JP6624084B2

JP6624084B2 - 電動車両

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Publication number: JP6624084B2
Application number: JP2017003414A
Authority: JP
Inventors: 真士市川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-01-12
Filing date: 2017-01-12
Publication date: 2019-12-25
Anticipated expiration: 2037-01-12
Also published as: US10967748B2; CN108312862A; CN108312862B; JP2018113799A; US20180198173A1

Description

本開示は、電動車両に関し、特に、当該電動車両に搭載される電池の温度を調整する技術に関する。

特開２０１４−６６５４２号公報（特許文献１）には、走行用の電力を蓄える電池を備えた電動車両が開示されている。この電動車両は、自車と同じ環境（位置）にある複数の他車から取得された温度情報を用いて、自車の電池の温度変化を推定する。

特開２０１４−６６５４２号公報

一般的に、電池は、電池の温度に応じて入出力性能（受入可能電力および出力可能電力）が低下したり劣化し易くなったりする特性を有する。そのため、電池の入出力性能あるいは劣化を抑制するためには、電池の温度変化を精度よく推定し、電池の温度が適正範囲から逸脱することが予測される場合には電池の温度を調整（冷却あるいは昇温）することが望ましい。

特許文献１に開示された電動車両においては、自車と同じ環境にある他車の温度情報を用いて、自車の電池の温度変化を推定する。しかしながら、電池の温度は、環境だけでなく、電池の搭載構造（断熱構造）、制御履歴（発熱履歴）などによっても変化し得る。そのため、他車と自車とが同じ環境であったとしても、自車の電池温度と他車の電池温度との間に差が生じる場合がある。このような場合には、特許文献１に開示された温度推定手法では自車の電池温度が適切に推定されず、その結果、電池の温度を適切に調整することができなくなることが懸念される。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、車両外部のサーバと通信可能に構成された電動車両において、電池の温度調整を適切に行なうことである。

本開示による電動車両は、走行用の電力を蓄える電池と、電池の温度を検出する検出装置と、複数の車両の情報を集約可能に構成されたサーバと通信可能に構成された通信装置と、電池の温度を調整可能に構成された温調装置と、温調装置を制御可能に構成された制御装置とを備える。制御装置は、検出装置によって検出された電池温度と、サーバに集約された電動車両の周辺エリアの環境温度とを用いて判定された電池の温調の要否結果に従って、温調装置の動作態様を選択的に切り替える。

上記構成によれば、電動車両（以下「自車」ともいう）内で検出された電池温度とサーバに集約された環境温度との双方を用いて、温調装置の動作態様が選択的に切り替えられる。そのため、自車内で検出された電池温度およびサーバに集約された環境温度の双方を考慮しながら温調装置の動作態様を適宜選択して電池の温度調整を行なうことができる。その結果、車両外部のサーバと通信可能に構成された電動車両において、電池の温度調整を適切に行なうことができる。

ある実施の形態においては、制御装置は、検出装置によって検出された電池温度を用いて電池の温調が必要であると判定される場合、第１モードで温調装置を動作させる。サーバに集約された環境温度を用いて電池の温調が必要であると判定される場合、第１モードとは温調装置の動作態様が異なる第２モードで温調装置を動作させる。

上述したように、電池の温度は、環境温度だけでなく、自車における電池の搭載構造（断熱構造）、制御履歴（発熱履歴）などによっても変化し得る。そのため、自車内で検出された電池温度を用いて電池の温調が必要であると判定される場合と、サーバに集約された環境温度を用いて電池の温調が必要であると判定される場合とで、温調装置に要求される温調能力が異なることが想定される。

この点に鑑み、上記構成においては、自車内で検出された電池温度を用いて電池の温調が必要であると判定される場合には第１モードで温調装置を動作させ、サーバに集約された環境温度を用いて電池の温調が必要であると判定される場合には第１モードとは温調装置の動作態様が異なる第２モードで温調装置を動作させる。これにより、温調装置に要求される温調能力に応じて温調装置の動作態様を適切に切り替えることができる。

ある実施の形態においては、温調装置は、電池の電力を用いて電池を昇温可能に構成された昇温装置を含む。制御装置は、検出装置によって検出された電池温度を用いて電池の昇温が必要であると判定される場合、電池の目標温度を第１温度とする第１モードで昇温装置を動作させる。制御装置は、サーバに集約された環境温度を用いて電池の昇温が必要であると判定される場合、電池の目標温度を第１温度よりも低い第２温度とする第２モードで昇温装置を動作させる。

この際、制御装置は、電動車両の現在位置において検出された電池温度が所定値未満に低下した履歴がある場合に第１モードを選択し、電動車両の現在位置の周辺エリアの環境温度が所定値未満に低下した履歴がある場合に第２モードを選択することができる。

上記構成によれば、サーバに集約された環境温度を用いて電池の昇温が必要であると判定される場合、電池の目標温度が第１温度よりも低い第２温度に設定される。このように目標温度を下げることで、電池の昇温に要する電力が抑えられるため、昇温を長期間継続することが可能になる。そのため、たとえば自車が普段とは異なる極低温地域で放置されたとしても、電池の凍結を長期間に亘って防止することができる。そのため、次にユーザが自車に乗車する際に、電池の凍結によって電池が使用できなくなる状況を回避することができる。

ある実施の形態においては、温調装置は、電池を冷却可能に構成された冷却装置を含む。制御装置は、電池を外部電力で充電する外部充電を実行する際に、検出装置によって検出された電池温度およびサーバに集約された環境温度の少なくとも一方を用いて電池の冷却が必要であると判定される場合、外部充電を実行する前に冷却装置を作動させて電池を冷却する充電前冷却制御を実行する。制御装置は、外部充電を実行する際に、検出装置によって検出された電池温度およびサーバに集約された環境温度の双方を用いて電池の冷却が必要でないと判定される場合、充電前冷却制御を実行しない。

この際、制御装置は、外部充電を実行する際に検出された電池温度が所定値以上である場合、電池の冷却が必要であると判定し、電動車両の現在位置の周辺エリアの環境温度が所定値以上に上昇した履歴がある場合に電池の冷却が必要であると判定することができる。

上位構成によれば、自車内で検出された電池温度およびサーバに集約された環境温度の少なくとも一方を用いて電池の冷却が必要であると判定される場合、充電前冷却制御が実行される。そのため、外部充電に伴う発熱によって電池が高温状態になる前に電池の温度を予め下げておくことができる。その結果、電池が高温状態で放置されることが回避されるため、電池の劣化が抑制される。

車両制御システムの全体構成の一例を模式的に示す図である。自車およびクラウドサーバの構成の一例を詳細に示す図である。制御装置の処理手順の一例を示すフローチャート（その１）である。通常昇温モードおよび極低温モード（第１極低温モードおよび第２極低温モード）における開始温度Ｔｓｔ、目標温度Ｔｔａｇ、ヒータ作動持続時間の一例を示す図である。制御装置の処理手順の一例を示すフローチャート（その２）である。

以下、本開示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り返さない。

図１は、本実施の形態による車両制御システム１の全体構成の一例を模式的に示す図である。車両制御システム１は、複数の車両１０と、クラウドサーバ３０とを含む。

車両１０の各々は、クラウドサーバ３０との間で無線通信可能に構成される、いわゆるコネクティッド車両である。車両１０の各々は、車両１０が有する情報を所定周期（たとえば数秒程度毎）でクラウドサーバ３０に送信している。

各車両１０がクラウドサーバ３０に送信する情報には、たとえば、車両１０の現在位置、アクセルペダル操作量、プレーキペダル操作量、走行負荷（走行パワーなど）、周辺の環境温度（大気温）など、車両１０の走行、環境、制御などに関するさまざまな情報が含まれる。

クラウドサーバ３０は、各車両１０から受信した情報およびその情報を受信した時刻を、各車両１０毎に層別して蓄積する。クラウドサーバ３０は、各車両１０からの要求に応じて、車両１０から要求されたデータをその車両１０に送信可能に構成される。

以下では、車両１０のうち、本開示による制御を実行する車両を「自車１１」とも記載し、自車１１以外の車両１０を「他車１２」とも記載する。本実施の形態において、自車１１は、駆動力源としてモータジェネレータとエンジンとを備えるハイブリッッド車両である。なお、自車１１は、走行用の電力を蓄える電池を備える電動車両であれば、ハイブリッッド車両であることに限定されず、たとえば、エンジンを備えない電気自動車あるいは燃料電池自動車であってもよい。

他車１２は、クラウドサーバ３０との間で無線通信可能に構成されるコネクティッド車両であれば特に車両タイプは限定されず、たとえば、ハイブリッッド車両であってもよいし、駆動力源としてモータを備える電気自動車あるいは燃料電池自動車であってもよいし、駆動力源としてエンジンを備える従来の車両（エンジン車両）であってもよい。

図２は、自車１１およびクラウドサーバ３０の構成の一例をより詳細に示す図である。図２に示す例では、自車１１は、いわゆるプラグインハイブリッッド車両である。具体的には、自車１１は、インレット１３と、充電器１４と、駆動用電池１５と、駆動装置１６と、通信装置１７と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）装置１８と、制御装置１９と、補機用電池７０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ７１と、ヒータ７２と、冷却ファン７３と、ＧＰＳ（Global Positioning System）モジュール１００とを含む。クラウドサーバ３０は、通信装置３１と、管理装置３２と、データベース（記憶装置）３３とを備える。

インレット１３は、車両外部の給電設備４１のコネクタ４２と接続可能に構成される。給電設備４１は、図示しない系統電源に接続され、系統電源の電力をコネクタ４２に接続された車両１０に供給可能に構成される。

駆動用電池１５は、自車１１の走行用の電力を蓄える二次電池である。駆動用電池１５は、たとえばニッケル水素電池やリチウムイオン電池等である。駆動用電池１５には、監視ユニット１５Ａが設けられる。監視ユニット１５Ａは、駆動用電池１５の電圧、電流、温度を検出し、検出結果を制御装置１９に出力する。

充電器１４は、インレット１３と駆動用電池１５との間に設けられ、給電設備４１から入力される外部電力を駆動用電池１５に充電可能な電力に変換し、変換された電力を駆動用電池１５へ出力する。以下、外部電力を用いた駆動用電池１５の充電を「外部充電」ともいう。

駆動装置１６は、自車１１の駆動力を発生する。駆動装置１６は、エンジン１６Ａと、第１ＭＧ（Motor Generator）１６Ｂと、第２ＭＧ１６Ｃと、動力分割装置１６Ｄと、ＰＣＵ（Power Control Unit）１６Ｅとを含む。

エンジン１６Ａは、たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン１６Ａは、制御装置１９からの制御信号により制御される。なお、本実施の形態においては、エンジン１６Ａの出力は発電用および駆動用の双方に用いられるが、エンジンの用途は、発電用および駆動用の双方であることに限定されず、発電用のみであってもよいし、駆動用のみであってもよい。

自車１１は、さらに、燃料タンク５０、給油口５１を備える。給油口５１は、給油スタンドの給油設備６０と接続可能に構成される。燃料タンク５０は、給油口５１から供給される燃料（ガソリンあるいは軽油など）を蓄える。エンジン１６Ａは、燃料タンク５０から供給される燃料を用いて動力を発生する。

エンジン１６Ａが発生する動力は、動力分割装置１６Ｄによって、駆動輪へ伝達される経路と、第１ＭＧ１６Ｂへ伝達される経路とに分割される。

第１ＭＧ１６Ｂおよび第２ＭＧ１６Ｃは、ＰＣＵ１６Ｅによって駆動される三相交流回転電機である。第１ＭＧ１６Ｂは、動力分割装置１６Ｄによって分割されたエンジン１６Ａの動力を用いて発電する。第２ＭＧ１６Ｃは、図示しない駆動輪に連結され、駆動用電池１５に蓄えられた電力および第１ＭＧ１６Ｂにより発電された電力の少なくとも一方を用いて自車１１の駆動力を発生する。また、第２ＭＧ１６Ｃは、アクセルオフ状態（ユーザがアクセルペダルを踏んでいない状態）での惰性走行中において、駆動輪から伝達される自車１１の運動エネルギを用いて回生発電する。第２ＭＧ１６Ｃが発電した回生電力は駆動用電池１５に回収される。

動力分割装置１６Ｄは、エンジン１６Ａ、第１ＭＧ１６Ｂおよび第２ＭＧ１６Ｃ（駆動輪）を機械的に連結する、遊星歯車機構を含む。

ＰＣＵ１６Ｅは、駆動用電池１５に蓄えられた直流電力を第１ＭＧ１６Ｂおよび第２ＭＧ１６Ｃを駆動可能な交流電力に変換する。また、ＰＣＵ１６Ｅは、第１ＭＧ１６Ｂおよび第２ＭＧ１６Ｃで発電された交流電力を駆動用電池１５に充電可能な直流電力に変換する。

補機用電池７０は、自車１１に搭載される複数の補機負荷（ヒータ７２、冷却ファン７３等）を作動するための電力を蓄える。補機用電池７０は、たとえば鉛蓄電池を含んで構成される。補機用電池７０の電圧は、駆動用電池１５の電圧よりも低い。

ＤＣ／ＤＣコンバータ７１は、駆動用電池１５とＰＣＵ１６Ｅとを接続する電力線に接続され、当該電力線から供給される電圧を降圧して補機用電池７０および複数の補機負荷に供給する。

ヒータ７２および冷却ファン７３は、駆動用電池１５の温度調整を行なうための温調装置である。ヒータ７２および冷却ファン７３は、どちらも、補機用電池７０およびＤＣ／ＤＣコンバータ７１に接続される。

ヒータ７２は、補機用電池７０またはＤＣ／ＤＣコンバータ７１から供給される電力を用いてジュール熱を発生することによって駆動用電池１５を加熱する電気抵抗を含んで構成される。ヒータ７２の発熱量（通電量）は、制御装置１９によって制御される。

冷却ファン７３は、補機用電池７０またはＤＣ／ＤＣコンバータ７１から供給される電力を用いて作動するモータと、モータの回転軸に接続されたファンとを含んで構成される。冷却ファン７３が作動すると、冷却ファン７３は車室内の空気を吸入し、吸入された空気を駆動用電池１５に送風する。これにより、駆動用電池１５が冷却される。却ファン７３の送風量（回転速度）は、制御装置１９によって制御される。

通信装置１７は、クラウドサーバ３０の通信装置３１との間で無線通信可能に構成される。通信装置１７は、制御装置１９と通信線で接続されており、制御装置１９から伝達された情報をクラウドサーバ３０に送信したり、クラウドサーバ３０から受信した情報を制御装置１９に伝達したりする。

ＨＭＩ装置１８は、さまざまな情報をユーザに提供したり、ユーザの操作を受け付けたりする装置である。ＨＭＩ装置１８は、室内に設けられたディスプレイ、スピーカなどを含む。

ＧＰＳモジュール１００は、衛星測位システムにおいて用いられる受信装置である。ＧＰＳモジュール１００は、受信された信号に基づいて自車１１の現在位置を算出し、算出結果を制御装置１９に出力する。なお、ＧＰＳモジュール１００は、地図データベースを備えたナビゲーション装置に組み込まれていてもよい。

さらに、図示していないが、自車１１は、車速を検出する車速センサ、自車１１の加速度を検出する加速度センサなど、自車１１の制御に必要なさまざまな物理量を検出するための複数のセンサを備える。これらの各センサは検出結果を制御装置１９に出力する。

制御装置１９は、図示しないＣＰＵおよびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報や各センサからの情報に基づいて自車１１の各機器（充電器１４、駆動装置１６、通信装置１７、ＨＭＩ装置１８、ヒータ７２、冷却ファン７３など）を制御する。

クラウドサーバ３０は、上述のように、通信装置３１と、管理装置３２と、データベース３３とを備える。

通信装置３１は、車両１０の通信装置１７との間で無線通信可能に構成される。通信装置３１は、管理装置３２と通信線で接続されており、管理装置３２から伝達された情報を車両１０に送信したり、車両１０から受信した情報を管理装置３２に伝達したりする。

管理装置３２は、図示しないＣＰＵを内蔵し、各車両１０から受信した情報をデータベース３３に記憶する。また、管理装置３２は、データベース３３に記憶された各車両１０の情報を用いてさまざまな演算を行なう。

＜駆動用電池の昇温制御＞
自車１１が低温環境下で放置されると、駆動用電池１５の温度が低下し、駆動用電池１５の入出力性能（受入可能電力および出力可能電力）が低下し得る。このような状態では、ユーザが自車１１を走行させようとしても、十分な電力を駆動用電池１５から第２ＭＧ１６Ｃに供給することができず、第２ＭＧ１６Ｃを用いたＥＶ走行の性能が低下することが懸念される。

上記の点に鑑み、本実施の形態による制御装置１９は、自車１１の車両システムの停止中において、所定周期（たとえば数時間）毎に自動的に起動して駆動用電池１５の温度を監視するように構成されている。そして、制御装置１９は、駆動用電池１５の温度が所定の開始温度Ｔｓｔよりも低いことが検出された場合、駆動用電池１５の温度が所定の目標温度Ｔｔａｇ（Ｔｔａｇ＞Ｔｓｔ）に回復するまで、ヒータ７２を作動させる。これにより、駆動用電池１５がヒータ７２で加熱され、駆動用電池１５の温度の過剰な低下が抑制される。

車両システムの停止中においては、エンジン１６Ａが停止され第１ＭＧ１６Ｂによる発電ができないため、ヒータ７２へ供給可能な電力は、補機用電池７０および駆動用電池１５に残存する電力に限られる。そのため、車両システムの停止中のヒータ７２の動作態様をどのように設定するか（上述の開始温度Ｔｓｔおよび目標温度Ｔｔａｇをどのように設定するか）は、次にユーザが自車１１に乗車する際の駆動用電池１５の入出力性能に大きく影響する。

具体的には、たとえば開始温度Ｔｓｔおよび目標温度Ｔｔａｇを適正温度（駆動用電池１５の入出力性能を十分に確保可能な温度）に近いレベルに設定すると、駆動用電池１５の温度を適正温度に近いレベルに維持することができるが、その分、ヒータ７２の消費電力が大きくなりヒータ７２の作動可能時間が短くなってしまう。そのため、自車１１の放置期間が短い場合には駆動用電池１５の入出力性能を十分に確保できるが、自車１１の放置期間が長いとヒータ７２への電力供給が途絶して駆動用電池１５の昇温ができなくなるため、駆動用電池１５の入出力性能を十分に確保できなくなることが懸念される。

一方、開始温度Ｔｓｔおよび目標温度Ｔｔａｇを適正温度よりもかなり低い温度に設定すると、ヒータ７２の消費電力が小さくなりヒータ７２の作動可能時間を長時間確保することができるが、その分、駆動用電池１５の温度が適正温度よりもかなり低い温度にしか維持することができない。そのため、自車１１の放置期間が長い場合であっても駆動用電池１５が凍結しない程度に駆動用電池１５を昇温し続けることができるが、駆動用電池１５の入出力性能を十分には確保できなくなることが懸念される。

上記の点に鑑み、本実施の形態による自車１１の制御装置１９は、システム停止中における駆動用電池１５の昇温要否を判定するにあたり、自車１１の周辺エリアで自車１１内で検出された駆動用電池１５の温度履歴（以下「スタンドアローン情報」ともいう）と、クラウドサーバ３０に集約された自車１１の周辺エリアの環境温度データ（以下「サーバ情報」ともいう）との双方を利用する。具体的には、自車１１の制御装置１９は、スタンドアローン情報を用いてシステム停止中における駆動用電池１５の昇温要否を判定するとともに、サーバ情報を用いてシステム停止中における駆動用電池１５の昇温要否を判定する。そして、自車１１の制御装置１９は、上記２つの判定結果に従ってシステム停止中における駆動用電池の昇温制御モードを選択することによって、システム停止中におけるヒータ７２の動作態様を選択的に切り替える。

図３は、本実施の形態による自車１１の制御装置１９がシステム停止中における駆動用電池の昇温制御モードを選択する際に行なう処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、制御装置１９の作動中に所定周期で繰り返し実行される。なお、図３には、自車１１の制御装置１９の処理に加えて、クラウドサーバ３０（管理装置３２）が行なう処理についても併せて示される。

自車１１の制御装置１９は、環境温度データ要求信号をクラウドサーバ３０に送信する（ステップＳ１０）。環境温度データ要求信号とは、クラウドサーバ３０に対して、自車１１の現在位置の周辺エリアの環境温度データ（環境温度履歴あるいは環境温度に相関関係を有する情報の履歴）を自車１１に送信するように要求する信号である。環境温度データ要求信号には、自車１１を特定するための車両識別情報、自車１１の現在位置などが含まれる。

クラウドサーバ３０は、自車１１から環境温度データ要求信号を受信すると、環境温度データ要求信号に含まれる自車１１の現在位置の周辺エリアの環境温度データを、データベース３３から抽出して集約する（ステップＳ１００）。クラウドサーバ３０が集約する環境温度データには、自車１１の現在位置の周辺エリアにあった複数の車両１０から受信した環境温度の履歴情報が含まれていてもよいし、インターネットなどのネットワークから取得された自車１１の現在位置の周辺エリアの環境温度の履歴情報が含まれていてもよい。

そして、クラウドサーバ３０は、集約された環境温度データを自車１１に送信する（ステップＳ１０２）。

自車１１の制御装置１９は、クラウドサーバ３０からの環境温度データを受信する（ステップＳ１２）。

自車１１の制御装置１９は、ステップＳ１２において受信した環境温度データ（サーバ情報）を用いて、自車１１の現在位置の周辺エリアが極低温地域であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。この判定は、システム停止中における駆動用電池１５の昇温要否をサーバ情報を用いて判定する処理である。たとえば、自車１１の制御装置１９は、クラウドサーバ３０から受信した環境温度データ中に所定値未満のものが含まれている場合に、極低温地域である（駆動用電池１５の昇温が必要である）と判定する。

ステップＳ１４において極低温地域であると判定されない場合（ステップＳ１４においてＮＯ）、自車１１の制御装置１９は、自車１１の周辺エリアで自車１１内の監視ユニット１５Ａで検出された駆動用電池１５の温度履歴（スタンドアローン情報）を用いて、極低温履歴があるか否かを判定する（ステップＳ１６）。この判定は、システム停止中における駆動用電池１５の昇温要否をスタンドアローン情報を用いて判定する処理である。たとえば、自車１１の制御装置１９は、自車１１の周辺エリアで自車１１内の監視ユニット１５Ａで検出された駆動用電池１５の温度履歴中に所定値未満のものが含まれている場合に、極低温履歴がある（駆動用電池１５の昇温が必要である）と判定する。

ステップＳ１６において極低温履歴があると判定されない場合（ステップＳ１６にてＮＯ）、自車１１の制御装置１９は、システム停止中における駆動用電池の昇温制御モードとして「通常昇温モード」を選択する（ステップＳ１８）。これにより、システム停止中において、通常昇温モード（後述の図４参照）で駆動用電池が昇温されることになる。

ステップＳ１６において極低温履歴があると判定された場合（ステップＳ１６にてＹＥＳ）、自車１１の制御装置１９は、システム停止中における駆動用電池の昇温制御モードとして「第１極低温モード」を選択する（ステップＳ２０）。これにより、システム停止中において、第１極低温モード（後述の図４参照）で駆動用電池１５が昇温されることになる。

ステップＳ１４において極低温地域であると判定された場合（ステップＳ１４にてＹＥＳ）、自車１１の制御装置１９は、システム停止中における駆動用電池の昇温制御モードとして「第２極低温モード」を選択する（ステップＳ２２）。これにより、システム停止中において、第２極低温モード（後述の図４参照）で駆動用電池１５が昇温されることになる。

図４は、上述の通常昇温モードおよび極低温モード（第１極低温モードおよび第２極低温モード）における開始温度Ｔｓｔ、目標温度Ｔｔａｇ、ヒータ作動持続時間の一例を示す図である。

図４に示すように、通常昇温モードにおいては、開始温度Ｔｓｔが初期値Ｔｓｔ０に設定され、目標温度Ｔｔａｇが初期値Ｔｔａｇ０（Ｔｔａｇ０＞Ｔｓｔ０）に設定される。すなわち、通常昇温モードが選択されている場合においては、システム停止中において、駆動用電池１５の温度が開始温度Ｔｓｔ０未満になるとヒータ７２が作動され、駆動用電池１５の温度が目標温度Ｔｔａｇ０に回復するとヒータ７２が停止される。

第１極低温モードにおいては、開始温度Ｔｓｔが初期値Ｔｓｔ０よりも低い所定値Ｔｓｔ１に設定され、目標温度Ｔｔａｇが初期値Ｔｔａｇ０よりも低い所定値Ｔｔａｇ１に設定される。第２極低温モードにおいては、開始温度Ｔｓｔが所定値Ｔｓｔ１よりも低い所定値Ｔｓｔ２に設定され、目標温度Ｔｔａｇが所定値Ｔｔａｇ１よりも低い所定値Ｔｔａｇ２に設定される。

上記の設定により、極低温モード（第１極低温モードまたは第２極低温モード）選択時の駆動用電池１５の温度は通常昇温モード選択時よりも低い値に維持されるが、その分、極低温モード選択時のヒータ作動持続時間Ｈ１，Ｈ２は、通常昇温モード選択時のヒータ作動持続時間Ｈ０よりも長くなる。また。第２極低温モード選択時の駆動用電池１５の温度は第１極低温モード選択時よりも低い値に維持されるが、その分、第２極低温モード選択時のヒータ作動持続時間Ｈ２は、第１極低温モード選択時のヒータ作動持続時間Ｈ１よりも長くなる。

自車１１の制御装置１９は、サーバ情報を用いて自車１１の現在位置の周辺エリアが極低温地域である（駆動用電池１５の昇温が必要である）と判定された場合、システム停止中に駆動用電池１５の温度が極低温となる可能性が高いと判定し、第２極低温モードを選択する。第２極低温モードにおいては、駆動用電池１５の目標温度Ｔｔａｇ２は他のモードよりも低いが、その分、ヒータ作動持続時間Ｈ２を最も長く確保することができる。そのため、たとえば自車１１が普段とは異なる極低温地域で放置されたとしても、駆動用電池１５の凍結を長期間に亘って防止することができる。その結果、次にユーザが自車１１に乗車する際に、駆動用電池１５の凍結によって駆動用電池１５が使用できなくなる状況を回避することができる。

サーバ情報を用いて極低温地域であるとは判定されていない場合であっても、スタンドアローン情報を用いて極低温履歴がある（駆動用電池１５の昇温が必要である）と判定された場合には、システム停止中に駆動用電池１５の温度が極低温となる可能性があることに鑑み、自車１１の制御装置１９は、第１極低温モードを選択する。第１極低温モードの目標温度Ｔｔａｇ１は第２極低温モードの目標温度Ｔｔａｇ２よりも高いため、第１極低温モードのヒータ作動持続時間Ｈ１は第２極低温モードのヒータ作動持続時間Ｈ２よりも短くなるが、その分、駆動用電池１５の温度をより高い値に維持することができる。その結果、たとえばユーザが自車１１を自宅からの通勤に使用するような場合（次にユーザが自車１１に乗車するまでの期間が短い場合）において、駆動用電池１５の入出力性能（ＥＶ走行性能）を十分に確保することができる。

以上のように、本実施の形態による自車１１の制御装置１９は、システム停止中における駆動用電池１５の昇温要否を、スタンドアローン情報を用いて判定するとともに、サーバ情報を用いて判定する。そのため、スタンドアローン情報とサーバ情報とのどちらか一方のみを用いる場合に比べて、駆動用電池１５の昇温要否をより的確に判定することができる。そして、自車１１の制御装置１９は、上記２つの判定結果に従ってシステム停止中における駆動用電池の昇温制御モードを選択することによって、システム停止中におけるヒータ７２の動作態様を選択的に切り替える。これにより、スタンドアローン情報およびサーバ情報の双方を考慮しながらヒータ７２の動作態様を適宜選択して駆動用電池１５を昇温することができる。その結果、駆動用電池１５の昇温を適切に行なうことができる。

特に、上述の実施の形態による自車１１の制御装置１９は、サーバ情報を用いて駆動用電池１５の昇温が必要である判定された場合には、システム停止中に駆動用電池１５の温度が極低温となる可能性が高いと判定し、第１極低温モードよりも目標温度は低いがヒータ作動持続時間は長い第２極低温モードを選択する。そのため、たとえば自車１１が普段とは異なる極低温地域で放置されたとしても、駆動用電池１５の凍結を長期間に亘って防止することができる。その結果、次にユーザが自車１１に乗車する際に、駆動用電池１５の凍結によって駆動用電池１５が使用できなくなる状況を回避することができる。

一方、サーバ情報を用いて昇温が必要であるとは判定されていない場合であっても、スタンドアローン情報を用いて昇温が必要であると判定された場合には、システム停止中に駆動用電池１５の温度が極低温となる可能性があることに鑑み、上述の実施の形態による自車１１の制御装置１９は、第２極低温モードよりもヒータ作動持続時間は短いが目標温度は高い第１極低温モードを選択する。その結果、たとえばユーザが自車１１を自宅からの通勤に使用するような場合においても、十分なＥＶ走行性能を確保することができる。

＜駆動用電池の充電前冷却制御＞
たとえば自車１１のユーザが外出先から帰宅した際に、外出時の運転によって駆動用電池１５が高温状態になっている場合がある。このような状態で外部充電を実行すると、充電に伴う発熱によって駆動用電池１５が高温状態で放置されることになり、駆動用電池１５の劣化が進行し得る。特に、駆動用電池１５が高温状態で、かつ外部充電によって駆動用電池１５のＳＯＣ（State Of Charge）が高い状態になると、駆動用電池１５の劣化がより早期に進行することが懸念される。

上記の点に鑑み、本実施の形態による自車１１の制御装置１９は、外部充電前における駆動用電池１５の冷却要否を判定し、駆動用電池１５の冷却が必要であると判定された場合には、外部充電の実行前に冷却ファン７３を作動することによって駆動用電池１５を冷却する「充電前冷却制御」を実行する。

自車１１の制御装置１９は、外部充電前における駆動用電池１５の冷却要否を判定するにあたり、駆動用電池１５の昇温要否を判定する際と同様、自車１１の周辺エリアで自車１１内で検出された駆動用電池１５の温度履歴（スタンドアローン情報）と、クラウドサーバ３０に集約された自車１１の周辺エリアの環境温度データ（サーバ情報）との双方を利用する。

具体的には、自車１１の制御装置１９は、スタンドアローン情報を用いて外部充電前における駆動用電池１５の冷却要否を判定するとともに、サーバ情報を用いて外部充電前における駆動用電池１５の冷却要否を判定する。そして、自車１１の制御装置１９は、上記２つの判定結果に従って、充電前冷却制御を実行するか否かを決定する。

図５は、本実施の形態による自車１１の制御装置１９が充電前冷却制御を実行するか否かを決定する際に行なう処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、図５に示したステップのうち、前述の図３に示したステップと同じ番号を付しているステップについては、既に説明したため詳細な説明はここでは繰り返さない。

自車１１の制御装置１９は、外部充電が要求されているか否かを判定する（ステップＳ３０）。たとえば、自車１１の制御装置１９は、給電設備４１のコネクタ４２がインレット１３に接続された状態でユーザが給電設備４１に対して外部充電を開始するための操作を行なった場合に、外部充電が要求されていると判定する。

ステップＳ３０において外部充電が要求されてると判定されない場合（ステップＳ３０においてＮＯ）、自車１１の制御装置１９は、以降の処理をスキップしてリターンへと処理を移す。

ステップＳ３０において外部充電が要求されいると判定された場合（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、自車１１の制御装置１９は、ステップＳ１２において受信した環境温度データ（サーバ情報）を用いて、自車１１の現在位置の周辺エリアが酷暑地域であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。この判定は、外部充電前における駆動用電池１５の冷却要否をサーバ情報を用いて判定する処理である。たとえば、自車１１の制御装置１９は、クラウドサーバ３０から受信した環境温度データ中に所定値以上のものが含まれている場合に、酷暑地域である（駆動用電池１５の冷却が必要である）と判定する。

ステップＳ３２において酷暑地域であると判定されない場合（ステップＳ３２においてＮＯ）、自車１１の制御装置１９は、自車１１の周辺エリアで自車１１内の監視ユニット１５Ａで検出された駆動用電池１５の温度履歴（スタンドアローン情報）を用いて、駆動用電池１５の温度が所定値以上になった履歴があるか否かを判定する（ステップＳ３６）。この判定は、外部充電前における駆動用電池１５の冷却要否をスタンドアローン情報を用いて判定する処理である。

ステップＳ３２において酷暑地域であると判定された場合（ステップＳ３２においてＹＥＳ）、あるいはステップＳ３６において駆動用電池１５の温度が所定値以上になった履歴があると判定された場合（ステップＳ３６においてＹＥＳ）、自車１１の制御装置１９は、充電前冷却制御を実行する（ステップＳ３４）。そして、充電前冷却制御を実行した後に、自車１１の制御装置１９は、外部充電を実行する。

一方、ステップＳ３２において酷暑地域であると判定されず（ステップＳ３２においてＮＯ）、かつステップＳ３６において駆動用電池１５の温度が所定値以上になった履歴があると判定されない場合（ステップＳ３６においてＮＯ）、自車１１の制御装置１９は、充電前冷却制御を実行しない（ステップＳ３８）。すなわち、自車１１の制御装置１９は、充電前冷却制御を実行することなく、外部充電を実行する。

以上のように、本実施の形態による自車１１の制御装置１９は、外部充電前における駆動用電池１５の冷却要否を、スタンドアローン情報を用いて判定するとともに、サーバ情報を用いて判定する。そのため、スタンドアローン情報とサーバ情報とのどちらか一方のみを用いる場合に比べて、駆動用電池１５の冷却要否をより的確に判定することができる。そして、自車１１の制御装置１９は、上記２つの判定結果に従って充電前冷却制御を実行するか否かを選択することによって、冷却ファン７３の動作態様（作動／停止）を選択的に切り替える。これにより、スタンドアローン情報およびサーバ情報の双方を考慮しながら冷却ファン７３の動作態様を適宜選択して駆動用電池１５を冷却することができる。その結果、駆動用電池１５の充電前冷却を適切に行なうことができる。

＜変形例１＞
上述の図３および図５に示した駆動用電池１５の温調装置（ヒータ７２および冷却ファン７３）の動作態様の切替手法は、あくまで例示であって、これに限定されるものではない。

ヒータ７２の動作態様の切替手法については、上述の図３において、スタンドアローン情報を用いて昇温が必要であると判定された場合に第１極低温モードを選択し、サーバ情報を用いて昇温が必要である判定された場合に第２極低温モードを選択する例を示した。

しかしながら、たとえば、スタンドアローン情報およびサーバ情報のどちらか一方のみが昇温が必要であることを示す場合に第１極低温モードを選択し、スタンドアローン情報およびサーバ情報の双方が昇温が必要であることを示す場合に、極低温となる可能性が高いと判定し、第１極低温モードよりも目標温度は低いがヒータ作動持続時間は長い第２極低温モードを選択するようにしてもよい。

また、たとえば、スタンドアローン情報およびサーバ情報のどちらか一方のみが昇温が必要であることを示す場合には極低温モードを選択せずに通常昇温モードを選択し、スタンドアローン情報およびサーバ情報の双方が昇温が必要であることを示す場合に、極低温モード（第１極低温モードあるいは第２極低温モード）を選択するようにしてもよい。

冷却ファン７３の動作態様の切替手法については、上述の図５において、スタンドアローン情報およびサーバ情報の双方が充電前の冷却が必要であることを示す場合に充電前冷却制御を実行し、そうでない場合に充電前冷却制御を実行しない例を示した。

しかしながら、たとえば、スタンドアローン情報およびサーバ情報のどちらか一方のみが充電前の冷却が必要であることを示す場合においても、充電前冷却制御を実行するようにしてもよい。この際、スタンドアローン情報のみが充電前の冷却が必要であることを示す場合と、サーバ情報のみが充電前の冷却が必要であることを示す場合と、スタンドアローン情報およびサーバ情報の双方が充電前の冷却が必要であることを示す場合とで、冷却ファン７３の動作態様（動作時間、目標温度など）を異ならせるようにしてもよい。

＜変形例２＞
上述の実施の形態においては、ヒータ７２の動作態様の切替手法（図３）および冷却ファン７３の動作態様の切替手法（図５）について説明したが、必ずしも双方の切替手法を備える必要はなく、いずれか一方の切替手法を備えるものであってもよい。

＜変形例３＞
上述の図５においては、ステップＳ３４において充電前冷却制御を実行し、ステップＳ３８において充電前冷却制御を実行しない例について説明したが、ステップＳ３４において充電前冷却制御の実行可否をユーザに問合せるメッセージをＨＭＩ装置１８に表示し、ステップＳ３８において上記メッセージをＨＭＩ装置１８に表示しないようにしてもよい。この場合、自車１１の制御装置１９は、上記メッセージに対してユーザが充電前冷却制御の実行を許可した場合に外部充電制御を実行するようにすればよい。

＜変形例４＞
上述の実施の形態においては、駆動用電池１５の昇温要否を判定する処理（図３のステップＳ１４、Ｓ１６等）、駆動用電池１５の冷却要否を判定する処理（図５のステップＳ３２、Ｓ３６等）を、自車１１が実行する例を説明した。

しかしながら、これらの処理をクラウドサーバ３０が行なうようにしてもよい。たとえば、自車１１がスタンドアローン情報をクラウドサーバ３０に送信し、クラウドサーバ３０が昇温要否および冷却要否を判定し、それらの判定結果を自車１１に送信するようにしてもよい。この場合、自車１１の制御装置１９は、クラウドサーバ３０から受信した判定結果に応じて、駆動用電池１５の温調装置（ヒータ７２および冷却ファン７３）の動作態様を切り替えるようにすればよい。

上述した実施の形態およびその変形例１−４については、技術的に矛盾が生じない範囲で適宜組合せることも可能である。

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。本開示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。

１車両制御システム、１０車両、１１自車、１２他車、１３インレット、１４充電器、１５蓄電装置、１５Ａ監視ユニット、１６駆動装置、１６Ａエンジン、１６Ｂ第１ＭＧ、１６Ｃ第２ＭＧ、１６Ｄ動力分割装置、１７，３１通信装置、１８ＨＭＩ装置、１９制御装置、３０クラウドサーバ、３２管理装置、３３データベース、４１給電設備、４２コネクタ、５０燃料タンク、５１給油口、６０給油設備、７０補機用電池、７１ＤＣ／ＤＣコンバータ、７２ヒータ、７３冷却ファン、１００ＧＰＳモジュール。

Claims

電動車両であって、
走行用の電力を蓄える電池と、
前記電池の温度を検出する検出装置と、
複数の車両の情報を集約可能に構成されたサーバと通信可能に構成された通信装置と、
前記電池の温度を調整可能に構成された温調装置と、
前記温調装置を制御可能に構成された制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記検出装置によって検出された電池温度を用いて判定された前記電池の温調の要否結果と、前記サーバに集約された前記電動車両の周辺エリアの環境温度を用いて判定された前記電池の温調の要否結果とに従って、前記温調装置の動作態様を選択的に切り替える、電動車両。
前記制御装置は、
前記検出装置によって検出された電池温度を用いて前記電池の温調が必要であると判定される場合、第１モードで前記温調装置を動作させ、
前記サーバに集約された前記環境温度を用いて前記電池の温調が必要であると判定される場合、前記第１モードとは前記温調装置の動作態様が異なる第２モードで前記温調装置を動作させる、請求項１に記載の電動車両。
前記温調装置は、前記電池の電力を用いて前記電池を昇温可能に構成された昇温装置を含み、
前記制御装置は、
前記検出装置によって検出された前記電池温度を用いて前記電池の昇温が必要であると判定される場合、前記電池の目標温度を第１温度とする第１モードで前記昇温装置を動作させ、
前記サーバに集約された前記環境温度を用いて前記電池の昇温が必要であると判定される場合、前記電池の目標温度を前記第１温度よりも低い第２温度とする第２モードで前記昇温装置を動作させる、請求項１に記載の電動車両。
前記制御装置は、
前記電動車両の現在位置において検出された前記電池温度が所定値未満に低下した履歴がある場合に前記第１モードを選択し、
前記電動車両の現在位置の周辺エリアの環境温度が所定値未満に低下した履歴がある場合に前記第２モードを選択する、請求項３に記載の電動車両。
前記温調装置は、前記電池を冷却可能に構成された冷却装置を含み、
前記制御装置は、
前記電池を外部電力で充電する外部充電を実行する際に、前記検出装置によって検出された前記電池温度および前記サーバに集約された前記環境温度の少なくとも一方を用いて前記電池の冷却が必要であると判定される場合、前記外部充電を実行する前に前記冷却装置を作動させて前記電池を冷却する充電前冷却制御を実行し、
前記外部充電を実行する際に、前記検出装置によって検出された前記電池温度および前記サーバに集約された前記環境温度の双方を用いて前記電池の冷却が必要でないと判定される場合、前記充電前冷却制御を実行しない、請求項１に記載の電動車両。
前記制御装置は、
前記外部充電を実行する際に検出された前記電池温度が所定値以上である場合、前記電池の冷却が必要であると判定し、
前記電動車両の現在位置の周辺エリアの環境温度が所定値以上に上昇した履歴がある場合に前記電池の冷却が必要であると判定する、請求項５に記載の電動車両。
前記制御装置は、
前記周辺エリアの環境温度に第１所定値未満である温度が含まれている場合に、前記電池の昇温が必要であると判定する判定と、前記周辺エリアの環境温度に第２所定値以上である温度が含まれている場合に、前記電池の冷却が必要であると判定する判定と、の少なくとも一方の判定を行う、請求項１に記載の電動車両。