JP2008035581A - 車両の電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両起動時に速やかに蓄電装置の昇温を行なうことができる車両の電源装置を提供する。
【解決手段】接続部４０は、バッテリＢと電源ラインＰＬ１との間に電気的に接続され、かつバッテリＢに熱伝達が可能な位置に配置された抵抗Ｒ１と、バッテリＢと電源ラインＰＬ１との間に電気的に抵抗Ｒ１と直列に接続されるシステムメインリレーＳＭＲ１と、バッテリＢと電源ラインＰＬ１を直接的に接続するシステムメインリレーＳＭＲ２とを含む。制御装置３０は、車両起動指示ＩＧＯＮに応じてシステムメインリレーＳＭＲ１を導通させた後にシステムメインリレーＳＭＲ２を導通させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両の電源装置に関し、特に車輪を回転させるモータに電力供給を行なう車両の電源装置に関する。

電気自動車等の車輪を回転させるモータに電力供給を行なう蓄電池を搭載する車両では、蓄電池の温度の管理が必要になる場合がある。車両のように、さまざまな環境下で長時間放置される可能性のある用途では、車両起動時に蓄電池が極低温になっている可能性もある。蓄電池は、一般に、極低温の場合には常温の場合に比べて入出力可能なパワーが低下するからである。

特開平１１−２８３６７８号公報（特許文献１）には、複数の単電池が均一に充電されるように、直列に接続される複数の単電池の各々に並列に抵抗を接続し、これらの抵抗に生ずる熱エネルギーを利用して組電池の温度を速やかに昇温させることができる充電制御装置が開示されている。
特開平１１−２８３６７８号公報 特開２００４−７９５０号公報

しかしながら、特開平１１−２８３６７８号公報（特許文献１）に開示された充電制御装置は、回生充電時の回生パワーが大きいときに前記抵抗に電流を流して電流をバイパスさせるので、回生時しか蓄電池の昇温を行なうことができない。したがって、長時間低温下で駐車した後の車両起動時に直ちに昇温を行なうことができないという課題があった。

この発明の目的は、車両起動時に速やかに蓄電装置の昇温を行なうことができる車両の電源装置を提供することである。

この発明は、要約すると、車両の電源装置であって、蓄電装置と、電源ラインと、負荷回路に接続され、電源ラインから電流が供給されて充電されるコンデンサと、蓄電装置を電源ラインに接続する接続部とを備える。接続部は、蓄電装置と電源ラインとの間に電気的に接続され、かつ蓄電装置に熱伝達が可能な位置に配置された抵抗と、蓄電装置と電源ラインとの間に電気的に抵抗と直列に接続される第１のリレーと、蓄電装置と電源ラインを直接的に接続する第２のリレーとを含む。車両の電源装置は、車両起動指示に応じて、第１のリレーを導通させた後に第２のリレーを導通させる制御装置をさらに備える。

好ましくは、抵抗は、蓄電装置の下部に配置される。
好ましくは、抵抗は、蓄電装置の下部に分散配置された複数の抵抗体を含む。

好ましくは、抵抗は、蓄電装置に沿って配置される線状発熱体を含む。
好ましくは、抵抗は、蓄電装置に沿って配置される面状発熱体を含む。

好ましくは、車両の電源装置は、蓄電装置の温度を検出して制御装置に報知する温度センサをさらに備える。制御装置は、蓄電装置の温度が所定温度より高くなるまで第１のリレーを導通させ、かつ第２のリレーを非導通にさせた状態を維持する。

好ましくは、車両の電源装置は、蓄電装置の温度を検出して制御装置に報知する温度センサと、冷却風を蓄電装置、抵抗の順に通風させる通路と、通路内に設けられた送風機とをさらに備える。制御装置は、蓄電装置の温度が所定温度より低い場合には、送風機を制御して抵抗から蓄電装置に向けて風を逆流させる。

この発明は、他の局面に従うと、車両の電源装置であって、複数の蓄電装置と、複数の蓄電装置にそれぞれ対応して設けられる複数の電源ラインと、負荷回路に接続され、複数の電源ラインから電流が供給されて充電されるコンデンサと、複数の蓄電装置を複数の電源ラインにそれぞれ接続する複数の接続部とを備える。複数の接続部の各々は、対応する蓄電装置と対応する電源ラインとの間に電気的に接続され、かつ対応する蓄電装置に熱伝達が可能な位置に配置された抵抗と、蓄電装置と電源ラインとの間に電気的に抵抗と直列に接続される第１のリレーと、蓄電装置と電源ラインを直接的に接続する第２のリレーとを含む。車両の電源装置は、車両起動指示に応じて、第１のリレーを導通させた後に第２のリレーを導通させる制御装置をさらに備える。

好ましくは、制御装置は、複数の蓄電装置のうちの第１の蓄電装置に放電させ複数の蓄電装置のうちの第２の充電装置に充電を行なう第１の制御サイクルと、第２の蓄電装置に放電させ第１の充電装置に充電を行なう第２の制御サイクルとが実行可能である。制御装置は、負荷回路の電力消費が所定値よりも少なくかつ蓄電装置の温度が所定温度よりも低い場合には、第１のリレーを導通させかつ第２のリレーを非導通にさせた状態で、第１の制御サイクルと第２の制御サイクルとを繰り返し実行する。

本発明によれば、車両起動時に速やかに蓄電装置を昇温させることができる。

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。

［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１の車両１００の主たる構成を示す図である。なお車両１００は、モータとエンジンとを車両の駆動に併用するハイブリッド自動車であるが、本発明は、モータで車輪を駆動する電気自動車、燃料電池自動車等に対しても適用することができる。

図１を参照して、車両１００は、バッテリＢと、接続部４０と、昇圧コンバータ１２と、平滑用コンデンサＣ１、Ｃ２と、電圧センサ１３，２１と、負荷回路２３と、エンジン４と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構３と、車輪２と、制御装置３０とを含む。

車両１００は、さらに、電源ラインＰＬ１，ＰＬ２と、接地ラインＳＬと、バッテリＢの端子間の電圧ＶＢを検出する電圧センサ１０と、バッテリＢに流れる電流ＩＢを検出する電流センサ１１と、バッテリＢの温度を検出する温度センサ４２とを含む。バッテリＢとしては、たとえば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池を用いることができる
接続部４０は、バッテリＢの負極と接地ラインＳＬとの間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲ３と、バッテリＢの正極と電源ラインＰＬ１との間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲ２と、システムメインリレーＳＭＲ２と並列接続される直列に接続された抵抗Ｒ１およびシステムメインリレーＳＭＲ１とを含む。システムメインリレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３は、制御装置３０から与えられる制御信号ＣＯＮＴ１〜ＣＯＮＴ３にそれぞれ応じて導通／非導通状態が制御される。

コンデンサＣ１は、システムメインリレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３オン時において、バッテリＢの端子間電圧を平滑化する。コンデンサＣ１は、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬ間に接続される。また、電源ラインＰＬ１と接地ラインＳＬ間には、負荷回路である電動エアコン３５が接続されている。

電圧センサ２１は、コンデンサＣ１の両端間の電圧ＶＬを検知して制御装置３０に対して出力する。昇圧コンバータ１２は、コンデンサＣ１の端子間電圧を昇圧する。コンデンサＣ２は、昇圧コンバータ１２によって昇圧された電圧を平滑化する。電圧センサ１３は、平滑用コンデンサＣ２の端子間電圧ＶＨを検知して制御装置３０に出力する。

負荷回路２３は、インバータ１４および２２を含む。インバータ１４は、昇圧コンバータ１２から与えられる直流電圧を三相交流に変換してモータジェネレータＭＧ１に出力する。

動力分割機構３は、エンジン４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に結合されて、これらの間で動力を分配する機構である。たとえば動力分割機構としてはサンギヤ、プラネタリキャリヤ、リングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。この３つの回転軸がエンジン４、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸にそれぞれ接続される。

なおモータジェネレータＭＧ２の回転軸は、図示しない減速ギヤおよび作動ギヤによって車輪２に結合されている。また動力分割機構３の内部にモータジェネレータＭＧ２の回転軸に対する減速機をさらに組み込んでもよい。また、この減速機の減速比を切り替え可能に構成しても良い。

昇圧コンバータ１２は、一方端が電源ラインＰＬ１に接続されるリアクトルＬ１と、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列に接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２と、ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２にそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。

リアクトルＬ１の他方端はＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタおよびＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタに接続される。ダイオードＤ１のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のコレクタと接続され、ダイオードＤ１のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタと接続される。ダイオードＤ２のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタと接続され、ダイオードＤ２のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のエミッタと接続される。

インバータ１４は、昇圧コンバータ１２から昇圧された電圧を受けて、たとえばエンジン４を始動させるために、モータジェネレータＭＧ１を駆動する。また、インバータ１４は、エンジン４から伝達される動力によってモータジェネレータＭＧ１で発電された電力を昇圧コンバータ１２に戻す。このとき昇圧コンバータ１２は、降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。

インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とを含む。Ｕ相アーム１５，Ｖ相アーム１６，およびＷ相アーム１７は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に並列に接続される。

Ｕ相アーム１５は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４と、ＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ３，Ｄ４とを含む。ダイオードＤ３のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ３のコレクタと接続され、ダイオードＤ３のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ３のエミッタと接続される。ダイオードＤ４のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のコレクタと接続され、ダイオードＤ４のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のエミッタと接続される。

Ｖ相アーム１６は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６と、ＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ５，Ｄ６とを含む。ダイオードＤ５のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ５のコレクタと接続され、ダイオードＤ５のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ５のエミッタと接続される。ダイオードＤ６のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ６のコレクタと接続され、ダイオードＤ６のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ６のエミッタと接続される。

Ｗ相アーム１７は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８と、ＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ７，Ｄ８とを含む。ダイオードＤ７のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ７のコレクタと接続され、ダイオードＤ７のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ７のエミッタと接続される。ダイオードＤ８のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ８のコレクタと接続され、ダイオードＤ８のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ８のエミッタと接続される。

各相のアームの中間点は、モータジェネレータＭＧ１の各相のコイルの一端に接続されている。すなわち、モータジェネレータＭＧ１は、三相の永久磁石同期モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルは各々一方端が中点に共に接続されている。そして、Ｕ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４の接続ノードに接続される。またＶ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６の接続ノードに接続される。またＷ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８の接続ノードに接続される。

なお、以上のＩＧＢＴ素子Ｑ１〜Ｑ８に代えてパワーＭＯＳＦＥＴ等の他の電力スイッチング素子を用いても良い。

電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧ１に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ１として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ１を制御装置３０へ出力する。

インバータ２２は、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬに接続されている。インバータ２２は、車輪２を駆動するモータジェネレータＭＧ２に対して昇圧コンバータ１２の出力する直流電圧を三相交流に変換して出力する。またインバータ２２は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ２において発電された電力を昇圧コンバータ１２に戻す。このとき昇圧コンバータ１２は、降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。なお、インバータ２２の内部の構成は、図示しないがインバータ１４と同様であり、詳細な説明は繰返さない。

制御装置３０は、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２、電圧ＶＢ，ＶＨ、電流ＩＢの各値、モータ電流値ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２および起動指示ＩＧＯＮを受ける。そして制御装置３０は、昇圧コンバータ１２に対して昇圧指示ＰＷＵ，降圧指示ＰＷＤおよび動作禁止を指示する信号ＣＳＤＮを出力する。

さらに、制御装置３０は、インバータ１４に対して、駆動指示ＰＷＭＩ１と回生指示ＰＷＭＣ１とを出力する。駆動指示ＰＷＭＩ１は、昇圧コンバータ１２の出力である直流電圧をモータジェネレータＭＧ１を駆動するための交流電圧に変換させる指示である。また、回生指示ＰＷＭＣ１は、モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻すための指示である。

同様に制御装置３０は、インバータ２２に対して、駆動指示ＰＷＭＩ２と回生指示ＰＷＭＣ２とを出力する。駆動指示ＰＷＭＩ２は、モータジェネレータＭＧ２を駆動するための交流電圧に直流電圧を変換させる指示である。また回生指示ＰＷＭＣ２は、モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻すための指示である。

図１を参照して再度包括的に説明すると、車両１００の電源装置は、バッテリＢと、電源ラインＰＬ１と、負荷回路２３に接続され、電源ラインＰＬ１から電流が供給されて充電されるコンデンサＣ２と、バッテリＢを電源ラインＰＬ１に接続する接続部４０とを備える。接続部４０は、バッテリＢと電源ラインＰＬ１との間に電気的に接続され、かつバッテリＢに熱伝達が可能な位置に配置された抵抗Ｒ１と、バッテリＢと電源ラインＰＬ１との間に電気的に抵抗Ｒ１と直列に接続されるシステムメインリレーＳＭＲ１と、バッテリＢと電源ラインＰＬ１を直接的に接続するシステムメインリレーＳＭＲ２とを含む。車両１００は、車両起動指示ＩＧＯＮに応じて、システムメインリレーＳＭＲ１を導通させた後にシステムメインリレーＳＭＲ２を導通させる制御装置３０をさらに備える。

好ましくは、車両１００の電源装置は、バッテリＢの温度を検出して制御装置に報知する温度センサ４２をさらに備える。制御装置３０は、バッテリＢの温度が所定温度より高くなるまでシステムメインリレーＳＭＲ１を導通させ、かつシステムメインリレーＳＭＲ２を非導通にさせた状態を維持する。

これにより、たとえば、負荷回路２３や電動エアコン３５で電力が消費されると、このとき抵抗Ｒ１を経由して負荷回路２３や電動エアコン３５に電流が流れる。すると抵抗Ｒ１にジュール熱が発生する。この熱をバッテリＢに伝えれば、特別なヒータを設けなくても低温時にバッテリを適切な動作温度まで加熱することが可能となる。

抵抗Ｒ１とシステムメインリレーは直列に接続されていれば、起動時の突入電流を制限することができるが、このときに発生する熱をバッテリＢに伝達する点では、バッテリＢ側に抵抗Ｒ１を接続するのが好ましい。

さらに、抵抗Ｒ１の配置を工夫することでバッテリＢへの熱伝達が良好になる。
図２は、図１のバッテリＢが収容されたバッテリパック４９の構成を示す図である。

図２を参照して、バッテリパック４９は、バッテリカバーであるケース４４と、バッテリセルが多数集合配置されたバッテリＢと、抵抗Ｒ１と、ロアケース４６とを含む。

抵抗Ｒ１は、図１に示されるように、システム起動時にコンデンサＣ１，Ｃ２を充電する電流が過電流とならないように制限するための抵抗である。たとえば、この抵抗が１００Ωであり、バッテリ電圧が２００Ｖであれば、電流の最大値は２Ａに抑えられる。ジュール熱は最大でＩ²Ｒから４００Ｗとなる。バッテリＢを加熱するために４００Ｗ程度のヒータを設ければ、これを制限抵抗としても使用することが可能である。つまり、ヒータと制限抵抗とを兼用させることができる。

好ましくは、熱は、暖められた空気の対流により上方に伝わりやすいので、抵抗Ｒ１は、バッテリＢの下部に配置される。

また好ましくは、抵抗Ｒ１は、バッテリＢの下部に分散配置された複数の抵抗体４８を含む。通常は、抵抗Ｒ１は、システムメインリレーＳＭＲ１の脇に集中的に配置されているが、バッテリＢを暖めるために、バッテリＢの下に分散配置する。

図３は、図２の抵抗Ｒ１の第１の変形例を示した図である。
図３に示すように、抵抗Ｒ１は、バッテリＢに沿って配置される線状発熱体Ｒ１１を含むものであっても良い。

図４は、図２の抵抗Ｒ１の第２の変形例を示した図である。
図４に示すように、抵抗Ｒ１は、バッテリＢに沿って配置される面状発熱体Ｒ２１を含むものであっても良い。図３に示した線状発熱体、図４に示した面状発熱体は、ヒータとして様々なものが入手可能である。

図５は、図１の制御装置３０の機能ブロック図である。なお、この制御装置３０は、ソフトウエアでもハードウエアでも実現が可能である。

図１，図５を参照して、制御装置３０は、昇圧コンバータ１２を制御する昇圧コンバータ制御部３１と、モータジェネレータＭＧ１を制御するＭＧ１用インバータ制御部３２と、モータジェネレータＭＧ２を制御するＭＧ２用インバータ制御部３３と、接続部４０を制御するリレー制御部３４とを含む。

昇圧コンバータ制御部３１は、昇圧指示ＰＷＵ、降圧指示ＰＷＤを図１の昇圧コンバータ１２に出力する。また、ＭＧ１用インバータ制御部３２は、トルク指令値ＴＲ１とモータ回転数ＭＲＮ１に基づいて、インバータ１４に対して駆動指示ＰＷＭＩ１、回生指示ＰＷＭＣ１を出力する。また、ＭＧ２用インバータ制御部３３は、トルク指令値ＴＲ２とモータ回転数ＭＲＮ２に基づいて、インバータ１４に対して駆動指示ＰＷＭＩ２、回生指示ＰＷＭＣ２を出力する。

リレー制御部３４は、システムメインリレーＳＭＲ１〜ＳＭＲ３にそれぞれ制御信号ＣＯＮＴ１〜ＣＯＮＴ３を出力する。リレー制御部３４は、バッテリ温度ＴＢが適切な温度範囲内であれば、起動指示ＩＧＯＮに応じてシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ３を導通させて、コンデンサＣ１，Ｃ２のプリチャージを行ない、プリチャージが完了するとシステムメインリレーＳＭＲ２を導通させてからシステムメインリレーＳＭＲ１を開く。このとき、接続部４０は、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２にバッテリＢからの電流を供給可能な状態となる。

一方、バッテリ温度ＴＢが適切な温度範囲よりも低い場合には、リレー制御部３４は、起動指示ＩＧＯＮに応じてシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ３を導通させて、コンデンサＣ１，Ｃ２のプリチャージが完了した後にバッテリ温度ＴＢが適切な温度範囲に上昇したか判断する。ここで、温度の上昇が不足しておれば、リレー制御部３４は、システムメインリレーＳＭＲ１および抵抗Ｒ１を介して電動エアコン３５や負荷回路２３にさらに電力供給が行なわれるように接続部４０の状態を維持する。そして、バッテリ温度が適切な温度範囲に到達すると、リレー制御部３４は、システムメインリレーＳＭＲ２を導通させてからシステムメインリレーＳＭＲ１を開く。

図６は、制御装置３０が実行する処理の制御構造を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間経過後または所定の条件が成立するごとに呼び出されて実行される。

図１、図６を参照して、まず、処理が開始されると、制御装置３０は、ステップＳ１において運転者から起動指示が与えられたか否か判断する。すなわち、制御装置３０は、起動指示ＩＧＯＮがオフ状態からオン状態に変化したか否かが判断される。

ステップＳ１において、運転者からの起動指示が与えられない場合には処理はステップＳ８に進み制御はメインルーチンに移される。一方、運転者からの起動指示が与えられた場合には、処理はステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、制御装置３０は、システムメインリレーＳＭＲ３をオフ状態からオン状態に変化させる。続いて、ステップＳ３において、制御装置３０は、システムメインリレーＳＭＲ１をオフ状態からオン状態に変化させる。すると、バッテリＢから抵抗Ｒ１を経由してコンデンサＣ１，Ｃ２に電流の供給が開始される。

コンデンサＣ２に抵抗Ｒ１、電源ラインＰＬ１、ダイオードＤ１を経由して電流が供給された結果、電圧ＶＨが次第に上昇する。ステップＳ４においては、コンデンサＣ２のプリチャージが完了したか否かが判断される。すなわち、電圧ＶＨがバッテリ電圧ＶＢ近くまで上昇し、電圧差がしきい値Ｖ０よりも小さくなったか否かが判断される。

電圧ＶＨとバッテリ電圧ＶＢの電圧差がしきい値Ｖ０より大きい場合にはステップＳ４が再度実行される。これにより、電圧ＶＨとバッテリ電圧ＶＢの電圧差がしきい値Ｖ０より小さくなるまで時間待ちが行なわれる。なお、このステップＳ４に代えて、予め実験的に求められていたプリチャージ時間が経過するまで待つステップを入れても良い。

電圧ＶＨとバッテリ電圧ＶＢの電圧差がしきい値Ｖ０より小さくなると、ステップＳ４からステップＳ５に処理が進む。ステップＳ５では、バッテリ温度ＴＢがしきい値温度Ｔ０より高いか否かが判断される。バッテリの特性上バッテリ温度ＴＢがあまり低いと出力が低下し、バッテリＢの出力をあまり大きくすることができないので、バッテリ温度ＴＢがしきい値温度Ｔ０より大きくなるようにバッテリＢを暖めることが必要となる。

ステップＳ５においては、接続部４０の状態は、システムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ３が導通し、抵抗Ｒ１を介してバッテリからの電流が負荷回路に供給される状態である。

したがって、この状態で、運転者からのスイッチ操作やアクセル操作に従い電動エアコン３５や負荷回路２３が動作すると、抵抗Ｒ１でジュール熱が発生しバッテリＢが暖められる。

ステップＳ５において、ＴＢ＞Ｔ０が成立しなければ、さらにシステムメインリレーＳＭＲ１および抵抗Ｒ１を介して電動エアコン３５や負荷回路２３に電力供給を行なわれるように接続部４０の状態を維持する。そして、ＴＢ＞Ｔ０が成立すると、処理はステップＳ５からステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、制御装置３０は、システムメインリレーＳＭＲ２をオフ状態からオン状態に変化させる。そしてステップＳ７で、制御装置３０は、システムメインリレーＳＭＲ１をオン状態からオフ状態に変化させる。

ステップＳ７の処理が終了すると、ステップＳ８において制御はメインルーチンに移される。

なお、好ましくは、送風の向きを変えることにより、抵抗Ｒ１で発生した熱を必要に応じてバッテリＢに伝達する。

図７は、抵抗Ｒ１とバッテリＢとの間の送風制御について説明するための概略図である。

図７を参照して、この車両の電源装置は、バッテリＢの温度を検出して制御装置３０に報知する温度センサ４２と、冷却風をバッテリＢ、抵抗の順に通風させる通路５０，５４，５６と、通路内に設けられた送風機５２とを備える。

制御装置３０は、バッテリＢの温度が所定温度より高く、バッテリＢの冷却が必要なときには、送風機５２を用いて矢印Ｆ１で示す向きに送風を行なう。

制御装置３０は、バッテリＢの温度が所定温度より低い場合には、システムメインリレーＳＭＲ１を導通させて抵抗Ｒ１に電流を流している状態で、送風機５２を制御して矢印Ｆ２に示す向きに抵抗Ｒ１からバッテリＢに向けて風を逆流させる。これにより、抵抗Ｒ１で発生した熱は、バッテリＢに風を媒体として伝達される。

図８は、通常のバッテリ冷却が行なわれる場合の送風方向を示す図である。
図８の矢印に示すように、バッテリ冷却時には、通路５０から吸い込まれた空気は、送風機５２によって通路５４へと送られる。通路５４からはケース４４の内部でかつバッテリＢの上面にむけて送風が行なわれる。そして、ケース４４の内部ではバッテリＢの長手方向の側面に沿って上から下へ向けて風が流れる。バッテリ下面に到達した風は、通路５６を経由して排出される。

図９は、バッテリ昇温が行なわれる場合の送風方向を示す図である。
図９の矢印に示すように、バッテリを暖める場合には、送風機５２の送風方向を逆にする。すると、通路５６から吸い込まれた空気は、ケース４４の内部でかつバッテリＢの下面にむけて送られる。そして、ケース４４の内部ではバッテリＢの長手方向の側面に沿って下から上へ向けて風が流れる。その風は、通路５４を経由して送風機５２に吸引され、さらに通路５０を経由して排出される。

このように、送風の向きをバッテリ温度に基づいて切換えることにより、抵抗Ｒ１で発生した熱を必要な場合にバッテリＢに伝達し、不要な場合（冷却時）にはバッテリＢに伝えないようにできる。

［実施の形態２］
実施の形態１では、蓄電装置であるバッテリが１つの場合を示した。実施の形態２ではバッテリを複数搭載する車両について説明する。

図１０は、実施の形態２の車両１１０の主たる構成を示す図である。なお車両１１０は、モータとエンジンとを車両の駆動に併用するハイブリッド自動車であるが、モータで車輪を駆動する電気自動車、燃料電池自動車等において複数のバッテリを適用したものについても同様に本発明を適用することができる。

図１０を参照して、車両１１０は、バッテリＢＡ，ＢＢと、接続部４０Ａ，４０Ｂと、昇圧コンバータ１２Ａ，１２Ｂと、平滑用コンデンサＣ１Ａ，Ｃ１Ｂ，Ｃ２と、電圧センサ１３，２１Ａ，２１Ｂと、負荷回路２３と、エンジン４と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割機構３と、車輪２と、制御装置１３０とを含む。

負荷回路２３、エンジン４、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、動力分割機構３、車輪２については、図１で説明した実施の形態１の車両１００と同様であるので詳細な説明は繰返さない。

車両１００は、さらに、電源ラインＰＬ１Ａ，ＰＬ１Ｂ，ＰＬ２と、接地ラインＳＬと、バッテリＢＡの端子間の電圧ＶＢＡを検出する電圧センサ１０Ａと、バッテリＢＡに流れる電流ＩＢＡを検出する電流センサ１１Ａと、バッテリＢＡの温度を検出する温度センサ４２Ａとを含む。車両１００は、さらに、バッテリＢＢの端子間の電圧ＶＢＢを検出する電圧センサ１０Ｂと、バッテリＢＢに流れる電流ＩＢＢを検出する電流センサ１１Ｂと、バッテリＢＢの温度を検出する温度センサ４２Ｂとを含む。

バッテリＢＡ，ＢＢとしては、たとえば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池を用いることができる
接続部４０Ａは、バッテリＢＡの負極と接地ラインＳＬとの間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲ３Ａと、バッテリＢの正極と電源ラインＰＬ１Ａとの間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲ２Ａと、システムメインリレーＳＭＲ２Ａと並列接続される直列に接続された抵抗Ｒ１ＡおよびシステムメインリレーＳＭＲ１Ａとを含む。システムメインリレーＳＭＲ１Ａ〜ＳＭＲ３Ａは、制御装置１３０から与えられる制御信号ＣＯＮＴ１Ａ〜ＣＯＮＴ３Ａにそれぞれ応じて導通／非導通状態が制御される。

コンデンサＣ１Ａは、システムメインリレーＳＭＲ１Ａ〜ＳＭＲ３Ａオン時において、バッテリＢＡの端子間電圧を平滑化する。コンデンサＣ１Ａは、電源ラインＰＬ１Ａと接地ラインＳＬ間に接続される。

コンデンサＣ１Ｂは、システムメインリレーＳＭＲ１Ｂ〜ＳＭＲ３Ｂオン時において、バッテリＢＢの端子間電圧を平滑化する。コンデンサＣ１Ｂは、電源ラインＰＬ１Ｂと接地ラインＳＬ間に接続される。

電圧センサ２１Ａは、コンデンサＣ１Ａの両端間の電圧ＶＬＡを検知して制御装置１３０に対して出力する。昇圧コンバータ１２Ａは、コンデンサＣ１Ａの端子間電圧を昇圧する。電圧センサ２１Ｂは、コンデンサＣ１Ｂの両端間の電圧ＶＬＢを検知して制御装置１３０に対して出力する。昇圧コンバータ１２Ｂは、コンデンサＣ１Ｂの端子間電圧を昇圧する。

コンデンサＣ２は、昇圧コンバータ１２Ａ，１２Ｂのいずれか一方または両方によって昇圧された電圧を平滑化する。電圧センサ１３は、平滑用コンデンサＣ２の端子間電圧ＶＨを検知して制御装置１３０に出力する。

昇圧コンバータ１２Ａは、一方端が電源ラインＰＬ１Ａに接続されるリアクトルＬ１Ａと、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列に接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ１Ａ，Ｑ２Ａと、ＩＧＢＴ素子Ｑ１Ａ，Ｑ２Ａにそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ１Ａ，Ｄ２Ａとを含む。

リアクトルＬ１Ａの他方端はＩＧＢＴ素子Ｑ１ＡのエミッタおよびＩＧＢＴ素子Ｑ２Ａのコレクタに接続される。ダイオードＤ１ＡのカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ１Ａのコレクタと接続され、ダイオードＤ１ＡのアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ１Ａのエミッタと接続される。ダイオードＤ２ＡのカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ２Ａのコレクタと接続され、ダイオードＤ２ＡのアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ２Ａのエミッタと接続される。

昇圧コンバータ１２Ｂは、一方端が電源ラインＰＬ１Ｂに接続されるリアクトルＬ１Ｂと、電源ラインＰＬ２と接地ラインＳＬとの間に直列に接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂ，Ｑ２Ｂと、ＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂ，Ｑ２Ｂにそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ１Ｂ，Ｄ２Ｂとを含む。

リアクトルＬ１Ｂの他方端はＩＧＢＴ素子Ｑ１ＢのエミッタおよびＩＧＢＴ素子Ｑ２Ｂのコレクタに接続される。ダイオードＤ１ＢのカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂのコレクタと接続され、ダイオードＤ１ＢのアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ１Ｂのエミッタと接続される。ダイオードＤ２ＢのカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ２Ｂのコレクタと接続され、ダイオードＤ２ＢのアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ２Ｂのエミッタと接続される。

制御装置１３０は、トルク指令値ＴＲ１，ＴＲ２、モータ回転数ＭＲＮ１，ＭＲＮ２、電圧ＶＢ，ＶＨ、電流ＩＢの各値、モータ電流値ＭＣＲＴ１，ＭＣＲＴ２および起動指示ＩＧＯＮを受ける。そして制御装置１３０は、昇圧コンバータ１２Ａに対して昇圧指示ＰＷＵＡ，降圧指示ＰＷＤＡを出力し、昇圧コンバータ１２Ｂに対して昇圧指示ＰＷＵＢ，降圧指示ＰＷＤＢを出力する。

さらに、制御装置１３０は、インバータ１４に対して、駆動指示ＰＷＭＩ１と回生指示ＰＷＭＣ１とを出力する。駆動指示ＰＷＭＩ１は、昇圧コンバータ１２の出力である直流電圧を、モータジェネレータＭＧ１を駆動するための交流電圧に変換させる指示である。また、回生指示ＰＷＭＣ１は、モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻すための指示である。

同様に制御装置１３０は、インバータ２２に対して、駆動指示ＰＷＭＩ２と回生指示ＰＷＭＣ２とを出力する。駆動指示ＰＷＭＩ２は、モータジェネレータＭＧ２を駆動するための交流電圧に、直流電圧を変換させる指示である。また回生指示ＰＷＭＣ２は、モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電圧を、直流電圧に変換して昇圧コンバータ１２側に戻すための指示である。

図１０を参照して包括的に再度説明を行なうと、実施の形態２で開示される車両の電源装置は、バッテリＢＡ，ＢＢと、バッテリＢＡ，ＢＢにそれぞれ対応して設けられる電源ラインＰＬ１Ａ，ＰＬ１Ｂと、負荷回路に接続され、電源ラインＰＬ１Ａ，ＰＬ１Ｂから電流が供給されて充電されるコンデンサＣ２と、バッテリＢＡ，ＢＢを電源ラインＰＬ１Ａ，ＰＬ１Ｂにそれぞれ接続する接続部４０Ａ，４０Ｂとを備える。

接続部４０Ａは、対応するバッテリＢＡと対応する電源ラインＰＬ１Ａとの間に電気的に接続され、かつ対応するバッテリＢＡに熱伝達が可能な位置に配置された抵抗Ｒ１Ａと、バッテリＢＡと電源ラインＰＬ１Ａとの間に電気的に抵抗Ｒ１Ａと直列に接続されるシステムメインリレーＳＭＲ１Ａと、バッテリＢＡと電源ラインＰＬ１Ａとを直接的に接続するシステムメインリレーＳＭＲ２Ａとを含む。

接続部４０Ｂは、対応するバッテリＢＢと対応する電源ラインＰＬ１Ｂとの間に電気的に接続され、かつ対応するバッテリＢＢに熱伝達が可能な位置に配置された抵抗Ｒ１Ｂと、バッテリＢＢと電源ラインＰＬ１Ｂとの間に電気的に抵抗Ｒ１Ｂと直列に接続されるシステムメインリレーＳＭＲ１Ｂと、バッテリＢＢと電源ラインＰＬ１Ｂとを直接的に接続するシステムメインリレーＳＭＲ２Ｂとを含む。

車両の電源装置は、車両起動指示ＩＧＯＮに応じて、システムメインリレーＳＭＲ１Ａを導通させた後にシステムメインリレーＳＭＲ２Ａを導通させ、システムメインリレーＳＭＲ１Ｂを導通させた後にシステムメインリレーＳＭＲ２Ｂを導通させる、制御装置１３０をさらに備える。

抵抗Ｒ１Ａ，Ｒ１Ｂの配置、形状については、バッテリＢＡ，ＢＢの各々のバッテリパックにおいて図２で説明した配置、形状を適用することができる。また、実施の形態１と同様、抵抗Ｒ１Ａ，Ｒ１Ｂの形状については、図３、図４に示した形状を適用することができる。さらに、各バッテリＢＡ，ＢＢにおいて、図７で説明したように、送風の向きをバッテリの昇温時と冷却時で逆向きにする冷却構造を採用しても良い。

図１１は、図１０の制御装置１３０の機能ブロック図である。なお、この制御装置１３０は、ソフトウエアでもハードウエアでも実現が可能である。

図１０、図１１を参照して、制御装置３０は、昇圧コンバータ１２Ａ，１２Ｂをそれぞれ制御する昇圧コンバータ制御部１３１Ａ，１３１Ｂと、モータジェネレータＭＧ１を制御するＭＧ１用インバータ制御部１３２と、モータジェネレータＭＧ２を制御するＭＧ２用インバータ制御部１３３と、接続部４０Ａ，４０Ｂを制御するリレー制御部１３４とを含む。

昇圧コンバータ制御部１３１Ａは、昇圧指示ＰＷＵＡ、降圧指示ＰＷＤＡを図１０の昇圧コンバータ１２Ａに出力する。また、ＭＧ１用インバータ制御部１３２は、トルク指令値ＴＲ１とモータ回転数ＭＲＮ１に基づいて、インバータ１４に対して駆動指示ＰＷＭＩ１、回生指示ＰＷＭＣ１を出力する。また、ＭＧ２用インバータ制御部１３３は、トルク指令値ＴＲ２とモータ回転数ＭＲＮ２に基づいて、インバータ２２に対して駆動指示ＰＷＭＩ２、回生指示ＰＷＭＣ２を出力する。

リレー制御部１３４は、システムメインリレーＳＭＲ１Ａ〜ＳＭＲ３Ａにそれぞれ制御信号ＣＯＮＴ１Ａ〜ＣＯＮＴ３Ａを出力する。また、リレー制御部１３４は、システムメインリレーＳＭＲ１Ｂ〜ＳＭＲ３Ｂにそれぞれ制御信号ＣＯＮＴ１Ｂ〜ＣＯＮＴ３Ｂを出力する。

リレー制御部３４は、バッテリ温度ＴＢＡまたはＴＢＢが適切な温度範囲内であれば、起動指示ＩＧＯＮに応じてシステムメインリレーＳＭＲ１Ａ，ＳＭＲ３Ａ，ＳＭＲ１Ｂ，ＳＭＲ３Ｂを導通させて、コンデンサＣ１Ａ，Ｃ１Ｂ，Ｃ２のプリチャージを行ない、プリチャージが完了するとシステムメインリレーＳＭＲ２Ａ，ＳＭＲ２Ｂを導通させてからシステムメインリレーＳＭＲ１Ａ，ＳＭＲ１Ｂを開く。このとき、接続部４０Ａ，４０Ｂは、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２にバッテリＢＡ，ＢＢからの電流を供給可能な状態となる。

一方、バッテリ温度ＴＢＡまたはＴＢＢが適切な温度範囲よりも低い場合には、リレー制御部１３４は、起動指示ＩＧＯＮに応じてシステムメインリレーＳＭＲ１，ＳＭＲ３を導通させて、コンデンサＣ１，Ｃ２のプリチャージが完了した後にバッテリ温度ＴＢが適切な温度範囲に上昇したか判断する。

ここで、バッテリ温度ＴＢＡの上昇が不足しておれば、リレー制御部１３４は、システムメインリレーＳＭＲ１Ａおよび抵抗Ｒ１Ａを介してバッテリＢＡ、バッテリＢＢの間で充放電が繰返されるように接続部４０の状態を設定するとともに、昇圧コンバータ制御部１３１Ａ，１３１Ｂに対して指示を行なう。

そして、バッテリ温度ＴＢＡが適切な温度範囲に到達すると、リレー制御部１３４は、システムメインリレーＳＭＲ２Ａを導通させてからシステムメインリレーＳＭＲ１Ａを開く。

また、バッテリ温度ＴＢＢの上昇が不足しておれば、リレー制御部１３４は、システムメインリレーＳＭＲ１Ｂおよび抵抗Ｒ１Ｂを介してバッテリＢＡ、バッテリＢＢの間で充放電が繰返されるように接続部４０の状態を設定するとともに、昇圧コンバータ制御部１３１Ａ，１３１Ｂに対して指示を行なう。

そして、バッテリ温度ＴＢＢが適切な温度範囲に到達すると、リレー制御部１３４は、システムメインリレーＳＭＲ２Ｂを導通させてからシステムメインリレーＳＭＲ１Ｂを開く。

図１２は、制御装置１３０が実行する処理の制御構造を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、所定のメインルーチンから一定時間経過後または所定の条件が成立するごとに呼び出されて実行される。なお、接続部４０Ａ，４０Ｂについて同様な処理が行なわれるので代表的に接続部４０Ａについてのフローチャートを示す。接続部４０Ｂの制御のフローチャートは図１２においてシステムメインリレーＳＭＲ１Ａ〜ＳＭＲ３Ａ、バッテリ電圧ＶＢＡ、温度ＴＢＡをそれぞれシステムメインリレーＳＭＲ１Ｂ〜ＳＭＲ３Ｂ、バッテリ電圧ＶＢＢ、温度ＴＢＢと読み替えればよい。したがって、接続部４０Ｂについてはフローチャートを用いた説明は繰返さない。

図１０、図１２を参照して、まず、処理が開始されると、制御装置１３０は、ステップＳ１１において運転者から起動指示が与えられたか否か判断する。すなわち、起動指示ＩＧＯＮがオフ状態からオン状態に変化したか否かが判断される。

ステップＳ１１において、運転者からの起動指示が与えられない場合には処理はステップＳ２０に進み制御はメインルーチンに移される。一方、運転者からの起動指示が与えられた場合には、処理はステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、制御装置１３０は、システムメインリレーＳＭＲ３Ａをオフ状態からオン状態に変化させる。続いて、ステップＳ１３において、制御装置３０は、システムメインリレーＳＭＲ１Ａをオフ状態からオン状態に変化させる。すると、バッテリＢＡから抵抗Ｒ１Ａを経由してコンデンサＣ１Ａ，Ｃ２に電流の供給が開始される。

コンデンサＣ２に抵抗Ｒ１Ａ、電源ラインＰＬ１Ａ、ダイオードＤ１Ａを経由して電流が供給された結果、電圧ＶＨが次第に上昇する。ステップＳ１４においては、コンデンサＣ２のプリチャージが完了したか否かが判断される。すなわち、電圧ＶＨがバッテリ電圧ＶＢＡ近くまで上昇し、ダイオードＤ１Ａを介して電流が流れるための電圧差がしきい値Ｖ０よりも小さくなったか否かが判断される。なお、ダイオードＤ１ＡとダイオードＤ１ＢによりコンデンサＣ２が充電されるので、バッテリＢＡ，ＢＢの高いほうの電圧近くまで電圧ＶＨは上昇する。

ＶＢＡ−ＶＨ＜Ｖ０が成立しない場合には、まだバッテリＢＡからコンデンサＣ２に充電される電流が大きいのでシステムメインリレーＳＭＲ２を導通させると過電流が流れるおそれがあるのでステップＳ１４が再度実行される。これにより、電圧ＶＨとバッテリ電圧ＶＢＡの電圧差がしきい値Ｖ０より小さくなるまで時間待ちが行なわれる。なお、このステップＳ１４に代えて、予め実験的に求められていたプリチャージ時間が経過するまで待つステップを入れても良い。なお、バッテリＢＢの方がバッテリＢＡよりも電圧が高くＶＨ＞ＶＢＡとなったときにはダイオードＤ１Ａには逆方向の電圧がかかるので過電流は流れないので問題は無い。

ＶＢＡ−ＶＨ＜Ｖ０が成立した場合には、ステップＳ１４からステップＳ１５に処理が進む。ステップＳ１５では、バッテリ温度ＴＢＡがしきい値温度Ｔ０より高いか否かが判断される。バッテリ温度ＴＢＡがあまり低いと、バッテリＢＡの出力をあまり大きくすることができないので、バッテリ温度ＴＢＡがしきい値温度Ｔ０より大きくなるように、バッテリＢＡを暖めることが必要となる。

ステップＳ１５において、ＴＢＡ＞Ｔ０が成立しない場合には、処理はステップＳ１５からステップＳ１６に進む。ステップＳ１６では、負荷回路２３の消費電流が所定値より小さいか否かが判断される。負荷回路２３に所定値の電流が流れている場合には、抵抗Ｒ１Ａに適切な発熱が得られるのでバッテリＢＡを暖める上で問題は無い。しかし、負荷回路２３に流れている電流が小さい場合には抵抗Ｒ１Ａに流れる電流も小さくしたがって抵抗Ｒ１Ａでの発熱も小さい。したがって積極的に抵抗Ｒ１Ａに電流を流す必要がある。

そこで、負荷回路２３の消費電流が所定値より小さければステップＳ１６からステップＳ１７に処理が進む。一方、負荷回路２３の消費電流が所定値以上であればステップＳ１６からステップＳ１５に処理が進む。

ステップＳ１７では、負荷回路２３の電流を増加させずに抵抗Ｒ１Ａの電流を増加させるために、バッテリＢＡとバッテリＢＢとの間で電流を充放電させるように、昇圧コンバータ１２Ａ、１２Ｂを制御する処理が実行される。たとえば、昇圧コンバータ１２Ａを充放電電流を目標値に定める制御（電流制御モード）で充電と放電を繰返すように制御し、昇圧コンバータ１２Ｂは電圧ＶＨを目標値にさだめて電圧ＶＨを一定に保つように制御（電圧制御モード）を行なえばよい。ステップＳ１７の処理が終了するとステップＳ１５に処理が進む。

ステップＳ１５において、ＴＢＡ＞Ｔ０が成立した場合には、処理はステップＳ１５からステップＳ１８に進む。

ステップＳ１８では、制御装置１３０は、システムメインリレーＳＭＲ２Ａをオフ状態からオン状態に変化させる。そしてステップＳ１９で、制御装置１３０は、システムメインリレーＳＭＲ１Ａをオン状態からオフ状態に変化させる。

ステップＳ１９の処理が終了すると、ステップＳ２０において制御はメインルーチンに移される。

図１３は、車両起動時にバッテリ温度が所定温度よりも高い場合の動作を説明するための動作波形図である。

図１０，図１３を参照して、まず時刻ｔ１以前において、バッテリ温度ＴＢＡが既にしきい値Ｔ０以上（ＴＢＡ＞Ｔ０）であり、バッテリを暖める必要がないとする。

時刻ｔ１において、起動指示ＩＧＯＮがオフ状態からオン状態に変化する。これに応じてシステムメインリレーＳＭＲ３Ａ，ＳＭＲ３Ｂがオフ状態からオン状態に変化する。そして時刻ｔ２においてシステムメインリレーＳＭＲ１Ａ，ＳＭＲ１Ｂがオフ状態からオン状態に変化する。

すると、コンデンサＣ２に充電電流が流れ込むので、バッテリＢＡの電流ＩＢＡは、まず最大値となりそれから時間が経過するに従い減少する。一方、電圧ＶＨは充電が進むにつれてバッテリ電圧ＶＢ（電圧ＶＢＡ，ＶＢＢの高い方）に近づいていく。この間、バッテリＢＡから抵抗Ｒ１Ａを経由してコンデンサＣ２に電流の供給がされる。

時刻ｔ３において、コンデンサＣ２のプリチャージが完了すると、システムメインリレーＳＭＲ２Ａ，ＳＭＲ２Ｂがオフ状態からオン状態に変化する。そして時刻ｔ４においてシステムメインリレーＳＭＲ１Ａ，ＳＭＲ１Ｂがオン状態からオフ状態に変化し、電源システムの起動完了となる。

図１４は、車両起動時にバッテリ温度が所定温度よりも低い場合の動作を説明するための動作波形図である。

図１０，図１４を参照して、まず時刻ｔ１１以前において、バッテリ温度ＴＢＡがしきい値Ｔ０より低く（ＴＢＡ＜Ｔ０）、バッテリを暖める必要があるとする。

時刻ｔ１１において、起動指示ＩＧＯＮがオフ状態からオン状態に変化する。これに応じてシステムメインリレーＳＭＲ３Ａ，ＳＭＲ３Ｂがオフ状態からオン状態に変化する。そして時刻ｔ１２においてシステムメインリレーＳＭＲ１Ａ，ＳＭＲ１Ｂがオフ状態からオン状態に変化する。

すると、コンデンサＣ２に充電電流が流れ込むので、バッテリＢＡの電流ＩＢＡは、まず最大値となりそれから時間が経過するに従い減少する。一方、電圧ＶＨは充電が進むにつれてバッテリ電圧ＶＢ（電圧ＶＢＡ，ＶＢＢの高い方）に近づいていく。この間、バッテリＢＡから抵抗Ｒ１Ａを経由してコンデンサＣ２に電流の供給がされる。

このコンデンサＣ２のプリチャージ電流によっても抵抗Ｒ１Ａ，Ｒ１Ｂによって発熱が起こるので、バッテリＢＡ，ＢＢの昇温が多少は期待できる。

時刻ｔ３において、コンデンサＣ２のプリチャージが完了すると、各バッテリの温度がしきい値Ｔ０を超えたか否かが判断され、超えていれば超えたほうのバッテリのシステムメインリレーが切換えられ抵抗を介さずに電流供給または充電が可能なように接続部４０Ａ，４０Ｂの設定が変更される。バッテリ温度がしきい値を超えていないバッテリについては、抵抗を介したままで電流供給または充電がなされるように接続部４０Ａ，４０Ｂの設定が維持される。

そして時刻ｔ３〜ｔ１４の間、制御装置１３０は、バッテリＢＡに放電させバッテリＢＢに充電を行なう第１の制御サイクルＣＹ１と、バッテリＢＢに放電させバッテリＢＡに充電を行なう第２の制御サイクルＣＹ２を繰返して実行させる。なお、負荷回路２３で電流を消費していれば抵抗Ｒ１ＡまたはＲ１Ｂで十分な発熱が生じるためこのような処理は不要である。したがって、制御装置１３０は、負荷回路２３の電力消費が所定値よりも少なくかつバッテリＢＡ，ＢＢの温度が所定温度よりも低い場合には、第１の制御サイクルＣＹ１と第２の制御サイクルＣＹ２とを繰り返し実行する。

このとき、負荷回路２３の電流を増加させずに抵抗Ｒ１Ａの電流を増加させるために、バッテリＢＡとバッテリＢＢとの間で電流を充放電させるように、昇圧コンバータ１２Ａ、１２Ｂを制御する処理が実行される。たとえば、昇圧コンバータ１２Ａについては、充放電電流を目標値に定める制御（電流制御モード）で充電と放電を繰返すように制御が行なわれ、昇圧コンバータ１２Ｂについては、電圧ＶＨを目標値に定めて電圧ＶＨを一定に保つように制御（電圧制御モード）を行なわれるようにすればよい。このとき、図１４の電流ＩＢＡはプラス方向（放電）とマイナス方向（充電）を繰り返し、電圧ＶＨはこれに伴い多少変動する。

時刻ｔ１４において、バッテリ温度ＴＢＡがしきい値Ｔ０に到達すると、バッテリ間で充放電を繰返す制御は停止され電流値ＩＢＡはゼロとなり、また電圧ＶＨは一定値に収束する。

そして、時刻ｔ１５において、システムメインリレーＳＭＲ２Ａ，ＳＭＲ２Ｂがオフ状態からオン状態に変化する。そして時刻ｔ１６においてシステムメインリレーＳＭＲ１Ａ，ＳＭＲ１Ｂがオン状態からオフ状態に変化し、電源システムの起動完了となる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、電源システム起動時のコンデンサのプリチャージ電流を用いてバッテリを昇温させることができる。また、プリチャージ時の突入電流を制限する抵抗とバッテリを昇温させるためのヒータを兼用することで、コストの低減と省スペースを実現できる。さらに、昇温が不十分なときには、抵抗に積極的に電流を流してさらにバッテリを昇温させることができる。

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。

本発明の実施の形態１の車両１００の主たる構成を示す図である。 図１のバッテリＢが収容されたバッテリパック４９の構成を示す図である。 図２の抵抗Ｒ１の第１の変形例を示した図である。 図２の抵抗Ｒ１の第２の変形例を示した図である。 図１の制御装置３０の機能ブロック図である。 制御装置３０が実行する処理の制御構造を示すフローチャートである。 抵抗Ｒ１とバッテリＢとの間の送風制御について説明するための概略図である。 通常のバッテリ冷却が行なわれる場合の送風方向を示す図である。 バッテリ昇温が行なわれる場合の送風方向を示す図である。 実施の形態２の車両１１０の主たる構成を示す図である。 図１０の制御装置１３０の機能ブロック図である。 制御装置１３０が実行する処理の制御構造を示すフローチャートである。 車両起動時にバッテリ温度が所定温度よりも高い場合の動作を説明するための動作波形図である。 車両起動時にバッテリ温度が所定温度よりも低い場合の動作を説明するための動作波形図である。

符号の説明

２ 車輪、３ 動力分割機構、４ エンジン、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１３，２１，２１Ａ，２１Ｂ 電圧センサ、１１，１１Ａ，１１Ｂ，２４ 電流センサ、１２，１２Ａ，１２Ｂ 昇圧コンバータ、１４，２２ インバータ、１５ Ｕ相アーム、１６ Ｖ相アーム、１７ Ｗ相アーム、２３ 負荷回路、３０，１３０ 制御装置、３１，１３１Ａ，１３１Ｂ 昇圧コンバータ制御部、３２，１３２ ＭＧ１用インバータ制御部、３３，１３３ ＭＧ２用インバータ制御部、３４，１３４ リレー制御部、３５ 電動エアコン、４０，４０Ａ，４０Ｂ 接続部、４２，４２Ａ，４２Ｂ 温度センサ、４４ ケース、４６ ロアケース、４８ 抵抗体、４９ バッテリパック、５０，５４，５６ 通路、５２ 送風機、１００，１１０ 車両、Ｂ，ＢＡ，ＢＢ バッテリ、Ｃ１，Ｃ１Ａ，Ｃ１Ｂ，Ｃ２ コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８，Ｄ１Ａ，Ｄ２Ａ，Ｄ１Ｂ，Ｄ２Ｂ ダイオード、Ｌ１，Ｌ１Ａ，Ｌ１Ｂ リアクトル、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、ＰＬ１，ＰＬ１Ａ，ＰＬ１Ｂ，ＰＬ２ 電源ライン、Ｑ１〜Ｑ８，Ｑ１Ａ，Ｑ２Ａ，Ｑ１Ｂ，Ｑ２Ｂ ＩＧＢＴ素子、Ｒ１，Ｒ１Ａ，Ｒ１Ｂ 抵抗、Ｒ１１ 線状発熱体、Ｒ２１ 面状発熱体、ＳＭＲ１〜ＳＭＲ３，ＳＭＲ１Ａ〜ＳＭＲ３Ａ，ＳＭＲ１Ｂ〜ＳＭＲ３Ｂ システムメインリレー。

Claims (9)

1. 蓄電装置と、
   電源ラインと、
   負荷回路に接続され、前記電源ラインから電流が供給されて充電されるコンデンサと、
   前記蓄電装置を前記電源ラインに接続する接続部とを備え、
   前記接続部は、
   前記蓄電装置と前記電源ラインとの間に電気的に接続され、かつ前記蓄電装置に熱伝達が可能な位置に配置された抵抗と、
   前記蓄電装置と前記電源ラインとの間に電気的に前記抵抗と直列に接続される第１のリレーと、
   前記蓄電装置と前記電源ラインを直接的に接続する第２のリレーとを含み、
   車両起動指示に応じて、前記第１のリレーを導通させた後に前記第２のリレーを導通させる制御装置をさらに備える、車両の電源装置。
2. 前記抵抗は、前記蓄電装置の下部に配置される、請求項１に記載の車両の電源装置。
3. 前記抵抗は、前記蓄電装置の下部に分散配置された複数の抵抗体を含む、請求項１に記載の車両の電源装置。
4. 前記抵抗は、前記蓄電装置に沿って配置される線状発熱体を含む、請求項１に記載の車両の電源装置。
5. 前記抵抗は、前記蓄電装置に沿って配置される面状発熱体を含む、請求項１に記載の車両の電源装置。
6. 前記車両の電源装置は、
   前記蓄電装置の温度を検出して前記制御装置に報知する温度センサをさらに備え、
   前記制御装置は、前記蓄電装置の温度が所定温度より高くなるまで、前記第１のリレーを導通させ、かつ、前記第２のリレーを非導通にさせた状態を維持する、請求項１に記載の車両の電源装置。
7. 前記車両の電源装置は、
   前記蓄電装置の温度を検出して前記制御装置に報知する温度センサと、
   冷却風を前記蓄電装置、前記抵抗の順に通風させる通路と、
   前記通路内に設けられた送風機とをさらに備え、
   前記制御装置は、前記蓄電装置の温度が所定温度より低い場合には、前記送風機を制御して前記抵抗から前記蓄電装置に向けて風を逆流させる、請求項１に記載の車両の電源装置。
8. 複数の蓄電装置と、
   前記複数の蓄電装置にそれぞれ対応して設けられる複数の電源ラインと、
   負荷回路に接続され、前記複数の電源ラインから電流が供給されて充電されるコンデンサと、
   前記複数の蓄電装置を前記複数の電源ラインにそれぞれ接続する複数の接続部とを備え、
   前記複数の接続部の各々は、
   対応する蓄電装置と対応する電源ラインとの間に電気的に接続され、かつ前記対応する蓄電装置に熱伝達が可能な位置に配置された抵抗と、
   前記蓄電装置と前記電源ラインとの間に電気的に前記抵抗と直列に接続される第１のリレーと、
   前記蓄電装置と前記電源ラインを直接的に接続する第２のリレーとを含み、
   車両起動指示に応じて、前記第１のリレーを導通させた後に前記第２のリレーを導通させる制御装置をさらに備える、車両の電源装置。
9. 前記制御装置は、前記複数の蓄電装置のうちの第１の蓄電装置に放電させ前記複数の蓄電装置のうちの第２の蓄電装置に充電を行なう第１の制御サイクルと、前記第２の蓄電装置に放電させ前記第１の蓄電装置に充電を行なう第２の制御サイクルとが実行可能であり、
   前記制御装置は、前記負荷回路の電力消費が所定値よりも少なくかつ前記蓄電装置の温度が所定温度よりも低い場合には、前記第１のリレーを導通させかつ前記第２のリレーを非導通にさせた状態で、前記第１の制御サイクルと前記第２の制御サイクルとを繰り返し実行する、請求項８に記載の車両の電源装置。

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