JP2021016250A - 電動車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より早急にバッテリ電力を消費し、バッテリ充電状態によらず回生制御を行うことで、より確実に摩擦ブレーキのフェードを回避することができる電動車両の制御装置を提供する。【解決手段】 バッテリ１０１を回生電力で充電しつつ、電動車両に回生制動力を付与する回生制御を実施する回生制御部２１と、第１ヒータ２０４とチラー１０７により第１冷媒の温度を調整しバッテリ１０１の温度を制御するための第１冷媒が循環する第１回路１００と、第２ヒータ２０２により第２冷媒の温度調整し暖房するための第２冷媒が循環する第２回路２００と、第１ヒータ１０２とチラー１０７との間で第１冷媒と第２冷媒との間で熱交換を行う熱交換部１０６と、を備え、回生制御の実施を要と判断し、かつ、バッテリの充電量に基づき回生制御の実施を否と判断した場合、第１ヒータ１０２、第２ヒータ２０２、チラー１０７を作動させる。【選択図】図１

Description

本発明は、電動車両の回生制御を行うための制御装置に関する。

例えば、電気自動車が連続降坂路を走行する場合等、回生制御によりバッテリ充電量（ＳＯＣ／State Of Charge）が満充電となり、回生制御による回生制動力を利用できなくなる虞がある。このような状況を回避するため、特許文献１には、補機類による強制放電を実施し、バッテリの充電量を低下させることで回生制御を実施できるようにする技術が記載されている。

特開２０１２−１１１２７０号公報

しかしながら、電動トラックの場合、乗用車に比して車両重量が大きいことから、摩擦ブレーキのフェードを確実に回避するためにも、より早急にバッテリ電力を消費し、回生制御を利用可能とすることが求められる。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、より早急にバッテリ電力を消費し、バッテリ充電状態によらず回生制御を行うことにより、より確実に摩擦ブレーキのフェードを回避することができる電動車両の制御装置を提供することにある。

（１）本発明は、以下の適用例として実現することができる。本適用例に係る電動車両の制御装置は、走行用モータに電力を供給するバッテリを搭載する電動車両の制御装置であって、前記走行用モータを回生駆動することで、前記バッテリを回生電力で充電しつつ、前記電動車両に回生制動力を付与する回生制御を実施する回生制御部と、第１ヒータと前記第１ヒータの下流側に配置されるチラーにより第１冷媒の温度を調整し前記バッテリの温度を制御するための第１冷媒が循環する第１回路と、第２ヒータにより第２冷媒の温度調整し前記電動車両の室内を暖房するための第２冷媒が循環する第２回路と、前記第１冷媒循環回路の前記第１ヒータと前記チラーとの間において、第１冷媒と第２冷媒との間で熱交換を行う熱交換部と、前記第１ヒータおよび前記第２ヒータを制御するヒータ制御部と、前記チラーを制御するチラー制御部と、前記バッテリの充電量を取得する充電量取得部と、前記電動車両が降坂路を走行する場合に、前記回生制御部による前記回生制御の実施の要否を判断する回生制御要否判断部と、前記充電量取得部により取得される前記バッテリの充電量に基づき前記回生制御部による前記回生制御の実施の可否を判断する回生制御実施可否判断部と、を備え、前記回生制御要否判断部が前記回生制御の実施を要と判断し、かつ、前記回生制御実施可否判断部が前記回生制御の実施を否と判断した場合、前記ヒータ制御部は前記第１ヒータおよび前記第２ヒータを作動させ、かつ、前記チラー制御部は前記チラーを作動させる。

本適用例に係る電動車両の制御装置によれば、第１ヒータで加熱された第１冷媒に第２ヒータで加熱された第２冷媒を熱交換し、第１冷媒をチラーで冷却することで、第１冷媒及び第２冷媒の温度を各対象機器の最適な作動温度帯としつつ、第１ヒータ、第２ヒータ、及びチラーによりバッテリの電力を消費することができる。これより、バッテリの充電量が多い場合でも、回生制御を行うことができる。

したがって、本適用例に係る電動車両の制御装置は、より早急にバッテリ電力を消費し、バッテリ充電状態によらず回生制御を行うことで、より確実に摩擦ブレーキのフェードを回避することができる

本発明の実施形態に係る制御装置を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施形態に係る電動車両の制御装置について、図面を参照して説明する。なお、本実施形態は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施形態の説明に用いる図面は、いずれも構成部材を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っており、構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。

（制御装置の構成）
図１は、本発明の実施形態に係る電気自動車等の電動車両（不図示）に搭載される制御装置１を示すブロック図である。図１に示す制御装置１は、電動車両の回生制動の制御、及び電動車両に搭載される複数の対象機器の温度を管理するための装置である。

制御装置１は、第１冷媒循環回路（本発明の第１回路に相当）１００と、第２冷媒循環回路（本発明の第２回路に相当）２００と、制御回路２０と、を含む。さらに、制御装置１は、第３冷媒循環回路３００と、第４冷媒循環回路４００、空調（ＨＶＡＣ/Heating Ventilation and Air Conditioning）ユニット１０を含む。車両を駆動するモータ（走行用モータ）４０１は、第４冷媒循環回路４００に含まれる。制御装置１は、第１冷媒循環回路１００、第２冷媒循環回路２００、及び第４冷媒循環回路４００は、冷媒を循環させることで複数の対象機器の温度を調整することができる。また電動車両は、モータ４０１を回生制御により回生駆動することにより、バッテリ１０１を回生電力で充電しつつ、電動車両に回生制動力を付与することができる。なお、図１では、電気的な接続状態を示す結線は省略している。

第１冷媒循環回路１００は、主にバッテリ１０１の温度を調整するための回路である。第２冷媒循環回路２００は、車両の主に暖房用のヒータコア２０３の温度を調整するための回路である。第４冷媒循環回路４００は、主に車両の駆動用のモータ４０１の温度を調整するための回路である。また、第３冷媒循環回路３００は、車両の冷房用の第１蒸発器３０４に第３冷媒を循環させるための回路である。

本実施形態における第１冷媒循環回路１００と、第２冷媒循環回路２００と、第４冷媒循環回路４００は、各対象機器の最適な温度帯に応じて設けられ、それぞれ最適な液体が循環される構造である。具体的には、第１冷媒循環回路１００を流れる第１冷媒は、対象機器であるバッテリ１０１等を４０℃以下の温度帯とするように制御される。また、第２冷媒循環回路２００を流れる第２冷媒は、対象機器である暖房用のヒータコア等を７０℃以下の温度帯とするように制御される。第４冷媒循環回路４００を流れる第４冷媒は、対象機器である駆動用のモータ４０１を９０℃以下の温度帯で用いられるように制御される。各温度域は例示であり、第１冷媒、第２冷媒、第４冷媒の順で温度が制御されれば、これに限られるものではない。

ここで、第１冷媒循環回路１００と、第２冷媒循環回路２００と、第３冷媒循環回路３００、第４冷媒循環回路４００、制御回路２０について、詳しく説明する。

＜第１冷媒循環回路について＞
第１冷媒循環回路１００について説明する。第１冷媒循環回路１００は、インバータ２０１に電力を供給するバッテリ１０１と、電力の電圧変換を行うためのＤＣ−ＤＣコンバータ１０３及びバッテリ１０１の充電に使用される車載充電器（オンボードチャージャー）１０４の温度を調整するために、各装置の近傍を循環する第１冷媒を循環させるための冷媒循環回路である。第１冷媒は、例えば水を用いることができる。

第１冷媒循環回路１００は、第１ヒータ１０２と、熱交換器（本発明の熱交換部に相当）１０６と、チラー１０７と、ポンプ１１１と、三方バルブ１１２と、シャットオフバルブ１１３、１１４と、それらを接続し、又は近傍を通過する流路１５１〜１５９とを含む。

ポンプ１１１は、流路内に充填された第１冷媒を矢印方向へ循環させる装置である。ポンプ１１１は、制御回路２０の循環回路制御部２７により、第１冷媒の吐出量（送出量）を制御することができる。

ポンプ１１１に接続される流路１５１は、流路１５２と流路１５３に分岐される。流路１５２は、バッテリ１０１の近傍を通過するように配置される。そのため、第１冷媒とバッテリ１０１が熱交換を行うことによりバッテリ１０１の温度を調整することができる。次に流路１５２は、第１ヒータ１０２の近傍を通過するように配置される。第１ヒータ１０２は、後述するヒータ制御部２２からの制御により流路１５２を流れる第１冷媒を加熱することができる。その際、第１ヒータ１０２により、バッテリ１０１の電力を消費することができる。

流路１５３は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３と車載充電器１０４の近傍を通過するように配置される。第１冷媒と、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３、及び車載充電器１０４が熱交換を行うことにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３、及び車載充電器１０４の温度を調整することができる。

流路１５２と流路１５３は合流し、流路１５４として三方バルブ１１２と接続される。三方バルブ１１２は、循環回路制御部２７からの制御により、第１冷媒を流路１５５又は流路１５６に流すことを切り換えるバルブである。

流路１５５は、第２ラジエータ１０５近傍を通過する。流路１５５を流れる第１冷媒は、第２ラジエータ１０５においてファン５０１から送風される空気によって熱が奪われ、冷却される。第２ラジエータ１０５により熱が奪われた第１冷媒は、流路１５５を流れ、後述する流路１５９と合流して、流路１５１からポンプ１１１へ流れ、再び第１冷媒循環回路１００を循環する。

流路１５６は、流路１５７と流路１５８に分岐される。流路１５７は、バイパス流路である。流路１５８は、熱交換器１０６近傍を通過する。熱交換器１０６は、後述する第２冷媒循環回路２００の流路２５５も近傍を通過し、流路１５８を流れる第１冷媒と流路２５５を流れる第２冷媒との間で熱交換を行う。第１冷媒に対して第２冷媒の温度は高いため、熱交換器１０６は、第２冷媒の熱を奪い、第１冷媒に熱を与える。すなわち、熱交換器１０６によって、第２冷媒は冷却され、第１冷媒は加熱される。流路１５８は、熱交換器１０６の上流と下流にシャットオフバルブ１１３、１１４が設けられる。循環回路制御部２７は、シャットオフバルブ１１３、１１４を制御し、第１冷媒を熱交換器１０６近傍に流すか否かの制御を行う。流路１５８は、流路１５７と合流し、流路１５９としてチラー１０７に接続される。

流路１５９は、チラー１０７近傍を通過する。チラー１０７は、後述する第２蒸発器を含む構成である。後述する第３冷媒循環回路３００の流路３５３も近傍を通過し、第３冷媒循環回路３００の流路３５３と接続される第２蒸発器を含む構成である。後述するように、流路３５３を流れる第３冷媒は、チラー１０７内の第２蒸発器で蒸発することにより熱を奪い第２蒸発器を冷却する。冷却された第２蒸発器により、チラー１０７の近傍を通過する流路１５９を流れる第１冷媒を冷却する。なお、チラー１０７は必ずしも第２蒸発器を必要とするものではなく、例えば、ペルチェ素子のような半導体素子によって冷却を行っても構わない。ペルチェ素子は、チラー制御部２３からの制御により作動させることができる。ペルチェ素子で冷却を行う場合、ペルチェ素子を作動させるためにバッテリ１０１の電力を使用することができる。なお、ペルチェ素子以外の他の電力を用いた強制冷却手段を用いても構わない。

流路１５９は、流路１５５と合流し、流路１５１としてポンプ１１１へ接続される。このように第１冷媒は、第１冷媒循環回路１００を循環する。第１冷媒循環回路１００には図示しない温度センサが配置されている。循環回路制御部２７は、それらの温度センサにより、各対象機器や、第１冷媒の温度情報を取得することができる、

このように、循環回路制御部２７は、温度センサで取得した温度情報に基づいて、第１冷媒循環回路１００の第１ヒータ１０２、チラー１０７、ポンプ１１１や各バルブを制御することで、第１冷媒の温度を調整しすることができる。それによって、バッテリ１０１や、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０３、車載充電器１０４等の対象機器の温度を調整することができる。

＜第２冷媒循環回路について＞
次に、第２冷媒循環回路２００について説明する。第２冷媒循環回路２００は、対象機器として、モータ４０１に電力を供給するインバータ２０１と、後述する第４冷媒循環回路４００の第４冷媒の温度を調整するオイルクーラー４０２と、空調ユニット１０に設けられるヒータコア２０３の温度を調整するための、各装置の近傍を循環する第２冷媒を循環させるための冷媒循環回路である。第２冷媒は、例えば、不凍液を用いることができる。

第２冷媒循環回路２００は、第２ヒータ２０２と、熱交換器１０６と、第１ラジエータ２０４と、ポンプ２１１と、シャットオフバルブ２１２と、三方バルブ２１３と、それらを接続し、又は近傍を通過する流路２５１〜２５５とを含む。

ポンプ２１１は、流路内に充填された第２冷媒を矢印方向へ循環させる装置である。ポンプ２１１は、制御回路２０の循環回路制御部２７により、第２冷媒の吐出量（送出量）を制御することができる。

ポンプ２１１に接続される流路２５１は、流路２５２と流路２５３に分岐される。流路２５２は、インバータ２０１の近傍を通過するように配置される。そのため、第２冷媒とインバータ２０１が熱交換を行うことによりインバータ２０１の温度を調整することができる。

流路１５３は、オイルクーラー４０２の近傍を通過するように配置される。第２冷媒と、オイルクーラー４０２が熱交換を行うことにより、オイルクーラー４０２を冷却することができる。流路１５３は、オイルクーラー４０２の下流にシャットオフバルブ２１２が設けられる。循環回路制御部２７は、シャットオフバルブ２１２を制御し、第２冷媒をオイルクーラー４０２の近傍に流すか否かの制御を行う。流路２５３は、流路２５２と合流し、流路２５４として第２ヒータ２０２に接続される。

流路２５２と流路２５３は合流し、流路２５４として第２ヒータ２０２と接続され、第２ヒータ２０２の近傍を通過する。第２ヒータ２０２は、後述するヒータ制御部２２からの制御により流路２５２を流れる第２冷媒を加熱することができる。その際、第２ヒータ２０２により、バッテリ１０１の電力を消費することができる。

第２ヒータ２０２近傍を通過する流路２５４は、空調ユニット１０内のヒータコア２０３に接続され、ヒータコア２０３の近傍を通過する。

ヒータコア２０３の近傍を通過する第２冷媒は、ヒータコア２０３と熱交換する。第２冷媒がヒータコア２０３と熱交換することで、ヒータコア２０３を加熱することができる。加熱されたヒータコア２０３は空調ユニット１０のファン５０３から送風される空気と熱交換される。ファン５０３は、加熱された空気を電動車両の室内に送風する。このような構成により、第２冷媒の熱を、電動車両の室内の暖房として用いることができる。

流路２５４は、三方バルブ２１３と接続される。三方バルブ２１３は、循環回路制御部２７からの制御により、第２冷媒を流路２５５又は流路２５６に流すことを切り換えるバルブである。

流路２５５は、熱交換器１０６の近傍を通過する。前述したように、熱交換器１０６は、第１冷媒循環回路１００の流路１５８も近傍を通過し、流路１５８を流れる第１冷媒と流路２５５を流れる第２冷媒との間で熱交換を行う。

次に流路２５５は、第１ラジエータ２０５近傍を通過する。流路２５５を流れる第２冷媒は、第１ラジエータ２０５においてファン５０１から送風される空気によって熱が奪われ、冷却される。第１ラジエータ２０５により熱が奪われた第２冷媒は、流路２５５を流れ、流路２５６と合流して、流路２５１からポンプ２１１へ流れ、再び第２冷媒循環回路２００を循環する。第２冷媒循環回路２００には図示しない温度センサが配置されている。循環回路制御部２７は、それらの温度センサにより、各対象機器や、第２冷媒の温度情報を取得することができる、

このように、循環回路制御部２７は、温度センサで取得した温度情報に基づいて、第２冷媒循環回路２００の第２ヒータ２０２、ポンプ２１１や各バルブを制御することで、第２冷媒の温度を調整しすることができる。それによって、インバータ２０１と、オイルクーラー４０２と、ヒータコア２０３等の対象機器の温度を調整することができる。

＜第３冷媒循環回路について＞
次に、第３冷媒循環回路３００について説明する。第３冷媒循環回路３００は、電気車両の室内の冷房を行うための第１蒸発器３０４に第３冷媒を循環させるための冷媒循環回路である。なお、第３冷媒は、冷媒ガスを用いることができる。

第３冷媒循環回路３００は、圧縮機３０１と、第１凝縮器３０２と、第２凝縮器３０３と、ポンプ３１１と、第１蒸発器３０４と、シャットオフバルブ３１２、３１３と、それらを接続し、又は近傍を通過する流路３５１〜３５３とを含む。

ポンプ３１１は、流路内に充填された凝縮された第３冷媒を矢印方向へ循環させる装置である。ポンプ３１１は、循環回路制御部２７により第３冷媒の吐出量（送出量）を制御することができる。

ポンプ３１１に接続される流路３５１は、流路３５２と流路３５３に分岐される。

流路３５２は、空調ユニット１０の第１蒸発器３０４に接続される。第３冷媒は、第１蒸発器３０４の内部で凝縮された第３冷媒が蒸発することで、第１蒸発器３０４から気化熱を奪い第１蒸発器３０４を冷却する。冷却された第１蒸発器３０４は、空調ユニット１０のファン５０３から送風される空気と熱交換され、空気を冷却することができる。ファン５０３は、冷却された空気を電動車両の室内に送風する。このような構成により、第３冷媒が奪う気化熱を用いることで、電動車両の室内の冷房とすることができる。流路３５２は、第１蒸発器３０４の上流にシャットオフバルブ３１２が設けられる。循環回路制御部２７は、シャットオフバルブ３１２を制御し、第３冷媒を第１蒸発器３０４に流すか否かの制御を行う。

流路３５３は、チラー１０７に接続される。チラー１０７は、第２蒸発器を含む構成である。詳細には、流路３５３を流れる第３冷媒は、チラー１０７内の第２蒸発器で蒸発することにより熱を奪い第２蒸発器を冷却する。冷却された第２蒸発器は、チラー１０７の近傍を通過する流路１５９を流れる第１冷媒を冷却する。

流路３５３は、チラー１０７の上流にシャットオフバルブ３１３が設けられる。チラー制御部２３は、シャットオフバルブ３１３を制御し、第３冷媒をチラー１０７に流すか否かの制御を行う。流路３５３は、流路３５２と合流し、流路３５１として圧縮機３０１に接続される。

第１蒸発器３０４によって蒸発された第３冷媒は、圧縮機３０１で圧縮される。圧縮された第３冷媒は、流路３５１を通じて第１凝縮器３０２に流れる。第１凝縮器３０２は、ファン５０２で送風された空気により冷却され、第３冷媒を凝縮する。第１凝縮器３０２で凝縮された第３冷媒は、流路３５１を通じて第２凝縮器３０３に流れる。第２凝縮器３０３は、ファン５０１で送風された空気により冷却され、第３冷媒を更に凝縮する。第３冷媒は、第１凝縮器３０２及び第２凝縮器３０３で凝縮されることにより液体となって、流路３５１を通ってポンプ３１１に流れ、再び第３冷媒循環回路３００を循環する。

なお、本実施形態では凝縮器を、第１凝縮器３０２と第２凝縮器３０３の２つの構成で説明したが、必ずしも２つ必要なわけではなく、１つの構成としても構わない。

＜第４冷媒循環回路について＞
第４冷媒循環回路４００について説明する。第４冷媒循環回路４００は、電動車両を駆動するモータ４０１と熱交換を行う第４冷媒を循環させるための循環回路である。第４冷媒は、例えばオイルを用いることができる。

第４冷媒循環回路４００は、モータ４０１と、オイルクーラー４０２とポンプ４１１と、それらを接続し、又は近傍を通過する流路４５１とを含む。

ポンプ４１１は、流路内に充填された第４冷媒を矢印方向へ循環させる装置である。ポンプ４１１は、循環回路制御部２７により、第４冷媒の吐出量（送出量）を制御することができる。

ポンプ４１１に接続される流路４５１は、オイルクーラー４０２の近傍を通過するように配置される。前述したように、オイルクーラー４０２は、前述したように第２冷媒循環回路２００の流路２５３も近傍を通過し、流路４５１を流れる第４冷媒と流路２５３を流れる第２冷媒との間で熱交換を行う。第２冷媒に対して第４冷媒の温度は高いため、オイルクーラー４０２は、第４冷媒の熱を奪い、第２冷媒に熱を与える。すなわち、オイルクーラー４０２によって、第４冷媒は冷却され、第２冷媒は加熱される。

流路４５１は、モータ４０１の近傍を通過するように配置される。そのため、オイルクーラー４０２で冷却された第４冷媒とモータ４０１との間で熱交換を行う。そのため、第４冷媒によって、モータ４０１を冷却することができる。第４冷媒循環回路４００には図示しない温度センサが配置されている。循環回路制御部２７は、それらの温度センサにより、各対象機器や、第４冷媒の温度情報を取得することができる、

このように、循環回路制御部２７は、温度センサで取得した温度情報に基づいて、第４冷媒循環回路４００のポンプ４１１を制御することで、第４冷媒の温度を調整しすることができる。それによって、モータ４０１の温度を調整することができる。

＜制御回路について＞
制御回路２０について説明する。制御回路２０は、回生制御部２１と、ヒータ制御部２２と、チラー制御部２３と、充電量取得部２４と、回生制御要否判断部２５と、回生制御実施可否判断部２６と、循環回路制御部２７と、を含んで構成される回路である。

回生制御部２１は、モータ４０１等に対して回生制動を実施するための回生制御を行う。また、回生制御部２１は、モータ４０１で発生した回生電力は、バッテリ１０１に充電する。

ヒータ制御部２２は、バッテリ１０１の電力を用いて第１ヒータ１０２及び第２ヒータ２０２を加熱する制御を行う。

チラー制御部２３は、チラー１０７を動作可能とするように制御する。チラー制御部２３が、循環回路制御部２７を介して制御回路２０内の各ポンプやバルブを制御し、チラー１０７が動作可能な状態に制御する。チラー制御部２３は各ポンプやバルブを直接制御しても構わない。さらに、例えば、チラー１０７がペルチェ素子等の強制冷却手段を有する場合、バッテリ１０１の電力を用いてチラー１０７が冷却を行うように制御しても構わない。

充電量取得部２４は、バッテリ１０１の充電量を取得する。充電量は、バッテリ１０１に充電されている電力の絶対量でも構わないし、満充電状態等の基準に対する相対量でも構わない。

回生制御要否判断部２５は、運転者が制動動作を行う場合に、電動車両の制動手段としてモータ４０１に回生制動力を付与するための回生制御が必要か否かを判断する。例えば、電動車両が降坂路を走行中に制動動作を行う場合、摩擦ブレーキだけでは制動力が不足し、摩擦ブレーキのフェードが発生する可能性があるものとして回生制御が必要であると判別する。回生制御要否判断部２５は、電動車両に搭載されているセンサ等を用いて電動車両の挙動や、ＧＰＳとマップデータ等を用いて、降坂路を走行中であることを判断することができる。また、マップデータ等を用いて、降坂路の距離を取得し回生制御が必要か否かの予測判断を行っても構わない。

回生制御実施可否判断部２６は、充電量取得部２４で取得した充電量に基づいて、回生制御を実施可か不可か判断する。例えば、充電量がバッテリ１０１の満充電状態又は満充電状態に近い場合、回生制御による回生電力をバッテリ１０１に充電することができないため、回生制御を実施できないと判断する。

循環回路制御部２７は、第１冷媒循環回路１００、第２冷媒循環回路２００、第３冷媒循環回路３００、第４冷媒循環回路４００の各ポンプ、バルブを制御して、各冷媒循環回路の動作を制御する。例えば、循環回路制御部２７は、各対象機器の温度状態に応じて各冷媒循環回路を制御するので、各対象機器の温度を適正な状態とすることができる。

以上説明したように、本発明の実施形態に係る制御装置１は、第１ヒータ１０２と第１ヒータ１０２の下流側に配置されるチラー１０７により第１冷媒の温度を調整しバッテリ１０１の温度を制御するための第１冷媒が循環する第１冷媒循環回路１００と、第２ヒータ２０２により第２冷媒の温度調整し電動車両の室内を暖房するための第２冷媒が循環する第２冷媒循環回路２００と、第１冷媒循環回路１００の第１ヒータ１０２とチラー１０７との間において、第１冷媒と第２冷媒との間で熱交換を行う熱交換器１０６と、第１ヒータ１０２および第２ヒータ２０２を制御するヒータ制御部２２と、チラー１０７を制御するチラー制御部２３と、を少なくとも備える。この構成により、第１ヒータ１０２及び第２ヒータ２０２で加熱した第１冷媒及び第２冷媒を、用いて、バッテリ１０１の温度調整や、電気車両の室内を暖房することができる。また、第１ヒータ１０２、第２ヒータ２０２を作動させることにより、バッテリ１０１の電力を消費することができる。さらに、第１冷媒と第２冷媒の熱を、第１ヒータ１０２とチラー１０７の間に配置される熱交換器１０６で熱交換し、加熱された第１冷媒をチラー１０７で冷却することにより、第１冷媒及び第２冷媒の温度を適正な状態にすることができる。

（制御装置の動作）
図２は、本発明の実施形態に係る制御装置１の動作を説明するためのフローチャートである。図２のフローチャートは、電動車両の運転者がブレーキをかける、又はかけるであろうことが予測された状態で、制御装置１において行われる動作について示すものである。

ステップＳ１において、回生制御要否判断部２５は、運転者がブレーキをかける、すなわち制動動作を行う場合に、電動車両の制動手段としてモータ４０１に回生制動力を付与するための回生制御が必要か否かを判断する。回生制御要否判断部２５が回生制御を必要（Ｙ）と判断した場合、ステップＳ２に処理を進める。回生制御を必要でない（Ｎ）と判断した場合、処理を終了する。

ステップＳ２において、充電量取得部２４は、バッテリ１０１の充電量を取得する。

ステップＳ３において、回生制御実施可否判断部２６は、ステップＳ２で取得した充電量に基づいて、回生制御を実施可か不可か判断する。回生制御実施可否判断部２６が回生制御の実施を不可（Ｎ）と判断した場合、ステップＳ４に処理を進める。回生制御の実施を可（Ｙ）と判断した場合、ステップＳ５に処理を進める。

ステップＳ４において、バッテリ１０１の電力を用いて第１ヒータ１０２と、第２ヒータ２０２を加熱するように制御し、また、チラー１０７を動作可能に制御する。具体的には、ヒータ制御部２２が第１ヒータ１０２と第２ヒータ２０２を制御する。また、チラー制御部２３が、循環回路制御部２７を介して各ポンプやバルブを制御し、チラー１０７が動作可能な状態に制御する。ステップＳ４の動作により、バッテリ１０１に充電される電力が消費され、充電量が減少することによって回生制御によるバッテリ１０１への充電が可能となる。

ステップＳ５において、回生制御部２１は、モータ４０１等に対して回生制動を実施するための回生制御を行う。

以上説明してきたように、本実施形態に係る制御装置１によれば、各対象機器の温度を適正な状態としつつ、バッテリ１０１が満充電等の状態においても、バッテリ１０１に充電される電力を消費し、電動車両に回生制動力を付与する回生制御を実施することが可能となる。電力の消費を第１ヒータ１０２及び第２ヒータ２０２で行うことができるため、早急にバッテリ電力を消費することができる。第１ヒータ１０２で加熱された第１冷媒と、第２ヒータ２０２で加熱された第２冷媒を、第１ヒータ１０２とチラー１０７の間に配置される熱交換器１０６で熱交換される。熱交換器１０６で熱交換され加熱された第１冷媒は、チラー１０７で冷却される。これにより、第１冷媒及び第２冷媒の温度を各対象機器の温度調整を行うのに適正な温度とすることができる。

かくして、本実施形態に係る制御装置１は、より早急にバッテリ１０１に充電される電力を消費し、バッテリ１０１の充電状態によらず回生制御を行うことで、より確実に摩擦ブレーキのフェードを回避することができる。

なお、本発明の実施に当たっては、第３冷媒循環回路３００は必ずしも必要がなく、チラー１０７は、第２蒸発器の代わりに他の強制冷却機構を有していても構わない。また、第４冷媒循環回路４００も必ずしも必要ではない。

また、本発明の実施態様は、電動車両として、電動トラックや電動バス等、乗用車に比較して重量のある車両を想定しているが、本発明はこれらに限定されることなく、電動車両の回生制御を行う他の商用車であってもよい。

１ 制御装置
１０ 空調ユニット
２０ 制御回路
２１ 回生制御部
２２ ヒータ制御部
２３ チラー制御部
２４ 充電量取得部
２５ 回生制御要否判断部
２６ 回生制御実施可否判断部
２７ 循環回路制御部
１００ 第１冷媒循環回路
１０１ バッテリ
１０２ 第１ヒータ
１０３ ＤＣ−ＤＣコンバータ
１０４ 車載充電器（オンボードチャージャー）
１０５ 第２ラジエータ
１０６ 熱交換器
１０７ チラー／第２蒸発器
１１１ ポンプ
１１２ 三方バルブ
１１３、１１４ シャットオフバルブ
１５１〜１５９ 第１冷媒循環流路
２００ 第２冷媒循環回路
２０１ インバータ
２０２ 第２ヒータ
２０３ ヒータコア
２０４ 第１ラジエータ
２１１ ポンプ
２１２ シャットオフバルブ
２１３ 三方バルブ
２５１〜２５５ 第２冷媒循環流路
３００ 第３冷媒循環回路
３０１ 圧縮機
３０２ 第１凝縮器
３０３ 第２凝縮器
３０４ 第１蒸発器
３１１ ポンプ
３１２、３１３ シャットオフバルブ
３５１〜３５３ 第３冷媒循環流路
４００ 第４冷媒循環回路
４０１ モータ
４０２ オイルクーラー
４１１ ポンプ
４５１ 第４冷媒循環流路
５０１〜５０３ ファン

Claims (1)

1. 走行用モータに電力を供給するバッテリを搭載する電動車両の制御装置であって、
   前記走行用モータを回生駆動することで、前記バッテリを回生電力で充電しつつ、前記電動車両に回生制動力を付与する回生制御を実施する回生制御部と、
   第１ヒータと前記第１ヒータの下流側に配置されるチラーにより第１冷媒の温度を調整し前記バッテリの温度を制御するための第１冷媒が循環する第１回路と、
   第２ヒータにより第２冷媒の温度調整し前記電動車両の室内を暖房するための第２冷媒が循環する第２回路と、
   前記第１回路の前記第１ヒータと前記チラーとの間において、第１冷媒と第２冷媒との間で熱交換を行う熱交換部と、
   前記第１ヒータおよび前記第２ヒータを制御するヒータ制御部と、
   前記チラーを制御するチラー制御部と、
   前記バッテリの充電量を取得する充電量取得部と、
   前記電動車両が降坂路を走行する場合に、前記回生制御部による前記回生制御の実施の要否を判断する回生制御要否判断部と、
   前記充電量取得部により取得される前記バッテリの充電量に基づき前記回生制御部による前記回生制御の実施の可否を判断する回生制御実施可否判断部と、
   を備え、
   前記回生制御要否判断部が前記回生制御の実施を要と判断し、かつ、前記回生制御実施可否判断部が前記回生制御の実施を否と判断した場合、前記ヒータ制御部は前記第１ヒータおよび前記第２ヒータを作動させ、かつ、前記チラー制御部は前記チラーを作動させる電動車両の制御装置。

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