JP2018033256A - Electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外部電源から供給される電力を用いて充電可能に構成された駆動用電池と、駆動用電池を加熱するヒータとを備える電動車両に関する。 The present invention relates to an electric vehicle including a driving battery configured to be rechargeable using electric power supplied from an external power source, and a heater for heating the driving battery.
一般的に、電動車両に備えられる駆動用電池は、外部電源から供給される電力を用いて充電可能に構成される。外部電源が電動車両に接続された状態において駆動用電池が低温環境下で放置されると、駆動用電池の入出力性能（入出力可能電力）が低下し、外部電源による充電時間が長期化することが懸念される。このような点に鑑み、電動車両のなかには、駆動用電池を加熱するヒータを備えるものも存在する。 Generally, a driving battery provided in an electric vehicle is configured to be rechargeable using electric power supplied from an external power source. If the drive battery is left in an environment where the external power supply is connected to the electric vehicle, the input / output performance (input / output power) of the drive battery will be reduced and the charging time of the external power supply will be prolonged. There is concern. In view of such a point, some electric vehicles include a heater for heating a driving battery.
たとえば特開２０１２−１９１７８１号公報（特許文献１）に開示された電動車両は、駆動用電池から供給される電力を用いて駆動用電池を加熱するヒータと、駆動用電池とは別の補機用電池からの電力供給を受けて起動および作動する制御装置とを含む、昇温システムを備える。制御装置は、外部電源が電動車両に接続された状態での作動中において、駆動用電池温度を監視し、駆動用電池の温度が所定温度以下になった場合に、駆動用電池からヒータへ電力を供給して駆動用電池を加熱する。これにより、外部電源が電動車両に接続された状態において、駆動用電池の温度が所定温度以上に維持されるため、外部電源による充電時間が長期化することが抑制される。 For example, an electric vehicle disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-191781 (Patent Document 1) includes a heater that heats a driving battery using electric power supplied from the driving battery, and an auxiliary machine that is different from the driving battery. A temperature raising system including a control device that is activated and actuated upon receiving power supply from the battery. The control device monitors the drive battery temperature during operation with the external power supply connected to the electric vehicle, and when the drive battery temperature falls below a predetermined temperature, power is supplied from the drive battery to the heater. To heat the driving battery. Thereby, in the state where the external power source is connected to the electric vehicle, the temperature of the driving battery is maintained at a predetermined temperature or higher, so that the charging time by the external power source is prevented from being prolonged.
特許文献１に開示された電動車両ではヒータへの電力供給源を駆動用電池としているが、ヒータへの電力供給源を補機用電池とすることも可能である。しかしながら、ヒータへの電力供給源を補機用電池とする場合、補機用電池の蓄電量の低下によって、補機用電池からヒータへの電力供給が途絶し、駆動用電池を加熱することができなくなる可能性がある。特に、昇温システムに含まれる制御装置の消費電力を抑えるために一定時間毎に間欠的に制御装置を起動する場合には、補機用電池の蓄電量の低下によって制御装置を起動できず、駆動用電池温度を監視できなくなる可能性がある。 In the electric vehicle disclosed in Patent Document 1, the power supply source to the heater is a drive battery, but the power supply source to the heater can be an auxiliary battery. However, when the power supply source to the heater is an auxiliary battery, the power supply from the auxiliary battery to the heater is interrupted due to a decrease in the storage amount of the auxiliary battery, and the driving battery may be heated. It may not be possible. In particular, in order to suppress the power consumption of the control device included in the temperature raising system, when the control device is started intermittently at regular time intervals, the control device cannot be started due to a decrease in the storage amount of the auxiliary battery, The drive battery temperature may not be monitored.
さらに、補機用電池は一般的に鉛蓄電池であるが、鉛蓄電池には、蓄電量が小さいほど、電解液中の水成分の割合が増加し、電解液が凍結し易くなる特性が存在する。仮に蓄電量の低下に起因して電解液が凍結すると、補機用電池の入出力性能が著しく低下し、ヒータによる駆動用電池の加熱や、制御装置の起動ができなくなることが懸念される。 Furthermore, the auxiliary battery is generally a lead acid battery, but the lead acid battery has a characteristic that the smaller the amount of electricity stored, the greater the proportion of the water component in the electrolyte solution, and the more easily the electrolyte solution freezes. . If the electrolytic solution freezes due to a decrease in the amount of stored electricity, the input / output performance of the auxiliary battery is significantly reduced, and there is a concern that the driving battery cannot be heated by the heater and the control device cannot be started.
本発明は、上述の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、駆動用電池を加熱するヒータへの電力供給源を補機用電池とする電動車両において、駆動用電池の加熱を適切に実行可能にすることである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a driving battery for an electric vehicle using an auxiliary battery as a power supply source to a heater for heating the driving battery. It is to make heating appropriately feasible.
本開示による制御装置は、外部電源に接続可能な電動車両であって、外部電源から供給される電力を用いて充電可能に構成された駆動用電池と、駆動用電池が接続される駆動用電力線と、補機用電池と、補機用電池が接続される補機用電力線と、補機用電力線から供給される電力を用いて駆動用電池を加熱可能に構成されたヒータと、駆動用電力線の電圧を変換して補機用電力線に出力可能に構成されたコンバータと、補機用電力線から供給される電力を用いて作動し、ヒータおよびコンバータを制御可能に構成された制御装置とを備える。制御装置は、外部電源が電動車両に接続されている状態において駆動用電池の温度が所定温度未満である場合、所定時間毎に間欠的に起動して駆動用電池の温度を監視する監視モードで運転される。制御装置は、監視モードでの作動中に、補機用電池の蓄電量が所定量未満であるという第１条件、および駆動用電池の温度が所定温度未満であるという第２条件の少なくとも一方が成立した場合、コンバータを作動して補機用電池の蓄電量を増加させる。 A control device according to the present disclosure is an electric vehicle that can be connected to an external power source, and is configured to be able to be charged using electric power supplied from the external power source, and a driving power line to which the driving battery is connected An auxiliary battery, an auxiliary power line to which the auxiliary battery is connected, a heater configured to heat the driving battery using the power supplied from the auxiliary power line, and the driving power line The converter is configured to be capable of converting the output voltage and output to the auxiliary power line, and the controller is configured to operate using the power supplied from the auxiliary power line and to control the heater and the converter. . The control device is in a monitoring mode in which the temperature of the driving battery is intermittently started and monitored at a predetermined time when the temperature of the driving battery is lower than a predetermined temperature while the external power source is connected to the electric vehicle. Driven. During the operation in the monitoring mode, the control device has at least one of a first condition that the storage amount of the auxiliary battery is less than a predetermined amount and a second condition that the temperature of the driving battery is less than the predetermined temperature. If established, the converter is operated to increase the amount of power stored in the auxiliary battery.
上記構成によれば、制御装置は、監視モードでの作動中に、補機用電池の蓄電量が所定量未満に低下している場合、あるいは駆動用電池の温度が所定温度未満である場合（補機用電池の温度も低く補機用電池の電解液が凍結する可能性がある場合）、コンバータを作動して補機用電池の蓄電量を増加させる。これにより、補機用電池の蓄電量の低下が抑制されることに加えて、補機用電池の蓄電量の低下に起因して補機用電池の電解液が凍結し易くなることも抑制される。そのため、補機用電池の枯渇あるいは電解液凍結によって補機用電池からヒータおよび制御装置への電力供給が途絶することを抑制することができる。その結果、駆動用電池を加熱するヒータへの電力供給源を補機用電池とする電動車両において、駆動用電池の加熱を適切に実行可能にすることができる。 According to the above configuration, the control device, when operating in the monitoring mode, when the storage amount of the auxiliary battery has dropped below a predetermined amount, or when the temperature of the driving battery is below the predetermined temperature ( When the temperature of the auxiliary battery is low and the electrolyte of the auxiliary battery may freeze), the converter is operated to increase the amount of electricity stored in the auxiliary battery. As a result, in addition to suppressing a decrease in the storage amount of the auxiliary battery, it is also possible to prevent the electrolyte solution of the auxiliary battery from being easily frozen due to a decrease in the storage amount of the auxiliary battery. The Therefore, it is possible to suppress the interruption of power supply from the auxiliary battery to the heater and the control device due to exhaustion of the auxiliary battery or freezing of the electrolyte. As a result, in the electric vehicle in which the power supply source to the heater for heating the driving battery is an auxiliary battery, the driving battery can be appropriately heated.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図１は、本実施の形態による車両１の全体構成図である。車両１は、高圧系電力線（駆動用電力線）ＬＰ１，ＬＮ１と、駆動用電池１０と、システムメインリレー（以下「ＳＭＲ」ともいう）１１と、監視ユニット１２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０と、低圧系電力線（補機用電力線）ＬＰ２，ＬＮ２と、補機用電池３０と、監視ユニット３１と、ヒータ４０と、ヒータ用リレー４１と、充電用電力線ＬＣＡ，ＬＣＰ，ＬＣＮと、充電器５０と、充電リレー５２と、インレット５１と、制御装置１００とを備える。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a vehicle 1 according to the present embodiment. The vehicle 1 includes a high-voltage power line (drive power line) LP1, LN1, a
車両１は、駆動用電池１０に蓄えられた電力で図示しないモータを作動して車両駆動力を発生する電動車両である。なお、車両１は、駆動力源として上記モータに加えてエンジンを備えてもよい。すなわち、車両１は、電気自動車であってもハイブリッド自動車であってもよい。
The vehicle 1 is an electric vehicle that generates a vehicle driving force by operating a motor (not shown) with electric power stored in the
駆動用電池１０は、モータを作動させるための比較的高い電圧を出力する二次電池である。駆動用電池１０は、たとえばリチウムイオン電池セルやニッケル水素電池セルなどを含んで構成される。
The driving
高圧系電力線ＬＰ１，ＬＮ１（正極線ＬＰ１および負極線ＬＮ１）は、駆動用電池１０からモータに電力を供給するための電力線であり、ＳＭＲ１１を介して駆動用電池１０に接続される。
The high-voltage power lines LP1 and LN1 (positive line LP1 and negative line LN1) are power lines for supplying power from the driving
ＳＭＲ１１は、制御装置１００からの制御信号に応じて開閉される。ＳＭＲ１１が閉じられると、駆動用電池１０が高圧系電力線ＬＰ１，ＬＮ１に接続され、駆動用電池１０から高圧系電力線ＬＰ１，ＬＮ１に電力を供給可能な状態となる。ＳＭＲ１１が開かれると、駆動用電池１０が高圧系電力線ＬＰ１，ＬＮ１から切り離され、駆動用電池１０から高圧系電力線ＬＰ１，ＬＮ１に電力を供給不能な状態となる。
The
監視ユニット１２には、駆動用電池１０の温度（以下「駆動用電池温度」ともいう）ＴＢ１を検出するセンサ、駆動用電池１０の電圧（以下「駆動用電池電圧」ともいう）ＶＢ１を検出するセンサ、および駆動用電池１０を流れる電流ＩＢ１を検出するセンサが含まれる。監視ユニット１２は、各センサの検出結果を制御装置１００に出力する。なお、図１においては各センサが１つのユニットに収容されているが、各センサは別々に配置されてもよい。
The
補機用電池３０は、車両１の補機（ヒータ４０や制御装置１００など）を作動させるための比較的低い電圧を出力する二次電池である。本実施の形態による補機用電池３０は、電極に鉛を用い、電解液に希硫酸を用いる鉛蓄電電池である。
The
低圧系電力線ＬＰ２，ＬＮ２（正極線ＬＰ２および負極線ＬＮ２）は、補機用電池３０から各補機に電力を供給するための電力線であり、補機用電池３０に接続される。
Low-voltage power lines LP 2 and LN 2 (positive line LP 2 and negative line LN 2) are power lines for supplying power from the
監視ユニット３１には、補機用電池３０の状態、具体的には補機用電池３０の温度（以下「補機用電池温度」ともいう）ＴＢ２を検出するセンサ、補機用電池３０の電圧（以下「補機用電池電圧」ともいう）ＶＢ２を検出するセンサ、および補機用電池３０を流れる電流ＩＢ２を検出するセンサが含まれる。監視ユニット３１は、各センサの検出結果を制御装置１００に出力する。なお、図１においては各センサが１つのユニットに収容されているが、各センサは別々に配置されてもよい。
The
ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、高圧系電力線ＬＰ１，ＬＮ１間の電圧（高圧系の電圧）を降圧して低圧系電力線ＬＰ２，ＬＮ２に出力する。これにより、高圧系の電力が低圧系にも供給される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、制御装置１００からの制御信号に基づいて制御される。
The DC / DC converter 20 steps down the voltage between the high voltage system power lines LP1 and LN1 (high voltage system voltage) and outputs it to the low voltage system power lines LP2 and LN2. Thereby, the high-voltage power is also supplied to the low-pressure system. The DC /
ヒータ４０は、ヒータ用リレー４１を介して低圧系電力線ＬＰ２，ＬＮ２に接続され、低圧系電力線ＬＰ２，ＬＮ２から供給される電力を用いてジュール熱を発生することによって駆動用電池１０を外部から加熱する。
The
ヒータ用リレー４１は、制御装置１００からの制御信号に応じて開閉される。ヒータ用リレー４１が閉じられると、ヒータ４０が低圧系電力線ＬＰ２，ＬＮ２に接続され、ヒータ４０が作動される。ヒータ用リレー４１が開かれると、ヒータ４０が低圧系電力線ＬＰ２，ＬＮ２から切り離され、ヒータ４０が停止される。
The
インレット５１は、外部電源２００のコネクタ２０１に接続可能に構成される。外部電源２００のコネクタ２０１がインレット５１に接続されると、外部電源２００からの電力（以下「外部電力」ともいう）がインレット５１に入力される。なお、以下では、外部電源２００が交流電源である場合について説明するが、外部電源２００は直流電源（ソーラシステムあるいは急速ＤＣ充電装置など）であってもよい。
The
充電用電力線ＬＣＡ，ＬＣＰ，ＬＣＮは、インレット５１に入力された外部電力を駆動用電池１０に供給するための電力線である。充電用電力線ＬＣＡは、インレット５１と充電器５０とを接続する交流の電力線である。充電用電力線ＬＣＰ，ＬＣＮ（正極線ＬＣＰおよび負極線ＬＣＮ）は、充電器５０と駆動用電池１０とを接続する直流の電力線である。
Charging power lines LCA, LCP, LCN are power lines for supplying external power input to the
充電器５０は、制御装置１００からの制御信号によって制御され、充電用電力線ＬＣＡの電力（交流電力）を、駆動用電池１０に充電可能な直流電力に変換し、充電用電力線ＬＣＰ，ＬＣＮに出力する。これにより、駆動用電池１０が外部電力によって充電される。以下、駆動用電池１０を外部電力によって充電することを「外部充電」という。
The
充電リレー５２は、制御装置１００からの制御信号に応じて開閉される。充電リレー５２が閉じられると、充電器５０が駆動用電池１０に接続され、外部充電が可能な状態となる。充電リレー５２が開かれると、充電器５０が駆動用電池１０から切り離され、外部充電が不能な状態となる。なお、充電リレー５２は、駆動用電池１０、監視ユニット１２、ＳＭＲ１１、ヒータ４０、ヒータ用リレー４１とともに、駆動用電池パック内に収容される。
The charging
さらに、車両１は、アクセルペダルポジション、車速など、車両１の走行を制御するのに必要な情報を検出する複数のセンサ（いずれも図示せず）を備える。各センサは、検出結果を制御装置１００に出力する。
Furthermore, the vehicle 1 includes a plurality of sensors (all not shown) that detect information necessary for controlling the travel of the vehicle 1, such as the accelerator pedal position and the vehicle speed. Each sensor outputs a detection result to the
制御装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、メモリを含み、当該メモリに記憶された情報や各センサの検出結果などに応じて車両１の各機器を制御する。なお、図１においては、制御装置１００を１つのユニットとしているが、機能ごとに分割してもよい。
The
制御装置１００は、外部電源２００がインレット５１に接続された状態（以下「プラグイン状態」ともいう）において、所定の充電開始条件が成立すると、充電リレー５２を閉じるとともに充電器５０を作動させて外部充電を開始する。制御装置１００は、外部充電によって駆動用電池１０の蓄電量が目標値に達した場合に充電器５０を停止させて外部充電を終了する。
In a state where
なお、充電開始条件には、ユーザによって設定された充電開始予定時刻になったという条件が含まれる。すなわち、本実施の形態による制御装置１００は、プラグイン状態において、タイマ充電開始時刻に外部充電を自動的に開始するタイマ充電（予約充電）を実行可能に構成される。
Note that the charging start condition includes a condition that the scheduled charging start time set by the user has been reached. That is,
＜電池温度監視モード＞
ユーザは、外部充電を行なう際、外部電源２００のコネクタ２０１をインレット５１に接続する操作（以下「プラグイン操作」ともいう）を行なう。また、ユーザは、たとえば外部充電の完了後に車両１を走行させる際、外部電源２００のコネクタ２０１をインレット５１から取り外す操作（以下「プラグアウト操作」ともいう）を行なう。プラグイン操作が行なわれてから次にプラグアウト操作が行なわれるまでの期間（プラグイン状態が維持される期間、以下「プラグイン期間」ともいう）は、ユーザは車両１から離れるのが一般的である。
<Battery temperature monitoring mode>
When performing external charging, the user performs an operation of connecting the
プラグイン期間において駆動用電池１０が低温環境下で放置されると、駆動用電池温度ＴＢ１が低下し、駆動用電池１０の入出力性能（入出力可能電力）が低下し得る。このような状態では、外部充電時間が長期化することが懸念される。また、外部充電の完了後にユーザが車両１を走行させようとしても、十分な電力を駆動用電池１０からモータに供給することができず、モータ走行性能が低下することが懸念される。
If the driving
そこで、制御装置１００は、上記のプラグイン期間において、駆動用電池温度ＴＢ１が所定温度Ｘ（たとえばマイナス１０℃）よりも低いことが検出された場合、駆動用電池温度ＴＢ１を監視する「電池温度監視モード」で運転される。電池温度監視モード中においては、制御装置１００は、消費電力を抑制するために、常時作動するのではなく、一定時間Ｙ毎に間欠的に起動される。そして、制御装置１００は、電池温度監視モードでの作動中において、駆動用電池温度ＴＢ１を監視し、必要に応じてヒータ用リレー４１を閉じてヒータ４０を作動させる。これにより、駆動用電池１０がヒータ４０で加熱され、駆動用電池温度ＴＢ１の過剰な低下が抑制される。
Therefore, when it is detected that the driving battery temperature TB1 is lower than a predetermined temperature X (for example, minus 10 ° C.) during the plug-in period, the
＜電池温度監視モード中の補機用電池の充電＞
上述のように、プラグイン期間における電池温度監視モード中は、制御装置１００が一定時間Ｙ毎に間欠的に起動して駆動用電池温度ＴＢ１を監視し、必要に応じてヒータ４０を作動させて駆動用電池１０を加熱する。これにより、駆動用電池温度ＴＢ１の過剰な低下が抑制される。
<Charging auxiliary batteries during battery temperature monitoring mode>
As described above, during the battery temperature monitoring mode in the plug-in period, the
しかしながら、プラグイン期間における電池温度監視モード中においては、補機用電池３０の蓄電量を示すＳＯＣ（以下「補機用電池ＳＯＣ」ともいう）の低下によって、補機用電池３０からヒータ４０および制御装置１００への電力供給が途絶し、制御装置１００の起動、さらにはヒータ４０による駆動用電池１０の加熱ができなくなる可能性がある。
However, during the battery temperature monitoring mode during the plug-in period, the
具体的には、プラグイン期間中においても、補機の暗電流（補機が動作停止中に消費する待機電流）によって、補機用電池３０の電力は常に消費される。そのため、補機用電池ＳＯＣはプラグイン期間中にも徐々に低下する。特に、電池温度監視モード中においては、制御装置１００が一定時間Ｙ毎に起動して補機用電池３０の電力を消費するため、電池温度監視モードでない場合よりも、補機用電池ＳＯＣが早期に低下し得る。これにより、制御装置１００を起動できず、駆動用電池温度ＴＢ１を監視できなくなる可能性がある。
Specifically, even during the plug-in period, the power of the
さらに、鉛蓄電池は、ＳＯＣが低いほど、電解液中の水成分の割合が増加し、電解液が凍結し易くなる特性を有する。仮に電解液が凍結すると、電池の内部電気抵抗が著しく増加し、電池の入出力性能（入出力可能電力）は著しく低下してしまう。したがって、鉛蓄電池である補機用電池３０のＳＯＣが低下してしまうと、電解液の凍結によって補機用電池３０の入出力性能が著しく低下し、制御装置１００の起動および駆動用電池１０の加熱ができなくなることが懸念される。
Furthermore, a lead acid battery has the characteristic that the ratio of the water component in electrolyte solution increases, and electrolyte solution tends to freeze, so that SOC is low. If the electrolytic solution freezes, the internal electrical resistance of the battery is significantly increased, and the input / output performance (input / output possible power) of the battery is significantly reduced. Therefore, if the SOC of the
このように、プラグイン期間における電池温度監視モード中において補機用電池ＳＯＣが低下すると、制御装置１００の起動および駆動用電池１０の加熱ができなくなる可能性がある。そのため、補機用電池ＳＯＣが低い値になることを抑制することが望ましい。
As described above, if the auxiliary battery SOC decreases during the battery temperature monitoring mode during the plug-in period, the
さらに、鉛蓄電池は、ＳＯＣが満充電レベル（１００％）であるときに最も劣化し難く、ＳＯＣが満充電レベルよりも低下すると劣化が進行し易くなる特性を有する。したがって、鉛蓄電池である補機用電池３０の劣化を防止する観点からは、補機用電池ＳＯＣを満充電レベルに近い値に維持することが望ましい。
Furthermore, the lead-acid battery has the characteristic that the deterioration is most difficult when the SOC is at the full charge level (100%), and the deterioration easily proceeds when the SOC is lower than the full charge level. Therefore, from the viewpoint of preventing the deterioration of the
以上のような点に鑑み、制御装置１００は、プラグイン期間における電池温度監視モード中において、補機用電池ＳＯＣが所定値Ａ（たとえば８０％程度）よりも低い場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０を作動させて駆動用電池１０の電力を低圧系に供給することで補機用電池３０を充電する。
In view of the above points, the
図２は、制御装置１００がプラグイン期間中に補機用電池３０を充電する際に行なう処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、プラグイン状態で制御装置１００が起動された時に開始される。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure performed when the
ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と略す）１０にて、制御装置１００は、監視ユニット１２から駆動用電池温度ＴＢ１を取得する。
In step (hereinafter, step is abbreviated as “S”) 10,
次いで、制御装置１００は、駆動用電池温度ＴＢ１が所定温度Ｘ（たとえばマイナス１０℃）未満であるか否かを判定する（Ｓ１２）。
Next, the
駆動用電池温度ＴＢ１が所定温度Ｘ未満である場合（Ｓ１２にてＹＥＳ）、制御装置１００は、電池温度監視モードでの運転を開始する（Ｓ１４）。上述したように、電池温度監視モード中においては、制御装置１００は、本フローチャートの処理の終了（エンド）によって停止された後も、一定時間Ｙ毎に起動して、駆動用電池温度ＴＢ１を監視し、必要に応じてヒータ用リレー４１を閉じてヒータ４０を作動させる。
When drive battery temperature TB1 is lower than predetermined temperature X (YES in S12),
次いで、制御装置１００は、監視ユニット３１から補機用電池電圧ＶＢ２および補機用電池温度ＴＢ２を取得する（Ｓ１６）。
Next, the
次いで、制御装置１００は、Ｓ１６で取得された補機用電池電圧ＶＢ２および補機用電池温度ＴＢ２を用いて補機用電池ＳＯＣを算出し、算出された補機用電池ＳＯＣが所定値Ａ未満であるか否かを判定する（Ｓ１８）。本実施の形態においては、補機用電池３０の枯渇および電解液凍結を防止するだけなく、補機用電池３０の劣化をも防止するために、所定値Ａは比較的高い値（たとえば８０％程度）に設定される。
Next,
補機用電池ＳＯＣが所定値Ａ未満である場合（Ｓ１８にてＹＥＳ）、制御装置１００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０を作動させて駆動用電池１０の電力を低圧系に供給することで補機用電池３０を充電する（Ｓ２０）。
When auxiliary battery SOC is less than predetermined value A (YES in S18),
次いで、制御装置１００は、Ｓ２０での補機用電池３０の充電によって、補機用電池ＳＯＣが所定値Ｂに達したか否かを判定する（Ｓ２２）。Ｓ２０での判定に用いられる所定値Ｂは、Ｓ１８での判定に用いられる所定値Ａよりも大きい値（たとえば１００％程度）に設定される。
Next,
補機用電池ＳＯＣが所定値Ｂに達していない場合（Ｓ２２にてＮＯ）、制御装置１００は、処理をＳ２０に戻し、補機用電池３０の充電を継続する。
If auxiliary battery SOC has not reached predetermined value B (NO in S22),
補機用電池ＳＯＣが所定値Ｂに達した場合（Ｓ２２にてＹＥＳ）、制御装置１００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０を停止して補機用電池３０の充電を停止する（Ｓ２４）。
When auxiliary battery SOC reaches predetermined value B (YES in S22),
次いで、制御装置１００は、プラグアウト操作が行なわれたか否かを判定する（Ｓ２８）。
Next, the
プラグアウト操作が行なわれていない場合（Ｓ２８にてＮＯ）、すなわちプラグイン状態が維持されている場合、制御装置１００は、現時点から一定時間Ｙ経過後に制御装置１００が起動するように、次回システム起動時間を設定する（Ｓ３０）。その後、制御装置１００は、処理を終了（エンド）し、スリープ状態に遷移する。その後、制御装置１００は、一定時間Ｙ経過後に自動的に再起動し、Ｓ１０からの処理を再び実行する。
When the plug-out operation is not performed (NO in S28), that is, when the plug-in state is maintained, the
一方、プラグアウト操作が行なわれた場合（Ｓ２８にてＹＥＳ）、すなわちプラグイン状態が解除された場合、制御装置１００は、Ｓ３０の処理（次回システム起動時間の設定）を実行することなく、処理を終了し、スリープ状態に遷移する。その後、制御装置１００は、ユーザによるシステム起動操作が行なわれるまではスリープ状態に維持される。
On the other hand, when the plug-out operation is performed (YES in S28), that is, when the plug-in state is released,
以上のように、本実施の形態による制御装置１００は、プラグイン期間における電池温度監視モード中において、補機用電池ＳＯＣが所定値Ａよりも低い場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０を作動させて補機用電池３０を充電する。
As described above,
これにより、補機用電池ＳＯＣが所定値Ａ未満に低下することが抑制されることに加えて、補機用電池ＳＯＣの低下に起因して補機用電池３０の電解液が凍結し易くなることも抑制される。そのため、補機用電池３０の枯渇あるいは電解液凍結によって補機用電池３０からヒータ４０および制御装置１００への電力供給が途絶することを抑制することができる。その結果、制御装置１００の起動および駆動用電池１０の加熱を適切に実行することができる。
Thereby, in addition to suppressing the auxiliary battery SOC from being reduced below the predetermined value A, the electrolyte of the
また、本実施の形態においては、所定値Ａが比較的高い値（８０％程度）に設定される。そのため、プラグイン期間において、鉛蓄電池である補機用電池３０のＳＯＣが満充電レベルに近い値に維持される。その結果、補機用電池３０の劣化も抑制される。
In the present embodiment, the predetermined value A is set to a relatively high value (about 80%). Therefore, in the plug-in period, the SOC of the
＜変形例１＞
上述の実施の形態では、電池温度監視モード中に補機用電池３０を充電する条件を「補機用電池ＳＯＣが所定値Ａよりも低い」という条件とした（図２のＳ１８参照）。
<Modification 1>
In the above-described embodiment, the condition for charging the
しかしながら、電池温度監視モード中に補機用電池３０を充電する条件は、上記の条件に限定されない。たとえば、電池温度監視モード中に補機用電池３０を充電する条件を「補機用電池温度ＴＢ２が所定温度Ｚ（たとえばマイナス２５℃）未満である」という条件に設定してもよい。このような条件に設定することによって、補機用電池３０の電解液が凍結する可能性がある場合に、補機用電池ＳＯＣを増加させて電解液を凍結し難くすることができる。
However, the conditions for charging the
また、補機用電池温度ＴＢ２を検出するセンサを備えない構成においては、補機用電池温度ＴＢ２を示す値として駆動用電池温度ＴＢ１を代用して「駆動用電池温度ＴＢ１が所定温度Ｚ未満である」という条件を、電池温度監視モード中に補機用電池３０を充電する条件に設定してもよい。
Further, in a configuration that does not include a sensor for detecting the auxiliary battery temperature TB2, the driving battery temperature TB1 is used instead of the driving battery temperature TB1 as a value indicating the auxiliary battery temperature TB2, and the driving battery temperature TB1 is less than the predetermined temperature Z. The condition “is present” may be set as a condition for charging the
図３は、本変形例による制御装置１００がプラグイン期間中に補機用電池３０を充電する際に行なう処理手順の一例を示すフローチャートである。図３のフローチャートは、「駆動用電池温度ＴＢ１が所定温度Ｚ未満である」という条件を、電池温度監視モード中に補機用電池３０を充電する条件に設定する例を示す。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure performed when the
図３のフローチャートは、図２のＳ１６およびＳ１８の処理を、それぞれＳ４０およびＳ４２に変更したものである。その他のステップ（図２のステップと同じ番号を付しているステップ）については、既に説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。 The flowchart of FIG. 3 is obtained by changing the processing of S16 and S18 of FIG. 2 to S40 and S42, respectively. Other steps (steps denoted by the same numbers as those in FIG. 2) have already been described, and thus detailed description thereof will not be repeated here.
Ｓ１４の処理後、制御装置１００は、監視ユニット１２から駆動用電池温度ＴＢ１を取得する（Ｓ４０）。
After the process of S14, the
次いで、制御装置１００は、Ｓ４０で取得した駆動用電池温度ＴＢ１が所定温度Ｚ（たとえばマイナス２５℃）未満であるか否かを判定する（Ｓ４２）。この判定に用いられる駆動用電池温度ＴＢ１は、上述したように、補機用電池温度ＴＢ２を示す値として代用されたものである。したがって、補機用電池温度ＴＢ２を検出するセンサを備える場合には、駆動用電池温度ＴＢ１を補機用電池温度ＴＢ２の検出値に変更することも可能である。
Next, the
駆動用電池温度ＴＢ１が所定温度Ｚ未満である場合（Ｓ４２にてＹＥＳ）、補機用電池３０の周辺も極低温であり補機用電池３０の電解液が凍結する可能性があるため、制御装置１００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０を作動させて補機用電池３０を充電する（Ｓ２０）。これにより、補機用電池ＳＯＣが増加し、補機用電池３０の電解液中の水成分の割合が減少するため、補機用電池３０の電解液が凍結し難くなる。その結果、補機用電池３０の入出力性能の著しい低下を抑制できる。併せて、補機用電池ＳＯＣの枯渇や補機用電池３０の劣化も抑制することができる。
If drive battery temperature TB1 is lower than predetermined temperature Z (YES in S42), the periphery of
＜変形例２＞
上述の実施の形態による制御装置１００は、プラグイン期間中において、駆動用電池温度ＴＢ１が所定温度Ｘよりも低いことが検出された場合（電池温度監視モード中である場合、図２の１２、Ｓ１４参照）で、かつ補機用電池ＳＯＣが所定値Ａよりも低い場合（図２のＳ１８参照）に、補機用電池３０を充電する。
<Modification 2>
When the
しかしながら、プラグイン期間中に補機用電池３０を充電する条件は、上記の条件に限定されない。たとえば、プラグイン期間中において、駆動用電池温度ＴＢ１が所定温度Ｘよりも低いことが検出された場合（電池温度監視モード中である場合、図２の１２、Ｓ１４参照）に、補機用電池ＳＯＣが所定値Ａよりも低いか否かに関わらず、補機用電池３０を予め充電しておくようにしてもよい。また、プラグイン期間中において、補機用電池ＳＯＣが所定値Ａよりも低い場合に、駆動用電池温度ＴＢ１が所定温度Ｘよりも低いことが検出されたか否かに関わらず（電池温度監視モード中であるか否かに関わらず）、補機用電池３０を予め充電しておくようにしてもよい。
However, the conditions for charging the
また、上述した実施の形態およびその変形例については、技術的に矛盾が生じない範囲で適宜組合せることも可能である。 In addition, the above-described embodiments and modifications thereof may be combined as appropriate within a range where no technical contradiction occurs.
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。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
１ 車両、１０ 駆動用電池、１２，３１ 監視ユニット、２０ コンバータ、３０ 補機用電池、４０ ヒータ、４１ ヒータ用リレー、５０ 充電器、５１ インレット、５２ 充電リレー、１００ 制御装置、２００ 外部電源、２０１ コネクタ、ＬＣＡ，ＬＣＮ，ＬＣＰ 充電用電力線、ＬＮ１，ＬＰ１ 高圧系電力線、ＬＮ２，ＬＰ２ 低圧系電力線。 1 vehicle, 10 driving battery, 12, 31 monitoring unit, 20 converter, 30 auxiliary battery, 40 heater, 41 relay for heater, 50 charger, 51 inlet, 52 charging relay, 100 control device, 200 external power supply, 201 Connector, LCA, LCN, LCP Charging power line, LN1, LP1 High voltage system power line, LN2, LP2 Low voltage system power line.
Claims (1)
前記外部電源から供給される電力を用いて充電可能に構成された駆動用電池と、
前記駆動用電池が接続される駆動用電力線と、
補機用電池と、
前記補機用電池が接続される補機用電力線と、
前記補機用電力線から供給される電力を用いて前記駆動用電池を加熱可能に構成されたヒータと、
前記駆動用電力線の電圧を変換して前記補機用電力線に出力可能に構成されたコンバータと、
前記補機用電力線から供給される電力を用いて作動し、前記ヒータおよび前記コンバータを制御可能に構成された制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記外部電源が前記電動車両に接続されている状態において前記駆動用電池の温度が所定温度未満である場合、所定時間毎に間欠的に起動して前記駆動用電池の温度を監視する監視モードで運転され、
前記制御装置は、前記監視モードでの作動中に、前記補機用電池の蓄電量が所定量未満であるという第１条件、および前記駆動用電池の温度が前記所定温度未満であるという第２条件の少なくとも一方が成立した場合、前記コンバータを作動して前記補機用電池の蓄電量を増加させる、電動車両。 An electric vehicle that can be connected to an external power source,
A driving battery configured to be rechargeable using power supplied from the external power source;
A driving power line to which the driving battery is connected;
Auxiliary battery,
An auxiliary power line to which the auxiliary battery is connected;
A heater configured to be able to heat the driving battery using electric power supplied from the auxiliary power line;
A converter configured to convert the voltage of the driving power line and output the voltage to the auxiliary power line;
It operates using electric power supplied from the auxiliary power line, and includes a control device configured to be able to control the heater and the converter,
When the temperature of the driving battery is lower than a predetermined temperature in a state where the external power source is connected to the electric vehicle, the control device starts up intermittently every predetermined time and sets the temperature of the driving battery. Operated in the monitoring mode to monitor,
The control device has a first condition that, during operation in the monitoring mode, a storage amount of the auxiliary battery is less than a predetermined amount, and a second condition that the temperature of the driving battery is less than the predetermined temperature. An electric vehicle that operates the converter to increase an amount of electricity stored in the auxiliary battery when at least one of the conditions is satisfied.
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