電時には発熱反応で、放電時には吸熱反応となる。また、正極から発生する酸素ガスを負極で消費する際にも発熱する。そのため、充電電流が大きい場合はバッテリ温度Ｔが上昇しやすく、その結果、充電効率がますます低下することになる。
【００２４】
そこで、ステップＳ６０において電流センサ１９で検出される電流ＩがＩ＞Ｉ０＞０と判定された場合には、ステップＳ７０に進んで、電流Ｉを考慮したファン冷却が行われる。一方、ステップＳ６０でＩ≦Ｉ０と判定された場合には、電流Ｉによる充電効率低下はほとんどなく化学反応に起因する余分な発熱を考慮する必要がないので、ステップＳ８０へ進んでファン非作動状態とする。なお、図５のような関係がある場合、所定値Ｉ０としては例えば１０Ａに設定する。
【００２５】
図６および７は、ステップＳ７０における冷却ファンの動作例を示す図であり、横軸は充電電流Ｉで、縦軸はファンデューティである。図６に示す例では、電流値Ｉ０＝１０ＡおよびＩ２＝１００Ａの間ではファンデューティを０％から１００％まで直線的に増加させて、充電電流Ｉが高いほど冷却風量を大きくして冷却能力を増加させるようにしている。そして、Ｉ≦Ｉ０＝１０Ａの領域ではファンデューティを０％とし、Ｉ＞Ｉ２＝１００Ａの領域ではファンデューティを１００％とする。
【００２６】
図７に示す例では、充電電流Ｉの増加に従ってファンデューティを階段状に増加させるようにしている。すなわち、Ｉ１（＝６０Ａ）≧Ｉ＞Ｉ０ではファンデューティ＝３３％とし、Ｉ２≧Ｉ＞Ｉ１ではファンデューティ＝６７％とし、Ｉ＞Ｉ２ではファンデューティを１００％としている。この場合も、Ｉ≦１０Ａの領域ではファンデューティを０％とする。なお、図６，７の場合も、図４の場合に説明したように、いったん閾値（Ｉ０，Ｉ１，Ｉ２）を超えたら、数〜数十秒の間はそのファンデューティに固定される。
【００２７】
上述したステップＳ３０，Ｓ７０，Ｓ８０の処理が終了すると図２に示したフローチャートの一連の処理が終了し、所定時間の後に再び図２のフローチャートが実行される。以後、イグニッションスイッチがオフされるまで図２に示した一連処理が繰り返し実行される。図８は上述した冷却ファン動作・非動作パターンを図示したものであり、縦軸は充放電の際の電流値を、横軸はバッテリ温度Ｔを表している。
【００２８】
斜線を施した領域がファン駆動制御が行われる動作領域を表し、その他の領域が非動作領域である。バッテリ温度ＴがＴ＞Ｔ１の領域では、電流Ｉの大きさに関係なくファン駆動制御を行う。一方、バッテリ温度ＴがＴ２＜Ｔ≦Ｔ１の領域では、Ｉ＞Ｉ０の場合にファン駆動制御が行われる。バッテリ温度ＴがＴ２以下の場合には、電流Ｉに関係なく冷却ファン２３は非動作とされる。
【００２９】
図９は、上述した冷却ファン駆動制御を行った場合のバッテリ温度変化（破線Ｌ１）と、図６，７に示すような電流Ｉに応じたファンデューティの制御を行わなかった場合のバッテリ温度変化（実線Ｌ２）とを示す図である。図から明らかなように、本実施の形態ではバッテリ温度Ｔの上昇を３５℃程度に抑えられているが、ファンデューティの制御を行わなかった場合には４５℃にまで達する。
【００３０】
第１の実施の形態では、副反応による発熱の生じる大充電電流の場合にファンデューティを大きくするようなファン制御を行うことにより、大充電電流の場合でもバッテリ温度を従来より低くすることができる。その結果、充電効率の低下が防止され、効率よく回生充電が行われて主バッテリ８の性能を十分に引き出すことができ、回生電力の有効利用を図ることができる。
【００３１】
−第２の実施の形態−
回生充電を行う際、主バッテリ８には受け入れ可能な電力に限度があり、主バッテリ８の充電可能電力を超えて充電することはできない。そのため、回生エネルギーが充電可能電力を超えてしまう場合には、充電可能電力を超える余分なエネルギーは、油圧ブレーキによって熱エネルギーとして放出したり、余剰電力を抵抗を用いたりして熱エネルギーに変換したりするなど、利用されず無駄になっていた。第２の実施の形態では、主バッテリ８の充電に利用できない余剰回生電力を利用して冷却ファン２３を駆動するようにした。
【００３２】
《冷却ファン駆動制御の説明》
図１０，１１は第２の実施の形態における冷却ファン２３の駆動制御の一例を示すフローチャートであり、ステップＳ１０からステップＳ８０までの処理は図１に示したフローチャートの処理と同一である。よって、以下では、ステップＳ１０からステップＳ８０までの説明は省略し、ステップＳ１００以降の処理について説明する。なお、図１０，１１のフローチャートの場合も、上述した図１の場合と同様に車両のイグニッションスイッチがオンされると実行され、イグニッションスイッチがオフされるまで所定の時間間隔で繰り返し実行される。
【００３３】
図１０のステップＳ３０またはステップＳ７０の処理が終了すると、いずれの場合もステップＳ１００へ進む。また、ステップＳ８０の処理が終了した場合には、図１の場合と同様にファン制御の処理を終了する。ステップＳ１００では、アクセルセンサ１０、ブレーキセンサ１１、車速センサ１２の各検出値から算出されるアクセル操作量、ブレーキ操作量および車速に基づいて、車両に要求されている要求制動力Ｆを演算する。
【００３４】
ステップＳ１１０では、電動モータ２で回生充電を行う際の発電可能電力Ｐｇを演算する。まず、アクセル操作量、ブレーキ操作量からドライバーが要求している減速速度を算出する。次に、この減速速度と車両重量、減速機の変速比などの情報とに基づいて最大発電トルクを算出する。そして、算出された最大発電トルクとモータ回転数とから発電可能電力Ｐｇが算出される。
【００３５】
ステップＳ１１０の処理が終了したならば、図１１のステップＳ１２０に進んで、主バッテリ８の受け入れ可能電力である充電可能電力Ｐｃを演算する。電流センサ１９および電圧センサ１８により、主バッテリ８を充放電しているときの電圧および電流を複数サンプリングする。次に、サンプリングデータから回帰演算により図１２に示すようなＩＶ特性直線Ｌ１０を求める。このＩＶ特性直線Ｌ１０と予め定められた充電終止電圧Ｖ’との交点Ｘの電流値Ｉ’を求め、Ｐｃ＝Ｖ’×Ｉ’により充電可能電力Ｐｃを算出する。
【００３６】
ステップＳ１３０では、ステップＳ３０またはステップＳ７０の処理で得られた冷却ファン動作時のファンデューティに基づいて、冷却ファン動作により消費される電力Ｐｆを演算する。続く、ステップＳ１４０では、ステップＳ１２０で算出された充電可能電力ＰｃとステップＳ１３０で算出されたファン消費電力Ｐｆとの和Ｐ＝Ｐｃ＋Ｐｆを演算する。この電力Ｐは、回生充電時のバッテリ充電と冷却ファン駆動とに必要とされる電力の最大値を表している。そのため、回生発電による電力が必要最大電力Ｐよりも大きい場合、必要最大電力Ｐを超える分はバッテリ充電およびファン駆動に利用することができない。
【００３７】
ステップＳ１５０では、ステップＳ１４０で算出した必要最大電力ＰとステップＳ１１０で算出した発電可能電力Ｐｇとを比較し、Ｐｇ＞Ｐか否かを判定する。すなわち、冷却ファン駆動とバッテリ充電とに必要とされる必要最大電力Ｐよりも大きな電力を、回生発電によって発電可能か否かを判定する。ステップＳ１５０で発電可能電力ＰｇがＰｇ＞Ｐであると判定されると、すなわち、必要最大電力Ｐが回生発電によって発電可能であると判定されるとステップＳ１６０へ進み、Ｐｇ≦Ｐであると判定されるとステップＳ１７０へ進む。
【００３８】
ステップＳ１５０からステップＳ１６０に進んだ場合には、ステップＳ１４０で算出された必要最大電力Ｐ（＝Ｐｃ＋Ｐｆ）を回生利用可能電力Ｐｒとする。ここで、回生利用可能電力Ｐｒとは、バッテリ充電および冷却ファン駆動を回生電力により行う場合に利用可能な電力を表している。一方、ステップＳ１５０で発電可能電力ＰｇがＰｇ≦Ｐであると判定されてステップＳ１７０へ進んだ場合には、ステップＳ１７０においてＰｇ＞Ｐｃか否かを判定する。すなわち、ステップＳ１７０では主バッテリ８の受け入れ可能電力Ｐｃよりも大きな電力を回生発電できるか否かを判定する。
【００３９】
ステップＳ１７０でＰｇ＞Ｐｃと判定されると、ステップＳ１８０へ進んでステップＳ１１０で算出された発電可能電力Ｐｇを回生利用可能電力Ｐｒに設定する。また、ステップＳ１７０で発電可能電力ＰｇがＰｇ≦Ｐｃと判定されるとステップＳ１９０へ進み、ステップＳ１２０で算出された主バッテリ８の充電可能電力Ｐｃを回生利用可能電力Ｐｒに設定する。この場合、回生電力は全て主バッテリ８の充電に利用される。
【００４０】
このように、ステップＳ１６０，Ｓ１８０，Ｓ１９０で回生可能電力Ｐｒを設定したならば、回生利用可能電力Ｐｒを回生制限値として主バッテリ８の充電制御および冷却ファン２３の駆動制御を行う。ステップＳ１６０またはステップＳ１８０のように回生利用可能電力Ｐｒを設定した場合、回生利用可能電力Ｐｒは最大でＰｃ＋ＰｆまたはＰｇとなり充電可能電力Ｐｃよりも大きくなるが、主バッテリ８自体の充電は充電可能電力Ｐｃを電池充電制限値として充電制御を行う。
【００４１】
そして、実際に回生利用可能電力Ｐｒとして回生された電力から充電可能電力Ｐｃを差し引いた残りの余剰電力が、ＤＣ／ＤＣコンバータ２４を経由して冷却ファン２３の駆動エネルギーとして利用される。また、ステップＳ１９０のように設定された場合には、上述したように回生利用可能電力Ｐｒとして回生された電力は全て主バッテリ８の充電に利用され、冷却ファン２３の駆動には補機用バッテリ２１の電力が利用される。
【００４２】
図１３は上述した充電制限制御の一例を示す図であり、縦軸は充電制限値（ｋＷ）、横軸はバッテリ温度Ｔ（℃）である。実線Ｌ１１が主バッテリ８が受け入れ可能な電池可能電力（充電制限値）Ｐｃを示しており、破線Ｌ１２は回生利用可能電力（回生制限値）Ｐｒを示している。なお、図１３に示す破線Ｌ１２はステップＳ１６０またはステップＳ１８０が実行された場合の回生利用可能電力Ｐｒであり、バッテリ充電と冷却ファン駆動とを考慮した場合のものである。
【００４３】
ステップＳ１９０が実行された場合には、回生利用可能電力Ｐｒ（破線Ｌ１２）は電池可能電力Ｐｃ（実線Ｌ１１）と一致する。なお、バッテリ温度ＴがＴ２を超えた場合だけ、図１０，１１のステップＳ１００以後の処理が実行されるので、破線Ｌ２はＴ＞Ｔ２の領域のみに示されている。すなわち、バッテリ温度ＴがＴ２以下の場合には実線Ｌ１１に基づいて主バッテリ８の充電制御が行われ、バッテリ温度ＴがＴ２を超えた場合には破線Ｌ１２に基づいてバッテリ充電制御と冷却ファン駆動制御とが行われる。
【００４４】
図１３に示す例では、主バッテリ８の電池充電制限値は３５ｋＷであり、Ｔ＞Ｔ２では３６ｋＷが回生制限値とされる。ステップＳ１６０が実行された場合には、これらの差である１ｋＷが上述したＰｆであって、ファン駆動に使用可能な回生電力である。このバッテリ充電に利用されない最大１ｋＷ分の電力がファン駆動に利用されるが、これはファン駆動に消費される電力の最大値であって、冷却ファン２３の駆動状況によって実際に利用される電力は異なる。
【００４５】
図１４は充放電電力の時間的な推移と、冷却ファン駆動に利用可能な電力とを示す図である。電池充電制限値を超える斜線を施した部分Ｄはバッテリ充電に利用できない余剰電力であり、この余剰電力が冷却ファン駆動に利用される。なお、斜線部分Ｄの余剰電力が冷却ファン駆動に必要とされる電力よりも小さい場合には、その不足分は補機用バッテリ２２から供給される。
【００４６】
従来は、バッテリ温度ＴがＴ２よりも高い場合でも実線Ｌ１により回生制御を行っている。そのため、主バッテリ８の充電可能電力Ｐｃに相当する回生制動力が要求制動力よりも小さい場合には、メカニカルなブレーキを作動させて制動力を補ったり、充電可能電力Ｐｃよりも余分に回生発電された電力を抵抗を用いたりして熱エネルギーに変換させるなどしていた。
【００４７】
一方、本実施の形態では、上述したように充電可能電力Ｐｃよりも余分に回生発電された余剰電力（図１４の斜線部分Ｄ）を、冷却ファン２３の駆動に利用しているため、従来は熱エネルギーとして無駄に捨てられていた回生エネルギーを有効利用することができる。その結果、車両全体としてのエネルギー効率を向上させることができる。
【００４８】
上述した実施の形態では、主バッテリ８の冷却装置として冷却ファン２３を用いているが、冷却ファンに限らず種々の冷却装置にも適用できる。以上説明した実施の形態と特許請求の範囲の要素との対応において、電動モータ２はエネルギー変換装置を、主バッテリ８はバッテリを、車両コントローラ９は発電電力演算手段、制御手段をそれぞれ構成する。また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるバッテリ冷却制御装置の第１の実施の形態を説明する図である。
【図２】第１の実施の形態における冷却ファン駆動制御を説明するフローチャートである。
【図３】バッテリの充電効率の温度変化の一例を示す図である。
【図４】冷却ファンデューティ設定の一例を示す図である。
【図５】充電電流とバッテリの充電効率との関係を示す図である。
【図６】ファンデューティ設定の一例を示す図である。
【図７】ファンデューティ設定の他の例を示す図である。
【図８】冷却ファンの動作・非動作パターンを示す図である。
【図９】冷却ファン駆動制御時のバッテリ温度変化を示す図である。
【図１０】第２の実施の形態におけるフローチャートを示す図である。
【図１１】図１０に続く処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】ＩＶ特性直線を説明する図である。
【図１３】第２の実施の形態における充電制御の一例を示す図である。
【図１４】充放電電力の時間的な推移と、冷却ファン駆動に利用可能な電力とを示す図である。
【符号の説明】
１  エンジン
２  電動モータ
７  インバータ
８  主バッテリ
９  車両コントローラ
１３  エンジンコントローラ
１４  モータコントローラ
１５  バッテリコントローラ
１８  電圧センサ
１９  電流センサ
２０  温度センサ
２１  補記用バッテリ
２３  冷却ファン
【図１】
2005063682.tif 000003
【図２】
2005063682.tif 000004
【図３】
2005063682.tif 000005
【図４】
2005063682.tif 000006
【図５】
2005063682.tif 000007
【図６】
2005063682.tif 000008
【図７】
2005063682.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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