JP2013132168A - 充電時間推定装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】充電完了までの残り時間を簡単かつ精度よく取得する。
【解決手段】充電時間テーブル記憶部１０１は、本充電開始時のＳＯＣに対応して、充電状態の増加割合と満充電までの充電時間との対応関係を示す充電時間テーブル１０５を複数種類記憶する。本充電開始時充電状態取得部１０２は、電池１０７に対するプリチャージが終了して本充電が開始した時点のＳＯＣを取得する。本充電開始後増加割合算出部１０３は、本充電開始時から所定時間経過時点までのＳＯＣの増加割合を算出する。充電時間取得部１０４は、本充電開始時のＳＯＣに対応する充電時間テーブル１０５を充電時間テーブル記憶部１０１から選択して参照することにより、ＳＯＣの増加割合に対応する満充電までの充電時間を取得し、ディスプレイ等に表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、充電中の電池が満充電になるまでの時間をユーザに通知する充電時間推定装置および方法に関する。

近年、プラグインハイブリット車、ＥＶ車（エレクトリックビークル：電気自動車）が急速に発展しており（以下「ＥＶ車等」または単に「車両」と呼ぶ）、車の充電を行う充電スタンドや家庭用充電器等の充電ステーションの普及が見込まれる。このような電池の充電において、ユーザに利便性を提供するため、満充電になるまでの充電時間を通知できることが求められている。

図１２は、一般的に知られている定電流定電圧充電方式（ＣＶＣＣ方式：Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ）の充電特性図である。ＣＶＣＣ方式では、車両側の電池は、プリチャージと呼ばれる予備充電の後に急速に充電量が増加する時点を本充電開始の時点として、定電流充電方式に基づく充電曲線特性に従って充電が開始される。そして、満充電までの時間Ｔが複雑な予測方式に基づいて計算され、その後は短い時間の定電圧充電に移行しながら充電が継続される。

図１３は、一般的に知られているパルス充電方式の充電特性図である。パルス充電方式では、車両側の電池は、プリチャージの後に急速に充電量が増加する点を本充電開始の時点として、パルス充電方式に基づく充電曲線特性に従って満充電になるまで充電が継続される。満充電になった後は、高々数十秒程度の短い時間、充電状態が脈動的になるように制御される。

図１２および図１３のいずれの方式においても、電池への充電は、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ)と呼ばれる充電状態を指標にして制御される。本充電開始の時点後のＳＯＣを用いた充電特性は、一般的には図１４に示されるような充電特性曲線で表される。そして、このＳＯＣは一般的に、電池電圧や電池温度から推定される。なお、ＳＯＣの値はパーセントで表示されるため１００パーセントが満充電を表すことになる。

満充電になるまでの充電時間は、従来は、電源系統からの入力電力量と車両側の電池劣化度や電池毎の充電プロファイル等から複雑な計算を行ってＳＯＣが推定され、そのＳＯＣに基づいて算出されていた。

また、再充電可能な電池の充電管理方法として、以下のような従来技術が知られている（例えば特許文献１に記載の技術）。この従来技術では、充電段階（Ｆ２，Ｆ３）と、電池の充電状態を推定する任意の前段階（Ｆ１）を備え、パルス電流が供給されるとき、各充電区間の最後における電池端子の電圧の勾配（Ｐ）の絶対値とフル充電閾値との比較が、前記充電段階における充電完了基準及び又は充電状態の推定段階におけるフル充電基準として用いられ、パルス充電による充電段階（Ｆ３）は、勾配（Ｐ）がフル充電閾値に到達した時に充電終了とされることが開示されている。

しかし、以上に示す従来技術ではいずれも、複雑な計算を行って満充電までの充電時間の算出を行っているため、算出結果を得るのに時間がかかり、ユーザは長い時間待たされてしまうという問題点を有していた。

特表２０１０−５０８８０７号公報

本発明は、充電完了までの残り時間を簡単かつ精度よく取得することを目的とする。

本発明は、充電装置が電池を充電するときの満充電までの充電時間を推定する装置として構成され、本充電が開始した時点の充電状態を含む複数の条件に対応して、充電状態の増加割合と満充電までの充電時間との対応関係を示す充電時間テーブルを複数種類記憶する充電時間テーブル記憶部と、電池に対する予備充電が終了して本充電が開始した時点の充電状態を取得する本充電開始時充電状態取得部と、本充電が開始した時点から所定時間経過時点までの充電状態の増加割合を算出する本充電開始後増加割合算出部と、本充電が開始した時点の充電状態を含む条件に対応する充電時間テーブルを充電時間テーブル記憶部から選択し、その選択した充電時間テーブルを参照することにより算出された充電状態の増加割合に対応する満充電までの充電時間を取得する充電時間取得部とを備える。

本発明によれば、充電完了までの残り時間を簡単かつ精度よく取得することが可能となる。

本実施形態の基本構成図である。 本実施形態のシステム構成図である。 定電流定電圧充電方式（ＣＶＣＣ方式）の充電特性曲線上で表現された本実施形態にかかる充電時間推定処理の説明図である。 一般化された充電特性曲線上で表現された本実施形態にかかる充電時間推定処理の説明図である。 本実施形態における充電時間テーブルの構成例を示す図である。 本実施形態における充電時間推定処理の制御動作を示すフローチャートである。 本実施形態における充電時間テーブル検索処理の制御動作を示すフローチャートである。 本実施形態における充電時間検索処理の制御動作を示すフローチャートである。 本実施形態における充電終了確認処理の制御動作を示すフローチャートである。 本実施形態におけるプリチャージ終了を確認するためのシステム構成図である。 本実施形態におけるプリチャージ終了を確認するための制御動作を示すフローチャートである。 定電流定電圧充電方式（ＣＶＣＣ方式）の充電特性図である。 パルス充電方式の充電特性図である。 一般化された充電特性を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態（以下「本実施形態」と呼ぶ）の基本構成を示す図である。
本実施形態は、例えば充電スタンド１０６などの充電装置が、例えば車両１０８内の充電器１１０を介して車両１０８内の電池１０７を充電するときの充電完了までの残り時間を推定する装置として構成される。

充電時間テーブル記憶部１０１は、例えば車両１０８内のＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１０９内に備えられ、本充電が開始した時点の充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を含む複数の条件に対応して、充電状態の増加割合と満充電までの充電時間との対応関係を示す充電時間テーブル１０５を複数種類記憶する。

本充電開始時充電状態取得部１０２は、例えば車両１０８内のＥＣＵ１０９内に備えられ、電池１０７に対する予備充電（プリチャージ）が終了して本充電が開始した時点の充電状態（ＳＯＣ）を取得する。

本充電開始後増加割合算出部１０３は、例えば車両１０８内のＥＣＵ１０９内に備えられ、本充電が開始した時点から所定時間経過時点までの充電状態の増加割合を算出する。
充電時間取得部１０４は、例えば車両１０８内のＥＣＵ１０９内に備えられ、本充電が開始した時点の充電状態を含む条件に対応する充電時間テーブル１０５を充電時間テーブル記憶部１０１から選択する。そして、充電時間取得部１０４は、その選択した充電時間テーブル１０５を参照することにより、本充電開始後増加割合算出部１０３にて算出された充電状態の増加割合に対応する満充電までの充電時間を取得する。

このようにして取得された充電完了までの残り時間は、例えば車両１０８内の運転席ディスプレイまたは充電スタンド１０６のディスプレイに表示される。
以上の本実施形態の基本構成により、
１．充電スタンド１０６側の都合により充電電流が異なる場合、
２．急速充電：交流２００ボルト系の電源系統を使用して大電流をかけた場合、
３．電池１０７の経年変化による場合、
４．充電器１１０と電池１０７の組合せにばらつきがある場合。
等において、ＳＯＣの特性パターンが異なるような場合に、適切なＳＯＣ特性パターンを有する充電時間テーブル１０５を選択して、充電完了までの残り時間を推定することが可能となる。

なお、充電時間取得部１０４が充電時間テーブル記憶部１０１から充電時間テーブル１０５を選択するときの本充電が開始した時点の充電状態（ＳＯＣ）を含む条件は、ＳＯＣのみであってもよいし、ＳＯＣに電池１０７の環境温度などを加味した条件であってもよい。

図２は、本実施形態の具体的なシステム構成図である。図２では、車両に搭載された電池が消耗したときにその電池を充電する場合のシステム構成を示すものである。
図２において、充電スタンド１０６、電池１０７、車両１０８、ＥＣＵ１０９、充電器１１０等は、図１の同じ番号を付した部分に対応する。

図２のＥＣＵ１０９内のメモリ２０６は、図１の充電時間テーブル記憶部１０１の機能を実現する。図１の本充電開始時充電状態取得部１０２、本充電開始後増加割合算出部１０３、充電時間取得部１０４は、図２のＣＰＵ２０３がバス２０４を介して接続されるメモリ２０６に記憶された制御プログラムを実行する機能として実現される。

ＥＣＵ１０９は、ＣＰＵ２０３、メモリ２０６、タイマ２０５がバス２０４で接続された構成を有し、ＣＰＵ２０３および外部の電圧センサ２０１に接続されるＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器２０２を有する。

充電対象となる車両１０８内の電池１０７は、充電スタンド１０６に接続されて電力線および充電器１１０を介して充電される。充電の過程は、予備充電（以下「プリチャージ」という）および本充電の過程を経て充電される。

このときの電池１０７の充電状態（ＳＯＣ）は、電池１０７に近接された電圧センサ２０１と、電圧センサ２０１が検出するアナログ電圧をデジタル電圧値に変換するＡ／Ｄ変換器２０２を介して、ＣＰＵ２０３により監視される。

より具体的には、ＣＰＵ２０３は、電圧センサ２０１およびＡ／Ｄ変換器２０２を介して、電池１０７に対するプリチャージが終了して本充電が開始した時点の電池１０７の充電電圧の値を取得し、その値に対応するＳＯＣ値を算出する。この制御処理により、図１の本充電開始時充電状態取得部１０２の機能が実現される。

また、タイマ２０５は、本充電の開始後所定時間を管理する。ＣＰＵ２０３は、電圧センサ２０１およびＡ／Ｄ変換器２０２を介して、所定時間経過時における電池１０７の充電電圧の値を取得し、その値に対応するＳＯＣ値を算出する。そして、ＣＰＵ２０３は、本充電開始時のＳＯＣ値から所定時間経過時のＳＯＣ値までのＳＯＣの増加割合を算出する。この制御処理により、図１の本充電開始後増加割合算出部１０３の機能が実現される。

次に、ＣＰＵ２０３は、本充電が開始した時点のＳＯＣ値に対応する充電時間テーブル１０５を、メモリ２０６に記憶される充電時間テーブル記憶部１０１から選択する。そして、ＣＰＵ２０３は、その選択した充電時間テーブル１０５を参照することにより、本充電開始時のＳＯＣ値から時間ｔ１経過時のＳＯＣ値までのＳＯＣの増加割合に対応する満充電までの充電時間を取得する。この制御処理により、図１の充電時間取得部１０４の機能が実現される。

ＥＣＵ１０９は、バス２０４に接続される特には図示しない通信インターフェイスを介して、バス２０８に接続され、このバス２０８はゲートウェイ２０７に接続される。ゲートウェイ２０７は、外部のバス２０９に接続され、バス２０９には通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２１０が接続され、通信Ｉ／Ｆ２１０は充電スタンド１０６に接続される。これらの通信手段を通じて、ＣＰＵ２０３が取得した満充電までの充電時間が、充電スタンド１０６のディスプレイに表示される。あるいは、この満充電までの充電時間は、ＥＣＵ１０９からバス２０８を介して、車両１０８内の特には図示しない運転席ディスプレイに表示されてもよい。

図３は、定電流定電圧充電方式（ＣＶＣＣ方式）の充電曲線上で表現された本実施形態にかかる充電時間推定処理の説明図である。
前述した図１２の場合と同様に、ＣＶＣＣ方式では、車両１０８側の電池１０７は、プリチャージの後に急速に充電量が増加する時点を本充電の開始時点として、定電流充電方式に基づく充電曲線特性に従って充電が開始される。図２のＣＰＵ２０３は、電圧センサ２０１およびＡ／Ｄ変換器２０２を介して、上記本充電が開始した時点の電池１０７の充電電圧の値を取得し、その値に対応するＳＯＣ値を算出する。また、この本充電の開始時点を時間軸のゼロとして、図２のタイマ２０５が計時を開始する。タイマ２０５は、本充電の開始後所定時間ｔ１を管理する。ＣＰＵ２０３は、電圧センサ２０１およびＡ／Ｄ変換器２０２を介して、所定時間ｔ１経過時における電池１０７の充電電圧の値を取得し、その値に対応するＳＯＣ値を算出する。そして、ＣＰＵ２０３は、本充電開始時のＳＯＣ値から所定時間ｔ１経過時のＳＯＣ値までのＳＯＣの増加割合を算出する。

図４は、図３の本充電開始の時点以後の一般化された充電特性曲線上で表現された本実施形態にかかる充電時間推定処理の説明図である。なお、この充電特性曲線は図３で例示したＣＶＣＣ方式に限らず図１３に示したパルス充電方式にも適用でき、本実施形態の動作を適用できる。

本実施形態では、本充電の開始時点を時間軸のゼロとして、まずこの時点のＳＯＣ値ｘが取得される。次に、本充電の開始後所定時間ｔ１経過時におけるＳＯＣ値ｙが取得される。本充電開始時のＳＯＣ値ｘから所定時間ｔ１経過時のＳＯＣ値ｙまでのＳＯＣの増加割合（ｙ−ｘ）／ｔ１が算出される。ここで、この増加割合（ｙ−ｘ）／ｔ１、すなわち充電特性曲線の傾きがわかれば、図４の充電特性曲線の全体的な変化が把握でき、これによってＳＯＣ値が１００％になるまでの満充電時間Ｔを推定することができる。しかしながら、増加割合（ｙ−ｘ）／ｔ１から例えば単純な直線近似で図４に示される曲線特性を推定すると、満充電時間Ｔの推定誤差が大きくなってしまう。

ここで、本特許出願の発明者は、本充電開始時のＳＯＣ値ｘが決まれば、そこから満充電までの充電特性曲線のパターンがある程度定まることを知見した。
そこで、本実施形態ではまず、例えば１０％から９０％まで１０％刻みの本充電開始時のＳＯＣ値ｘのそれぞれに対応する充電時間テーブル１０５が、メモリ２０６（＝充電時間テーブル記憶部１０１）に記憶される。図５（ａ）は、本充電開始時のＳＯＣ値ｘが１０％であるときの充電時間テーブル１０５のデータ構成例を示している。この充電時間テーブル１０５には、ＳＯＣ値ｘが１０％であるときに、本充電開始時のＳＯＣ値ｘから所定時間ｔ１経過時のＳＯＣ値ｙまでのＳＯＣの増加割合（ｙ−ｘ）／ｔ１＝傾き値（単位は「度」）ごとの満充電終了予測時間（単位は「分」）が記憶されている。また、図５（ｂ）は、本充電開始時のＳＯＣ値ｘが９０％であるときの充電時間テーブル１０５のデータ構成例を示している。この充電時間テーブル１０５には、ＳＯＣ値ｘが９０％であるときに、本充電開始時のＳＯＣ値ｘから所定時間ｔ１経過時のＳＯＣ値ｙまでのＳＯＣの増加割合（ｙ−ｘ）／ｔ１＝傾き値（単位は「度」）ごとの満充電終了予測時間（単位は「分」）が記憶されている。ＳＯＣ値ｘが、２０％から８０％までの間の１０％刻みの各値に対しても、同様の充電時間テーブル１０５が用意される。そして、本実施形態では、これらの充電時間テーブル１０５を本充電開始時のＳＯＣ値ｘによって選択できるようにするために、メモリ２０６に図５に示されるＳＯＣテーブルが記憶される。このＳＯＣのテーブルには、１０％から９０％まで１０％刻みの本充電開始時のＳＯＣ値ｘのそれぞれに対応して、充電時間テーブル１０５のインデックス値（メモリ２０６上の記憶アドレス）Ｔｂｌ１０からＴｂｌ９０が記憶される。

本実施形態では、図２のＣＰＵ２０３が、メモリ２０６上の図５に例示されるＳＯＣテーブルから、本充電が開始した時点のＳＯＣ値ｘに対応する充電時間テーブル１０５のインデックス値を、図５のＴｂｌ０からＴｂｌ９０のいずれかより選択する。次に、ＣＰＵ２０３は、選択したインデックス値が示すメモリ２０６上のアドレスから、図５（ａ）または（ｂ）として例示されるデータ構成を有する充電時間テーブル１０５を読み出す。そして、ＣＰＵ２０３は、本充電開始時のＳＯＣ値ｘから所定時間ｔ１経過時のＳＯＣ値ｙまでのＳＯＣの増加割合（ｙ−ｘ）／ｔ１を傾き値（単位は「度」）に変換し、メモリ２０６から選択的に読み出した充電時間テーブル１０５から、その傾き値に対応する満充電終了予測時間を取得する。

このようにして本実施形態では、本充電が開始した時点のＳＯＣ値ｘごとに異なる充電特性パターンを適切に選択しながら、満充電までの充電時間を精度よく推定することが可能となる。

図６は、本実施形態における充電時間推定処理の制御動作を示すフローチャートである。このフローチャートの制御動作は、図２のＣＰＵ２０３がメモリ２０６に記憶された制御プログラムを実行する動作として実現される。

図６の説明において、ＳＯＣ_n は現在のＳＯＣ値を意味し、ｔはタイマ２０５によって管理されるカウント値を意味し、ｔ１はタイマ２０５が計時する所定時間に対応するカウント値、Ｔは満充電（ＳＯＣ値＝１００％）となる充電終了予測(推定)時間＝満充電終了予測時間を意味するものとする。

まず、タイマ２０５のカウント値ｔが０にセットされる（ステップＳ６１）。図３に示したＣＶＣＣ方式の充電曲線では、プリチャージが終了し本充電が開始した時点でｔ＝０がセットされることになる。

次に、ｔ＝０時点のＳＯＣ値＝ＳＯＣ_n がメモリ２０６上の変数ｘにセットされる（ステップＳ６２）。この処理は、図１の本充電開始時充電状態取得部１０２の機能を実現する。

次に、図２の充電器１１０による充電動作が開始される（ステップＳ６３）。このステップＳ６３における充電は、プリチャージ後に実施される本充電を意味し、例えば図３に示される定電流充電動作である。

次に、タイマ２０５のカウント値ｔが本充電の開始時点から所定時間に対応するカウント値ｔ１に等しくなっているか否かが判定される（ステップＳ６４）。
所定時間が経過しておらずステップＳ６４の判定がＮＯならば、カウント値ｔがｔ１に等しくなるまで充電動作が継続される（ステップＳ６４→Ｓ６３の繰り返し処理）。

所定時間が経過しステップＳ６４の判定がＹＥＳになると、ｔ１時点のＳＯＣ値が取得され、その値がメモリ２０６上の変数ｙに記憶される（ステップＳ６５）。
次に、本充電開始時のＳＯＣ値ｘ（変数ｘの値）から所定時間ｔ１経過時のＳＯＣ値ｙ（変数ｙの値）までのＳＯＣの増加割合（ｙ−ｘ）／ｔ１が算出され、その値が傾き値（単位は「度」）に変換される（ステップＳ６６）。この処理は、ステップＳ６５と合わせて、図１の本充電開始後増加割合算出部１０３の機能を実現する。

次に、ステップＳ６２で取得された本充電開始時のＳＯＣ値ｘ（変数ｘの値）に対応する充電時間テーブル１０５が、メモリ２０６（＝充電時間テーブル記憶部１０１）から選択される（ステップＳ６７）。

そして、ステップＳ６７で選択された充電時間テーブル１０５が参照されることにより、ステップＳ６６で算出された傾き値に対応する満充電終了予測時間Ｔが取得される（ステップＳ６８）。この制御処理は、ステップＳ６７の処理と合わせて、図１の充電時間取得部１０４の機能を実現するものである。

このようにして取得された満充電終了予測時間Ｔは、図２に示される充電スタンド１０６のディスプレイに表示される。より具体的には、ＣＰＵ２０３により算出されたデータＴが、ゲートウェイ２０７を介してバス２０９経由で通信Ｉ／Ｆ２１０に伝達され、通信Ｉ／Ｆ２１０を介して充電スタンド１０６内の特には図示しない制御部に引き渡される。そして、その制御部の指示により、上記満充電終了予測時間Ｔが、特には図示しないディスプレイに表示される。表示された満充電終了予測時間Ｔは、その後、充電スタンド１０６の特には図示しない制御部に備わる時計又は内部タイマによりカウントダウン表示される。なお、ユーザへの表示は、他の方法を採用することもできる。例えば、満充電終了予測時間Ｔが、ＥＣＵ１０９から車両１０８内のディスプレイに表示されてもよい。また例えば、ユーザが携帯端末を所持している場合には、その携帯端末に特には図示しない無線ネットワークを経由して満充電終了予測時間Ｔに関するデータを送信して表示させることも可能である。

最後に、図９で後述する終了確認フローのために、ステップＳ６２で変数ｘに記憶された現在のＳＯＣ値＝ＳＯＣ_n がＳＯＣ前回値（ＳＯＣ_n-1 と表記される）として適当な変数に移されて（ステップＳ６９）、図６に示される充電時間推定処理を終了する。

図７は、図６のステップＳ６７の充電時間テーブル１０５の選択処理の詳細を示すフローチャートである。この制御処理は、図１の本充電開始時充電状態取得部１０２の機能を実現するものである。

まず、メモリ２０６に記憶されている図５に例示されるＳＯＣテーブルのエントリを参照するためのインデックス変数値ｉが０に初期化される（ステップＳ７１）。
次に、図６のステップＳ６２で変数ｘに得られた現在のＳＯＣ値＝ＳＯＣ_n が、図５に例示されるＳＯＣテーブル上の１０％から９０％までの１０％刻みのＳＯＣ値のうちインデックス変数値ｉが示すエントリのＳＯＣ値以下であるか否かが判定される（ステップＳ７２）。

ステップＳ７２の判定がＮＯならば、インデックス変数値ｉが＋１されて（ステップＳ７３）、その結果インデックス変数値ｉが９になっていなければ（ステップＳ７４の判定がＮＯ）、ステップＳ７２の判定に戻る。

現在のＳＯＣ値＝ＳＯＣ_n がインデックス変数値ｉが示すＳＯＣテーブル上のエントリのＳＯＣ値以下となってステップＳ７２の判定がＹＥＳになると、図５に例示されるＳＯＣテーブル上のi番目のエントリの充電時間テーブルインデックス値が示すメモリ２０６上のアドレスから充電時間テーブル１０５が読み込まれ、配列ＲｅｆＴｂｌに設定される（ステップＳ７５）。例えばｉ＝０でステップＳ７２の判定がＹＥＳになれば、ＳＯＣ１０のエントリに対応する充電時間テーブルインデックス値Ｔｂｌ１０が示すメモリ２０６上のアドレスから、図５（ａ）に例示される充電時間テーブル１０５が読み込まれ、その充電時間テーブル１０５の各エントリごとに、そのエントリの傾き値をキーとする連想配列ＲｅｆＴｂｌの要素にそのエントリの満充電終了予測時間の値が設定される。例えばｉ＝９でステップＳ７２の判定がＹＥＳになれば、ＳＯＣ１０のエントリに対応する充電時間テーブルインデックス値Ｔｂｌ９０が示すメモリ２０６上のアドレスから、図５（ｂ）に例示される充電時間テーブル１０５が読み込まれ、その充電時間テーブル１０５の各エントリごとに、そのエントリの傾き値をキーとする連想配列ＲｅｆＴｂｌの要素にそのエントリの満充電終了予測時間の値が設定される。

ステップＳ７３のインデックス変数値ｉの＋１の後その値が９になって、図５に例示されるＳＯＣテーブルの参照エントリが最大値９になったと判定されたら、その９番目についてステップＳ７５が実行される。すなわち、ｉ＝９として該当する充電時間テーブル１０５が読み出される。

図８は、図６のステップＳ６８の充電時間テーブル１０５からの満充電終了予測時間Ｔの取得処理の詳細を示すフローチャートである。
まず、連想配列ＲｅｆＴｂｌに読み出された充電時間テーブル１０５の要素を参照するための傾き変数値ｉが５（図５（ａ）参照）に初期化される（ステップＳ８１）。

次に、図６のステップＳ６６で得られた傾き値＝θが、図５（ａ）などに例示される充電時間テーブル１０５上の５度刻みの傾き変数値ｉ以下であるか否かが判定される（ステップＳ８２）。

ステップＳ８２の判定がＮＯならば、傾き変数値ｉが＋５されて（ステップＳ８３）、その結果傾き変数値ｉが９０度になっていなければ（ステップＳ８４の判定がＮＯ）、ステップＳ８２の判定に戻る。

傾き値＝θが傾き変数値ｉ以下となってステップＳ８２の判定がＹＥＳになると、傾き変数値ｉをキー値とする連想配列要素ＲｅｆＴｂｌ｛ｉ｝が、満充電終了予測時間Ｔとして取得される（ステップＳ８５）。これにより、図５（ａ）に例示される充電時間テーブル１０５上の傾き変数値ｉに対応する満充電終了予測時間Ｔが取得される。

ステップＳ８３の傾き変数値ｉの＋５の後その値が９０になって、図５（ａ）に例示される充電時間テーブル１０５の参照エントリが傾き＝９０度に対応する最大エントリになったと判定されたら、そのエントリについてステップＳ８５が実行される。すなわち、ｉ＝９０として該当する満充電終了予測時間Ｔが取得される。

図９は、図６に示したフローを補完する充電終了確認処理の制御動作を示すフローチャートである。このフローチャートの制御動作は、図６の制御動作の終了後、言って時時間間隔ｔ_c ごとに起動される。

図９の説明において、ＳＯＣ_n は現在のＳＯＣ変数値を意味し、ＳＯＣ_n-1 は前回のＳＯＣ変数値を意味する。
まず、現在のＳＯＣ変数値＝ＳＯＣ_n が取得される（ステップＳ９１）。このＳＯＣ_n の初期値は、図６のステップＳ６８での満充電終了予測時間Ｔの算出時点に得られたＳＯＣ_n ということになる。

次に、ＳＯＣ_n ＞８０％であるか否かが判定される（ステップＳ９２）。
ＳＯＣ_n ＞８０％でなくステップＳ９２の判定がＮＯならば、現在ＳＯＣ変数値＝ＳＯＣ_n が前回ＳＯＣ変数値＝ＳＯＣ_n-1 に設定されて、充電動作が継続される（ステップＳ９２→Ｓ９３）。そして、時間ｔ_c が経過するのを待ち、時間ｔ_c 経過すると再び、ステップＳ９１が開始され、現在のＳＯＣ変数値＝ＳＯＣ_n が取得される。そして、ステップＳ９２に進み、ＳＯＣ_n ＞８０％であるかが判定される。

上記繰り返し処理の結果、ｌＳＯＣ_n ＞８０％となってステップＳ９２の判定がＹＥＳになると、現在のＳＯＣ変数値＝ＳＯＣ_n と前回のＳＯＣ変数値＝ＳＯＣ_n-1 とが所定の誤差の範囲内で一致しているかが判定される（ステップＳ９４）。

ＳＯＣ_n とＳＯＣ_n-1 とが一致しておらずステップＳ９４の判定がＮＯならば、ステップＳ９３に進み、上述したようにＳＯＣ_n がＳＯＣ_n-1 に設定されて、充電が継続される（ステップＳ９４→Ｓ９３）。そして、時間ｔ_c が経過するのを待って、再びステップＳ９１から処理が開始される。

一方、ＳＯＣ_n とＳＯＣ_n-1 とが一致してステップＳ９４の判定がＹＥＳになれば、図２のタイマ２０５のカウント値ｔが満充電終了時間Ｔとして充電が終了する（ステップＳ９４→Ｓ９５）。なお、Ｔは図６に示したフローのステップＳ６８において算出された満充電終了予測時間Ｔの値をカウントダウンするように構成されているので、時間Ｔの経過により満充電終了予測時間がゼロと表示されて充電終了を表示することになる。

図１０は、本実施形態にかかるプリチャージ終了を確認するためのシステム構成を示す図である。図１０は、図２に示したシステム構成図からプリチャージ終了を確認するためのシステム構成を理解しやすいように図１０に取り出したものである。すなわちプリチャージは、上述したように充電時間の推定には含まれず、充電前の電池電圧Ｖ1を測定し、電池電圧Ｖ1がＶo（ボルト）以上になるまでプリチャージを行う処理を指しているため、プリチャージの制御処理だけ本充電の制御処理から切り離しておく必要がある。図１０においてプリチャージの進行に合わせて変化する電池１０７の電池電圧Ｖ1を電圧センサ２０１、Ａ／Ｄ変換器２０２を介してＣＰＵ２０３に取り込むように構成したものである。

図１１は、本実施形態にかかるプリチャージ終了を確認するためのフローチャートである。
まず、図１０のシステム構成で示したようにプリチャージ対象の電池１０７の電池電圧Ｖ1が取得される（ステップＳ１１１）。

次に、取得された電池電圧Ｖ1がプリチャージ終了の目安であるＶo（ボルト）以上であるか否かが判定される（ステップＳ１１２）。
取得された電池電圧Ｖ1がＶo（ボルト）以上になっておらずステップＳ１１２の判定がＮＯならば、ステップＳ１１１に戻って電池電圧Ｖ1が再び取得される。

取得された電池電圧Ｖ1がＶo（ボルト）以上になっておりステップＳ１１２の判定がＹＥＳならば、プリチャージが終了される。
なお、プリチャージ終了の目安であるＶoの値は、使用する電池１０７の種類により決定される値である。

以上説明したようにして、本充電が開始した時点のＳＯＣ値に対応して適切な充電時間テーブル１０５が選択されることにより、充電完了までの残り時間を簡単かつ精度よく取得することが可能となる。

１０１ 充電時間テーブル記憶部
１０２ 本充電開始時充電状態取得部
１０３ 本充電開始後増加割合算出部
１０４ 充電時間取得部
１０５ 充電時間テーブル
１０６ 充電スタンド
１０７ 電池１０７
１０８ 車両
１０９ ＥＣＵ
１１０ 充電器
２０１ 電圧センサ
２０２ Ａ／Ｄ変換器
２０３ ＣＰＵ
２０４、２０８、２０９ バス
２０５ タイマ
２０６ メモリ
２０７ ゲートウェイ
２１０ 通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）

Claims (6)

1. 充電装置が電池を充電するときの充電完了までの時間を推定する装置であって、
   本充電が開始した時点の充電状態を含む複数の条件に対応して、充電状態の増加割合と満充電までの充電時間との対応関係を示す充電時間テーブルを複数種類記憶する充電時間テーブル記憶部と、
   前記電池に対する予備充電が終了して本充電が開始した時点の充電状態を取得する本充電開始時充電状態取得部と、
   前記本充電が開始した時点から所定時間経過時点までの充電状態の増加割合を算出する本充電開始後増加割合算出部と、
   前記本充電が開始した時点の充電状態を含む条件に対応する充電時間テーブルを前記充電時間テーブル記憶部から選択し、該選択した充電時間テーブルを参照することにより前記算出された充電状態の増加割合に対応する満充電までの充電時間を取得する充電時間取得部と、
   を備えることを特徴とする充電時間推定装置。
2. 前記算出された時間値を、無線通信回線を介してユーザの携帯端末に表示することを特徴とする請求項１に記載の充電時間推定装置。
3. 前記算出された時間値を、充電スタンドの表示部に表示することを特徴とする請求項１に記載の充電時間推定装置。
4. 充電装置が電池を充電するときの充電完了までの時間を推定する方法であって、
   本充電が開始した時点の充電状態を含む複数の条件に対応して、充電状態の増加割合と満充電までの充電時間との対応関係を示す充電時間テーブルを複数種類記憶し、
   前記電池に対する予備充電が終了して本充電が開始した時点の充電状態を取得し、
   前記本充電が開始した時点から所定時間経過時点までの充電状態の増加割合を算出し、
   前記本充電が開始した時点の充電状態を含む条件に対応する充電時間テーブルを前記充電時間テーブル記憶部から選択し、該選択した充電時間テーブルを参照することにより前記算出された充電状態の増加割合に対応する満充電までの充電時間を取得する、
   ことを特徴とする充電時間推定方法。
5. 前記算出された時間値を、無線通信回線を介してユーザの携帯端末に表示することを特徴とする請求項１に記載の充電時間推定方法。
6. 前記算出された時間値を、充電スタンドの表示部に表示することを特徴とする請求項１に記載の充電時間推定方法。

Images