JP6974234B2 - 車両の電源システム - Google Patents

Description

本発明は、車両の電源システムに関する。より詳しくは、２つの蓄電装置と、電力を消費して蓄電装置を加温する加温装置と、外部の電力を供給する外部電力供給部と、を備える車両の電源システムに関する。

電動車両は、蓄電装置から供給される電力を用いてモータを駆動することによって走行する。この蓄電装置には、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の化学電池が多く用いられている。しかしながら化学電池は、化学反応によって化学エネルギを直流の電力に変換するため、その温度が低くなるほど充電能力及び放電能力共に低下する特性がある。

そこで低温環境下で外部充電器によって蓄電装置を充電する場合には、外部充電器から供給される電力で車両に搭載されたヒータを駆動し、蓄電装置を加温しながら蓄電装置を充電するものが多い。例えば特許文献１の電源システムでは、第１蓄電装置と、第２蓄電装置と、第１蓄電装置を加温するヒータとを備えるものにおいて、外部充電器から供給される電力で第１蓄電装置を充電する際には、外部充電器と第２蓄電装置との電気的な接続を遮断した状態で、外部充電器から供給される電力を第１蓄電装置とヒータとに供給している。

特開２０１６−６３６４５号公報

ところで特許文献１の電源システムのように、２つの蓄電装置を備えるものでは、外部充電器から供給される電力を用いることによって、ヒータを駆動し、第１蓄電装置を充電し、さらに第２蓄電装置を充電したい場合もある。しかしながら特許文献１の発明では、外部充電器と第２蓄電装置との間には、２つのコンバータが設けられているため、外部充電器から供給される電力で第２蓄電装置を充電しようとすると、これら２つのコンバータを駆動する必要があり、電力のロスが大きい。

そこで第２蓄電装置を、第１蓄電装置を加温するためのヒータが設けられている回路に接続することが考えられる。しかしながらヒータと第２蓄電装置とを同じ回路に接続してしまうと、第２蓄電装置の状態に応じてヒータの出力が低下してしまうおそれがある。すなわち、外部充電器から供給される電力で第２蓄電装置を充電する場合、第２蓄電装置の状態に応じて外部充電器の出力電圧を制限する必要があるが、そうすると第２蓄電装置の状態に応じてヒータの出力も制限されてしまい、第１蓄電装置を十分に加温できず、ひいては第１蓄電装置の充電に時間がかかってしまうおそれがある。

本発明は、第２蓄電装置と第１蓄電装置を加温するための加温装置とが同じ回路に接続された電源システムにおいて、第１蓄電装置を速やかに充電できる電源システムを提供することを目的とする。

（１）本発明に係る車両（例えば、後述の車両Ｖ）の電源システム（例えば、後述の電源システム１）は、車両の動力発生源に電力を供給する第１蓄電装置（例えば、後述の第１バッテリＢ１）及び第２蓄電装置（例えば、後述の第２バッテリＢ２）と、前記第１蓄電装置が接続された第１回路（例えば、後述の第１電力線２１）と、電力を消費して前記第１蓄電装置を加温する加温装置（例えば、後述のヒータＨ）と、前記加温装置が接続された第２回路（例えば、後述の第２電力線２２）と、前記第２回路と前記第２蓄電装置とを接続又は遮断する切替手段（例えば、後述の第２バッテリコンタクタＣ２）と、前記第１回路と前記第２回路との間で電圧を変換する電圧変換器（例えば、後述の電圧変換器４）と、前記第１回路又は前記第２回路に接続された外部電力供給部（例えば、後述の交流充電器５１、及び直流充電器６１）と、前記外部電力供給部から供給される電力で前記第１蓄電装置が充電されるように前記電圧変換器及び前記外部電力供給部を制御する制御装置（例えば、後述のＥＣＵ７）と、を備え、前記制御装置は、前記第２蓄電装置と前記第２回路とを遮断した状態で前記外部電力供給部から前記第２回路に供給される電力で前記加温装置を駆動する遮断モード、又は前記第２蓄電装置と前記第２回路とを接続した状態で前記外部電力供給部から前記第２回路に供給される電力で前記第２蓄電装置を充電する接続モードの下で前記第１蓄電装置を充電することを特徴とする。

（２）この場合、前記電源システムは、前記第２回路の電圧が前記第２蓄電装置の電圧よりも高い状態で、前記加温装置によって前記第１蓄電装置を加温しながら当該第１蓄電装置を充電する場合において、前記第２蓄電装置の接続の可否を判定する接続可否判定手段（例えば、後述のＥＣＵ７、及び後述の図４Ａにおける第１接続可否判定処理の実行に係る手段）をさらに備え、前記制御装置は、前記接続可否判定手段により接続不可と判定された場合には前記遮断モードの下で前記第１蓄電装置を加温しながら当該第１蓄電装置を充電し、前記接続可否判定手段により接続可と判定された場合には前記接続モードの下で前記第１蓄電装置を加温しながら当該第１蓄電装置及び前記第２蓄電装置を充電することが好ましい。

（３）この場合、前記電源システムは、前記第１蓄電装置の温度である第１温度を取得する温度取得手段（例えば、後述の第１バッテリセンサユニット８１）と、前記第２蓄電装置の電圧である第２電圧を取得する電圧取得手段（例えば、後述の第２バッテリセンサユニット８２）と、を備え、前記接続可否判定手段は、前記第２電圧及び前記第１温度に基づいて前記第２蓄電装置の接続の可否を判定することが好ましい。

（４）この場合、前記電源システムは、前記第１温度に基づいて前記加温装置に対する要求出力を算出する要求出力算出手段（例えば、後述のＥＣＵ７、及び後述の図５のＳ３４の処理の実行に係る手段）と、前記第２蓄電装置と前記第２回路とを接続した状態で、前記外部電力供給部から前記第２回路に供給される電力で前記加温装置を駆動した場合に前記加温装置で実現可能な可能出力を算出する可能出力算出手段（例えば、後述の図５のＳ３２の処理の実行に係る手段）と、を備え、前記接続可否判定手段は、前記可能出力が前記要求出力以上である場合には前記第２蓄電装置を接続可と判定し、前記可能出力が前記要求出力より小さい場合には前記第２蓄電装置を接続不可と判定することが好ましい。

（５）この場合、前記第１蓄電装置は、前記第２蓄電装置よりも出力重量密度が低くかつエネルギ重量密度が高いことが好ましい。

（６）本発明に係る車両（例えば、後述の車両Ｖ）の電源システム（例えば、後述の電源システム１）は、車両の動力発生源に電力を供給する第１蓄電装置（例えば、後述の第１バッテリＢ１）及び第２蓄電装置（例えば、後述の第２バッテリＢ２）と、前記第１蓄電装置が接続された第１回路（例えば、後述の第１電力線２１）と、電気負荷（例えば、後述のヒータＨ、及びエアコンＡ等）が接続された第２回路（例えば、後述の第２電力線２２）と、前記第２回路と前記第２蓄電装置とを接続又は遮断する切替手段（例えば、後述の第２バッテリコンタクタＣ２）と、前記第１回路と前記第２回路との間で電圧を変換する電圧変換器（例えば、後述の電圧変換器４）と、前記第１回路又は前記第２回路に接続された外部電力供給部（例えば、後述の交流充電器５１、及び直流充電器６１）と、前記外部電力供給部から供給される電力で前記第１蓄電装置が充電されるように前記電圧変換器及び前記外部電力供給部を制御する制御装置（例えば、後述のＥＣＵ７）と、を備え、前記制御装置は、前記第２蓄電装置と前記第２回路とを遮断した状態で前記外部電力供給部から前記第２回路に供給される電力で前記電気負荷を駆動する遮断モード、又は前記第２蓄電装置と前記第２回路とを接続した状態で前記外部電力供給部から前記第２回路に供給される電力で前記第２蓄電装置を充電する接続モードの下で前記第１蓄電装置を充電することを特徴とする。

（１）本発明の電源システムでは、第１蓄電装置が接続された第１回路と加温装置が接続された第２回路とを、電圧変換器で接続する。また第２蓄電装置は、切替手段を介して第２回路に接続し、外部電力供給部は、第１回路又は第２回路に接続する。制御装置は、外部電力供給部から供給される電力で、第１蓄電装置が充電されるように電圧変換器及び外部電力供給部を制御する。また制御装置は、切替手段によって第２蓄電装置と第２回路とを遮断した状態で外部電力供給部から第２回路に供給される電力で加温装置を駆動する遮断モード、又は切替手段によって第２蓄電装置と第２回路とを接続した状態で外部電力供給部から第２回路に供給される電力で第２蓄電装置を充電する接続モードの下で第１蓄電装置を充電する。遮断モードの下では、第２蓄電装置と第２回路との接続が遮断されているため、第２蓄電装置を充電できないが加温装置の出力が制限されることもないため、第１蓄電装置を速やかに加温しながら第１蓄電装置を充電することができる。また接続モードの下では、第２蓄電装置と第２回路とが接続されているため、第１蓄電装置を加温しながら第１蓄電装置及び第２蓄電装置を同時に充電できる。すなわち第２蓄電装置が加温装置の出力を制限するおそれがなければ、接続モードの下では、第１蓄電装置を速やかに加温しながら第１蓄電装置及び第２蓄電装置を同時に充電できる。よって電源システムでは、遮断モード又は接続モードの下で第１蓄電装置を充電可能とすることにより、第２蓄電装置によって第１蓄電装置の加温を妨げないようにしながら、第１蓄電装置を速やかに充電できる。

（２）第２回路の電圧を高くするほど、加温装置の出力を高くでき、ひいては第１蓄電装置を速やかに加温できる。しかしながら第２回路の電圧を第２蓄電装置の電圧よりも高くしすぎた場合、第２蓄電装置を第２回路に接続すると、第２蓄電装置に過大な充電電流が流れてしまい、第２蓄電装置が劣化するおそれがある。そこで電源システムでは、第２回路の電圧が第２蓄電装置の電圧よりも高い状態で、加温装置によって第１蓄電装置を加温する場合には、接続可否判定手段によって第２蓄電装置の接続の可否を判定する。そして制御装置は、接続不可と判定された場合には遮断モードの下で第１蓄電装置を加温しながら第１蓄電装置を充電し、接続可と判定された場合には、接続モードの下で第１蓄電装置を加温しながら第１蓄電装置及び第２蓄電装置を充電する。これにより、第１蓄電装置の加温を妨げないようにしながら第１蓄電装置を速やかに充電でき、さらに第２蓄電装置の劣化も抑制できる。

（３）第１温度は、加温装置に要求される出力と相関がある。すなわち、第１温度が低くなるほど、加温装置に要求される出力も増加するため、これに応じて第２回路の電圧も高くする必要がある。一方、第２電圧は、第２蓄電装置を充電する際に許容される充電電圧の上限と相関がある。またこの充電電圧の上限が第２回路の電圧より低い場合、第２蓄電装置の劣化を防止するためには、第２蓄電装置を第２回路に接続することができない。以上のように、第１温度及び第２電圧は、第２蓄電装置と第２回路との接続可否と相関がある。そこで電源システムでは、これら第１温度及び第２電圧に基づいて第２蓄電装置の接続の可否を判定する。これにより、第１蓄電装置の加温を妨げずかつ第２蓄電装置が劣化しないように、第２蓄電装置の接続の可否を判定できる。

（４）本発明の電源システムでは、要求出力算出手段によって加温装置に対する要求出力を算出し、可能出力算出手段によって第２蓄電装置と第２回路とを接続した状態で第２回路に供給される電力で加温装置を駆動した場合に加温装置で実現可能な可能出力を算出する。さらに接続可否判定手段では、可能出力が要求出力以上である場合には第２蓄電装置を接続可と判定し、可能出力が要求出力より小さい場合には第２蓄電装置を接続不可と判定する。これにより加温装置の出力が要求出力を下回らないようにしながら第２蓄電装置と第２回路とを接続したり遮断したりできるので、第１蓄電装置の加温を妨げないようにしながら第１蓄電装置を速やかに充電できる。

（５）本発明の電源システムでは、上述のように第１蓄電装置の加温を妨げないようにしながら第１蓄電装置を速やかに充電できる。これに対し本発明の電源システムでは、第１蓄電装置として、第２蓄電装置よりも出力重量密度が低くかつエネルギ重量密度が高いものを用いる。すなわち第１蓄電装置として、第２蓄電装置よりも充電に時間がかかる容量型のものを用いる。よって電源システムによれば、第１蓄電装置に多くの電力を速やかに蓄えることができる。

（６）第２蓄電装置が接続される回路には、上述のように第１蓄電装置を加温するための加温装置だけでなく、様々な電気負荷が接続される場合がある。またこのような電源システムでは、電気負荷を利用しながら第１蓄電装置を充電する場合、第２蓄電装置の状態に応じて電気負荷の出力が制限されてしまい、利用者が違和感を覚える場合がある。これに対し本発明の電源システムでは、制御装置は、切替手段によって第２蓄電装置と第２回路とを遮断した状態で外部電力供給部から第２回路に供給される電力で電気負荷を駆動する遮断モード、又は切替手段によって第２蓄電装置と第２回路とを接続した状態で外部電力供給部から第２回路に供給される電力で第２蓄電装置を充電する接続モードの下で第１蓄電装置を充電する。遮断モードの下では、第２蓄電装置と第２回路との接続が遮断されているため、第２蓄電装置を充電できないが電気負荷の出力が制限されることもない。また接続モードの下では、第２蓄電装置と第２回路とが接続されているため、電気負荷を利用しながら第１蓄電装置及び第２蓄電装置を同時に充電できる。すなわち第２蓄電装置が電気負荷の出力を制限するおそれがなければ、接続モードの下では、電気負荷を利用しながら第１蓄電装置及び第２蓄電装置を同時に充電できる。よって電源システムでは、遮断モード又は接続モードの下で第１蓄電装置を充電可能とすることにより、第２蓄電装置によって電気負荷の出力を制限しないようにしながら、第１蓄電装置を充電できる。

本発明の一実施形態に係る電源システムを搭載する車両の構成を示す図である。 交流充電器を用いた遮断モードの下での外部充電時における電力の流れを模式的に示す図である。 交流充電器を用いた接続モードの下での外部充電時における電力の流れを模式的に示す図である。 直流充電器の高出力ポートを用いた遮断モードの下での外部充電時における電力の流れを模式的に示す図である。 直流充電器の高出力ポートを用いた接続モードの下での外部充電時における電力の流れを模式的に示す図である。 交流充電器から供給される電力で２つのバッテリが充電されるように電力回路や交流充電器を制御する外部充電制御処理の具体的な手順を示すフローチャートである（その１）。 交流充電器から供給される電力で２つのバッテリが充電されるように電力回路や交流充電器を制御する外部充電制御処理の具体的な手順を示すフローチャートである（その２）。 第１接続可否判定処理の具体的な手順を示すフローチャートである。 開回路電圧に基づいて電気負荷可能出力を算出するマップの一例である。 第２接続可否判定処理の具体的な手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る電源システム１を搭載する電動車両Ｖ（以下、単に「車両」という）の構成を示す図である。車両Ｖは、電源システム１と、電動発電機である駆動モータＭと、駆動輪Ｗと、を備える。

駆動モータＭは、主として車両Ｖが走行するための動力を発生する。駆動モータＭの出力軸は、図示しない動力伝達機構を介して駆動輪Ｗに連結されている。電源システム１から駆動モータＭに電力を供給することにより駆動モータＭで発生させたトルクは、図示しない動力伝達機構を介して駆動輪Ｗに伝達され、駆動輪Ｗを回転させ、車両Ｖを走行させる。また駆動モータＭは、車両Ｖの減速回生時には発電機として作用する。駆動モータＭによって発電された電力は、電源システム１が備える後述の第１バッテリＢ１や第２バッテリＢ２に充電される。

電源システム１は、駆動モータＭに電力を供給する第１蓄電装置としての第１バッテリＢ１及び第２蓄電装置としての第２バッテリＢ２と、電力を消費して第１バッテリＢ１を加温する加温装置かつ電気負荷としてのヒータＨと、電力を消費して車室内の温度を調節する電気負荷としてのエアコンＡと、これら第１バッテリＢ１とヒータＨとエアコンＡと駆動モータＭとが設けられた電力回路２と、第１バッテリＢ１と電力回路２とを接続又は遮断する第１バッテリコンタクタＣ１と、第２バッテリＢ２と電力回路２とを接続又は遮断する第２バッテリコンタクタＣ２と、外部から供給される電力を電力回路２に供給する交流充電器５１及び直流充電器６１と、これら電力回路２と充電器５１，６１とを制御する電子制御ユニット７（以下、「ＥＣＵ７」との略称を用いる）と、を備える。

第１バッテリＢ１は、化学エネルギを電気エネルギに変換する放電と、及び電気エネルギを化学エネルギに変換する充電との両方が可能な二次電池である。以下では、この第１バッテリＢ１として、電極間をリチウムイオンが移動することで充放電を行う所謂リチウムイオン蓄電池を用いた場合について説明するが、本発明はこれに限らない。

第１バッテリＢ１には、第１バッテリＢ１の内部状態を推定するため第１バッテリセンサユニット８１が設けられている。第１バッテリセンサユニット８１は、ＥＣＵ７において第１バッテリＢ１の充電率や温度等を取得するために必要な物理量を検出し、検出値に応じた信号をＥＣＵ７へ送信する複数のセンサによって構成される。より具体的には、第１バッテリセンサユニット８１は、第１バッテリＢ１の端子電圧を検出する電圧センサ、第１バッテリＢ１を流れる電流を検出する電流センサ、及び第１バッテリＢ１の温度を検出する温度センサ等によって構成される。ＥＣＵ７は、第１バッテリセンサユニット８１から送信される検出値を用いた既知のアルゴリズムに基づいて、バッテリの蓄電量を百分率で表した充電率を算出する。またＥＣＵ７は、第１バッテリセンサユニット８１から送信される検出値に基づいて第１バッテリＢ１の温度や電圧を取得する。

第１バッテリＢ１は、第１バッテリコンタクタＣ１を介して第１電力線２１に接続されている。第１バッテリコンタクタＣ１は、ＥＣＵ７から送信される信号に応じて閉成又は開成することにより、第１バッテリＢ１と第１電力線２１とを接続又は遮断する。

第２バッテリＢ２は、化学エネルギを電気エネルギに変換する放電と、及び電気エネルギを化学エネルギに変換する充電との両方が可能な二次電池である。以下では、この第２バッテリＢ２として、電極間をリチウムイオンが移動することで充放電を行う所謂リチウムイオン蓄電池を用いた場合について説明するが、本発明はこれに限らない。第２バッテリＢ２は、例えばキャパシタを用いてもよい。

第２バッテリＢ２は、第２バッテリコンタクタＣ２を介して第２電力線２２に接続されている。第２バッテリコンタクタＣ２は、ＥＣＵ７から送信される信号に応じて閉成又は開成することにより、第２バッテリＢ２と第２電力線２２とを接続又は遮断する。

第２バッテリＢ２には、第２バッテリＢ２の内部状態を推定するため第２バッテリセンサユニット８２が設けられている。第２バッテリセンサユニット８２は、ＥＣＵ７において第２バッテリＢ２の充電率や温度等を取得するために必要な物理量を検出し、検出値に応じた信号をＥＣＵ７へ送信する複数のセンサによって構成される。より具体的には、第２バッテリセンサユニット８２は、第２バッテリＢ２の端子電圧を検出する電圧センサ、第２バッテリＢ２を流れる電流を検出する電流センサ、及び第２バッテリＢ２の温度を検出する温度センサ等によって構成される。ＥＣＵ７は、第２バッテリセンサユニット８２から送信される検出値を用いた既知のアルゴリズムに基づいて、第２バッテリＢ２の充電率を算出する。またＥＣＵ７は、第２バッテリセンサユニット８２から送信される検出値に基づいて第２バッテリＢ２の温度や電圧を取得する。

ここで、第１バッテリＢ１の特性と第２バッテリＢ２の特性を比較する。
先ず、第１バッテリＢ１の満充電時電圧は第２バッテリＢ２の満充電時電圧よりも高い。このため車両Ｖの走行中や、充電器５１，６１を用いてこれらバッテリＢ１，Ｂ２を充電している間は、第１バッテリＢ１が直接的に接続されている後述の第１電力線２１の電圧は、第２バッテリＢ２が直接的に接続されている第２電力線２２の電圧よりも高い。

また第１バッテリＢ１は、第２バッテリＢ２よりも出力重量密度が低くかつエネルギ重量密度が高い。すなわち、第１バッテリＢ１は、エネルギ重量密度の点で第２バッテリＢ２よりも優れる。また第２バッテリＢ２は、出力重量密度の点で第１バッテリＢ１よりも優れる。なお、エネルギ重量密度とは、単位重量あたりの電力量［Ｗｈ／ｋｇ］であり、出力重量密度とは、単位重量あたりの電力［Ｗ／ｋｇ］である。したがって、エネルギ重量密度が優れている第１バッテリＢ１は、高容量を主目的とした容量型の蓄電装置であり、出力重量密度が優れている第２バッテリＢ２は、高出力を主目的とした出力型の蓄電装置である。

ヒータＨは、電気ヒータであり、後述の第２電力線２２における電力を消費して発熱し、図示しない冷却水回路を通流する冷却水を加温する。この冷却水回路は、第１バッテリＢ１に接している。したがってヒータＨは、冷却水を加温することによって、第１バッテリＢ１を加温する。ヒータＨの出力は、ＥＣＵ７によって制御される。

エアコンＡは、第２電力線２２における電力を消費して車室内の空気の温度を調整する。このエアコンＡの出力は、利用者による操作パネル（図示せず）の操作に基づいて、ＥＣＵ７によって制御される。

電力回路２は、駆動モータＭとの間で電力の授受を行うインバータ３と、このインバータ３の直流入出力端子と第１バッテリＢ１とを接続する第１回路としての第１電力線２１と、第２バッテリＢ２、ヒータＨ、及びエアコンＡが接続された第２回路としての第２電力線２２と、第２電力線２２と第１電力線２１とを接続する電圧変換器４と、第２電力線２２の電圧を検出する第２電圧センサ２４と、を備える。

インバータ３は、例えば、複数のスイッチング素子（例えば、ＩＧＢＴ）をブリッジ接続して構成されるブリッジ回路を備えた、パルス幅変調によるＰＷＭインバータであり、直流電力と交流電力とを変換する機能を備える。インバータ３は、その直流入出力側において第１電力線２１に接続され、その交流入出力側において駆動モータＭのＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各コイルに接続されている。インバータ３は、ＥＣＵ７の図示しないゲートドライブ回路から所定のタイミングで生成されるゲート駆動信号に従って各相のスイッチング素子をオン／オフ駆動することにより、第１電力線２１における直流電力を三相交流電力に変換して駆動モータＭに供給したり、駆動モータＭから供給される三相交流電力を直流電力に変換して第１電力線２１に供給したりする。

電圧変換器４は、第１電力線２１と第２電力線２２とを接続し、第１電力線２１と第２電力線２２との間で電圧を変換する。電圧変換器４は、リアクトル、平滑コンデンサ、及び複数のスイッチング素子（例えば、ＩＧＢＴ）等を組み合わせて構成され、これら第１電力線２１と第２電力線２２との間で直流電圧を変換する所謂双方向ＤＣＤＣコンバータである。電圧変換器４は、ＥＣＵ７の図示しないゲートドライブ回路から所定のタイミングで生成されるゲート駆動信号に従って上記複数のスイッチング素子をオン／オフ駆動することにより、昇圧機能と降圧機能を発揮する。昇圧機能とは、低圧側である第２電力線２２における電力を昇圧して第１電力線２１に出力する機能をいい、これにより第２電力線２２側から第１電力線２１側へ電流が流れる。また降圧機能とは、高圧側である第１電力線２１における電力を降圧して第２電力線２２に出力する機能をいい、これにより第１電力線２１側から第２電力線２２側へ電流が流れる。

第２電圧センサ２４は、第２電力線２２の電圧を検出し、検出値に応じた信号をＥＣＵ７へ送信する。ＥＣＵ７は、第２電圧センサ２４から送信される検出値に基づいて第２電力線２２の電圧を取得する。

交流充電器５１は、充電ライン５２を介して第２電力線２２に接続されている。交流充電器５１は、例えば図示しない家庭用商用交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換し充電ライン５２へ供給する。交流充電器５１の出力は、ＥＣＵ７によって制御される。

直流充電器６１は、高出力充電ライン６２及び低出力充電ライン６３を介して第１電力線２１及び第２電力線２２に接続されている。直流充電器６１は、図示しない充電ステーション、商業施設、及び公共施設等に設置された外部急速充電器から供給される直流電力を高出力充電ライン６２又は低出力充電ライン６３へ供給する。

直流充電器６１は、高出力ポート６１Ｈと低出力ポート６１Ｌとを備える。高出力ポート６１Ｈは、高出力充電ライン６２を介して第１電力線２１に接続されている。低出力ポート６１Ｌは、低出力充電ライン６３を介して第２電力線２２に接続されている。直流充電器６１は、外部急速充電器の出力電圧が第１バッテリＢ１の満充電時電圧よりも高い場合には、外部急速充電器から供給される電力を、高出力ポート６１Ｈを介して第１電力線２１に供給する。また直流充電器６１は、外部急速充電器の出力電圧が第１バッテリＢ１の満充電時電圧よりも低い場合には、外部急速充電器から供給される電力を、低出力ポート６１Ｌを介して第２電力線２２に供給する。なお直流充電器６１の出力は、例えば、ＥＣＵ７と外部充電器との間で行われるＰＬＣ通信を利用して、ＥＣＵ７によって制御される。

ＥＣＵ７は、マイクロコンピュータであり、走行中及びバッテリＢ１，Ｂ２の外部充電時に、インバータ３、電圧変換器４、第２バッテリコンタクタＣ２、及び充電器５１，６１等を操作することによって、バッテリＢ１，Ｂ２の充放電を制御する。

先ず、車両Ｖが走行中である場合におけるＥＣＵ７によるバッテリＢ１，Ｂ２の充放電制御の概要を説明する。
上述のように、第１バッテリＢ１は容量型であり、第２バッテリＢ２は出力型である。そこでＥＣＵ７は、定速走行時や緩やかな加速時等、駆動モータＭで要求される電力が比較的少ない場合には、電圧変換器４をオフにし、第１バッテリＢ１から放電される電力を駆動モータＭに供給する。そして加速時や登坂時等のように、第１バッテリＢ１のみでは駆動モータＭで要求される電力を賄いきれない場合には、電圧変換器４を駆動することによって第１バッテリＢ１に加えて第２バッテリＢ２から放電される電力を駆動モータＭに供給する。

このように第２バッテリＢ２は、運転者による要求が生じた場合に、この要求に応じて第１バッテリＢ１の出力を補うように用いられるため、運転者による要求に常に応えられるようにするためには、第２バッテリＢ２の充電率は予め定められた通常時下限充電率（例えば、２０〜５０％程度）以上で維持されることが好ましい。このように第２バッテリＢ２の充電率を通常時下限充電率以上で維持する手段として、例えば、駆動モータＭで発生する回生電力を、一旦全て第１バッテリＢ１に充電しておき、その後必要に応じて第１バッテリＢ１から放電される電力で第２バッテリＢ２を充電することが考えられる。しかしながらこの場合、駆動モータＭで発生した回生電力を、電圧変換器４を介して直接第２バッテリＢ２に充電する場合と比較して、第１バッテリＢ１の充電及び放電を経るため、損失が大きい。そこでＥＣＵ７は、減速時に駆動モータＭで発生する回生電力は、第１バッテリＢ１よりも第２バッテリＢ２に優先して多く充電されるように電圧変換器４を駆動する。

このように電源システム１では、減速時に駆動モータＭで発生する回生電力は、第１バッテリＢ１よりも第２バッテリＢ２に優先的に多く充電されるようになっている。このため、減速時に発生する回生電力を第２バッテリＢ２で受け入れられるよう、第２バッテリＢ２の充電率には上限も定められている。このためＥＣＵ７は、車両Ｖの走行中である場合には、第２バッテリＢ２の充電率が予め定められた通常時上限充電率（例えば、５０〜８０％程度）以下で維持されるように、第１バッテリＢ１から放電される電力と第２バッテリＢ２から放電される電力との割合を制御する。

次に、交流充電器５１を用いた外部充電の実行時におけるＥＣＵ７による充放電制御の概要について説明する。交流充電器５１と図示しない交流電力供給源とを充電ケーブルで接続すると、ＥＣＵ７は、交流充電器５１から供給される電力を用いることによって、遮断モード及び接続モードの何れかの充電モードの下で第１バッテリＢ１及び／又は第２バッテリＢ２を充電することが可能となっている。

図２Ａは、交流充電器５１を用いた遮断モードの下での外部充電時における電力の流れを模式的に示す図である。
遮断モードでは、ＥＣＵ７は、第１バッテリコンタクタＣ１を閉成し、かつ第２バッテリコンタクタＣ２を開成することによって第２バッテリＢ２と第２電力線２２との接続を遮断した状態で、交流充電器５１から第２電力線２２に電力を供給する。また遮断モードでは、ＥＣＵ７は、電圧変換器４を駆動し、交流充電器５１から第２電力線２２に供給される電力を昇圧して第１電力線２１に供給し、この第１電力線２１における電力で第１バッテリＢ１を充電する。

遮断モードでは、このようにして第１バッテリＢ１を充電しながら、第２電力線２２における電力を用いて、必要に応じてヒータＨやエアコンＡを駆動することが可能となっている。遮断モードでは、第２バッテリＢ２と第２電力線２２との接続は遮断されている。このためＥＣＵ７は、ヒータＨやエアコンＡの要求出力が実現するように、第２バッテリＢ２の状態とは無関係に第２電力線２２の電圧を調整することが可能となっている。

図２Ｂは、交流充電器５１を用いた接続モードの下での外部充電時における電力の流れを模式的に示す図である。
接続モードでは、ＥＣＵ７は、第２バッテリコンタクタＣ２を閉成することによって第２バッテリＢ２と第２電力線２２とを接続した状態で、交流充電器５１から第２電力線２２に電力を供給し、この第２電力線２２における電力で第２バッテリＢ２を充電する。また接続モードでは、ＥＣＵ７は、第１バッテリコンタクタＣ１を閉成しかつ電圧変換器４を駆動し、第２電力線２２における電力を昇圧して第１電力線２１に供給し、この第１電力線２１における電力で第１バッテリＢ１を充電することもできる。接続モードでは、このようにして第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２を充電しながら、第２電力線２２における電力を用いて、必要に応じてヒータＨやエアコンＡを駆動することが可能となっている。

以上のような遮断モード又は接続モードの下での第１バッテリＢ１の充電は、直流充電器６１の低出力ポート６１Ｌを用いた外部充電時にも実行可能である。またその具体的な手順は、図２Ａ及び図２Ｂを参照して説明した手順とほぼ同じであるので、その図示及び詳細な説明は省略する。

次に、直流充電器６１の高出力ポート６１Ｈを用いた外部充電の実行時におけるＥＣＵ７による充放電制御の概要について説明する。直流充電器６１に図示しない外部急速充電器の充電ケーブルを接続すると、ＥＣＵ７は、直流充電器６１から供給される電力を用いることによって、遮断モード及び接続モードの何れかの充電モードの下で第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２を充電することが可能となっている。

図３Ａは、直流充電器６１の高出力ポート６１Ｈを用いた遮断モードの下での外部充電時における電力の流れを模式的に示す図である。
遮断モードでは、ＥＣＵ７は、第１バッテリコンタクタＣ１を閉成し、かつ第２バッテリコンタクタＣ２を開成することによって第２バッテリＢ２と第２電力線２２との接続を遮断した状態で、高出力ポート６１Ｈから第１電力線２１に電力を供給する。また遮断モードでは、ＥＣＵ７は、第１電力線２１に供給される電力を用いて第１バッテリＢ１を充電するとともに、電圧変換器４を駆動し、第１電力線２１における電力を降圧して第２電力線２２に供給する。

遮断モードでは、このようにして第１バッテリＢ１を充電しながら、第２電力線２２における電力を用いて、必要に応じてヒータＨやエアコンＡを駆動することが可能となっている。遮断モードでは、第２バッテリＢ２と第２電力線２２との接続は遮断されている。このためＥＣＵ７は、ヒータＨやエアコンＡの要求出力が実現するように、第２バッテリＢ２の状態とは無関係に第２電力線２２の電圧を調整することが可能となっている。

図３Ｂは、直流充電器６１の高出力ポート６１Ｈを用いた接続モードの下での外部充電時における電力の流れを模式的に示す図である。
接続モードでは、ＥＣＵ７は、第２バッテリコンタクタＣ２を閉成することによって第２バッテリＢ２と第２電力線２２とを接続した状態で、高出力ポート６１Ｈから第１電力線２１に電力を供給する。また接続モードでは、ＥＣＵ７は、電圧変換器４を駆動し、第１電力線２１における電力を降圧して第２電力線２２に供給し、この第２電力線２２における電力で第２バッテリＢ２を充電する。また接続モードでは、ＥＣＵ７は、第１バッテリコンタクタＣ１を閉成することによって、第１電力線２１に供給される電力を用いて第１バッテリＢ１を充電することもできる。接続モードでは、このようにして第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２を充電しながら、第２電力線２２における電力を用いて、必要に応じてヒータＨやエアコンＡを駆動することが可能となっている。

図４Ａ及び図４Ｂは、交流充電器５１から供給される電力でバッテリＢ１，Ｂ２が充電されるように電力回路２や交流充電器５１を制御する外部充電制御処理の具体的な手順を示すフローチャートである。この外部充電制御処理は、図示しない充電ケーブルによって交流充電器５１と外部の交流電力供給源とが接続された後、充電完了フラグの値が“１”になるまで、ＥＣＵ７において所定の制御周期で繰り返し実行される。充電完了フラグとは、第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２の充電が共に終了していることを明示するフラグであり、初期値は“０”である。

始めにＳ１では、ＥＣＵ７は、第２バッテリＢ２の充電率が所定の第２終了判定充電率以下であるか否かを判定する。この第２終了判定充電率は、第２バッテリＢ２の充電が完了したか否かを判定するために第２バッテリＢ２の充電率に対して設定される閾値であり、例えば１００％である。ＥＣＵ７は、Ｓ１の判定結果がＮＯである場合にはＳ２に移り、Ｓ１の判定結果がＹＥＳである場合にはＳ１０に移る。

Ｓ２では、ＥＣＵ７は、第２バッテリＢ２の充電率が第２終了判定充電率に達しており、第２バッテリＢ２を第２電力線２２に接続する必要はないと判断し、第２バッテリコンタクタＣ２を開成し、Ｓ３に移る。Ｓ３では、ＥＣＵ７は、第２コンタクタフラグの値を“１”にし、Ｓ４に移る。この第２コンタクタフラグは、第２バッテリコンタクタＣ２の状態を示すフラグであり、“０”又は“１”の値を取り得る。第２コンタクタフラグの値が“０”であることは、第２バッテリコンタクタＣ２は開成した状態であることを示し、第２コンタクタフラグの値が“１”であることは、第２バッテリコンタクタＣ２は閉成した状態であることを示す。

Ｓ４では、ＥＣＵ７は、第１バッテリＢ１の充電率が所定の第１終了判定充電率以下であるか否かを判定する。この第１終了判定充電率は、第１バッテリＢ１の充電が完了したか否かを判定するために第１バッテリＢ１の充電率に対して設定される閾値であり、例えば１００％である。ＥＣＵ７は、Ｓ４の判定結果がＮＯである場合、すなわち２つのバッテリＢ１，Ｂ２の充電率が共に終了判定充電率を超えている場合には、Ｓ５に移り、充電完了フラグの値を“１”にし、図４Ａ及び図４Ｂの処理を終了する。

Ｓ４の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち第１バッテリＢ１のみ継続して充電を行う必要がある場合には、ＥＣＵ７は、Ｓ６に移る。Ｓ６では、ＥＣＵ７は、第１バッテリＢ１が低温であり第１バッテリＢ１の加温が要求されている場合や、利用者によってエアコンＡの利用が要求されている場合には、交流充電器５１から第２電力線２２に供給される電力を用いてヒータＨ及びエアコンＡを駆動し、Ｓ７に移る。なおこの場合、第２バッテリＢ２と第２電力線２２との接続は遮断されているため、ＥＣＵ７は、第２バッテリＢ２の状態に関わらず、ヒータＨ及びエアコンＡで要求されている出力が実現されるように、交流充電器５１の出力を制御する。Ｓ７では、ＥＣＵ７は、図２Ａを参照して説明した遮断モードの下で第１バッテリＢ１を充電し、図４Ａ及び図４Ｂの処理を終了する。

Ｓ１０では、ＥＣＵ７は、第１バッテリＢ１の充電率が上記第１終了判定充電率以下であるか否かを判定する。ＥＣＵ７は、Ｓ１０の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち２つのバッテリＢ１，Ｂ２の充電率が共に終了判定充電率に達していない場合には、Ｓ１１に移る。

Ｓ１１では、ＥＣＵ７は、第２コンタクタフラグの値が“１”であるか否か、すなわち現時点において既に第２バッテリコンタクタＣ２が閉成した状態であるか否かを判定する。Ｓ１１の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち後述の第１接続可否判定処理（Ｓ１４参照）において、第２バッテリＢ２を第２電力線２２に接続して良いと判定され、第２バッテリコンタクタＣ２が閉成されている場合には、ＥＣＵ７は、Ｓ１２に移る。

Ｓ１２では、ＥＣＵ７は、第１バッテリＢ１が低温であり第１バッテリＢ１の加温が要求されている場合や、利用者によってエアコンＡの利用が要求されている場合には、交流充電器５１から第２電力線２２に供給される電力を用いてヒータＨ及びエアコンＡを駆動し、Ｓ１３に移る。なおこの場合、後述の第１接続可否判定処理（Ｓ１４参照）の判定を経て第２バッテリＢ２と第２電力線２２とが接続されているため、ＥＣＵ７は、第２バッテリＢ２の状態に関わらず、ヒータＨ及びエアコンＡで要求されている出力が実現されるように、交流充電器５１の出力を制御する。Ｓ１３では、ＥＣＵ７は、図２Ｂを参照して説明した接続モードの下で第１バッテリＢ１と第２バッテリＢ２とを同時に充電し、図４Ａ及び図４Ｂの処理を終了する。

Ｓ１１の判定結果がＮＯである場合、すなわち現時点において第２バッテリコンタクタＣ２がまだ閉成されていない場合には、ＥＣＵ７は、Ｓ１４に移る。Ｓ１４では、ＥＣＵ７は、第１接続可否判定処理を実行した後、Ｓ１５に移る。この第１接続可否判定処理は、第２電力線２２の電圧を第２バッテリＢ２の開回路電圧（すなわち、第２バッテリコンタクタＣ２が開成され、第２バッテリＢ２を第２電力線２２に接続していない状態における第２バッテリＢ２の電圧）よりも高くした状態で、ヒータＨやエアコンＡを駆動しながら第１バッテリＢ１を充電する場合において、第２バッテリＢ２を第２電力線２２に接続して良いか否かを判定し、判定結果に応じて第２バッテリコンタクタＣ２を閉成する処理である。この第１接続可否判定処理の詳細な手順については、後に図５を参照して説明する。

Ｓ１５では、ＥＣＵ７は、第２コンタクタフラグの値が“１”であるか否かを判定する。Ｓ１５の判定結果がＹＥＳである場合、ＥＣＵ７は、Ｓ１２に移り、上記のように必要に応じてヒータＨ及びエアコンＡを駆動し、Ｓ１３に移り、接続モードの下で第１バッテリＢ１と第２バッテリＢ２とを同時に充電し、図４Ａ及び図４Ｂの処理を終了する。

Ｓ１５の判定結果がＮＯである場合、ＥＣＵ７は、Ｓ６に移り、上記のように必要に応じてヒータＨ及びエアコンＡを駆動し、Ｓ７に移り、遮断モードの下で第１バッテリＢ１を充電し、図４Ａ及び図４Ｂの処理を終了する。

図５は、第１接続可否判定処理の具体的な手順を示すフローチャートである。
始めにＳ３１では、ＥＣＵ７は、第２バッテリセンサユニット８２から送信される信号に基づいて、第２バッテリＢ２の開回路電圧を取得し、Ｓ３２に移る。

Ｓ３２では、ＥＣＵ７は、Ｓ３１で取得した開回路電圧に基づいて、例えば図６に示すようなマップを検索することによって電気負荷可能出力を算出し、Ｓ３３に移る。ここで電気負荷可能出力とは、仮に第２バッテリＢ２と第２電力線２２とを接続した場合において、交流充電器５１から第２電力線２２に供給される電力で、第２電力線２２に接続されているヒータＨ及びエアコンＡ等の電気負荷を駆動した場合に、これら電気負荷で実現可能な出力に相当する。第２電力線２２の電圧を第２バッテリＢ２の開回路電圧よりも高くした状態で第２バッテリＢ２と第２電力線２２とを接続すると、第２バッテリＢ２には第２電力線２２から充電電流が流れ、第２バッテリＢ２が充電される。しかしながらこの際、第２バッテリＢ２の劣化を抑制するためには、第２電力線２２の電圧は、第２バッテリＢ２の開回路電圧に応じて定まる充電電圧の上限を超えないようにする必要がある。この電気負荷可能出力とは、第２電力線２２の電圧が第２バッテリＢ２の充電電流の上限を超えないように交流充電器５１の出力を制御した場合に、上記電気負荷で実現可能な出力に相当する。図６のマップの例によれば、電気負荷可能出力は、第２バッテリＢ２の開回路電圧が高くなるほど大きくなるように算出される。

Ｓ３３では、ＥＣＵ７は、第１バッテリセンサユニット８１から送信される信号に基づいて、第１バッテリＢ１の温度を取得し、Ｓ３４に移る。Ｓ３４では、ＥＣＵ７は、取得した第１バッテリＢ１の温度に基づいて、ヒータＨに対する要求出力を算出し、Ｓ３５に移る。第１バッテリＢ１の温度が低くなるほど、第１バッテリＢ１を速やかに加温する必要がある。そこでＳ３４では、ＥＣＵ７は、第１バッテリＢ１の温度が低くなるほどヒータＨに対する要求出力を大きくする。

Ｓ３５では、ＥＣＵ７は、利用者による操作パネルの操作に基づいて、エアコンＡに対する要求出力を算出し、Ｓ３６に移る。Ｓ３６では、ＥＣＵ７は、Ｓ３２で算出した電気負荷可能出力が、Ｓ３４で算出したヒータＨに対する要求出力とＳ３５で算出したエアコンＡに対する要求出力との和以上であるか否かを判定する。

Ｓ３６の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち電気負荷可能出力がヒータＨ及びエアコンＡの要求出力の和以上であり、第２バッテリＢ２を第２電力線２２に接続しても、ヒータＨ及びエアコンＡの出力が制限されるおそれがない場合には、第２バッテリＢ２を第２電力線２２に接続してよいと判断し、Ｓ３７に移る。Ｓ３７では、ＥＣＵ７は、第２バッテリコンタクタＣ２を閉成した後、Ｓ３８に移り、第２コンタクタフラグの値を“１”にし、図４ＡのＳ１５に移る。

Ｓ３６の判定結果がＮＯである場合、すなわち電気負荷可能出力がヒータＨ及びエアコンＡの要求出力の和より小さく、第２バッテリＢ２を第２電力線２２に接続すると、ヒータＨ及びエアコンＡの出力を制限する必要がある場合には、第２バッテリＢ２と第２電力線２２との接続を不許可とするべく、第２バッテリコンタクタＣ２を開成したまま、図４ＡのＳ１５に移る。

図４Ａ及び図４Ｂの説明に戻り、ＥＣＵ７は、Ｓ１０の判定結果がＮＯである場合、すなわち第２バッテリＢ２のみ充電を継続する必要がある場合には、Ｓ２０に移る。Ｓ２０では、ＥＣＵ７は、第２コンタクタフラグの値が“１”であるか否かを判定する。Ｓ２０の判定結果がＹＥＳである場合、ＥＣＵ７は、Ｓ２１に移る。

Ｓ２１では、ＥＣＵ７は、利用者によってエアコンＡの利用が要求されている場合には、交流充電器５１から第２電力線２２に供給される電力を用いてエアコンＡを駆動し、Ｓ２２に移る。なおこの場合、上述の第１接続可否判定処理（Ｓ１４参照）や第２接続可否判定処理（Ｓ２３参照）等の判定を経て第２バッテリＢ２と第２電力線２２とが接続されているため、ＥＣＵ７は、第２バッテリＢ２の状態に関わらず、エアコンＡで要求されている出力が実現されるように、交流充電器５１の出力を制御する。またこの場合、Ｓ１２と異なり、第１バッテリＢ１を充電する必要がないので、ヒータＨを駆動する必要もない。Ｓ２２では、ＥＣＵ７は、図２Ｂを参照して説明した接続モードの下で第２バッテリＢ２を充電し、図４Ａ及び図４Ｂの処理を終了する。

Ｓ２０の判定結果がＮＯである場合、すなわち現時点において第２バッテリコンタクタＣ２がまだ閉成されていない場合には、ＥＣＵ７は、Ｓ２３に移る。Ｓ２３では、ＥＣＵ７は、第２接続可否判定処理を実行した後、Ｓ２４に移る。この第２接続可否判定処理は、第２電力線２２の電圧を第２バッテリＢ２の開回路電圧よりも高くした状態で、エアコンＡを駆動する場合において、第２バッテリＢ２を第２電力線２２に接続して良いか否かを判定し、判定結果に応じて第２バッテリコンタクタＣ２を閉成する処理である。この第２接続可否判定処理の詳細な手順については、後に図７を参照して説明する。

Ｓ２４では、ＥＣＵ７は、第２コンタクタフラグの値が“１”であるか否かを判定する。Ｓ２４の判定結果がＹＥＳである場合、ＥＣＵ７は、Ｓ２１に移り、上記のように必要に応じてエアコンＡを駆動し、Ｓ２２に移り、接続モードの下で第２バッテリＢ２を充電し、図４Ａ及び図４Ｂの処理を終了する。

Ｓ２４の判定結果がＮＯである場合、すなわち第２接続可否判定処理においても第２バッテリＢ２を第２電力線２２に接続できないと判定された場合には、ＥＣＵ７は、第２バッテリＢ２の充電が完了していない場合であっても、Ｓ５に移り、充電完了フラグの値を“１”にし、図４Ａ及び図４Ｂの処理を終了する。

図７は、第２接続可否判定処理の具体的な手順を示すフローチャートである。
始めにＳ５１では、ＥＣＵ７は、第２バッテリセンサユニット８２から送信される信号に基づいて、第２バッテリＢ２の開回路電圧を取得し、Ｓ５２に移る。

Ｓ５２では、ＥＣＵ７は、Ｓ５１で取得した開回路電圧に基づいて、例えば図６に示すようなマップを検索することによって電気負荷可能出力を算出し、Ｓ５３に移る。

Ｓ５３では、ＥＣＵ７は、利用者による操作パネルの操作に基づいて、エアコンＡに対する要求出力を算出し、Ｓ５４に移る。Ｓ５４では、ＥＣＵ７は、Ｓ５２で算出した電気負荷可能出力が、Ｓ５３で算出したエアコンＡに対する要求出力以上であるか否かを判定する。

Ｓ５４の判定結果がＹＥＳである場合、すなわち電気負荷可能出力がエアコンＡの要求出力以上であり、第２バッテリＢ２を第２電力線２２に接続しても、エアコンＡの出力が制限されるおそれがない場合には、第２バッテリＢ２を第２電力線２２に接続してよいと判断し、Ｓ５５に移る。Ｓ５５では、ＥＣＵ７は、第２バッテリコンタクタＣ２を閉成した後、Ｓ５６に移り、第２コンタクタフラグの値を“１”にし、図４ＡのＳ２３に移る。

Ｓ５４の判定結果がＮＯである場合、すなわち電気負荷可能出力がエアコンＡの要求出力より小さく、第２バッテリＢ２を第２電力線２２に接続すると、エアコンＡの出力を制限する必要がある場合には、第２バッテリＢ２と第２電力線２２との接続を不許可とするべく、第２バッテリコンタクタＣ２を開成したまま、図４ＡのＳ２３に移る。

なお、以上のような外部充電制御処理は、直流充電器６１の高出力ポート６１Ｈ及び低出力ポート６１Ｌを用いた外部充電時にも実行可能である。またその実行手順は、交流充電器５１を直流充電器６１の高出力ポート６１Ｈ又は低出力ポート６１Ｌに置き換えればよいので、その図示及び詳細な説明は省略する。

本実施形態に係る電源システム１によれば、以下の効果を奏する。
（１）電源システム１においてＥＣＵ７は、第２バッテリコンタクタＣ２によって第２バッテリＢ２と第２電力線２２とを遮断した状態で交流充電器５１から第２電力線２２に供給される電力でヒータＨやエアコンＡを駆動する遮断モード、又は第２バッテリコンタクタＣ２によって第２バッテリＢ２と第２電力線２２とを接続した状態で交流充電器５１から第２電力線２２に供給される電力で第２バッテリＢ２を充電する接続モードの下で第１バッテリＢ１を充電する。よって電源システム１では、遮断モード又は接続モードの下で第１バッテリＢ１を充電可能とすることにより、第２バッテリＢ２によって第１バッテリＢ１の加温を妨げないようにしながら、第１バッテリＢ１を速やかに充電できる。

（２）電源システム１では、第２電力線２２の電圧が第２バッテリＢ２の開回路電圧よりも高い状態で、ヒータＨによって第１バッテリＢ１を加温する場合には、第１接続可否判定処理によって第２バッテリＢ２の接続の可否を判定する。そしてＥＣＵ７は、接続不可と判定された場合には遮断モードの下で第１バッテリＢ１を加温しながら第１バッテリＢ１を充電し、接続可と判定された場合には、接続モードの下で第１バッテリＢ１を加温しながら第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２を充電する。これにより、第１バッテリＢ１の加温を妨げないようにしながら第１バッテリＢ１を速やかに充電でき、さらに第２バッテリＢ２の劣化も抑制できる。

（３）第１バッテリＢ１の温度及び第２バッテリＢ２の開回路電圧は、第２バッテリＢ２と第２電力線２２との接続可否と相関がある。そこで第１接続可否判定処理では、これら第１バッテリＢ１の温度及び第２バッテリＢ２の開回路電圧に基づいて第２バッテリＢ２の接続の可否を判定する。これにより、第１バッテリＢ１の加温を妨げずかつ第２バッテリＢ２が劣化しないように、第２バッテリＢ２の接続の可否を判定できる。

（４）第１接続可否判定処理では、ヒータＨに対する要求出力を算出し、電気負荷可能出力を算出する。さらに第１接続可否判定処理では、電気負荷可能出力がヒータＨに対する要求出力以上である場合には第２バッテリＢ２を接続可と判定し、可能出力が要求出力より小さい場合には第２バッテリＢ２を接続不可と判定する。これによりヒータＨの出力が要求出力を下回らないようにしながら第２バッテリＢ２と第２電力線２２とを接続したり遮断したりできるので、第１バッテリＢ１の加温を妨げないようにしながら第１バッテリＢ１を速やかに充電できる。

（５）電源システム１では、上述のように第１バッテリＢ１の加温を妨げないようにしながら第１バッテリＢ１を速やかに充電できる。これに対し電源システム１では、第１バッテリＢ１として、第２バッテリＢ２よりも出力重量密度が低くかつエネルギ重量密度が高いものを用いる。すなわち第１バッテリＢ１として、第２バッテリＢ２よりも充電に時間がかかる容量型のものを用いる。よって電源システム１によれば、第１バッテリＢ１に多くの電力を速やかに蓄えることができる。

（６）第２電力線２２には、上述のように第１バッテリＢ１を加温するためのヒータＨだけでなく、様々な電気負荷、例えばエアコンＡが接続される場合がある。また電源システム１では、エアコンＡを利用しながら第１バッテリＢ１を充電する場合、第２バッテリＢ２の状態に応じてエアコンＡの出力が制限されてしまい、利用者が違和感を覚える場合がある。これに対し電源システム１では、ＥＣＵ７は、第２バッテリコンタクタＣ２によって第２バッテリＢ２と第２電力線２２とを遮断した状態で交流充電器５１から第２電力線２２に供給される電力でエアコンＡを駆動する遮断モード、又は第２バッテリコンタクタＣ２によって第２バッテリＢ２と第２電力線２２とを接続した状態で交流充電器５１から第２電力線２２に供給される電力で第２バッテリＢ２を充電する接続モードの下で第１バッテリＢ１を充電する。遮断モードの下では、第２バッテリＢ２と第２電力線２２との接続が遮断されているため、第２バッテリＢ２を充電できないがエアコンＡの出力が制限されることもない。また接続モードの下では、第２バッテリＢ２と第２電力線２２とが接続されているため、エアコンＡを利用しながら第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２を同時に充電できる。すなわち第２バッテリＢ２がエアコンＡの出力を制限するおそれがなければ、接続モードの下では、エアコンＡを利用しながら第１バッテリＢ１及び第２バッテリＢ２を同時に充電できる。よって電源システム１では、遮断モード又は接続モードの下で第１バッテリＢ１を充電可能とすることにより、第２バッテリＢ２によってエアコンＡの出力を制限しないようにしながら、第１バッテリＢ１を充電できる。

Ｖ…車両
Ｍ…駆動モータ（動力発生源）
１…電源システム
Ｂ１…第１バッテリ（第１蓄電装置）
８１…第１バッテリセンサユニット（温度取得手段）
Ｂ２…第２バッテリ（第２蓄電装置）
８２…第２バッテリセンサユニット（電圧取得手段）
Ｃ２…第２バッテリコンタクタ（切替手段）
Ｈ…ヒータ（加温装置、電気負荷）
Ａ…エアコン（電気負荷）
２…電力回路
２１…第１電力線
２２…第２電力線
３…インバータ
４…電圧変換器
５１…交流充電器（外部電力供給部）
６１…直流充電器（外部電力供給部）
７…ＥＣＵ（制御装置、接続可否判定手段、要求出力算出手段、可能出力算出手段）

Claims (6)

1. 車両の動力発生源に電力を供給する第１蓄電装置及び第２蓄電装置と、
   前記第１蓄電装置が接続された第１回路と、
   電力を消費して前記第１蓄電装置を加温する加温装置と、
   前記加温装置が接続された第２回路と、
   前記第２回路と前記第２蓄電装置とを接続又は遮断する切替手段と、
   前記第１回路と前記第２回路との間で電圧を変換する電圧変換器と、
   前記第１回路又は前記第２回路に接続された外部電力供給部と、
   前記外部電力供給部から供給される電力で前記第１蓄電装置が充電されるように前記電圧変換器及び前記外部電力供給部を制御する制御装置と、を備える車両の電源システムであって、
   前記制御装置は、前記第２蓄電装置と前記第２回路とを遮断した状態で前記外部電力供給部から前記第２回路に供給される電力で前記加温装置を駆動する遮断モード、又は前記第２蓄電装置と前記第２回路とを接続した状態で前記外部電力供給部から前記第２回路に供給される電力で前記第２蓄電装置を充電する接続モードの下で前記第１蓄電装置を充電することを特徴とする車両の電源システム。
2. 前記第２回路の電圧が前記第２蓄電装置の電圧よりも高い状態で、前記加温装置によって前記第１蓄電装置を加温しながら当該第１蓄電装置を充電する場合において、前記第２蓄電装置の接続の可否を判定する接続可否判定手段をさらに備え、
   前記制御装置は、前記接続可否判定手段により接続不可と判定された場合には前記遮断モードの下で前記第１蓄電装置を加温しながら当該第１蓄電装置を充電し、前記接続可否判定手段により接続可と判定された場合には前記接続モードの下で前記第１蓄電装置を加温しながら当該第１蓄電装置及び前記第２蓄電装置を充電することを特徴とする請求項１に記載の車両の電源システム。
3. 前記第１蓄電装置の温度である第１温度を取得する温度取得手段と、
   前記第２蓄電装置の電圧である第２電圧を取得する電圧取得手段と、を備え、
   前記接続可否判定手段は、前記第２電圧及び前記第１温度に基づいて前記第２蓄電装置の接続の可否を判定することを特徴とする請求項２に記載の車両の電源システム。
4. 前記第１温度に基づいて前記加温装置に対する要求出力を算出する要求出力算出手段と、
   前記第２蓄電装置と前記第２回路とを接続した状態で、前記外部電力供給部から前記第２回路に供給される電力で前記加温装置を駆動した場合に前記加温装置で実現可能な可能出力を算出する可能出力算出手段と、を備え、
   前記接続可否判定手段は、前記可能出力が前記要求出力以上である場合には前記第２蓄電装置を接続可と判定し、前記可能出力が前記要求出力より小さい場合には前記第２蓄電装置を接続不可と判定することを特徴とする請求項３に記載の車両の電源システム。
5. 前記第１蓄電装置は、前記第２蓄電装置よりも出力重量密度が低くかつエネルギ重量密度が高いことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の車両の電源システム。
6. 車両の動力発生源に電力を供給する第１蓄電装置及び第２蓄電装置と、
   前記第１蓄電装置が接続された第１回路と、
   電気負荷が接続された第２回路と、
   前記第２回路と前記第２蓄電装置とを接続又は遮断する切替手段と、
   前記第１回路と前記第２回路との間で電圧を変換する電圧変換器と、
   前記第１回路又は前記第２回路に接続された外部電力供給部と、
   前記外部電力供給部から供給される電力で前記第１蓄電装置が充電されるように前記電圧変換器及び前記外部電力供給部を制御する制御装置と、を備える車両の電源システムであって、
   前記制御装置は、前記第２蓄電装置と前記第２回路とを遮断した状態で前記外部電力供給部から前記第２回路に供給される電力で前記電気負荷を駆動する遮断モード、又は前記第２蓄電装置と前記第２回路とを接続した状態で前記外部電力供給部から前記第２回路に供給される電力で前記第２蓄電装置を充電する接続モードの下で前記第１蓄電装置を充電することを特徴とする車両の電源システム。

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