蓄电装置的充电控制装置以及充电控制方法

摘要

本发明提供一种蓄电装置的充电控制装置和充电控制方法，在插电式混合动力车的外部充电模式时，对来自与连接器(270)电连接的外部电源的电力进行变换，并供给至与电池(150)和电动空调装置(245)电连接的电力线(192)。在电动空调装置(245)工作时，在电池(150)的充电容许电力(Win)为预定以下时断开DFR(260)，由此停止来自外部电源的电力供给，利用电池(150)的电力来驱动电动空调装置(245)。其结果，即使电动空调装置(245)的消耗电力急剧下降，也能够防止从外部电源流入无法利用电池(150)进行吸收的剩余电力。

权利要求

1.一种蓄电装置(150)的充电控制装置，所述蓄电装置搭载于电动车辆，该充电控制装置具备：条件设定部(1020)，其基于所述蓄电装置的状态设定充电容许电力(Win)；和驱动控制部(1100，1200)，其在由所述电动车辆的外部电源(402)对所述蓄电装置进行充电的外部充电模式中，在使车载电气负载(242，245)工作的情况下，当所述充电容许电力为预定的余裕电力(Wt，Wt#，ΔWin)以下时，在停止了来自所述外部电源的电力供给的电力供给停止状态下，利用来自所述蓄电装置的供给电力来驱动所述车载电气负载，另一方面，当所述充电容许电力比所述余裕电力大时，在从所述外部电源接受了电力供给的电力供给执行状态下驱动所述车载电气负载，所述驱动控制部构成为能够在所述外部充电模式中可逆地控制来自所述外部电源的电力供给的停止／执行而驱动所述车载电气负载。

2.根据权利要求1所述的蓄电装置的充电控制装置，其中，

所述电动车辆具备：

供电线(282，284)，其在所述外部充电模式时，经由充电电缆(300)和入口(270)与所述外部电源(402)电连接；

电力线(192，194)，其与所述车载电气负载(242，245)和所述蓄电装置(150)电连接；

充电器(110，120，210，220／290)，其设置在所述供电线和所述电力线之间，用于将来自所述外部电源的供给电力变换为用于对所述蓄电装置(150)进行充电的电力，并输出至所述电力线；以及开闭装置(260)，其插置连接于所述供电线，

所述驱动控制部(1100)，在所述充电容许电力(Win)为所述余裕电力(Wt，Wt#)以下时，断开所述开闭装置。

3.根据权利要求2所述的蓄电装置的充电控制装置，其中，

所述驱动控制部(1100)，在将所述开闭装置(260)设为断开状态而驱动所述车载电气负载(242，245)时，当所述充电容许电力(Win)上升至预定以上时，闭合所述开闭装置。

4.根据权利要求1所述的蓄电装置的充电控制装置，其中，

所述电动车辆具备：

供电线(282，284)，其经由充电电缆(300)和入口(270)与所述外部电源(402)电连接；

电力线(192，194)，其与所述车载电气负载(242，245)和所述蓄电装置(150)电连接；

充电器(110，120，210，220／290)，其设置在所述供电线和所述电力线之间，用于将来自所述外部电源的供给电力变换为用于对所述蓄电装置(150)进行充电的电力，并输出至所述电力线；以及开闭装置(260)，其插置连接于所述供电线，

所述充电控制装置还具备充电控制部(1300)，该充电控制部对所述充电器(110，120，

200，210，220／290)的动作进行控制，使得从所述外部电源供给与充电指令(Wpi)对应的电力，所述驱动控制部(1200)，在所述充电容许电力(Win)为所述余裕电力(ΔWin)以下时，将所述开闭装置(260)维持在闭合状态，对所述充电指令进行设定，使得来自所述外部电源的供给电力大致变为零。

5.根据权利要求4所述的蓄电装置的充电控制装置，其中，

所述充电控制部(1300)，在设定所述充电指令(Wpi)使得来自所述外部电源(402)的供给电力大致变为零时，将包含在所述充电器(110，120／290)中的电力用半导体开关元件维持在断开状态。

6.根据权利要求1所述的蓄电装置的充电控制装置，其中，

所述电动车辆具备：

供电线(282，284)，其经由充电电缆(300)和入口(270)与所述外部电源(402)电连接；

电力线(192，194)，其与所述车载电气负载(242，245)和所述蓄电装置(150)电连接；

以及

充电器(110，120，210，220／290)，其设置在所述供电线和所述电力线之间，用于将来自所述外部电源的供给电力变换为用于对所述蓄电装置(150)进行充电的电力，并输出至所述电力线，所述充电控制装置还具备充电控制部(1300)，该充电控制部对所述充电器(110，120，

200，210，220／290)的动作进行控制，使得从所述外部电源供给与充电指令(Wpi)对应的电力，所述驱动控制部(1200)，对所述充电指令(Wpi)进行设定，使得来自所述外部电源(402)的供给电力被限制在从所述充电容许电力(Win)减去所述余裕电力(ΔWin)而得到的电力以下。

7.根据权利要求6所述的蓄电装置的充电控制装置，其中，

在所述蓄电装置(150)的要求充电电力(Wch)为零、并且所述车载电气负载(242，245)的要求消耗电力(Wac)大于与所述充电指令(Wpi)对应的来自所述外部电源(402)的供给电力时，利用来自所述蓄电装置(105)和所述外部电源这两者的供给电力，执行所述车载电气负载的驱动。

8.根据权利要求7所述的蓄电装置的充电控制装置，其中，

所述条件设定部(1020)还基于所述蓄电装置(150)的状态设定放电容许电力(Wout)，所述驱动控制部(1200)，在所述车载电气负载(242，245)的要求消耗电力(Wac)大于与所述充电指令(Wpi)对应的来自所述外部电源(402)的供给电力与所述放电容许电力的和的情况下，使所述要求消耗电力降低。

9.根据权利要求1～8的任一项所述的蓄电装置的充电控制装置，其中，所述余裕电力(Wt，Wt#，ΔWin)是根据所述车载电气负载(242，245)的当前的消耗电力(Wac)以可变的方式设定的。

10.根据权利要求1～8的任一项所述的蓄电装置的充电控制装置，其中，所述车载电气负载包括电动空调装置(245)。

11.一种蓄电装置(150)的充电控制方法，所述蓄电装置搭载于电动车辆，该充电控制方法包括：条件设定步骤，基于所述蓄电装置的状态设定充电容许电力(Win)；

驱动控制步骤，在由所述电动车辆的外部电源(402)对所述蓄电装置进行充电的外部充电模式中，在使车载电气负载(242，245)工作的情况下，当所述充电容许电力为预定的余裕电力(Wt，Wt#，ΔWin)以下时，在停止了来自所述外部电源的电力供给的电力供给停止状态下，利用来自所述蓄电装置的供给电力来驱动所述车载电气负载，另一方面，当所述充电容许电力比所述余裕电力大时，在从所述外部电源接受了电力供给的电力供给执行状态下驱动所述车载电气负载，所述驱动控制步骤中，能够在所述外部充电模式中可逆地控制来自所述外部电源的电力供给的停止/执行而驱动所述车载电气负载。

12.根据权利要求11所述的蓄电装置的充电控制方法，其中，

所述电动车辆具备：

供电线(282，284)，其在所述外部充电模式时，经由充电电缆(300)和入口(270)与所述外部电源(402)电连接；

电力线(192，194)，其与所述车载电气负载(242，245)和所述蓄电装置(150)电连接；

充电器(110，120，200，210，220／290)，其设置在所述供电线和所述电力线之间，用于将来自所述外部电源的供给电力变换为用于对所述蓄电装置(150)进行充电的电力，并输出至所述电力线；以及开闭装置(260)，其插置连接于所述供电线，

所述控制方法还包括如下步骤(S130，S155，S160)：当所述充电容许电力(Win)为所述余裕电力(Wt，Wt#)以下时，断开所述开闭装置。

13.根据权利要求12所述的蓄电装置的充电控制方法，其中，

还包括如下步骤(S170)：在将所述开闭装置(260)设为断开状态而驱动所述车载电气负载(242，245)时，当所述充电容许电力(Win)上升至预定以上时，闭合所述开闭装置。

14.根据权利要求11所述的蓄电装置的充电控制方法，其中，

所述电动车辆具备：

供电线(282，284)，其经由充电电缆(300)和入口(270)与所述外部电源(402)电连接；

电力线(192，194)，其与所述车载电气负载(242，245)和所述蓄电装置(150)电连接；

充电器(110，120，210，220／290)，其设置在所述供电线和所述电力线之间，用于将来自所述外部电源的供给电力变换为用于对所述蓄电装置(150)进行充电的电力，并输出至所述电力线；

开闭装置(260)，其插置连接于所述供电线；以及

充电控制部(1300)，其对所述充电器(110，120，200，210，220／290)的动作进行控制，使得从所述外部电源供给与充电指令(Wpi)对应的电力，所述驱动控制步骤包括如下步骤(S340)：当所述充电容许电力(Win)为所述余裕电力(ΔWin)以下时，将所述开闭装置维持在闭合状态，对所述充电指令进行设定，使得来自所述外部电源的供给电力大致变为零。

15.根据权利要求14所述的蓄电装置的充电控制方法，其中，

所述充电控制部(1300)，在设定所述充电指令(Wpi)使得来自所述外部电源(402)的供给电力大致变为零时，将包含在所述充电器(110，120／290)中的电力用半导体开关元件维持在断开状态。

16.根据权利要求11所述的蓄电装置的充电控制方法，其中，

所述电动车辆具备：

供电线(282，284)，其经由充电电缆(300)和入口(270)与所述外部电源(402)电连接；

电力线(192，194)，其与所述车载电气负载(242，245)和所述蓄电装置(150)电连接；

充电器(110，120，200，210，220／290)，其设置在所述供电线和所述电力线之间，用于将来自所述外部电源的供给电力变换为用于对所述蓄电装置(150)进行充电的电力，并输出至所述电力线；以及充电控制部(1300)，其对所述充电器(110，120，200，210，220／290)的动作进行控制，使得从所述外部电源供给与充电指令(Wpi)对应的电力，所述控制方法还包括如下步骤(S370)：对所述充电指令进行设定，使得来自所述外部电源的供给电力被限制在从所述充电容许电力(Win)减去所述余裕电力(ΔWin)而得到的电力以下。

17.根据权利要求16所述的蓄电装置的充电控制方法，其中，

还包括如下步骤(S430)：当所述蓄电装置(150)的要求充电电力(Wch)为零、并且所述车载电气负载(242，245)的要求消耗电力(Wac)大于与所述充电指令(Wpi)对应的来自所述外部电源(402)的供给电力时，利用来自所述蓄电装置(105)和所述外部电源这两者的供给电力，对所述车载电气负载进行驱动。

18.根据权利要求17所述的蓄电装置的充电控制方法，其中，

还包括：

基于所述蓄电装置(150)的状态设定放电容许电力(Wout)的步骤(S400)；

在所述车载电气负载(242，245)的要求消耗电力(Wac)大于与所述充电指令(Wpi)对应的来自所述外部电源(402)的供给电力与所述放电容许电力的和的情况下，使所述要求消耗电力降低的步骤(S420)。

19.根据权利要求11～18的任一项所述的蓄电装置的充电控制方法，其中，所述余裕电力(Wt，Wt#，ΔWin)是根据所述车载电气负载(242，245)的当前的消耗电力(Wac)以可变的方式设定的。

20.根据权利要求11～18的任一项所述的蓄电装置的充电控制方法，其中，所述车载电气负载包括电动空调装置(245)。

说明书

蓄电装置的充电控制装置以及充电控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及蓄电装置的充电控制装置以及充电控制方法，特别涉及在利用来自车辆外部的电源的供给电力对搭载于车辆的蓄电装置进行充电时驱动车载电气负载的技术。

背景技术

[0002] 以往以来，已知混合动力汽车、电动汽车、燃料电池汽车等、将电动电机作为驱动源进行使用的车辆。在这样的车辆中，为了蓄积对电动电机的供给电力而搭载有电池等的蓄电装置(能量储存装置)。在电池中蓄积有在再生制动时发电产生的电力、搭载于车辆的发电机发电产生的电力。

[0003] 近年来，提出了在上述那样的车辆中，由例如房屋的电源等的车辆外部的电源(以下，也称为外部电源)对蓄电装置进行充电的结构。具体来说，利用电缆连结设置在房屋中的插口(插座)、和设置在车辆上的连接器，由此利用从房屋的电源供给来的电力，对车辆的蓄电装置(电池)进行充电。以下，将能够由车辆的外部电源对搭载于车辆的电池等的蓄电装置进行充电的车辆称为“插电式(plug in)车”。

[0004] 插电式车的标准，在日本由“电动汽车用导电(conductive)充电系统一般要求事项”(非专利文献1)进行制定，在美利坚合众国由“SAE电动车辆导电充电联结器(SAE Electric Vehicle Conductive ChargeCoupler)”(非专利文献2)进行制定。

[0005] 在这样的插电式车中，提出在由外部电源进行充电(以下，也称为“外部充电”)时使电动空调机工作，执行在车辆行驶开始前预先对车厢内进行空气调节的预热或者预冷等的预空气调节(例如，专利文献1～4)。当进行这样的预空气调节时，由于在行驶开始时已经对车厢内进行了空气调节，因此能抑制用于车辆行驶期间的空气调节的消耗电力。由此，能够最大限度地将蓄电装置的电力用于车辆行驶。

[0006] 例如，在日本特开平8-65814号公报(专利文献)和日本特开平8-65815号公报(专利文献2)中，公开了如下的电动汽车用充电控制装置：在电动汽车的车载电池的外部充电时，将来自外部电源的供给电力分配成电动空调的消耗电力和电池的充电电流。

[0007] 特别地，在专利文献1中，公开了在外部充电时，用于优先对电池进行充电、并且执行预空气调节的充电控制。另一方面，在专利文献2中，公开了如下的充电控制：在外部充电时，当产生了优先使电动空调工作的指示时，对电动空调分配能够工作到额定电力的电力，并且，利用其剩余的电力来进行电池的充电。

[0008] 另外，在日本特开平2001-63347号公报(专利文献3)中，公开了如下的车辆用空气调节控制系统：在外部充电时利用来自外部电源的供给电力预先使空调装置工作，并且，即使在外部充电的解除之后也能够预备对车厢内进行制冷、制热。具体来说，在外部充电结束、从车辆取下外部电源之后，在到乘员乘上车辆、变成车辆行驶状态为止的一定期间，利用来自二次电池的供给电力预先使空调装置工作。

[0009] 另外，在日本特开2000-78701号公报(专利文献4)中，公开了如下的电动汽车用空调装置：被构成为在外部充电时预先进行空气调节时，根据充电电力(充电电压电平)来选择空调能力，由此在充电电力较小的情况下也不消耗电池的电力而预先进行空气调节。

[0010] 专利文献1：日本特开平8-65814号公报

[0011] 专利文献2：日本特开平8-65815号公报

[0012] 专利文献3：日本特开2001-63347号公报

[0013] 专利文献4：日本特开2000-78701号公报

[0014] 非专利文献1：“电动汽车用导电充电系统一般要求事项”、日本电动车辆协会标准(日本电动车辆标准)，2001年3月29日

[0015] 非专利文献2：“SAE电动车辆导电充电联结器(SAE Electric VehicleConductive Charge Coupler”、(美利坚合众国)、SAE标准(SAEStandards)、国际汽车工程师学会(SEA International)、2001年11月

发明内容

[0016] 但是，一般地，蓄电装置的充电容许电力，根据蓄电装置的状态、例如剩余容量(SOC)或者温度而发生变化。特别地，已知在蓄电装置由二次电池构成的情况下，在极低温时充电容许电力会降低。

[0017] 因此，在蓄电装置的充电容许电力较低的状态下的外部充电时，在利用来自外部电源的电力使电动空调装置等的车载电气负载工作的情况下，当由于该电气负载的工作条件变化、工作停止而其消费电力降低时，由于通信延迟等引起的电力控制的延迟，在插电式车的电气系统内，有可能产生无法由蓄电装置吸收的剩余电力。

[0018] 当产生这样的剩余电力时，有可能发生蓄电装置的过充电、电气系统内部的过电压等的异常。但是，在专利文献1～4所记载的、外部充电时的预空调装置等的车载电气负载的工作时的充电控制中，完全未提及针对这样的情况下产生剩余电力的对策。

[0019] 本发明是为了解决这样的问题而完成的，本发明的目的在于：在搭载有能够利用外部电源进行充电的蓄电装置的车辆中，在外部充电时使电动空调装置等的车载电气负载工作的情况下，防止随着该电气负载的工作状态的变化而在车辆的电气系统内部产生剩余电力。

[0020] 本发明的蓄电装置的充电控制装置是搭载于电动车辆的蓄电装置的充电控制装置，包括：基于蓄电装置的状态设定充电容许电力的条件设定部；和驱动控制部。驱动控制部，在由电动车辆的外部电源对蓄电装置进行充电的外部充电模式中，在使车载电气负载工作的情况下，当充电容许电力为预定的余裕电力以下时，停止来自外部电源的电力供给，利用来自蓄电装置的供给电力来驱动车载电气负载。

[0021] 本发明的蓄电装置的充电控制方法是搭载于电动车辆的蓄电装置的充电控制方法，包括：基于蓄电装置的状态设定充电容许电力的步骤；在由电动车辆的外部电源对蓄电装置进行充电的模式中，在使车载电气负载工作的情况下，当充电容许电力为预定的余裕电力以下时，停止来自外部电源的电力供给，利用来自蓄电装置的供给电力来驱动车载电气负载的步骤。

[0022] 根据上述的蓄电装置的充电控制，在外部充电时蓄电装置的充电容许电力较低的情况下，停止来自外部电源的电力供给而驱动车载电气负载，因此即使由于动作条件变化、动作停止而车载电气负载的消耗电力急剧下降，也能够防止在电动车辆的内部产生剩余电力。另外，由于蓄电装置代表性地由二次电池构成，因此在极低温时开始了外部充电时，通过用于驱动车载电气负载的放电使蓄电装置的温度上升，由此也能够期待提高充电容许电力来促进由外部电源进行的蓄电装置的充电。

[0023] 优选的是，电动车辆具备：供电线，其在外部充电模式时，经由充电电缆和入口与外部电源电连接的；电力线，其与车载电气负载和蓄电装置电连接；充电器，其设置在供电线和电力线之间，用于将来自外部电源的供给电力变换为用于对蓄电装置进行充电的电力，并输出至电力线；开闭装置，其插置连接于供电线。并且，驱动控制部，在充电容许电力为余裕电力以下时，断开开闭装置。或者，控制方法还包括：在充电容许电力为余裕电力以下时，断开开闭装置的步骤。

[0024] 当这样地进行构成时，在外部充电时蓄电装置的充电容许电力较低的情况下，通过断开开闭装置，能够可靠地停止来自外部电源的电力供给。

[0025] 进一步优选的是，驱动控制部，在将开闭装置设为断开状态而驱动车载电气负载时，当充电容许电力上升至预定以上时，闭合开闭装置。或者，控制方法还包括：在将开闭装置设为断开状态而驱动车载电气负载时，当充电容许电力上升至预定以上时，闭合开闭装置的步骤。

[0026] 当像这样地进行构成时，能够在暂时断开开闭装置、利用来自蓄电装置的供给电力来驱动车载电气负载时，在充电容许电力上升后再次开始来自外部电源的电力供给。

[0027] 另外，优选的是，电动车辆还具备：供电线，其经由充电电缆和入口与外部电源电连接；电力线，其与车载电气负载和蓄电装置电连接；充电器，其设置在供电线和电力线之间，用于将来自外部电源的供给电力变换为用于对蓄电装置进行充电的电力，并输出至电力线；以及开闭装置，其插置连接于供电线，充电控制装置还具备充电控制部，该充电控制部对充电器的动作进行控制，使得从外部电源供给与充电指令对应的电力。并且，驱动控制部，当充电容许电力为余裕电力以下时，将开闭装置维持在闭合状态，对充电指令进行设定，使得来自外部电源的供给电力大致变为零。或者，上述驱动的步骤还包括，当充电容许电力为余裕电力以下时，将开闭装置维持在闭合状态，对充电指令进行设定，使得来自外部电源的供给电力大致变为零。

[0028] 进一步优选的是，充电控制部，在设定充电指令使得来自外部电源的供给电力大致变为零时，将包括在充电器中的电力用半导体开关元件维持在断开状态。

[0029] 这样一来，通过由充电器进行来自外部电源的供给电力控制，能够停止来自外部电源的电力供给，利用来自蓄电装置的供给电力来驱动车载电气负载。特别地，能够不伴随开闭装置的开闭，将开闭装置维持在闭合状态，选择来自外部电源的电力供给的停止/执行，因此能够稳定地控制电力供给。

[0030] 或者优选的是，在上述电动车辆中，驱动控制部，对充电指令进行设定，使得来自外部电源的供给电力被限制在从充电容许电力减去余裕电力而得到的电力以下。另外，控制方法还具备如下步骤，对充电指令进行设定，使得来自外部电源的供给电力被限制在从充电容许电力减去余裕电力而得到的电力以下。

[0031] 当这样地进行构成时，能够在蓄电装置的充电容许电力较低时，实现以限制来自外部电源的供给电力的方式对来自外部电源的供给电力进行控制的电力控制。由此，能够防止在电动车辆内部产生剩余电力。

[0032] 进一步优选的是，在蓄电装置的要求充电电力为零，并且车载电气负载的要求消耗电力大于与充电指令对应的来自外部电源的供给电力时，利用来自蓄电装置和外部电源这两者的供给电力，执行车载电气负载的驱动。或者，控制方法还包括如下步骤：在蓄电装置的要求充电电力为零，并且车载电气负载的要求消耗电力大于与充电指令对应的来自外部电源的供给电力时，利用来自蓄电装置和外部电源这两者的供给电力，执行车载电气负载的驱动。

[0033] 当这样地进行构成时，在蓄电装置未要求充电时，能够利用来自蓄电装置的电力来确保车载电气负载的驱动电力。

[0034] 进一步优选的是，条件设定部，还基于蓄电装置的状态设定放电容许电力，驱动控制部，在车载电气负载的要求消耗电力大于与充电指令对应的来自外部电源的供给电力与放电容许电力的和的情况下，使要求消耗电力降低。或者，控制方法还包括：基于蓄电装置的状态设定放电容许电力的步骤；在车载电气负载的要求消耗电力大于与充电指令对应的来自外部电源的供给电力与放电容许电力的和的情况下，使要求消耗电力降低的步骤。

[0035] 当这样地进行构成时，能够在利用蓄电装置来分担至少一部分的车载电气负载的消耗电力的情况下，防止蓄电装置的过放电。

[0036] 优选的是，余裕电力是根据车载电气负载的当前的消耗电力以可变的方式设定的。

[0037] 这样一来，能够根据车载电气负载的当前的消耗电力，更准确地执行是否应该停止来自外部电源的电力供给的判定。

[0038] 另外，优选的是，车载电气负载包括电动空调装置。

[0039] 这样一来，能够在外部充电时由电动空调机进行预空气调节时，防止在电动车辆内产生剩余电力。

[0040] 根据本发明，能够在搭载有能够利用外部电源进行充电的蓄电装置的车辆中，在外部充电时使电动空调装置等的车载电气负载工作的情况下，防止伴随着该电气负载的工作状态的变化而在车辆的电气系统内部产生剩余电力。

附图说明

[0041] 图1是表示插电式混合动力车的概略结构图。

[0042] 图2是表示动力分配机构的列线图的图。

[0043] 图3是表示插电式混合动力车的电气系统的图(其一)。

[0044] 图4是表示插电式混合动力车的电气系统的图(其二)。

[0045] 图5是说明外部充电模式时的变换器控制的功能框图。

[0046] 图6是表示外部充电时的第一变换器和第二变换器、以及第一MG的零相等效电路和第二MG的零相等效电路的图。

[0047] 图7是说明电池(蓄电装置)的充电容许电力的概念图。

[0048] 图8是说明本发明的实施方式1的蓄电装置的充电控制装置的概略结构的框图。

[0049] 图9是说明由图8示出的蓄电装置的充电控制装置进行的一连串的控制动作的流程图。

[0050] 图10是说明由图8示出的蓄电装置的充电控制装置进行的一连串的控制工作的变形例的流程图。

[0051] 图11说明本发明的实施方式2的蓄电装置的充电控制装置的概略结构的框图。

[0052] 图12是说明由实施方式2的蓄电装置的充电控制装置进行的一连串的控制动作的流程图。

[0053] 图13是表示基于实施方式2的充电机构的充电控制装置的、充电容许电力和电动空调装置的驱动模式的关系的概念图(其一：预空气调节优先时)。

[0054] 图14是表示基于实施方式2的充电机构的充电控制装置的、充电容许电力和电动空调装置的驱动模式的关系的概念图(其二：电池充电优先时)。

[0055] 图15是表示插电式混合动力车中的外部充电结构的变形例的电气系统的图。

[0056] 符号说明

[0057] 100发动机；110第一MG；112中性点(第一MG)；120第二MG；122中性点(第二MG)；130动力分配机构；140减速器；150电池(蓄电装置)；151电压传感器(电池)；152电流传感器(电池)；153温度传感器(电池)；160前轮；170ECU；175空调ECU；171电压传感器(Vac)；173电流传感器；180电压传感器(VH)；190、192、194、195电力线；200转换器；210变换器(第一MG)；220变换器(第二MG)；210A、220A上臂；210B、220B下臂；230DC/DC转换器；240辅机电池；242辅机；245电动空调装置；250SMR；260DFR(开闭装置)；270连接器(车辆入口)；280LC滤波器；282、284供电线；290充电器；292AC/DC变换电路；294DC/AC变换电路；296绝缘变压器；298整流电路；300充电电缆；310连接器(充电电缆)；312开关；320插头；332继电器；334控制导频电路；400插座；402外部电源；600外部充电控制部；610相位检测部；620正弦波生成部；630乘法部；640减法部；650电流控制部；1010SOC算出部；1020电池条件设定部；1100、1200A/C驱动控制部；1210余裕电力设定部；1300变换器控制部；CPLT导频信号；E0零相电压指令；FL1～FL3插头；Iac电流(交流)；kv电压修正增益；MD模式信号(外部充电模式)；RC充电电流指令值；PWR充电指令；SDFR控制信号(DFR)；SIV1、SIV2开关控制信号；CNCT连接器信号；CPLT导频信号；MD模式信号(外部充电模式)；RC充电电流指令值；RST复位信号；SDFR控制信号；SIV1，SIV2开关控制信号；Tb电池温度；Vac电压；Vb电池电压；VH直流电压(系统电压)；Wac要求消耗电力(空调电动装置)；Wbt输出电力(电池)；Wch要求充电电力(电池)；Win充电容许电力(电池)；Win#充电限制电力(Win-ΔWin)；Wout放电容许电力(电池)；Wpi外部供给电力；Wt、ΔWin余裕电力

具体实施方式

[0058] 以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。对图中相同或相当的部分标记相同的符号，原则上不重复其说明。

[0059] [实施方式1]

[0060] (整体结构)

[0061] 图1是表示插电式混合动力车的概略结构图。

[0062] 参照图1，对搭载有本实施方式的蓄电装置的充电系统的插电式混合动力车进行说明。该车辆具备：发动机100；第一MG(Motor Generator：电动发电机)110；第二MG120；动力分配机构130；减速器140；以及作为“蓄电装置”的代表例子示出的电池150。

[0063] 该车辆利用来自发动机100和第二MG120中的至少一方的驱动力进行行驶。在图1中，例示了插电式混合动力车，但除此之外，还确认的是对于搭载于仅利用来自电机的驱动力进行行驶的电动汽车或者由燃料电池车构成的插电式车上的蓄电装置也能够适用本申请的发明。

[0064] 发动机100、第一MG110、以及第二MG120经由动力分配机构130进行连接。发动机100产生的动力，通过动力分配机构130被分配至2条路径。一条是经由减速器140来驱动前轮160的路径，另外一条是驱动第一MG110来进行发电的路径。

[0065] 第一MG110代表性地为三相交流旋转电机。第一MG110利用通过动力分配机构130分配来的发动机100的动力进行发电。由第一MG110发电产生的电力，根据车辆的行驶状态、电池150的SOC(State Of Charge)的状态而被分别使用。例如，在通常行驶时，由第一MG110发电产生的电力成为直接驱动第二MG120的电力。另一方面，在电池150的SOC低于预先确定的值的情况下，由第一MG110发电产生的电力，通过后述的变换器(inverter：逆变器)从交流变换为直流。然后，通过后述的转换器对电压进行调整并蓄积到电池150。

[0066] 在第一MG110作为发电机起作用的情况下，第一MG110产生负的转矩。在此，负的转矩是指变成发动机100的负载那样的转矩。在第一MG110接受电力的供给而作为电机起作用的情况下，第一MG110产生正的转矩。在此，正的转矩是指不成为发动机100的负载那样的转矩，即是指辅助发动机100的旋转那样的转矩。需说明的是，对于第二MG120也是相同的。

[0067] 第二MG120代表性地为三相交流旋转电机。第二MG120利用蓄积在电池150中的电力和由第一MG110发电产生的电力中的至少一方的电力进行驱动。

[0068] 第二MG120的驱动力经由减速器140传递给前轮160。由此，第二MG120对发动机100进行辅助，利用来自第二MG120的驱动力使车辆行驶。需说明的是，也可以代替驱动前轮160而驱动后轮或者除了驱动前轮160之外还对后轮进行驱动。

[0069] 在插电式混合动力车的再生制动时，经由减速器140通过前轮160来驱动第二MG120，第二MG120作为发电机进行工作。由此，第二MG120作为将制动能量变换为电力的再生制动器进行工作。由第二MG120发电产生的电力被蓄积到电池150。

[0070] 动力分配机构130由包括太阳轮、小齿轮(pinion gear)、齿轮架、以及齿圈的行星齿轮(planetary gear)构成。小齿轮与太阳轮和齿圈接合。齿轮架进行支承使得小齿轮能够自转。太阳轮与第一MG110的旋转轴连结。齿轮架与发动机100的曲轴连结。齿圈与第二MG120的旋转轴和减速器140连结。

[0071] 发动机100、第一MG110、以及第二MG120，经由由行星齿轮构成的动力分配机构130进行连结，由此发动机100、第一MG110、以及第二MG120的转速，如图2所示那样，变成在列线图中利用直线进行连接的关系。

[0072] 回到图1，电池150是进一步使多个电池模块串联连接而构成的电池组，所述电池模块是使多个二次电池单元一体化而构成的。电池150的电压例如为200V左右。对电池150除了充入从第一MG110、第二MG120供给的电力之外，还充入从车辆的外部电源供给来的电力。

[0073] 发动机100、第一MG110、以及第二MG120通过ECU(ElectronicControl Unit：电子控制单元)170进行控制。ECU170可以分为多个ECU。

[0074] (电气系统的结构)

[0075] 接着，使用图3和图4，对包括本实施方式的蓄电装置的充电系统的、插电式混合动力车的电气系统的结构进行说明。

[0076] 参照图3，在插电式混合动力车设置转换器200、第一变换器210、第二变换器220、DC/DC转换器230、辅机电池240、SMR(System MainRelay：系统主继电器)250、DFR(Dead Front Relay：安全继电器)260、连接器(入口)270、以及LC滤波器280。

[0077] 电池150和转换器200通过电力线192、194电连接。SMR250插置连接于电力线192、194。在电池150配置检测输出电压(电池电压)Vb的电压传感器151、检测充放电电流(电池电流)Ib的电流传感器152、以及检测电池温度Tb的温度传感器153。检测出的电池电压Vb、电池电流Ib、以及电池温度Tb被发送给ECU170。

[0078] DC/DC转换器230通过电力线192、194，相对于电池150与转换器200并联连接。DC/DC转换器230对电池150输出的直流电压进行降压。DC/DC转换器230的输出电压对辅机电池240进行充电。充电至辅机电池240的电力被供给至电动油泵等的辅机242和ECU170。

[0079] 进一步，至少在预空调节时工作的电动空调装置245，利用DC/DC转换器230的输出电压进行驱动。电动空调装置245的工作，基于空调要求(室内设定温度等)、车内温度、以及车外温度等而由空调ECU175进行控制。即，电动空调装置245的消耗电力，由空调ECU175作出的工作指示决定。辅机242和电动空调装置245构成“车载电气负载”。

[0080] SMR250是对连接了电池150和电气系统的状态、以及切断了电池150和电气系统的状态进行切换的继电器。当SMR250断开时，电池150被从电气系统切断。另一方面，当SMR250闭合时，电池150与电气系统连接。SMR250的状态由ECU170控制。例如，对指示插电式混合动力车的系统启动的开机(power on)开关(未作图示)的导通操作进行响应，SMR250被闭合，另一方面，对开机开关的断开操作进行响应，SMR250被断开。另外，在外部充电的执行时，SMR250也被闭合。

[0081] 转换器200包括：电抗器(reactor)；串联连接在电力线190、195之间的2个电力用半导体开关元件(以下，也简称为开关元件)；与各开关元件对应地设置的反向并联二极管；电抗器。作为电力用半导体开关元件，能够适宜采用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor：绝缘栅双极晶体管)、电力用MOS(Metal Oxide Semiconductor：金属氧化物半导体)晶体管、以及电力用双极晶体管等。电抗器的一端与电池150的正极侧连接，另一端与2个开关元件的连接点连接。

[0082] 各开关元件的导通断开，由ECU170进行控制，使得电力线190、195之间的直流电压(也称为系统电压)VH与目标电压VR一致。即，转换器200被构成为能够在电力线190、195和电池150(电力线192、194)之间进行双向电力变换，并且，将电力线190、195之间的系统电压VH控制成目标电压VR。

[0083] 在将从电池150放电产生的电力供给到第一MG110或者第二MG120时，电压通过转换器200进行升压，被输出在电力线190、195之间。相反地，在将由第一MG110或者第二MG120发电产生的电力充电到电池150时，电力线190、195之间的电压通过转换器200进行降压。

[0084] 对转换器200、第一变换器210、以及第二变换器220之间进行连接的电力线190、195之间的系统电压VH，由电压传感器180来检测。电压传感器180的检测结果被发送至ECU170。

[0085] 第一变换器210由一般的三相变换器构成，包括并联连接在电力线190、195之间的U相臂、V相臂以及W相臂。U相臂、V相臂以及W相臂分别具有串联连接的2个开关元件(上臂元件和下臂元件)。在各开关元件上连接有反向并联二极管。

[0086] 第一MG110具有星型连接的U相线圈、V相线圈以及W相线圈来作为定子线圈。各相线圈的一端在中性点112相互连接。各相线圈的另一端，分别与第一变换器210的各相臂的开关元件的连接点连接。

[0087] 第一变换器210在车辆行驶时，对第一MG110的各相线圈的电流或者电压进行控制，使得第一MG110根据为了产生车辆行驶所要求的输出(车辆驱动转矩、发电转矩等)而设定的工作指令值(代表性的是转矩指令值)来进行工作。第一变换器210能够执行将从电池150供给来的直流电力变换成交流电力后供给第一MG110的电力变换动作、和将由第一MG110发电产生的交流电力变换成直流电力的电力变换动作的双向的电力变换。

[0088] 第二变换器220与第一变换器210同样地，由一般的三相变换器构成。第二MG120与第一MG110同样地，具有星型连接的U相线圈、V相线圈以及W相线圈来作为定子线圈。各相线圈的一端在中性点122相互连接。各相线圈的另一端分别与第二变换器220的各相臂的开关元件的连接点连接。

[0089] 第二变换器220在车辆行驶时，对第二MG120的各相线圈的电流或者电压进行控制，使得第二MG120根据为了产生车辆行驶所要求的输出(车辆驱动转矩、再生制动转矩等)而设定的工作指令值(代表性地是转矩指令值)来进行工作。关于第二变换器220，也能够执行将从电池150供给来的直流电力变换成交流电力后供给第二MG120的电力变换动作、和将由第二MG120发电产生的交流电力变换成直流电力的电力变换动作的双向的电力变换。

[0090] 另外，如后文详细说明的那样，在由外部电源对电池150进行充电的外部充电模式时，对第一变换器210和第二变换器220进行控制，使得将中性点112、122之间的交流电压变换成直流电压。即，构成如下的“充电器”：通过第一MG110和第二MG120的电抗器成分(各相线圈卷线的电感)、第一变换器210和第二变换器220、以及转换器200，将来自外部电源的交流电压变换成直流电压，并输出到电力线192、194之间。

[0091] 这样，电动空调装置245利用电力线192、194上的电力进行驱动，因此在外部充电模式时(预空调时)，被构成为能够利用来自电池150的供给电力、和由上述充电器变换成的来自外部电源的供给电力的某一电力进行驱动。

[0092] 在各变换器210、220中，U相线圈和U相臂的组、V相线圈和V相臂的组以及W相线圈和W相臂的组，分别具有与转换器200相同的结构。因此，也可以理解成能够进行通过第一变换器210和第二变换器220使中性点112、122的电压升压后输出给转换器200侧的电压变换。例如，在将从车辆外部的电源供给来的电力充电到电池150时，第一变换器210和第二变换器220使电压升压。例如，能够对100VAC进行升压，变换成200V左右的直流电压。

[0093] 接着，对用于外部充电的结构进行说明。

[0094] DFR260插置连接于供电线282、284，所述供电线282、284对第一MG110的中性点112及第二MG120的中性点122与外部电源(图4)之间进行电连接。即，DFR260是对插电式混合动力车的电气系统和外部电源之间的连接/切断进行切换的继电器(“开闭装置”)。
当DFR250断开时，插电式混合动力车的电气系统被从外部电源切断。另一方面，当DFR250闭合时，插电式混合动力车的电气系统与外部电源连接。

[0095] 连接器270作为车辆侧的入口，设置在例如插电式混合动力车的侧部。如后述那样，在连接器270上连接有对插电式混合动力车和外部电源进行连结的充电电缆的连接器。LC滤波器280设置在DFR260和连接器270之间。

[0096] 利用图4进一步详细说明用于外部充电的结构。

[0097] 参照图4，对插电式混合动力车和外部电源进行连结的充电电缆300包括：连接器310；插头320；CCID(Charging Circuit Interrupt Device：充电电路中断装置)330。充电电缆300相当于非专利文献1和2制定的标准中的EVSE(Electric Vehicle Supply Equipment：电动车辆供给设备)。

[0098] 充电电缆300的连接器310与设置在插电式混合动力车上的连接器270连接。在连接器310上设置有开关312。当开关312在充电电缆300的连接器310与设置在插电式混合动力车上的连接器270连接的状态下闭合时，向ECU170输入表示处于充电电缆300的连接器310已与设置在插电式混合动力车上的连接器270连接的状态的连接器信号CNCT。

[0099] 开关312与卡定金属零件(未作图示)连动地进行开闭，所述卡定金属零件将充电电缆300的连接器310卡定在插电式混合动力车的连接器270。卡定金属零件(未作图示)通过操作者按压设置在连接器310上的按钮(未作图示)来进行摇动。

[0100] 例如，在充电电缆300的连接器310与设置在插电式混合动力车上的连接器270连接的状态下，在操作者的手指离开按钮的情况下，卡定金属零件与设置在插电式混合动力车上的连接器270接合，并且，开关312闭合。当操作者按压按钮时，解除卡定金属零件和连接器270的接合，并且，开关312断开。需说明的是，开闭开关312的方法并不限定与此。

[0101] 充电电缆300的插头320与设置在房屋中的插座400连接。在插座400从插电式混合动力车的外部电源402供给交流电力。

[0102] CCID330具有继电器332和控制导频电路334。在继电器332已断开的状态下，从插电式混合动力车的外部电源402对插电式混合动力车供给电力的路径被切断。在继电器332已闭合的状态下，能够从插电式混合动力车的外部电源402对插电式混合动力车供给电力。继电器332的状态，在充电电缆300的连接器310与插电式混合动力车的连接器270连接的状态下由ECU170进行控制。

[0103] 控制导频电力334，在充电电缆300的插头320与插座400、即外部电源402连接，并且，连接器310已连接于设置在插电式混合动力车上的连接器270的状态下，向控制导频线发送导频信号(方形波信号)CPLT。

[0104] 导频信号是从设置在控制导频电路334内的振荡器振荡而得到的。导频信号延迟振荡器的工作延迟的量而被输出或停止。

[0105] 当充电电缆300的插头320与插座400连接时，即使将连接器310从设置在插电式混合动力车上的连接器270取下，控制导频电路334也能够输出一定的导频信号CPLT。但是，ECU170无法检测在将连接器310从设置在插电式混合动力车上的连接器270取下了的状态下输出的导频信号CPLT。

[0106] 当充电电缆300的插头320与插座400连接，并且，连接器310与插电式混合动力车的连接器270连接时，控制导频电路334振荡预先确定的脉冲幅度(占空比周期)的导频信号CPLT。

[0107] 通过导频信号CPLT的脉冲幅度，向插电式混合动力车通知能够供给的电流容量。例如，向插电式混合动力车通知充电电缆300的电流容量。导频信号CPLT的脉冲幅度，不依存外部电源402的电压和电流而是一定的。

[0108] 另一方面，若使用的充电电缆的种类不同，则导频信号CPLT的脉冲幅度也能够不同。即，导频信号CPLT的脉冲幅度，能够按每种充电电缆来确定。

[0109] 在本实施方式中，在外部充电模式中，在通过充电电缆300连结了插电式混合动力车和外部电源402的状态下，利用从外部电源402供给来的电力对电池150进行充电。

[0110] 在通过充电电缆300和连接器270来与外部电源402电连接的供电线282、284上，设置有用于检测外部电源402的输出电压(交流电压)的电压传感器171。

[0111] 由电压传感器171检测出的、供电线282和284之间的电压Vac被输出给ECU170。另外，在供电线282、284的至少一方上设置电流传感器173，检测出的电流Iac被输出给ECU170。

[0112] (外部充电模式时的控制)

[0113] 接着，利用图5和图6说明由外部电源402对电池150进行充电的外部充电模式时的第一变换器210和第二变换器220的控制。

[0114] 图5是说明外部充电模式时的变换器控制的功能框图。

[0115] 参照图5，外部充电控制部600包括：相位检测部610；正弦波生成部620；乘法部630；减法部640；以及电流控制部650。

[0116] 相位检测部610对电压Vac的零交叉点进行检测，基于该检测出的零交叉点对电压Vac的相位进行检测。正弦波生成部620基于由相位检测部610检测出的电压Vac的相位，生成与电压Vac同相的正弦波。正弦波生成部620例如能够使用正弦波函数的表，基于来自相位检测部610的相位信息生成与电压Vac同相的正弦波。

[0117] 乘法部630对充电电流指令值RC乘以来自正弦波生成部620的正弦波，将该运算结果作为电流指令值进行输出。减法部640从由乘法部630输出的电流指令减去由电流传感器173检测出的电流Iac，将其运算结果输出给电流控制部650。充电电流指令值RC基本上基于EVSE的额定电流来确定。或者，还可以反映电池150的状态，将充电电流指令值RC设定为可变

[0118] 当表示处于外部充电模式的模式信号MD被激活(ON)时，电流控制部650基于乘法部630输出的电流指令和由电流传感器173检测出的电流Iac的偏差，生成用于使电流Iac跟随电流指令的零相电压指令E0。该零相电压指令E0是被一律加在第一变换器210和第二变换器220的至少一方的各相电压指令上的电压，该零相电压指令E0本身是对第一MG110和第二MG120的旋转转矩不起作用的。

[0119] 图6是表示图3示出的第一变换器210和第二变换器220、以及第一MG110和第二MG120的零相等效电路的图。第一变换器210和第二变换器220，各自如图3示出的那样由三相桥式电路构成，各变换器中的6个开关元件的导通/断开的组合有8种。该8个开关方式中的2个方式的相间电压为零，这样的电压状态被称为零电压矢量。对于零电压矢量，上臂的3个开关元件可以看作是相互相同的开关状态(全导通或者全断开)，另外，下臂的3个开关元件也可以看作是相互相同的开关状态。

[0120] 在由外部电源402进行的电池150的充电时，在第一变换器210和第二变换器220的至少一个中，基于由外部充电控制部600(图5)生成的零相电压指令E0来控制零电压矢量。因此，在该图6中，将第一变换器210的上臂的3个开关元件总括地记为上臂210A，将第一变换器210的下臂的3个开关元件总括地记为下臂210B。同样地，将第二变换器220的上臂的3个开关元件总括地记为上臂220A，将第二变换器220的下臂的3个开关元件总括地记为下臂220B。

[0121] 并且，如图6所示那样，该零相等效电路能够认为是将从外部电源402提供到第一MG110的中性点112和第二MG120的中性点122的单相交流电力作为输入的单相PWM转换器。因此，在第一变换器210和第二变换器220的至少一方中，基于零相电压指令E0使零电压矢量发生变化，并且，进行开关控制使得第一变换器210和第二变换器220作为单相PWM转换器的臂进行工作，由此能够将从外部电源402供给来的交流电力变换成用于电池150的充电的直流电压。

[0122] 图5和图6示出的外部充电模式时的变换器控制不过是一个例子，在本申请的发明的适用中，确认为将来自外部电源402的供给电力变换成电池150(蓄电装置)的充电电力的变换器控制的方式并未被特别限定。

[0123] (外部充电模式时的车载电气负载的驱动控制)

[0124] 以下，对由实施方式1的蓄电装置的充电控制装置进行的、外部充电模式时的车载电气负载的驱动控制进行说明。需说明的是，以下说明的控制动作，响应对未作图示的操作开关等的指示输入或者定时器设置等，在外部充电模式时，在使被构成为能够利用来自外部电源402和电池150的供给电力进行驱动的特定的车载电气负载工作时进行执行。在本实施方式中，对上述特定的车载电气负载为电动空调装置245、即所谓的预空调时的电动空调装置245的驱动电力供给进行说明。

[0125] 图7是说明电池(蓄电装置)的充电容许电力的概念图。

[0126] 参照图7，电池150的充电容许电力Win，相对于电池温度Tb，在低温时相对地变低，相对于剩余容量(SOC：State of Charge)，在SOC较大时相对地变低。即，在极低温时或者接近满充电的状态下，充电容许电力Win被设定得较低，即使在电气系统的内部产生剩余电力，也难以通过电池150进行吸收。

[0127] 虽然省略图示，但是对于电池150的放电容许电力Wout，也能够同样地基于电池温度Tb和SOC来进行设定。但是，放电容许电力Wout在SOC较小时被抑制成较低值，与充电容许电力Win的SOC依存特性相反。

[0128] 图8是说明本发明的实施方式1的蓄电装置的充电控制装置的概略结构的框图。图8示出的各块的功能能够通过ECU170的硬件或者软件处理来实现。

[0129] 参照图8，实施方式1的蓄电装置的充电控制装置包括SOC算出部1010、电池条件设定部1020、以及A/C驱动控制部1100。

[0130] SOC算出部1010基于表示电池150的状态的电池电压Vb、电池电流Ib以及电池温度Tb，算出电池150的SOC。电池条件设定部1020基于由SOC算出部1010算出的SOC和电池温度Tb，根据例如利用图7进行了说明的特性，生成电池150的充电容许电力Win和放电容许电力Wout。进一步，电池条件设定部1020在外部充电模式时，在充电容许电力Win的范围内设定电池150的要求充电电力Wch。要求充电电力Wch例如被图5示出的充电电流指令值RC反映。

[0131] A/C驱动控制部1100基于表示处于外部充电模式的模式信号MD、和由电池条件设定部1020设定的充电容许电力Win，生成控制DFR260的开闭的控制信号SDFR、和用于使ECU170内的控制值初始化的复位信号RST。

[0132] 图9是说明由图8示出的蓄电装置的充电控制装置进行的一连串的控制动作的流程图。

[0133] 参照图9，ECU170在步骤S100中判断是否处于外部充电模式期间。在不是外部充电模式的情况下(S100的“否”判定时)，ECU170由于不能从外部电源402供给电力，因此使处理进入步骤S200，利用来自电池150的供给电力对电动空调装置245进行驱动。

[0134] 另一方面，在外部充电模式期间(S100的“是”判定时)，ECU170通过步骤S110来算出电池150的充电容许电力Win。步骤S110的处理与图8示出的电池条件设定部1020的动作相对应。进一步，ECU170通过步骤S120，判断在步骤S110中算出的充电容许电力Win是否大于预定的余裕电力Wt。

[0135] 在此，当电动空调装置245的工作状态发生变化时，虽然外部充电的充电指令与此对应地进行变更，但通过图5和图6示出的电力控制，在实际上使来自外部电源402的电力供给进行变更之前，产生由于通信延迟等引起的控制延迟。为此，在电动空调装置245的工作停止时等、电动空调装置245的消耗电力急剧下降的情况下，由于控制延迟而从外部电源402供给多余的电力。因此，需要对余裕电力Wt进行设定，使得能够通过电池150来吸收该多余的电力。代表性地，当电动空调装置245的工作停止时，在通过电力控制来停止来自外部电源402的电力供给之前，在电池150能够充入因控制延迟而从外部电源402供给的剩余电力的范围内，设定余裕电力Wt。因此，余裕电力Wt优选的是使电动空调装置245的当前的消耗电力与Wac对应，例如，设定成Wc＝Wac·k(k：常数)。

[0136] ECU170在充电容许电力Win大于余裕电力Wt的情况下(S210的“是”判定时)，使处理进入步骤S140，将DFR260维持在闭合状态。其结果，通过步骤S210，利用来自外部电源402的供给电力对电动空调装置245进行驱动，并且，进行“返回”处理，在经过预定周期之后程序再次从最初开始执行。

[0137] 与此相对，ECU170在充电容许电力Win在余裕电力Wt以下的情况下(S120的“否”判定时)，通过步骤S130使DFR260断开。其结果，停止(切断)来自外部电源402的电力供给，通过步骤S200，利用来自电池150的供给电力对电动空调装置245进行驱动。并且，结束一连串的处理。

[0138] 这样，在实施方式1的充电机构的充电控制装置中，在电池150的充电容许电力Win较低的情况下，能够停止来自外部电源402的电力供给，利用来自电池150的供给电力对电动空调装置245进行驱动。

[0139] 这样一来，由于电动空调装置245根据指示操作或者温度条件等停止动作或者大幅度地降低输出等，其消耗电力急剧下降了的情况下，也能够防止从外部电源402供给来无法通过电池150进行吸收的剩余电力。另一方面，在确保充电容许电力Win的情况下，能够利用来自外部电源402的电力供给对电动空调装置245进行驱动，因此能够防止电池150的蓄积电力的下降。

[0140] 图10是说明由图8示出的蓄电装置的充电控制装置进行的一连串的控制动作的变形例的流程图。根据图10示出的变形例，能够可逆地控制DFR260的开闭。

[0141] 参照图10，ECU170在处理了与图9相同的步骤S100、S110之后，通过步骤S115，判定是否处于由外部电源进行的电动空调装置245的驱动期间。例如，在DFR260为闭合状态时，步骤S115作为“是”判定，在DFR260为断开状态的情况下，步骤S115作为“否”判定。

[0142] ECU170在处于由外部电源进行的电动空调装置245的驱动期间的情况(S115的“是”判定时)下，执行与图9相同的步骤S120的判定。并且，在步骤S120的“是”判定时，通过步骤S140，维持DFR260的闭合状态，继续进行利用来自外部电源402的供给电力的电动空调装置245的驱动(步骤S210)。

[0143] 与此相对，ECU170在步骤120的“否”判定时，使处理进入步骤S160，使DFR260断开。进一步，伴随着电力供给路径被切换，进一步执行使ECU170的电力控制涉及的内部数据进行复位的处理。该处理与根据图8中的复位信号RST的发生而执行的动作相对应。

[0144] 伴随着由步骤S160使DFR260断开，之后变为利用来自电池150的供给电力对电动空调装置245进行驱动(步骤S200)。

[0145] 另一方面，ECU170在步骤S115中，在处于由电池150进行的电动空调装置245的驱动期间的情况下(步骤S115的“否”判定时)，使处理进入步骤S150。

[0146] ECU150在步骤S150中，对充电容许电力Win和余裕电力Wt进行比较。步骤S150中的余裕电力Wt#被设定得高于步骤S120中的余裕电力Wt(Wt#＞Wt)。并且，当充电容许电力Win在余裕电力Wt#以下时(S150的“否”判定时)，ECU170通过步骤S155，维持DFR260的断开状态。由此，继续进行停止来自外部电源402的电力供给的、利用来自电池150的供给电力进行的电动空调装置245的驱动(步骤S200)。进一步，进行“返回”处理，在经过预定周期之后程序再次从最初开始执行。

[0147] 与此相对，当充电容许电力Win大于余裕电力Wt#时(S150的“是”判定时)，即，基于步骤S200的、由电池150进行的电动空调装置245的驱动的结果，当充电容许电力Win已上升时，ECU170通过步骤S170使DFR260闭合。进一步，执行与步骤S160相同的复位处理。

[0148] 伴随着由步骤S170使DFR260闭合，之后，再次进行来自外部电源402的电力供给，由外部电源对电动空调装置245进行驱动(步骤S210)。进一步，省略以后的步骤的执行，进行“返回”处理，在经过预定周期之后程序再次从最初开始执行。

[0149] 这样，根据按照图10示出的流程图的控制动作，由于电池150的充电容许电力Win较低，在暂时断开DFR260停止来自外部电源402的电力供给的情况下，当由于电池150的放电所引起的温度上升等使充电容许电力Win上升了时，也能够再次开始来自外部电源402的电力供给。并且，通过外部充电模式期间，能够可逆地控制来自外部电源402的电力供给的停止/执行。

[0150] 由此，在电池150的充电容许电力Win较低的情况下，除了防止在插电式车内部产生剩余电力之外，还能够容易地确保电动空调装置245的驱动电力和电池150的充电电力。

[0151] [实施方式2]

[0152] 图11是表示实施方式2的蓄电装置的充电控制装置的概略结构的概略框图。

[0153] 参照图11，实施方式2的蓄电装置的充电控制装置，与图8示出的实施方式1的结构相比较，不同点在于：代替A/C驱动控制部1100而设置有A/C驱动控制部1200；还设置有变换器控制部1300。

[0154] A/C驱动控制部1200包括余裕电力设定部1210。从电池条件设定部1020，将充电容许电力Win、放电容许电力Wout以及要求充电电力Wch输入至A/C驱动控制部1200。进一步，从空调ECU175(图3)输入电动空调装置245的要求消耗电力Wac。要求消耗电力Wac是，基于空调要求(室内设定温度等)和室外气温等，对电动空调装置245的工作条件进行设定，并且，作为该工作条件中的消耗电力，算出要求消耗电力Wac。

[0155] A/C驱动控制部1200考虑充电容许电力Win来设定电动空调装置245的驱动电力的分配。具体来说，A/C驱动控制部1200设定来自外部电源402的供给电力(以下，也称为外部供给电力)Wpi，并且，根据需要来修正电动空调装置245的要求消耗电力Wac。需说明的是，当修正了要求消耗电力Wac时，空调ECU175(图3)与修正了的要求消耗电力Wac对应地对电动空调装置245的工作条件进行修正。

[0156] 变换器控制部1300在外部充电模式时，根据外部供给电力Wpi对变换器210、220的工作进行控制。具体来说，在图5和图6示出的电力控制中，根据外部供给电力Wpi来设定充电电流指令值RC，由此通过由电压传感器171检测出的电压Vac和由电流传感器173检测出的电流Iac的反馈控制，来生成第一变换器210和第二变换器220的开关控制信号SIV1、SIV2，使得来自外部电源402的供给电力与Wpi一致。

[0157] 图12是说明由实施方式2的蓄电装置的充电控制装置进行的一连串的控制动作的流程图。

[0158] 参照图12，ECU170通过步骤S300来取得电动空调装置245的要求消耗电力Wac、和电池150的要求充电电力Wch。并且，在步骤S310中，算出电池150的充电容许电力Win。

[0159] 进一步，ECU170通过步骤S320来决定余裕电力ΔWin。余裕电力ΔWin相当于实施方式1中的余裕电力Wt。例如，能够确定为ΔWin＝Wac×k。

[0160] ECU170在步骤S330中判断Win-ΔWin＞0是否成立。即，在步骤S330中，与步骤S120(图9、图10)同样地，判断充电容许电力Win是否大于余裕电力ΔWin。

[0161] 当Win-ΔWin≤0时(S330的“否”判断时)，ECU170通过步骤S340，限制为外部供给电力Wpi＝0，使处理进入步骤S390。当设定为Wpi＝0时，DFR260的闭合状态被维持不变，门切断变换器210、220、即将各开关元件固定为断开状态，由此停止来自外部电源402的电力供给。其结果，电力空调装置245利用来自电池150的供给电力进行驱动。

[0162] 这样，在实施方式2的充电控制中，基于充电容许电力Win，将外部供给电力Wpi的上限值设为Win-ΔWin。并且，在Win-ΔWin≤0时，停止来自外部电源402的电力供给。其结果，利用来自电池150的供给电力对电动空调装置245进行驱动。此时，由于不能进行电池150的充电，因此设定为Wch＝0。

[0163] 另一方面，当Win-ΔWin＞0时(S330的“是”判定时)，ECU170通过步骤S350，暂时设定为外部供给电力Wpi＝Wac+Wch。进一步，在步骤S360中，判断由步骤S350设定的外部供给电力Wpi是否大于Win-ΔWin。

[0164] ECU170在Wpi＞Win-ΔWin时(S360的“是”判定时)，通过步骤S370，修正为Wpi＝Win-ΔWin。由此，如上述那样，外部供给电力Wpi的上限值被限制为Win-ΔWin。由此，因为无法利用来自外部电源402的供给电力来全量供给当初的要求消耗电力Wac与要求充电电力Wch的和，因此，ECU170通过步骤S380来再次设定要求消耗电力Wac和要求充电电力Wch。并且，处理进入步骤S390。

[0165] 在步骤S380中，优选的是考虑电池150的SOC和/或车厢内的温度、或者当前时刻(或者从外部充电模式开始时所经过的时间)等，判断优先进行电池充电和预空气调节的哪一个之后，基于优先顺序再次进行设定。例如，在应该中止电池充电、优先地执行预空气调节的情况下，设定为Wch＝0，另一方面，Wac被维持为当初值。另外，在不停止电池充电时，以利用Wch和Wac来对步骤S370中限制的Wpi进行分配的方式，即在Wpi＝Wch+Wac(Wpi＝Win-ΔWin)的范围内，根据当初值来修正要求消耗电力Wac和要求充电电力Wch的至少一方。

[0166] ECU170在Wpi≤Win-ΔWin时(S360的“否”判定时)，跳过步骤S370和S380，使处理进入步骤S390。因此，要求消耗电力Wac和要求充电电力Wch被维持为当初值。

[0167] ECU170在步骤S390中，判定是否为要求充电电力Wch＝0。当Wch＝0时，中止电池150的充电，来自电池150的电力被用于驱动电动空调装置245。如上述那样，在通过步骤S340来自外部电源402的电力供给被停止时，设定为Wch＝0，因此步骤S390为“是”判定。

[0168] ECU170在步骤S390的“是”判定时，通过步骤S400～S430的处理，来谋求防止由于电动空调装置245的驱动而引起的来自电池150的过剩的放电。

[0169] ECU170在步骤S400中，算出电池150的放电容许电力Wout(Wout＞0)。并且，在步骤S410中，将要求消耗电力Wac与外部供给电力Wpi和放电容许电力Wout的和进行比较。

[0170] ECU170在Wac＞Wpi+Wout时(S410的“是”判定时)，通过步骤S420，修正为Wac＝Wpi+Wout。由此，对电动空调装置245的要求消耗电力Wac进行限制，使得以Wpi+Wout作为上限。在该情况下，通过步骤S430，来自电池150的输出电力Wbt变成Wbt＝Wac-Wpi。通过上述的限制，保证Wbt＜Wout。另外，进行“返回”处理，在经过预定周期之后程序再次从最初开始执行。

[0171] 与此相对，在Wac≤Wpi+Wout时(S410的“否”判定时)，能够在Wpi(Wpi＝0或者Wpi＝Win-ΔWin)与放电容许电力Wout的和的范围内，确保要求消耗电力Wac。因此，ECU170在S410的“否”判定时，跳过步骤S420的处理，使处理进入步骤S430。即，维持在步骤S410之前决定的要求消耗电力Wac和要求充电电力Wch。

[0172] 另一方面，ECU170在Wch≠0时(S390的“否”判定时)，省略步骤S400～S430的处理，进行“返回”处理。

[0173] 如上述说明的那样，根据实施方式2的蓄电装置的充电控制装置，通过根据电池150的充电容许电力Win来限制来自外部电源402的外部供给电力Wpi的电力控制，在充电容许电力Win较低的情况下，能够停止来自外部电源402的电力供给，利用来自电池150的供给电力来驱动电动空调装置245。

[0174] 特别地，能够维持DFR260的闭合状态不变而得到与实施方式1同样的效果。由此，在来自外部电源402的电力供给的停止/执行的切换时，不需要使继电器(DFR)开闭和/或使ECU170复位，能够稳定电力控制。

[0175] 在图13和图14中，示出表示基于实施方式2的充电机构的充电控制装置的、充电容许电力和电动空调装置的驱动模式的关系的概念图。在图13中示出使预空气调节优先的情况，在图14中示出使电池充电优先的情况。

[0176] 参照图13，基于电池150的状态(SOC、电池温度)设定充电容许电力Win，设定为从充电容许电力Win减去余裕电力ΔWin而得到的充电控制电力Win#(Win#＝Win-ΔWin)。

[0177] 并且，由于预空气调节优先，因此确保电动空调装置245的要求消耗电力Wac，其剩余电力成为能够用于电池150的充电的电力。

[0178] 在Win#≤0的区域I内，停止来自外部电源402的电力供给。并且，在Win#＞0、但Win#-Wac≤0的区域II内，不能确保电池150的充电电力，使用来自电池150的电力的一部分，驱动电动空调装置245。进一步，在要求消耗电力Wac大于放电容许电力Wout的区域IV内，电动空调装置245的消耗电力被限制得低于当初的要求消耗电力Wac(Wac←Wout)。

[0179] 另一方面，在Win#-Wac＞0的区域III内，能够将电力用于对电池150进行充电。但是，在要求充电电力Wch大于Win#-Wac时，限制为Wch＝Win#-Wac。

[0180] 参照图14，相对于与图13同样的充电容许电力Win和充电限制电力Win#，在区域I内，停止来自外部电源402的电力供给。并且，在Win#＞0、但Win#≤Wch的区域V内，由外部电源402供给充电限制电力Win#，用于电池150的充电。另一方面，在该区域V内，停止电动空调装置245的工作。

[0181] 另一方面，在Wch＜Win#＜Wch+Wac的区域VI内，确保要求充电电力Wac，同时在限制为Wac＝Win#-Wch之后，使电动空调装置245进行工作。进一步，在Win#≥Wch+Wac的区域VII内，能够根据要求充电电力Wch和要求消耗电力Wac的当初值，执行电池150的充电和电动空调装置245的工作。

[0182] 在图13和图14中的区域I、II等的充电容许电力Win较低的状态下(例如，在极低温时)，电池150由于放电而温度上升，由此充电容许电力Win上升，期待向区域III、V、VI等转移。因此，如实施方式1(图10)和实施方式2那样，通过采用在停止来自外部电源402的电力供给之后能够再次开始来自外部电源402的电力供给的控制结构，从而即使在充电容许电力Win较低时，也能够促进电池150的充电。

[0183] 另外，作为在外部充电模式时驱动的车载电气负载，也可以适用实施方式1、2中说明了的电动空调装置以外的电气负载。

[0184] 在本实施方式中，如图3示例的那样，虽然采用了利用电力线192、194上的电力来驱动电动空调装置245(车载电气负载)的结构，但是若能够利用来自电池150的供给电力和来自外部电源402的供给电力这两者来驱动，则电动空调装置245(车载电气负载)的连接位置连接在任意的位置。例如，电动空调装置245(车载电气负载)还可以与电力线190、195电连接。在该情况下，由第一MG110及第二MG120的电抗器成分(各相线圈卷线的电感)、和第一变换器210及第二变换器220来构成将来自外部电源402的供给电力变换为电池150的充电电力的“充电器”。

[0185] 另外，在本实施方式中，示例了如下结构：将外部电源402与中性点112、122连接，由第一MG110及第二MG120的电抗器成分(各相线圈卷线的电感)、和第一变换器210及第二变换器220来构成将来自外部电源402的交流电力变换为电池150(蓄电装置)的充电电力。但是，本申请的发明的适用并不限定于这样的结构。

[0186] 例如，如图15所示那样，对于在供电线282、284(其中，相比于DFR260为车辆内部侧)和电力线192、194之间另外配置了将来自外部电源402的交流电压变化为直流电压的外部充电专用的充电器290的结构的插电式车，也能够适用本申请的发明。

[0187] 在具备图15所示的外部充电结构的插电式混合动力车辆中，利用充电器290来进行对电池150的充电。充电器290连接在DFR260、和电力线192、194之间。

[0188] 充电器290包括：AC/DC变换电路292、DC/AC变换电路294、绝缘变压器296以及整流电路298。AC/DC变换电路292由单相桥式电路构成。AC/DC变换电路292通过与来自ECU170的驱动信号对应的开关元件的导通断开控制，将交流电力变换为直流电力。另外，AC/DC变换电路292还作为升压斩波电路发挥功能，所述升压斩波电路将线圈用作电抗器来使电压升压。

[0189] DC/AC变换电路294由单相桥式电路构成。DC/AC变换电路294通过与来自ECU170的驱动信号对应的开关元件的导通断开控制，将直流电力变换为高频的交流电力，并输出至绝缘变压器296。

[0190] 绝缘变压器296包括：磁性材料构成的芯、缠绕在芯上的初级线圈和次级线圈。初级线圈和次级线圈被电绝缘，分别与DC/AC变换电路294和整流电路298连接。绝缘变压器296将从DC/AC变换电路294接受到的高频的交流电力变换为与初级线圈和次级线圈的匝数比对应的电压电平，并输出到整流电路298。整流电路298将从绝缘变压器296输出的交流电力整流为直流电力。

[0191] ECU170在外部充电模式时，通过由电压传感器171检测出的电压Vac、以及由电流传感器173检测出的电流Iac的反馈控制，对充电器290进行控制，使得来自外部电源402的供给电力与Wpi一致。具体来说，基于上述反馈控制，生成驱动信号，以控制包含在AC/DC变换电路292和DC/AC变换电路294中的开关元件的导通断开。另外，ECU170在被限制为外部供给电力Wpi＝0时，与变换器110、120中的控制同样地，将构成AC/DC变换电路292和DC/AC变换电路294的各开关元件固定为断开状态。

[0192] 充电器290也能够配置在DFR260和电力线190、195之间。

[0193] 应该认为，本次公开的实施方式，在所有方面都只是例示而并非限制性的内容。本发明的范围并不是由上述的说明而是由权利要求所表示，包括与权利要求同等的含义和范围内的所有变更。