JP4951721B2 - 電池昇温回路および電池昇温装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両に搭載され、２次電池の温度を上昇させる電池昇温回路および電池昇温装置に関するものである。
例えばエンジン駆動の発電機と走行用のモータとを備えたハイブリッド車両では、充電可能な２次電池からの電力によりモータを駆動している。ここで、２次電池の入出力可能電力が車両の走行性能を大きく左右するが、２次電池の温度が低下すると、当該２次電池の入出力可能電力が大きく低下してしまう。そこで、従来、２次電池の温度を上昇させて入出力可能電力の低下を抑制することが提案されている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１に記載の装置では、２次電池の温度が所定温度以下になると、エンジンによる発電機の駆動や走行中の回生制動により２次電池を充電することで、２次電池の充放電を繰り返して、２次電池の温度を上昇させており、これによって、入出力可能電力の低下を抑制するようにしている。
しかしながら、上記特許文献１に記載の装置では、２次電池を充電するためには、走行中の回生制動やエンジンによる発電機の駆動を常に必要としている。つまり、駐停車中に２次電池の温度を上昇させるためには、エンジンを駆動することが必要になる。
特開２００３−２７２７１２号公報
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、走行中の回生制動やエンジンによる発電機の駆動によらずに、２次電池の昇温を可能にする電池昇温回路および電池昇温装置を提供することを目的とする。
本発明の一局面に係る電池昇温回路は、２次電池から供給される直流電力を複数のスイッチング素子のオンオフにより３相交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路により駆動される３相交流モータとを備えた車両に搭載される電池昇温回路であって、前記３相交流モータに設けられている３相コイルのうちの１相のコイルを特定コイルとし、前記複数のスイッチング素子のうちで前記特定コイルの一方端と前記２次電池の正極との間に接続されたスイッチング素子を第１スイッチング素子とし、前記複数のスイッチング素子のうちで前記特定コイルの他方端と前記２次電池の負極との間に接続されたスイッチング素子を第２スイッチング素子としたとき、前記第１スイッチング素子の制御端子に接続される第１端子と前記第２スイッチング素子の制御端子に接続される第２端子とを有し、前記第１および第２端子を介して前記第１および第２スイッチング素子の制御端子に制御信号をそれぞれ出力して前記第１および第２スイッチング素子のオンオフを制御するスイッチ制御部と、前記特定コイルの前記他方端に接続される第３端子を有し、前記第１スイッチング素子をオンにした状態で前記第２スイッチング素子をオンオフさせることにより前記特定コイルに発生する逆起電力を蓄積する蓄積部と、前記２次電池の正極と前記蓄積部との間に設けられ、前記蓄積部に蓄積された電力を前記２次電池に供給する充電制御部とを備える。
本発明の第１実施形態の電池昇温回路が搭載された車両の構成を示す回路図。 本発明の第２実施形態の電池昇温回路が搭載された車両の構成を示す回路図。 本発明の第３実施形態の電池昇温回路が搭載された車両の構成を示す回路図。 本発明の第４実施形態の電池昇温回路が搭載された車両の構成を示す回路図。 本発明の第５実施形態の電池昇温回路が搭載された車両の構成を示す回路図。 本発明の第６実施形態の電池昇温回路が搭載された車両の構成を示す回路図。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態の電池昇温回路が搭載された車両の構成を示す回路図である。この電池昇温回路は、２次電池１１から直流電力が供給されるインバータ回路１と、３相交流モータ２とを備えた車両に搭載されるものであって、スイッチ制御部１２、蓄積部１３および充電制御部１４を備えている。
インバータ回路１は６個のスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６を備え、３相交流モータ２には３相コイルＬ１〜Ｌ３が設けられている。具体的には、２次電池１１の正極と負極との間にそれぞれ、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ４が直列に接続され、スイッチング素子ＳＷ２，ＳＷ５が直列に接続され、スイッチング素子ＳＷ３，ＳＷ６が直列に接続されている。また、スイッチング素子ＳＷ１とスイッチング素子ＳＷ４との間の接続点Ｐ１が、コイルＬ１とコイルＬ３との間の接続点（コイルＬ１の一方端）Ｐ２に接続されている。また、スイッチング素子ＳＷ２とスイッチング素子ＳＷ５との間の接続点Ｐ３が、コイルＬ１とコイルＬ２との間の接続点（コイルＬ１の他方端）Ｐ４に接続されている。また、スイッチング素子ＳＷ３とスイッチング素子ＳＷ６との間の接続点Ｐ５が、コイルＬ２とコイルＬ３との間の接続点Ｐ６に接続されている。このような回路構成により、インバータ回路１は、６個のスイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６のオンオフにより２次電池１１から供給される直流電力を３相交流電力に変換する。そして、このインバータ回路１により３相交流モータ２が駆動される。
スイッチ制御部１２は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などで構成される。スイッチ制御部１２は、スイッチング素子ＳＷ１のオンオフを切り替えるための制御端子（図１ではベース）ＣＴ１に接続される端子Ｔ１と、スイッチング素子ＳＷ５のオンオフを切り替えるための制御端子（図１ではベース）ＣＴ２に接続される端子Ｔ２とを備え、端子Ｔ１，Ｔ２から制御端子ＣＴ１，ＣＴ２に制御信号を出力して、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５のオンオフを制御する。
蓄積部１３は、コイルＬ１とコイルＬ２との間の接続点（コイルＬ１の他方端）Ｐ４に接続される端子Ｔ３と、逆流阻止用のダイオードＤ１と、電力蓄積用のコンデンサＣ１とを備えている。端子Ｔ３にダイオードＤ１のアノードが接続され、ダイオードＤ１のカソードと２次電池１１の負極との間に、コンデンサＣ１が接続されている。
充電制御部１４は、スイッチ素子ＳＷ７と、逆流阻止用のダイオードＤ２と、スイッチ制御部１４０とを備えている。２次電池１１の正極にダイオードＤ２のカソードが接続され、ダイオードＤ２のアノードは、スイッチ素子ＳＷ７を介して、コンデンサＣ１に接続されている。スイッチ制御部１４０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などで構成される。スイッチ制御部１４０は、コンデンサＣ１の電圧Ｖ１を検出し、検出電圧Ｖ１が予め設定された設定レベル以上になると、スイッチ素子ＳＷ７をオフからオンに切り替えて、コンデンサＣ１に蓄積された電力の２次電池１１への供給を開始する。なお、１個のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどでスイッチ制御部１２とスイッチ制御部１４０とを構成してもよい。
以上のように構成された電池昇温回路の動作について説明する。スイッチ制御部１２によりスイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５がオンにされると、２次電池１１から電力が供給されてコイルＬ１（本発明の「特定コイル」に相当）に電流が流れる。つまり、２次電池１１に放電電流が流れる。一方、スイッチ制御部１２により、スイッチング素子ＳＷ１をオンにした状態でスイッチング素子ＳＷ５がオンからオフに切り替えられると、コイルＬ１の他方端Ｐ４に逆起電力が発生し、この逆起電力によりコンデンサＣ１が充電される。
スイッチ制御部１２により、スイッチング素子ＳＷ１をオンにした状態でスイッチング素子ＳＷ５のオンオフが繰り返されると、２次電池１１に放電電流が断続的に流れるとともに、コイルＬ１の他方端Ｐ４に発生する逆起電力がコンデンサＣ１に蓄積されて、コンデンサＣ１の電圧Ｖ１が上昇する。そして、コンデンサＣ１の電圧Ｖ１が設定レベル以上になると、スイッチ制御部１４０によりスイッチ素子ＳＷ７がオフからオンに切り替えられて、コンデンサＣ１に蓄積された電力が２次電池１１に供給される。つまり、２次電池１１に充電電流が流れる。
その後、例えばスイッチ素子ＳＷ７のオンへの切替時点から予め設定された設定時間が経過したとき、または検出電圧Ｖ１が所定レベルまで低下したときに、スイッチ制御部１４０はスイッチ素子ＳＷ７をオフに戻す。スイッチ制御部１２およびスイッチ制御部１４０は、以上の手順を例えば予め設定された設定回数だけ繰り返す。または、スイッチ制御部１２およびスイッチ制御部１４０は、以上の手順を例えば予め設定された設定時間だけ継続するようにしてもよい。
以上の動作によって、２次電池１１に充放電電流が流れる。この充放電電流で２次電池１１の内部抵抗によりジュール熱が発生するため、このジュール熱により２次電池１１の温度が上昇することとなる。
以上のように、この第１実施形態によれば、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５をオンオフさせ、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５のオン時にコイルＬ１に電流が流れて２次電池１１が放電する一方、スイッチング素子ＳＷ１をオンにした状態でスイッチング素子ＳＷ５をオンからオフに切り替える時にコイルＬ１に発生する逆起電力をコンデンサＣ１に蓄積し、そのコンデンサＣ１に蓄積された電力が２次電池１１に供給されて、２次電池１１が充電される。このように、２次電池１１に流れる充放電電流で２次電池１１の内部抵抗によりジュール熱が発生するため、このジュール熱により２次電池１１の温度を上昇させることができる。しかも、３相交流モータ２に設けられた３相コイルＬ１〜Ｌ３のうちの１相のコイルＬ１に電流が流れるだけであるので、３相交流モータ２が駆動されることはない。したがって、車両のエンジンや３相交流モータ２を駆動させることなく、２次電池１１を昇温させることが可能になっている。
また、第１実施形態によれば、車両に搭載されているインバータ回路１および３相交流モータ２を利用しているため、部品点数を増加させることなく簡易な構成で、２次電池１１を昇温させることができる。また、第１実施形態によれば、外部からヒーターで加熱するのではなくて、２次電池１１の内部抵抗により発生するジュール熱を用いているため、効率良く確実に２次電池１１の温度を上昇させることができる。
（第２実施形態）
図２は本発明の第２実施形態の電池昇温回路が搭載された車両の構成を示す回路図である。なお、第１実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
第２実施形態の電池昇温回路は、さらに、電池温度検出部１５を備えている。電池温度検出部１５は、２次電池１１の温度を検出し、その検出結果をスイッチ制御部１２に通知する。また、スイッチ制御部１２は、電池温度検出部１５により検出された２次電池１１の温度が予め設定された設定温度以下のときに、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５のオンオフ動作を開始させる。
以上のように、この第２実施形態によれば、スイッチ制御部１２は、電池温度検出部１５により検出された２次電池１１の温度が設定温度以下のときに、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５のオンオフ動作を開始させているため、２次電池１１の温度を上昇させる必要があるときのみ、動作させることができるという利点がある。
（第３実施形態）
図３は本発明の第３実施形態の電池昇温回路が搭載された車両の構成を示す回路図である。なお、第１実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
第３実施形態の電池昇温回路が搭載された車両は、インバータ回路１および３相交流モータ２に加えて、車両の外気温を検出する外気温検出部３を搭載している。また、第３実施形態では、スイッチ制御部１２は、車両に搭載されている外気温検出部３と電気的に接続されており、外気温検出部３により検出された外気温が予め設定された設定温度以下のときに、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５のオンオフ動作を開始する。
以上のように、この第３実施形態では、スイッチ制御部１２は、外気温検出部３により検出された外気温が設定温度以下のときに、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５のオンオフ動作を開始している。ここで、外気温が低いときは２次電池１１の温度も低下するため、第３実施形態によれば、２次電池１１の温度を上昇させる必要があるときのみ、動作させることができるという利点がある。
（第４実施形態）
図４は本発明の第４実施形態の電池昇温回路が搭載された車両の構成を示す回路図である。なお、第１実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
第４実施形態の電池昇温回路が搭載された車両は、インバータ回路１および３相交流モータ２に加えて、運転席に人が着座したことを検出する着座検出部４を搭載している。また、第４実施形態では、スイッチ制御部１２は、車両に搭載されている着座検出部４と電気的に接続されており、着座検出部４により運転席に人が着座したことが検出されたときに、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５のオンオフ動作を開始する。
以上のように、この第４実施形態では、スイッチ制御部１２は、運転席に人が着座したことが着座検出部４により検出されたときに、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５のオンオフ動作を開始している。ここで、運転席に人が着座すると車両が使用される可能性が高いことから、この第４実施形態によれば、車両が使用される可能性が高いときのみ、動作させることができるという利点がある。
なお、図４に破線で示すように、車両に搭載されている外気温検出部３により検出された温度を用いるようにしてもよい。すなわち、スイッチ制御部１２は、外気温検出部３により検出された外気温が設定温度以下であって、かつ着座検出部４により運転席に人が着座したことが検出されたときに、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５のオンオフ動作を開始するようにしてもよい。また、図４に破線で示すように、電池温度検出部１５により検出された温度を用いるようにしてもよい。すなわち、スイッチ制御部１２は、電池温度検出部１５により検出された２次電池１１の温度が設定温度以下であって、かつ着座検出部４により運転席に人が着座したことが検出されたときに、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５のオンオフ動作を開始するようにしてもよい。これらの形態によれば、２次電池１１の温度を上昇させる必要があり、かつ車両が使用される可能性が高いときのみ、動作させることができるという利点がある。
（第５実施形態）
図５は本発明の第５実施形態の電池昇温回路が搭載された車両の構成を示す回路図である。なお、第１実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
第５実施形態の電池昇温回路が搭載された車両は、インバータ回路１および３相交流モータ２に加えて、施錠されていた扉が開錠されたことを検出する扉検出部５を搭載している。また、第５実施形態では、スイッチ制御部１２は、車両に搭載されている扉検出部５と電気的に接続されており、施錠されていた扉が開錠されたことが扉検出部５により検出されたときに、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５のオンオフ動作を開始する。
以上のように、この第５実施形態では、スイッチ制御部１２は、施錠されていた扉が開錠されたことが扉検出部５により検出されたときに、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５のオンオフ動作を開始している。ここで、施錠されていた扉が開錠されると車両が使用される可能性が高いことから、この第５実施形態によれば、車両が使用される可能性が高いときのみ、動作させることができるという利点がある。
なお、図５に破線で示すように、車両に搭載されている外気温検出部３により検出された温度を用いるようにしてもよい。すなわち、スイッチ制御部１２は、外気温検出部３により検出された外気温が設定温度以下であって、かつ施錠されていた扉が開錠されたことが扉検出部５により検出されたときに、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５のオンオフ動作を開始するようにしてもよい。また、図５に破線で示すように、電池温度検出部１５により検出された温度を用いるようにしてもよい。すなわち、スイッチ制御部１２は、電池温度検出部１５により検出された２次電池１１の温度が設定温度以下であって、かつ施錠されていた扉が開錠されたことが扉検出部５により検出されたときに、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５のオンオフ動作を開始するようにしてもよい。これらの形態によれば、２次電池１１の温度を上昇させる必要があり、かつ車両が使用される可能性が高いときのみ、動作させることができるという利点がある。
（第６実施形態）
図６は本発明の第６実施形態の電池昇温回路が搭載された車両の構成を示す回路図である。なお、第１実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
第６実施形態では、電池昇温回路は、さらに、電池判定部１６を備えている。電池判定部１６は、２次電池１１の充電状態を判定するもので、その判定結果をスイッチ制御部１２に通知する。また、第６実施形態では、スイッチ制御部１２は、電池判定部１６により判定された２次電池１１の充電状態が予め設定された設定レベル以上のときに、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５のオンオフ動作を開始する。
以上のように、この第６実施形態では、スイッチ制御部１２は、電池判定部１６により判定された２次電池１１の充電状態が予め設定された設定レベル以上のときに、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５のオンオフ動作を開始している。ここで、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５のオンオフ動作により２次電池１１に充放電電流を流すと、２次電池１１の充電状態が低下してしまう虞がある。そこで、この第６実施形態では、２次電池１１の充電状態が設定レベル以上のときのみ、動作させている。したがって、第６実施形態によれば、２次電池１１の充電状態が低下し過ぎないようにすることが可能となっている。
なお、図６に破線で示すように、車両に搭載されている外気温検出部３により検出された温度を用いるようにしてもよい。すなわち、スイッチ制御部１２は、外気温検出部３により検出された外気温が設定温度以下であって、かつ２次電池１１の充電状態が設定レベル以上のときに、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５のオンオフ動作を開始するようにしてもよい。また、図６に破線で示すように、電池温度検出部１５により検出された温度を用いるようにしてもよい。すなわち、スイッチ制御部１２は、電池温度検出部１５により検出された２次電池１１の温度が設定温度以下であって、かつ２次電池１１の充電状態が設定レベル以上のときに、スイッチング素子ＳＷ１，ＳＷ５のオンオフ動作を開始するようにしてもよい。これらの形態によれば、２次電池１１の温度を上昇させる必要があり、かつ２次電池１１の充電状態が設定レベル以上のときのみ、動作させることができるという利点がある。
（その他）
なお、上記各実施形態では、スイッチング素子ＳＷ１〜ＳＷ６として、バイポーラトランジスタを用いているが、これに限られない。例えば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）など、他のスイッチング素子を用いるようにしてもよい。
また、図３〜図６では、外気温検出部３を用いているが、外気温を検出するものに限られない。例えば車室外の温度など、２次電池１１の温度に対応する温度を検出するものであればよい。
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
本発明の一局面に係る電池昇温回路は、２次電池から供給される直流電力を複数のスイッチング素子のオンオフにより３相交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路により駆動される３相交流モータとを備えた車両に搭載される電池昇温回路であって、前記３相交流モータに設けられている３相コイルのうちの１相のコイルを特定コイルとし、前記複数のスイッチング素子のうちで前記特定コイルの一方端と前記２次電池の正極との間に接続されたスイッチング素子を第１スイッチング素子とし、前記複数のスイッチング素子のうちで前記特定コイルの他方端と前記２次電池の負極との間に接続されたスイッチング素子を第２スイッチング素子としたとき、前記第１スイッチング素子の制御端子に接続される第１端子と前記第２スイッチング素子の制御端子に接続される第２端子とを有し、前記第１および第２端子を介して前記第１および第２スイッチング素子の制御端子に制御信号をそれぞれ出力して前記第１および第２スイッチング素子のオンオフを制御するスイッチ制御部と、前記特定コイルの前記他方端に接続される第３端子を有し、前記第１スイッチング素子をオンにした状態で前記第２スイッチング素子をオンオフさせることにより前記特定コイルに発生する逆起電力を蓄積する蓄積部と、前記２次電池の正極と前記蓄積部との間に設けられ、前記蓄積部に蓄積された電力を前記２次電池に供給する充電制御部とを備える。
この構成によれば、第１および第２スイッチング素子のオン時に２次電池から特定コイルに電力が供給されて２次電池が放電する。一方、第１スイッチング素子をオンにした状態で第２スイッチング素子をオンからオフに切り替えると、特定コイルに逆起電力が発生し、その逆起電力が蓄積部に蓄積され、その蓄積部に蓄積された電力が２次電池に供給されて、２次電池が充電される。このように２次電池に充放電電流が流れるが、その充放電電流で２次電池の内部抵抗によりジュール熱が発生するため、このジュール熱により２次電池の温度が上昇することとなる。したがって、車両のエンジンを駆動させることなく、２次電池を昇温させることが可能になっている。また、外部からヒーターで加熱するのではなく、内部抵抗のジュール熱を用いているため、効率良く２次電池を昇温することができる。
また、上記の電池昇温回路において、前記２次電池の温度を検出する温度検出部を備え、前記スイッチ制御部は、前記温度検出部による検出温度が予め設定された設定温度以下のときに、前記第１および第２スイッチング素子のオンオフを開始させることが好ましい。
この構成によれば、２次電池の温度を検出し、設定温度以下のときに第１および第２スイッチング素子のオンオフを開始させているため、２次電池の温度を上昇させる必要があるときのみ２次電池を昇温することができる。
また、車室外の温度を検出する温度検出部を備えた車両に搭載される電池昇温回路であって、前記スイッチ制御部は、前記温度検出部による検出温度が予め設定された設定温度以下のときに、前記第１および第２スイッチング素子のオンオフを開始させることが好ましい。
この構成によれば、車室外の温度を検出し、設定温度以下のときに第１および第２スイッチング素子のオンオフを開始させているため、２次電池の温度を上昇させる必要があるときのみ２次電池を昇温することができる。
また、人が運転席に着座したことを検出する着座検出部を備えた車両に搭載される電池昇温回路であって、前記スイッチ制御部は、前記着座検出部により人が運転席に着座したことが検出されたときに、前記第１および第２スイッチング素子のオンオフを開始させることが好ましい。
人が運転席に着座すると、車両が使用される可能性が高いと考えられる。そこで、この構成によれば、人が運転席に着座したことが検出されたときに、第１および第２スイッチング素子のオンオフを開始させているため、車両が使用される可能性が高いときのみ、２次電池を昇温することができる。
また、施錠されていた扉が開錠されたことを検出する扉検出部を備えた車両に搭載される電池昇温回路であって、前記スイッチ制御部は、前記扉検出部により施錠されていた扉が開錠されたことが検出されたときに、前記第１および第２スイッチング素子のオンオフを開始させることが好ましい。
施錠されていた扉が開錠されると、車両が使用される可能性が高いと考えられる。そこで、この構成によれば、施錠されていた扉が開錠されたことが検出されたときに、第１および第２スイッチング素子のオンオフを開始させているため、車両が使用される可能性が高いときのみ、２次電池を昇温することができる。
また、上記の電池昇温回路において、前記２次電池の充電状態を判定する電池判定部をさらに備え、前記スイッチ制御部は、前記電池判定部により判定された前記２次電池の充電状態が予め設定された設定レベル以上のときに、前記第１および第２スイッチング素子のオンオフを開始させることが好ましい。
この構成によれば、２次電池の充電状態が設定レベル以上のときに、第１および第２スイッチング素子のオンオフを開始させているため、２次電池を昇温するための充放電により、２次電池の充電状態が設定レベルから低下するのを避けることができる。
また、上記の電池昇温回路において、前記充電制御部は、前記蓄積部の電圧を検出し、検出電圧が予め設定された設定レベル以上になると、前記蓄積部に蓄積された電力の前記２次電池への供給を開始することが好ましい。
この構成によれば、蓄積部の電圧が設定レベル以上になると、蓄積部に蓄積された電力の２次電池への供給が開始されるため、２次電池に充電電流を確実に流すことができる。
また、本発明の他の局面に係る電池昇温装置は、上記の電池昇温回路と、前記インバータ回路に直流電力を供給する前記２次電池とを備える。この構成によれば、上記の電池昇温回路と同様に作用し、同様の効果を得ることができる。
本発明によれば、３相交流モータに設けられている３相コイルのうちの１相のコイルに接続された第１および第２スイッチング素子をオンオフさせることにより、２次電池に充放電電流が流れ、その充放電電流で２次電池の内部抵抗によりジュール熱が発生するため、このジュール熱により２次電池の温度が上昇することとなる。したがって、車両のエンジンを駆動させることなく、２次電池を昇温させることができる。
本発明にかかる電池昇温回路および電池昇温装置は、電気自動車やハイブリッドカーなど、２次電池から供給される直流電力を複数のスイッチング素子のオンオフにより３相交流電力に変換するインバータ回路と、このインバータ回路により駆動される３相交流モータとを備えた車両に搭載されて、好適に利用することができる。

Claims (8)

  1. ２次電池から供給される直流電力を複数のスイッチング素子のオンオフにより３相交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路により駆動される３相交流モータとを備えた車両に搭載される電池昇温回路であって、
    前記３相交流モータに設けられている３相コイルのうちの１相のコイルを特定コイルとし、前記複数のスイッチング素子のうちで前記特定コイルの一方端と前記２次電池の正極との間に接続されたスイッチング素子を第１スイッチング素子とし、前記複数のスイッチング素子のうちで前記特定コイルの他方端と前記２次電池の負極との間に接続されたスイッチング素子を第２スイッチング素子としたとき、前記第１スイッチング素子の制御端子に接続される第１端子と前記第２スイッチング素子の制御端子に接続される第２端子とを有し、前記第１および第２端子を介して前記第１および第２スイッチング素子の制御端子に制御信号をそれぞれ出力して前記第１および第２スイッチング素子のオンオフを制御するスイッチ制御部と、
    前記特定コイルの前記他方端に接続される第３端子を有し、前記第１スイッチング素子をオンにした状態で前記第２スイッチング素子をオンオフさせることにより前記特定コイルに発生する逆起電力を蓄積する蓄積部と、
    前記２次電池の正極と前記蓄積部との間に設けられ、前記蓄積部に蓄積された電力を前記２次電池に供給する充電制御部と
    を備えることを特徴とする電池昇温回路。
  2. 前記２次電池の温度を検出する温度検出部を備え、
    前記スイッチ制御部は、前記温度検出部による検出温度が予め設定された設定温度以下のときに、前記第１および第２スイッチング素子のオンオフを開始させる請求項１に記載の電池昇温回路。
  3. 車室外の温度を検出する温度検出部を備えた車両に搭載される請求項１に記載の電池昇温回路であって、
    前記スイッチ制御部は、前記温度検出部による検出温度が予め設定された設定温度以下のときに、前記第１および第２スイッチング素子のオンオフを開始させる電池昇温回路。
  4. 人が運転席に着座したことを検出する着座検出部を備えた車両に搭載される請求項１ないし３のいずれかに記載の電池昇温回路であって、
    前記スイッチ制御部は、前記着座検出部により人が運転席に着座したことが検出されたときに、前記第１および第２スイッチング素子のオンオフを開始させる電池昇温回路。
  5. 施錠されていた扉が開錠されたことを検出する扉検出部を備えた車両に搭載される請求項１ないし３のいずれかに記載の電池昇温回路であって、
    前記スイッチ制御部は、前記扉検出部により施錠されていた扉が開錠されたことが検出されたときに、前記第１および第２スイッチング素子のオンオフを開始させる電池昇温回路。
  6. 前記２次電池の充電状態を判定する電池判定部をさらに備え、
    前記スイッチ制御部は、前記電池判定部により判定された前記２次電池の充電状態が予め設定された設定レベル以上のときに、前記第１および第２スイッチング素子のオンオフを開始させる請求項１ないし３のいずれかに記載の電池昇温回路。
  7. 前記充電制御部は、前記蓄積部の電圧を検出し、検出電圧が予め設定された設定レベル以上になると、前記蓄積部に蓄積された電力の前記２次電池への供給を開始する請求項１〜６のいずれか１項に記載の電池昇温回路。
  8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の電池昇温回路と、
    前記インバータ回路に直流電力を供給する前記２次電池と
    を備えることを特徴とする電池昇温装置。
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