JP2013062945A - 充電制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電器の劣化状態に応じて電動車両の航続距離を優先した蓄電器の充電が可能な充電制御装置を提供すること。
【解決手段】電動車両の駆動源である電動機に電力を供給する蓄電器の充電を制御する充電制御装置は、蓄電器の劣化状態を判定する劣化判定部と、蓄電器の充電時に、蓄電器の充電率が所定の上限充電率に到達すれば充電を終了するよう制御する充電制御部と、蓄電器の劣化状態に応じて、通常上限充電率又は当該通常上限充電率よりも高い値の特別上限充電率を所定の上限充電率として充電制御部に設定可能な上限充電率設定部とを備える。上限充電率設定部は、蓄電器の劣化の進行が所定未満であれば、通常上限充電率及び特別上限充電率の内、選択された方を前記所定の上限充電率として充電制御部に設定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、蓄電器の充電を制御する充電制御装置に関する。

ＥＶ（Electric Vehicle：電気自動車）等の電動車両は、駆動源としての電動機等に電力を供給する蓄電器（バッテリーパック）を備える。蓄電器には、直列に接続された複数の蓄電セルが設けられている。蓄電セルには、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の２次電池が用いられる。但し、２次電池の利用のためには、蓄電器の残容量（ＳＯＣ：State of Charge）や利用電圧を常に監視し、過充電や過放電の防止制御を行う必要がある。

電動車両に搭載される蓄電器の下限ＳＯＣと上限ＳＯＣは、利用する総容量と容量劣化特性と出力特性を考慮して設定される。電動車両に搭載された蓄電器のＳＯＣを監視する装置は、予め設定された下限ＳＯＣから上限ＳＯＣの範囲に蓄電器のＳＯＣがおさまるよう、蓄電器の充放電を制御する。図１３は、ＥＶが走行を終了した後の蓄電器の充電に伴うＳＯＣの変化の一例を示すグラフである。図１３に示すように、走行を終了したＥＶに搭載された蓄電器の充電は、当該蓄電器のＳＯＣが上限ＳＯＣに達する電圧になるまで行われる。

国際公開第２００７／０４３５００号

蓄電器は、その使用状態や使用頻度、使用期間等に応じて、徐々に劣化していく。蓄電器を用いた走行において一定以上の走行距離を確保するためには、蓄電器の初期の蓄電量よりも利用容量を少なく設定し、蓄電性能の劣化に応じて使用する電圧幅を広げて使用する容量を確保する。下限ＳＯＣを固定した制御の場合、上限ＳＯＣの電圧は徐々に高くなる。

従来は、劣化が進行した蓄電器に対しても劣化が進行していない蓄電器に対しても一律に、蓄電器のＳＯＣが上限ＳＯＣに到達するとその電圧で充電を終了していた。すなわち、ＥＶに搭載された蓄電器の充電制御においては、常に蓄電器の劣化防止が優先されているため、走行可能な距離は固定されていた。しかし上述したように、蓄電器の劣化状態は、蓄電器の使用状態や使用頻度、使用期間等に応じて異なるため、利用可能な容量が異なるので走行距離は異なるが、余剰の容量を利用して走行距離を拡大する方法は知られていない。

本発明の目的は、蓄電器の劣化状態に応じて電動車両の航続距離を優先した蓄電器の充電が可能な充電制御装置を提供することである。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明の充電制御装置は、電動車両（例えば、実施の形態でのＥＶ１０）の駆動源である電動機（例えば、実施の形態での電動機１３）に電力を供給する蓄電器（例えば、実施の形態での蓄電器１１）の充電を制御する充電制御装置（例えば、実施の形態での充電制御装置１５，２５，３５）であって、前記蓄電器の劣化状態を判定する劣化判定部（例えば、実施の形態での劣化判定部１０３）と、前記蓄電器の充電時に、前記蓄電器の充電率が所定の上限充電率に到達すれば充電を終了するよう制御する充電制御部（例えば、実施の形態での充電制御部１０９，３０９）と、前記蓄電器の劣化状態に応じて、通常上限充電率又は当該通常上限充電率よりも高い値の特別上限充電率を前記所定の上限充電率として前記充電制御部に設定可能な上限充電率設定部（例えば、実施の形態での上限ＳＯＣ設定部１０５）と、を備え、前記上限充電率設定部は、前記蓄電器の劣化の進行が所定未満であれば、前記通常上限充電率及び前記特別上限充電率の内、選択された方を前記所定の上限充電率として前記充電制御部に設定することを特徴としている。

さらに、請求項２に記載の発明の充電制御装置では、前記上限充電率設定部は、前記蓄電器の劣化の進行が所定以上であれば、前記通常上限充電率を前記所定の上限充電率として前記充電制御部に設定することを特徴としている。

さらに、請求項３に記載の発明の充電制御装置では、前記特別上限充電率は、前記蓄電器の劣化状態に応じて異なり、前記蓄電器の運用に伴う想定された劣化状態に対する前記劣化判定部が判定した前記蓄電器の劣化状態との差分を算出し、当該差分が正値であれば、前記通常上限充電率よりも高い値の初期上限充電率に前記差分に応じた増加割合を足した充電率を前記特別上限充電率として導出する特別上限充電率導出部（例えば、実施の形態での特別上限ＳＯＣ導出部２０１）を備えたことを特徴としている。

さらに、請求項４に記載の発明の充電制御装置では、前記増加割合は、前記蓄電器の運用時間に応じて異なり、前記特別上限充電率導出部は、前記差分が正値であれば、前記差分及び前記運用時間に応じた増加割合を足した充電率を前記特別上限充電率として導出することを特徴としている。

さらに、請求項５に記載の発明の充電制御装置は、電動車両（例えば、実施の形態でのＥＶ１０）の駆動源である電動機（例えば、実施の形態での電動機１３）に電力を供給する蓄電器（例えば、実施の形態での蓄電器１１）の充電を制御する充電制御装置（例えば、実施の形態での充電制御装置１５，２５，３５）であって、前記蓄電器の充電時に、前記蓄電器の充電率が所定の上限充電率に到達すれば充電を終了するよう制御する充電制御部（例えば、実施の形態での充電制御部１０９，３０９）と、通常上限充電率、当該通常上限充電率よりも高い値の特別上限充電率又は当該通常上限充電率よりも低い値の劣化抑制上限充電率を前記所定の上限充電率として前記充電制御部に設定可能な上限充電率設定部（例えば、実施の形態での上限ＳＯＣ設定部１０５）と、を備え、前記上限充電率設定部は、前記蓄電器の充電開始前に、前記通常上限充電率、前記特別上限充電率及び前記劣化抑制充電率の内、選択された充電率を前記所定の上限充電率として前記充電制御部に設定することを特徴としている。

さらに、請求項６に記載の発明の充電制御装置では、前記充電制御部は、前記特別上限充電率が前記所定の上限充電率として設定された場合、設定された時刻の直前に前記蓄電器の充電率が前記特別上限充電率に到達する充電開始タイミングを算出し、当該充電開始タイミングに前記蓄電器の充電を開始するよう制御することを特徴としている。

さらに、請求項７に記載の発明の充電制御装置では、前記通常上限充電率及び前記特別上限充電率の各値を前記車両の航続距離に変換して、当該航続距離をディスプレイに表示処理する変換部（例えば、実施の形態でのＳＯＣ／航続距離変換部１０７）を備えたことを特徴としている。

さらに、請求項８に記載の発明の充電制御装置では、前記通常上限充電率、前記特別上限充電率及び前記劣化抑制充電率の各値を前記車両の航続距離に変換して、当該航続距離をディスプレイに表示処理する変換部を備えたことを特徴としている。

請求項１〜８に記載の発明の充電制御装置によれば、蓄電器の劣化状態に応じて電動車両の航続距離を優先した蓄電器の充電が可能である。
請求項３及び４に記載の発明の充電制御装置によれば、蓄電器の劣化が想定よりも進んでいない程、電動車両の航続距離を延ばすことができる。
請求項６に記載の発明の充電制御装置によれば、蓄電器の劣化の助長を制限しつつ、電動車両の航続距離を延ばすことができる。
請求項７に記載の発明の充電制御装置によれば、通常上限充電率及び特別上限充電率に相当する各航続距離を電動車両のドライバが容易に知ることができる。
請求項８に記載の発明の充電制御装置によれば、通常上限充電率、特別上限充電率及び前記劣化抑制充電率に相当する各航続距離を電動車両のドライバが容易に知ることができる。

外部電源から蓄電器を充電可能なプラグインタイプのＥＶと外部電源装置の関係を示すブロック図 第１の実施形態の充電制御装置１５の内部構成及びその周辺の構成を示すブロック図 蓄電器１１のＳＯＣ−ＯＣＶ特性のマップを示す図 通常上限ＳＯＣ及び特別上限ＳＯＣの各値に対応する航続距離がディスプレイ１５７に表示される際の一例を示す図 第１の実施形態のＥＶ１０が走行を終了した後の蓄電器１１の充電に伴うＳＯＣの変化の一例を示すグラフ 第１の実施形態の充電制御装置１５の動作を示すフローチャート 第２の実施形態の充電制御装置２５の内部構成及びその周辺の構成を示すブロック図 特別上限ＳＯＣ導出マップの一例を示す図 蓄電器１１の運用時間に応じた想定される劣化状態を示すグラフ 第２の実施形態の充電制御装置２５の動作を示すフローチャート 第３の実施形態の充電制御装置３５の内部構成及びその周辺の構成を示すブロック図 第３の実施形態の充電制御装置３５の動作を示すフローチャート ＥＶが走行を終了した後の蓄電器の充電に伴うＳＯＣの変化の一例を示すグラフ

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、外部電源から蓄電器を充電可能なプラグインタイプのＥＶと外部電源装置の関係を示すブロック図である。図１に示すＥＶ１０の蓄電器１１には、商用交流電源等に接続された外部電源装置２０から充電ケーブル３０を経由して供給される電力により充電される。なお、蓄電器１１を充電する際、充電ケーブル３０がＥＶ１０の充電コネクタ１２に接続される。

図１に示すように、ＥＶ１０は、電動機１３と、蓄電器１１と、ＡＣ／ＤＣ変換器１４と、充電制御装置１５と、センサ１６とを備える。電動機１３は、ＥＶ１０の駆動源である。蓄電器１１は、電動機１３に電力を供給する。ＡＣ／ＤＣ変換器１４は、外部電源装置２０からの交流電圧を直流電圧に変換して、蓄電器１１に供給する。充電制御装置１５は、外部電源装置２０からの電力による蓄電器１１の充電を制御する。なお、充電制御装置１５は、ＥＶ１０のイグニッションスイッチ（図示せず）がオフの状態であっても、充電ケーブル３０が充電コネクタ１２に接続されると、外部電源装置２０からのパイロット信号により起動して、外部電源装置２０からの電力供給によって駆動できる。センサ１６は、蓄電器１１の状態を検出する。

図２は、第１の実施形態の充電制御装置１５の内部構成及びその周辺の構成を示すブロック図である。図１に示すように、第１の実施形態の充電制御装置１５は、運用時間算出部１０１と、劣化判定部１０３と、上限ＳＯＣ設定部１０５と、ＳＯＣ／航続距離変換部１０７と、充電制御部１０９とを備える。

運用時間算出部１０１は、ＥＶ１０が備える走行距離計１５１から得られた走行距離を示す情報から、蓄電器１１の運用時間、すなわち車両寿命までの残時間を算出する。劣化判定部１０３は、蓄電器１１の運用時間及びセンサ１６から得られた情報に基づいて、蓄電器１１の劣化状態を判定する。なお、センサ１６には、電圧センサ５１、電流センサ５３及び温度センサ５５が含まれる。電圧センサ５１は、蓄電器１１の端子間電圧Ｖを検出する。電流センサ５３は、蓄電器１１の充放電電流Ｉを検出する。温度センサ５５は、蓄電器１１又はその周辺の温度（以下「バッテリ温度」という）Ｔを検出する。

劣化判定部１０３による劣化状態の判定は、蓄電器１１の内部抵抗Ｒに基づく方法と、蓄電器１１の容量変化、つまりＳＯＣの変化に対する電流積算値の変化の割合に基づく方法のいずれかによって行われる。

前者による方法の場合、劣化判定部１０３は、演算周期Ｔｓ間の端子間電圧Ｖの変化量（ΔＶ）及び充放電電流Ｉの変化量（ΔＩ）をそれぞれ算出し、逐次最小二乗法（Recursive Least Squares Algorithm：ＲＬＳ法）を用いて蓄電器１１の内部抵抗Ｒ（＝ΔＶ／ΔＩ）を算出する。なお、劣化判定部１０３は、内部抵抗Ｒの算出に用いる係数をバッテリ温度Ｔによって補間しても良い。内部抵抗Ｒの値は、蓄電器１１の劣化が進行すると大きくなる。したがって、劣化判定部１０３は、算出した内部抵抗Ｒと蓄電器１１の運用が開始された時点での内部抵抗Ｒの初期値との差分に基づいて、蓄電器１１の劣化状態を判定する。

後者による方法の場合、劣化判定部１０３は、演算周期Ｔｓ間の充放電電流量の積算値（Σ（Ｉ×Ｔｓ））を、演算周期Ｔｓ間の蓄電器１１のＳＯＣの変化量（ΔＳＯＣ）で除算する。なお、蓄電器１１のＳＯＣは、劣化判定部１０３が、充放電電流Ｉの積算値に基づいて算出するか、蓄電器１１の開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）に基づいて、図３に示すＳＯＣ−ＯＣＶ特性を示すマップから導出する。なお、開放電圧ＯＣＶと、内部抵抗Ｒ、端子間電圧Ｖ及び充放電電流Ｉとは、以下に示す式（１）の関係を有する。
ＯＣＶ＝Ｖ＋ＩＲ …（１）
充放電電流量の容量変化量をＳＯＣの変化量で除算した値（ΔＡｈ／ΔＳＯＣ）は、蓄電器１１が劣化していない状態では１に近く、劣化が進行すると０に近づいていく。したがって、劣化判定部１０３は、当該値に基づいて、蓄電器１１の劣化状態を判定する。

なお、劣化判定部１０３は、充放電電流量の積算値をＳＯＣの変化量で除算した値を係数として扱い、当該係数を蓄電器１１の初期容量に乗算した値を蓄電器１１の現容量として算出しても良い。この場合、劣化判定部１０３は、現容量から所定の基準容量を引いた値に基づいて、蓄電器１１の劣化状態を判定する。

上限ＳＯＣ設定部１０５は、ドライバ等によって操作される選択インターフェイス（選択ＩＦ）１５５から選択された通常上限ＳＯＣ、特別上限ＳＯＣ及び劣化抑制上限ＳＯＣのいずれかを充電制御部１０９に設定する。なお、通常上限ＳＯＣ、特別上限ＳＯＣ及び劣化抑制上限ＳＯＣの各値はメモリ１５３に格納されており、上限ＳＯＣ設定部１０５は、各値をメモリ１５３から読み出す。本実施形態において、特別上限ＳＯＣは、通常上限ＳＯＣよりも高い値である。また、劣化抑制上限ＳＯＣは、通常上限ＳＯＣよりも低い値である。

また、上限ＳＯＣ設定部１０５は、劣化判定部１０３によって判定された蓄電器１１の劣化状態に応じて、特別上限ＳＯＣを充電制御部１０９に設定可能か否かを判断する。本実施形態では、上限ＳＯＣ設定部１０５は、蓄電器１１の劣化の進行が所定以上であれば、特別上限ＳＯＣを充電制御部１０９に設定しないと判断する。

ＳＯＣ／航続距離変換部１０７は、上限ＳＯＣ設定部１０５がメモリ１５３から読み出した通常上限ＳＯＣ、特別上限ＳＯＣ及び劣化抑制上限ＳＯＣの各値を航続距離に変換する。ＳＯＣ／航続距離変換部１０７が変換した航続距離は、対応する上限ＳＯＣまで充電された蓄電器１１を搭載したＥＶ１０が走行可能な距離である。なお、ＳＯＣ／航続距離変換部１０７は、上限ＳＯＣ設定部１０５が特別上限ＳＯＣを充電制御部１０９に設定しないと判断した場合、特別上限ＳＯＣを航続距離に変換しなくても良い。

ＳＯＣ／航続距離変換部１０７は、上限ＳＯＣを変換して求めた航続距離をディスプレイ１５７に表示する。図４は、通常上限ＳＯＣ、特別上限ＳＯＣ及び劣化抑制上限ＳＯＣの各値に対応する航続距離がディスプレイ１５７に表示される際の一例を示す図である。なお、ディスプレイ１５７は、タッチパネルによって実現した選択ＩＦ１５５が一体に構成されたタッチパネル付きディスプレイであっても良い。

図４に示したように、ディスプレイ１５７には通常上限ＳＯＣ、特別上限ＳＯＣ及び劣化抑制上限ＳＯＣの各値に対応する航続距離が表示される。但し、特別上限ＳＯＣを充電制御部１０９に設定しないと上限ＳＯＣ設定部１０５が判断したとき、上限ＳＯＣ設定部１０５は、選択ＩＦ１５５によって特別上限ＳＯＣが指定されても特別上限ＳＯＣを充電制御部１０９に設定しない。

充電制御部１０９は、選択ＩＦ１５５を介してＥＶ１０のドライバ等から行われた充電指示を受け付け、所定の時刻になると蓄電器１１の充電を開始するよう制御する。また、充電制御部１０９は、蓄電器１１の充電を開始した後、蓄電器１１のＳＯＣが上限ＳＯＣ設定部１０５によって設定された上限ＳＯＣに到達すれば充電を終了するよう制御する。なお、充電制御部１０９は、劣化判定部１０３によるＳＯＣの導出方法と同様の方法で蓄電器１１のＳＯＣを導出する。

図５は、第１の実施形態のＥＶ１０が走行を終了した後の蓄電器１１の充電に伴うＳＯＣの変化の一例を示すグラフである。なお、図５に示した例は、上限ＳＯＣ設定部１０５が特別上限ＳＯＣを充電制御部１０９に設定した場合を示す。図５に示すように、充電制御部１０９は、蓄電器１１の充電を開始した後、蓄電器１１のＳＯＣが通常上限ＳＯＣに到達しても充電を終了せず、特別上限ＳＯＣに到達するまで継続する。

図６は、第１の実施形態の充電制御装置１５の動作を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、蓄電器１１のＳＯＣが通常上限ＳＯＣに到達した時点で終了する充電を「通常充電」といい、通常上限ＳＯＣに到達しても充電を終了せず、特別上限ＳＯＣに到達するまで継続する充電を「特別充電」という。また、蓄電器１１のＳＯＣが劣化抑制上限ＳＯＣに到達した時点で終了する充電を「劣化抑制充電」という。

充電制御装置１５は、ＥＶ１０のドライバからの充電要求があるかを判断し（ステップＳ１０１）、充電要求があればステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、劣化判定部１０３は、蓄電器１１の劣化状態を判定する。次に、上限ＳＯＣ設定部１０５は、ステップＳ１０３で判定された蓄電器１１の劣化の進行が所定以上かを否かを判断し（ステップＳ１０５）、劣化の進行が所定以上であればステップＳ１０７に進み、所定未満であればステップＳ１１３に進む。

ステップＳ１０７では、ＳＯＣ／航続距離変換部１０７は、通常上限ＳＯＣの値又は劣化抑制上限ＳＯＣの値を航続距離に変換して、ディスプレイ１５７に表示する。次に、充電制御装置１５は、ドライバからの充電指示（この場合は通常充電の指示）の有無を判断し（ステップＳ１０９）、充電指示があればステップ１１０に進む。ステップＳ１１０では、充電制御部１０９は、蓄電器１１の充電を開始するタイミングか否かを判断し、充電開始タイミングであればステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１では、充電制御部１０９は、蓄電器１１の充電を開始した後、蓄電器１１のＳＯＣが通常上限ＳＯＣ又は劣化抑制上限ＳＯＣに到達した時点で充電を終了するよう制御する。

ステップＳ１１３では、ＳＯＣ／航続距離変換部１０７は、通常上限ＳＯＣ、特別上限ＳＯＣ及び劣化抑制上限ＳＯＣの各値を航続距離に変換して、ディスプレイ１５７に表示する。次に、上限ＳＯＣ設定部１０５は、ドライバが操作する選択ＩＦ１５５から特別充電が選択されたかを判断し（ステップＳ１１５）、特別充電が選択された場合はステップＳ１１７に進み、通常充電が選択された場合はステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１１７では、充電制御装置１５は、ドライバからの充電指示（この場合は特別充電の指示）の有無を判断し、充電指示があればステップ１１８に進む。ステップＳ１１８では、充電制御部１０９は、蓄電器１１の充電を開始するタイミングか否かを判断し、充電開始タイミングであればステップＳ１１９に進む。ステップＳ１１９では、充電制御部１０９は、蓄電器１１の充電を開始した後、蓄電器１１のＳＯＣが特別上限ＳＯＣに到達した時点で充電を終了するよう制御する。

以上説明したように、本実施形態によれば、ＥＶ１０に搭載された劣化が進行していない蓄電器１１は、ドライバ等からの要求に応じて、通常上限ＳＯＣよりも高い特別上限ＳＯＣまで充電される。その結果、蓄電器１１が通常上限ＳＯＣまで充電された場合と比較して、ＥＶ１０の航続距離を延ばすことができる。また、通常上限ＳＯＣ及び特別上限ＳＯＣの各値に対応する航続距離がディスプレイ１５７に表示されるため、ＥＶ１０のドライバは各上限ＳＯＣまで充電された場合に走行可能な距離を容易に知ることができる。
このように、本実施形態によれば、ユーザのニーズに応じて自由に走行距離を選択できる。例えば、通勤時にはユーザが劣化抑制充電率を選択し電池の劣化を抑制し、遠出するときにはその抑制した分を使ってユーザが特別上限充電率を選択し、走行距離を増やすことができる。

なお、蓄電器１１の劣化の進行程度は、蓄電器１１の使用状態や使用頻度、使用期間等によって個別に異なる。例えば、ＥＶの急加速に伴う蓄電器１１の急速放電や急ブレーキに伴う急速充電が頻繁に行われると劣化は早く進む。このため、総走行距離が同じＥＶであっても、加減速を急に行うドライバのＥＶに搭載された蓄電器の残価値と、加減速を緩やかに行うドライバのＥＶに搭載された蓄電器の残価値は異なる。本実施形態では、蓄電器１１の劣化が進行していない状態であれば、蓄電器１１の劣化の進行を代償に、蓄電器１１の能力を最大に発揮した、通常よりも長い航続距離を実現することができる。

また、上述したように、蓄電器１１のＳＯＣが通常上限ＳＯＣを超えた状態は蓄電器１１の劣化を冗長する。したがって、本実施形態のように蓄電器１１が特別上限ＳＯＣまで充電されると、通常上下ＳＯＣまで充電される場合と比較して、劣化は早く進行する。しかし、本実施形態では、特別充電は、劣化の進行が所定以上の蓄電器１１に対しては行われない。このため、劣化状態によらず蓄電器を一律に上限ＳＯＣまで充電する場合と比較して、異なるＥＶに搭載された蓄電器が長期間使用された後の残価値の差は小さくなる。

（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態の充電制御装置２５の内部構成及びその周辺の構成を示すブロック図である。第２の実施形態の充電制御装置２５が第１の実施形態の充電制御装置１５と異なる点は、蓄電器１１の劣化状態によって特別上限ＳＯＣの値が異なり、特別上限ＳＯＣ導出部２０１をさらに備えたことである。この点以外は第１の実施形態と同様であり、図７において、図２に示した第１実施形態の充電制御装置１５と共通する構成要素には同じ参照番号を付して説明を簡略化又は省略する。

特別上限ＳＯＣ導出部２０１は、蓄電器１１の劣化状態に応じた特別上限ＳＯＣを導出する。なお、特別上限ＳＯＣ導出部２０１は、メモリ１５３に格納された特別上限ＳＯＣ導出マップを用いて特別上限ＳＯＣを導出する。図８は、特別上限ＳＯＣ導出マップの一例を示す図である。また、図９は、蓄電器１１の運用時間に応じた想定される劣化状態を示すグラフである。

図９に示すように、蓄電器１１は、その運用時間の経過に従って容量維持率が低下する。この容量維持率の低下が「劣化」である。図９のグラフは、蓄電器１１の運用時間に比例して容量維持率が低下すると想定された場合を示す。また、図９に示した例では、当該グラフの楯軸に「下限」と示された容量維持率まで低下した時点を蓄電器１１の寿命と想定している。

特別上限ＳＯＣ導出部２０１は、劣化判定部１０３が判定した劣化状態が示す蓄電器１１の現容量に対応する容量維持率を算出する。さらに、特別上限ＳＯＣ導出部２０１は、運用時間算出部１０１が算出した運用時間に対応する想定された容量維持率（Ｐｔｈ）を図９のグラフから導出した上で、当該導出した容量維持率（Ｐｔｈ）に対する現容量に対応した容量維持率との差分（ΔＰ）を算出する。なお、図９には、一例として、運用時間ｔのときに特別上限ＳＯＣ導出部２０１が導出した容量維持率が星印（☆）で示されている。

特別上限ＳＯＣ導出部２０１は、容量維持率の差分（ΔＰ）に対応した初期上限ＳＯＣからの増加割合を、特別上限ＳＯＣ導出マップから導出する。初期上限ＳＯＣは、第１の実施形態で説明した通常上限ＳＯＣよりも高く、１００％未満の値である。特別上限ＳＯＣ導出部２０１は、初期上限ＳＯＣに増加割合を足したＳＯＣを本実施形態の特別上限ＳＯＣとして導出する。

なお、図８に示されるように、容量維持率の差分（ΔＰ）が正値のときに限って、初期上限ＳＯＣに増加割合を足したＳＯＣが特別上限ＳＯＣとして導出される。また、図８に示した特別上限ＳＯＣ導出マップには、容量維持率の差分（ΔＰ）が同じであっても、蓄電器１１の運用時間に応じて異なる増加割合が設定されている。この場合、特別上限ＳＯＣ導出部２０１は、容量維持率の差分（ΔＰ）だけでなく、運用時間算出部１０１が算出した運用時間にも基づいて、初期上限ＳＯＣからの増加割合を、図８に示した特別上限ＳＯＣ導出マップから導出する。なお、運用時間の代わりにＥＶ１０の走行日数や走行距離が用いられても良い。

図１０は、第２の実施形態の充電制御装置２５の動作を示すフローチャートである。図１０において、図６に示した第１の実施形態のフローチャートと同一又は同等のステップには同じ参照番号を付して説明を簡略化又は省略する。本実施形態では、ステップＳ１０５で蓄電器１１の劣化の進行が所定未満であると判断されたとき、ステップＳ１１３を行う前にステップＳ２０１を行う。ステップＳ２０１では、特別上限ＳＯＣ導出部２０１は、蓄電器１１の劣化状態に応じた特別上限ＳＯＣを導出する。

以上説明したように、本実施形態では、特別上限ＳＯＣが可変であり、その値は蓄電器１１の劣化状態及びその運用時間に応じて導出される。想定された容量維持率（Ｐｔｈ）よりも現容量に対応した容量維持率の方が高いときは、蓄電器１１の劣化状態は想定された状態よりも良い。この場合、蓄電器１１の劣化が想定よりも進んでいない程、特別上限ＳＯＣが高い値に設定される。特別上限ＳＯＣが高い値に設定されれば、ＥＶ１０の航続距離を延ばすことができる。

（第３の実施形態）
図１１は、第３の実施形態の充電制御装置３５の内部構成及びその周辺の構成を示すブロック図である。第３の実施形態の充電制御装置３５が第１の実施形態の充電制御装置１５と異なる点は、選択ＩＦ１５５から設定された走行開始予定時間に応じて、充電制御部３０９が充電を開始するタイミングを制御することである。この点以外は第１の実施形態と同様であり、図１１において、図２に示した第１実施形態の充電制御装置１５と共通する構成要素には同じ参照番号を付して説明を簡略化又は省略する。

本実施形態では、特別充電が選択されたとき、ＥＶ１０のドライバ等がＥＶ１０の走行を次回開始する予定時刻（次回走行開始予定時刻）を選択ＩＦ１５５を介して充電制御部３０９に設定する。充電制御部３０９は、次回走行開始予定時刻の直前に蓄電器１１のＳＯＣが特別上限ＳＯＣに到達する充電開始タイミングを算出する。充電制御部３０９は、算出した充電開始タイミングに蓄電器１１の特別充電を開始するよう制御する。

図１２は、第３の実施形態の充電制御装置３５の動作を示すフローチャートである。図１２において、図６に示した第１の実施形態のフローチャートと同一又は同等のステップには同じ参照番号を付して説明を簡略化又は省略する。本実施形態では、ステップＳ１１５で特別充電が選択されたとき、充電制御部３０９は、選択ＩＦ１５５を介して次回走行開始予定時刻を取得する（ステップＳ３０１）。次に、充電制御装置３５は、ドライバからの充電指示（この場合は特別充電の指示）の有無を判断し（ステップＳ１１７）、充電指示があればステップ３０３に進む。ステップＳ３０３では、充電制御部３０９は、次回走行開始予定時刻の直前に蓄電器１１のＳＯＣが特別上限ＳＯＣに到達する充電開始タイミングを算出し、ステップＳ１１８に進む。

以上説明したように、本実施形態では、次回走行開始予定時刻の直前に充電が終了するため、蓄電器１１が特別上限ＳＯＣまで充電される場合であっても、その後、ＥＶ１０の走行により蓄電器１１が放電する。上述したように、通常上限ＳＯＣを超えて充電された状態は蓄電器の劣化を助長するため好ましくないが、本実施形態によれば、通常上限ＳＯＣを超えた状態は長期間にはわたらない。したがって、蓄電器１１の劣化の助長を制限しつつ、ＥＶ１０の航続距離を延ばすことができる。

１０ ＥＶ
２０ 外部電源装置
３０ 充電ケーブル
１１ 蓄電器
１２ 充電コネクタ
１３ 電動機
１４ ＡＣ／ＤＣ変換器
１５，２５，３５ 充電制御装置
１６ センサ
１０１ 運用時間算出部
１０３ 劣化判定部
１０５ 上限ＳＯＣ設定部
１０７ ＳＯＣ／航続距離変換部
１０９，３０９ 充電制御部
５１ 電圧センサ
５３ 電流センサ
５５ 温度センサ
１５１ 走行距離計
１５３ メモリ
１５５ 選択インターフェイス（選択ＩＦ）
１５７ ディスプレイ
２０１ 特別上限ＳＯＣ導出部

Claims (8)

1. 電動車両の駆動源である電動機に電力を供給する蓄電器の充電を制御する充電制御装置であって、
   前記蓄電器の劣化状態を判定する劣化判定部と、
   前記蓄電器の充電時に、前記蓄電器の充電率が所定の上限充電率に到達すれば充電を終了するよう制御する充電制御部と、
   前記蓄電器の劣化状態に応じて、通常上限充電率又は当該通常上限充電率よりも高い値の特別上限充電率を前記所定の上限充電率として前記充電制御部に設定可能な上限充電率設定部と、を備え、
   前記上限充電率設定部は、前記蓄電器の劣化の進行が所定未満であれば、前記通常上限充電率及び前記特別上限充電率の内、選択された方を前記所定の上限充電率として前記充電制御部に設定することを特徴とする充電制御装置。
2. 請求項１に記載の充電制御装置であって、
   前記上限充電率設定部は、前記蓄電器の劣化の進行が所定以上であれば、前記通常上限充電率を前記所定の上限充電率として前記充電制御部に設定することを特徴とする充電制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の充電制御装置であって、
   前記特別上限充電率は、前記蓄電器の劣化状態に応じて異なり、
   前記蓄電器の運用に伴う想定された劣化状態に対する前記劣化判定部が判定した前記蓄電器の劣化状態との差分を算出し、当該差分が正値であれば、前記通常上限充電率よりも高い値の初期上限充電率に前記差分に応じた増加割合を足した充電率を前記特別上限充電率として導出する特別上限充電率導出部を備えたことを特徴とする充電制御装置。
4. 請求項３に記載の充電制御装置であって、
   前記増加割合は、前記蓄電器の運用時間に応じて異なり、
   前記特別上限充電率導出部は、前記差分が正値であれば、前記差分及び前記運用時間に応じた増加割合を足した充電率を前記特別上限充電率として導出することを特徴とする充電制御装置。
5. 電動車両の駆動源である電動機に電力を供給する蓄電器の充電を制御する充電制御装置であって、
   前記蓄電器の充電時に、前記蓄電器の充電率が所定の上限充電率に到達すれば充電を終了するよう制御する充電制御部と、
   通常上限充電率、当該通常上限充電率よりも高い値の特別上限充電率又は当該通常上限充電率よりも低い値の劣化抑制上限充電率を前記所定の上限充電率として前記充電制御部に設定可能な上限充電率設定部と、を備え、
   前記上限充電率設定部は、前記蓄電器の充電開始前に、前記通常上限充電率、前記特別上限充電率及び前記劣化抑制充電率の内、選択された充電率を前記所定の上限充電率として前記充電制御部に設定することを特徴とする充電制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の充電制御装置であって、
   前記充電制御部は、前記特別上限充電率が前記所定の上限充電率として設定された場合、設定された時刻の直前に前記蓄電器の充電率が前記特別上限充電率に到達する充電開始タイミングを算出し、当該充電開始タイミングに前記蓄電器の充電を開始するよう制御することを特徴とする充電制御装置。
7. 請求項１〜４及び６のいずれか一項に記載の充電制御装置であって、
   前記通常上限充電率及び前記特別上限充電率の各値を前記車両の航続距離に変換して、当該航続距離をディスプレイに表示処理する変換部を備えたことを特徴とする充電制御装置。
8. 請求項５又は６に記載の充電制御装置であって、
   前記通常上限充電率、前記特別上限充電率及び前記劣化抑制充電率の各値を前記車両の航続距離に変換して、当該航続距離をディスプレイに表示処理する変換部を備えたことを特徴とする充電制御装置。

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