JP2012165599A - 充電制御装置および充電制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電装置の充電時間を正確に予測する。
【解決手段】第１ＥＣＵは、充電制御が完了した場合に（Ｓ２００にてＹＥＳ）、今回の充電実績時間と充電予測時間とを取得するステップ（Ｓ２０２）と、充電実績時間が所定値よりも大きい場合に（Ｓ２０４にてＹＥＳ）、充電予測時間の算出に用いられる修正係数を算出するステップ（Ｓ２０６）と、算出された修正係数を用いてメモリに記憶された値を更新するステップ（Ｓ２０８）とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両に搭載され、外部充電装置を用いた充電が可能な蓄電装置の充電制御に関する。

車両に搭載され、外部充電装置を用いた充電が可能な蓄電装置を充電する際には、蓄電装置を保護するために充電時間をより正確に予測する必要がある。

充電時間を予測する技術として、たとえば、特開平６−１５３４１３号公報（特許文献１）には、二次電池の残量を求めて、定格充電時間から残量分の充電時間を引いたものを充電の予測時間とし、その予測時間を充電の停止制御に用いる技術が開示されている。

特開平６−１５３４１３号公報

しかしながら、充電時間をより正確に予測するためには、蓄電装置の残量、充電電力あるいは充電効率等の誤差を精度高く計測する必要がある。このような誤差を計測するためには別途計測機器を設ける必要があり、コストが増加するという問題がある。上述した公報に開示された充電制御装置においては、このような問題について何ら考慮されておらず、充電時間のより正確な予測には、改善の余地がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、蓄電装置の充電時間を正確に予測する充電制御装置および充電制御方法を提供することである。

この発明のある局面に係る充電制御装置は、車両に搭載された蓄電装置に対して車両外部の電源を用いた充電制御を実行するための充電制御装置である。この充電制御装置は、蓄電装置の残容量を検出するための検出部と、過去の充電予測時間と過去の充電実績時間とから修正係数を算出して、残容量と充電目標値との差に基づいて暫定的に算出される充電時間と算出された修正係数とを用いて今回の充電予測時間を算出して、算出された今回の充電予測時間に基づいて充電制御を実行するための制御部とを含む。

好ましくは、制御部は、過去の充電予測時間と過去の充電実績時間との比についての過去の所定回数分の平均値を修正係数として算出する。

さらに好ましくは、制御部は、所定時間よりも短い充電実績時間を用いずに修正係数を算出する。

さらに好ましくは、制御部は、蓄電装置に対する充電終了時刻が設定された場合に、今回の充電予測時間に基づいて充電開始時刻を決定する。

さらに好ましくは、制御部は、蓄電装置と電源とが電気的に接続された場合、今回の充電予測時間に基づいて充電終了時刻を予測する。

この発明の他の局面に係る充電制御方法は、車両に搭載された蓄電装置に対して車両外部の電源を用いた充電制御を実行するための充電制御方法である。この充電制御方法は、蓄電装置の残容量を検出するステップと、過去の充電予測時間と過去の充電実績時間とから修正係数を算出して、残容量と充電目標値との差に基づいて暫定的に算出される充電時間と算出された修正係数とを用いて今回の充電予測時間を算出して、算出された今回の充電予測時間に基づいて充電制御を実行するステップとを含む。

この発明によると、算出された修正係数は、蓄電装置の残量、充電電力あるいは充電効率等の誤差が考慮された係数であるため、修正係数を用いることによって充電時間をより正確に予測することができる。したがって、蓄電装置の充電時間を正確に予測する充電制御装置および充電制御方法を提供することができる。

本実施の形態に係る充電制御装置を含む車両および充電ステーションの全体構成図である。 本実施の形態に係る充電制御装置である第１ＥＣＵの機能ブロック図である。 本実施の形態に係る充電制御装置である第１ＥＣＵで実行される、充電予測時間を算出するためのプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本実施の形態に係る充電制御装置である第１ＥＣＵで実行される、修正係数を算出するためのプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態は、説明される。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返されない。

図１に、本実施の形態に係る車両１００および充電ステーション１０の全体構成図が示される。車両１００は、モータジェネレータ（以下、ＭＧと記載する）５０と、ＰＣＵ（Power Control Unit）５２と、駆動輪５４と、バッテリ１０６と、第１ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０２と、充電装置１０４とを含む。

この車両１００は、ＭＧ５０から出力される駆動力によって走行する。ＭＧ５０は、たとえば、三相交流回転電機である。ＭＧ５０は、ＰＣＵ５２によって駆動される。

ＭＧ５０は、バッテリ１０６に蓄えられた電力を用いて駆動輪５４に駆動力を与える駆動用モータとしての機能を有する。また、ＭＧ５０は、回生制動によって発電された電力を用いてＰＣＵ５２を経由してバッテリ１０６を充電するためのジェネレータとしての機能を有する。

ＰＣＵ５２は、バッテリ１０６に蓄えられた直流電力をＭＧ５０を駆動するための交流電力に変換する。ＰＣＵ５２は、第１ＥＣＵ１０２からの制御信号Ｓ１に基づいて制御されるコンバータおよびインバータ（いずれも図示せず）を含む。コンバータは、バッテリ１０６から受けた直流電力の電圧を昇圧してインバータに出力する。インバータは、コンバータが出力した直流電力を交流電力に変換してＭＧ５０に出力する。これにより、バッテリ１０６に蓄えられた電力を用いてＭＧ５０が駆動される。また、インバータは、ＭＧ５０によって発電される交流電力を直流電力に変換してコンバータに出力する。コンバータは、インバータが出力した直流電力の電圧を降圧してバッテリ１０６へ出力する。これにより、ＭＧ５０により発電された電力を用いてバッテリ１０６が充電される。なお、コンバータは、省略してもよい。

バッテリ１０６は、蓄電装置であり、再充電可能な直流電源である。バッテリ１０６としては、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池が用いられる。バッテリ１０６は、上述したようにＭＧ５０により発電された電力を用いて充電される他、充電ステーション１０から供給される電力を用いて充電される。なお、バッテリ１０６は、二次電池に限らず、直流電圧を生成できるもの、たとえば、キャパシタ、太陽電池、燃料電池等であってもよい。

バッテリ１０６には、バッテリ１０６の電圧ＶＢを検出するための電圧センサ１１０が設けられる。電圧センサ１１０は、電圧ＶＢを示す信号を第１ＥＣＵ１０２に送信する。

第１ＥＣＵ１０２は、ＰＣＵ５２を制御するための制御信号Ｓ１を生成し、その生成した制御信号Ｓ１をＰＣＵ５２へ出力する。第１ＥＣＵ１０２は、ＰＣＵ５２等を制御することによって車両１００が最も効率よく運行できるように車両１００全体、すなわち、バッテリ１０６の充放電状態、ＭＧ５０の動作状態を制御する。また、第１ＥＣＵ１０２は、車両１００の走行中においては、所定の計算サイクル毎にバッテリ１０６の残容量（以下、ＳＯＣ（State of Charge）と記載する）を算出し、第１ＥＣＵ１０２のメモリに記憶された現在のＳＯＣに対応する値を更新する。

充電装置１０４は、充電プラグ１８が車両１００に取り付けられることによって充電ステーション１０から供給される電力を用いてバッテリ１０６を充電する。充電プラグ１８は、充電ケーブル１６の一方端に接続される。充電ケーブル１６の他方端は、充電ステーション１０に接続される。なお、充電装置１０４は、充電ステーション１０側に設けられるようにしてもよいし、あるいは、ＰＣＵ５２を利用してバッテリ１０６を充電してもよい。

充電プラグ１８には、充電装置１０４と充電プラグ１８との接続が完了したときに充電装置１０４と充電プラグ１８との接続をロックするロック機構と、ロック機構の作動が完了したときに初期位置から予め定められた位置に移動するボタンとを含む。利用者は、ボタンの位置が初期位置から予め定められた位置に移動していることによってロック機構が正常に作動し、かつ、充電装置１０４と充電プラグ１８との接続が完了していることを認識することができる。利用者がボタンの位置を予め定められた位置から初期位置に移動させる場合に、ロック機構による充電装置１０４と充電プラグ１８との接続のロックが解除される。このとき、利用者は、充電プラグ１８を充電装置１０４から取り外すことができる。

また、ボタンには、スイッチ１１４が取り付けられており、ボタンの位置が初期位置から予め定められた位置に移動した場合に、スイッチ１１４は、ボタンが操作されたことを示す信号Ｃ１を充電装置１０４を経由して第１ＥＣＵ１０２に送信する。スイッチ１１４は、ボタンの位置が予め定められた位置から初期位置に移動した場合に、信号Ｃ１の送信を停止する。なお、スイッチ１１４は、ボタンの位置が予め定められた位置から初期位置に移動した場合に信号Ｃ１を第１ＥＣＵ１０２に送信し、ボタンの位置が初期位置から予め定められた位置に移動した場合に信号Ｃ１の送信を停止するようにしてもよい。

また、車両１００には、充電プラグ１８と充電装置１０４とが接続されたことを検出するための接続確認センサ１１６が設けられる。たとえば、接続確認センサ１１６は、充電プラグ１８と充電装置１０４とが接続されたことにより導通する電気回路である。接続確認センサ１１６は、充電プラグ１８と充電装置１０４とが接続されたことを示す信号Ｃ２を第１ＥＣＵ１０２に送信する。

充電ステーション１０は、第２ＥＣＵ１２０と、リレー１４０とを含む。第１ＥＣＵ１０２と第２ＥＣＵ１２０とは、たとえば、充電ケーブル１６を経由した有線通信あるいは無線通信によって相互通信が可能である。リレー１４０は、充電ケーブル１６の他方端に接続される。また、リレー１４０は、商用電源２０に接続される。リレー１４０は、第２ＥＣＵ１２０からの制御信号に応じて商用電源２０と充電ケーブル１６との間を電気的に接続した導通状態（オン状態）と、商用電源２０と充電ケーブル１６との間を電気的に遮断した遮断状態（オフ状態）とのうちのいずれか一方の状態から他方の状態に切り換える。商用電源２０は、交流電源であって、車両１００の外部の電源である。充電ステーション１０は、リレー１４０がオン状態である場合に、商用電源２０の交流電力を車両１００に対して供給する。

第１ＥＣＵ１０２は、充電プラグ１８が車両１００に取り付けられた場合には、所定の充電モードにしたがって、バッテリ１０６に対して充電制御を実行する。また、第１ＥＣＵ１０２は、第２ＥＣＵ１２０に対してリレー１４０がオン状態となるように指令を送信する。

なお、本実施の形態においては、車両１００側の第１ＥＣＵ１０２が主としてバッテリ１０６の充電制御を行なうとして説明するが、特に第１ＥＣＵ１０２を主とすることに限定されるものではない。たとえば、充電ステーション１０側の第２ＥＣＵ１２０を主として、第２ＥＣＵ１２０が第１ＥＣＵ１０２にバッテリ１０６の充電制御を行なわせるようにしてもよい。なお、いずれの充電動作についても実行主体が異なる以外は同様であるため第２ＥＣＵ１２０を主とした場合の充電動作についての詳細な説明は繰り返されない。

所定の充電モードは、たとえば、充電プラグ１８が車両１００に取り付けられた時点から充電を開始して、バッテリ１０６の残容量（以下、ＳＯＣ（State of Charge）と記載する）が充電目標ＳＯＣに到達した時点で充電を完了するように充電制御を実行する第１充電モードと、利用者によって設定された充電終了時刻においてバッテリ１０６のＳＯＣが充電目標ＳＯＣに到達するように充電制御を実行する第２充電モードとを含む。

なお、充電目標ＳＯＣとは、たとえば、バッテリ１０６の満充電状態に対応するＳＯＣであってもよいし、利用者によって決定されたＳＯＣであってもよいし、バッテリ１０６の長期保存に適したＳＯＣであってもよいし、あるいは、所定のＳＯＣであってもよい。また、所定の充電モードとしては、上述した第１充電モードと第２充電モードとに限定されるものではない。

第１ＥＣＵ１０２は、たとえば、充電プラグ１８が車両１００に取り付けられた場合あるいは、充電プラグ１８が車両１００に取り付けられた後に利用者から充電を開始するための指示を受けた場合に、第１充電モードを選択する。

また、第１ＥＣＵ１０２は、たとえば、充電プラグ１８が車両１００に取り付けられた後に、あるいは、第１充電モードの選択中に、充電終了時刻が設定された場合に、第２充電モードを選択する。

第１ＥＣＵ１０２は、たとえば、第１充電モードを選択して充電制御を実行する場合には、充電予測時間を算出し、算出された充電予測時間と、充電開始時刻とに基づいて充電終了時刻を予測する。この場合、第１ＥＣＵ１０２は、予測した充電終了時刻あるいは現在の時刻から充電終了時刻までの期間を利用者に表示装置あるいは音声等により通知するようにしてもよい。第１ＥＣＵ１０２は、たとえば、充電開始時刻に充電予測時間と一定のマージンとを加算して充電終了時刻を算出するようにしてもよい。

第１ＥＣＵ１０２は、たとえば、第２充電モードを選択して充電制御を実行する場合には、充電予測時間を算出し、算出された充電予測時間と、利用者によって設定された充電終了時刻とに基づいて充電開始時刻を決定する。第１ＥＣＵ１０２は、たとえば、充電終了時刻から充電予測時間分と一定のマージンとを減算して充電開始時刻を決定してもよい。第１ＥＣＵ１０２は、現在の時刻が充電開始時刻と一致した場合に、充電制御を開始し、バッテリ１０６のＳＯＣが充電目標ＳＯＣに到達した時点で充電制御を完了する。

本実施の形態においては、第１ＥＣＵ１０２が、過去の充電予測時間と過去の充電実績時間とから充電予測時間の修正係数αを算出し、バッテリ１０６の充電前ＳＯＣと目標充電ＳＯＣとの差に基づいて暫定的に算出される充電時間と算出された修正係数αとを用いて今回の充電予測時間を算出して、算出された今回の充電予測時間に基づいて充電制御を実行する点に特徴を有する。

具体的には、第１ＥＣＵ１０２は、過去の充電予測時間と過去の充電実績時間との比についての過去の所定回数分の平均値を修正係数αとして算出する。また、第１ＥＣＵ１０２は、所定時間以下の充電実績時間を用いずに修正係数αを算出する。

図２に、本実施の形態に係る充電制御装置である第１ＥＣＵ１０２の機能ブロック図を示す。第１ＥＣＵ１０２は、判定部１５４と、充電前ＳＯＣ取得部１５６と、充電必要量算出部１５８と、電力指令値取得部１６０と、効率想定値取得部１６２と、修正係数取得部１６４と、予測値算出部１６６と、充電制御部１６８と、更新部１７０とを含む。

判定部１５４は、充電ステーション１０を用いたバッテリ１０６に対する充電制御を実行するか否かを判定する。判定部１５４は、第１充電モードおよび第２充電モードのうちのいずれか一方の充電モードが選択された場合に、充電ステーション１０を用いたバッテリ１０６に対する充電制御を実行すると判定する。

具体的には、判定部１５４は、充電プラグ１８が車両１００に取り付けられた場合に、充電ステーション１０を用いたバッテリ１０６に対する充電制御を実行すると判定するようにしてもよい。判定部１５４は、たとえば、スイッチ１１４から信号Ｃ１を受信した場合、あるいは、接続確認センサ１１６から信号Ｃ２を受信した場合に、充電プラグ１８が車両１００に取り付けられたと判定してもよい。

判定部１５４は、充電プラグ１８が車両１００に取り付けられた後に、利用者によって充電終了時刻が設定された場合に、充電ステーション１０を用いたバッテリ１０６に対する充電制御を実行すると判定するようにしてもよい。

なお、判定部１５４は、たとえば、充電ステーション１０を用いたバッテリ１０６に対する充電制御を実行すると判定された場合に、充電実行フラグをオンするようにしてもよい。

充電前ＳＯＣ取得部１５６は、判定部１５４によって充電ステーション１０を用いたバッテリ１０６に対する充電制御が実行されると判定された場合に、現在のバッテリ１０６のＳＯＣを取得する。

充電前ＳＯＣ取得部１５６は、第１ＥＣＵ１０２のメモリからバッテリ１０６のＳＯＣを読み出して、現在のバッテリ１０６のＳＯＣを取得するようにしてもよい。あるいは、充電前ＳＯＣ取得部１５６は、電圧センサ１１０によって検出されるバッテリ１０６の現在の電圧ＶＢをＯＣＶ（Open Circuit Voltage）としてＳＯＣを推定するようにしてもよい。

ＳＯＣの算出方法については、ＯＣＶに基づいて算出される方法に限定されるものではなく、たとえば、車両１００が停車するまでの充電電流と放電電流との積算値に基づいてバッテリ１０６のＳＯＣを算出するようにしてもよい。なお、充電前ＳＯＣ取得部１５６は、たとえば、充電実行フラグがオフからオンに切り換わったときに、現在のバッテリ１０６のＳＯＣを取得するようにしてもよい。

充電必要量算出部１５８は、今回の充電の際に必要となる充電量（以下、充電必要量と記載する）を算出する。充電必要量算出部１５８は、充電目標ＳＯＣと現在のＳＯＣとの差から充電必要量を算出する。

充電必要量算出部１５８は、たとえば、充電目標ＳＯＣがバッテリ１０６の満充電状態に対応するＳＯＣ（０）である場合、ＳＯＣ（０）と現在のＳＯＣ（１）との差ＳＯＣ（０）−ＳＯＣ（１）を充電必要量として算出する。

なお、充電必要量算出部は、たとえば、利用者によって充電終了時刻が設定されている場合には、充電終了時刻まで後述する充電電力指令値に基づいてバッテリ１０６が充電された場合に予測される予測ＳＯＣが算出され、算出された予測ＳＯＣが充電目標ＳＯＣに到達しない場合には、予測ＳＯＣを充電目標ＳＯＣとして決定するようにしてもよい。

電力指令値取得部１６０は、充電電力指令値を取得する。電力指令値取得部１６０は、たとえば、バッテリ１０６において許容される入力電力の上限値が充電ステーション１０の充電電力の上限値よりも高い場合には、充電ステーション１０の充電電力の上限値を充電電力指令値として取得する。

あるいは、電力指令値取得部１６０は、たとえば、バッテリ１０６において許容される入力電力が充電ステーション１０の充電電力の上限値よりも低い場合には、バッテリ１０６において許容される入力電力の上限値を充電電力指令値として取得する。

効率想定値取得部１６２は、バッテリ１０６から充電装置１０４、充電プラグ１８、充電ケーブル１６を経由して商用電源２０までの電力伝達経路における損失を考慮した充電効率想定値を取得する。効率想定値取得部１６２は、たとえば、車両１００の種類と、充電ステーション１０の種類と、充電時の電圧と、充電効率想定値との関係を示すマップから充電効率想定値を取得する。マップは、たとえば、第１ＥＣＵ１０２または第２ＥＣＵ１２０のメモリに記憶される。

修正係数取得部１６４は、第１ＥＣＵ１０２のメモリに記憶された充電予測時間の修正係数αを取得する。なお、修正係数αの算出方法については後述する。予測値算出部１６６は、修正係数取得部１６４によって取得された修正係数αと、充電必要量算出部１５８によって算出された充電必要量と、電力指令値取得部１６０によって取得された充電電力指令値と、効率想定値取得部１６２によって取得された充電効率想定値とから今回の充電予測時間を算出する。具体的には、予測値算出部１６６は、今回の充電予測時間＝修正係数α×充電必要量÷充電電力指令値÷充電効率想定値の式（１）を用いて今回の充電予測時間を算出する。なお、上記した式（１）のうちの充電必要量÷充電電力指令値÷充電効率想定値の部分がバッテリ１０６の充電前ＳＯＣと目標充電ＳＯＣとの差に基づいて暫定的に算出される充電時間に対応する。

充電制御部１６８は、算出された今回の充電予測時間に基づいて充電ステーション１０を用いたバッテリ１０６に対する充電制御を実行する。充電制御部１６８は、たとえば、第１充電モードを選択して充電制御を実行する場合には、算出された今回の充電予測時間と、充電開始時刻とに基づいて充電終了時刻を予測する。あるいは、充電制御部１６８は、たとえば、第２充電モードを選択して充電制御を実行する場合には、算出された今回の充電予測時間と、利用者によって設定された充電終了時刻とに基づいて充電開始時刻を決定する。充電制御部１６８は、充電終了時刻から充電予測時間分と一定のマージンとを減算して充電開始時刻を決定する。充電制御部１６８は、現在の時刻が充電開始時刻と一致した場合に、充電制御を開始し、バッテリ１０６のＳＯＣが充電目標ＳＯＣに到達した時点で充電制御を完了する。なお、充電制御部１６８は、たとえば、バッテリ１０６の電圧ＶＢに加えて、バッテリ１０６の電流および電池温度に基づいて充電中のバッテリ１０６のＳＯＣを推定するようにしてもよい。

更新部１７０は、バッテリ１０６の充電制御が完了したときの今回の充電実績時間が所定値よりも長い場合に、今回の充電実績時間と今回の充電予測時間との予測比（今回の充電実績時間÷今回の充電予測時間）を算出する。所定値とは、たとえば、２０分である。

更新部１７０は、今回算出された予測比と過去に算出された予測比を含む所定回数分の予測比の平均値を修正係数αとして算出する。更新部１７０は、算出された修正係数αを用いてメモリに記憶された値を更新する。

所定回数とは、たとえば、１０回である。第１ＥＣＵ１０２のメモリには、たとえば、過去の１０回分の予測比が記憶される。ただし、充電実績時間が所定値以下である場合の予測比については、メモリに記憶されない。

更新部１７０は、今回の充電実績時間が所定値よりも長い場合に、過去の１０回分の予測比のうちの最も古い予測比を消去して、今回の予測比を追加する。更新部１７０は、今回の予測比と過去の予測比とを含む１０回分の予測比の平均値を修正係数αとして算出する。

本実施の形態においては、更新部１７０は、たとえば、１０回分の予測比の平均値を修正係数αとして算出したが、特に、１０回の予測比の平均値であることに限定されるものではない。たとえば、更新部１７０は、バッテリ１０６の充電制御が完了した時点までの予め定められた期間に算出された過去の予測比の平均値を修正係数αとして算出してもよい。予め定められた期間とは、たとえば、３ヶ月であってもよいし、１年を季節によって分けた場合における季節の境界となる過去の直近の日から現在までの期間であってもよいし、現在までの全ての期間であってもよいし、あるいは、現在までの同月の期間であってもよい。

なお、更新部１７０は、今回の充電実績時間が所定値以下である場合には、予測比を算出しない。すなわち、この場合、更新部１７０は、修正係数αの更新を行なわない。また、更新部１７０は、今回の充電実績時間が充電時間が過剰に長いと判断するためのしきい値よりも長い場合には、予測比を算出しないようにしてもよい。この場合においても、更新部１７０は、修正係数αの更新を行なわない。

本実施の形態において、判定部１５４と、充電前ＳＯＣ取得部１５６と、充電必要量算出部１５８と、電力指令値取得部１６０と、効率想定値取得部１６２と、修正係数取得部１６４と、予測値算出部１６６と、充電制御部１６８と、更新部１７０とは、いずれも第１ＥＣＵ１０２のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。

図３を参照して、本実施の形態に係る車両に搭載された第１ＥＣＵ１０２で実行される、今回の充電予測時間を算出するプログラムの制御構造について説明する。なお、第１ＥＣＵ１０２は、図３に示したフローチャートに基づくプログラムを所定の計算サイクル毎に実行する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、第１ＥＣＵ１０２は、充電ステーション１０を用いたバッテリ１０６に対する充電制御を実行するか否かを判定する。バッテリ１０６に対する充電制御を実行すると判定された場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻されて、バッテリ１０６に対する充電制御が実行されるまで待機する。

Ｓ１０２にて、第１ＥＣＵ１０２は、充電前ＳＯＣを取得する。なお、充電前ＳＯＣの取得方法については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰り返されない。

Ｓ１０４にて、第１ＥＣＵ１０２は、充電目標ＳＯＣと充電前ＳＯＣとの差から充電必要量を算出する。Ｓ１０６にて、第１ＥＣＵ１０２は、充電電力指令値を取得する。Ｓ１０８にて、第１ＥＣＵ１０２は、充電効率想定値を取得する。Ｓ１１０にて、第１ＥＣＵ１０２は、充電予測時間の修正係数αを取得する。Ｓ１１２にて、第１ＥＣＵ１０２は上述の式（１）を用いて今回の充電予測時間を算出する。

次に、図４を参照して、本実施の形態に係る車両に搭載された第１ＥＣＵ１０２で実行される、修正係数αを更新するプログラムの制御構造について説明する。なお、第１ＥＣＵ１０２は、図４に示したフローチャートに基づくプログラムを所定の計算サイクル毎に実行する。

Ｓ２００にて、第１ＥＣＵ１０２は、バッテリ１０６に対する充電制御が完了したか否かを判定する。バッテリ１０６に対する充電制御が完了した場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ２００に戻される。

Ｓ２０２にて、第１ＥＣＵ１０２は、今回の充電実績時間と、今回の充電予測時間とを取得する。Ｓ２０４にて、第１ＥＣＵ１０２は、今回の充電実績時間が所定値よりも大きいか否かを判定する。今回の充電実績時間が所定値よりも大きい場合（Ｓ２０４にてＹＥＳ）、処理はＳ２０６に移される。もしそうでない場合（Ｓ２０４にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ２０６にて、第１ＥＣＵ１０２は、今回の予測比と過去の予測比とを含む所定回数分の予測比の平均値を修正係数αとして算出する。Ｓ２０８にて、第１ＥＣＵ１０２は、算出された修正係数αを用いてメモリに記憶された値を更新する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両に搭載された第１ＥＣＵ１０２の動作について説明する。

たとえば、停止中の車両１００に対して、充電プラグ１８が取り付けられた場合を想定する。また、利用者によって充電終了時刻が設定されて、第２充電モードが選択される場合を想定する。なお、充電目標ＳＯＣは、たとえば、満充電状態に対応するＳＯＣ（０）であるとする。

利用者によって充電終了時刻が設定された場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、充電前ＳＯＣが取得される（Ｓ１０２）。そして、充電目標ＳＯＣと充電前ＳＯＣとの差より充電必要量が取得される（Ｓ１０４）。さらに、充電ステーション１０の充電電力の上限値とバッテリ１０６において許容される入力電力の上限値とのうちのいずれか小さい方の値が充電電力指令値として取得される（Ｓ１０６）。さらに、上述のマップ等を用いて車両１００の種類、充電ステーションの種類および充電時の電圧とから充電効率想定値が取得され（Ｓ１０８）、修正係数αが取得される（Ｓ１１０）。それぞれ取得された充電前ＳＯＣと、充電必要量と、充電電力指令値と、充電効率想定値と、修正係数αとから上述の式（１）を用いて今回の充電予測時間が算出される（Ｓ１１２）。

算出された今回の充電予測時間に基づいて充電開始時刻が決定される。そのため、現在の時刻と充電開始時刻とが一致する時点において、充電ステーション１０を用いたバッテリ１０６に対する充電制御が開始される。バッテリ１０６のＳＯＣが充電目標ＳＯＣに到達した時点で充電が完了する。

充電が完了した場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、今回の充電実績時間と、今回の充電予測時間とが取得される（Ｓ２０２）。取得された今回の充電実績時間が所定値よりも長い場合には（Ｓ２０４にてＹＥＳ）、今回の予測比と過去の予測比とを含む１０回分の予測比の平均値が修正係数αとして算出される（Ｓ２０６）。そして、算出された修正係数αを用いて第１ＥＣＵ１０２のメモリに記憶された値が更新される（Ｓ２０８）。

以上のようにして、本実施の形態に係る充電制御装置によると、充電実績時間と、充電予測時間との比の平均値を修正係数αとして算出し、算出された修正係数αを用いて今回の充電予測時間を算出する。算出された修正係数αは、蓄電装置の残量、充電電力あるいは充電効率等の誤差が考慮された係数であるため、修正係数αを用いることによって充電時間をより正確に予測することができる。したがって、蓄電装置の充電時間を正確に予測する充電制御装置および充電制御方法を提供することができる。

また、過去の予測比の平均値を修正係数αとして算出することによって、修正係数αの急変を抑制することができる。また、充電実績時間が所定値以下である場合には、平均値には含めないようにすることで、修正係数αを用いた充電時間の予測精度を向上させることができる。

なお、本実施の形態においては、充電ステーション１０の充電電力の上限値あるいはバッテリ１０６において許容される入力電力の上限値は、いずれも一定の値であることを前提として、いずれか低い方の値を充電電力指令値として取得するとして説明したが、特に、一定の値となることに限定されるものではない。

第１ＥＣＵ１０２は、たとえば、時間の経過とともに充電電力指令値を所定の充電スケジュールにしたがって変化させるようにしてもよい。この場合、第１ＥＣＵ１０２は、充電開始時刻から充電終了時刻までの平均値を充電電力指令値として今回の充電予測時間を算出するようにしてもよい。

たとえば、第１ＥＣＵ１０２は、異なる電力料金の時間帯をまたいで充電を行なう場合には充電ステーション１０の充電電力の上限値を変化させる場合がある。これは、電力料金が安い時間帯において電力料金が高い時間帯よりも上限値を引き上げて（あるいは、電力料金が高い時間帯において電力料金が安い時間帯よりも上限値を引き下げて）、全体の充電量に対する電力料金が安い時間帯における充電量の割合を上限値が一定である場合の当該割合よりも大きくするためである。

また、第１ＥＣＵ１０２は、たとえば、バッテリ１０６において許容される入力電力の上限値は、外気温の変化（たとえば、夜から朝にかけて充電を行なう場合）あるいは充電に伴うバッテリ１０６の温度の変化が予測される場合には、外気温の変化を予測して入力電力を変化させる場合がある。

また、本実施の形態においては、車両１００は、電気自動車であるとして説明したが、たとえば、エンジンとモータジェネレータとを搭載したハイブリッド車両であってもよい。

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て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。

１０ 充電ステーション、１６ 充電ケーブル、１８ 充電プラグ、２０ 商用電源、５４ 駆動輪、１００ 車両、１０２，１２０ ＥＣＵ、１０４ 充電装置、１０６ バッテリ、１１０ 電圧センサ、１１４ スイッチ、１１６ 接続確認センサ、１４０ リレー、１５４ 判定部、１５６ 充電前ＳＯＣ取得部、１５８ 充電必要量算出部、１６０ 電力指令値取得部、１６２ 効率想定値取得部、１６４ 修正係数取得部、１６６ 予測値算出部、１６８ 充電制御部、１７０ 更新部。

Claims (6)

1. 車両に搭載された蓄電装置に対して前記車両外部の電源を用いた充電制御を実行するための充電制御装置であって、
   前記蓄電装置の残容量を検出するための検出部と、
   過去の充電予測時間と過去の充電実績時間とから修正係数を算出して、前記残容量と充電目標値との差に基づいて暫定的に算出される充電時間と算出された前記修正係数とを用いて今回の前記充電予測時間を算出して、算出された今回の前記充電予測時間に基づいて前記充電制御を実行するための制御部とを含む、充電制御装置。
2. 前記制御部は、過去の前記充電予測時間と過去の前記充電実績時間との比についての過去の所定回数分の平均値を前記修正係数として算出する、請求項１に記載の充電制御装置。
3. 前記制御部は、所定時間よりも短い前記充電実績時間を用いずに前記修正係数を算出する、請求項１または２に記載の充電制御装置。
4. 前記制御部は、前記蓄電装置に対する充電終了時刻が設定された場合に、今回の前記充電予測時間に基づいて充電開始時刻を決定する、請求項１〜３のいずれかに記載の充電制御装置。
5. 前記制御部は、前記蓄電装置と前記電源とが電気的に接続された場合、今回の前記充電予測時間に基づいて充電終了時刻を予測する、請求項１〜３のいずれかに記載の充電制御装置。
6. 車両に搭載された蓄電装置に対して前記車両外部の電源を用いた充電制御を実行するための充電制御方法であって、
   前記蓄電装置の残容量を検出するステップと、
   過去の充電予測時間と過去の充電実績時間とから修正係数を算出して、前記残容量と充電目標値との差に基づいて暫定的に算出される充電時間と算出された前記修正係数とを用いて今回の前記充電予測時間を算出して、算出された今回の前記充電予測時間に基づいて前記充電制御を実行するステップとを含む、充電制御方法。

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