CN103620910B

CN103620910B - 蓄电装置用的充电装置和搭载该充电装置的车辆

Info

Publication number: CN103620910B
Application number: CN201180071775.2A
Authority: CN
Inventors: 光谷典丈
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2016-01-20
Anticipated expiration: 2031-06-21
Also published as: CN103620910A; JPWO2012176275A1; EP2725685A4; US20140125281A1; JP5664780B2; WO2012176275A1; EP2725685B1; EP2725685A1

Abstract

车辆具备蓄电装置、电力供给装置以及ECU，能够使用来自外部电源的电力对蓄电装置进行充电。ECU根据由用户输入的充电结束预定时刻，使用所推定的充电时间来设定充电开始时刻，并且对到达了充电开始时刻进行响应，使用电力供给装置开始蓄电装置的充电动作。ECU进行与对充电时间的推定产生影响的主要原因相关的参数的学习控制，使用学习控制中的参数的学习值来推定充电时间。这样一来，能够提高充电时间的推定精度。

Description

蓄电装置用的充电装置和搭载该充电装置的车辆

技术领域

本发明涉及蓄电装置用的充电装置和搭载该充电装置的车辆，更具体地说，涉及能够使用来自外部的电力对所搭载的蓄电装置进行充电的车辆的充电控制。

背景技术

近年来，作为环保型的车辆，搭载蓄电装置(例如二次电池和/或电容器等)并使用由储蓄于蓄电装置的电力产生的驱动力来行驶的车辆受到注目。在这样的车辆中，例如包括电动汽车、混合动力汽车以及燃料电池车等。而且，提出了通过发电效率高的商用电源对搭载于这些车辆的蓄电装置进行充电的技术。

在混合动力车中，也已知与电动汽车是同样地能够使用来自车辆外部的电源(以下，也简称为“外部电源”。)的电力对车载的蓄电装置进行充电(以下，也简称为“外部充电”。)的车辆。例如，已知利用充电电缆将设置于住宅的电源出口和设置于车辆的充电口连接，由此能够从一般家庭的电源对蓄电装置进行充电的所谓的“插电式混合动力车”。由此，能够期待提高混合动力汽车的燃料消耗效率。

日本特开2007-178215号公报(专利文献1)公开了如下结构：在能够进行二次电池的充电的电源系统中，通过对应二次电池的内部电阻的温度依存性来限制充电电流，进行二次电池的充电状态(StateOfCharge：SOC)的推定，从而提高SOC的推定精度。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2007-178215号公报

专利文献2：日本特开2010-058635号公报

专利文献3：日本特开2010-035280号公报

专利文献4：日本特开平9-285029号公报

专利文献5：日本特开2011-008593号公报

发明内容

发明要解决的问题

在能够进行外部充电的车辆中，当开始车辆的运行时，希望蓄电装置成为已被充分充电的状态。另一方面，对于蓄电装置，从蓄电装置的特性来看，若长时间持续高SOC的状态则有时会促进蓄电装置的劣化。由此，存在具有如下的计时充电功能的车辆：基于由用户设定的充电结束预定时刻(或者，下次车辆运行开始预定时刻)，在刚要到达该充电结束预定时刻前，SOC成为满充电状态。

在该计时充电功能中，为了抑制在充电结束预定时刻的充电不足和/或因充电提前完成而使高SOC状态长时间持续而可能发生的蓄电装置的劣化，需要尽量准确地推定蓄电装置的充电时间。

在充电时间的推定中，各种各样的参数的变化对推定精度产生影响。该参数会因为用户对车辆的使用方法的不同、蓄电装置等在各个设备中的状态以及季节等的环境等而产生偏差。由此，在使用特定的模型公式等对充电时间进行运算的情况下，因这些偏差产生的影响可能导致推定精度恶化。其结果，有时在充电结束预定时刻发生充电不足或者由于高SOC状态长时间持续而促进蓄电装置的劣化。

本发明是为了解决这样的问题而提出的，其目的在于：在能够进行外部充电的车辆中，能够更准确地推定蓄电装置的充电时间。

用于解决问题的手段

本发明的充电装置具备电力供给装置和控制装置，对蓄电装置进行充电。电力供给装置使用来自电源的电力向蓄电装置供给充电电力。控制装置根据由用户输入的充电结束时刻，使用推定的充电时间来设定充电开始时刻，使电力供给装置执行蓄电装置的充电动作。控制装置进行与对充电时间的推定产生影响的主要原因相关的参数的学习控制，使用学习控制中的参数的学习值来推定充电时间。

优选，参数包括与蓄电装置的充电容量的劣化状态相关的参数。参数基于充电动作开始前的充电状态下的蓄电装置能够充电的基准电力量和蓄电装置实际充电得到的实际电力量来确定。

优选，基准电力量是从充电动作开始前的充电状态到蓄电装置的理论充电容量为止的充电电力量的变化量。参数被定义为实际电力量相对于基准电力量的比率。控制装置使用理论充电容量、参数的学习值以及从电力供给装置供给的充电电力来推定充电时间。

优选，参数包括与充电装置的充电效率相关的参数。参数基于根据电源能够供给的额定电力而确定的目标充电电力和充电动作中蓄电装置接受的实际充电电力来确定。

优选，目标充电电力基于额定电力和由蓄电装置的负载消耗的消耗电力来设定。参数被定义为充电动作中的预定期间的实际充电电力相对于目标充电电力的比率。控制装置使用蓄电装置的理论充电容量、参数的学习值以及从电力供给装置供给的充电电力来推定充电时间。

优选，参数包括与充电时间的推定的误差相关的参数。参数被定义为所推定的充电时间与充电动作中的实际充电时间之差，控制装置通过加上参数的学习值来修正所推定的充电时间。

优选，在蓄电装置的充电完成前充电动作已停止的情况下，控制装置采用从充电动作开始到停止的实际时间和为了充入蓄电装置的剩余的充电量所需的预测时间的总和作为实际充电时间6。

优选，控制装置在基于充电动作结束的定时执行学习值的更新。

优选，控制装置使用更新值来更新学习值，所述更新值通过在充电时间的推定中使用的参数的学习值与根据实际的充电动作的结果算出的参数的偏差上乘以预定的增益而得到。

优选，在偏差的绝对值低于阈值的情况下，控制装置不进行学习值的更新。

优选，在更新后的学习值超过对预定的容许范围进行规定的上限值的情况下，控制装置将更新后的学习值设定为上限值。

优选，在更新后的学习值低于确定预定的容许范围的下限值的情况下，控制装置将更新后的学习值设定为下限值。

优选，参数包括与蓄电装置的温度相关的参数。参数基于充电结束时刻的输入时和充电动作执行中的至少一方的蓄电装置的温度来确定。

优选，在充电结束时刻的输入时，控制装置将参数的学习值和蓄电装置的温度中较低一方的值设定为更新后的学习值。

优选，控制装置将参数的过去多次的学习值和蓄电装置的温度中的最低的值设定为更新后的学习值。

优选，控制装置将在执行充电动作期间的蓄电装置的最低温度设定为更新后的学习值。

优选，控制装置决定第1区域和第2区域，所述第1区域是通过与蓄电装置的充电状态对应确定的电力供给装置的输出电力进行充电的区域，所述第2区域是通过基于蓄电装置的温度以及充电状态设定为比电力供给装置的输出电力小的充电电力进行充电的区域。控制装置根据第1区域的第1充电时间和第2区域的第2充电时间的运算来推定总充电时间，基于所输入的充电结束时刻和所推定的总充电时间来设定充电开始时刻。蓄电装置具有如下特性：蓄电装置的温度越低，能够接受的充电电力就越被限制。

本发明的车辆具备蓄电装置、驱动装置、电力供给装置以及控制装置。驱动装置使用来自蓄电装置的电力来产生行驶驱动力。电力供给装置使用来自外部电源的电力向蓄电装置供给充电电力。控制装置根据由用户输入的充电结束时刻，使用所推定的充电时间来设定充电开始时刻，使电力供给装置执行蓄电装置的充电动作。控制装置进行与对充电时间的推定产生影响的主要原因相关的参数的学习控制，使用学习控制中的参数的学习值来推定充电时间。

发明效果

根据本发明，在能够进行外部充电的车辆中，能够更加准确地推定蓄电装置的充电时间。

附图说明

图1是包括本实施方式的车辆的充电系统的整体框图。

图2是用于对计时充电功能的概要和充电时间的推定精度的影响进行说明的图。

图3是用于对蓄电装置的劣化对充电时间的推定精度的影响进行说明的图。

图4是用于对参数学习控制的概要进行说明的图。

图5是用于对在实施方式1中由ECU执行的充电时间推定的参数学习控制处理进行说明的流程图。

图6是用于对充电效率的偏差对充电时间的推定精度的影响进行说明的图。

图7是用于对在实施方式2中由ECU执行的充电时间推定的参数学习控制处理进行说明的流程图。

图8是用于对实施方式3的充电时间误差的学习控制的概要进行说明的第1图。

图9是用于对实施方式3的充电时间误差的学习控制的概要进行说明的第2图。

图10是用于对在实施方式3中由ECU执行的充电时间推定的参数学习控制处理进行说明的流程图。

图11是用于对蓄电装置的温度降低对充电时间的推定精度的影响进行说明的图。

图12是用于对实施方式4中的蓄电装置的温度学习控制的概要进行说明的图。

图13是用于对在实施方式4中由ECU执行的蓄电装置的温度学习控制处理进行说明的流程图。

图14是用于对在实施方式4的变形例中由ECU执行的蓄电装置的温度学习控制处理进行说明的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。此外，对于图中相同或者相当部分标注相同的附图标记而不重复其说明。

[车辆的基本结构的说明]

图1是包括本实施方式的车辆100的充电系统10的整体框图。参照图1，车辆100具备蓄电装置110、系统主继电器SMR115、作为驱动装置的PCU(PowerControlUnit：功率控制单元)120、电动发电机130、动力传递传动装置(gear)140、驱动轮150、温度传感器160、辅机负载170以及作为控制装置的ECU(ElectronicControlUnit：电子控制单元)300。

蓄电装置110是构成为能够进行充放电的电力储存元件。蓄电装置110例如构成为包括锂离子电池、镍氢电池或者铅蓄电池等二次电池和/或双电荷层电容器等蓄电元件。

蓄电装置110经由电力线PL1、NL1连接于PCU120。而且，蓄电装置110将用于产生车辆100的驱动力的电力供给到PCU120。另外，蓄电装置110储存由电动发电机130发电产生的电力。蓄电装置110的输出例如为200V左右。

虽然均未图示，但在蓄电装置110设置有用于对蓄电装置110的电压进行检测的电压传感器、用于对输入输出电流进行检测的电流传感器以及用于对蓄电装置110的温度进行检测的温度传感器。检测到的电压VB、电流IB以及温度TB向ECU300输出。ECU300基于这些检测值，对蓄电装置110的充电状态(以下，也称为SOC(StateofCharge)。)进行运算。

SMR115所包含的继电器连接于蓄电装置110和电力线PL1、NL1之间。而且，SMR115基于来自ECU300的控制信号SE1，对蓄电装置110和PCU120之间的电力的供给和切断进行切换。

虽然均未图示，但PCU120包括转换器和变换器等。转换器受来自ECU300的控制信号PWC控制而对来自蓄电装置110的电压进行变换。变换器受来自ECU300的控制信号PWI控制，使用由转换器变换后的电力来驱动电动发电机130。

电动发电机130是交流旋转电机，例如是具备埋设有永磁体的转子的永磁体型同步电动机。

电动发电机130的输出转矩经由由减速器和/或动力分配机构构成的动力传递传动装置140传递到驱动轮150，从而使车辆100行驶。电动发电机130在车辆100的再生制动动作时，能够通过驱动轮150的旋转力发电。而且，该发电电力通过PCU120变换为蓄电装置110的充电电力。

此外，在图1中，示出了设置一对电动发电机和变换器的结构，但是电动发电机和变换器的数量并不限定于此。也可以是两对以上的电动发电机以及变换器。

此外，在图1中，以车辆100是电动汽车的情况为例进行说明，但是本实施方式的车辆100表示搭载车辆驱动力产生用的电动机的车辆，除了电动汽车之外，还包括由发动机和电动机产生车辆驱动力的混合动力汽车和/或搭载了燃料电池的燃料电池汽车等。

在为混合动力汽车的情况下，电动发电机130还经由动力传递传动装置140与未图示的发动机连接。而且，ECU300通过使发动机以及电动发电机130协调地工作，取得必要的车辆驱动力。在该情况下，也能够使用由发动机的旋转产生的发电电力对蓄电装置110进行充电。

温度传感器160对车辆外部的外部气温进行检测。而且，温度传感器160将检测到的气温TMP向ECU300输出。

辅机负载170是除了生成车辆100的行驶驱动力以外而使用的电气设备的总称。虽然均未图示，但辅机负载170包括用于对车辆100的室内进行空气调节的空调机、用于向低电压系统供给电力的DC/DC转换器、辅机电池以及音响、灯等低压辅机装置。

作为用于使用来自外部电源500的电力对蓄电装置110进行充电的结构，车辆100还包括接入口220、电力变换装置200、充电继电器CHR210、电压传感器230以及电流传感器240。此外，本实施方式的“电力变换装置200”与本发明的“电力供给装置”相对应。

接入口220设置于车辆100的外表面。接入口220连接有充电电缆400的连接器410。而且，来自外部电源500的电力经由充电电缆400传递到车辆100。

除了连接器410之外，充电电缆400还包括用于与外部电源500的插座510连接的插头420和将连接器410、插头420电连接的电线部430。另外，虽然在图1中没有示出，但电线部430也可以包括用于对来自外部电源500的电力的供给以及切断进行切换的充电电路切断装置(ChargingCircuitInterruptDevice：CCID)。

电力变换装置200经由电力线ACL1、ACL2连接于接入口220。另外，电力变换装置200通过电力线PL2、NL2经由充电继电器CHR210连接于电力线PL1、NL1。

电力变换装置200受来自ECU300的控制信号PWD控制，将从接入口220供给的交流电力变换为蓄电装置110的充电电力。

CHR210受来自ECU300的控制指令SE2控制，对从电力变换装置200向蓄电装置110的电力的供给和停止进行切换。

电压传感器230连接于电力线ACL1、ACL2之间，对从外部电源500传递的电压进行检测。而且，电压传感器230将该检测值VAC向ECU300输出。

电流传感器240设置于电力线ACL1或者电力线ACL2，对从外部电源500供给的电流进行检测。而且，电流传感器240将该检测值IAC向ECU300输出。

虽然均未在图1中图示，但ECU300包括CPU(CentralProcessingUnit)、存储装置以及输入输出缓冲器，ECU300接收来自各传感器等的信号的输入和/或向各设备输出控制信号，并且进行车辆100以及各设备的控制。此外，对于这些控制，不限于由软件实现的处理，也能够通过专用的硬件(电子电路)实现处理。

ECU300接收通过用户的操作而输入的充电结束预定时刻T_END。而且，ECU300执行蓄电装置110在所输入的充电结束预定时刻T_END到达满充电状态这样的计时充电控制。接着，使用图2，对该计时充电控制的概要进行说明。

参照图1和图2，考虑充电执行前的蓄电装置110的SOC为S1的情况。若在时刻t1由用户输入充电结束预定时刻(t3)，则ECU300推定从S1到成为满充电状态的Smax为止的充电时间。

而且，ECU300从所设定的充电结束预定时刻t3减去充电推定时间，算出充电开始时刻t2，以使得SOC在时刻t3成为Smax。然后，经过时间，在时刻t2时ECU300开始充电动作。

此时，在充电时间的推定精度非常高并且实际的充电时间和推定的充电时间大致相同的情况下，如图2中的曲线W1那样，在刚要到所设定的充电结束预定时刻t3之前，蓄电装置到达满充电状态。

然而，例如在充电推定时间比实际的充电时间长的情况下，从比时刻t2提前的时刻t2a开始充电。这样一来，如图2中的曲线W1a那样，在到达充电结束预定时刻t3之前的时刻t3a成为满充电。由此，因为持续保持高SOC的状态，所以有可能促进蓄电装置110的劣化。

另一方面，在充电推定时间比实际的充电时间短的情况下，如图2中的曲线W1b那样，从比时刻t2晚的时刻t2b开始充电动作。因此，在充电结束预定时刻t3，还没有到达满充电状态而可能发生充电不足。

这样，在计时充电控制中，充电时间的推定精度成为重要的因素，需要提高充电时间的推定精度。

在该充电时间的推定中，各种各样的主要原因对推定精度产生影响。因此，在本实施方式中，针对对充电推定时间产生影响的各参数，通过进行这些参数变动的学习控制来提高充电时间的推定精度。

[实施方式1]

蓄电装置经过常年反复充放电或过放电和/或过充电，其可充电容量存在逐渐降低的倾向。这样一来，例如，如图3所示，变得只能充电到比作为本来的满充电状态的Smax低的S_lim。由此，与蓄电装置110是健全的情况相比较，充电时间会变短(图3中的曲线W1c)。

因此，虽然蓄电装置110处于因劣化而具有低的可充电容量的状态，但是如图2中所说明那样在假定为蓄电装置110处于健全状态而推定充电时间的情况下，如图3那样，若从时刻t2开始充电，则在到达充电结束预定时刻t3之前的时刻t3c充电动作结束。由此，因为劣化状态下的高SOC状态长时间持续，所以有可能会进一步促进蓄电装置110的劣化。

在实施方式1中，通过在实际的各充电动作的结束时学习蓄电装置110的充电容量，补偿因伴随蓄电装置110的劣化的可充电容量的降低而发生的充电时间的推定偏差。

具体而言，采用实际的充电电力相对于从执行充电动作前的SOC到蓄电装置110的理论上的满充电状态为止的充电电力量的变化量(以下，也称为“基准电力量”。)的比率作为与蓄电装置110的劣化相关的参数，学习该参数。而且，通过将该参数的学习值和蓄电装置110的理论充电容量相乘，算出考虑了劣化的蓄电装置110的充电容量，使用所算出的充电容量进行充电时间的推定。

若以图3的情况为例，则与劣化相关的参数CAP能够如式(1)那样进行运算。

CAP＝Σ(IB×VB)/{(Smax-S1)×理论充电容量}…(1)

而且，通过如图4所示的方法对该参数进行学习。

参照图4，将更新前的参数的当前的学习值PMT(n)设为点P10，将根据本次的充电动作的结果算出的参数的值设为点P11。

而且，通过将在根据实际的充电动作算出的参数和当前的学习值PMT(n)的偏差DIF上乘以表示学习的反映率的增益α(0<α<1)而得到的值确定为更新量，将该更新量和当前的学习值PMT(n)相加，从而算出更新后的学习值PMT(n+1)。

此时，为了抑制学习值的小变动，对当前的学习值PMT(n)设置死区(deadband)(±MRG)，优选，在上述偏差DIF处于该死区的范围内的情况下，不执行学习值的更新。

另外，在传感器的检测值因干扰等而大幅变化这样的情况等下，为了防止更新后的学习值与更新前的学习值相比急剧大幅变化或者虽然在长期间内学习值逐渐地变化但是变化得大的情况，优选设置确定学习值的容许变动范围的上下限值U_LIM、L_LIM。

图5是用于对在实施方式1中由ECU300执行的充电时间推定的参数学习控制处理进行说明的流程图。图5以及后述的图7、10、13、14通过以预定周期执行预先存储于ECU300的程序而实现。或者，对于一部分的步骤，也能够构筑专用的硬件(电子电路)来实现处理。

参照图1和图5，ECU300在步骤(以下，将步骤称为S。)100中，对是否处于充电动作结束了的定时进行判定。

在没有处于充电动作结束了的定时的情况下(在S100中为“否”)，ECU300不进行以后的处理而结束处理。

在处于充电动作结束了的定时的情况下(在S100中为“是”)，处理前进到S110，ECU300接着对用于执行参数学习的其他的条件是否成立进行判定。该条件例如包括SOC为预定以上(例如50％以上)这样的条件。

ECU300在其他的条件不成立的情况下(在S110中为“否”)，不进行以后的处理而结束处理，在其他的条件成立的情况下(在S110为“是”)，处理前进到S120。

在S120中，ECU300取得与上述充电容量的劣化相关的参数CAP的当前的学习值CAP(n)。此外，在当前的学习值不存在的情况下，设定为预先规定的初始值。

接着，ECU300在S130中，基于本次充电动作的结果，使用上述式(1)来对本次参数CAP_R进行运算。然后，在S140中，ECU300对本次参数CAP_R和当前的学习值CAP(n)的偏差DIF进行运算。

ECU300在S150中，如图4中说明那样，对在S140中算出的偏差DIF的绝对值是否比确定死区的预定的阈值MRG小进行判定。

在偏差DIF的绝对值比阈值MRG小的情况下(在S150为“是”)，ECU300中止学习值的更新而结束处理。

在偏差DIF的绝对值为阈值MRG以上的情况下(在S150中为“否”)，处理前进到S160，ECU300将偏差DIF和预定的增益α(0<α<1)相乘，对学习值的更新量UPD进行运算。然后，ECU300在S170中，根据当前的学习值CAP(n)和更新量UPD，对更新后的学习值CAP(n+1)进行运算。

然后，ECU300如在图4中所说明那样，对变更后的学习值CAP(n+1)是否处于学习容许范围内进行判定。

具体而言，ECU300在S180中，对更新后的学习值CAP(n+1)是否比学习容许范围内的下限值L_LIM小进行判定，在更新后的学习值CAP(n+1)比下限值L_LIM小的情况下(在S180为“是”)，将更新后的学习值CAP(n+1)置换为下限值L_LIM(S190)。

在更新后的学习值CAP(n+1)为下限值L_LIM以上的情况下(在S180中为“否”)，接着，ECU300在S185中，对更新后的学习值CAP(n+1)是否比上限值U_LIM大进行判定，在更新后的学习值CAP(n+1)比上限值U_LIM大的情况下(在S185为“是”)，将更新后的学习值CAP(n+1)置换为上限值U_LIM(S195)。

在更新后的学习值CAP(n+1)为上限值U_LIM以下的情况下(在S185中为“否”)，ECU300采用在S170中算出的值作为更新后的学习值CAP(n+1)。

将这样学习得到的学习值和蓄电装置110的理论充电容量相乘而得到的值设为现状的蓄电装置110可充电的容量、即考虑了劣化的蓄电装置110的最大容量。而且，在下次的计时充电时，使用以下的式(2)，进行充电时间的推定。

充电推定时间＝SOC变化量×理论充电容量×CAP/供给电力…(2)

通过按照以上那样的处理来进行控制，能够考虑由蓄电装置的劣化引起的充电容量的降低来推定充电时间。由此，能够提高推定时间的推定精度，从而能够抑制在充电结束预定时刻的充电不足和/或因高SOC状态长时间持续而促进蓄电装置的劣化。

[实施方式2]

在图1中，希望将从外部电源500供给的电力尽量高效地用为蓄电装置110的充电电力。然后，例如由于电力变换装置200的电力变换效率的经年降低和/或由从接入口220到蓄电装置110的电力路径的阻抗变化等导致的电力损失，实际的充电效率可能会变化。

若充电效率降低，则即使来自外部电源500的供给电力相同，实际供给到蓄电装置110的充电电力也会降低，因此如图6的曲线W1d那样，作为结果，到成为满充电状态为止的时间变长。由此，在执行了计时充电的情况下，在充电结束预定时刻发生充电不足的可能性变高。

因此，在实施方式2中，对如下结构进行说明：执行与充电动作的充电效率的经年变化相关的学习控制，降低充电时间的推定中的充电效率的变化的影响。

在实施方式2中，采用充电效率作为学习控制的参数EFC，通过以下的式(3)来定义。

EFC＝(IB×VB)/充电电力目标值…(3)

此处，充电电力目标值是在从外部电源500供给的额定电力中减去在充电动作期间由电力变换装置200和/或电力路径以及辅机负载170等消耗的标准消耗电力而得到的电力。

另外，就式(3)的参数EFC的运算而言，在使用了各瞬时值的情况下，微少时间内的电流IB和电压VB的变动被过度地反映，有可能使学习值频繁地变动，因此，更优选，例如按每特定的时间或者使用整个充电动作中的电流IB和电压VB的平均值(或者，IB×VB的平均值)。

图7是用于对在实施方式2中由ECU300执行的充电时间推定的参数学习控制处理进行说明的流程图。

参照图1和图7，ECU300在S200中，对是否处于充电动作结束了的定时进行判定。

在没有处于充电动作结束了的定时的情况下(在S200中为“否”)，ECU300不进行以后的处理而结束处理。

在处于充电动作结束了的定时的情况下(在S200为“是”)，处理前进到S210，ECU300接着对用于执行参数学习的其他的条件是否成立进行判定。该条件例如包括SOC为预定以上(例如50％以上)、充电电力为预定以上、充电时间为预定以上以及辅机负载170的消耗电力为预定以下等条件。

ECU300在其他的条件不成立的情况下(在S210中为“否”)，不进行以后的处理而结束处理，在其他的条件不成立的情况下(在S210为“是”)，处理前进到S220。

在S220中，ECU300取得与上述充电效率相关的参数EFC的当前的学习值EFC(n)。此外，在当前的学习值不存在的情况下，设定为预先规定的初始值。

接着，在S230中，ECU300基于本次充电动作的结果，使用上述式(3)对本次的参数EFC_R进行运算。然后，在S240中，ECU300对本次参数EFC_R和当前的学习值EFC(n)的偏差DIF进行运算。

在S250中，ECU300与在图4中所说明的同样地，对在S240中算出的偏差DIF的绝对值是否比确定死区的预定的阈值MRG小进行判定。

在偏差DIF的绝对值比阈值MRG小的情况下(在S250为“是”)，ECU300中止学习值的更新而结束处理。

在偏差DIF的绝对值为阈值MRG以上的情况下(在S250中为“否”)，处理前进到S260，ECU300将偏差DIF和预定的增益β(0<β<1)相乘，对学习值的更新量UPD进行运算。然后，在S270中，ECU300根据当前的学习值EFC(n)和更新量UPD，对更新后的学习值EFC(n+1)进行运算。

然后，ECU300与在图4中所说明的同样地，对变更后的学习值EFC(n+1)是否位于学习容许范围内进行判定。

具体而言，在S280中，ECU300对更新后的学习值EFC(n+1)是否比学习容许范围内的下限值L_LIM小进行判定，在更新后的学习值EFC(n+1)比下限值L_LIM小的情况下(在S280为“是”)，将更新后的学习值EFC(n+1)置换为下限值L_LIM(S290)。

在更新后的学习值EFC(n+1)为下限值L_LIM以上的情况下(在S280中为“否”)，接着，在S285中，ECU300对更新后的学习值EFC(n+1)是否比上限值U_LIM大进行判定，在更新后的学习值EFC(n+1)比上限值U_LIM大的情况下(在S285为“是”)，将更新后的学习值EFC(n+1)置换为上限值U_LIM(S295)。

在更新后的学习值EFC(n+1)为上限值U_LIM以下的情况下(在S285中为“否”)，ECU300采用在S270中算出的值作为更新后的学习值EFC(n+1)。

此外，就在图7中使用的阈值MRG、增益β以及上下限值U_LIM、L_LIM而言，未必与实施方式1的值相同，也可以采用与实施方式1不同的值。

使用这样算出的学习值EFC，通过以下的式(4)算出充电推定时间。

充电推定时间＝SOC变化量×理论充电容量/(充电电力目标值×EFC)…(4)

通过按照以上那样的处理来进行控制，能够考虑充电效率的变动而推定充电时间。由此，能够提高推定时间的推定精度，从而能够抑制在充电结束预定时刻的充电不足和/或因高SOC状态长时间持续而促进蓄电装置的劣化。

[实施方式3]

除了上述实施方式1以及实施方式2那样的主要原因以外，例如，还可能因执行充电动作时的气温的季节性的变化、各种传感器的检测误差和/或运算误差等各种各样的主要原因而在充电时间的推定产生偏差。

因此，在实施方式3中，对学习实际执行充电动作的充电时间和所推定的充电时间的偏差的结构进行说明。此外，在本实施方式3的结构中，虽然也能够单独地使用，但是更优选，对在适用了实施方式1、实施方式2以及后述的实施方式4等其他的学习控制之后还可能剩余的充电时间误差适用。

图8是用于对在实施方式3中的充电时间误差的学习控制的概要进行说明的第1图。参照图8，ECU300在充电动作结束的时刻，对充电动作所花费的实际充电时间t11进行运算。而且，对于本次充电动作算出和预先推定的充电推定时间t10的偏差Δt。而且，按每个充电动作学习该偏差Δt，在充电时间的推定中，反映所学习的偏差。

这样的学习控制在充电动作中每次产生相同程度的偏移性误差这样的情况下特别地有效。

此外，在蓄电装置110成为满充电状态之前、通过用户使充电动作强制性地停止这样的情况下，也可以如图9那样，通过推定算出从停止了充电时的SOC到满充电状态为止的剩余的充电时间，将实际的充电时间(t21)和通过推定算出的充电时间(t21～t22)相加而得到的值看作实际充电时间，从而算出偏差Δt。在该情况下，在与通过用户使充电停止时的实际的充电时间相比，剩余的充电时间一方非常大的情况下，可能成为与进行比较的初始的推定时间大致相同的值。因此，优选，例如只有在实际充电的时间为充电时间整体的50％以上那样的实际的充电时间比较长的情况下，并用图9那样的剩余的充电时间的推定。

图10是用于对在实施方式3中由ECU300执行的充电时间推定的参数学习控制处理进行说明的流程图。

参照图1和图10，ECU300在S300中，对充电动作是否处于结束了的定时进行判定。

在充电动作没有处于结束了的定时的情况下(在S300中为“否”)，ECU300不进行以后的处理而结束处理。

在充电动作处于结束了的定时的情况下(在S300为“是”)，处理前进到S310，ECU300接着对用于执行参数学习的其他的条件是否成立进行判定。该条件例如包括SOC为预定以上(例如50％以上)和充电时间为预定以上等条件。

ECU300在其他的条件不成立的情况下(在S310中为“否”)，不进行以后的处理而结束处理，在其他的条件成立的情况下(在S310为“是”)，处理前进到S320。

在S320中，ECU300取得与上述的充电时间误差相关的参数CHGT的当前的学习值CHGT(n)。此外，在当前的学习值不存在的情况下，设定为预先规定的初始值。

接着，ECU300在S330中，基于本次充电动作的结果，如上所述对本次的参数CHGT_R进行运算。然后，在S340中，ECU300对本次的参数CHGT_R和当前的学习值CHGT(n)的偏差DIF进行运算。

ECU300在S350中，与在图4说明的同样地，对在S340中算出的偏差DIF的绝对值是否比确定死区的预定的阈值MRG小进行判定。

在偏差DIF的绝对值比阈值MRG小的情况下(在S350为“是”)，ECU300中止学习值的更新而结束处理。

在偏差DIF的绝对值为阈值MRG以上的情况下(在S350中为“否”)，处理前进到S360，ECU300将偏差DIF和预定的增益γ(0<γ<1)相乘，来运算学习值的更新量UPD。然后，ECU300在S370中，根据当前的学习值CHGT(n)和更新量UPD，运算更新后的学习值CHGT(n+1)。

然后，与在图4说明的同样地，ECU300对变更后的学习值CHGT(n+1)是否处于学习容许范围内进行判定。

具体而言，ECU300在S380中，对更新后的学习值CHGT(n+1)是否比学习容许范围内的下限值L_LIM小进行判定，在更新后的学习值CHGT(n+1)比下限值L_LIM小的情况下(在S380为“是”)，将更新后的学习值CHGT(n+1)置换为下限值L_LIM(S390)。

在更新后的学习值CHGT(n+1)为下限值L_LIM以上的情况下(在S380中为“否”)，接着，ECU300在S385中，对更新后的学习值CHGT(n+1)是否比上限值U_LIM大进行判定，在更新后的学习值CHGT(n+1)比上限值U_LIM大的情况下(在S385为“是”)，将更新后的学习值CHGT(n+1)置换为上限值U_LIM(S395)。

在更新后的学习值CHGT(n+1)为上限值U_LIM以下的情况下(在S385中为“否”)，ECU300采用在S370中算出的值作为更新后的学习值CHGT(n+1)。

此外，对于在图10中使用的阈值MRG、增益γ以及上下限值U_LIM、L_LIM，未必与实施方式1、2的值相同，也可以采用与实施方式1、2不同的值。

使用这样算出的学习值CHGT，通过以下的式(5)算出充电推定时间。

充电推定时间＝SOC变化量×理论充电容量/充电电力目标值+CHGT…(5)

通过按照以上那样的处理进行控制，能够考虑充电时间误差的变动而推定充电时间。由此，能够提高推定时间的推定精度，从而能够抑制在充电结束预定时刻的充电不足和/或因高SOC状态长时间持续而促进蓄电装置的劣化。

[实施方式4]

通常存在如下情况：蓄电装置因SOC和充电期间的蓄电装置的温度而被限制能够容许的充电电力。这是因为：特别是在SOC高的情况下和/或蓄电装置的温度低的情况下，蓄电装置的化学反应容易变得迟钝。例如，在高SOC的情况下，因为能够接受电力的区域变少所以变得难以发生化学反应，在低温的情况下，由于反应速度降低而变得难以发生化学反应。

在这样的状态下，若向蓄电装置供给大的电力，则有可能产生无法用于化学反应的剩余的电力。这样一来，例如在蓄电装置是锂离子电池的情况下，因剩余电力而使金属Li(锂)析出，有可能发生蓄电装置的劣化。

由此，如图11所示，在蓄电装置的充电中，执行如下动作：在预定的SOC(图11中的S2)之前的区域(非限制区域)通过大致恒定的充电电力P1进行充电，在SOC比S2高的区域(限制区域)通过与蓄电装置的充电特性相应的比P1小的充电电力进行充电(图11中的曲线W2)。

进而，若蓄电装置的温度降低，则如图11的虚线W2A、W2B那样，对非限制区域和限制区域进行切换的SOC能够变化到更低的SOC一侧。这样，由于在执行充电时的蓄电装置的温度的变动，被限制的充电电力伴随充电动作进行而变动，因此，蓄电装置的温度对充电时间的推定有很大的影响。特别地，在计时充电动作中，因为通过用户输入充电结束预定时刻时的蓄电装置的温度通常与实际执行充电时的蓄电装置的温度不同，所以需要适当地设定在充电时间的推定中所使用的蓄电装置的温度。

因此，在实施方式4中，特别地，对为了抑制通过将执行计时充电时的蓄电装置的温度推定得高而产生的充电不足而进行将蓄电装置的温度推定为更安全一侧(低温一侧)这样的学习控制的结构进行说明。

图12是用于对在实施方式4中的蓄电装置110的温度学习控制的概要进行说明的图。在图12中，横轴表示时间，纵轴表示车辆的行驶、充电动作、用户的计时设定的定时、以及蓄电装置110的温度(W30)及其学习值(W31)的推移。此外，在图12以及后述的图13、14中，需要注意蓄电装置110的温度代表性地作为“电池温度”而记载。

参照图12，对实施方式4的学习值的设定(更新)的基本的方法进行说明。

在通过用户设定了计时充电功能的充电结束预定时刻时，比较设定时的蓄电装置的实际的温度和当前的学习值(学习温度)，采用更低一方的温度作为新的学习值。即，在设定时的蓄电装置的温度低于当前的学习值的情况下，蓄电装置的实际的温度被反映在学习值(图12的时刻t31、t33、t41)中。另一方面，在设定时的蓄电装置的温度超过了当前的学习值的情况下，不进行学习值的更新(图12的时刻t37)。

在执行计时充电的情况下，首先，在充电开始的定时，将当前的蓄电装置的温度设定为学习值(图12的时刻t32、t34、t38、t42)。此时，即使在蓄电装置的实际的温度比当前的学习值高的状态下，也采用蓄电装置的温度作为学习值。这是因为认为：多数情况下，计时充电被习惯性地执行，例如在每天深夜执行，连续的计时充电之间的温度变化比较小。这样一来，例如在气温从冬天到春天、夏天季节性地上升那样的情况下，能够伴随与此使蓄电装置的温度的上升反映学习值中。另外，还能够防止在长时间没有执行计时充电的情况下的学习值的精度恶化。

而且，在充电执行期间，在蓄电装置的实际的温度低于当前的学习值的情况下，将蓄电装置的温度反映在学习值中。即，在充电完成的时刻将从充电开始到充电结束的蓄电装置的最低温度作为学习值而存储。

此外，在不是计时充电动作，而是通过用户的操作开始充电的情况下(图12的时刻t35、t39)，只有在蓄电装置的温度低于学习值时，将蓄电装置的温度反映在学习值中(图12的时刻t39)。这是为了防止如下情况：例如，在由用户的操作进行的充电在白天的气温高时和/或行驶刚结束后等实施并且蓄电装置的温度学习了处于上升状态的温度的情况下，有时蓄电装置的温度与在进行计时充电时的蓄电装置的温度有很大不同，作为结果产生充电时间的推定误差。

图13是用于对在实施方式4中由ECU300执行的蓄电装置110的温度学习控制处理进行说明的流程图。

参照图1和图13，ECU300在S400中对是否为由用户设定的充电结束预定时刻的计时设定时进行判定。

在为计时设定时的情况下(在S400为“是”)，处理前进到S410，ECU300取得充电时间推定时所使用的蓄电装置110温度的当前的学习值PTB(n)。然后，ECU300在S420中取得当前的蓄电装置110的温度TB_R。

在S430中，ECU300将取得的学习值PTB(n)和当前的蓄电装置110的温度TB_R中的较低的值设定为新的学习值PTB(n+1)。

而且，将这样设定的学习值PTB作为充电执行时的蓄电装置110的温度，进行充电时间的推定。

另一方面，在不为计时设定时的情况下(在S400中为“否”)，处理前进到S440，ECU300对充电动作是否处于执行期间进行判定。

在充电动作没有处于执行期间的情况下(在S440中为“否”)，由于并不是进行学习值的更新的定时，所以ECU300结束处理。

在充电动作处于执行期间的情况下(在S440中为“是”)，处理前进到S445，接着ECU300对是否为计时充电动作的开始定时进行判定。

在为计时充电动作的开始定时的情况下(在S445为“是”)，处理前进到S450，ECU300将当前的蓄电装置110的温度TB_R设定为学习值，处理前进到S460。

另一方面，在不为计时充电动作的开始定时的情况下(在S445中为“否”)，ECU300跳过S450，处理前进到S460。

在S460中，ECU300对执行充电动作期间的蓄电装置110的温度TB_R和学习值进行比较，对蓄电装置110的温度TB_R是否比学习值低进行判定。

在温度TB_R比学习值低的情况下(在S460为“是”)，处理前进到S470，ECU300通过当前的蓄电装置110的温度TB_R来更新学习值。然后，处理前进到S480。

在温度TB_R为学习值以上的情况下(在S460中为“否”)，ECU300维持当前的学习值，跳过S470而将处理前进到S480。

在S480中，ECU300对充电动作是否已完成进行判定。此外，对于充电动作的完成，包括成为满充电状态而充电动作结束的情况和通过用户使充电动作在中途中止的情况。

在充电动作没有完成的情况下(在S480中为“否”)，处理返回到S460，ECU300执行充电动作，并对蓄电装置110的温度TB_R和学习值进行比较，继续更新学习值。

在充电动作已完成的情况下(在S480为“是”)，ECU300将最终的值作为学习值PTB(n+1)而存储。

通过按照以上那样的处理进行控制，针对用于在计时充电控制中的充电结束预定时刻的设定时所执行的充电时间的推定的蓄电装置的温度，能够考虑季节性的温度变化等来进行设定。由此，因为能够减小由充电时间的推定中的蓄电装置的温度的影响引起的误差，所以能够提高充电时间的推定精度。

(实施方式4的变形例)

在上述实施方式4中，对通过对当前的学习值PTB(n)和蓄电装置的实际的温度TB_R进行比较来进行计时设定时的学习值的更新的结构进行了说明。但是，在一天中进行白天和夜间的两次充电这样的情况下，作为在夜间充电时充电时间推定所使用的蓄电装置的温度，有可能适用了在白天充电时所更新的学习值。相反，在白天充电时，有可能适用了在夜间充电时所更新的学习值。

这样一来，通过使用在蓄电装置的温度高的状态下的学习值，有可能将充电时间推定得短，从而在充电结束预定时刻发生充电不足。

因此，在实施方式4的变形例中，在计时设定时的学习值的更新时，考虑过去两次的学习值，将蓄电装置的实际的温度TB_R、当前的学习值PTB(n)以及上次的PTB(n-1)中的最低温度设定为新的学习值PTB(n+1)。

图14是用于对在实施方式4的变形例中由ECU300执行的蓄电装置110的温度学习控制处理进行说明的流程图。图14是将在上述的图13中说明的流程图的步骤S410、S430分别置换为S410A、S430A而得到的图。在图14中，不重复进行与图13重复的步骤的说明。

参照图1和图14，在为计时设定时的情况下(在S400为“是”)，处理前进到S410A，ECU300取得充电时间推定时所使用的蓄电装置110的温度的当前的学习值PTB(n)和上次的学习值PTB(n-1)。然后，在S420中，ECU300取得当前的蓄电装置110的温度TB_R。

在S430A中，ECU300将取得的学习值PTB(n)、PTB(n-1)以及当前的蓄电装置110的温度TB_R中最低的值设定为新的学习值PTB(n+1)。

通过按照以上那样的处理进行控制，即使在1天进行了多次充电的情况下，也能够执行使用了更安全一侧、即更低温一侧的温度的充电时间的推定，因此，能够抑制发生充电结束时的充电不足。

此外，在图14中，示出了考虑过去两次的学习值的例子，但是也可以考虑更多的学习值。

另外，在上述的实施方式1～4以及实施方式4的变形例中说明的学习控制可以分别单独执行，也可以对其中任意多个进行组合来执行。

应该认为，本次公开的实施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围并不是通过上述的说明而是由权力要求的范围表示，包括与权利要求的范围等同的意思以及范围内的所有的变更。

标号说明

10充电系统，100车辆，110蓄电装置，115SMR，120PCU，130电动发电机，140动力传递传动装置，150驱动轮，160温度传感器，170辅机负载，200电力变换装置，210CHR，220接入口，230电压传感器，240电流传感器，400充电电缆，410连接器，420插头，430电线部，500外部电源，510插座，ACL1、ACL2、PL1、PL2、NL1、NL2电力线。

Claims

1.一种蓄电装置用的充电装置，其用于对蓄电装置(110)进行充电，所述充电装置具备：

电力供给装置(200)，其用于使用来自电源(500)的电力向所述蓄电装置(110)供给充电电力；和

控制装置(300)，其用于根据由用户输入的充电结束时刻，使用所推定的充电时间来设定充电开始时刻，使所述电力供给装置(200)执行所述蓄电装置(110)的充电动作，

所述控制装置(300)进行与对所述充电时间的推定产生影响的因素相关的参数的学习控制，使用所述学习控制中的所述参数的学习值来推定所述充电时间，

所述参数包括与所述蓄电装置(110)的充电容量的劣化状态相关的第1参数，

所述第1参数基于充电动作开始前的充电状态下的所述蓄电装置(110)能够充电的基准电力量和所述蓄电装置(110)实际充电得到的实际电力量来确定。

2.根据权利要求1所述的蓄电装置用的充电装置，其中，

所述基准电力量是从充电动作开始前的充电状态到所述蓄电装置(110)的理论充电容量为止的充电电力量的变化量，

所述第1参数被定义为所述实际电力量相对于所述基准电力量的比率，

所述控制装置(300)使用所述理论充电容量、所述参数的学习值以及从所述电力供给装置(200)供给的充电电力来推定所述充电时间。

3.一种蓄电装置用的充电装置，其用于对蓄电装置(110)进行充电，所述充电装置具备：

所述参数包括与所述充电装置的充电效率相关的第2参数，

所述第2参数基于根据所述电源(500)能够供给的额定电力而确定的目标充电电力和充电动作中所述蓄电装置(110)接受的实际充电电力来确定。

4.根据权利要求3所述的蓄电装置用的充电装置，其中，

所述目标充电电力基于所述额定电力和由所述蓄电装置(110)的负载(170)消耗的消耗电力来设定，

所述第2参数被定义为充电动作中的预定期间的所述实际充电电力相对于所述目标充电电力的比率，

所述控制装置(300)使用所述蓄电装置(110)的理论充电容量、所述参数的学习值以及从所述电力供给装置(200)供给的充电电力来推定所述充电时间。

5.一种蓄电装置用的充电装置，其用于对蓄电装置(110)进行充电，所述充电装置具备：

所述参数包括与所述充电时间的推定的误差相关的第3参数，

所述第3参数被定义为所推定的充电时间与充电动作中的实际充电时间之差，

所述控制装置(300)通过加上所述参数的学习值来修正所述所推定的充电时间，

在所述蓄电装置(110)的充电完成前充电动作已停止的情况下，所述控制装置(300)采用从充电动作开始到停止的实际时间和为了充入所述蓄电装置(110)的剩余的充电量所需的预测时间的总和作为所述实际充电时间。

6.根据权利要求1～5中的任一项所述的蓄电装置用的充电装置，其中，

所述控制装置(300)在基于充电动作结束的定时执行学习值的更新。

7.根据权利要求6所述的蓄电装置用的充电装置，其中，

所述控制装置(300)使用更新值来更新学习值，所述更新值通过在所述充电时间的推定中使用的参数的学习值与根据实际的充电动作的结果算出的参数的偏差上乘以预定的增益而得到。

8.根据权利要求7所述的蓄电装置用的充电装置，其中，

在所述偏差的绝对值低于阈值的情况下，所述控制装置(300)不进行学习值的更新。

9.根据权利要求7所述的蓄电装置用的充电装置，其中，

在更新后的学习值超过对预定的容许范围进行规定的上限值的情况下，所述控制装置(300)将所述更新后的学习值设定为所述上限值。

10.根据权利要求7所述的蓄电装置用的充电装置，其中，

在更新后的学习值低于对预定的容许范围进行规定的下限值的情况下，所述控制装置(300)将所述更新后的学习值设定为所述下限值。

11.一种蓄电装置用的充电装置，其用于对蓄电装置(110)进行充电，所述充电装置具备：

所述参数包括与所述蓄电装置(110)的温度相关的第4参数，

所述第4参数基于所述充电结束时刻的输入时和充电动作执行中的至少一方的所述蓄电装置(110)的温度来确定。

12.根据权利要求11所述的蓄电装置用的充电装置，其中，

在所述充电结束时刻的输入时，所述控制装置(300)将所述参数的学习值和所述蓄电装置(110)的温度中较低一方的值设定为更新后的学习值。

13.根据权利要求12所述的蓄电装置用的充电装置，其中，

所述控制装置(300)将所述参数的过去多次的学习值和所述蓄电装置(110)的温度中最低的值设定为所述更新后的学习值。

14.根据权利要求11所述的蓄电装置用的充电装置，其中，

所述控制装置(300)将在执行充电动作的期间的所述蓄电装置(110)的最低温度设定为更新后的学习值。

15.根据权利要求11所述的蓄电装置用的充电装置，其中，

所述控制装置(300)决定第1区域和第2区域，并且根据所述第1区域的第1充电时间和所述第2区域的第2充电时间的运算来推定总充电时间，基于所输入的所述充电结束时刻和所推定的所述总充电时间来设定所述充电开始时刻，所述第1区域是通过与所述蓄电装置(110)的充电状态对应确定的所述电力供给装置(200)的输出电力进行充电的区域，所述第2区域是通过基于所述蓄电装置(110)的温度以及充电状态设定为比所述电力供给装置(200)的输出电力小的充电电力进行充电的区域，

所述蓄电装置(110)具有如下特性：所述蓄电装置(110)的温度越低，能够接受的充电电力就越被限制。

16.一种车辆，具备：

蓄电装置(110)；

驱动装置(120)，其构成为使用来自所述蓄电装置(110)的电力来产生行驶驱动力；

电力供给装置(200)，其用于使用来自外部电源(500)的电力向所述蓄电装置(110)供给充电电力；和

所述参数包括与所述蓄电装置(110)的充电容量的劣化状态相关的第5参数，

所述第5参数基于充电动作开始前的充电状态下的所述蓄电装置(110)能够充电的基准电力量和所述蓄电装置(110)实际充电得到的实际电力量来确定。