特許 7600939 制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-09

(45)【発行日】2024-12-17

(54)【発明の名称】制御システム

(51)【国際特許分類】

   B60L 58/27 20190101AFI20241210BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20241210BHJP

   B60L 58/12 20190101ALI20241210BHJP

   H01M 10/615 20140101ALI20241210BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20241210BHJP

   H01M 10/633 20140101ALI20241210BHJP

   H01M 10/6571 20140101ALI20241210BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20241210BHJP

【ＦＩ】

B60L58/27

B60L3/00 S

B60L58/12

H01M10/615

H01M10/625

H01M10/633

H01M10/6571

H01M10/48 P

H01M10/48 301

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021152292

(22)【出願日】2021-09-17

(65)【公開番号】P2023044323

(43)【公開日】2023-03-30

【審査請求日】2023-12-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】110004185

【氏名又は名称】インフォート弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100074099

【弁理士】

【氏名又は名称】大菅 義之

(72)【発明者】

【氏名】鯉江 亮輔

【審査官】上野 力

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－１１９６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２２９１１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１２６０３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１３７３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２２３９３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０１８４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２２１０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１６８３４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１７６４８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ ５８／２７

Ｂ６０Ｌ ３／００

Ｂ６０Ｌ ５８／１２

Ｈ０１Ｍ １０／６１５

Ｈ０１Ｍ １０／６２５

Ｈ０１Ｍ １０／６３３

Ｈ０１Ｍ １０／６５７１

Ｈ０１Ｍ １０／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載されるバッテリの温度を検出する温度センサと、
前記バッテリの近傍に設けられ、前記バッテリを加熱するヒータと、
前記バッテリの充電状態を検出すると共に、前記ヒータの動作状態を制御するバッテリ制御部と、
前記バッテリから供給される電力で動作する駆動装置を制御すると共に、前記バッテリ制御部に対して前記ヒータの動作状態に係わる指示を与える制御部と、を備え、
前記バッテリの温度が所定の温度閾値より低く、且つ、前記バッテリの充電状態が第１の充電レベルより高いときは、前記制御部は、前記駆動装置の電力消費を制限することなく、前記ヒータを発熱させることを表す発熱指示を前記バッテリ制御部に与え、
前記バッテリの温度が前記温度閾値より低く、且つ、前記バッテリの充電状態が前記第１の充電レベル以下であり且つ前記第１の充電レベルよりも低い第２の充電レベルより高いときは、前記制御部は、前記発熱指示を前記バッテリ制御部に与えながら前記駆動装置の電力消費を制限し、
前記バッテリの温度が前記温度閾値より低く、且つ、前記バッテリの充電状態が前記第２の充電レベル以下であるときは、前記制御部は、前記駆動装置の電力消費を制限しながら、前記ヒータを停止することを表す停止指示または前記ヒータの発熱量を抑制することを表す抑制指示を前記バッテリ制御部に与える
ことを特徴とする制御システム。

【請求項2】

前記バッテリの温度が前記温度閾値より低く、且つ、前記バッテリの充電状態が前記第１の充電レベル以下であるときは、前記制御部は、前記バッテリの温度と前記温度閾値との差分が大きいほど前記駆動装置の電力消費を強く制限する
ことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。

【請求項3】

前記駆動装置は、前記車両に搭載されるモータを含み、
前記制御部は、前記モータの回転数を制限することで前記駆動装置の電力消費を制限する
ことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。

【請求項4】

バッテリと、
前記バッテリから供給される電力で動作する駆動装置と、
前記バッテリの温度を検出する温度センサと、
前記バッテリの近傍に設けられ、前記バッテリを加熱するヒータと、
前記バッテリの充電状態を検出すると共に、前記ヒータの動作状態を制御するバッテリ制御部と、
前記駆動装置を制御すると共に、前記バッテリ制御部に対して前記ヒータの動作状態に係わる指示を与える制御部と、を備え、
前記バッテリの温度が所定の温度閾値より低く、且つ、前記バッテリの充電状態が第１の充電レベルより高いときは、前記制御部は、前記駆動装置の電力消費を制限することなく、前記ヒータを発熱させることを表す発熱指示を前記バッテリ制御部に与え、
前記バッテリの温度が前記温度閾値より低く、且つ、前記バッテリの充電状態が前記第１の充電レベル以下であり且つ前記第１の充電レベルよりも低い第２の充電レベルより高いときは、前記制御部は、前記発熱指示を前記バッテリ制御部に与えながら前記駆動装置の電力消費を制限し、
前記バッテリの温度が前記温度閾値より低く、且つ、前記バッテリの充電状態が前記第２の充電レベル以下であるときは、前記制御部は、前記駆動装置の電力消費を制限しながら、前記ヒータを停止することを表す停止指示または前記ヒータの発熱量を抑制することを表す抑制指示を前記バッテリ制御部に与える
ことを特徴とする車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に搭載されるバッテリを制御するシステムおよび方法に係わる。

【背景技術】

【0002】

近年、バッテリから供給される電力でモータを駆動する電動車両が広く普及してきている。例えば、フォークリフト等の産業車両の電動化が進められている。

【0003】

バッテリは、一般に、所定の温度領域で動作することが好ましい。このため、温度調節機能を備える蓄電システムが知られている。他方、電動車両においては、航続可能距離を大きくすることが要求される。このため、バッテリ劣化指標（充電率、温度など）に基づいてバッテリの温度を調節する機会を制限する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。一例としては、バッテリの温度が所定の温度領域から外れた場合であっても、充電率が危険領域に入ったときには、温度調節を実行しない。そうすると、消費電力が抑制されるので、電動車両の航続距離が長くなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２０－１１９６９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述したように、電動車両においてバッテリ劣化指標に基づいてバッテリの温度を調節する機会を制限することで、航続可能距離を大きくする方法が提案されている。しかし、この方法では、バッテリの温度を調節する機会が制限されるので、バッテリの内部抵抗が大きくなることがある。そして、バッテリの内部抵抗が大きくなると、バッテリから負荷に電力を供給する際に、バッテリ電圧が低下することがある。

【0006】

本発明の１つの側面に係わる目的は、車両に搭載されるバッテリの温度の低下を抑制しながらバッテリ電圧の低下を回避することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の１つの態様に係わる制御システムは、車両に搭載されるバッテリの温度を検出する温度センサと、前記バッテリを加熱するヒータと、前記バッテリの充電状態を検出すると共に、前記ヒータの動作状態を制御するバッテリ制御部と、前記バッテリから供給される電力で動作する駆動装置を制御すると共に、前記バッテリ制御部に対して前記ヒータの動作状態に係わる指示を与える制御部と、を備える。前記バッテリの温度が所定の温度閾値より低く、且つ、前記バッテリの充電状態が所定の充電レベルより高いときは、前記制御部は、前記ヒータを発熱させることを表す発熱指示を前記バッテリ制御部に与える。前記バッテリの温度が前記温度閾値より低く、且つ、前記バッテリの充電状態が前記充電レベル以下であるときは、前記制御部は、前記ヒータを停止することを表す停止指示または前記ヒータの発熱量を抑制することを表す抑制指示を前記バッテリ制御部に与えると共に、前記駆動装置の電力消費を制限する。

【0008】

このように、本発明の実施形態に係わる制御システムにおいては、バッテリの温度が温度閾値より低いときは、ヒータを発熱させることで、バッテリの温度を上昇させる。ただし、バッテリの温度が温度閾値より低いときであっても、バッテリの充電状態が充電レベル（例えば、所定のＳＯＣ閾値）以下であるときは、ヒータを停止するとともに、駆動装置の電力消費を制限する。これにより、バッテリから駆動装置に供給する電流が抑制されるので、バッテリの内部抵抗が増大する場合であっても、電圧降下は大きくならず、バッテリ電圧の低下幅を抑えることができる。

【0009】

上記構成において、バッテリの温度が温度閾値より低く、且つ、バッテリの充電状態が充電レベル以下であるときは、制御部は、バッテリの温度と温度閾値との差分が大きいほど駆動装置の電力消費を強く制限してもよい。また、駆動装置が車両に搭載されるモータを含むケースでは、制御部は、モータの回転数を制限することで駆動装置の電力消費を制限してもよい。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、車両に搭載されるバッテリの温度の低下を抑制しながらバッテリ電圧の低下を回避できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態に係わる車両に搭載される制御システムの一例を示す図である。

【図2】バッテリ制御部の処理の一例を示すフローチャートである。

【図3】制御部の処理の一例を示すフローチャートである。

【図4】制御部の処理のバリエーションを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１は、本発明の実施形態に係わる車両に搭載される制御システムの一例を示す。本発明の実施形態に係わる車両１００は、特に限定されるものではないが、例えば、モータで走行する電動車両である。但し、車両１００は、電動車両に限定されるものではなく、ハイブリッド車等であってもよい。また、車両１００は、特に限定されるものではないが、例えば、フォークリフト等の産業車両である。但し、車両１００は、産業車両に限定されるものではなく、乗用車等であってもよい。

【0013】

車両１００は、機台１０および蓄電システム２０を備える。なお、図１には、主に、本発明の実施形態に係わる制御システムが描かれており、車両１００は他の装置および機能を実装してもよい。

【0014】

機台１０は、駆動装置１１および制御部１４を備える。駆動装置１１は、インバータ１２およびモータ１３を備える。インバータ１２は、蓄電システム２０から供給される電力を利用してモータ１３を回転させる。このとき、インバータ１２は、制御部１４から与えられる駆動制御信号に従ってモータ１３を回転させる。駆動制御信号は、この例では、目標回転数を表す制御信号を含む。この場合、インバータ１２は、目標回転数に応じてモータ１３の回転数を制御する。モータ１３は、例えば、車両１００の走行用モータである。或いは、車両１００がフォークリフトである場合、モータ１３は、フォークリフトの荷役用モータであってもよい。なお、駆動装置１１は、モータ１３の実際の回転数を検出してもよい。この場合、モータ１３の実際の回転数を表す実回転数を制御部１４に通知する。

【0015】

制御部１４は、車両１００のユーザからの指示に応じて駆動装置１１を制御する。ユーザからの指示は、例えば、車両１００のアクセルの踏込み角度（又は、アクセル開度）に相当する。このとき、制御部１４は、ユーザからの指示に応じてモータ１３の目標回転数を計算する。或いは、制御部１４は、ユーザからの指示および駆動装置１１から通知される実回転数に基づいて目標回転数を計算してもよい。

【0016】

なお、後で詳しく説明するが、制御部１４は、蓄電システム２０から通知されるバッテリ２１の温度および充電状態に基づいて、駆動装置１１への電力供給を制限することがある。また、制御部１４は、蓄電システム２０が備えるヒータ２２の動作状態を制御することができる。

【0017】

蓄電システム２０は、バッテリ２１、ヒータ２２、電圧センサＶ、電流センサＩ、温度センサＴ、リレーＲＬ、バッテリ制御部２３を備える。なお、蓄電システム２０は、図１に示してない他の回路またはデバイスを備えてもよい。

【0018】

バッテリ２１は、特に限定されるものではないが、この実施例では、リチウムイオン電池である。また、バッテリ２１は、特に限定されるものではないが、直列／並列に接続される複数の電池パックから構成される。この場合、各電池パックは、直列に接続される複数の電池セルから構成されるようにしてもよい。

【0019】

ヒータ２２は、バッテリ２１の近傍に設けられ、バッテリ制御部２３からの指示に応じて発熱する。すなわち、ヒータ２２は、バッテリ制御部２３からの指示に応じてバッテリ２１を加熱することができる。ヒータ２２は、たとえば、抵抗線により実現される。この場合、この抵抗線に電流を流すことでヒータ２２が発熱する。また、バッテリ制御部２３は、抵抗線を流れる電流を制御することでヒータ２２のオン状態／オフ状態を制御する。

【0020】

電圧センサＶは、バッテリ２１の電圧を検出する。なお、電圧センサＶは、バッテリ２１の正極端子と負極端子との間の電圧を検出してもよいし、各電池パックの電圧を検出してもよいし、各電池セルの電圧を検出してもよい。電流センサＩは、バッテリ２１を流れる電流を検出する。なお、電流センサＩは、バッテリ２１を充電する際の充電電流、バッテリ２１から負荷に供給される電流、負荷からバッテリ２１に回生される電流を検出できる。温度センサＴは、バッテリ２１の近傍に設けられ、バッテリ２１の温度を検出する。リレーＲＬは、バッテリ制御部２３からの指示に応じて、バッテリ２１に接続する電力線を導通／遮断する。例えば、バッテリ２１がリチウムイオン電池である場合、バッテリ電圧が所定の閾値より低下すると、バッテリ２１を保護するためにリレーＲＬが電力線を遮断することがある。

【0021】

バッテリ制御部２３は、バッテリ２１の充電動作を制御する。このとき、バッテリ制御部２３は、不図示の充電器との間で制御信号を交換しながらバッテリ２１の充電電流および充電電圧を制御してもよい。また、バッテリ制御部２３は、バッテリ２１の充電状態を検出する。充電状態として、例えば、バッテリ２１のＳＯＣ（State of Charge）が計算される。ＳＯＣは、充電率を表す指標であり、１００パーセントおよび０パーセントがそれぞれ満充電状態および完全放電状態を表す。

【0022】

ＳＯＣは、公知の技術で計算または推定することができる。例えば、バッテリ制御部２３は、電流センサＩにより検出される電流の積算値に基づいてＳＯＣを計算することができる。ただし、この方法は、誤差が蓄積することがある。よって、電流の積算値に基づいてＳＯＣを計算する場合、所定の契機に応じてＳＯＣをリセットすることが好ましい。例えば、バッテリ２１が満充電状態とみなせるときにＳＯＣを「１００パーセント」にリセットしてもよいし、或いは、バッテリ２１が完全放電状態とみなせるときにＳＯＣを「０パーセント」にリセットしてもよい。また、バッテリ制御部２３は、他の方法でＳＯＣを推定してもよい。例えば、バッテリ制御部２３は、バッテリ２１の電圧に基づいてＳＯＣを推定してもよい。

【0023】

バッテリ制御部２３は、バッテリ２１のＳＯＣを制御部１４に通知する。このとき、バッテリ制御部２３は、温度センサＴにより検出されるバッテリ２１の温度も制御部１４に通知する。なお、バッテリ制御部２３は、例えば、所定の時間間隔でバッテリ２１のＳＯＣおよび温度を制御部１４に通知することが好ましい。或いは、バッテリ制御部２３は、制御部１４からの要求に応じてバッテリ２１のＳＯＣおよび温度を制御部１４に通知してもよい。

【0024】

さらに、バッテリ制御部２３は、ヒータ２２を制御することでバッテリ２１の温度を調節することができる。ここで、一般に、バッテリは、所定の温度領域で動作することが好ましい。例えば、バッテリ２１がリチウムイオン電池である場合、低温時にバッテリ２１の内部抵抗（又は、電池抵抗）が大きくなる。ここで、内部抵抗が大きくなると、バッテリ２１から負荷に電力が供給される際に、バッテリ２１の電圧が低下することがある。或いは、バッテリ２１の充電効率が低下することがある。

【0025】

そこで、バッテリ制御部２３は、温度センサＴを利用して測定されるバッテリ２１の温度を制御部１４に通知する。そうすると、制御部１４は、バッテリ２１の温度に基づいてヒータ２２を発熱させるか否かを決定する。具体的には、バッテリ２１の温度が所定の温度閾値より低くなると、制御部１４は、ヒータ２２を発熱させる必要があると判定する。この場合、バッテリ制御部２３は、ヒータ２２を発熱させてバッテリ２１の温度を上昇させる。ただし、後で詳しく説明するが、制御部１４は、バッテリ２１の温度が所定の温度閾値より低い場合であっても、ヒータ２２の温度調節能力を停止または抑制することがある。

【0026】

図２は、バッテリ制御部２３の処理の一例を示すフローチャートである。なお、このフローチャートは、バッテリ２１の温度調節に係わる手順を表しており、他の手順については省略されている。また、このフローチャートの処理は、例えば、所定の時間間隔で繰り返し実行される。

【0027】

Ｓ１において、バッテリ制御部２３は、温度センサＴの出力信号を利用してバッテリ２１の温度を検出する。以下の記載では、バッテリ２１の温度を「バッテリ温度」と呼ぶことがある。Ｓ２において、バッテリ制御部２３は、バッテリ２１のＳＯＣを計算する。Ｓ３において、バッテリ制御部２３は、Ｓ１で検出したバッテリ温度およびＳ２で計算したＳＯＣを制御部１４に通知する。

【0028】

Ｓ４～Ｓ５において、バッテリ制御部２３は、制御部１４からヒータ動作制御指示を受信する。ヒータ動作制御指示は、この実施例では、発熱指示または停止指示を表す。尚、ヒータ動作制御指示については後で説明する。そして、発熱指示を受信したときは、バッテリ制御部２３は、Ｓ６において、ヒータ２２を発熱させる。これにより、バッテリ２１の温度が上昇する。一方、停止指示を受信したときは、バッテリ制御部２３は、Ｓ７において、ヒータ２２の発熱を停止する。

【0029】

図３は、制御部１４の処理の一例を示すフローチャートである。なお、このフローチャートは、バッテリ２１の温度調節に係わる手順を表しており、他の手順については省略されている。また、このフローチャートの処理は、例えば、所定の時間間隔で繰り返し実行される。

【0030】

Ｓ１１において、制御部１４は、バッテリ制御部２３からバッテリ２１の温度を表す情報およびＳＯＣを表す情報を取得する。Ｓ１２において、制御部１４は、バッテリ温度と所定の温度閾値とを比較する。温度閾値は、例えば、常温時を基準とするバッテリ２１の内部抵抗の増加量を考慮して決定してもよい。この実施例では、温度閾値は、特に限定されるものではないが、例えば「５℃」である。そして、バッテリ温度が温度閾値以上であれば、制御部１４は、Ｓ１３において、ヒータ動作制御指示としてヒータ２２を停止することを表す停止指示を生成し、その停止指示をバッテリ制御部２３に送信する。

【0031】

バッテリ温度が温度閾値より低いときは、制御部１４は、Ｓ１４において、バッテリ２１のＳＯＣと所定のＳＯＣ閾値（所定の充電レベル）とを比較する。ＳＯＣ閾値は、例えば、車両１００がバッテリ２１の電力を利用して走行可能な距離を考慮して決定してもよい。例えば、車両１００が工場内で使用される産業車両である場合、ＳＯＣ閾値は、その産業車両が工場内の任意の位置から充電ステーションまで走行可能な充電量であってもよい。また、ＳＯＣ閾値は、特に限定されるものではないが、例えば「１５パーセント」である。そして、バッテリ２１のＳＯＣがＳＯＣ閾値より高いときには、制御部１４は、Ｓ１５において、ヒータ動作制御指示としてヒータ２２を発熱させることを表す発熱指示を生成し、その発熱指示をバッテリ制御部２３に送信する。

【0032】

バッテリ温度が温度閾値より低く、且つ、バッテリ２１のＳＯＣがＳＯＣ閾値以下であるときは、制御部１４は、Ｓ１６において、駆動装置１１の電力消費を制限する。この実施例では、制御部１４は、モータ１３の目標回転数を制限することで駆動装置１１の電力消費を制限する。例えば、制御部１４は、モータ１３の目標回転数の最大値を通常時よりも小さくする。また、制御部１４は、バッテリ温度と温度閾値との差分が大きいほど駆動装置１１の電力消費を強く制限することが好ましい。この場合、駆動装置１１の電力消費は、段階的に制限される。たとえば、バッテリ温度と温度閾値との差分が２℃以下のときは、モータ１３の目標回転数の最大値を通常時の８０パーセントに制限し、その差分が２℃を超えるときは、モータ１３の目標回転数の最大値を通常時の５０パーセントに制限する。或いは、モータ１３の目標回転数の最大値の制限幅を、バッテリ温度と温度閾値との差分に比例させてもよい。この後、制御部１４は、Ｓ１７において、ヒータ動作制御指示として上述の停止指示を生成してバッテリ制御部２３に送信する。

【0033】

なお、バッテリ制御部２３は、図２を参照して説明したように、ヒータ動作制御指示に従ってヒータ２２の動作状態を制御する。したがって、Ｓ１５において発熱指示が生成されたときは、バッテリ制御部２３はヒータ２２を発熱させる。一方、Ｓ１３またはＳ１７において停止指示が生成されたときは、バッテリ制御部２３はヒータ２２を停止する。

【0034】

このように、本発明の実施形態に係わる制御システムにおいては、バッテリ温度が温度閾値より低いときは、ヒータ２２を発熱させることで、バッテリ温度を上昇させる。これにより、バッテリ２１の内部抵抗の増大が抑制され、バッテリ電圧の低下を回避できる。ただし、バッテリ温度が温度閾値より低い場合であっても、バッテリ２１のＳＯＣがＳＯＣ閾値より低いときは、ヒータ２２を停止する。これにより、バッテリ消費が抑制され、バッテリ駆動時間が長くなる。ところが、ヒータ２２を停止すると、バッテリ２１の温度が低いままであり、バッテリ２１の内部抵抗の増大に起因してバッテリ電圧が低下するおそれがある。そこで、制御部１４は、ヒータ２２を停止するとともに、駆動装置１１の電力消費を制限する。これにより、バッテリ２１から機台１０の負荷（すなわち、駆動装置１１）に供給する電流が抑制されるので、バッテリ２１の内部抵抗が増大する場合であっても、電圧降下は大きくならず、バッテリ電圧の低下幅を抑えることができる。換言すると、駆動装置１１の電力消費を制限しないケースと比較して、バッテリ電圧の低下が発生しない動作領域（バッテリ２１の温度および／またはＳＯＣ）が広くなる。

【0035】

＜バリエーション＞
図３に示す手順では、バッテリ２１のＳＯＣと１つのＳＯＣ閾値との比較に基づいてヒータ制御およびモータ制御が行われるが、本発明はこの方式に限定されるものではない。すなわち、２つの異なる閾値を用いてヒータ制御およびモータ制御をそれぞれ行ってもよい。

【0036】

図４は、制御部１４の処理のバリエーションを示すフローチャートである。なお、Ｓ１１～Ｓ１３、Ｓ１５～Ｓ１７は、図３および図４において実質的に同じである。即ち、バッテリ温度が温度閾値以上であれば、Ｓ１３において、バッテリ制御部２３に停止指示が送信される。一方、バッテリ温度が温度閾値より低いときは、制御部１４の処理はＳ２１に進む。

【0037】

Ｓ２１において、制御部１４は、バッテリ２１のＳＯＣと第１のＳＯＣ閾値（第１の充電レベル）とを比較する。第１のＳＯＣ閾値は、特に限定されるものではないが、図３に示す手順で使用するＳＯＣ閾値と同じであってもよい。そして、バッテリ２１のＳＯＣが第１のＳＯＣ閾値より高いときは、制御部１４は、Ｓ１５において、発熱指示をバッテリ制御部２３に送信する。一方、バッテリ２１のＳＯＣが第１のＳＯＣ閾値以下であるときは、制御部１４は、Ｓ１６において、駆動装置１１に電力消費を制限する。

【0038】

Ｓ２２において、制御部１４は、バッテリ２１のＳＯＣと第２のＳＯＣ閾値（第２の充電レベル）とを比較する。第２のＳＯＣ閾値は、この実施例では、第１のＳＯＣ閾値より低いものとする。そして、バッテリ２１のＳＯＣが第２のＳＯＣ閾値より高いときは、制御部１４は、Ｓ１５において、発熱指示をバッテリ制御部２３に送信する。一方、バッテリ２１のＳＯＣが第２のＳＯＣ閾値以下であるときは、制御部１４は、Ｓ１７において、停止指示をバッテリ制御部２３に送信する。

【0039】

このように、図４に示す手順では、バッテリ温度が温度閾値より低く、且つ、バッテリ２１のＳＯＣが第１のＳＯＣ閾値より小さく第２の閾値より大きいときには、制御部１４は、モータ１３の目標回転数を制限するが、ヒータ２２は発熱させる。そして、バッテリ２１のＳＯＣが第２の閾値より低下すると、制御部１４は、モータ１３の目標回転数を制限し、且つ、ヒータ２２を停止する。すなわち、バッテリ２１のＳＯＣが低下していく過程で、先にモータ１３の消費電力を制限し、その後にヒータ２２の発熱を制限する。この手順によれば、図３に示す手順と比較すると、バッテリ２１を低温状態で使用する期間が短くなる。ただし、本発明の実施形態のバリエーションは、この手順に限定されるものではなく、先にヒータ２２の発熱を制限し、その後にモータ１３の消費電力を制限してもよい。

【0040】

上記２つのＳＯＣ閾値は、バッテリ劣化と車両１００の稼働時間のトレードオフ関係を考慮して決定することが好ましい。尚、上記２つのＳＯＣ閾値が互いに同じである場合、図４に示す手順は図３に示す手順と同じになる。

【0041】

＜他のバリエーション＞
バッテリ２１は、リチウムイオン電池に限定されるものではなく、他の材料を利用する電池であってもよい。たとえば、バッテリ電圧が低下したときに、そのバッテリを保護する必要がある電池に対して本発明は有効である。また、ＳＯＣ閾値は、機台１０に実装されるインタフェースを利用して、車両１００のユーザが任意に設定できるようにしてもよい。

【0042】

上述の実施例では、バッテリ２１の充電状態としてＳＯＣを使用するが、本発明はこの方式に限定されるものではない。例えば、制御部１４は、ＳＯＣの代わりに、バッテリ２１の電圧、電池パックの電圧、または電池セルの電圧に基づいてヒータ２２およびモータ１３の動作を制御してもよい。

【0043】

上述の実施例では、ヒータ２２をオン状態またはオフ状態に制御するが、本発明はこの方式に限定されるものではない。例えば、制御部１４は、バッテリ２１の温度に応じてヒータ２２の温度調節能力を制御してもよい。この場合、制御部１４は、ヒータ２２の発熱量を抑制することを表す抑制指示をバッテリ制御部２３に与える。そうすると、バッテリ制御部２３は、抑制指示に基づいてヒータ２２に流す電流を調整する。

【0044】

上述の実施例では、モータ１３の目標回転数を制限することで駆動装置１１の消費電力が制限されるが、本発明はこの方式に限定されるものではない。例えば、制御部１４は、バッテリ温度が温度閾値より低く、且つ、バッテリ２１のＳＯＣがＳＯＣ閾値以下であるときに、車両１００のアクセル開度を制限してもよいし、アクセル開度とモータ１３の目標回転数との対応関係を変更してもよい。

【0045】

上述の実施例では、制御部１４がヒータ２２の動作状態を決定し、バッテリ制御部２３が制御部１４から与えられる指示に応じてヒータ２２を制御するが、本発明はこの方式に限定されるものではない。例えば、バッテリ制御部２３がバッテリ温度に基づいてヒータ２２の動作状態を制御すると共に、バッテリ２１のＳＯＣがＳＯＣ閾値より低下したときに制御部１４からバッテリ制御部２３に停止指示を与えるようにしてもよい。この場合、バッテリ制御部２３は、バッテリ温度が温度閾値以下であっても、停止指示が与えられたときには、ヒータ２２を停止する。

【符号の説明】

【0046】

１０ 機台
１１ 駆動装置
１２ インバータ
１３ モータ
１４ 制御部
２０ 蓄電システム
２１ バッテリ
２２ ヒータ
２３ バッテリ制御部
１００ 車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】