JP4337848B2 - 電源システムおよびそれを備える車両、ならびに温度管理方法 - Google Patents

電源システムおよびそれを備える車両、ならびに温度管理方法 Download PDF

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Description

この発明は、複数の蓄電部を有する電源システムおよびそれを備える車両、ならびに温度管理方法に関し、特に負荷装置との間の授受電力への影響を抑制しつつ、化学電池を含んで構成される蓄電部の温度管理を実現する技術に関する。
近年、環境問題を考慮して、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などのように、電動機を駆動力源とする車両が注目されている。このような車両は、電動機に電力を供給したり、回生制動時に運動エネルギーを電気エネルギーに変換して蓄えたりするために、充放電可能な蓄電部を搭載している。
このような電動機を駆動力源とする車両において、加速性能や走行持続距離などの走行性能を高めるためには、蓄電部の充放電容量をより大きくすることが望ましい。蓄電部の充放電容量を大きくするための方法として、複数の蓄電部を搭載する構成が提案されている。
たとえば、特開２００３−２０９９６９号公報（特許文献１）には、高電圧車両牽引システムに所望の直流高電圧レベルを提供する電動モータ電源管理システムが開示されている。この電動モータ電源管理システムは、それぞれが電池とブースト／バック直流・直流コンバータとを有しかつ並列に接続された、少なくとも１つのインバータに直流電力を提供する複数の電源ステージと、複数の電源ステージの電池を均等に充放電させて複数の電源ステージが少なくとも１つのインバータへの電池電圧を維持するように複数の電源ステージを制御するコントローラとを備える。
一方で、化学電池を含んで構成される蓄電部は、電気化学的な作用を利用して電気エネルギーを蓄えるので、その充放電特性は温度の影響を受けやすい。一般的に、低温になるほど、化学電池の充放電性能が低下する一方、高温になるほど、化学電池の劣化を促進させるおそれがある。そのため、車両に搭載される化学電池に対しては、その温度が所定の温度範囲内に維持されるように温度管理が行なわれる。
このような化学電池の温度管理を実現する一方法として、充放電に伴うエントロピー変化を利用する方法が知られている。すなわち、化学電池では、充放電による蓄電状態の変化に伴ってエントロピーが変化し、このエントロピーの変化に由来して発熱反応または吸熱反応を生じる。特に、リチウムイオン電池などでは、このような反応熱量が比較的大きい。発熱反応および吸熱反応のいずれが生じるのかは、蓄電状態や流れる電流に応じて定まるので、蓄電状態に応じて、電池電流を適切に決定することで、蓄電部の温度管理が可能となる。
たとえば、特開平０９−０１９０７４号公報（特許文献２）には、充電時の電池温度を適性温度に保つことのできる充電制御システムが開示されている。この充電制御システムによれば、充電時の化学反応が吸熱反応である電池を充電する充電器と、電池の充電状態に応じて充電器の充電電流を制御する制御手段とを備え、当該制御手段は、放電状態、電池の温度および充電条件に基づき電池を吸熱または発熱させることによって、電池の温度が所定の温度範囲内に保持されるように充電電流を制御する。
特開２００３−２０９９６９号公報 特開平０９−０１９０７４号公報 特開平０９−０５６０１１号公報 特開平１０−３３４９５１号公報
上述の特開平０９−０１９０７４号公報（特許文献２）に開示される充電制御システムでは、その名称のとおり、充電時においてのみ蓄電部の温度管理が可能である。そのため、走行状況に応じて蓄電部の充電／放電が頻繁に切換られるような車両（たとえば、ハイブリッド車両など）においては、十分な温度管理を行なうことはできなかった。さらに、蓄電部における温度管理の実行中、すなわち充電中には、負荷（モータなど）からの電力要求を十分に満足させることができず、車両の走行性能が制約されるという問題もあった。
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、負荷装置との間の授受電力への影響を抑制しつつ、蓄電部を適切に温度管理可能な電源システムおよびそれを備える車両、ならびに温度管理方法を提供することである。
この発明のある局面によれば、この発明は、各々が充放電可能に構成された複数の蓄電部を有する電源システムである。この発明に係る電源システムは、負荷装置と電源システムとの間で電力を授受可能に構成された電力線と、複数の蓄電部と電力線との間にそれぞれ設けられ、各々が対応の蓄電部の充電／放電を制御可能に構成された複数の充放電制御部とを備える。そして、複数の蓄電部は、温度管理対象となる少なくとも１個の第１の蓄電部と、残余の第２の蓄電部とを含み、第１の蓄電部の各々は、蓄電状態に応じて、充電および放電のそれぞれに伴う熱反応が発熱反応および吸熱反応のいずれとなるかが変化する熱反応特性を有する化学電池を含んで構成される。さらに、この発明に係る電源システムは、第１の蓄電部の温度を取得する温度取得手段と、第１の蓄電部の蓄電状態を取得する蓄電状態取得手段と、温度取得手段によって取得された温度に基づいて、第１の蓄電部の各々についての昇温要求または冷却要求を生成する要求生成手段と、要求生成手段によって昇温要求または冷却要求を生成された蓄電部について、蓄電状態取得手段によって取得された蓄電状態から、熱反応特性に基づいて、当該昇温要求または当該冷却要求を満たすために、充電側および放電側のいずれの方向に電流を流すべきかを決定する電流方向決定手段と、電流方向決定手段によって決定された方向の電流が流れるように、複数の充放電制御部の各々に制御指令を与える制御指令生成手段とを備える。
この局面に従う発明によれば、複数の蓄電部のうち、少なくとも１個の第１の蓄電部が温度管理対象にされる。そして、第１の蓄電部の各々について、昇温要求または冷却要求が生成されると、熱反応特性に基づいて、当該蓄電部に対して充電側および放電側のいずれの方向に電流を流すべきかが決定される。一方、第２の蓄電部は、温度管理対象ではないので、充放電電流を比較的自由に決定できる。そのため、第２の蓄電部は、負荷装置の電力要求に応じた充放電制御を行なうことができる。よって、第１の蓄電部についての温度管理および負荷装置からの電力要求への応答を同時に実現できる。
好ましくは、この発明に係る電源システムは、当該第１の蓄電部の温度に基づいて、電流方向決定手段によって決定される充電側または放電側に流すための目標電流値を決定する目標電流値決定手段をさらに備える。
さらに好ましくは、制御指令生成手段は、当該第１の蓄電部の電流値が目標電流値決定手段によって決定される目標電流値と一致するように、当該第１の蓄電部に対応する充放電制御部に制御指令を与える。
さらに好ましくは、制御指令生成手段は、第１の蓄電部の充放電電力の総和と、負荷装置からの電力要求との差に相当する電力を供給するように、第２の蓄電部に対応する充放電制御部の各々に制御指令を与える。
また好ましくは、複数の蓄電部は、１個の第１の蓄電部と、１個の第２の蓄電部とからなり、制御指令生成手段は、目標電流値決定手段によって決定される目標電流値に相当する第１の蓄電部の充放電電力と、負荷装置からの電力要求との差に相当する電力を供給するように、第２の蓄電部に対応する充放電制御部に制御指令を与える。
好ましくは、目標電流値決定手段は、当該第１の蓄電部に流れる電流と発熱量との対応を示す予め定められた抵抗発熱特性を参照して、目標電流値を決定する。
好ましくは、要求生成手段によって昇温要求が生成されたときに、当該第１の蓄電部に流れる電流と出力電圧との対応を示す予め定められた出力電圧特性に基づいて、当該第１の蓄電部の出力電圧を所定電圧値以上に維持するために、目標電流値決定手段によって決定される目標電流値を制限する電流値制限手段をさらに備える。
好ましくは、第１の蓄電部は、リチウムイオン電池を含んで構成される。
この発明の別の局面によれば、この発明は、上述のいずれかの電源システムと、電源システムから供給される電力を受けて駆動力を発生する駆動力発生部とを備える車両である。
この発明のさらに別の局面によれば、この発明は、各々が充放電可能に構成された複数の蓄電部を有する電源システムにおける蓄電部の温度管理方法である。そして、電源システムは、負荷装置と電源システムとの間で電力を授受可能に構成された電力線と、複数の蓄電部と電力線との間にそれぞれ設けられ、各々が対応の蓄電部の充電／放電を制御可能に構成された複数の充放電制御部とを備える。また、複数の蓄電部は、温度管理対象となる少なくとも１個の第１の蓄電部と、残余の第２の蓄電部とを含み、第１の蓄電部の各々は、蓄電状態に応じて、充電および放電のそれぞれに伴う熱反応が発熱反応および吸熱反応のいずれとなるかが変化する熱反応特性を有する化学電池を含んで構成される。さらに、この発明に係る温度管理方法は、第１の蓄電部の温度を取得する温度取得ステップと、第１の蓄電部の蓄電状態を取得する蓄電状態取得ステップと、温度取得ステップにおいて取得された温度に基づいて、第１の蓄電部の各々についての昇温要求または冷却要求を生成する要求生成ステップと、要求生成ステップにおいて昇温要求または冷却要求を生成された蓄電部について、蓄電状態取得ステップにおいて取得された蓄電状態から、熱反応特性に基づいて、当該昇温要求または当該冷却要求を満たすために、充電側および放電側のいずれの方向に電流を流すべきかを決定する電流方向決定ステップと、電流方向決定ステップによって決定された方向の電流が流れるように、複数の充放電制御部の各々に制御指令を与える制御指令生成ステップとを含む。
好ましくは、この発明に係る温度管理方法は、当該第１の蓄電部の温度に基づいて、電流方向決定ステップにおいて決定される充電側または放電側に流すための目標電流値を決定する目標電流値決定ステップをさらに含む。
さらに好ましくは、制御指令生成ステップでは、当該第１の蓄電部の電流値が目標電流値決定ステップにおいて決定される目標電流値と一致するように、当該第１の蓄電部に対応する充放電制御部に制御指令を与える。
さらに好ましくは、制御指令生成ステップでは、第１の蓄電部の充放電電力の総和と、負荷装置からの電力要求との差に相当する電力を供給するように、第２の蓄電部に対応する充放電制御部の各々に制御指令を与える。
また好ましくは、複数の蓄電部は、１個の第１の蓄電部と、１個の第２の蓄電部とからなり、制御指令生成ステップでは、目標電流値決定手段によって決定される目標電流値に相当する第１の蓄電部の充放電電力と、負荷装置からの電力要求との差に相当する電力を供給するように、第２の蓄電部に対応する充放電制御部に制御指令を与える。
好ましくは、目標電流値決定ステップでは、当該第１の蓄電部に流れる電流と発熱量との対応を示す予め定められた抵抗発熱特性を参照して、目標電流値を決定する。
好ましくは、要求生成ステップにおいて昇温要求が生成されたときに、当該第１の蓄電部に流れる電流と出力電圧との対応を示す予め定められた出力電圧特性に基づいて、当該第１の蓄電部の出力電圧を所定電圧値以上に維持するために、目標電流値決定ステップにおいて決定される目標電流値を制限する電流値制限ステップをさらに含む。
この発明によれば、負荷装置との間の授受電力への影響を抑制しつつ、蓄電部を適切に温度管理可能な電源システムおよびそれを備える車両、ならびに温度管理方法を実現できる。
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、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
図１は、本発明の実施の形態に従う電源システム１を備える車両１００の要部を示す概略構成図である。
図１を参照して、本実施の形態においては、負荷装置の一例として、車両１００の駆動力を発生するための駆動力発生部３との間で電力授受を行なう構成について例示する。そして、車両１００は、駆動力発生部３が電源システム１から供給される電力を受けて発生する駆動力を車輪（図示しない）に伝達することで走行する。
本実施の形態においては、複数の蓄電部の一例として、２つの蓄電部を有する電源システム１について説明する。電源システム１は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬを介して、駆動力発生部３との間で直流電力の授受を行なう。
駆動力発生部３は、第１インバータＩＮＶ１と、第２インバータＩＮＶ２と、第１モータジェネレータＭＧ１と、第２モータジェネレータＭＧ２とを備え、ＨＶ＿ＥＣＵ（Hybrid Vehicle Electrical Control Unit）４からのスイッチング指令ＰＷＭ１，ＰＷＭ２に応じて駆動力を発生する。
インバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２は、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬに並列接続され、それぞれ電源システム１との間で電力の授受を行なう。すなわち、インバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２は、それぞれ主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬを介して受ける直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２へ供給する。さらに、インバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２は、車両１００の回生制動時などにおいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が車両１００の運動エネルギーを受けて発電する交流電力を直流電力に変換して回生電力として電源システム１へ返還する。一例として、インバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２は、三相分のスイッチング素子を含むブリッジ回路で構成され、それぞれＨＶ＿ＥＣＵ４から受けたスイッチング指令ＰＷＭ１，ＰＷＭ２に応じて、スイッチング（回路開閉）動作を行なうことで、三相交流電力を発生する。
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、それぞれインバータＩＮＶ１，ＩＮＶ２から供給される交流電力を受けて回転駆動力を発生可能であるとともに、外部からの回転駆動力を受けて交流電力を発電可能に構成される。一例として、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、永久磁石が埋設されたロータを備える三相交流回転電機である。そして、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、それぞれ動力伝達機構６と連結され、発生した駆動力を駆動軸８によって車輪（図示しない）へ伝達する。
なお、駆動力発生部３がハイブリッド車両に適用される場合には、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、動力伝達機構６または駆動軸８を介してエンジン（図示しない）とも機械的に連結される。そして、ＨＶ＿ＥＣＵ４によって、エンジンの発生する駆動力とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の発生する駆動力とが最適な比率となるように制御が実行される。このようなハイブリッド車両に適用される場合には、一方のモータジェネレータをもっぱら電動機として機能させ、他方のモータジェネレータをもっぱら発電機として機能させるように構成することもできる。
ＨＶ＿ＥＣＵ４は、予め格納されたプログラムを実行することで、図示しない各センサから送信された信号、走行状況、アクセル開度の変化率、および格納しているマップなどに基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の目標トルクおよび目標回転数を算出する。そして、ＨＶ＿ＥＣＵ４は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の発生トルクおよび回転数がそれぞれ当該算出した目標トルクおよび目標回転数となるように、スイッチング指令ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成して駆動力発生部３へ与える。
また、ＨＶ＿ＥＣＵ４は、当該算出した目標トルクおよび目標回転数、もしくは図示しない各種センサにより検出したトルク実績値および回転数実績値に基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のそれぞれにおいて生じる逆起電圧Ｖｍ１，Ｖｍ２を取得し、当該逆起電圧Ｖｍ１，Ｖｍ２に基づいて決定される電圧要求値Ｖｈ＊を電源システム１へ出力する。すなわち、駆動力発生部３が力行動作を行なう場合には、電源システム１からモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２へ電力を供給できるように、ＨＶ＿ＥＣＵ４は、逆起電圧Ｖｍ１，Ｖｍ２より大きい電圧を電圧要求値Ｖｈ＊として決定する。一方、駆動力発生部３が回生動作を行なう場合には、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が発生する電力が電源システム１へ逆流できるように、ＨＶ＿ＥＣＵ４は、逆起電圧Ｖｍ１，Ｖｍ２より小さい電圧を電圧要求値Ｖｈ＊として決定する。
さらに、ＨＶ＿ＥＣＵ４は、上述の目標トルクと目標回転数との積、もしくはトルク実績値と回転数実績値との積に基づいて、電力要求値ＰＬ ＊を算出して電源システム１へ出力する。なお、ＨＶ＿ＥＣＵ４は、電力要求値ＰＬ ＊の符号を変化させることで、力行動作（正値）および回生動作（負値）といった駆動力発生部３における電力要求を電源システム１へ伝送する。
一方、電源システム１は、平滑コンデンサＣと、供給電流検出部１６と、供給電圧検出部１８と、第１のコンバータＣＯＮＶ１と、第２のコンバータＣＯＮＶ２と、第１の蓄電部ＢＡＴ１と、第２の蓄電部ＢＡＴ２と、電池電流検出部１０−１，１０−２と、電池電圧検出部１２−１，１２−２と、電池温度検出部１４−１，１４−２と、制御部２とを備える。
平滑コンデンサＣは、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に接続され、コンバータＣＯＮＶ１，ＣＯＮＶ２からの供給電力に含まれる変動成分（交流成分）を低減する。
供給電流検出部１６は、主正母線ＭＰＬに直列に介挿され、駆動力発生部３への供給電流Ｉｈを検出し、その検出結果を制御部２へ出力する。
供給電圧検出部１８は、主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間に接続され、駆動力発生部３への供給電圧Ｖｈを検出し、その検出結果を制御部２へ出力する。
コンバータＣＯＮＶ１，ＣＯＮＶ２は、それぞれ対応の蓄電部ＢＡＴ１，ＢＡＴ２の充電／放電を制御可能に構成される。すなわち、コンバータＣＯＮＶ１，ＣＯＮＶ２は、それぞれ対応の蓄電部ＢＡＴ１，ＢＡＴ２と主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬとの間で電圧変換動作（降圧動作／昇圧動作）を行なうことで、蓄電部ＢＡＴ１，ＢＡＴ２の充電／放電を制御する。具体的には、蓄電部ＢＡＴ１，ＢＡＴ２を充電する場合には、コンバータＣＯＮＶ１，ＣＯＮＶ２は、それぞれ主正母線ＭＰＬと主負母線ＭＮＬとの間の電圧を降圧して、充電電流を蓄電部ＢＡＴ１，ＢＡＴ２へ供給する。一方、蓄電部ＢＡＴ１，ＢＡＴ２を放電する場合には、コンバータＣＯＮＶ１，ＣＯＮＶ２は、それぞれ蓄電部ＢＡＴ１，ＢＡＴ２の電池電圧を昇圧して、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬを介して放電電流を供給する。
蓄電部ＢＡＴ１，ＢＡＴ２は、それぞれコンバータＣＯＮＶ１，ＣＯＮＶ２による充放電が可能に構成される。後述するように、本発明の実施の形態に従う電源システムでは、蓄電部ＢＡＴ１，ＢＡＴ２のうち、いずれか一方が温度管理対象となる。この温度管理対象は、予め固定しておくこともできるし、蓄電部ＢＡＴ１，ＢＡＴ２の蓄電状態（ＳＯＣ：State of Charge）や電池温度などに応じて随時切換ることもできる。
このように温度管理対象となり得る蓄電部は、蓄電状態に応じて、充電および放電のそれぞれに伴う熱反応が発熱反応および吸熱反応のいずれとなるかが変化する熱反応特性を有する化学電池を含んで構成される。このような化学電池の一例として、リチウムイオン電池が用いられる。このような化学電池の熱反応特性の詳細は後述する。
以下の説明においては、一例として、蓄電部ＢＡＴ１が温度管理対象である場合について説明する。なお、蓄電部ＢＡＴ１が固定的に温度管理対象である場合には、蓄電部ＢＡＴ２は必ずしも上述のような化学電池で構成される必要はなく、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を用いてもよい。
電池電流検出部１０−１，１０−２は、それぞれ蓄電部ＢＡＴ１，ＢＡＴ２とコンバータＣＯＮＶ１，ＣＯＮＶ２とを接続する２本の電力線の一方に介挿され、蓄電部ＢＡＴ１，ＢＡＴ２の入出力に係る電池電流Ｉｂ１，Ｉｂ２を検出し、その検出結果を制御部２へ出力する。
電池電圧検出部１２−１，１２−２は、それぞれ蓄電部ＢＡＴ１，ＢＡＴ２とコンバータＣＯＮＶ１，ＣＯＮＶ２とを接続する２本の電力線の線間に接続され、蓄電部ＢＡＴ１，ＢＡＴ２の電池電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２を検出し、その検出結果を制御部２へ出力する。
電池温度検出部１４−１，１４−２は、それぞれ蓄電部ＢＡＴ１，ＢＡＴ２を構成する電池セルなどに近接して配置され、蓄電部ＢＡＴ１，ＢＡＴ２の内部温度である電池温度Ｔｂ１，Ｔｂ２を検出し、その検出結果を制御部２へ出力する。なお、電池温度検出部１４−１，１４−２は、それぞれ蓄電部ＢＡＴ１，ＢＡＴ２を構成する複数の電池セルに対応付けて配置された複数の検出素子の検出結果に基づいて、平均化処理などにより代表値を出力するように構成されてもよい。
制御部２は、電圧要求値Ｖｈ＊および電力要求値ＰＬ ＊と、供給電流Ｉｈと、供給電圧Ｖｈと、電池電流Ｉｂ１，Ｉｂ２と、電池電圧Ｖｂ１，Ｖｂ２と、電池温度Ｔｂ１，Ｔｂ２とに基づいて、後述する制御構造に従ってそれぞれスイッチング指令ＰＷＣ１，ＰＷＣ２を生成し、コンバータＣＯＮＶ１，ＣＯＮＶ２における電圧変換動作を制御する。
特に、制御部２は、電池温度検出部１４−１から温度管理対象の蓄電部ＢＡＴ１の電池温度Ｔｂ１および蓄電状態（ＳＯＣ）を取得し、取得した電池温度Ｔｂ１に基づいて、蓄電部ＢＡＴ１の昇温要求または冷却要求を生成する。蓄電部ＢＡＴ１に昇温要求または冷却要求が発生されると、制御部２は、取得した蓄電状態から、蓄電部ＢＡＴ１の熱反応特性に基づいて、昇温要求または冷却要求を満たすために、蓄電部ＢＡＴ１について充電側および放電側のいずれの方向に電流を流すべきかを決定する。さらに、制御部２は、蓄電部ＢＡＴ１に決定した方向の電流を流すためのスイッチング指令ＰＷＣ１を生成し、コンバータＣＯＮＶ１に与える。
このように、制御部２は、電池温度Ｔｂ１に応じて、蓄電部ＢＡＴ１に流す電流の方向を切換ることで、蓄電部ＢＡＴ１の温度管理を行なう。
また、制御部２は、蓄電部ＢＡＴ１の電池温度Ｔｂ１に基づいて、温度管理を行なうために蓄電部ＢＡＴ１に流す電流の目標電流値を決定する。具体的には、制御部２は、蓄電部ＢＡＴ１に流れる電池電流Ｉｂ１と抵抗性の発熱量との対応を示す抵抗発熱特性を参照して、目標電流値を決定する。すなわち、制御部２は、電池電流に起因する抵抗性の発熱量が過大とならないように、目標電流値を決定する。
さらに、制御部２は、昇温要求が生成されたときには、蓄電部ＢＡＴ１の電池電流Ｉｂ１と蓄電部ＢＡＴ１の電池電圧Ｖｂ１との対応を示す出力電圧特性に基づいて、目標電流値を制限してもよい。すなわち、制御部２は、蓄電部ＢＡＴ１の電池電圧Ｖｂ１を所定電圧値以上に維持するために、蓄電部ＢＡＴ１からの放電電流を所定の範囲に制限する。
一方、制御部２は、蓄電部ＢＡＴ１の充放電電力と電力要求値ＰＬ ＊との差に相当する電力を供給させるためのスイッチング指令ＰＷＣ２を生成し、コンバータＣＯＮＶ２に与える。すなわち、制御部２は、昇温要求または冷却要求を満たすために電源システム１内を流れる電流の影響が電源システム１の外部（駆動力発生部３）へ波及しないように、コンバータＣＯＮＶ２および蓄電部ＢＡＴ２の充電／放電を制御する。
本発明の実施の形態においては、駆動力発生部３が「負荷装置」に相当し、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬが「電力線」に相当し、コンバータＣＯＮＶ１，ＣＯＮＶ２が「複数の充放電制御部」に相当する。また、制御部２が「温度取得手段」、「蓄電状態取得手段」、「要求生成手段」、「電流方向決定手段」、「制御指令生成手段」、「目標電流値決定手段」、および「電流値制限手段」を実現する。
図２は、本発明の実施の形態に従うコンバータＣＯＮＶ１，ＣＯＮＶ２の概略構成図である。
図２を参照して、コンバータＣＯＮＶ１は、一例として、双方型のチョッパ回路を含んで構成され、チョッパ回路４０Ａと、平滑コンデンサＣ１とからなる。
チョッパ回路４０Ａは、電力を双方向に供給することが可能である。具体的には、チョッパ回路４０Ａは、制御部２（図１）からのスイッチング指令ＰＷＣ１に応じて、蓄電部ＢＡＴ１からの放電電流を昇圧して駆動力発生部３（図１）へ供給可能であるとともに、駆動力発生部３から受けた回生電力を降圧して蓄電部ＢＡＴ１へ充電電流として供給可能である。そして、チョッパ回路４０Ａは、それぞれ正母線ＬＮ１Ａと、負母線ＬＮ１Ｃと、配線ＬＮ１Ｂと、スイッチング素子であるトランジスタＱ１Ａ，Ｑ１Ｂと、ダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂと、インダクタＬ１とを含む。
正母線ＬＮ１Ａは、その一方端がトランジスタＱ１Ａのコレクタに接続され、他方端が主正母線ＭＰＬに接続される。また、負母線ＬＮ１Ｃは、その一方端が蓄電部ＢＡＴ１の負側に接続され、他方端が主負母線ＭＮＬに接続される。
トランジスタＱ１ＡおよびＱ１Ｂは、正母線ＬＮ１Ａと負母線ＬＮ１Ｃとの間に直列に接続される。そして、トランジスタＱ１Ａのコレクタは正母線ＬＮ１Ａに接続され、トランジスタＱ１Ｂのエミッタは負母線ＬＮ１Ｃに接続される。また、各トランジスタＱ１Ａ，Ｑ１Ｂのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードＤ１Ａ，Ｄ１Ｂがそれぞれ接続されている。さらに、インダクタＬ１は、トランジスタＱ１ＡとトランジスタＱ１Ｂとの接続点に接続される。
配線ＬＮ１Ｂは、一方端が蓄電部ＢＡＴ１の正側に接続され、他方端がインダクタＬ１に接続される。
平滑コンデンサＣ１は、配線ＬＮ１Ｂと負母線ＬＮ１Ｃとの間に接続され、配線ＬＮ１Ｂと負母線ＬＮ１Ｃとの間の直流電圧に含まれる交流成分を低減する。
コンバータＣＯＮＶ２についても上述したコンバータＣＯＮＶ１と同様の構成および動作であるので、詳細な説明は繰返さない。
（化学電池の熱反応特性）
化学電池は、化学反応を利用して電気エネルギーを蓄えるので、充電／放電の進行に伴って内部部材のエントロピーが変化する。このエントロピーの変化に起因して、化学電池では発熱反応または吸熱反応が生じる。なお、多くの化学電池において、このような現象が生じ得るが、比較的その効果が大きいものとして、上述のリチウムイオン電池が挙げられる。
図３は、本発明に係る化学電池の蓄電状態（ＳＯＣ）と熱反応との対応を示す熱反応特性の一例を示す図である。
図３を参照して、本発明に係る化学電池では、蓄電状態に応じて、充電および放電のそれぞれに伴う熱反応が発熱反応および吸熱反応のいずれとなるかが変化することがわかる。図３に示す例においては、状態値Ｓ１およびＳ３において、充電／放電に伴って生じる熱反応が互いに入れ替わる。
すなわち、蓄電状態が状態値Ｓ１より小さい場合、および蓄電状態が状態値Ｓ３より大きい場合には、放電側に電流を流すことで発熱反応が生じる一方、充電側に電流を流すことで吸熱反応が生じる。また、蓄電状態が状態値Ｓ１と状態値Ｓ３との間である場合には、充電側に電流を流すことで発熱反応が生じる一方、放電側に電流を流すことで吸熱反応が生じる。
このようなエントロピー変化に係る熱反応は、蓄電状態の変化量に応じてその発熱量および吸熱量が定まる。すなわち、図３に示す熱反応特性において、実際に発生する熱量（発熱量または吸熱量）は、蓄電状態が変化した区間の積分値（面積）に相当する。そのため、発生する熱量は、電池電流の大きさとは相関が無く、実際に変化した蓄電状態の状態差に依存して定まる。このように、蓄電部の蓄電状態に応じて、正しい電流方向（充電側または放電側）を決定するだけで、蓄電部の昇温要求および冷却要求をいずれも満足させることができ、必ずしもその電流値まで決定する必要はない。
具体的には、昇温要求を満足させるためには、蓄電状態が状態値Ｓ１より小さければ、もしくは蓄電状態が状態値Ｓ３より大きければ、放電側に電流を流せばよく、また、蓄電状態が状態値Ｓ１より大きく、かつ状態値Ｓ３より小さければ、充電側に電流を流せばよい。一方で、冷却要求を満足させるためには、蓄電状態が状態値Ｓ１より小さければ、もしくは蓄電状態が状態値Ｓ３より大きければ、充電側に電流を流せばよく、また、蓄電状態が状態値Ｓ１より大きく、かつ状態値Ｓ３より小さければ、放電側に電流を流せばよい。
なお、蓄電部の蓄電状態（ＳＯＣ）を測定する方法としては、周知のさまざまな手段を用いることができるが、一例として、蓄電部が開回路状態で生じる電池電圧（開回路電圧値）から算出される暫定ＳＯＣと、電池電流の積算値から算出される補正ＳＯＣとを加算することで蓄電状態を逐次的に検出できる。
（昇温動作および冷却動作）
図４は、図３に示す熱反応特性を有する蓄電部ＢＡＴ１に対する昇温動作および冷却動作の概略について説明するための図である。なお、図４においては、蓄電部ＢＡＴ１の蓄電状態が図３における状態値Ｓ２（状態値Ｓ１＜状態値Ｓ２＜状態値Ｓ３）である場合を示する。
図４（ａ）は、蓄電部ＢＡＴ１を昇温動作させる場合を示す図である。
図４（ｂ）は、蓄電部ＢＡＴ１を冷却動作させる場合を示す図である。
図３および図４（ａ）を参照して、蓄電部ＢＡＴ１の蓄電状態が図３に示す状態値Ｓ２である場合には、蓄電部ＢＡＴ１に充電側の電流を流すことで、昇温動作を行なうことができる。そこで、図４に示すように、コンバータＣＯＮＶ１から蓄電部ＢＡＴ１に向けて電池電流Ｉｂ１が供給される。
一方、電源システム１全体としては、駆動力発生部３からの要求電力Ｌ ＊に応じた電力ＰＬを駆動力発生部３へ供給する必要がある。そのため、コンバータＣＯＮＶ２は、コンバータＣＯＮＶ１から蓄電部ＢＡＴ１へ供給される電池電流Ｉｂ１に相当する電力Ｐ１を補償しつつ、要求電力Ｌ ＊に応じた電力ＰＬが供給されるように制御される。すなわち、蓄電部ＢＡＴ２は、要求電力Ｌ ＊に電力Ｐ１を加算（負値の減算）した電力に相当する電池電流Ｉｂ２を放電することになる。
また、図３および図４（ｂ）を参照して、蓄電部ＢＡＴ１の蓄電状態が図３に示す状態値Ｓ２である場合には、蓄電部ＢＡＴ１に放電側の電流を流すことで、冷却動作を行なうことができる。そこで、図４に示すように、蓄電部ＢＡＴ１からコンバータＣＯＮＶ１に向けて電池電流Ｉｂ１が供給される。
上述したように、電源システム１全体としては、駆動力発生部３からの要求電力Ｌ ＊に応じた電力ＰＬを駆動力発生部３へ供給する必要がある。そのため、蓄電部ＢＡＴ２は、要求電力Ｌ ＊から電力Ｐ１を減算した電力に相当する電池電流Ｉｂ２を放電することになる。当然のことながら、蓄電部ＢＡＴ１から放電される電力Ｐ１が要求電力Ｌ ＊より大きければ、蓄電部ＢＡＴ２は、電力Ｐ１と要求電力Ｌ ＊との差電力で充電される。
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すコンバータＣＯＮＶ１，ＣＯＮＶ２の電流制御動作はさまざまな方法で実現可能であるが、本発明の実施の形態においては、後述するように、コンバータＣＯＮＶ１を電流制御モードで制御する一方、コンバータＣＯＮＶ２を電圧制御モードで制御する。
（目標電流値の決定）
上述したように、本発明においては、化学電池のエントロピー変化に係る熱反応を利用することで蓄電部の温度管理を実現する。しかしながら、化学電池を含んで構成される蓄電部では、エントロピー変化に係る熱反応に加えて、電池電流に起因する抵抗性の発熱も存在する。そのため、特に冷却動作時には、電池電流に起因する抵抗性の発熱量が過大とならないように、目標電流値が決定される。
図５は、蓄電部ＢＡＴ１に流れる電池電流Ｉｂ１と抵抗性の発熱量との対応を示す抵抗発熱特性の一例を示す図である。
図５を参照して、電池電流Ｉｂ１による抵抗性の発熱は、蓄電部ＢＡＴ１の分極作用などに起因する内部抵抗により生じる。この分極作用は、蓄電部ＢＡＴ１が低温であるほどその効果が大きくなるため、電池温度Ｔｂ１が小さいほど、内部抵抗は大きくなる。したがって、電池電流Ｉｂ１が大きいほど、かつ、電池温度Ｔｂ１が小さいほど、蓄電部ＢＡＴ１における抵抗性の発熱量は増大する。なお、抵抗性の発熱量は、電池電流Ｉｂ１の絶対値に依存するので、その流れる方向（充電側または放電側）には依存しない。
したがって、制御部２は、蓄電部ＢＡＴ１の電池温度Ｔｂ１に基づいて、電池電流Ｉｂ１と抵抗性の発熱量との対応を示す抵抗発熱特性を参照することで、温度管理を行なうために流される電池電流Ｉｂ１についての目標電流値が決定される。
特に、冷却動作時などにおいては、抵抗性の発熱量がエントロピー変化に係る熱反応による吸熱量を上回らないように、電池電流Ｉｂ１の目標電流値が決定される。
（制御構造）
図６は、本発明の実施の形態に従う制御部２における制御構造を示すブロック図である。
図６を参照して、本発明の実施の形態に従う制御構造は、蓄電部ＢＡＴ１，ＢＡＴ２が所望の充放電を行なうように、コンバータＣＯＮＶ１，ＣＯＮＶ２における充放電制御動作を指示するためのスイッチング指令ＰＷＣ１，ＰＷＣ２を生成する。そして、本発明の実施の形態に従う制御構造は、要求生成部５０と、蓄電状態（ＳＯＣ）算出部５２と、電流方向決定部５４と、目標電流値決定部５６と、電流値制限部５８と、選択部６０と、電流制御部ＩＣＴＲＬ１と、電圧制御部ＶＣＴＲＬ１とを含む。
要求生成部５０は、蓄電部ＢＡＴ１の電池温度Ｔｂ１に基づいて、蓄電部ＢＡＴ１における昇温要求または冷却要求の有無を判断し、その判断結果を電流方向決定部５４、電流値制限部５８および選択部６０へ出力する。具体的には、要求生成部５０は、蓄電部ＢＡＴ１の電池温度Ｔｂ１と、予め定められる温度管理値Ｔｂ１＊とを比較し、両者の間に所定のしきい値温度以上の偏差が生じていれば、昇温要求または冷却要求を生成する。
蓄電状態算出部５２は、それぞれ電池温度検出部１４−１、電池電流検出部１０−１および電池電圧検出部１２−１から取得した電池温度Ｔｂ１、電池電流Ｉｂ１および電池電圧Ｖｂ１に基づいて、蓄電部ＢＡＴ１の蓄電状態（ＳＯＣ）を算出する。一例として、蓄電状態算出部５２は、電池温度Ｔｂ１における、予め実験的に取得された蓄電状態と開回路電圧値との対応を示す開回路電圧特性に基づいて、電池電流Ｉｂ１と電池電圧Ｖｂ１とにより導出される開回路電圧値から暫定ＳＯＣを算出する。また、蓄電状態算出部５２は、電池電流Ｉｂ１の積算値から補正ＳＯＣを算出する。そして、蓄電状態算出部５２は、暫定ＳＯＣと補正ＳＯＣとを加算して、蓄電状態（ＳＯＣ）を逐次的に算出する。
電流方向決定部５４は、蓄電部ＢＡＴ１の蓄電状態と熱反応との対応を示す熱反応特性に基づいて、要求生成部５０からの昇温要求または冷却要求を満たすために、充電側および放電側のいずれの方向に電流を流すべきかを決定する。具体的には、電流方向決定部５４は、蓄電状態算出部５２から蓄電部ＢＡＴ１の蓄電状態を取得し、予め試験的に得られた熱反応特性において、取得した蓄電状態に対応する熱反応が吸熱反応および発熱反応のいずれであるかを判断する。そして、電流方向決定部５４は、その判断結果を目標電流値決定部５６へ出力する。
目標電流値決定部５６は、蓄電部ＢＡＴ１の電池温度Ｔｂ１に基づいて、電流方向決定部５４によって決定される充電／放電に伴う目標電流値Ｉｂ１＊を決定する。すなわち、目標電流値決定部５６は、エントロピー変化に係る熱反応による吸発熱量と、抵抗性の発熱量との関係に基づいて、目標電流値Ｉｂ１＊を決定する。具体的には、目標電流値決定部５６は、蓄電部ＢＡＴ１に流れる電池電流Ｉｂ１と発熱量との対応を示す予め定められた抵抗発熱特性を参照して、昇温時には所定の抵抗性の発熱量が生じるように目標電流値Ｉｂ１＊を決定し、冷却時には、抵抗性の発熱量がエントロピー変化に係る熱反応による吸熱量を超過しないように、目標電流値Ｉｂ１＊を決定する。なお、蓄電部ＢＡＴ１に対して充電側または放電側のいずれの方向に電流を流すべきかを特定するために、目標電流値決定部５６は、充電側を負値（−値）とし、放電側を正値（＋値）とするように、目標電流値Ｉｂ１＊を出力する。そして、目標電流値決定部５６は、冷却時の目標電流値Ｉｂ１＊を選択部６０へ出力する一方、昇温時の目標電流値Ｉｂ１＊を電流値制限部５８へ出力する。
電流値制限部５８は、要求生成部５０によって昇温要求が生じていると判断されたときに、蓄電部ＢＡＴ１の放電電流と蓄電部ＢＡＴ１の電池電圧Ｖｂ１との対応を示す予め定められた出力電圧特性に基づいて、目標電流値決定部５６によって決定される目標電流値Ｉｂ１＊を制限する。すなわち、昇温時には、目標電流値決定部５６は、可能な限り大きな電流を流すように目標電流値Ｉｂ１＊を決定するが、蓄電部ＢＡＴ１の放電電流が大きくなり過ぎると、内部抵抗に伴う電圧降下によって出力電圧が過剰に低下するおそれがある。そこで、電流値制限部５８は、蓄電部ＢＡＴ１の出力電圧を所定の下限値以上に維持するように、昇温時の目標電流値Ｉｂ１＊を制限する。
一般的に、蓄電部の内部抵抗は、電池温度に依存して変化する。そのため、電流値制限部５８は、電池温度毎に予め試験的に求められた複数の出力電圧特性の中から、蓄電部ＢＡＴ１の電池温度Ｔｂ１に応じた出力電圧特性を選択し、当該選択した出力電圧特定に基づいて、昇温時の目標電流値Ｉｂ１＊が所定の上限値を超過しないように制限する。電流値制限部５８は、制限後の目標電流値＃Ｉｂ１＊を選択部６０へ出力する。
選択部６０は、要求生成部５０から受けた判断結果に応じて、目標電流値決定部５６から受けた冷却時の目標電流値Ｉｂ１＊、および電流値制限部５８から受けた昇温時の目標電流値＃Ｉｂ１＊のいずれか一方を電流制御部ＩＣＴＲＬ１へ出力する。
電流制御部ＩＣＴＲＬ１は、蓄電部ＢＡＴ１の電池電流Ｉｂ１が選択部６０から出力される目標電流値と一致するように、スイッチング指令ＰＷＣ１を生成する。具体的には、電流制御部ＩＣＴＲＬ１は、減算部６２と、ＰＩ制御部６４と、変調部６６とを含む。ここで、減算部６２とＰＩ制御部６４とは、電流フィードバック制御要素を構成する。
減算部６２は、選択部６０から出力される目標電流値と、蓄電部ＢＡＴ１の電池電流Ｉｂ１との偏差を算出し、その算出した偏差をＰＩ制御部６４へ出力する。
ＰＩ制御部６４は、少なくとも比例要素（Ｐ：proportional element）および積分要素（Ｉ：integral element）を含んで構成され、減算部６２から出力される偏差に応じた制御出力を所定のゲインおよび時定数に従って出力する。
変調部６６は、図示しない発振部が発生する搬送波（キャリア波）とＰＩ制御部６４からの制御出力とを比較して、スイッチング指令ＰＷＣ１を生成する。なお、ＰＩ制御部６４から出力される制御出力は、コンバータＣＯＮＶ１のトランジスタＱ１ＡまたはＱ１Ｂ（図２）に対するデューティー比に相当する。
上述のような制御構造によって、コンバータＣＯＮＶ１は、電流制御モード（図４）で動作する。
一方、電圧制御部ＶＣＴＲＬ１は、蓄電部ＢＡＴ１の充放電電力と駆動力発生部３からの電力要求値ＰＬ ＊との差に相当する電力を供給させるために、蓄電部ＢＡＴ２に対応するコンバータＣＯＮＶ２にスイッチング指令ＰＷＣ２を与える。すなわち、電圧制御部ＶＣＴＲＬ１は、駆動力発生部３への供給電圧Ｖｈが電圧要求値Ｖｈ＊と一致するように、スイッチング指令ＰＷＣ２を生成する。ここで、供給電圧Ｖｈは、電源システム１と駆動力発生部３との間の電力授受バランスに応じて定まる。すなわち、駆動力発生部３の電力要求に比較して供給電力が小さければ、供給電圧Ｖｈは低下する。一方、駆動力発生部３の電力要求に比較して供給電力が大きければ、供給電圧Ｖｈは上昇する。したがって、供給電圧Ｖｈを電圧要求値Ｖｈ＊と一致させるように制御することは、間接的に、蓄電部ＢＡＴ１の充放電電力と駆動力発生部３からの電力要求値ＰＬ ＊との差に相当する電力を供給させることを意味する。
具体的には、電圧制御部ＶＣＴＲＬ１は、減算部７２と、ＰＩ制御部７４と、変調部７６とを含む。ここで、減算部７２とＰＩ制御部７４とは、電圧フィードバック制御要素を構成する。
減算部７２は、駆動力発生部３からの電圧要求値Ｖｈ＊と、蓄電部ＢＡＴ２の電池電圧Ｖｂ２との偏差を算出し、その算出した偏差をＰＩ制御部７４へ出力する。
ＰＩ制御部７４は、少なくとも比例要素および積分要素を含んで構成され、減算部７２から出力される偏差に応じた制御出力を所定のゲインおよび時定数に従って出力する。
変調部７６は、図示しない発振部が発生する搬送波（キャリア波）とＰＩ制御部７４からの制御出力とを比較して、スイッチング指令ＰＷＣ２を生成する。なお、ＰＩ制御部７４から出力される制御出力は、コンバータＣＯＮＶ２のトランジスタＱ２ＡまたはＱ２Ｂ（図２）に対するデューティー比に相当する。
上述のような制御構造によって、コンバータＣＯＮＶ２は、電圧制御モード（図４）で動作する。
図７は、本発明の実施の形態に従う制御部２における処理手順を示すフローチャートである。
図７を参照して、制御部２は、蓄電部ＢＡＴ１の電池温度Ｔｂ１を取得する（ステップＳ１００）。また、制御部２は、蓄電部ＢＡＴ１の蓄電状態を取得する（ステップＳ１０２）。そして、制御部２は、ステップＳ１００において取得された電池温度Ｔｂ１に基づいて、蓄電部ＢＡＴ１についての昇温要求または冷却要求を生成するか否かを判断する（ステップＳ１０４）。
昇温要求が生成された場合（ステップＳ１０４において「昇温」の場合）には、制御部２は、ステップＳ１０２において取得された蓄電部ＢＡＴ１の蓄電状態から、蓄電部ＢＡＴ１の熱反応特性に基づいて、昇温要求を満たすために充電側および放電側のいずれの方向に電流を流すべきかを決定する（ステップＳ１０６）。また、制御部２は、ステップＳ１００において取得された蓄電部ＢＡＴ１の電池温度Ｔｂ１に基づいて、蓄電部ＢＡＴ１の抵抗発熱特性を参照して、充電／放電に伴う蓄電部ＢＡＴ１についての目標電流値を決定する（ステップＳ１０８）。さらに、制御部２は、蓄電部ＢＡＴ１の出力電圧特性に基づいて、ステップＳ１０８において決定される目標電流値を制限する（ステップＳ１１０）。
そして、制御部２は、蓄電部ＢＡＴ１の電池電流Ｉｂ１がステップＳ１０６において決定された方向に流れるように、かつ、その値がステップＳ１０８またはＳ１１０において決定された目標電流値と一致するように、コンバータＣＯＮＶ１に対するスイッチング指令ＰＷＣ１を生成する（ステップＳ１１２）。
また、制御部２は、供給電圧Ｖｈを電圧要求値Ｖｈ＊と一致させるように、コンバータＣＯＮＶ２に対するスイッチング指令ＰＷＣ２を生成する（ステップＳ１１４）。そして、制御部２は、最初の処理に戻る。
冷却要求が生成された場合（ステップＳ１０４において「冷却」の場合）には、制御部２は、ステップＳ１０２において取得された蓄電部ＢＡＴ１の蓄電状態から、蓄電部ＢＡＴ１の熱反応特性に基づいて、冷却要求を満たすために充電側および放電側のいずれの方向に電流を流すべきかを決定する（ステップＳ１１６）。また、制御部２は、ステップＳ１００において取得された蓄電部ＢＡＴ１の電池温度Ｔｂ１に基づいて、蓄電部ＢＡＴ１の抵抗発熱特性を参照して、充電／放電に伴う蓄電部ＢＡＴ１についての目標電流値を決定する（ステップＳ１１８）。
そして、制御部２は、蓄電部ＢＡＴ１の電池電流Ｉｂ１がステップＳ１１６において決定された方向に流れるように、かつ、その値がステップＳ１１８において決定された目標電流値と一致するように、コンバータＣＯＮＶ１に対するスイッチング指令ＰＷＣ１を生成する（ステップＳ１２０）。
また、制御部２は、供給電圧Ｖｈを電圧要求値Ｖｈ＊と一致させるように、コンバータＣＯＮＶ２に対するスイッチング指令ＰＷＣ２を生成する（ステップＳ１１４）。そして、制御部２は、最初の処理に戻る。
昇温要求および冷却要求のいずれも生成されない場合（ステップＳ１０４においてＮＯの場合）には、制御部２は、通常の制御モードへ移行する（ステップＳ１２２）。そして、制御部２は、最初の処理に戻る。
なお、ここで言う「通常の制御モード」としては、特定の制御モードに限定されるものではないが、一例として、コンバータＣＯＮＶ１，ＣＯＮＶ２のいずれをも電圧制御モードで制御する構成や、コンバータＣＯＮＶ１，ＣＯＮＶ２のいずれをも電流制御モードで制御する構成などが好ましい。
本発明の実施の形態によれば、２つの蓄電部ＢＡＴ１，ＢＡＴ２のうち、蓄電部ＢＡＴ１が温度管理対象にされる。そして、蓄電部ＢＡＴ１について、昇温要求または冷却要求が生じていると判断されると、熱反応特性に基づいて、蓄電部ＢＡＴ１に対して充電側および放電側のいずれの方向に電流を流すべきかが決定される。一方、蓄電部ＢＡＴ２には、温度管理対象ではないので、充放電電流を比較的自由に決定できる。そのため、蓄電部ＢＡＴ２は、負荷装置の電力要求に応じた充放電制御を行なうことができる。よって、蓄電部ＢＡＴ１についての温度管理および負荷装置からの電力要求への応答を同時に実現でき、負荷装置との間の授受電力への影響を抑制しつつ、蓄電部の適切な温度管理を実現できる。
また、本発明の実施の形態によれば、蓄電部に流れる電池電流と発熱量との対応を示す抵抗発熱特性に基づいて、充電／放電に伴う目標電流値が決定される。そのため、冷却要求時には、抵抗性の発熱量がエントロピー変化に係る熱反応による吸熱量を上回らないように電池電流が決定される。さらに、昇温要求時には、蓄電部の出力電圧を所定の下限値以上に維持するように、目標電流値が制限される。これにより、冷却要求時および昇温要求時における最適な目標電流値を決定することができるため、より効率的な蓄電部の温度管理を実現できる。
（変形例１）
上述した本発明の実施の形態に従う電源システム１によれば、温度管理対象となるコンバータＣＯＮＶ１の電池電流Ｉｂ１の制御と、駆動力発生部３へ供給される電力の制御とを両立することができる。ここで、駆動力発生部３へ供給される電力は、コンバータＣＯＮＶ１およびＣＯＮＶ２から出力される電力の和に相当するので、駆動力発生部３へ供給される電力およびコンバータＣＯＮＶ２から出力される電力を制御することで、温度管理対象となるコンバータＣＯＮＶ１を流れる電力、すなわち電池電流Ｉｂ１を間接的に制御することもできる。
そこで、本発明の実施の形態の変形例１においては、温度管理対象ではないコンバータＣＯＮＶ２の電池電流Ｉｂ２を制御することで、温度管理対象となるコンバータＣＯＮＶ１の電池電流Ｉｂ１を間接的に制御する構成について説明する。
本発明の実施の形態の変形例１に従う電源システムは、制御部における制御構造を除いて、図１に示す電源システム１と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
図８は、本発明の実施の形態の変形例１において、図４と同様の昇温動作および冷却動作を実現するための概略を説明するための図である。
図８（ａ）は、蓄電部ＢＡＴ１を昇温動作させる場合を示す図である。
図８（ｂ）は、蓄電部ＢＡＴ１を冷却動作させる場合を示す図である。
図８（ａ）を参照して、蓄電部ＢＡＴ２から電力要求値ＰＬ ＊より大きな電力Ｐ２が放電されると、電力要求値ＰＬ ＊に応じた電力ＰＬが駆動力発生部３へ供給される一方、その残余の電力（電力Ｐ２−電力要求値ＰＬ ＊）が蓄電部ＢＡＴ１へ供給されることなる。そのため、蓄電部ＢＡＴ１は、当該残余の電力により充電されることになる。
一方、図８（ｂ）を参照して、蓄電部ＢＡＴ２から電力要求値ＰＬ ＊より小さな電力Ｐ２が放電されると、電力要求値ＰＬ ＊に応じた電力ＰＬを駆動力発生部３へ供給するために、その不足分の電力（電力要求値ＰＬ ＊−電力Ｐ２）を蓄電部ＢＡＴ１が分担することなる。そのため、蓄電部ＢＡＴ１は、当該不足分の電力を放電することになる。
このように、蓄電部ＢＡＴ１の目標電流値に相当する充放電電力と、駆動力発生部３からの電力要求値ＰＬ ＊との差に相当する電力を供給するように、コンバータＣＯＮＶ２を制御することで、蓄電部ＢＡＴ１の電池電流Ｉｂ１を間接的に制御できる。そこで、本発明の実施の形態の変形例１においては、コンバータＣＯＮＶ２を電流制御モードで制御する一方、コンバータＣＯＮＶ１を電圧制御モードで制御することで、蓄電部ＢＡＴ１の温度管理を実現する。
（制御構造）
図９は、本発明の実施の形態の変形例１に従う制御部２Ａにおける制御構造を示すブロック図である。
図９を参照して、本発明の実施の形態の変形例１に従う制御構造は、図６に示す本発明の実施の形態に従う制御構造において、電流制御部ＩＣＴＲＬ１および電圧制御部ＶＣＴＲＬ１に代えて、電流制御部ＩＣＴＲＬ２および電圧制御部ＶＣＴＲＬ２を配置したものである。
電流制御部ＩＣＴＲＬ２は、蓄電部ＢＡＴ１の電池電流Ｉｂ１が選択部６０から出力される目標電流値と一致するように、コンバータＣＯＮＶ２を制御するためのスイッチング指令ＰＷＣ２を生成する。
具体的には、電流制御部ＩＣＴＲＬ２は、乗算部８０と、減算部８２，８６と、除算部８４と、ＰＩ制御部７４と、変調部７６とを含む。ここで、減算部８６とＰＩ制御部７４とは、電流フィードバック制御要素を構成する。
乗算部８０は、選択部６０から出力される目標電流値と、蓄電部ＢＡＴ１の電池電圧Ｖｂ１とを乗算（掛け算）して、蓄電部ＢＡＴ１の目標電力Ｐ１＊を算出し、減算部８２へ出力する。
減算部８２は、駆動力発生部３からの電力要求値ＰＬ ＊と蓄電部ＢＡＴ１の目標電力Ｐ１＊との偏差から、蓄電部ＢＡＴ２の目標電力Ｐ２＊を算出し、除算部８４へ出力する。なお、減算部８２から出力される目標電力Ｐ２＊は、充電側で負値（−値）となり、放電側で正値（＋値）となるように出力される。
除算部８４は、減算部８２から受けた蓄電部ＢＡＴ２の目標電力Ｐ２＊を蓄電部ＢＡＴ２の電池電圧Ｖｂ２で除算（割り算）して、蓄電部ＢＡＴ２の目標電流値Ｉｂ２＊を算出し、減算部８６へ出力する。
減算部８６は、除算部８４から出力される目標電流値Ｉｂ２＊と、蓄電部ＢＡＴ２の電池電流Ｉｂ２との偏差を算出し、その算出した偏差をＰＩ制御部７４へ出力する。
ＰＩ制御部７４は、少なくとも比例要素および積分要素を含んで構成され、減算部８６から出力される偏差に応じた制御出力を所定のゲインおよび時定数に従って出力する。
変調部７６は、図示しない発振部が発生する搬送波（キャリア波）とＰＩ制御部７４からの制御出力とを比較して、スイッチング指令ＰＷＣ２を生成する。
上述のような制御構造によって、コンバータＣＯＮＶ２は、電流制御モード（図８）で動作する。
一方、電圧制御部ＶＣＴＲＬ２は、駆動力発生部３への供給電圧Ｖｈが電圧要求値Ｖｈ＊と一致するように、スイッチング指令ＰＷＣ１を生成する。具体的には、電圧制御部ＶＣＴＲＬ２は、減算部７０と、ＰＩ制御部６４と、変調部６６とを含む。ここで、減算部７０とＰＩ制御部６４とは、電圧フィードバック制御要素を構成する。
減算部７０は、駆動力発生部３からの電圧要求値Ｖｈ＊と、蓄電部ＢＡＴ２の電池電圧Ｖｂ２との偏差を算出し、その算出した偏差をＰＩ制御部６４へ出力する。ＰＩ制御部６４は、減算部７２から出力される偏差に応じた制御出力を所定のゲインおよび時定数に従って出力する。変調部７６は、図示しない発振部が発生する搬送波（キャリア波）とＰＩ制御部７４からの制御出力とを比較して、スイッチング指令ＰＷＣ１を生成する。
上述のような制御構造によって、コンバータＣＯＮＶ１は、電圧制御モード（図８）で動作する。
その他については、図６に示す本発明の実施の形態に従う制御構造と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
図１０は、本発明の実施の形態の変形例１に従う制御部２Ａにおける処理手順を示すフローチャートである。
図１０を参照して、制御部２Ａは、蓄電部ＢＡＴ１の電池温度Ｔｂ１を取得する（ステップＳ２００）。また、制御部２Ａは、蓄電部ＢＡＴ１の蓄電状態を取得する（ステップＳ２０２）。そして、制御部２Ａは、ステップＳ２００において取得された電池温度Ｔｂ１に基づいて、蓄電部ＢＡＴ１についての昇温要求または冷却要求を生成するか否かを判断する（ステップＳ２０４）。
昇温要求が生成された場合（ステップＳ２０４において「昇温」の場合）には、制御部２Ａは、ステップＳ２０２において取得された蓄電部ＢＡＴ１の蓄電状態から、蓄電部ＢＡＴ１の熱反応特性に基づいて、昇温要求を満たすために充電側および放電側のいずれの方向に電流を流すべきかを決定する（ステップＳ２０６）。また、制御部２Ａは、ステップＳ２００において取得された蓄電部ＢＡＴ１の電池温度Ｔｂ１に基づいて、蓄電部ＢＡＴ１の抵抗発熱特性を参照して、充電／放電に伴う蓄電部ＢＡＴ１についての目標電流値を決定する（ステップＳ２０８）。さらに、制御部２Ａは、蓄電部ＢＡＴ１の出力電圧特性に基づいて、ステップＳ２０８において決定される目標電流値を制限する（ステップＳ２１０）。
そして、制御部２Ａは、蓄電部ＢＡＴ１の電池電流Ｉｂ１がステップＳ２０６において決定された方向に流れるように、かつ、その値がステップＳ２０８またはＳ１１０において決定された目標電流値と一致するように、コンバータＣＯＮＶ２に対するスイッチング指令ＰＷＣ２を生成する（ステップＳ２１２）。
また、制御部２Ａは、供給電圧Ｖｈを電圧要求値Ｖｈ＊と一致させるように、コンバータＣＯＮＶ１に対するスイッチング指令ＰＷＣ１を生成する（ステップＳ２１４）。そして、制御部２Ａは、最初の処理に戻る。
冷却要求が生成された場合（ステップＳ２０４において「冷却」の場合）には、制御部２Ａは、ステップＳ２０２において取得された蓄電部ＢＡＴ１の蓄電状態から、蓄電部ＢＡＴ１の熱反応特性に基づいて、冷却要求を満たすために充電側および放電側のいずれの方向に電流を流すべきかを決定する（ステップＳ２１６）。また、制御部２Ａは、ステップＳ２００において取得された蓄電部ＢＡＴ１の電池温度Ｔｂ１に基づいて、蓄電部ＢＡＴ１の抵抗発熱特性を参照して、充電／放電に伴う蓄電部ＢＡＴ１についての目標電流値を決定する（ステップＳ２１８）。
そして、制御部２Ａは、蓄電部ＢＡＴ１の電池電流Ｉｂ１がステップＳ２１６において決定された方向に流れるように、かつ、その値がステップＳ２１８において決定された目標電流値と一致するように、コンバータＣＯＮＶ２に対するスイッチング指令ＰＷＣ２を生成する（ステップＳ２２０）。
また、制御部２Ａは、供給電圧Ｖｈを電圧要求値Ｖｈ＊と一致させるように、コンバータＣＯＮＶ１に対するスイッチング指令ＰＷＣ１を生成する（ステップＳ２１４）。そして、制御部２Ａは、最初の処理に戻る。
昇温要求および冷却要求のいずれも生成されない場合（ステップＳ２０４においてＮＯの場合）には、制御部２Ａは、通常の制御モードへ移行する（ステップＳ２２２）。そして、制御部２Ａは、最初の処理に戻る。
なお、ここで言う「通常の制御モード」としては、特定の制御モードに限定されるものではないが、一例として、コンバータＣＯＮＶ１，ＣＯＮＶ２のいずれをも電圧制御モードで制御する構成や、コンバータＣＯＮＶ１，ＣＯＮＶ２のいずれをも電流制御モードで制御する構成などが好ましい。
この発明の実施の形態の変形例１によれば、上述のこの発明の実施の形態における効果と同様の効果を得ることができる。さらに、この発明の実施の形態の変形例１によれば、温度管理対象の蓄電部ＢＡＴ１に対応するコンバータＣＯＮＶ１と共同して電力供給を行なうコンバータＣＯＮＶ２に対して、負荷装置からの電力要求に応じたスイッチング指令を生成する。そのため、上述のこの発明に実施の形態に比較して、負荷装置からの電力要求に対してより確実に応答することができる。
（変形例２）
本発明は、上述した２つの蓄電部を有する電源システム以外にも、３つ以上の蓄電部を有する電源システムについても適用できる。
図１１は、本発明の実施の形態の変形例２に従う電源システム１＃を備える車両１００＃の要部を示す概略構成図である。
図１１を参照して、車両１００＃は、図１に示す車両１００において電源システム１に代えて電源システム１＃を配置したものであり、駆動力発生部３およびＨＶ＿ＥＣＵ４については同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
電源システム１＃は、図１に示す電源システム１において、コンバータＣＯＮＶ１および対応の蓄電部ＢＡＴ１をＮ組に拡張した第１群電源部２００Ａと、コンバータＣＯＮＶ２および対応の蓄電部ＢＡＴ２をＭ組に拡張した第２群電源部２００Ｂとを含む。また、電源システム１＃は、図１に示す電源システム１と同様に、各コンバータに対応した電池電流検出部、電池電圧検出部および電池温度検出部、ならびに平滑コンデンサＣ、供給電流検出部１６、および供給電圧検出部１８（いずれも図示しない）を含む。
第１群電源部２００Ａは、コンバータＣＯＮＶ１−１〜ＣＯＮＶ１−Ｎおよび対応の蓄電部ＢＡＴ１−１〜ＢＡＴ１−Ｎを含む。また、第２群電源部２００Ｂは、コンバータＣＯＮＶ２−１〜ＣＯＮＶ２−Ｎおよび対応の蓄電部ＢＡＴ２−１〜ＢＡＴ２−Ｎを含む。
本発明の実施の形態の変形例２に従う電源システムでは、第１群電源部２００Ａおよび第２群電源部２００Ｂのうち、いずれか一方が温度管理対象となる。この温度管理対象は、予め固定しておくこともできるし、各蓄電部の蓄電状態（ＳＯＣ）や電池温度などに応じて随時切換ることもできる。さらに、第１群電源部２００Ａまたは第２群電源部２００Ｂに含まれる蓄電部の数も変更可能に構成してもよい。
以下の説明においては、一例として、第１群電源部２００Ａが温度管理対象である場合について説明する。そのため、第１群電源部２００Ａに含まれる蓄電部ＢＡＴ１−１〜ＢＡＴ１−Ｎは、蓄電状態に応じて、充電および放電のそれぞれに伴う熱反応が発熱反応および吸熱反応のいずれとなるかが変化する熱反応特性を有する化学電池（リチウムイオン電池など）を含んで構成される。なお、第１群電源部２００Ａが固定的に温度管理対象である場合には、第２群電源部２００Ｂに含まれる蓄電部ＢＡＴ２−１〜ＢＡＴ２−Ｍは必ずしも上述のような化学電池である必要はなく、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を用いてもよい。
制御部２＃は、温度管理対象である第１群電源部２００Ａに含まれる蓄電部ＢＡＴ１−１〜ＢＡＴ１−Ｎの電池温度を取得し、取得した電池温度に基づいて、蓄電部ＢＡＴ１−１〜ＢＡＴ１−Ｎの各々における昇温要求または冷却要求の有無を判断する。そして、蓄電部ＢＡＴ１−１〜ＢＡＴ１−Ｎのいずれかに昇温要求または冷却要求が発生していると判断すると、制御部２＃は、当該蓄電部の蓄電状態と熱反応との対応を示す熱反応特性に基づいて、昇温要求または冷却要求を満たすために、当該蓄電部について充電側および放電側のいずれの方向に電流を流すべきかを決定する。さらに、制御部２＃は、当該蓄電部に決定した方向の電流を流すためのスイッチング指令を生成し、対応のコンバータに与える。
このように、制御部２＃は、第１群電源部２００Ａに含まれる蓄電部ＢＡＴ１−１〜ＢＡＴ１−Ｎの電池温度に応じて、各蓄電部に流す電流の方向を切換ることで、蓄電部ＢＡＴ１−１〜ＢＡＴ１−Ｎの温度管理を行なう。
また、制御部２＃は、昇温要求または冷却要求が生じている蓄電部の電池温度に基づいて、温度管理を行なうために各蓄電部に流す電流の目標電流値を決定する。
同時に、制御部２＃は、電力要求値ＰＬ ＊に応じた電力を駆動力発生部３に供給するように、第２群電源部２００Ｂに含まれるコンバータＣＯＮＶ２−１〜２−Ｍに対するスイッチング指令ＰＷＣ２−１〜２−Ｍを生成する。すなわち、制御部２＃は、昇温要求または冷却要求を満たすために電源システム１内を流れる電流の影響が電源システム１の外部（駆動力発生部３）へ波及しないように、第２群電源部２００Ｂに含まれる蓄電部ＢＡＴ２−１〜ＢＡＴ２−Ｍの充電／放電を制御する。
その他については、上述した本発明の実施の形態と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
本発明の実施の形態の変形例２においては、駆動力発生部３が「負荷装置」に相当し、主正母線ＭＰＬおよび主負母線ＭＮＬが「電力線」に相当し、コンバータＣＯＮＶ１−１〜１−ＮおよびＣＯＮＶ２−１〜２−Ｍが「複数の充放電制御部」に相当する。また、制御部２＃が温度取得手段」、「蓄電状態取得手段」、「要求生成手段」、「電流方向決定手段」、「制御指令生成手段」、「目標電流値決定手段」、および「電流値制限手段」を実現する。
本発明の実施の形態の変形例２によれば、３個以上の蓄電部から構成される場合であっても、本発明の実施の形態における効果と同様の効果を得ることができる。これにより、負荷装置の電力要求に応じて、コンバータおよび蓄電部の数を比較的自由に設計することができる。よって、さまざまな大きさおよび種類の負荷装置に対して電力供給可能な電源システムおよびそれを備えた車両を実現できる。
なお、本発明の実施の形態およびその変形例においては、負荷装置の一例として、２つのモータジェネレータを含む駆動力発生部を用いる構成について説明したが、モータジェネレータの数は制限されない。さらに、負荷装置としては、車両の駆動力を発生する駆動力発生部に限られず、電力消費のみを行なう装置および電力消費および発電の両方が可能な装置のいずれにも適用することができる。
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、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に従う電源システムを備える車両の要部を示す概略構成図である。 本発明の実施の形態に従うコンバータの概略構成図である。 本発明に係る化学電池の蓄電状態（ＳＯＣ）と熱反応との対応を示す熱反応特性の一例を示す図である 図３に示す熱反応特性を有する蓄電部に対する昇温動作および冷却動作の概略について説明するための図である。 蓄電部に流れる電池電流と抵抗性の発熱量との対応を示す抵抗発熱特性の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に従う制御部における制御構造を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に従う制御部における処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態の変形例１において、図４と同様の昇温動作および冷却動作を実現するための概略を説明するための図である。 本発明の実施の形態の変形例１に従う制御部における制御構造を示すブロック図である。 本発明の実施の形態の変形例１に従う制御部における処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態の変形例２に従う電源システムを備える車両の要部を示す概略構成図である。
符号の説明
１，１＃ 電源システム、２，２Ａ，２＃ 制御部、３ 駆動力発生部、６ 動力伝達機構、８ 駆動軸、１０ 電池電流検出部、１２ 電池電圧検出部、１４ 電池温度検出部、１６ 供給電流検出部、１８ 供給電圧検出部、４０Ａ，４０Ｂ チョッパ回路、５０ 要求生成部、５２ 蓄電状態算出部、５４ 電流方向決定部、５６ 目標電流値決定部、５８ 電流値制限部、６０ 選択部、６２，７０，７２，８２，８６ 減算部、６４，７４ ＰＩ制御部、６６，７６ 変調部、８０ 乗算部、８４ 除算部、１００，１００＃ 車両、２００Ａ 第１群電源部、２００Ｂ 第２群電源部、ＢＡＴ１，ＢＡＴ２ 蓄電部、Ｃ，Ｃ１ 平滑コンデンサ、ＣＯＮＶ１，ＣＯＮＶ２ コンバータ、Ｄ１Ａ，Ｄ１Ｂ ダイオード、Ｉｂ１，Ｉｂ２ 電池電流、Ｉｂ１＊，Ｉｂ２＊ 目標電流値、ＩＣＴＲＬ１，ＩＣＴＲＬ２ 電流制御部、Ｉｈ 供給電流、ＩＮＶ１，ＩＮＶ２ インバータ、Ｌ１ インダクタ、ＬＮ１Ａ 正母線、ＬＮ１Ｂ 配線、ＬＮ１Ｃ 負母線、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、ＭＮＬ 主負母線、ＭＰＬ 主正母線、Ｐ１＊，Ｐ２＊ 目標電力、ＰＬ ＊ 電力要求値、ＰＷＣ１，ＰＷＣ２，ＰＷＭ１，ＰＷＭ２ スイッチング指令、Ｑ１Ａ，Ｑ１Ｂ トランジスタ、Ｔｂ１＊ 温度管理値、Ｔｂ１，Ｔｂ２ 電池温度、Ｖｂ１，Ｖｂ２ 電池電圧、ＶＣＴＲＬ１，ＶＣＴＲＬ２ 電圧制御部、Ｖｈ 供給電圧、Ｖｈ＊ 電圧要求値、Ｖｍ１，Ｖｍ２ 逆起電圧。

Claims (23)

  1. 各々が充放電可能に構成された複数の蓄電部を有する電源システムであって、
    負荷装置と前記電源システムとの間で電力を授受可能に構成された電力線と、
    前記複数の蓄電部と前記電力線との間にそれぞれ設けられ、各々が対応の前記蓄電部の充電／放電を制御可能に構成された複数の充放電制御部とを備え、
    前記複数の蓄電部は、温度管理対象となる少なくとも１個の第１の蓄電部と、残余の第２の蓄電部とを含み、
    前記第１の蓄電部の各々は、蓄電状態に応じて、充電および放電のそれぞれに伴う熱反応が発熱反応および吸熱反応のいずれとなるかが変化する熱反応特性を有する化学電池を含んで構成され、
    前記電源システムは、
    前記第１の蓄電部の温度を取得する温度取得手段と、
    前記第１の蓄電部の蓄電状態を取得する蓄電状態取得手段と、
    前記温度取得手段によって取得された温度に基づいて、前記第１の蓄電部の各々についての昇温要求または冷却要求を生成する要求生成手段と、
    前記要求生成手段によって前記昇温要求または前記冷却要求を生成された蓄電部について、前記蓄電状態取得手段によって取得された蓄電状態から、前記熱反応特性に基づいて、当該昇温要求または当該冷却要求を満たすために、充電側および放電側のいずれの方向に電流を流すべきかを決定する電流方向決定手段と、
    前記電流方向決定手段によって決定された方向の電流が流れるように、前記複数の充放電制御部の各々に制御指令を与える制御指令生成手段とを備える、電源システム。
  2. 前記電源システムは、当該第１の蓄電部の温度に基づいて、前記電流方向決定手段によって決定される充電側または放電側に流すための目標電流値を決定する目標電流値決定手段をさらに備える、請求項１に記載の電源システム。
  3. 前記制御指令生成手段は、当該第１の蓄電部の電流値が前記目標電流値決定手段によって決定される前記目標電流値と一致するように、当該第１の蓄電部に対応する前記充放電制御部に前記制御指令を与える、請求項２に記載の電源システム。
  4. 前記制御指令生成手段は、前記第１の蓄電部の充放電電力の総和と、前記負荷装置からの電力要求との差に相当する電力を供給するように、前記第２の蓄電部に対応する前記充放電制御部の各々に前記制御指令を与える、請求項３に記載の電源システム。
  5. 前記複数の蓄電部は、１個の前記第１の蓄電部と、１個の前記第２の蓄電部とからなり、
    前記制御指令生成手段は、前記目標電流値決定手段によって決定される前記目標電流値に相当する前記第１の蓄電部の充放電電力と、前記負荷装置からの電力要求との差に相当する電力を供給するように、前記第２の蓄電部に対応する前記充放電制御部に前記制御指令を与える、請求項２に記載の電源システム。
  6. 前記目標電流値決定手段は、当該第１の蓄電部に流れる電流と発熱量との対応を示す予め定められた抵抗発熱特性を参照して、前記目標電流値を決定する、請求項２〜５のいずれか１項に記載の電源システム。
  7. 前記要求生成手段によって前記昇温要求が生成されたときに、当該第１の蓄電部に流れる電流と出力電圧との対応を示す予め定められた出力電圧特性に基づいて、当該第１の蓄電部の出力電圧を所定電圧値以上に維持するために、前記目標電流値決定手段によって決定される前記目標電流値を制限する電流値制限手段をさらに備える、請求項２〜６のいずれか１項に記載の電源システム。
  8. 前記第１の蓄電部は、リチウムイオン電池を含んで構成される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電源システム。
  9. 各々が充放電可能に構成された複数の蓄電部を有する電源システムと、
    前記電源システムから供給される電力を受けて駆動力を発生する駆動力発生部とを備える車両であって、
    前記電源システムは、
    前記駆動力発生部と前記電源システムとの間で電力を授受可能に構成された電力線と、
    前記複数の蓄電部と前記電力線との間にそれぞれ設けられ、各々が対応の前記蓄電部の充電／放電を制御可能に構成された複数の充放電制御部とを備え、
    前記複数の蓄電部は、温度管理対象となる少なくとも１個の第１の蓄電部と、残余の第２の蓄電部とを含み、
    前記第１の蓄電部の各々は、蓄電状態に応じて、充電および放電のそれぞれに伴う熱反応が発熱反応および吸熱反応のいずれとなるかが変化する熱反応特性を有する化学電池を含んで構成され、
    前記電源システムは、
    前記第１の蓄電部の温度を取得する温度取得手段と、
    前記第１の蓄電部の蓄電状態を取得する蓄電状態取得手段と、
    前記温度取得手段によって取得された温度に基づいて、前記第１の蓄電部の各々についての昇温要求または冷却要求を生成する要求生成手段と、
    前記要求生成手段によって前記昇温要求または前記冷却要求を生成された蓄電部について、前記蓄電状態取得手段によって取得された蓄電状態から、前記熱反応特性に基づいて、当該昇温要求または当該冷却要求を満たすために、充電側および放電側のいずれの方向に電流を流すべきかを決定する電流方向決定手段と、
    前記電流方向決定手段によって決定された方向の電流が流れるように、前記複数の充放電制御部の各々に制御指令を与える制御指令生成手段とを備える、車両。
  10. 前記電源システムは、当該第１の蓄電部の温度に基づいて、前記電流方向決定手段によって決定される充電側または放電側に流すための目標電流値を決定する目標電流値決定手段をさらに備える、請求項９に記載の車両。
  11. 前記制御指令生成手段は、当該第１の蓄電部の電流値が前記目標電流値決定手段によって決定される前記目標電流値と一致するように、当該第１の蓄電部に対応する前記充放電制御部に前記制御指令を与える、請求項１０に記載の車両。
  12. 前記制御指令生成手段は、前記第１の蓄電部の充放電電力の総和と、前記駆動力発生部からの電力要求との差に相当する電力を供給するように、前記第２の蓄電部に対応する前記充放電制御部の各々に前記制御指令を与える、請求項１１に記載の車両。
  13. 前記複数の蓄電部は、１個の前記第１の蓄電部と、１個の前記第２の蓄電部とからなり、
    前記制御指令生成手段は、前記目標電流値決定手段によって決定される前記目標電流値に相当する前記第１の蓄電部の充放電電力と、前記駆動力発生部からの電力要求との差に相当する電力を供給するように、前記第２の蓄電部に対応する前記充放電制御部に前記制御指令を与える、請求項１０に記載の車両。
  14. 前記目標電流値決定手段は、当該第１の蓄電部に流れる電流と発熱量との対応を示す予め定められた抵抗発熱特性を参照して、前記目標電流値を決定する、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の車両。
  15. 前記要求生成手段によって前記昇温要求が生成されたときに、当該第１の蓄電部に流れる電流と出力電圧との対応を示す予め定められた出力電圧特性に基づいて、当該第１の蓄電部の出力電圧を所定電圧値以上に維持するために、前記目標電流値決定手段によって決定される前記目標電流値を制限する電流値制限手段をさらに備える、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載の車両。
  16. 前記第１の蓄電部は、リチウムイオン電池を含んで構成される、請求項９〜１５のいずれか１項に記載の車両。
  17. 各々が充放電可能に構成された複数の蓄電部を有する電源システムにおける蓄電部の温度管理方法であって、
    前記電源システムは、
    負荷装置と前記電源システムとの間で電力を授受可能に構成された電力線と、
    前記複数の蓄電部と前記電力線との間にそれぞれ設けられ、各々が対応の前記蓄電部の充電／放電を制御可能に構成された複数の充放電制御部とを備え、
    前記複数の蓄電部は、温度管理対象となる少なくとも１個の第１の蓄電部と、残余の第２の蓄電部とを含み、
    前記第１の蓄電部の各々は、蓄電状態に応じて、充電および放電のそれぞれに伴う熱反応が発熱反応および吸熱反応のいずれとなるかが変化する熱反応特性を有する化学電池を含んで構成され、
    前記温度管理方法は、
    前記第１の蓄電部の温度を取得する温度取得ステップと、
    前記第１の蓄電部の蓄電状態を取得する蓄電状態取得ステップと、
    前記温度取得ステップにおいて取得された温度に基づいて、前記第１の蓄電部の各々についての昇温要求または冷却要求を生成する要求生成ステップと、
    前記要求生成ステップにおいて前記昇温要求または前記冷却要求を生成された蓄電部について、前記蓄電状態取得ステップにおいて取得された蓄電状態から、前記熱反応特性に基づいて、当該昇温要求または当該冷却要求を満たすために、充電側および放電側のいずれの方向に電流を流すべきかを決定する電流方向決定ステップと、
    前記電流方向決定ステップによって決定された方向の電流が流れるように、前記複数の充放電制御部の各々に制御指令を与える制御指令生成ステップとを含む、温度管理方法。
  18. 前記温度管理方法は、当該第１の蓄電部の温度に基づいて、前記電流方向決定ステップにおいて決定される充電側または放電側に流すための目標電流値を決定する目標電流値決定ステップをさらに含む、請求項１７に記載の温度管理方法。
  19. 前記制御指令生成ステップでは、当該第１の蓄電部の電流値が前記目標電流値決定ステップにおいて決定される前記目標電流値と一致するように、当該第１の蓄電部に対応する前記充放電制御部に前記制御指令を与える、請求項１８に記載の温度管理方法。
  20. 前記制御指令生成ステップでは、前記第１の蓄電部の充放電電力の総和と、前記負荷装置からの電力要求との差に相当する電力を供給するように、前記第２の蓄電部に対応する前記充放電制御部の各々に前記制御指令を与える、請求項１９に記載の温度管理方法。
  21. 前記複数の蓄電部は、１個の前記第１の蓄電部と、１個の前記第２の蓄電部とからなり、
    前記制御指令生成ステップでは、前記目標電流値決定手段によって決定される前記目標電流値に相当する前記第１の蓄電部の充放電電力と、前記負荷装置からの電力要求との差に相当する電力を供給するように、前記第２の蓄電部に対応する前記充放電制御部に前記制御指令を与える、請求項１８に記載の温度管理方法。
  22. 前記目標電流値決定ステップでは、当該第１の蓄電部に流れる電流と発熱量との対応を示す予め定められた抵抗発熱特性を参照して、前記目標電流値を決定する、請求項１８〜２１のいずれか１項に記載の温度管理方法。
  23. 前記要求生成ステップにおいて前記昇温要求が生成されたときに、当該第１の蓄電部に流れる電流と出力電圧との対応を示す予め定められた出力電圧特性に基づいて、当該第１の蓄電部の出力電圧を所定電圧値以上に維持するために、前記目標電流値決定ステップにおいて決定される前記目標電流値を制限する電流値制限ステップをさらに含む、請求項１８〜２２のいずれか１項に記載の温度管理方法。
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