JP5366685B2 - 電動車両 - Google Patents

Description

本発明は、電気エネルギーによって走行可能な電動車両に関する。

ＥＶ（Electric Vehicle：電気自動車）やＨＥＶ（Hybrid Electrical Vehicle：ハイブリッド電気自動車）等の車両には、電動機等に電力を供給する蓄電器が搭載される。一般に、蓄電器の入出力特性は温度に依存し、温度が低いほどその入出力性能は低下する。したがって、特に寒冷地での使用に際しては、蓄電器を暖機しておくことが望ましい。

但し、ドライバが車両を始動（イグニッションをオン）した直後から蓄電器の暖機を開始しても、当該蓄電器が十分温まるには時間がかかる場合がある。しかも、蓄電器の暖機に必要なエネルギーを当該蓄電器から取り出すと、車両の走行に利用可能なエネルギーが減ってしまう。また、外部電源から蓄電器を充電可能なプラグインタイプのＥＶやＨＥＶ等の車両において、蓄電器が低温の状態で充電が開始されると、当該蓄電器の入力性能が低下しているために充電電力は低く、かつ、蓄電器にとっての負荷が大きい。この場合、充電開始から暖機までの時間が長くなるだけでなく、蓄電器の劣化も進行すると考えられる。

特開２００５−２９５６６８号公報 特開２００８−９８０９８号公報

図８は、特許文献１に開示された車両用の電源装置を示すブロック図である。図８に示すように、特許文献１に開示された車両用の電源装置は、走行用バッテリ５０と、走行用バッテリ５０を加温するヒーター４０と、ヒーター４０の通電を制御する制御回路６０とを備える。制御回路６０は、車両のイグニッションスイッチ６８をオフに切り換えてからヒーター４０で走行用バッテリ５０を暖機状態に保持する保温時間を記憶する保温タイマー６９を備えている。制御回路６０は、イグニッションスイッチ６８がオフに切り換えられた状態で、保温タイマー６９がタイムアップするまでの保温時間（１２時間〜３６時間）において、ヒーター４０の通電を制御して、走行用バッテリ５０を暖機状態に保持する。

しかし、走行用バッテリ５０を暖機状態に保持するためにヒーター４０を通電すると、この通電のためのエネルギーが消費される。したがって、ヒーター４０の電源として走行用バッテリ５０が用いられる場合には、車両の走行に利用可能なエネルギーが減ってしまう。また、ヒーター４０の電源として家庭用の商用電源が用いられる場合、ヒーター４０は、イグニッションスイッチ６８がオフに切り換えられてから保温時間中、電力を消費し続ける。このため、実際には次回乗車が延びて保温終了から長時間が経過した場合には、無駄な電力を消費したことになってしまう。さらに、次回乗車時には走行用バッテリ５０の保温効果もなくなっている。

特許文献２は、ハイブリッド自動車に搭載される電源装置を開示している。当該電源装置では、ハイブリッド自動車の外部に設置される充放電装置と充放電可能なキャパシタとの間で電力を入出力することによって、キャパシタの抵抗発熱によって当該キャパシタの温度を上昇させている。しかし、当該電源装置は、装備が大型化してコストが増すといった課題がある。さらに、低温時にキャパシタに電力が入力されると、当該キャパシタの劣化が進行してしまう。

本発明の目的は、環境温度が低くても蓄電器の劣化を抑制しつつ迅速に当該蓄電器を充電可能な電動車両を提供することである。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明の電動車両は、電気エネルギーによって走行可能な電動車両であって、当該電動車両が走行するためのエネルギー源である充放電可能な蓄電器（例えば、実施の形態での蓄電器１０１）と、前記蓄電器の温度を検出する温度センサ（例えば、実施の形態での温度センサ１１１）と、前記蓄電器からの電力供給によって駆動する補機（例えば、実施の形態でのヒーター１０７及びファン１０９）と、前記外部電源から前記蓄電器への充電を制御する充電器（例えば、実施の形態での充電器１２９）と、前記充電器が前記蓄電器の充電を開始する前、前記蓄電器の温度がしきい値未満のときは、前記蓄電器からの電力供給によって前記補機を駆動するよう制御する制御部（例えば、実施の形態での暖機制御部１３１）と、を備え、前記制御部は、当該電動車両が走行中に、前記蓄電器の暖機に必要な充電状態値を確保した走行制御を行うことを特徴としている。

さらに、請求項２に記載の発明の電動車両では、前記充電器は、前記蓄電器の温度が前記しきい値以上のとき、前記蓄電器の充電を開始することを特徴としている。

さらに、請求項３に記載の発明の電動車両では、前記補機は、前記蓄電器からの電力供給によって熱を発生して、前記蓄電器を加温する電熱器（例えば、実施の形態でのヒーター１０７）を有することを特徴としている。

さらに、請求項４に記載の発明の電動車両では、前記補機は、前記蓄電器を通過する空気の流れを生じる送風機（例えば、実施の形態でのファン１０９）を有し、前記電熱器は、前記蓄電器に対して前記空気の流れの上流側に設けられたことを特徴としている。

さらに、請求項５に記載の発明の電動車両では、前記蓄電器は、複数の蓄電セルを内部に有し、前記送風機が発生した風は、前記蓄電器内の前記蓄電セル間を通過することを特徴としている。

さらに、請求項６に記載の発明の電動車両では、前記制御部は、当該電動車両のドライバによって設定された次回乗車予定日時から、前記補機の駆動による前記蓄電器の暖機に要する時間、及び前記充電器による前記外部電源から前記蓄電器への充電に要する時間の合計時間を逆算した日時に、前記補機の駆動を開始することを特徴としている。

さらに、請求項７に記載の発明の電動車両は、前記蓄電器に充電する電気エネルギーを供給する電力供給部（例えば、実施の形態での内燃機関１２１及び発電機１２５）と、前記蓄電器の充電状態を示す値を算出する充電状態算出部（例えば、実施の形態でのバッテリＥＣＵ１１３）と、を備え、当該電動車両が走行終了時の前記蓄電器が、前記充電器による充電開始前の前記蓄電器の暖機に必要な充電状態値を確保できるよう、前記制御部は、当該電動車両が走行中に前記電力供給部の駆動を制御することを特徴としている。ここで、電力供給部は燃料電池やキャパシタなど、蓄電器に電力を供給できるものであれば限定されない。

さらに、請求項８に記載の発明の電動車両では、前記制御部は、前記蓄電器の充電状態値が前記蓄電器の暖機に必要な充電状態値未満のとき、前記電力供給部を駆動するよう制御することを特徴としている。

さらに、請求項９に記載の発明の電動車両では、環境最低温度が前記しきい値未満のとき、前記制御部は、前記蓄電器の暖機に必要な充電状態値を確保するための制御を行うことを特徴としている。

さらに、請求項１０に記載の発明の電動車両では、前記制御部は、当該電動車両の走行終了日時から前記充電器が前記蓄電器の充電を開始する日時までの待機時間が所定値未満の場合、前記待機時間が前記所定値以上の場合と比較して、前記蓄電器の暖機に必要な充電状態値を小さく設定することを特徴としている。

請求項１〜１０に記載の発明の電動車両によれば、環境温度が低くても、蓄電器の放電による自己発熱によって蓄電器が暖機されるため、蓄電器の劣化を抑制しつつ迅速に当該蓄電器を充電できる。

請求項３〜５に記載の発明の電動車両によれば、電熱器が発生した熱によっても蓄電器が温められる。

請求項６〜１０に記載の発明の電動車両によれば、蓄電器の充電は、蓄電器が十分に温まった状態で開始されるため、環境温度が低くても蓄電器１０１の劣化を抑制しつつ迅速に蓄電器１０１を充電できる。また、蓄電器の暖機及び充電は、次回乗車の直前に行われる。したがって、蓄電器の暖機に用いられたエネルギーは無駄にならない。しかも、蓄電器は暖機された状態であるため、車両は速やかに発車できる。

一実施形態の電動車両の内部構成を示すブロック図 蓄電器１０１及びファン１０９の位置関係を示す斜視図 蓄電器１０１及びファン１０９の位置関係を示す側面図 ヒーター１０７及びファン１０９の駆動時に温風が蓄電器１０１内を通過する際の概念図 暖機制御部１３１の動作を示すフローチャート 車両が走行を開始してから終了するまでの蓄電器１０１のＳＯＣの変化の一例を示すグラフ マネジメントＥＣＵ１３３の動作を示すフローチャート 特許文献１に開示された車両用の電源装置を示すブロック図

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下説明する実施形態では、シリーズ方式のＨＥＶ（Hybrid Electrical Vehicle：ハイブリッド電気自動車）を例に説明する。シリーズ方式のＨＥＶは、電動機及び内燃機関を備え、蓄電器を電源として駆動する電動機の動力を利用して走行する。内燃機関は発電のためだけに用いられ、内燃機関の動力によって発電された電力は蓄電器に充電されるか、電動機に供給される。

図１は、一実施形態の電動車両の内部構成を示すブロック図である。図１に示す電動車両（以下、単に「車両」という）は、蓄電器（BATT）１０１と、コンバータ１０３と、１２Ｖバッテリ１０５と、ヒーター１０７と、ファン１０９と、温度センサ１１１と、バッテリＥＣＵ（BATT ECU）１１３と、第１インバータ（第１INV）１１５と、電動機（Mot）１１７と、モータＥＣＵ（MOT ECU）１１９と、内燃機関（ENG）１２１と、エンジンＥＣＵ（ENG ECU）１２３と、発電機（GEN）１２５と、第２インバータ（第２INV）１２７と、充電器１２９と、暖機制御部１３１と、マネジメントＥＣＵ（MG ECU）１３３とを備える。

蓄電器１０１は、直列に接続された複数の蓄電セルを有し、例えば１００〜２００Ｖの高電圧を供給する。なお、蓄電器１０１が放電する際には、各蓄電セルの内部抵抗による自己発熱によって蓄電器１０１の温度が上昇する。また、蓄電器１０１には吸気口及び排気口が設けられており、外部からの熱又は風が各蓄電セルを暖機又は冷却する。

コンバータ１０３は、蓄電器１０１の出力電圧を降圧する。１２Ｖバッテリ１０５は、補機用電圧（例えば１２Ｖの低電圧）を出力する。１２Ｖバッテリ１０５は、コンバータ１０３によって降圧された電圧が充電される。ヒーター１０７は、蓄電器１０１の吸気口側に設けられており、蓄電器１０１の出力電圧がコンバータ１０３によって降圧された電圧によって駆動する。ファン１０９は、蓄電器１０１の排気口側に設けられており、蓄電器１０１の出力電圧がコンバータ１０３によって降圧された電圧によって駆動する。

図２及び図３は、蓄電器１０１及びファン１０９の位置関係を示す斜視図及び側面図である。図２及び図３に示されるように、蓄電器１０１の排気口側及び吸気口側にはそれぞれダクト１４７が設けられている。ファン１０９が駆動することにより、図３中の点線で示すように、蓄電器１０１の吸気口側から排気口側への空気の流れが生じる。このとき、蓄電器１０１の吸気口側に設けられたヒーター１０７を駆動すると、温風が蓄電器１０１内の蓄電セル間を通過して排気口側へ抜けていく。

図４に、ヒーター１０７及びファン１０９の駆動時に温風が蓄電器１０１内を通過する際の概念図を示す。図４に示すように、ヒーター１０７及びファン１０９の駆動のために蓄電器１０１が放電すると、蓄電器１０１内の各蓄電セルの内部抵抗によって蓄電器１０１は自己発熱する。さらに、ヒーター１０７が発生した熱は、温風となって蓄電器１０１内の蓄電セル間を通過していく。また、このとき、ファン１０９によって生じた風のために蓄電器１０１内の空気は攪拌される。その結果、蓄電器１０１の温度は、内側と外側の両方から上昇していき、各蓄電セルは均等に加温されていく。

温度センサ１１１は、蓄電器１０１の近傍又は内部に設けられ、蓄電器１０１の温度を検出する。温度センサ１１１によって検出された温度を示す信号は、バッテリＥＣＵ１１３に送られる。バッテリＥＣＵ１１３は、蓄電器１０１の状態を検知して、当該状態を示す情報をマネジメントＥＣＵ１３３及び暖機制御部１３１に送る。蓄電器１０１の状態を示す情報には、例えば、蓄電器１０１のＳＯＣ（充電深度：State of Charge）及び温度等の情報が含まれる。蓄電器１０１のＳＯＣは、バッテリＥＣＵ１１３が、蓄電器１０１の温度及び開回路電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）から電流積算等の方法を用いて算出する。第１インバータ１１５は、蓄電器１０１の出力電圧である直流電圧を交流電圧に変換して、３相電流を電動機１１７に供給する。

電動機１１７は、車両が走行するための動力（トルク）を発生する。なお、電動機１１７で発生したトルクは、トランスミッション１５１を介して車輪１５３の駆動軸１５５に伝達される。なお、電動機１１７は車両の減速時に発電機として動作し、電動機１１７が発電した電力は回生エネルギーとして蓄電器１０１に回収される。モータＥＣＵ１１９は、マネジメントＥＣＵ１３３からの指示に応じて、電動機１１７の動作及び状態を制御する。

内燃機関１２１は、発電のためだけに用いられ、内燃機関１２１の動力によって発電された電力は蓄電器１０１に充電されるか、電動機１１７に供給される。エンジンＥＣＵ１２３は、マネジメントＥＣＵ１３３からの指令に応じて、内燃機関１２１の始動及び停止や回転数を制御する。

発電機１２５は、内燃機関１２１の駆動によって発電エネルギーを生成する。第２インバータ１２７は、発電機１２５で発生した交流電圧を直流電圧に変換する。第２インバータ１２７によって変換された電力は蓄電器１０１に充電されるか、第１インバータ１１５を介して電動機１１７に供給される。

充電器１２９には、外部電源に接続可能なプラグ１４１が設けられている。充電器１２９は、プラグ１４１を介して外部電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換し、かつ、当該直流電圧による充電器１２９への充電を制御する。

暖機制御部１３１は、蓄電器１０１の状態に関する情報及び外部から入力された情報に基づいて、蓄電器１０１を暖機するためにヒーター１０７及びファン１０９の駆動を制御する。なお、暖機制御部１３１は、タイマー１４３を有する。

図５は、暖機制御部１３１の動作を示すフローチャートである。図５に示すように、暖機制御部１３１は、現在時刻がタイマー１４３に設定された充電開始日時か否かを判別し（ステップＳ１０１）、充電開始日時であればステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、暖機制御部１３１は、蓄電器１０１の温度が設定温度T_tgt未満か否かを判別する。暖機制御部１３１は、蓄電器１０１の温度が設定温度T_tgt未満であればステップＳ１０５に進み、設定温度T_tgt以上であればステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０５では、暖機制御部１３１は、蓄電器１０１の温度が設定温度T_tgtに到達するまでヒーター１０７及びファン１０９を駆動する。ステップＳ１０７では、暖機制御部１３１は、ヒーター１０７及びファン１０９の駆動を停止して、ステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０９では、充電器１２９は、外部電源から蓄電器１０１への充電を開始する。ステップＳ１１１では、充電器１２９は、充電を完了する条件を満たすまで充電を続ける。

マネジメントＥＣＵ１３３には、バッテリＥＣＵ１１３から送られた蓄電器１０１の状態に関する情報、並びに、ドライバによって設定された目的地及び次回乗車予定日時等が入力される。マネジメントＥＣＵ１３３は内部にメモリ１４５を有し、入力された情報はメモリ１４５に格納される。マネジメントＥＣＵ１３３は、バッテリＥＣＵ１１３、モータＥＣＵ１１９及びエンジンＥＣＵ１２３に対する指示を行う。

図６は、車両が走行を開始してから終了するまでの蓄電器１０１のＳＯＣの変化の一例を示すグラフである。図６に示す例では、車両の走行開始時には蓄電器１０１のＳＯＣが十分高いため、マネジメントＥＣＵ１３３は、内燃機関１２１を駆動せずに、電動機１１７のみを駆動する。ＳＯＣが蓄電器１０１の暖機に必要なＳＯＣ（以下「暖機ＳＯＣ」という）まで低下すると、マネジメントＥＣＵ１３３は、内燃機関１２１を駆動して発電機１２５で発生した発電エネルギーを蓄電器１０１に充電する。その結果、車両の運転状況に応じて蓄電器１０１のＳＯＣは変化する。但し、マネジメントＥＣＵ１３３は、車両の到着予定時には蓄電器１０１のＳＯＣが暖機ＳＯＣ以上となるよう、内燃機関１２１の駆動を制御する。

図７は、マネジメントＥＣＵ１３３の動作を示すフローチャートである。図７に示すように、マネジメントＥＣＵ１３３は、車両のイグニッションがオンされたか否かを判定し（ステップＳ２０１）、イグニッションがオンされるとステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３では、マネジメントＥＣＵ１３３は、イグニッションがオンされた直後の蓄電器１０１のＳＯＣ（初期ＳＯＣ）、環境最低温度、並びに、ドライバによって設定される目的地及び次回乗車予定日時を取得する。なお、環境最低温度とは、天気予報や最近１ヶ月間の最低気温の傾向から得られる値である。天気予報等の外部情報は、図示しない無線又は有線の通信機等から得られる。

次に、マネジメントＥＣＵ１３３は、蓄電器１０１の暖機に必要なＳＯＣ（暖機ＳＯＣ）を算出する（ステップＳ２０５）。マネジメントＥＣＵ１３３は、バッテリＥＣＵ１１３から蓄電器１０１のＳＯＣを定期的に取得し、当該ＳＯＣが暖機ＳＯＣ以上か否かを判定する（ステップＳ２０７）。蓄電器１０１のＳＯＣが暖機ＳＯＣ未満であればステップＳ２０９に進み、マネジメントＥＣＵ１３３は、発電機１２５が発電エネルギーを生成するよう内燃機関１２１の駆動を制御する。一方、蓄電器１０１のＳＯＣが暖機ＳＯＣ以上であればステップＳ２１１に進み、マネジメントＥＣＵ１３３は、車両が目的地に到着したか否かを判別する。

車両が目的地に到着していなければステップＳ２０７に戻り、目的地に到着していればステップＳ２１３に進む。ステップＳ２１３では、マネジメントＥＣＵ１３３は、ステップＳ２０３で設定された次回乗車予定日時から充電開始日時を算出して、当該充電開始日時を暖機制御部１３１のタイマー１４３に設定する。ドライバは、遅くとも当該充電開始日時までには外部電源に充電器１２９のプラグ１４１を接続しておく。

なお、充電開始日時は、ヒーター１０７及びファン１０９の駆動による蓄電器１０１の暖機に要する時間、及び充電器１２９による外部電源から蓄電器１０１への充電に要する時間の合計時間を次回乗車予定日時から逆算した日時である。蓄電器１０１の暖機に要する時間は、ヒーター１０７及びファン１０９の駆動によって、蓄電器１０１の温度が環境最低温度から目標暖機温度に到達するまでに要する時間である。また、蓄電器１０１の充電に要する時間は、外部電源からの電力供給によって、蓄電器１０１のＳＯＣが暖機によって低下したＳＯＣから目標ＳＯＣに到達するまでに要する時間である。

以下、上記説明したステップＳ２０５で行われる暖機ＳＯＣの算出方法について説明する。暖機ＳＯＣを算出するためには、蓄電器１０１の暖機のために必要な蓄電器１０１の容量（以下「暖機容量」という）をまず算出する。以下、暖機容量の算出方法について説明する。マネジメントＥＣＵ１３３は、環境最低温度（T_min）を取得し、かつ、目標暖機温度(T_tgt)を設定する。なお、目標暖機温度（T_tgt）は、蓄電器１０１の性能から設定することが好ましい。目標増加温度(ΔT)を「ΔT=T_tgt-T_min」とすると、蓄電器１０１の熱容量（C_box）を用いて、必要熱量（Q_req）は「Q_req=C_box・ΔT」として求まる。なお、熱容量（C_box）は、蓄電器１０１に固有の値であり、マネジメントＥＣＵ１３３は事前に算出しておく。

熱収支の観点から以下の式（１）が得られる。
Q_req=∫(W_batt+W_air-con-W_loss)dt …（１）

ここで、「W_batt」は、蓄電器１０１の内部抵抗による発熱仕事量を示し、W_batt=I²・R（I：電流、R：蓄電器１０１の内部抵抗）となる。「I」は図示しない電流センサによる検出値を用い、「R」は蓄電器１０１の電圧-電流挙動から推定して求めることが好ましい。また、「R」はＳＯＣ、温度及び通電時間等に依存するため、これらの相関マップを用いて導出しても良い。「W_air-con」はヒーター１０７による蓄電器１０１に対する加熱仕事量を示し、ヒーター１０７の駆動状態とファン１０９の動作の影響を受けるため、時間（t）と流速（F）に依存した関数「W_air-con=f(t,F)」になる。「W_loss」は熱損を示し、蓄電器１０１の温度（T_batt）、環境温度（T_env）、流速（F）に依存した関数「W_loss=f(T_batt,T_env,F)」になる。

マネジメントＥＣＵ１３３は、式（１）から蓄電器１０１の暖機に要する時間（t_warm）を求め、式（１）と「W_batt=I²・R」の式から、以下に示すように、蓄電器１０１の暖機に必要な暖機容量（Capa_warm）を求める。

Q_req=∫(W_batt+W_air-con-W_loss)dt
=Q_batt+Q_air-con-Q_loss

Q_batt=Q_req-Q_air_con+Q_loss

I_ave²・R_ave・t_warm=Q_req-Q_air_con+Q_loss
I_ave・V_ave・ｔ_warm=Q_req-Q_air_con+Q_loss

Capa_warm・V_ave=Q_req-Q_air_con+Q_loss
Capa_warm=(Q_req-Q_air_con+Q_loss)/V_ave …（２）

ここで「Q_batt」は蓄電器１０１の内部抵抗による発熱量であり、「Q_air-con」はヒーター１０７による加熱量であり、「Q_loss」は熱損量であり、「I_ave」は暖機時の平均電流であり、「R_ave」は暖機時の平均抵抗であり、「V_ave」は暖機時の平均電圧である。

このようにして、マネジメントＥＣＵ１３３は、蓄電器１０１の暖機に必要な暖機容量（Capa_warm）を算出できる。但し、マネジメントＥＣＵ１３３は、上記式から暖機容量（Capa_warm）を算出しなくても、環境温度と暖機容量（Capa_warm）を一義的な関係から決定しても良い。その際、マネジメントＥＣＵ１３３は、導出した暖機容量（Capa_warm）を劣化度合い等により補正することがより好ましい。

なお、夏場など、目標暖機温度(T_tgt)よりも環境最低温度（T_min）が高いときには、目標増加温度ΔT<0となる。このときは、マネジメントＥＣＵ１３３は、蓄電器１０１を暖機する必要がないと判断し、暖機容量Capa_warm=0に設定して、暖機のための容量確保を行わない。その結果、走行のための電池容量が増加する。

次に、暖機ＳＯＣの算出方法について説明する。暖機ＳＯＣ（SOC_warm）は、以下の式（３）より求まる。
SOC_warm=Capa_warm/Capa_batt …（３）

ここで、「Capa_batt」は蓄電器１０１の全体容量を示す。マネジメントＥＣＵ１３３が暖機ＳＯＣ（SOC_warm）を下回らないように走行制御を行えば、蓄電器１０１を暖機するために必要な容量を常に確保することができる。このため、マネジメントＥＣＵ１３３はＳＯＣに基づいて出力制限を設け、走行時の容量を制御する。

出力制限を設ける方法として、急激な車両の許可出力低下がなく、スムーズな走行を行うためには、以下の方法が考えられる。当該出力制限方法では、マネジメントＥＣＵ１１３は、暖機ＳＯＣ（SOC_warm）での許可出力を０とし、暖機ＳＯＣ（SOC_warm）と現時点でのＳＯＣの差に対して一次相関的に許可出力を増加させる。すなわち、暖機ＳＯＣ（SOC_warm）と現時点でのＳＯＣの差に対する許可出力が一次関数の関係を有する。したがって、現時点でのＳＯＣが暖機ＳＯＣ（SOC_warm）になると、マネジメントＥＣＵ１１３は、許可出力を１とし、最大の出力制限を行う。

また、ＳＯＣの算出方法には、例えばイグニッションがオンされた直後の開回路電圧（ＯＣＶ）から初期ＳＯＣを算出し、これを基点として電流積算により求める手法や、電流及び電圧から求めた蓄電器１０１の抵抗を用いて開回路電圧（ＯＣＶ）を推定し、当該推定ＯＣＶからＳＯＣを算出する手法等が既に一般的である。

マネジメントＥＣＵ１３３が走行制御を行う際には、マネジメントＥＣＵ１３３は、目的地までの交通状況や地形（勾配等）等をカーナビゲーションシステムから取得し、走行に要する容量（Capa_Drv）を予め算出し、目的地に到着時、蓄電器１０１が暖機容量（Capa_warm）を有するように、回生エネルギーの取得量を予測及び調整し、効率良くエネルギーマネジメントを行うことが好ましい。また、マネジメントＥＣＵ１３３は、ＳＯＣに基づく出力制限と、カーナビゲーションシステムの情報に基づく回生エネルギー取得量の予測及び調整とが併用しても良い。

マネジメントＥＣＵ１３３は、車両の走行終了日時から次回乗車のための充電開始日時までの待機時間が短く、当該充電開始日時には蓄電器１０１が冷却され切らない場合には、暖機容量（Capa_warm）は上記式によって求めた値よりも小さな値を算出しても良い。この場合、走行に使用可能な容量が増す。なお、小さな値の暖機容量（Capa_warm）を算出する際、マネジメントＥＣＵ１３３は、例えば、走行終了時の蓄電器１０１の温度、環境温度及び蓄電器１０１の冷却傾向から、充電開始日時での蓄電器１０１の温度（T_box）を推定し、当該温度を環境最低温度（T_min）の代わりに用いて、暖機容量（Capa_warm）を算出する。

以上説明したように、本実施形態の電動車両によれば、ヒーター１０７及びファン１０９を用いた蓄電器１０１の暖機時には、蓄電器１０１の放電による自己発熱とヒーター１０７からの熱によって、蓄電器１０１を内側と外側の両方から温めることができる。さらに、ファン１０９によって生じた風のために蓄電器１０１内の空気が攪拌されるため、蓄電器１０１内の各蓄電セルは均等に加温されていく。

また、蓄電器１０１の充電は、蓄電器１０１が十分に温まった状態で開始されるため、環境温度が低くても蓄電器１０１の劣化を抑制しつつ迅速に蓄電器１０１を充電できる。例えば、蓄電器１０１がリチウムイオン電池の場合、蓄電器１０１が低温時に充電が行われると、リチウム析出等の現象によって蓄電器１０１が劣化する。しかし、本実施形態では、蓄電器１０１が温まった状態で充電が行われるため、このような現象は生じない。

さらに、蓄電器１０１の暖機及び充電は、次回乗車の直前に行われる。したがって、蓄電器１０１の暖機に用いられたエネルギーは無駄にならない。しかも、車両のイグニッションがオンされた時点で蓄電器１０１は暖機された状態であるため、車両は速やかに発車できる。

なお、本実施形態では、蓄電器１０１を充電するための電力が内燃機関１２１及び発電機１２５によって生成されている。しかし、当該充電電力を生成する手段としては、内燃機関１２１及び発電機１２５に限らず、燃料電池やキャパシタ等を用いても良い。

１０１ 蓄電器（BATT）
１０３ コンバータ
１０５ １２Ｖバッテリ
１０７ ヒーター
１０９ ファン
１１１ 温度センサ
１１３ バッテリＥＣＵ（BATT ECU）
１１５ 第１インバータ（第１INV）
１１７ 電動機（Mot）
１１９ モータＥＣＵ（MOT ECU）
１２１ 内燃機関（ENG）
１２３ エンジンＥＣＵ（ENG ECU）
１２５ 発電機（GEN）
１２７ 第２インバータ（第２INV）
１２９ 充電器
１３１ 暖機制御部
１３３ マネジメントＥＣＵ（MG ECU）
１４１ プラグ
１４３ タイマー
１４５ メモリ

Claims (10)

1. 電気エネルギーによって走行可能な電動車両であって、
   当該電動車両が走行するためのエネルギー源である充放電可能な蓄電器と、
   前記蓄電器の温度を検出する温度センサと、
   前記蓄電器からの電力供給によって駆動する補機と、
   前記外部電源から前記蓄電器への充電を制御する充電器と、
   前記充電器が前記蓄電器の充電を開始する前、前記蓄電器の温度がしきい値未満のときは、前記蓄電器からの電力供給によって前記補機を駆動するよう制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、当該電動車両が走行中に、前記蓄電器の暖機に必要な充電状態値を確保した走行制御を行うことを特徴とする電動車両。
2. 請求項１に記載の電動車両であって、
   前記充電器は、前記蓄電器の温度が前記しきい値以上のとき、前記蓄電器の充電を開始することを特徴とする電動車両。
3. 請求項１又は２に記載の電動車両であって、
   前記補機は、前記蓄電器からの電力供給によって熱を発生して、前記蓄電器を加温する電熱器を有することを特徴とする電動車両。
4. 請求項３に記載の電動車両であって、
   前記補機は、前記蓄電器を通過する空気の流れを生じる送風機を有し、
   前記電熱器は、前記蓄電器に対して前記空気の流れの上流側に設けられたことを特徴とする電動車両。
5. 請求項４に記載の電動車両であって、
   前記蓄電器は、複数の蓄電セルを内部に有し、
   前記送風機が発生した風は、前記蓄電器内の前記蓄電セル間を通過することを特徴とする電動車両。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の電動車両であって、
   前記制御部は、当該電動車両のドライバによって設定された次回乗車予定日時から、前記補機の駆動による前記蓄電器の暖機に要する時間、及び前記充電器による前記外部電源から前記蓄電器への充電に要する時間の合計時間を逆算した日時に、前記補機の駆動を開始することを特徴とする電動車両。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の電動車両であって、
   前記蓄電器に充電する電気エネルギーを供給する電力供給部と、
   前記蓄電器の充電状態を示す値を算出する充電状態算出部と、を備え、
   当該電動車両が走行終了時の前記蓄電器が、前記充電器による充電開始前の前記蓄電器の暖機に必要な充電状態値を確保できるよう、前記制御部は、当該電動車両が走行中に前記電力供給部の駆動を制御することを特徴とする電動車両。
8. 請求項７に記載の電動車両であって、
   前記制御部は、前記蓄電器の充電状態値が前記蓄電器の暖機に必要な充電状態値未満のとき、前記電力供給部を駆動するよう制御することを特徴とする電動車両。
9. 請求項７に記載の電動車両であって、
   環境最低温度が前記しきい値未満のとき、前記制御部は、前記蓄電器の暖機に必要な充電状態値を確保するための制御を行うことを特徴とする電動車両。
10. 請求項７に記載の電動車両であって、
    前記制御部は、当該電動車両の走行終了日時から前記充電器が前記蓄電器の充電を開始する日時までの待機時間が所定値未満の場合、前記待機時間が前記所定値以上の場合と比較して、前記蓄電器の暖機に必要な充電状態値を小さく設定することを特徴とする電動車両。

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