專利名稱：電源系統(tǒng)以及具備該電源系統(tǒng)的車輛、蓄電裝置的升溫控制方法、以及記錄有用于使計(jì)算 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于使電源系統(tǒng)所包括的蓄電裝置升溫的控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，以環(huán)境問題為背景，混合動(dòng)力汽車(Hybrid Vehicle )、電動(dòng) 汽車(Electric Vehicle)等受到矚目，這些車輛作為動(dòng)力源搭載電動(dòng)機(jī)； 并作為其電力源搭載二次電池、電容器等蓄電裝置。
一般，二次電池、電容器等蓄電裝置，若溫度下降，則容量也下降， 其結(jié)果充放電特性下降。因此，在上述的車輛中，在車輛系統(tǒng)起動(dòng)之后、 在蓄電裝置的溫度較低的情況下，需要迅速地使蓄電裝置升溫。
日本專利特開2005-332777號(hào)/>才艮公開了在低溫時(shí)控制電池的充放電 而通過電池的內(nèi)部發(fā)熱來預(yù)熱電池的預(yù)熱控制裝置。該預(yù)熱控制裝置具備 充放電模式設(shè)定單元、限幅值設(shè)定單元和預(yù)熱控制單元。充放電模式設(shè)定 單元基于電池狀態(tài)可變?cè)O(shè)定充放電模式，在充放電模式中脈沖狀地交替反 復(fù)進(jìn)行電池的充電和放電。限幅值設(shè)定單元根據(jù)電池溫度，可變?cè)O(shè)定對(duì)充 放電模式的最大振幅進(jìn)行限制的限幅值。預(yù)熱控制單元在電池溫度不足規(guī) 定溫度時(shí)，在由限幅值設(shè)定單元設(shè)定的限幅值的范圍內(nèi)，執(zhí)行按照由充放
電模式設(shè)定單元設(shè)定的充放電模式的電池的充放電。
根據(jù)該預(yù)熱控制裝置，在低溫時(shí)，能夠根據(jù)電池的狀態(tài)高效地控制充 放電而促進(jìn)由內(nèi)部發(fā)熱產(chǎn)生的溫度上升，從而能夠使在低溫時(shí)所下降的電 池容量提早恢復(fù)。然而，在上述的日本專利特開2005-332777號(hào)^^艮中，對(duì)于具備變換 器(converter)和蓄電部(電容器等)的電源系統(tǒng)中的升溫控制沒有特別 進(jìn)刊-公開，其中該變換器被配設(shè)在電池與逆變器(inverter)之間，能夠在 電池以及逆變器之間進(jìn)行電壓變換，該蓄電部與變換器并聯(lián)連接在逆變器 上。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠利用變換器和蓄電部而使蓄電 裝置升溫的電源系統(tǒng)以及具備該電源系統(tǒng)的車輛，其中該變換器能夠在蓄 電裝置以及負(fù)載裝置之間進(jìn)行電壓變換，該蓄電部與變換器并聯(lián)連接在負(fù) 載裝置上。
另外，本發(fā)明的其它的目的在于提供一種用于利用能夠在蓄電裝置以 及負(fù)載裝置之間進(jìn)行電壓變換的變換器和與變換器并聯(lián)連接在負(fù)載裝置上 的蓄電部而使蓄電裝置升溫的升溫控制方法。
進(jìn)而，本發(fā)明的其它的目的在于提供一種記錄有用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行升 溫控制的程序的計(jì)算機(jī)能夠讀取的記錄介質(zhì)，在該升溫控制中利用能夠在 蓄電裝置以及負(fù)載裝置之間進(jìn)行電壓變換的變換器和與變換器并聯(lián)連接在 負(fù)載裝置上的蓄電部而使蓄電裝置升溫。
根據(jù)本發(fā)明，電源系統(tǒng)能夠向負(fù)載裝置供給電力，具備能夠充放電 的蓄電裝置、電力線、變換器、蓄電部、控制裝置和電壓傳感器。電力線 被構(gòu)成為能夠在電源系統(tǒng)與負(fù)載裝置之間進(jìn)行電力的授受。變換器被設(shè)置 在蓄電裝置與電力線之間，在蓄電裝置與電力線之間進(jìn)行電壓變換。蓄電 部能夠充放電，被連接在電力線上。控制裝置設(shè)定預(yù)定的目標(biāo)值而控制變 換器。電壓傳感器檢測電力線的電壓?？刂蒲b置，在將蓄電裝置以及蓄電 部中的至少一方升溫的升溫控制時(shí)，若來自電壓傳感器的檢測電壓達(dá)到下 限值，則以變換器使電力從蓄電裝置經(jīng)由電力線流向蓄電部的方式設(shè)定目 標(biāo)值，若檢測電壓達(dá)到上限值，則以變換器使電力從蓄電部經(jīng)由電力線流優(yōu)選的是，上下限值根據(jù)蓄電裝置的狀態(tài)而被設(shè)定。
更優(yōu)選的是，蓄電裝置的溫度越低，將上下限值設(shè)定為越大的值。
另外，更優(yōu)選的是，表示蓄電裝置的充電狀態(tài)的狀態(tài)量越小，將上下
限值設(shè)定為越大的值。
優(yōu)選的是，在不超過電力線的電壓上限值的范圍內(nèi)，將上下限值設(shè)定
在電壓上限值附近。
另外，優(yōu)選的是，在優(yōu)先將蓄電部升溫時(shí)，在不低于蓄電裝置的電壓
的范圍內(nèi)，將上下限值設(shè)定在蓄電裝置的電壓附近。
優(yōu)選的是，控制裝置，以電力線的電壓變?yōu)槟繕?biāo)電壓的方式控制變換
器。而且，控制裝置，在升溫控制時(shí)，若檢測電壓達(dá)到下限值，則將目標(biāo)
電壓設(shè)定為比下限值高的第1電壓值，若檢測電壓達(dá)到上限值，則將目標(biāo)
電壓設(shè)定為比上限值低的第2電壓值。
更優(yōu)選的是，第1電壓值是上限值，第2電壓值是下限值。 另外，優(yōu)選的是，控制裝置，以蓄電裝置的充放電電流變?yōu)槟繕?biāo)電流 的方式控制變換器。而且，控制裝置，在升溫控制時(shí)，若檢測電壓達(dá)到下 限值，則以蓄電裝置放電的方式將目標(biāo)電流設(shè)定為第1電流值，若檢測電 壓達(dá)到上限值，則以蓄電裝置充電的方式將目標(biāo)電流設(shè)定為第2電流值。 更優(yōu)選的是，第2電流值是將第1電流值的符號(hào)取反后的值。 優(yōu)選的是，蓄電裝置包括二次電池，蓄電部包括電容器。 優(yōu)選的是，蓄電部是降低電力線的電力變動(dòng)成分的平滑電容器。 另外，才艮據(jù)本發(fā)明，車輛具有上述任意一項(xiàng)所述的電源系統(tǒng)；和從 電源系統(tǒng)接受電力的供給而產(chǎn)生車輛的驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部。
另外，根據(jù)本發(fā)明，升溫控制方法，是能夠向負(fù)載裝置供給電力的電 源系統(tǒng)中的蓄電裝置的升溫控制方法。電源系統(tǒng)具備能夠充放電的蓄電 裝置、電力線、變換器、蓄電部和電壓傳感器。電力線被構(gòu)成為能夠在該 電源系統(tǒng)與負(fù)載裝置之間進(jìn)行電力的授受。變換器被設(shè)置在蓄電裝置與電 力線之間，在蓄電裝置與電力線之間進(jìn)行電壓變換。蓄電部能夠充^t電， 被連接在電力線上。電壓傳感器檢測電力線的電壓。而且，升溫控制方法包括笫1步驟，設(shè)定預(yù)定的目標(biāo)值而控制變換器；第2步驟，判定來自 電壓傳感器的檢測電壓是否達(dá)到了下限值；第3步驟，在判定為檢測電壓 達(dá)到了下P艮值時(shí)，以變換器使電力從蓄電裝置經(jīng)由電力線流向蓄電部的方 式設(shè)定目標(biāo)值；第4步驟，判定檢測電壓是否達(dá)到了上限值；和第5步驟， 在判定為檢測電壓達(dá)到了上限值時(shí)，以變換器使電力從蓄電部經(jīng)由電力線 流向蓄電裝置的方式設(shè)定目標(biāo)值。
另外，根據(jù)本發(fā)明，記錄介質(zhì)是計(jì)算機(jī)能夠讀取的記錄介質(zhì)，該計(jì)算 機(jī)能夠讀取的記錄介質(zhì)記錄有用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行能夠向負(fù)載裝置供給電力 的電源系統(tǒng)中的蓄電裝置的升溫控制的程序。電源系統(tǒng)具備能夠充放電 的蓄電裝置、電力線、變換器、蓄電部和電壓傳感器。電力線被構(gòu)成為能 夠在該電源系統(tǒng)與負(fù)載裝置之間進(jìn)行電力的授受。變換器被設(shè)置在蓄電裝 置與電力線之間，在蓄電裝置與電力線之間進(jìn)行電壓變換。蓄電部能夠充 放電，被連接在電力線上。電壓傳感器檢測電力線的電壓。而且，記錄介 質(zhì)記錄用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行下述步驟的程序第1步驟，設(shè)定預(yù)定的目標(biāo)值 而控制變換器；第2步驟，判定來自電壓傳感器的檢測電壓是否達(dá)到了下 限值；笫3步驟，在判定為檢測電壓達(dá)到了下限值時(shí)，以變換器使電力從 蓄電裝置經(jīng)由電力線流向蓄電部的方式設(shè)定目標(biāo)值；第4步驟，判定檢測 電壓是否達(dá)到了上限值；和第5步驟，在判定為檢測電壓達(dá)到了上限值時(shí)， 以變換器使電力從蓄電部經(jīng)由電力線流向蓄電裝置的方式設(shè)定目標(biāo)值。
在本發(fā)明中，在蓄電裝置與電力線之間設(shè)有變換器，在電力線上連接 有蓄電部。而且，在將蓄電裝置以及蓄電部中的至少一方升溫的升溫控制 時(shí)，若來自電壓傳感器的檢測電壓達(dá)到下限值，則以變換器使電力從蓄電 裝置經(jīng)由電力線流向蓄電部的方式設(shè)定變換器的目標(biāo)值，若來自電壓傳感 器的檢測電壓達(dá)到上限值，則以變換器使電力從蓄電部經(jīng)由電力線流向蓄 電裝置的方式設(shè)定變換器的目標(biāo)值，所以能夠不在電源系統(tǒng)與負(fù)栽裝置之 間進(jìn)行電力的授受，并且能夠?qū)㈦娏€的電壓控制為上下限值內(nèi)，同時(shí)在 蓄電裝置與蓄電部之間進(jìn)行電力的授受。
因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠在電源系統(tǒng)開始與負(fù)載裝置進(jìn)行電力的授受 之前，使蓄電裝置升溫。其結(jié)果，即使在低溫下，也能夠從車輛的行駛開
9始時(shí)充分確保蓄電裝置的充放電特性。
另外，根據(jù)本發(fā)明，能夠防止電力線的電壓變?yōu)檫^電壓。其結(jié)果，能 夠保護(hù)被連接在電力線上的各設(shè)備被過電壓破壞。


圖l是本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的車輛的整體框圖。
圖2是圖l所示的變換器的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖3是圖1所示的變換器ECU的功能框圖。
圖4是圖3所示的升溫控制部的詳細(xì)的功能框圖。
圖5是由圖4所示的升溫控制部進(jìn)行的升溫控制的流程圖。
圖6是升溫控制時(shí)的電壓以及電流的波形圖。
圖7是表示用于實(shí)現(xiàn)高效的升溫控制的電壓設(shè)定和此時(shí)的電壓波形的圖。
圖8是表示優(yōu)先進(jìn)行蓄電部的升溫時(shí)的電壓設(shè)定和此時(shí)的電壓波形的圖。
圖9是第二實(shí)施方式中的升溫控制部的詳細(xì)的功能框圖。 圖IO是由圖9所示的升溫控制部進(jìn)行的升溫控制的流程圖。 圖ll是升溫控制時(shí)的電壓以及電流的波形圖。
圖12是表示用于實(shí)現(xiàn)高效的升溫控制的電壓設(shè)定和此時(shí)的電壓以及 電流的波形的圖。
圖13是表示優(yōu)先進(jìn)行蓄電部的升溫的情況下的電壓設(shè)定和此時(shí)的電 壓以及電流的波形的圖。
具體實(shí)施例方式
下面， 一邊參照附圖一邊對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，在圖 中對(duì)于相同或者相當(dāng)?shù)牟糠仲x予相同符號(hào)，不重復(fù)進(jìn)行說明。 [第一實(shí)施方式
圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式中的車輛的整體框圖。參照?qǐng)D1，該車輛100具備電源系統(tǒng)1和驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部3。驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部3包括逆變器 30-1、 30-2，電動(dòng)發(fā)電才幾34-l、 34-2，動(dòng)力傳遞4幾構(gòu)36，驅(qū)動(dòng)軸38,和驅(qū) 動(dòng)ECU ( Electronic Control Unit) 32。
逆變器30-1、 30-2被并聯(lián)連接在主正母線MPL以及主負(fù)母線MNL 上。從而，逆變器30-l、 30-2將從電源系統(tǒng)1所供給的驅(qū)動(dòng)電力(直流電 力)轉(zhuǎn)換成交流電力而分別向電動(dòng)發(fā)電機(jī)34-l、 34-2輸出。另外，逆變器 30-1、 30-2將分別由電動(dòng)發(fā)電才幾34-1、 34-2產(chǎn)生的交流電力轉(zhuǎn)換成直流電 力而作為再生電力向電源系統(tǒng)l輸出。
另外，各逆變器30-1、 30-2，例如由包括三相開關(guān)元件的橋式電路構(gòu) 成。而且，逆變器30-1 、30-2分別才艮據(jù)來自驅(qū)動(dòng)ECU32的驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM1、 PWM2進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作，以此驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)。
電動(dòng)發(fā)電機(jī)34-l、 34-2接受分別從逆變器30-1、 30-2供給的交流電力 而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。另外，電動(dòng)發(fā)電機(jī)34-l、 34-2接受來自外部的旋轉(zhuǎn)力 而產(chǎn)生交流電力。例如，電動(dòng)發(fā)電機(jī)34-l、 34-2由具備埋設(shè)有永久磁鐵的 轉(zhuǎn)子的三相交流;旋轉(zhuǎn)電才幾構(gòu)成。而且，電動(dòng)發(fā)電機(jī)34-l、 34-2與動(dòng)力傳遞
機(jī)構(gòu)36連結(jié)，經(jīng)由進(jìn)而與動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)36連結(jié)的驅(qū)動(dòng)軸38，將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng) 力向車輪(未圖示)傳遞。
另外，在將驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部3應(yīng)用在混合動(dòng)力車輛上的情況下，電動(dòng)發(fā) 電機(jī)34-l、 34-2，經(jīng)由動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)36或者驅(qū)動(dòng)軸38，進(jìn)而與發(fā)動(dòng)機(jī)(未 圖示)連結(jié)。而且，通過驅(qū)動(dòng)ECU32執(zhí)行控制，使得發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的驅(qū) 動(dòng)力與電動(dòng)發(fā)電機(jī)34-l、 34-2所產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力變?yōu)樽顑?yōu)的比例。在應(yīng)用于 這樣的混合動(dòng)力車輛的情況下，也可以使電動(dòng)發(fā)電機(jī)34-l、 34-2中的任意 一方專門作為電動(dòng)機(jī)而起作用，使另 一方的電動(dòng)發(fā)電機(jī)專門作為發(fā)電機(jī)而 起作用。
驅(qū)動(dòng)ECU32基于從未圖示的各傳感器發(fā)送過來的信號(hào)、行駛狀況以 及油門開度等，計(jì)算電動(dòng)發(fā)電機(jī)34-l、 34-2的轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值TR1、 TR2以及 轉(zhuǎn)速目標(biāo)值MRN1、 MRN2。然后，驅(qū)動(dòng)ECU32以電動(dòng)發(fā)電機(jī)34-1的產(chǎn) 生扭矩以及轉(zhuǎn)速分別成為轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值TR1以及轉(zhuǎn)速目標(biāo)值MRN1的方式生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM1，并控制逆變器30-1;以電動(dòng)發(fā)電才幾34-2的產(chǎn)生扭 矩以及轉(zhuǎn)速分別成為轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值TR2以及轉(zhuǎn)速目標(biāo)值MRN2的方式生成 驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWM2，并控制逆變器30-2。另外，驅(qū)動(dòng)ECU32將所計(jì)算出的 轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值TR1 、 TR2以及轉(zhuǎn)速目標(biāo)值MRN1 、 MRN2向電源系統(tǒng)1的變 換器ECU2 (后述)輸出。
另一方面，電源系統(tǒng)l包括蓄電裝置6、蓄電部7、變換器8、平滑 電容器C、變換器ECU2、電池ECU4、電流傳感器IO、電壓傳感器12、 18和溫度傳感器14-1、 14-2。
蓄電裝置6是能夠充放電的直流電源，例如由鎳氫電池、鋰離子電池 等二次電池構(gòu)成。蓄電裝置6經(jīng)由正極線PL以及負(fù)極線NL而被連接在 變換器8上。蓄電部7也是能夠充放電的直流電源，例如由雙電層電容器 構(gòu)成。蓄電部7被連接在主正母線MPL以及主負(fù)母線MNL上。另外，蓄 電裝置6也可以由電容器構(gòu)成，蓄電部7也可以由二次電池構(gòu)成。
變換器8被設(shè)置在蓄電裝置6與主正母線MPL以及主負(fù)母線MNL之 間，基于來自變換器ECU2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWC，在蓄電裝置6與主正母線 MPL以及主負(fù)母線MNL之間進(jìn)行電壓變換。
平滑電容器C被連接在主正母線MPL與主負(fù)母線MNL之間，降低 包含在主正母線MPL以及主負(fù)母線MNL中的電力變動(dòng)成分。電壓傳感器 18檢測主正母線MPL以及主負(fù)母線MNL之間的電壓值Vh，將其檢測結(jié) 果向變換器ECU2輸出。
電流傳感器10檢測對(duì)于蓄電裝置6輸入輸出的電流值Ib,將其檢測 結(jié)果向變換器ECU2以及電池ECU4輸出。另外，電流傳感器10將從蓄 電裝置6輸出的電流(放電電流)作為正值來檢測，將向蓄電裝置6輸入 的電流(充電電流)作為負(fù)值來檢測。另外，在圖中，顯示了電流傳感器 10檢測正極線PL的電流值的情況，但電流傳感器10也可以檢測負(fù)極線 NL的電流。
電壓傳感器12檢測蓄電裝置6的電壓值Vb,將其檢測結(jié)果向變換器 ECU2以及電池ECU4輸出。溫度傳感器14-1、 14-2分別檢測蓄電裝置6
12內(nèi)部的溫度Tb 1以及蓄電部7內(nèi)部的溫度Tb2 ，將其檢測結(jié)果向電池ECU4 輸出。
電池ECU4基于來自電流傳感器10的電流值Ib、來自電壓傳感器12 的電壓值Vb以及來自溫度傳感器14-1的溫度Tbl,計(jì)算表示蓄電裝置6 的充電狀態(tài)(State Of Charge: SOC)的狀態(tài)量SOC,將所計(jì)算出的狀態(tài) 量SOC與溫度Tbl、 Tb2 —起向變換器ECU2輸出。另外，對(duì)于狀態(tài)量 SOC的計(jì)算方法，可以使用各種眾所周知的方法。
變換器ECU2基于來自電流傳感器10以及電壓傳感器12、 18的各檢 測值，來自電池ECXJ4的溫度Tbl、 Tb2以及狀態(tài)量SOC，以及來自驅(qū)動(dòng) ECU32的轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值TR1、 TR2以及轉(zhuǎn)速目標(biāo)值MRN1、 MRN2,生成 用于驅(qū)動(dòng)變換器8的驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWC。然后，變換器ECU2將所生成的驅(qū) 動(dòng)信號(hào)PWC向變換器8輸出，控制變換器8。另外，對(duì)于變換器ECU2 的結(jié)構(gòu)，在后面進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖2是圖l所示的變換器8的概略結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D2，變換器8包括 斬波電路40、正母線LNA以及負(fù)母線LNC、配線LNB和平滑電容器Cl。 斬波電路40包括晶體管QA、 QB、 二極管DA、 DB和電感器L。
正母線LNA的一端連接在晶體管QB的集電極上，另一端連接在主正 母線MPL上。負(fù)母線LNC的一端連接在負(fù)極線NL上，另一端連接在主 負(fù)母線MNL上。
晶體管QA、 QB串聯(lián)連接在負(fù)母線LNC與正母線LNA之間。具體 而言，晶體管QA的發(fā)射極連接在負(fù)母線LNC上，晶體管QB的集電極連 接在正母線LNA上。二極管DA、 DB分別反并聯(lián)連接在晶體管QA、 QB 上。電感器L連接在晶體管QA與晶體管QB的連接點(diǎn)上。
配線LNB的一端連接在正極線PL上，另一端連接在電感器L上。平 滑電容器Cl連接在配線LNB與負(fù)母線LNC之間，降低包含在配線LNB 以及負(fù)母線LNC之間的直流電壓中的交流成分。
另夕卜，斬波電路40根據(jù)來自變換器ECU2(未圖示)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWC， 在蓄電裝置6的放電時(shí)，將從正極線PL以及負(fù)極線NL接受的直流電力(驅(qū)動(dòng)電力)升壓，在蓄電裝置6的充電時(shí)，將從主正母線MPL以及主 負(fù)母線MNL接受的直流電力(再生電力)降壓。
下面，對(duì)于變換器8的電壓變換動(dòng)作(升壓動(dòng)作以及降壓動(dòng)作)進(jìn)行 說明。在升壓動(dòng)作時(shí)，變換器ECU2將晶體管QB維持在截止?fàn)顟B(tài)，并且 使晶體管QA以預(yù)定的占空比導(dǎo)通/截止。在晶體管QA的導(dǎo)通期間，放電 電流從蓄電裝置6依次經(jīng)由配線LNB、電感器L、 二極管DB以及正母線 LNA流向主正母線MPL。同時(shí)，泵電流從蓄電裝置6依次經(jīng)由配線LNB、 電感器L、晶體管QA以及負(fù)母線LNC流過。電感器L通過該泵電流而 積蓄電磁能量。然后，在晶體管QA從導(dǎo)通狀態(tài)遷移到截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，電感 器L將所積蓄的電磁能量疊加到放電電流上。其結(jié)果，從變換器8向主正 母線MPL以及主負(fù)母線MNL供給的直流電力的平均電壓，與占空比相對(duì) 應(yīng)地被升壓與蓄積在電感器L中的電磁能量相當(dāng)?shù)碾妷骸?br> 另一方面，在降壓動(dòng)作時(shí)，變換器ECU2使晶體管QB以預(yù)定的占空 比導(dǎo)通/截止，并且將晶體管QA維持在截止?fàn)顟B(tài)。在晶體管QB的導(dǎo)通期 間，充電電流從主正母線MPL依次經(jīng)由正母線LNA、晶體管QB、電感 器L以及配線LNB流向蓄電裝置6。然后，在晶體管QB從導(dǎo)通狀態(tài)遷移 到截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，電感器L產(chǎn)生妨礙電流變化的磁通量，所以充電電流依次 經(jīng)由二極管DA、電感器L以及配線LNB而繼續(xù)流動(dòng)。另一方面，若從電 能量方面考慮，從主正母線MPL以及主負(fù)母線MNL供給直流電力的期間 僅為晶體管QB的導(dǎo)通期間，所以若將充電電流保持為一定(若將電感器 L的電感設(shè)為充分大)，則從變換器8向蓄電裝置6供給的直流電力的平 均電壓變?yōu)樵谥髡妇€MPL以及主負(fù)母線MNL之間的直流電壓上乘上占 空比的值。
為了控制這樣的變換器8的電壓變換動(dòng)作，變換器ECU2生成由用于 控制晶體管QA的導(dǎo)通/截止的驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWCA以及用于控制晶體管QB 的導(dǎo)通/截止的驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWCB構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWC。
圖3是圖1所示的變換器ECU2的功能框圖。參照?qǐng)D3，變換器ECU2 包括行馬史時(shí)控制部42和升溫控制部44。行駛時(shí)控制部42從驅(qū)動(dòng)ECU32接收電動(dòng)發(fā)電機(jī)34-1、 34-2的轉(zhuǎn)矩目 標(biāo)值TR1、 TR2以及轉(zhuǎn)速目標(biāo)值MRN1、 MRN2。另夕卜，行駛時(shí)控制部42 從電壓傳感器18接收電壓值Vh，從電流傳感器10接收電流值Ib。
而且，行馬史時(shí)控制部42在來自升溫控制部44的控制信號(hào)CTL未被激 活時(shí)，即在未執(zhí)行由升溫控制部44進(jìn)行的升溫控制時(shí)，基于這些信號(hào)，生 成用于驅(qū)動(dòng)變換器8的驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWC，將所生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWC向變換 器8輸出。另一方面，行駛時(shí)控制部42在控制信號(hào)CTL被激活時(shí)，即在 由升溫控制部44進(jìn)行的升溫控制的執(zhí)行過程中，中止驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWC的生 成。
升溫控制部44從電池ECU4接收溫度Tbl、 Tb2以及狀態(tài)量SOC。 另外，升溫控制部44從電壓傳感器12接收電壓值Vb,從電壓傳感器18 接收電壓值Vh。而且，升溫控制部44在溫度Tbl、 Tb2中的任意一方比 預(yù)定值低時(shí)，經(jīng)由變換器8、主正母線MPL與主負(fù)母線MNL在蓄電裝置 6與蓄電部7之間進(jìn)行電力的授受，由此進(jìn)行使蓄電裝置6以及蓄電部7 升溫的升溫控制。
具體而言，升溫控制部44在溫度Tbl、 Tb2中的任意一方比預(yù)定值低 時(shí)，基于上述各信號(hào)通過后述的方法生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWC。然后，升溫控制 部44將所生成后的驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWC向變換器8輸出，并且激活向行駛時(shí)控 制部42輸出的控制信號(hào)CTL。
圖4是圖3所示的升溫控制部44的詳細(xì)的功能框圖。參照?qǐng)D4，升溫 控制部44包括目標(biāo)值設(shè)定部50，減法部52、 56， PI控制部54,和調(diào)制 部58。
目標(biāo)值設(shè)定部50基于溫度Tbl、 Tb2,判定是否執(zhí)行蓄電裝置6以及 蓄電部7的升溫控制，在執(zhí)行升溫控制時(shí)，激活圖3所示的向行駛時(shí)控制 部42輸出的控制信號(hào)CTL。然后，目標(biāo)值設(shè)定部50在升溫控制時(shí)，基于 電壓值Vh通過后述的方法生成變換器8的目標(biāo)電壓VR，將所生成的目標(biāo) 電壓VR向減法部52輸出。
減法部52從目標(biāo)值設(shè)定部50輸出的目標(biāo)電壓VR減去電壓值Vh，將
15其運(yùn)算結(jié)果向PI控制部54輸出。PI控制部54將目標(biāo)電壓VR與電壓值 Vh的偏差作為輸入而進(jìn)行比例積分運(yùn)算，并將其運(yùn)算結(jié)果向減法部56輸 出。減法部56從通過電壓值Vb/目標(biāo)電壓VR表示的變換器8的理論升壓 比的倒數(shù)減去PI控制部54的輸出，將其運(yùn)算結(jié)果作為占空指令Ton向調(diào) 制部58輸出。另夕卜，該減法部56的輸入項(xiàng)(電壓值Vb/目標(biāo)電壓VR)是 基于變換器8的理論升壓比的前饋補(bǔ)償項(xiàng)。
調(diào)制部58基于占空指令Ton與由未圖示的振蕩部生成的載波(carrier wave )，生成用于驅(qū)動(dòng)變換器8的PWM ( Pulse Width Modulation:脈沖 寬度調(diào)制)信號(hào)，將所生成的PWM信號(hào)作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWC向變換器8 的晶體管QA、 QB輸出。
圖5是由圖4所示的升溫控制部44進(jìn)行的升溫控制的流程圖。另外， 該流程圖所示的處理，每隔一定時(shí)間或者在預(yù)定的條件成立時(shí)(例如系統(tǒng) 起動(dòng)時(shí))從主程序調(diào)用而執(zhí)行。
參照?qǐng)D4以及圖5，目標(biāo)值設(shè)定部50判定來自溫度傳感器14-1的溫度 Tbl或者來自溫度傳感器14-2的溫度Tb2是否比預(yù)先設(shè)定的閾值溫度Tth (例如-l(TC )低(步驟S10 )。目標(biāo)值設(shè)定部50,若判定為溫度Tbl、 Tb2 都是閾值溫度Tth以上(在步驟SIO中為"否，，)，則使處理進(jìn)入到步驟 S90，并且不激活向行駛時(shí)控制部42 (圖3 )輸出的控制信號(hào)CTL。
在步驟S10中，若判定為溫度Tbl或者溫度Tb2比閾值溫度Tth低(在 步驟S10中為"是")，則目標(biāo)值設(shè)定部50激活向行駛時(shí)控制部42輸出 的控制信號(hào)CTL。然后，目標(biāo)值設(shè)定部50判定是否設(shè)定了變換器8的目 標(biāo)電壓VR (步驟S20 )。目標(biāo)值設(shè)定部50若判定為未設(shè)定目標(biāo)電壓VR (在步驟S20中為"否")，則使處理進(jìn)入到后述的步驟S80。
在步驟S20中，若判定為設(shè)定了目標(biāo)電壓VR(在步驟S20中為"是")， 則目標(biāo)值設(shè)定部50判定目標(biāo)電壓VR是第1電壓值VhH還是第2電壓值 VhL ( <VhH )(步驟S30)。
在步驟S30中，若判定為目標(biāo)電壓VR是第1電壓值VhH，目標(biāo)值設(shè) 定部50判定電壓值Vh是否為第1電壓值VhH以上(步驟S40 )。目標(biāo)值設(shè)定部50，若判定為電壓值Vh為第1電壓值VhH以上(在步驟S40 中為"是")，則將目標(biāo)電壓VR設(shè)定為第2電壓值VhL (<VhH)(步 驟S50)。另一方面；目標(biāo)值設(shè)定部50，若判定為電壓值Vh比第1電壓 值VhH低(在步驟S40中為"否")，則不執(zhí)行步驟S50而使處理進(jìn)入 到步驟S60。
即，在目標(biāo)電壓VR為第1電壓值VhH時(shí)，若電壓值Vh為第1電壓 值VhH以上，則目標(biāo)值設(shè)定部50將目標(biāo)電壓VR變更為比笫1電壓值VhH 低的第2電壓值VhL。
然后，升溫控制部44基于目標(biāo)電壓VR生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWC而驅(qū)動(dòng)變 換器8，實(shí)際執(zhí)行升溫控制(步驟S60 )。
另一方面，在步驟S30中，若判定為目標(biāo)電壓VR為第2電壓值VhL, 則目標(biāo)值設(shè)定部50判定電壓值Vh是否為第2電壓值VhL以下(步驟S70 )。 目標(biāo)值設(shè)定部50，若判定為電壓值Vh為第2電壓值VhLH以下(在步驟 S70中為"是")，則將目標(biāo)電壓VR設(shè)定為第1電壓值VhH(〉VhL)(步 驟S80)。另一方面，目標(biāo)值設(shè)定部50，若判定為電壓值Vh比第2電壓 值VhL高(在步驟S70中為"否")，則不執(zhí)行步驟S80而使處理進(jìn)入到 步驟S60。
即，在目標(biāo)電壓VR為第2電壓值VhL時(shí)，若電壓值Vh為第2電壓 值VhL以下，則目標(biāo)值i殳定部50將目標(biāo)電壓VR變更為比第2電壓值VhL 高的第1電壓值VhH。
圖6是升溫控制時(shí)的電壓以及電流的波形圖。參照?qǐng)D6，在時(shí)刻tl之 前，目標(biāo)電壓VR被i殳定為第2電壓值VhL。然后，在時(shí)刻tl，若電壓值 Vh達(dá)到第2電壓值VhL，則目標(biāo)電壓VR尋皮設(shè)定為第1電壓值VhH。即， 目標(biāo)電壓VR從笫2電壓值VhL變更為比第2電壓值VhL高的第1電壓 值VhH。
于是，電壓值Vh向第1電壓值VhH上升。此時(shí)，變換器8以使電流 從蓄電裝置6流向主正母線MPL以及主負(fù)母線MNL (電流值Ib為正值) 的方式工作。即，使電力從蓄電裝置6依次經(jīng)由變換器8、主正母線MPL以及主負(fù)母線MNL流向蓄電部7，其結(jié)果，蓄電裝置6以及蓄電部7的內(nèi) 部發(fā)熱，因而蓄電裝置6以及蓄電部7的溫度上升。
在時(shí)刻t2，若電壓值Vh達(dá)到第1電壓值VhH,目標(biāo)電壓VR被*沒定 為第2電壓值VhL。即，目標(biāo)電壓VR從第1電壓值VhH變更為比第1 電壓值VhH低的第2電壓值VhL。
于是，電壓值Vh向第2電壓值VhL下降。此時(shí)，變換器8以使電流 從主正母線MPL以及主負(fù)母線MNL流向蓄電裝置6 (電流值Ib為負(fù)值) 的方式工作。即，使電力從蓄電部7依次經(jīng)由主正母線MPL以及主負(fù)母 線MNL、變換器8流向蓄電裝置6，其結(jié)果，蓄電裝置6以及蓄電部7的 溫度上升。
然后，在時(shí)刻t3以后同樣對(duì)目標(biāo)電壓VR進(jìn)行變更，直到溫度Tbl、 Tb2超過規(guī)定溫度為止，通過在蓄電裝置6以及蓄電部7之間進(jìn)行電力的 授受而執(zhí)行升溫控制。
另外，作為電壓值Vh的控制范圍的第1以及第2電壓值VhH、 VhL
裝置6的電壓的范圍內(nèi)，可以任意地設(shè)定，可以設(shè)為根據(jù)蓄電裝置6以及 蓄電部7的狀態(tài)而可變。
例如，在極低溫度時(shí)，蓄電裝置6的容量較大地下降，所以需要盡可 能高效地執(zhí)行升溫控制。另外，在蓄電裝置6的SOC較低時(shí)，也同樣需要 盡可能高效地執(zhí)行升溫控制。
圖7是表示用于實(shí)現(xiàn)高效的升溫控制的電壓設(shè)定和此時(shí)的電壓波形的 圖。參照?qǐng)D7，蓄電裝置6的溫度越低，或者蓄電裝置6的SOC越低，第 l以及第2電壓值VhH、 VhL被設(shè)定成越大的值。例如，如圖所示，在蓄 電裝置6為極低溫度或者較低SOC的情況下，第1以及第2電壓值VhHl、 VhLl被設(shè)定在主正母線MPL以及主負(fù)母線MNL的電壓上限值Vh一max 的附近。
通過這樣的電壓設(shè)定，主正母線MPL以及主負(fù)母線MNL的電壓值 Vh在其能夠控制范圍(Vb<Vh<Vh max)內(nèi)被控制成相對(duì)較高的值。因此，在蓄電裝置6的充放電電流設(shè)為一定的情況下，被連接在主正母線 MPL以及主負(fù)母線MNL上的蓄電部7的充放電電流變小，所以能夠抑制 蓄電部7的損失(由內(nèi)部電阻引起的損失)。
另一方面，還存在想優(yōu)先進(jìn)行蓄電部7的升溫的情況。
圖8是表示優(yōu)先進(jìn)行蓄電部7的升溫情況下的電壓設(shè)定和此時(shí)的電壓 波形的圖。參照?qǐng)D8，在優(yōu)先進(jìn)行蓄電部7的升溫的情況下，第1以及第2 電壓值VhH2、 VhL2被設(shè)定為較小的值。例如，如圖所示，第1以及第2 電壓值VhH2、 VhL2被設(shè)定在蓄電裝置6的電壓值Vb的附近。
通過這樣的電壓i殳定，主正母線MPL以及主負(fù)母線MNL的電壓值 Vh在其能夠控制范圍(Vb < Vh < Vh—max )內(nèi)凈皮控制成相對(duì)較低的值。 因此，在蓄電裝置6的充放電電流設(shè)為一定的情況下，蓄電部7的充放電 電流變大，所以蓄電部7的損失(由內(nèi)部電阻引起的損失)變大。其結(jié)果， 促進(jìn)了蓄電部7的升溫。
另夕卜，在上面，將目標(biāo)電壓VR設(shè)定為第1電壓值VhH或者第2電壓 值VhL， 一f旦目標(biāo)電壓VR也可以比第1電壓值VhH高或者比第2電壓值 VhL低。而且，也可以在將目標(biāo)電壓VR設(shè)定為比第1電壓值VhH高 的值的情況下，若電壓值Vh達(dá)到第1電壓值VhH,則將目標(biāo)電壓VR變 更為比第2電壓值VhL更低的值；在將目標(biāo)電壓VR設(shè)定為比第2電壓值 VhL低的值的情況下，若電壓值Vh達(dá)到第2電壓值VhL,則將目標(biāo)電壓 VR變更為比第1電壓值VhH更高的值。
如上所述，在該第一實(shí)施方式中，將變換器8設(shè)置在蓄電裝置6與主 正母線MPL以及主負(fù)母線MNL之間，將蓄電部7連接在主正母線MPL 以及主負(fù)母線MNL上。從而，在升溫控制時(shí)，變換器ECU2 (升溫控制 部44),若電壓值Vh達(dá)到下限值(第2電壓值VhL),則以變換器8使 電流從蓄電裝置6經(jīng)由主正母線MPL以及主負(fù)母線MNL流向蓄電部7 的方式設(shè)定目標(biāo)電壓VR;若電壓值Vh達(dá)到上限值(第1電壓值VhH)， 則以變換器8使電流從蓄電部7經(jīng)由主正母線MPL以及主負(fù)母線MNL流 向蓄電裝置6的方式設(shè)定目標(biāo)電壓VR,所以在電源系統(tǒng)1與驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部3之間不進(jìn)行電力授受，并且能夠?qū)㈦妷褐礦h控制成由第1以及第2 電壓值VhHl、 VhLl^L定的范圍內(nèi)，同時(shí)在蓄電裝置6與蓄電部7之間進(jìn) 行電力授受。
因此，根據(jù)本第一實(shí)施方式，能夠在電源系統(tǒng)1開始與驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部 3進(jìn)行電力的授受之前，使蓄電裝置6以及蓄電部7升溫。其結(jié)果，即使 在低溫下，也能夠從車輛100的行駛開始時(shí)便充分確保蓄電裝置6以及蓄 電部7的充放電特性。
另外，根據(jù)本第一實(shí)施方式，能夠防止主正母線MPL以及主負(fù)母線 MNL之間的電壓變?yōu)檫^電壓。其結(jié)果，能夠保護(hù)被連接在主正母線MPL 以及主負(fù)母線MNL上的各設(shè)備(平滑電容器C、逆變器30-l、 30-2等) -故過電壓;皮壞。
[第二實(shí)施方式
在第一實(shí)施方式中，升溫控制部44由電壓控制系統(tǒng)構(gòu)成，但在第二實(shí) 施方式中，升溫控制部由電流控制系統(tǒng)構(gòu)成。
第二實(shí)施方式中的車輛以及變換器ECU的整體結(jié)構(gòu)與圖1以及圖3 分別所示的車輛100以及變換器ECU2相同。
圖9是第二實(shí)施方式中的升溫控制部的詳細(xì)的功能框圖。參照?qǐng)D9, 升溫控制部44A包括目標(biāo)值設(shè)定部50A、減法部60、 64、 PI控制部62 和調(diào)制部58。
目標(biāo)值設(shè)定部50A在升溫控制時(shí)，基于電壓值Vh通過后述的方法生 成變換器8的目標(biāo)電流IR,將所生成的目標(biāo)電流IR向減法部60輸出。另 外，目標(biāo)值設(shè)定部50A的其他的功能與第一實(shí)施方式中的目標(biāo)值設(shè)定部50 相同。
減法部60從目標(biāo)值i史定部50A輸出的目標(biāo)電流IR減去電流值Ib,將 其運(yùn)算結(jié)果向PI控制部62輸出。PI控制部62將目標(biāo)電流IR與電流值Ib 的偏差作為輸入而進(jìn)行比例積分運(yùn)算，將其運(yùn)算結(jié)果向減法部64輸出。減 法部64從通過電壓值Vb/目標(biāo)電壓VR來表示的變換器8的理論升壓比的 倒數(shù)減去PI控制部62的輸出，將其運(yùn)算結(jié)果作為占空指令Ton向調(diào)制部58輸出。另外，關(guān)于調(diào)制部58，如第一實(shí)施方式中所說明那樣。
圖10是由圖9所示的升溫控制部44A進(jìn)行的升溫控制的流程圖。另 外，該流程圖所示的處理也每隔一定時(shí)間或者在預(yù)定的條件成立時(shí)(例如 系統(tǒng)起動(dòng)時(shí))從主例程中調(diào)用而執(zhí)行。
參照?qǐng)D9以及圖10，目標(biāo)值設(shè)定部50A判定溫度Tbl或者Tb2是否 比預(yù)先設(shè)定的閾值溫度Tth (例如-10°C )低(步驟S110 )。目標(biāo)值設(shè)定 部50A,若判定為溫度Tbl、 Tb2都是閾值溫度Tth以上(在步驟S110 中為"否")，則使處理進(jìn)入到步驟S1卯，并且不激活向行駛時(shí)控制部42 (圖3)輸出的控制信號(hào)CTL。
在步驟S110中，若判定為溫度Tbl或者溫度Tb2比閾值溫度Tth低 (在步驟S110中為"是")，目標(biāo)值設(shè)定部50A激活向行駛時(shí)控制部42 輸出的控制信號(hào)CTL。然后，目標(biāo)值設(shè)定部50A判定是否設(shè)定有變換器8 的目標(biāo)電流IR (步驟S120)。目標(biāo)值設(shè)定部50A,若判定為沒有設(shè)定目 標(biāo)電流IR(在步驟S120中為"否")，則使處理進(jìn)入到后述的步驟S180。
在步驟S120中，若判定為設(shè)定有目標(biāo)電流IR(在步驟S120中為"是")， 則目標(biāo)值設(shè)定部50A判定目標(biāo)電流IR是第1電流值I* (1*是正值)還是 第2電流值(-1*)(步驟S130)。
在步驟S130中，若判定為目標(biāo)電流IR是笫1電流值1*，則目標(biāo)值設(shè) 定部50A判定電壓值Vh是否為第1電壓值VhH以上(步驟S140 )。目 標(biāo)值設(shè)定部50A，若判定為電壓值Vh為第1電壓值VhH以上(在步驟 S140中為"是")，則將目標(biāo)電流IR設(shè)定為第2流值(-FO(步驟SISO)。 另一方面，目標(biāo)值設(shè)定部50A,若判定為電壓值Vh比第1電壓值VhH低 (在步驟S140中為"否")，則不執(zhí)行步驟S150而使處理進(jìn)入到步驟S160。
即，在目標(biāo)電流IR是第1電流值1*時(shí)，若電壓值Vh為第l電壓值 VhH以上，則目標(biāo)值i殳定部50A將目標(biāo)電流IR變更為第2電流值(-I* )。
然后，升溫控制部44A基于目標(biāo)電流IR生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)PWC而驅(qū)動(dòng) 變換器8，實(shí)際執(zhí)行升溫控制(步驟S160)。
另一方面，在步驟S130中，若判定為目標(biāo)電流IR是第2電流值(-I* )，則目標(biāo)值設(shè)定部50A判定電壓值Vh是否為第2電壓值VhL( <VhH ) 以下(步驟S170 )。目標(biāo)值設(shè)定部50A，若判定為電壓值Vh為第2電壓 值VhL以下(在步驟S170中為"是")，則將目標(biāo)電流IR設(shè)定為第1 電流值1* (步驟S180)。另一方面，目標(biāo)值設(shè)定部50A,若判定為電壓值 Vh比第2電壓值VhL高(在步驟S170中為"否，，)，則不執(zhí)行步驟S180 而使處理進(jìn)入到步驟S160。
即，在目標(biāo)電流IR是第2電流值(時(shí)，若電壓值Vh為第2電 壓值VhL以下，則目標(biāo)值設(shè)定部50A將目標(biāo)電流IR變更為第1電流值1*。
圖11是升溫控制時(shí)的電壓以及電流的波形圖。參照?qǐng)D11,在時(shí)刻tl 之前，目標(biāo)電流IR凈皮設(shè)定為第2電流值(-1*)。然后，在時(shí)刻tl，若電 壓值Vh達(dá)到第2電壓值VhL，則目標(biāo)電流IR被設(shè)定為第1電流值1*。 即，目標(biāo)電流IR從第2電流值(-1*)變更為第1電流值1*。
于是，電壓值Vh向第1電壓值VhH上升。此時(shí)，變換器8以使與第 1電流值1*相當(dāng)?shù)碾娏鲝男铍娧b置6流向主正母線MPL以及主負(fù)母線 MNL的方式工作。即，使電力從蓄電裝置6依次經(jīng)由變換器8、主正母線 MPL以及主負(fù)母線MNL流向蓄電部7，其結(jié)果，由于蓄電裝置6以及蓄 電部7的內(nèi)部發(fā)熱，蓄電裝置6以及蓄電部7的溫度上升。
在時(shí)刻t2，若電壓值Vh達(dá)到第1電壓值VhH，則目標(biāo)電流IR祐>設(shè) 定為第2電流值(-1*)。即，目標(biāo)電流IR從第1電流值1*變更為第2 電流值(-1*)。
于是，電壓值Vh向第2電壓值VhL下降。此時(shí)，變換器8以使與第 2電流值(-I* )相當(dāng)?shù)碾娏鲝闹髡妇€MPL以及主負(fù)母線MNL流向蓄 電裝置6的方式工作。即，使電力從蓄電部7依次經(jīng)由主正母線MPL以 及主負(fù)母線MNL、變換器8流向蓄電裝置6，其結(jié)果，蓄電裝置6以及蓄 電部7的溫度上升。
然后，在時(shí)刻t3以后同樣對(duì)目標(biāo)電流IR進(jìn)行變更，直到溫度Tbl、 Tb2超過規(guī)定溫度為止，通過在蓄電裝置6以及蓄電部7之間進(jìn)行電力的 授受而執(zhí)行升溫控制。
22另夕卜，在該笫二實(shí)施方式中也一樣，第1以及第2電壓值VhH、 VhL，
裝置6的電壓的范圍內(nèi)，可以任意地設(shè)定，可以設(shè)為根據(jù)蓄電裝置6以及 蓄電部7的狀態(tài)而可變。
圖12是表示用于實(shí)現(xiàn)高效的升溫控制的電壓設(shè)定和此時(shí)的電壓波形 的圖。參照?qǐng)D12，蓄電裝置6的溫度越低，或者蓄電裝置6的SOC越低， 笫1以及第2電壓值VhH、 VhL就被設(shè)定為越大的值。例如，如圖所示， 在蓄電裝置6為極低溫度或者低SOC的情況下，第1以及第2電壓值 VhHl、 VhLl被i殳定在主正母線MPL以及主負(fù)母線MNL的電壓上限值 Vh—max的附近。
圖13是表示優(yōu)先進(jìn)行蓄電部7的升溫情況下的電壓設(shè)定和此時(shí)的電壓 以及電流波形的圖。參照?qǐng)D13，在優(yōu)先進(jìn)行蓄電部7的升溫的情況下，第 1以及第2電壓值VhH2、 VhL2被設(shè)定為較小的值。例如，如圖所示，第 1以及第2電壓值VhH2、VhL2被設(shè)定在蓄電裝置6的電壓值Vb的附近。
另外，在上述中，第2電流值(被設(shè)為將第1電流值1*的符號(hào) 取反的值，但笫2電流值(負(fù)值)的大小(絕對(duì)值)并不一定要與第1電 流值(正值)相同。
如上所述，在該第二實(shí)施方式中，升溫控制部44A由電流控制系統(tǒng)構(gòu) 成，所以在升溫控制時(shí)能夠設(shè)定對(duì)于蓄電裝置6輸入輸出的電流值(電力 值)。因此，才艮據(jù)該第二實(shí)施方式，升溫控制時(shí)的蓄電裝置6的SOC的管 理變得容易。另外，也可以根據(jù)目標(biāo)電流的大小控制升溫速度。
另外，在上述的各實(shí)施方式中，設(shè)為在升溫控制時(shí)在蓄電裝置6與蓄 電部7之間進(jìn)行電力的授受，但也可以代替蓄電部7而使用平滑電容C， 通過在蓄電裝置6與平滑電容C之間進(jìn)行電力的授受來使蓄電裝置升溫。
另外，在上述中，設(shè)為電源系統(tǒng)1包括蓄電裝置6以及蓄電部7，但 也可以具備更多的被并聯(lián)連接在蓄電部7上的蓄電部。此時(shí)，可以通過在 蓄電裝置6與多個(gè)蓄電部之間進(jìn)行電力的授受來實(shí)現(xiàn)升溫控制。
另外，在上述的各實(shí)施方式中，圖4以及圖9所示的升溫控制部44、44A可以由具有與各模塊相當(dāng)?shù)墓δ艿碾娐窐?gòu)成，也可以通過變換器ECU2 根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序執(zhí)行處理而實(shí)現(xiàn)。在后者的情況下，上述的升溫控制 部44、 44A的控制通過CPU( Central Processing Unit )進(jìn)行，CPU從ROM (Read Only Memory )讀取用于執(zhí)行上述的功能模塊以及流程圖所示的處 理的程序，執(zhí)行所讀取的程序，從而按照上述的功能模塊以及流程圖執(zhí)行 處理。因此，ROM相當(dāng)于記錄有用于執(zhí)行上述的功能模塊以及流程圖所 示的處理的程序的計(jì)算機(jī)(CPU)能夠讀取的記錄介質(zhì)。
另外，在上面，蓄電裝置6對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的"蓄電裝置，，，蓄電部 7對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的"蓄電部，，。另外，主正母線MPL以及主負(fù)母線MNL 對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的"電力線，，，變換器ECU2對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的"控制裝 置"。進(jìn)而，電壓傳感器18對(duì)應(yīng)于本發(fā)明中的"電壓傳感器"，逆變器 30-1、 30-2以及電動(dòng)發(fā)電機(jī)34-1、 34-2形成本發(fā)明中的"驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部，，。
限制性的。本發(fā)明的范圍不是由上述的實(shí)施方式的說明而是由權(quán)利要求的 范圍所示，其含義包括與權(quán)利要求均等的意思以及范圍內(nèi)的所有的變更。
權(quán)利要求
1.一種電源系統(tǒng)，該電源系統(tǒng)能夠向負(fù)載裝置供給電力，具備蓄電裝置，其能夠充放電；電力線，其被構(gòu)成為能夠在所述電源系統(tǒng)與所述負(fù)載裝置之間進(jìn)行電力的授受；變換器，其被設(shè)置在所述蓄電裝置與所述電力線之間，在所述蓄電裝置與所述電力線之間進(jìn)行電壓變換；蓄電部，其被連接在所述電力線上，并能夠充放電；控制裝置，其設(shè)定預(yù)定的目標(biāo)值而控制所述變換器；和電壓傳感器，其檢測所述電力線的電壓，其中，所述控制裝置，在將所述蓄電裝置以及所述蓄電部中的至少一方升溫的升溫控制時(shí)，若來自所述電壓傳感器的檢測電壓達(dá)到下限值，則以所述變換器使電力從所述蓄電裝置經(jīng)由所述電力線流向所述蓄電部的方式設(shè)定所述目標(biāo)值，若所述檢測電壓達(dá)到上限值，則以所述變換器使電力從所述蓄電部經(jīng)由所述電力線流向所述蓄電裝置的方式設(shè)定所述目標(biāo)值。
2. 如權(quán)利要求l所述的電源系統(tǒng)，其中，所述上下限值根據(jù)所述蓄 電裝置的狀態(tài)而被設(shè)定。
3. 如權(quán)利要求2所述的電源系統(tǒng)，其中，所述蓄電裝置的溫度越低， 將所述上下限值設(shè)定為越大的值。
4. 如權(quán)利要求2所述的電源系統(tǒng)，其中，表示所述蓄電裝置的充電 狀態(tài)的狀態(tài)量越小，將所述上下限值設(shè)定為越大的值。
5. 如權(quán)利要求l所述的電源系統(tǒng)，其中，在不超過所述電力線的電 壓上限值的范圍內(nèi)，將所述上下限值設(shè)定在所述電壓上限值附近。
6. 如權(quán)利要求l所述的電源系統(tǒng)，其中，在優(yōu)先將所述蓄電部升溫 時(shí)，在不低于所述蓄電裝置的電壓的范圍內(nèi)，將所述上下限值設(shè)定在所述 蓄電裝置的電壓附近。
7. 如權(quán)利要求l所述的電源系統(tǒng)，其中，所述控制裝置，以所述電 力線的電壓變?yōu)槟繕?biāo)電壓的方式控制所述變換器，在所述升溫控制時(shí)，若所述檢測電壓達(dá)到所述下限值，則將所述目標(biāo)電壓設(shè)定為比所述下限值高 的第1電壓值，若所述檢測電壓達(dá)到所述上限值，則將所述目標(biāo)電壓設(shè)定為比所述上限值低的第2電壓值。
8. 如權(quán)利要求7所述的電源系統(tǒng)，其中， 所述第1電壓值是所述上限值；所述第2電壓值是所述下限值。
9. 如權(quán)利要求l所述的電源系統(tǒng)，其中，所述控制裝置，以所述蓄 電裝置的充放電電流變?yōu)槟繕?biāo)電流的方式控制所述變換器，在所述升溫控 制時(shí)，若所述檢測電壓達(dá)到所述下限值，則以所述蓄電裝置放電的方式將 所述目標(biāo)電流設(shè)定為第1電流值，若所述檢測電壓達(dá)到所述上限值，則以 所述蓄電裝置充電的方式將所述目標(biāo)電流設(shè)定為第2電流值。
10. 如權(quán)利要求9所述的電源系統(tǒng)，其中，所述第2電流值是將所述 第1電流值的符號(hào)取反后的值。
11. 如權(quán)利要求l所述的電源系統(tǒng)，其中， 所述蓄電裝置包括二次電池； 所述蓄電部包括電容器。
12. 如權(quán)利要求l所述的電源系統(tǒng)，其中，所述蓄電部是降低所述電 力線的電力變動(dòng)成分的平滑電容器。
13. —種車輛，具有 如權(quán)利要求1所述的電源系統(tǒng)；和從所述電源系統(tǒng)接受電力的供給而產(chǎn)生車輛的驅(qū)動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生部。
14. 一種蓄電裝置的升溫控制方法，是能夠向負(fù)載裝置供給電力的電 源系統(tǒng)中的蓄電裝置的升溫控制方法，所述電源系統(tǒng)具備 蓄電裝置，其能夠充放電；電力線，其被構(gòu)成為能夠在所述電源系統(tǒng)與所述負(fù)載裝置之間進(jìn)行電 力的授受；變換器，其被設(shè)置在所述蓄電裝置與所述電力線之間，在所述蓄電裝置與所述電力線之間進(jìn)行電壓變換；蓄電部，其被連接在所述電力線上，并能夠充放電；和 電壓傳感器，其檢測所述電力線的電壓； 所述升溫控制方法包括笫1步驟，設(shè)定預(yù)定的目標(biāo)值而控制所述變換器；笫2步驟，判定來自所述電壓傳感器的檢測電壓是否達(dá)到了下P艮值；第3步驟，在判定為所述檢測電壓達(dá)到了所述下限值時(shí)，以所述變換器使電力從所述蓄電裝置經(jīng)由所述電力線流向所述蓄電部的方式設(shè)定所述目標(biāo)值；第4步驟，判定所述檢測電壓是否達(dá)到了上限值；和第5步驟，在判定為所述檢測電壓達(dá)到了所述上限值時(shí)，以所述變換器使電力從所述蓄電部經(jīng)由所述電力線流向所述蓄電裝置的方式設(shè)定所述目標(biāo)值。
15. —種計(jì)算機(jī)能夠讀取的記錄介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)能夠讀取的記錄介質(zhì) 記錄有用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行能夠向負(fù)載裝置供給電力的電源系統(tǒng)中的蓄電裝 置的升溫控制的程序，所述電源系統(tǒng)具有蓄電裝置，其能夠充;^文電；電力線，其被構(gòu)成為能夠在所述電源系統(tǒng)與所述負(fù)載裝置之間進(jìn)行電 力的授受；變換器，其被設(shè)置在所述蓄電裝置與所述電力線之間，在所述蓄電裝置與所述電力線之間進(jìn)行電壓變換；蓄電部，其神皮連接在所述電力線上，并能夠充;^文電；和電壓傳感器，其檢測所述電力線的電壓；所述記錄介質(zhì)記錄用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行下述步驟的程序，第1步驟，設(shè)定預(yù)定的目標(biāo)值而控制所述變換器；第2步驟，判定來自所述電壓傳感器的檢測電壓是否達(dá)到了下限值；第3步驟，在判定為所述檢測電壓達(dá)到了所述下P艮值時(shí)，以所述變換器使電力從所述蓄電裝置經(jīng)由所述電力線流向所述蓄電部的方式設(shè)定所述目標(biāo)值；笫4步驟，判定所述檢測電壓是否達(dá)到了上限值；和第5步驟，在判定為所述檢測電壓達(dá)到了所述上限值時(shí)，以所述變換器使電力從所述蓄電部經(jīng)由所述電力線流向所述蓄電裝置的方式設(shè)定所述目標(biāo)值。
全文摘要
在蓄電裝置(6)的升溫控制時(shí)，變換器ECU(2)以經(jīng)由主正母線(MPL)以及主負(fù)母線(MNL)而在蓄電裝置(6)以及蓄電部(7)之間進(jìn)行電力的授受的方式控制變換器(8)。具體而言，變換器ECU(2)，若電壓值(Vh)達(dá)到第1電壓值，則將變換器(8)的目標(biāo)電壓設(shè)定為比第1電壓值低的第2電壓值；若電壓值(Vh)達(dá)到第2電壓值，則將變換器(8)的目標(biāo)電壓設(shè)定為第1電壓值。
文檔編號(hào)H02J7/00GK101496252SQ20078002839
公開日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2007年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月25日
發(fā)明者市川真士, 石川哲浩 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社