JP2012075242A - 電気自動車の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部エネルギー源によりメインバッテリを効率よく充電可能な電気自動車の制御装置を提供する。
【解決手段】モータ２に電力を供給するメインバッテリ４と、車両内部の電気機器１２、１３、１４に電力を供給する第１の補助バッテリ６および第２の補助バッテリ８と、駆動系回路と第１の補助バッテリ６の間で電力を昇降圧して双方向に供給する昇降圧器５と、第１の補助バッテリ６を外部エネルギー源により充電する充電器１５と、前記メインバッテリ４および第１の補助バッテリ６の残容量を監視し充放電を制御するバッテリ制御部と、を備える。バッテリ制御部は、充電器１５を用いて第１の補助バッテリ６を充電し、第１の補助バッテリ６の残容量が第１所定値に到達した時点で第１の補助バッテリ６の電力を昇降圧器５により昇圧してメインバッテリ４を充電するチャージサイクルを継続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気自動車の制御装置に関する。

従来、電気エネルギーにより走行する電気自動車が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に記載の電気自動車は、車両を駆動するモータと、このモータを駆動するメインバッテリと、電機器類を駆動するサブバッテリと、を備える。メインバッテリは、充電器を外部電源に接続することによって、外部電源から供給される電力により充電可能である。また、外部電源から供給される電力の一部は、ＤＣ／ＤＣコンバータによって降圧され、サブバッテリをも充電可能である。

特開２００９−８９５７７号公報

ところで、近年、外部電源に対して非接触でバッテリを充電できる非接触充電装置が登場している。車両に搭載されたバッテリが非接触充電装置により充電可能であれば、充電器を外部電源に接続する必要がないため、より容易に充電を行うことができる。しかしながら、非接触充電装置で充電可能な電力には限界があり、車両の駆動に必要な電力を供給する大容量のバッテリを充電することは困難であった。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、小電力充電装置を用いて、外部エネルギー源によりメインバッテリを効率よく充電可能な電気自動車の制御装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、駆動系回路を介してモータ（例えば、後述の実施形態におけるモータ２）に電力を供給するメインバッテリ（例えば、後述の実施形態における高圧メインバッテリ４）と、車両内部の電気機器に電力を供給する、互いに並列に配置された第１の補助バッテリ（例えば、後述の実施形態における低圧１サブバッテリ６）および第２の補助バッテリ（例えば、後述の実施形態における低圧２サブバッテリ８）と、前記駆動系回路から供給される電力を降圧して前記第１の補助バッテリに供給すると共に、前記第１の補助バッテリから供給される電力を昇圧して前記駆動系回路に供給する昇降圧器（例えば、後述の実施形態における第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５）と、前記第１の補助バッテリを外部エネルギー源により充電する充電器（例えば、後述の実施形態における非接触充電装置１５）と、前記メインバッテリおよび前記第１の補助バッテリの残容量を監視すると共にそれぞれの充放電を制御するバッテリ制御部、および車両システムの作動を制御する車両システム制御部を有する車両制御部（例えば、後述の実施形態における車両システム制御装置ＥＣＵ２０）と、を備える電気自動車であって、前記バッテリ制御部は、前記充電器を用いて前記第１の補助バッテリを充電し、前記第１の補助バッテリの残容量が第１所定値に到達した時点で前記第１の補助バッテリの電力を前記昇降圧器により昇圧して前記メインバッテリを充電するチャージサイクルを継続することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の電気自動車の制御装置において、前記第１の補助バッテリから前記メインバッテリへ供給される電力は、前記充電器を介して前記外部エネルギー源から前記第１の補助バッテリに供給される電力よりも大きいことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の電気自動車の制御装置において、今回のチャージサイクル中に前記メインバッテリの残容量が第２所定値に到達すると予想される場合には、前記バッテリ制御部は、前記第１の補助バッテリの残容量が前記第１所定値に到達した時点で前記今回のチャージサイクルを停止することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１または２に記載の電気自動車の制御装置において、今回のチャージサイクル中に前記車両システムの起動が予測される場合には、前記バッテリ制御部は、前記第１の補助バッテリの残容量が前記第１所定値に到達した時点で前記今回のチャージサイクルを停止し、前記車両システムの起動に応じて前記第１の補助バッテリの電力により前記メインバッテリを充電することを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の電気自動車の制御装置において、車両のドアの開錠に応じて、前記車両システムの起動が予測されることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項４に記載の電気自動車の制御装置において、車両に搭載されたタイマーの設定に基づき、前記車両システムの起動が予測されることを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項２から６のいずれかに記載の電気自動車の制御装置において、前記バッテリ制御部は、前記第１の補助バッテリの残容量が前記第１所定値よりも小さい第３所定値以上を維持するように制御し、前記第３所定値は、前記車両制御部の要求電力を保障する値であることを特徴とする。

請求項８に係る発明は、請求項１から７のいずれかに記載の電気自動車の制御装置において、前記充電器は、非接触充電器であることを特徴とする。

請求項９に係る発明は、請求項７に記載の電気自動車の制御装置において、前記第１充電器は、太陽光パネルであることを特徴とする。

請求項１０に係る発明は、請求項１から９のいずれかに記載の電気自動車の制御装置を備えた電気自動車である。

請求項１および１０の発明によれば、第１の補助バッテリからメインバッテリへと間欠的に充電が行われるので、メインバッテリの内部抵抗が小さい間に充電を完了することができ、損失を低減することができる。

請求項２の発明によれば、第１の補助バッテリからメインバッテリへの一度の充電時間をより短くできるので、さらに損失を低減することができる。

請求項３の発明によれば、メインバッテリが過充電されることなく、充電を適切に制御することができる。

請求項４〜６の発明によれば、車両システムの起動によるコンタクタの接続をまって、メインバッテリへの充電を行うことができるので、コンタクタの接続に必要な電力消費を低減し、電費または燃費を向上することができる。

請求項７の発明によれば、第１のサブバッテリには車両制御部の要求電力を保障するだけの電力が保持されるので、常に車両システムを作動可能であると共に、必要に応じて外部エネルギー源による充電を行うことができる。

請求項８の発明によれば、プラグを接続する工程が不要である非接触充電で第１の補助バッテリを充電することができるので、第１の補助バッテリの充電を容易に行うことができる。

請求項９の発明によれば、第１の補助バッテリを太陽光により充電することができるので、第１の補助バッテリの充電を容易に行うことができると共に、電費または燃費を向上することができる。

本発明の一実施形態に係る電気自動車の制御装置の構成を示す模式図である。 （ａ）は連続充電時におけるバッテリの電流、抵抗、損失を表す図であり、（ｂ）は間欠充電時におけるバッテリの電流、抵抗、損失を表す図である。 チャージサイクルを説明する図である。 本発明の一実施形態に係る電気自動車の制御装置の動作を示すフローチャートである。 非接触充電の制御を示すフローチャートである。 高圧メインバッテリ充電の制御を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

図１は、本実施形態の制御装置が搭載される電気自動車の内部構成を示す模式図である。図１に示す電気自動車１（以下、単に「車両」という）は、モータジェネレータ（以下、単に「モータ」という）２と、パワードライブユニット（ＰＤＵ）３と、高圧メインバッテリ４と、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ（ＤＣ／ＤＣ１）５と、低圧１サブバッテリ６と、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ（ＤＣ／ＤＣ２）７と、低圧２サブバッテリ８と、コンタクタ９と、非接触充電装置１５と、チャージャー１６と、車両システム制御装置ＥＣＵ２０と、を備える。

モータ２は、パワードライブユニット３を介して高圧電源系（駆動系回路）から三相交流電力を供給されることによって、動力（トルク）を発生する。モータ２で発生したトルクは、不図示の駆動輪の駆動軸へと伝達され、車両が走行する。また、減速走行時における駆動輪の回転により、モータ２は三相交流電力を発電する。

パワードライブユニット３は、高圧電源系から供給される直流電力を三相交流電力に変換してモータ２を駆動するとともに、モータ２で発電された三相交流電力を直流電力に変換する。また、高圧電源系には、空調装置１１が接続されている。

高圧メインバッテリ４は、ボックス内に収容される直列に接続された複数の電池モジュールにより構成され、例えば３００Ｖの高電圧を供給する。各電池モジュールは、例えばリチウムイオン電池などの蓄電池を複数個直列に接続されることにより構成されている。高圧メインバッテリ４は、その残容量が所定の下限値と上限値の間となるように制御される。高圧メインバッテリ４は、モータ２の発電により充電可能であるとともに、チャージャー１６を介して外部電源の電力によって充電可能であり、また第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５を介して低圧１サブバッテリ６によっても充電可能である。

低圧１サブバッテリ６は、リチウムイオン電池などの蓄電池により構成されており、高圧メインバッテリ４よりも低電圧、例えば２４Ｖの電圧を供給する。低圧１サブバッテリ６は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５を介して高圧電源系と接続されており、高圧電源系の高圧電流を第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５により降圧して供給することにより充電可能である。また、低圧１サブバッテリ６は、後述の非接触充電装置１５を介して、外部電源の電力によって充電可能である。

低圧２サブバッテリ８は、車両システムが非作動状態でも動作可能な補機類、例えばヘッドライト１２、室内灯１３、ウインカー１４に電力を供給する１２Ｖバッテリであり、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ７を介して低圧１サブバッテリ６と並列に配置されている。低圧２サブバッテリ８は、低圧１サブバッテリ６の電力を第２ＤＣ／ＤＣコンバータ７により降圧して供給することにより充電される。

コンタクタ９は、パワードライブユニット３側及び第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５側と高圧メインバッテリ４側とを電気的に遮断又は接続する。

非接触充電装置１５は、例えば車両の外部に設けられた不図示の非接触給電装置に対置された際に磁場共鳴して受電することにより、低圧１サブバッテリ６を充電する。非接触充電装置１５は、例えばコイルや整流器から構成されるが、どのような構成であってもよい。
また、非接触充電装置１５に代えて太陽光パネルを配置することによって、太陽光エネルギーにより充電を行う構成であっても良い。

チャージャー１６は、車両の外部に設けられた外部電源（コンセント）から、不図示のプラグを介して受電することにより、高圧メインバッテリ４を充電する。チャージャー１６から高圧電源系に供給された外部電源の電力は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５により降圧され、低圧１サブバッテリ６に供給されることにより、低圧１サブバッテリ６を充電可能である。

車両システム制御装置ＥＣＵ２０には、不図示のイグニッションスイッチや空調装置１１の作動情報、車両の速度を検出する車速センサ（図示せず）からの情報、アクセル開度やブレーキペダル踏量等の情報が入力される。これらの情報に基づき、車両システム制御装置ＥＣＵ２０は、車両の要求出力を導出して、パワードライブユニット３およびモータ２を制御する。また、車両システム制御装置ＥＣＵ２０は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５、第２ＤＣ／ＤＣコンバータ７、およびコンタクタ９を制御すると共に、プラグの検出等を行うことによりチャージャー１６を制御し、高圧メインバッテリ４の充放電を制御する。

高圧メインバッテリ残容量監視部２１は高圧メインバッテリ４の残容量を検出し、低圧１サブバッテリ残容量監視部２２は低圧１サブバッテリ６の残容量を検出する。低圧２サブバッテリ残容量監視部２３は、低圧２サブバッテリ８に接続された負荷状況を監視する。これらの情報に基づいて、低圧１サブバッテリ充放電制御部２４は低圧１サブバッテリ６の充放電を制御する。また、非接触充電装置制御部２５は不図示の非接触給電装置の検出、受電認証を行うことにより、非接触充電装置１５を制御する。

このように、本実施形態の電気自動車１には、高圧メインバッテリ４、低圧１サブバッテリ６、低圧２サブバッテリ８の、３つのバッテリが搭載される。

前述したように、本実施形態では、車両１に搭載された電気機器のうち、車両システムの非作動時にも動作可能である補機類、すなわちヘッドライト１２、室内灯１３、ウインカー１４等には、低圧２サブバッテリ８から電力が供給される。一方、車両システムを起動すると共に非接触充電装置１５およびチャージャー１６を起動するための電気機器、すなわち車両システム制御装置ＥＣＵ２０、低圧１サブバッテリ残容量監視部２２、低圧２サブバッテリ残容量監視部２３、低圧１サブバッテリ充放電制御部２４、および非接触充電装置制御部２５等には、低圧１サブバッテリ６から電力が供給される。したがって、本実施形態では、高圧メインバッテリ４および低圧１サブバッテリ６の充電と車両システムの起動は、低圧２サブバッテリ８の残容量の程度とは無関係に、低圧１サブバッテリ６により行うことが可能である。

このように、低圧１サブバッテリ６の電力は、車両システム制御装置ＥＣＵ２０をはじめ、非接触充電装置制御部２５や低圧１サブバッテリ充放電制御部２４にも供給されている。そのため、低圧１サブバッテリ６の電力が減少して、車両システム制御装置ＥＣＵ２０や非接触充電装置制御部２５を起動することができなくなってしまうと、車両システムを起動できないばかりか、高圧メインバッテリ４や低圧１サブバッテリ６の充電を行うこともできなくなってしまう。このため、本実施形態においては、低圧１サブバッテリ６が車両システム制御装置ＥＣＵ２０や非接触充電装置制御部２５を作動する電力を確実に有するように、低圧１サブバッテリ６の残容量は所定の下限値（第３所定値）以上を維持するよう制御される。

また、低圧１サブバッテリ６は着脱可能であるため、低圧１サブバッテリ６の残容量が低下した場合には、満充電された同種のバッテリと交換することができる。また、これとは逆に、自車両に搭載されていた低圧１サブバッテリ６を、バッテリの残容量が所定値未満に低下した他の車両のバッテリと入れ替えることによって、バッテリ上がりが発生した車両を救援することも可能である。

低圧１サブバッテリ６は第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５を介して高圧電源系と接続されているため、高圧メインバッテリ４の高圧電力を第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５により降圧して供給することによって充電可能である。また、前述したように、チャージャー１６から供給された外部電源の高圧電力を第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５により降圧して供給することによって充電可能である。

さらに、低圧１サブバッテリ６は、非接触充電装置１５を介して外部電源により充電可能であり、この低圧１サブバッテリ６の電力を第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５で昇圧することにより、高圧メインバッテリ４を充電することも可能である。このように、非接触充電装置１５により充電した低圧１サブバッテリ６を用いて高圧メインバッテリ４を充電することにより、チャージャー１６が受電不能な場合であっても、高圧メインバッテリ４を充電することが可能となる。

ここで、非接触充電装置１５により充電した低圧１サブバッテリ６を用いて高圧メインバッテリ４を充電する際には、低圧１サブバッテリ６の残容量が上限値（第１所定値）となるまで非接触充電装置１５により充電し、その電力を第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５で昇圧して高圧メインバッテリ４を充電するチャージサイクル（図３参照）を繰り返す。以後、このような充電を間欠充電とよぶ。

図２（ａ）は連続充電時におけるバッテリの電流、抵抗、損失を表す図であり、（ｂ）は間欠充電時におけるバッテリの電流、抵抗、損失を表す図である。図２（ａ）に示されるように、連続充電時においては、電流がバッテリへ流れて充電が進むにつれ、バッテリの内部抵抗が徐々に上昇し、所定時間経過後に最大値となる。この内部抵抗の上昇に伴い、充電時の損失も徐々に上昇し、抵抗が最大値となるのと同じく所定時間経過後に最大値となる。

これに対し、図２（ｂ）に示されるように、間欠充電時においては、バッテリの内部抵抗、および充電時の損失が最大値に到達する前に、１回のチャージサイクルが終了する。バッテリの内部抵抗はチャージサイクルが完了する毎に低下するので、間欠充電時にチャージサイクルを複数回繰り返したとしても、連続充電時よりも損失が低減される。

尚、低圧１サブバッテリ６により高圧メインバッテリ４を充電する際には、非接触充電装置１５により低圧１サブバッテリ６を充電した時の電力よりも、大きな電力で充電を行う。これにより、１回のチャージサイクルに要する時間をより短縮することができるので、バッテリの内部抵抗、および充電時の損失がより小さいうちに１回のチャージサイクルを完了することができ、効率の良い充電を行うことができる。

図３は、チャージサイクルを説明する図である。図３に示されるように、時点０において非接触充電装置１５により低圧１サブバッテリ６の充電を開始する。低圧１サブバッテリ６の充電が進むにつれ、低圧１サブバッテリ６の残容量が上昇する。低圧１サブバッテリ６の残容量が上限値（第１所定値）Ｕに達した時点ｐにおいて、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５を昇圧可能な状態にすると共に、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５と高圧メインバッテリ４との間に配置されたコンタクタ９を接続状態（ＯＮ）にし、高圧メインバッテリ４の充電を開始する。低圧１サブバッテリ６の残容量が第３所定値Ｌ未満となった時点ｑで、高圧メインバッテリ４の充電を終了する。本実施形態では、この時点０から時点ｑまでを、１回のチャージサイクルとする。

ところで、低圧１サブバッテリ６の電力を第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５で昇圧して高圧メインバッテリ４を充電する際には、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５と高圧メインバッテリ４との間に配置されたコンタクタ９を接続状態にする（ＯＮにする）必要がある。しかしながら、コンタクタ９の断接時にも損失が生じるため、コンタクタ９の断接はできる限り最小限にすることが望ましい。

コンタクタ９の断接は、車両システムの起動および停止の際には必ず行われる。そこで、車両システム制御装置ＥＣＵ２０は、時点ｐにおいて、所定時間内に車両システムの起動があり得るかどうかを検出する。すなわち、車両システム制御装置ＥＣＵ２０は、時点ｐにおいて、時点ｐ〜時点ｑまでの間に車両システムが起動されることが予測されるかどうかを検出し、車両システムの起動が予測される場合には今回のチャージサイクルを中止するように制御する。実際に車両システムが起動されると、コンタクタ９が接続されるので、その際に低圧１サブバッテリ６の電力を第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５で昇圧し、高圧メインバッテリ４を充電することができる。

車両システムの起動の予測は、例えば、不図示のカーナビゲーションシステム等におけるタイマー設定に基づき行われる。すなわち、決まった時刻に車両１が使用されるようタイマー設定されている場合には、当該時刻が時点ｐ〜時点ｑまでの間に到来するかどうかを判断することにより、車両システムの起動の予測を行うことができる。また、車両システムの起動の予測は、ドアロックの解除の検知に基づいても行うことができる。このように、車両システムの起動が予測される場合にはチャージサイクルを停止し、車両システムの起動に伴うコンタクタ９の接続時に低圧１サブバッテリ６の電力を供給することによって、コンタクタ９の断接による電力消費を低減し、電費または燃費を向上することが可能である。

尚、低圧１サブバッテリ６の残容量が上限値（第１所定値）Ｕに達した時点ｐにおいて、低圧１サブバッテリ６の残容量と高圧メインバッテリ４の残容量との和が第２所定値を超える場合には、低圧１サブバッテリ６の電力を高圧メインバッテリ４に充電すると高圧メインバッテリ４が過充電となるおそれがある。したがって、システム制御装置ＥＣＵ２０は、低圧１サブバッテリ６の残容量と高圧メインバッテリ４の残容量との和が第２所定値を超える場合にも、時点ｐでチャージサイクルを停止するよう制御する。

図４は、本実施形態に係る電気自動車１の制御装置の動作を示すフローチャートである。まず、車両システム制御装置ＥＣＵ２０は、車両システム制御装置ＥＣＵ２０は、車両システムが作動していないかどうか、すなわち、不図示のイグニッションスイッチがＯＦＦとなっているかどうかを判断する（ステップＳ１１）。

ステップＳ１でイグニッションスイッチがＯＦＦになっていると判断された場合、すなわち車両システムが作動していない場合には、高圧メインバッテリ残容量監視部２１が、高圧メインバッテリ４の残容量を検出し（ステップＳ１２）、高圧メインバッテリ４の残容量＜第２所定値であるかどうかを判断する（ステップＳ１３）。高圧メインバッテリ４の残容量＜第２所定値であると判断された場合、低圧１サブバッテリ残容量監視部２２は低圧１サブバッテリ６の残容量を検出し（ステップＳ１４）、低圧１サブバッテリ６の残容量＜第１所定値であるかどうかを判断する（ステップＳ１５）。次いで、非接触充電装置制御部２５は、非接触充電装置１５が受電可能な状態であるかどうかを判断する（ステップＳ１６）。非接触受電可能であると判断された場合には、車両システム制御装置ＥＣＵ２０は、非接触充電の制御を行う（ステップＳ１７）。

図５は、非接触充電の制御を示すフローチャートである。まず、低圧１サブバッテリ充放電制御部２４は、低圧１サブバッテリ６をロックし（ステップＳ３１）、低圧１サブバッテリ６を脱着不能にする。次いで、低圧１サブバッテリ充放電制御部２４は、非接触充電装置１５による低圧１サブバッテリ６の充電を開始する（ステップＳ３２）。非接触充電装置１５による低圧１サブバッテリ６の充電中、低圧１サブバッテリ残容量監視部２２は低圧１サブバッテリ６の残容量を検出し（ステップＳ３３）、低圧１サブバッテリ６の残容量≧第１所定値であるかどうかを判断する（ステップＳ３４）。低圧１サブバッテリ６の残容量≧第１所定値であると判断されなかった場合、すなわち低圧１サブバッテリ６の残容量＜第１所定値である場合には、充電を継続する。

ステップＳ３４で低圧１サブバッテリ６の残容量≧第１所定値であると判断された場合には、これ以上低圧１サブバッテリ６を充電すると過充電となり、低圧１サブバッテリ６が劣化する虞があるので、低圧１サブバッテリ充放電制御部２４は、非接触充電装置１５による低圧１サブバッテリ６の充電を終了する（ステップＳ３５）。次いで、車両システム制御装置ＥＣＵ２０は、イグニッションスイッチがＯＮされることが予測できるかどうか、すなわち、所定時間内の車両システムの起動が予測されるかどうかを検出する（ステップＳ３６）。

図４に戻って、Ｓ１７における非接触充電の処理が終了した後、車両システム制御装置ＥＣＵ２０は、高圧メインバッテリ残容量＋低圧１サブバッテリ残容量＜第２所定値であるかどうかを判断する（ステップＳ１８）。高圧メインバッテリ残容量＋低圧１サブバッテリ残容量＜第２所定値であると判断された場合、車両システム制御装置ＥＣＵ２０は、Ｓ１６における非接触充電制御中に、イグニッションスイッチがＯＮされることが予測されていないかどうか、すなわち、所定時間内の車両システムの起動が予測されていないかどうかを判断する（ステップＳ１９）。

非接触充電制御中に、イグニッションスイッチがＯＮされることが予測されていない場合、すなわち所定時間内の車両システムの起動が予測されていない場合、車両システム制御装置ＥＣＵ２０は、コンタクタ９をＯＮにして（ステップＳ２０）、高圧メインバッテリ充電の制御を行う（ステップＳ２１）。

図６は、高圧メインバッテリ充電の制御を示すフローチャートである。まず、低圧１サブバッテリ充放電制御部２４は、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５をＯＮにして、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５を昇圧可能な状態に切り替える（ステップＳ４１）。これにより、低圧１サブバッテリ６の電力を昇圧して高圧電源系に供給し、高圧メインバッテリ４の充電を開始する（ステップＳ４２）。低圧１サブバッテリ６から高圧メインバッテリ４の充電中、低圧１サブバッテリ６残容量監視部２２は低圧１サブバッテリ６の残容量を検出し（ステップＳ４４）、低圧１サブバッテリ６の残容量＜第３所定値であるかどうかを判断する（ステップＳ４５）。低圧１サブバッテリ６の残容量＜第３所定値であると判断されなかった場合、すなわち低圧１サブバッテリ６の残容量≧第３所定値である場合には、低圧１サブバッテリ６から高圧メインバッテリ４の充電を継続する。

ステップＳ４４で低圧１サブバッテリ６の残容量＜第３所定値であると判断された場合、低圧１サブバッテリ６の残容量が低下しており、車両システム制御装置ＥＣＵ２０や非接触充電装置制御部２５を起動できないおそれがある。したがって、低圧１サブバッテリ充放電制御部２４は、低圧１サブバッテリ６による高圧メインバッテリ４の充電を終了し（ステップＳ４５）、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ５をＯＦＦにする（ステップ４６）。

図４に戻って、ステップＳ２０における高圧メインバッテリ充電の処理が終了した後には、車両システム制御装置ＥＣＵ２０は、コンタクタ９をＯＦＦにする（ステップＳ２１）。

上記説明した、非接触充電装置１５による低圧１サブバッテリ６の充電、およびこの低圧１サブバッテリ６による高圧メインバッテリ４の充電は、非接触受電可能な状況であり、高圧メインバッテリ残容量＋低圧１サブバッテリ残容量＜第２所定値である限り、且つＩＧ−ＯＮが予測されない限り継続される。ステップＳ１９で、イグニッションスイッチがＯＮになることが予測されていないと判断されなかった場合、すなわち、低圧１サブバッテリ６の非接触充電中に、車両システムが起動されることが予測された場合には、まず、車両システム制御装置ＥＣＵ２０は、車両システムが作動しているかどうか、すなわち、イグニッションスイッチがＯＮとなっているかどうかを判断する（ステップＳ２３）。この動作はイグニッションスイッチがＯＮとなっていると判断されるまで継続される。

ステップＳ２３で、イグニッションスイッチがＯＮであると判断された場合、車両システム制御装置ＥＣＵ２０は、車両システムの起動に応じてコンタクタ９をＯＮにする（ステップＳ２４）。次いで、車両システム制御装置ＥＣＵ２０は、前述した高圧メインバッテリ充電の制御を行う（ステップＳ２５）。

ステップＳ２５における高圧メインバッテリ充電の処理が終了した後には、低圧１サブバッテリ６のロックをＯＦＦにして（ステップＳ２６）、処理が終了する。尚、ステップＳ１１でイグニッションスイッチがＯＦＦになっていると判断されなかった場合や、ステップＳ１６で非接触充電可能であると判断されなかった場合、ステップＳ１８で高圧メインバッテリ残容量＋低圧１サブバッテリ残容量＜第２所定値であると判断されなかった場合にもステップＳ２６に進み、低圧１サブバッテリ６のロックをＯＦＦにして、処理が終了する。

以上説明したように、本実施形態に係る電気自動車の制御装置によれば、低圧１サブバッテリ６から高圧メインバッテリ４へと間欠的に充電を行うと共に、低圧１サブバッテリ６から高圧メインバッテリ４への一度の充電時間をより短くできるので、高圧メインバッテリ４の内部抵抗が小さいうちに充電を完了することができ、損失を低減することができる。また、高圧メインバッテリ４が過充電されることなく、充電を適切に制御することができる。また、車両システムの起動によるコンタクタ９の接続をまって、高圧メインバッテリ４への充電を行うことができるので、コンタクタ９の接続による電力消費を低減し、燃費を向上することができる。また、低圧１サブバッテリ６は車両システム制御装置ＥＣＵ２０の要求電力を保障するだけの電力を常に維持しているので、必要なときには常に外部電源による充電を行うことができる。また、プラグを接続する工程が不要である非接触充電装置１５により低圧１サブバッテリ６を充電することができるので、低圧１サブバッテリ６の充電を容易に行うことができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。例えば低圧１サブバッテリ６は、屋内で単体でも充電可能であってもよく、また前述の通り太陽光パネルにより充電可能な電池であってもよい。

１ 電気自動車（車両）
２ モータ(MG)
４ 高圧メインバッテリ
５ 第１ＤＣ／ＤＣコンバータ(ＤＣ／ＤＣ１)
６ 低圧１サブバッテリ
７ 第２ＤＣ／ＤＣコンバータ(ＤＣ／ＤＣ２)
８ 低圧２サブバッテリ
１５ 非接触充電装置
１６ チャージャー
２０ 車両システム制御装置ＥＣＵ

Claims (10)

1. 駆動系回路を介してモータに電力を供給するメインバッテリと、
   車両内部の電気機器に電力を供給する、互いに並列に配置された第１の補助バッテリおよび第２の補助バッテリと、
   前記駆動系回路から供給される電力を降圧して前記第１の補助バッテリに供給すると共に、前記第１の補助バッテリから供給される電力を昇圧して前記駆動系回路に供給する昇降圧器と、
   前記第１の補助バッテリを外部エネルギー源により充電する充電器と、
   前記メインバッテリおよび前記第１の補助バッテリの残容量を監視すると共にそれぞれの充放電を制御するバッテリ制御部、および車両システムの起動を制御する車両システム制御部を有する車両制御部と、を備える電気自動車の制御装置であって、
   前記バッテリ制御部は、前記充電器を用いて前記第１の補助バッテリを充電し、前記第１の補助バッテリの残容量が第１所定値に到達した時点で前記第１の補助バッテリの電力を前記昇降圧器により昇圧して前記メインバッテリを充電するチャージサイクルを継続する、電気自動車の制御装置。
2. 前記第１の補助バッテリから前記メインバッテリへ供給される電力は、前記充電器を介して前記外部エネルギー源から前記第１の補助バッテリに供給される電力よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の制御装置。
3. 今回のチャージサイクル中に前記メインバッテリの残容量が第２所定値に到達すると予想される場合には、前記バッテリ制御部は、前記第１の補助バッテリの残容量が前記第１所定値に到達した時点で前記今回のチャージサイクルを停止することを特徴とする請求項１または２に記載の電気自動車の制御装置。
4. 今回のチャージサイクル中に前記車両システムの起動が予測される場合には、前記バッテリ制御部は、前記第１の補助バッテリの残容量が前記第１所定値に到達した時点で前記今回のチャージサイクルを停止し、前記車両システムの起動に応じて前記第１の補助バッテリの電力により前記メインバッテリを充電することを特徴とする請求項１または２に記載の電気自動車の制御装置。
5. 車両のドアの開錠に応じて、前記車両システムの起動が予測されることを特徴とする請求項４に記載の電気自動車の制御装置。
6. 車両に搭載されたタイマーの設定に基づき、前記車両システムの起動が予測されることを特徴とする請求項４に記載の電気自動車の制御装置。
7. 前記バッテリ制御部は、前記第１の補助バッテリの残容量が前記第１所定値よりも小さい第３所定値以上を維持するように制御し、
   前記第３所定値は、前記車両制御部の要求電力を保障する値であることを特徴とする請求項３に記載の電気自動車の制御装置。
8. 前記充電器は、非接触充電器であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電気自動車の制御装置。
9. 前記充電器は、太陽光パネルであることを特徴とする請求項７に記載の電気自動車の制御装置。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の電気自動車の制御装置を備えた電気自動車。

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