JP2014018002A - 充電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】利用者が、冷却部からの騒音と２次電池の満充電までの所要時間とを勘案して、冷却部の出力を変更できるようにする。
【解決手段】充電装置１は、２次電池２０を充電する充電部２と、充電部２の出力を制御する充電制御部３と、２次電池２０と充電部２の少なくとも一方を冷却する冷却部４と、冷却部４の出力を制御する冷却制御部５と、利用者の操作に基づいて冷却部４の出力を変更する冷却出力変更部６と、報知部７とを備える。冷却出力変更部６の変更状態に応じて、冷却制御部５が冷却部４の出力を変更し、充電制御部３が充電部２の出力を変更する。冷却出力変更部６で変更可能な冷却部４の出力に応じた、２次電池２０の満充電までの所要時間を充電制御部３により演算し、該演算結果を報知部７により報知する。
【選択図】図１

Description

本発明は、２次電池を充電する充電部と、２次電池や充電部を冷却する冷却部を備えた充電装置に関する。

たとえば、電気自動車やハイブリッドカーは、走行用のモータを駆動するために、大容量の２次電池と充電装置を搭載している。充電装置に備わる充電部により、商用電源から２次電池を充電すると、２次電池や充電部から発熱して、温度が上昇する。充電装置や２次電池は、高熱により劣化して、寿命が短縮される。そこで、充電中の温度上昇を抑制するため、２次電池や充電部を冷却する冷却部を備えた充電装置がある。

冷却部には、電動ファンを用いた空冷式の冷却部や、電動ポンプで冷却水を循環させる水冷式の冷却部がある。しかし、このような冷却部では、作動音が大きくて、ユーザにとって耳障りになるという問題がある。この問題を解決する技術が、たとえば特許文献１および２に開示されている。

特許文献１では、利用者が電池パックの充電中にスイッチを押すことで、冷却ファンの出力を通常モード、低騒音モード、またはオフの３状態に変更できる。そして、設定された冷却ファンの出力状態を、ＬＥＤの点灯色により表示する。また、設定された冷却ファンの出力状態での充電中に、２次電池の温度や温度上昇が所定値を超えると、充電電流を低減する。

特許文献２では、電動ファン、冷却水、電動ポンプ、および放熱器から、冷却部を構成している。そして、充放電モードにおいて、周囲の音量が小さい時間帯になると、電動ポンプを停止させて、充放電電流を通常値より低い電流値にする。または、電動ポンプを作動させたまま、電動ファンを停止させる。

しかしながら、騒音を小さくするために、冷却部の出力を低下させるとともに、温度上昇を抑制するために、充電電流を低減させると、２次電池を満充電するまでにかかる時間が長くなる。これは、満充電までの所要時間の短縮を望む利用者にとって不都合である。利用者によっては、冷却部からの騒音の低減よりも、満充電までの所要時間の短縮を優先させる場合がある。逆に、満充電までの所要時間の短縮よりも、冷却部からの騒音の低減を優先させる場合もある。つまり、冷却部からの騒音の低減と満充電までの所要時間の短縮とは、二律背反の関係にある。

特開２００５−２７６７３３号公報 特開２００９−３８９５８号公報

本発明の課題は、利用者が、冷却部からの騒音と２次電池の満充電までの所要時間とを勘案して、冷却部の出力を変更できる、利便性の高い充電装置を提供することである。

本発明では、２次電池を充電する充電部と、充電部の出力を制御する充電制御部と、２次電池と充電部の少なくとも一方を冷却する冷却部と、冷却部の出力を制御する冷却制御部と、利用者の操作に基づいて冷却部の出力を変更する冷却出力変更部とを備え、冷却出力変更部の変更状態に応じて、冷却制御部が冷却部の出力を変更し、充電制御部が充電部の出力を変更する充電装置において、充電制御部が、冷却出力変更部により変更可能な冷却部の出力に応じた、充電部による２次電池の満充電までの所要時間を演算する。そして、充電制御部の演算結果を報知する報知部が設けられる。

上記によると、冷却出力変更部の変更状態に応じて、冷却部および充電部の出力が変更され、冷却出力変更部で変更可能な冷却部の出力に応じた、２次電池の満充電までの所要時間が報知部により報知される。このため、利用者は、２次電池の充電中に、冷却出力変更部で冷却部の出力を変更した場合の、２次電池の満充電までの所要時間の変化を容易に把握することができる。そして、冷却部からの騒音と、２次電池の満充電までの所要時間とを勘案して、冷却部の出力を変更することができる。

また、本発明では、上記充電装置において、充電制御部は、２次電池の残量を検出して、充電部による２次電池の満充電までの所要時間を演算し、報知部は、充電制御部から出力される２次電池の残量、現在の２次電池の満充電までの所要時間、現在の冷却部の出力状態、冷却出力変更部により変更可能な冷却部の出力、および該出力に応じた２次電池の満充電までの所要時間を報知してもよい。

また、本発明では、上記充電装置において、さらに、利用者が所持する携帯機と無線で通信する無線通信部と、携帯機と無線通信部の通信状態に基づいて、携帯機が近傍に有るか否かを判定する携帯機有無判定部とを備え、携帯機有無判定部により携帯機が近傍に無いと判定された場合に、冷却制御部が冷却部の出力を大きくし、充電制御部が充電部の出力を大きくしてもよい。

また、本発明では、上記充電装置において、携帯機有無判定部により携帯機が近傍に有ると判定された場合に、報知部が、２次電池の残量、現在の２次電池の満充電までの所要時間、現在の冷却部の出力状態、冷却出力変更部により変更可能な冷却部の出力、および該出力に応じた２次電池の満充電までの所要時間を報知してもよい。

また、本発明では、上記充電装置において、携帯機有無判定部により携帯機が近傍に有ると判定された場合に、冷却出力変更部と報知部を同一の操作画面に表示してもよい。

さらに、本発明では、上記充電装置において、冷却出力変更部と報知部を携帯機に設けてもよい。

本発明によれば、利用者が、冷却部からの騒音と２次電池の満充電までの所要時間とを勘案して、冷却部の出力を変更できる、利便性の高い充電装置を提供することが可能となる。

本発明の第１実施形態の充電装置の構成図である。 本発明の第１実施形態の冷却出力変更部を示した図である。 充電制御の詳細を示した図である。 冷却制御の詳細を示した図である。 充電状態と冷却状態の関係を示した図である。 本発明の第１実施形態の充電動作のフローチャートである。 本発明の第１実施形態の報知部を示した図である。 本発明の第２実施形態の充電装置の構成図である。 本発明の第２実施形態の携帯機と無線通信部と携帯機有無判定部の構成図である。 本発明の第２実施形態の携帯機有無判定のフローチャートである。 本発明の第２実施形態の充電動作のフローチャートである。 本発明の第３実施形態の充電動作のフローチャートである。 本発明の第３実施形態の報知部と冷却出力変更部を示した図である。 本発明の第４実施形態の充電装置の構成図である。 本発明の第４実施形態の充電動作のフローチャートである。 本発明の第４実施形態の報知部と冷却出力変更部を示した図である。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照しながら説明する。各図において、同一の部分または対応する部分には、同一符号を付してある。

まず、第１実施形態の充電装置１の構成を、図１および図２を参照しながら説明する。

充電装置１と２次電池２０は、たとえば電気自動車である車両１００に搭載されている。充電装置１には、充電部２、充電制御部３、冷却部４、冷却制御部５、冷却出力変更部６、および報知部７が備わっている。

充電部２は、商用電源３０からの電力により２次電池２０を充電する。充電制御部３は、充電部２を動作させて、２次電池２０に対する充電部２の出力を制御する。また、充電制御部３は、２次電池２０の電池電圧などから電池残量を検出する。この２次電池２０の残量検出は、公知技術により行う。

冷却部４は、たとえば電動のファン４ｆ（図４参照）から構成され、２次電池２０と充電部２の少なくとも一方を冷却する。冷却制御部５は、冷却部４を動作させて、冷却部４の出力を制御する。冷却部４のファン４ｆの回転数に応じて、冷却部４からの冷却風の流量と動作音（騒音）が変化する。

冷却出力変更部６は、図２に示すような、押しボタン型の操作キー６ａ〜６ｃから構成され、車両１００の運転席近傍などに設けられている。各操作キー６ａ〜６ｃには、ＬＥＤ６ｄ〜６ｆが設けられている。各操作キー６ａ〜６ｃを押下操作することで、対応するＬＥＤ６ｄ〜６ｆが点灯し、冷却部４の出力が変更できる。

図１の充電制御部３は、各操作キー６ａ〜６ｃからの出力信号に基づいて、冷却部４の出力の変更状態を検出し、該変更状態に応じて充電部２の出力を変更する。冷却制御部５は、充電制御部３から通知される冷却部４の出力の変更状態に応じて、冷却部４の出力を変更する。

報知部７は、車両１００に搭載された液晶ディスプレイなどの表示画面１１（図７参照）に設けられている。充電制御部３は、冷却出力変更部６により変更可能な冷却部４の出力に応じた、充電部２による２次電池２０の満充電までの所要時間を演算し、該演算結果を報知部７に報知させる。

次に、充電制御部３による充電制御と冷却制御部５による冷却制御について、図１〜図５を参照しながら説明する。

図３の（ａ）は、「通常充電」「動作音中」「動作音小」の各ケースごとに、充電制御がどのように行われるかを示した図であり、横軸は充電部２から出力される充電出力電流、縦軸は充電部２から出力される充電出力電圧を表している。図３の（ｂ）は、上記各ケースごとの、満充電に至るまでの推移を示した図であり、横軸は満充電までの所要時間、縦軸は充電出力電流を表している。

図１の充電部２による２次電池２０の充電開始時に、充電制御部３は、充電部２から２次電池２０への充電出力電流をＩ_０に設定する。また、図２の「通常充電」の操作キー６ａの操作時に、充電制御部３は、冷却部４の出力が通常充電用出力に設定されたと判断し、充電部２から２次電池２０への充電出力電流をＩ_０に設定する。

Ｉ_０は充電出力電流の最大値である（１０．５Ａ）。充電制御部３は、充電出力電流をＩ_０に設定すると、以降は、図３（ａ）に示す「通常充電」ケースのように、充電部２から２次電池２０への充電出力を定電流から定電力、さらに定電圧の順で推移させる。定電流と定電力の区間は、充電部２と商用電源３０（図１）の電流供給能力と電力供給能力に起因する出力垂下である。定電圧の区間は、２次電池の定格電圧に起因する出力垂下である。このように充電出力を最大から制御すると、図３（ｂ）に示す「通常充電」ケースのように、充電出力電流の減少に従って２次電池２０の満充電までの所要時間が変化する。この「通常充電」ケースでは、満充電までの所要時間が最短となる。具体的には、図５の充電出力電流Ｉ_０の行に示すように、残量が０％の２次電池２０の満充電までの所要時間が８時間になる。

また、図２の「動作音中」の操作キー６ｂの操作時に、充電制御部３は、冷却部４の出力が動作音中用出力に設定されたと判断し、充電部２から２次電池２０への充電出力電流をＩ_１に設定する。Ｉ_１は抑制された充電出力電流値である（５．３Ａ）。充電制御部３は、充電出力電流をＩ_１に設定すると、以降は、図３（ａ）に示す「動作音中」ケースのように、充電部２から２次電池２０への充電出力を定電流から定電圧の順で推移させる。このように充電出力を抑制して制御すると、図３（ｂ）に示す「動作音中」ケースのように、充電出力電流の減少に従って２次電池２０の満充電までの所要時間が変化する。この「動作音中」ケースでは、満充電までの所要時間が、「通常充電」ケースより長くなる。具体的には、図５の充電出力電流Ｉ_１の行に示すように、残量が０％の２次電池２０の満充電までの所要時間が１０．５時間になる。

また、図２の「動作音小」の操作キー６ｃの操作時に、充電制御部３は、冷却部４の出力が動作音小用出力に設定されたと判断し、充電部２から２次電池２０への充電出力電流をＩ_２に設定する。Ｉ_２はＩ_１よりさらに抑制された充電出力電流値である（２．６Ａ）。充電制御部３は、充電出力電流をＩ_２に設定すると、以降は、図３（ａ）に示す「動作音小」ケースのように、充電部２から２次電池２０への充電出力を定電流から定電圧の順で推移させる。このように充電出力を抑制して制御すると、図３（ｂ）に示す「動作音小」ケースのように、充電出力電流の減少に従って２次電池２０の満充電までの所要時間が変化する。この「動作音小」ケースでは、満充電までの所要時間が、「動作音中」ケースより長くなる。具体的には、図５の充電出力電流Ｉ_２の行に示すように、残量が０％の２次電池２０の満充電までの所要時間が１９．５時間になる。

上記のように、充電制御部３で充電出力電流が設定されると、図４（ａ）に示す冷却制御部５の回路が動作して、冷却部４のファン４ｆの回転数をＰＷＭ（パルス幅変調）で制御する。

詳しくは、充電制御部３からの充電出力電流の設定情報に基づいて、冷却制御部５のＰＷＭ生成部５ａが、ファン４ｆの電源電圧を定めるためのＰＷＭ出力を生成する。そして、生成したＰＷＭ出力でスイッチング素子５ｓをスイッチング動作させ、外部電源＋Ｂから供給される電流をスイッチング素子５ｓとインダクタ５ｉに通して、コンデンサ５ｃで平滑化し、ファン４ｆに供給する。これにより、ファン４ｆの電源電圧が調整され、ファン４ｆの回転数が制御される。

具体的には、冷却出力変更部６の操作キー６ａで「通常充電」が選択されて、充電制御部３で充電出力電流Ｉ_０が設定された場合、図４（ｂ）の充電出力電流Ｉ_０の行に示すように、デューティーの大きなＰＷＭ出力がＰＷＭ生成部５ａで生成される（丸数字１）。これにより、ファン４ｆの電源電圧が高い値Ｖ_０となる（丸数字２）。また、ファン４ｆの回転数が１００００ｒｐｍとなり、図５の充電出力電流Ｉ_０の行に示すように、ファン４ｆからの冷却風の流量が５０ｍ^３／ｓとなる。

また、操作キー６ｂで「動作音中」が選択されて、充電制御部３で充電出力電流Ｉ_１が設定された場合、図４（ｂ）の充電出力電流Ｉ_１の行に示すように、デューティーが小さくなったＰＷＭ出力がＰＷＭ生成部５ａで生成される（丸数字１）。これにより、ファン４ｆの電源電圧がＶ_０よりも低い抑制値Ｖ_１となる（丸数字２）。また、ファン４ｆの回転数が５０００ｒｐｍとなり、図５の充電出力電流Ｉ_１の行に示すように、ファン４ｆからの冷却風の流量が２５ｍ^３／ｓとなる。ファン４ｆの動作音による騒音レベルは、回転数１００００ｒｐｍの場合を基準（０ｄＢ）にすると、回転数５０００ｒｐｍの場合は１８ｄＢ減少する。

また、操作キー６ｃで「動作音小」が選択されて、充電制御部３で充電出力電流Ｉ_２が設定された場合、図４（ｂ）の充電出力電流Ｉ_２の行に示すように、デューティーがさらに小さくなったＰＷＭ出力がＰＷＭ生成部５ａで生成される（丸数字１）。これにより、ファン４ｆの電源電圧がＶ_１よりも低い抑制値Ｖ_２となる（丸数字２）。また、ファン４ｆの回転数が２５００ｒｐｍとなり、図５の充電出力電流Ｉ_２の行に示すように、ファン４ｆからの冷却風の流量が１３ｍ^３／ｓとなる。ファン４ｆの動作音による騒音レベルは、回転数１００００ｒｐｍの場合を基準（０ｄＢ）にすると、回転数２５００ｒｐｍの場合は３６ｄＢ減少する。

上記によると、冷却部４のファン４ｆの動作音（騒音レベル）は、ファン４ｆの回転数が１００００ｒｐｍのときに大レベルになり、５０００ｒｐｍのときに中レベルになり、２５００ｒｐｍのときに小レベルになる。

次に、第１実施形態の充電動作を、図６および図７を参照しながら説明する。また、図１、図２、および図４を適宜参照する。図６で左側のフローチャートの各処理は、充電制御部３が実行し、右側のフローチャートの各処理は、報知部７が実行する。

利用者２００が、図１の充電部２と商用電源３０をケーブルなどで接続して、充電開始を操作キーなどで指示すると、充電制御部３は、最短時間で充電するため、充電部２により最大電力で２次電池２０の充電を開始する（図６のステップＳ１）。このとき、充電制御部３が充電出力を電流値Ｉ_０から制御し、冷却制御部５が冷却部４のファン４ｆの回転数を１００００ｒｐｍに制御する。つまり、「通常充電」ケースで充電制御と冷却制御が実行される。

次に、充電制御部３は、現在の２次電池２０の残量を検出し、該残量と実行中の充電出力制御の内容に基づいて、２次電池２０の充電完了予定時間を演算する（ステップＳ２）。充電完了予定時間には、現在の２次電池２０の満充電までの所要時間と、満充電になる予定時刻が含まれている。

演算された充電完了予定時間は、充電制御部３から報知部７に送信されて、報知部７で表示される（ステップＳ３）。詳しくは、報知部７は、図７（ａ）に示すように、現在の充電状況７ａ、２次電池２０の電池残量７ｂ、満充電までの所要時間７ｃ、および満充電になる予定時刻７ｄを表示する。

次に、充電制御部３は、現在の２次電池２０の残量と、冷却出力変更部６で変更可能な冷却部４の出力の複数ケースに対応する充電出力制御の内容に基づいて、該複数ケースでの充電完了予定時間を演算する（図６のステップＳ４）。冷却部４の出力の複数ケースとは、「通常充電」でのファン４ｆの回転数１００００ｒｐｍ、「動作音中」でのファン４ｆの回転数５０００ｒｐｍ、および「動作音小」でのファン４ｆの回転数２５００ｒｐｍのことである。また、このときの充電完了予定時間には、上記各ケースでの、２次電池２０の満充電までの所要時間と、満充電になる予定時刻が含まれている。

演算された上記複数ケースでの充電完了予定時間は、充電制御部３から報知部７に送信されて、報知部７で表示される（ステップＳ５）。詳しくは、報知部７は、図７（ｂ）に示すように、先の表示内容７ａ〜７ｄに加えて、変更可能な冷却部４の出力の複数ケース７ｅ、各ケースに応じた満充電までの所要時間７ｆ、および満充電になる予定時刻７ｇを表示する。また、現在の冷却部４の出力状態のケース７ｅと、これに応じた満充電までの所要時間７ｆおよび満充電になる予定時刻７ｇを他より目立つ表示形態（たとえば、異色やハイライト）７ｈで表示する。上記の表示７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｆ、７ｇの内容は、充電制御部３と報知部７により逐次更新される。

さらに、報知部７は、冷却部４の動作音が気になる場合に、冷却出力変更部６の操作キー６ａ〜６ｃ（図２）で冷却部４の出力が変更できることを示す表示７ｊも表示する。これにより、充電制御部３が、操作キー６ａ〜６ｃによる冷却部４の出力の変更を受け付ける状態となる（図６のステップＳ６）。

そして、利用者２００が、図７（ｂ）に示すような、報知部７の表示を見て、満充電までの時間的余裕や騒音の大きさを考慮し、冷却部４のファン４ｆの動作音を低減させるかどうかを判断する。ここで、たとえば利用者２００が、ファン４ｆの動作音を小さくするために、操作キー６ｂまたは６ｃを操作して、冷却部４の出力を「動作音中」または「動作音小」に変更する。すると、充電制御部３が、冷却部４の出力が変更されたと判断し（図６のステップＳ７：ＹＥＳ）、該変更に応じて、充電出力電流を変更し（ステップＳ８）、冷却制御部５（図１）によりファン４ｆ（図４）の回転数を変更する（ステップＳ９）。

さらに、充電制御部３は、変更後の充電制御による充電完了予定時間と、冷却部４の出力の複数ケースでの充電完了予定時間を演算する（ステップＳ１０）。演算された各充電完了予定時間が、充電制御部３から報知部７に送信されると、報知部７の各充電完了予定時間の表示が更新される（ステップＳ１１）。

具体的には、ステップＳ６で、利用者２００が「動作音中」の操作キー６ｂ（図２）を操作して、冷却部４の出力を「動作音中」に変更した場合は、ステップＳ８で、充電制御部３が充電出力電流をＩ_１に変更して、充電出力を抑制制御する。そして、ステップＳ９で、充電制御部３が充電出力電流のＩ_１への変更を冷却制御部５に通知すると、冷却制御部５がファン４ｆの回転数を５０００ｒｐｍに変更する。さらに、ステップＳ１０で、充電制御部３が各充電完了予定時間を演算して、該演算結果を報知部７に送信すると、ステップＳ１１で、図７（ｃ）に示すように、報知部７の表示７ｃ、７ｄ、７ｈ、７ｊが更新される。

また、図６のステップＳ６で、利用者２００が「動作音小」の操作キー６ｃ（図２）を操作して、冷却部４の出力を「動作音小」に変更した場合は、ステップＳ８で、充電制御部３が充電出力電流をＩ_２に変更して、充電出力を抑制制御する。そして、ステップＳ９で、充電制御部３が充電出力電流のＩ_２への変更を冷却制御部５に通知すると、冷却制御部５がファン４ｆの回転数を２５００ｒｐｍに変更する。さらに、ステップＳ１０で、充電制御部３が各充電完了予定時間を演算して、該演算結果を報知部７に送信すると、ステップＳ１１で、報知部７の表示７ｃ、７ｄ、７ｈ、７ｊが更新される（図示省略）。

ステップＳ１０およびＳ１１の実行後、２次電池２０が満充電になっていなければ（ステップＳ１２：ＮＯ）、充電制御部３および報知部７は、ステップＳ４〜Ｓ１１を繰り返し実行する。

そして、２次電池２０が満充電になると（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、充電制御部３は、充電部２による２次電池２０の充電を終了する（ステップＳ１３）。報知部７は、充電制御部３から充電完了の通知を受けると、充電完了を表示する（ステップＳ１４）。具体的には、報知部７は、図７（ｄ）に示すように、充電状態を示す表示７ａを充電完了に更新し、電池残量を示す表示７ｂを１００％に更新する。また、満充電までの所要時間を示す表示７ｃを０時間に更新し、満充電になった時刻７ｋを表示する。

冷却部４のファン４ｆによる充電部２や２次電池２０の冷却動作は、充電制御部３が充電を完了した後、しばらくしてから、冷却制御部５からの指令により終了する。

上記第１実施形態によると、冷却出力変更部６の操作キー６ａ〜６ｃの操作状態に応じて、冷却部４および充電部２の出力が変更され、冷却出力変更部６で変更可能な冷却部４の出力に応じた、２次電池２０の満充電までの所要時間が報知部７により報知される。このため、利用者２００は、２次電池２０の充電中に、冷却出力変更部６で冷却部４の出力を変更した場合の、２次電池２０の満充電までの所要時間の変化を容易に把握することができる。そして、冷却部４のファン４ｆからの騒音と、２次電池２０の満充電までの所要時間とを勘案して、冷却部４の出力を変更することができる。

また、２次電池２０の充電中に、現在の２次電池２０の残量および満充電までの所要時間、並びに、現在の冷却部４の出力状態、変更可能な冷却部４の出力、および該変更に応じた２次電池２０の満充電までの所要時間が、報知部７に表示される。このため、これら多くの情報を利用者２００が容易に把握することができる。そして、これら多くの情報と冷却部４からの騒音とを判断材料として、冷却部４の出力を変更することができる。

次に、第２実施形態の充電装置１の構成を図８および図９を参照しながら説明する。

図８に示すように、第２実施形態の充電装置１は、第１実施形態の構成に加えて、携帯機８、無線通信部９、および携帯機有無判定部１０を備えている。

携帯機８は、パッシブエントリーシステムで用いられるＦＯＢキーなどから構成され、利用者２００が所持する。携帯機８には、図９に示すように、制御部８ａ、操作画面８ｂ、ＵＨＦ（Ultra High Frequency）送信部８ｃ、およびＬＦ（Low Frequency）受信部８ｄが備わっている。操作画面８ｂは、液晶タッチパネルなどから構成されている。制御部８ａは、携帯機８の各部を制御する。

無線通信部９には、車両１００外に設置された車外ＬＦ送信部９ａと、車両１００内に設置された車内ＬＦ送信部９ｂおよびＵＨＦ受信部９ｃが備わっている。無線通信部９は、携帯機８と無線で通信する。携帯機有無判定部１０は、携帯機８と無線通信部９の通信状態に基づいて、携帯機８が近傍の車両１００内に有るか否かを判定する。

次に、携帯機８の車内有無判定を、図１０を参照しながら説明する。図１０で左側のフローチャートの各処理は、無線通信部９と携帯機有無判定部１０が実行し、右側のフローチャートの各処理は、携帯機８が実行する。

車両１００のドアの開錠スイッチが押下されると（ステップＳ２１）、無線通信部９の車外ＬＦ送信部９ａからＬＦ信号が断続的に送出される（ステップＳ２２）。携帯機８を所持した利用者２００が車両１００にある程度近づくと、車外ＬＦ送信部９ａからのＬＦ信号を携帯機８のＬＦ受信部８ｄが受信する（ステップＳ２３：ＹＥＳ）。すると、携帯機８の制御部８ａが、ＵＨＦ送信部８ｃによりＵＨＦ信号を返信し（ステップＳ２４）、該ＵＨＦ信号を無線通信部９のＵＨＦ受信部９ｃが受信する（ステップＳ２５）。

そして、携帯機有無判定部１０が、ＵＨＦ受信部９ｃにより受信したＵＨＦ信号に含まれる携帯機８のＩＤなどの固有情報と、予め内部メモリに登録された携帯機８の登録情報とに基づいて、携帯機８の照合を行う。ここで、携帯機８の照合がＯＫ（固有情報と登録情報が一致）であれば（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、車両１００のドアが開錠される（ステップＳ２７）。

次に、無線通信部９の車内ＬＦ送信部９ｂからＬＦ信号が断続的に送出される（ステップＳ２８）。携帯機８を所持した利用者２００が車両１００内に入ると、車内ＬＦ送信部９ｂからのＬＦ信号を携帯機８のＬＦ受信部８ｄが受信する（ステップＳ２９：ＹＥＳ）。すると、携帯機８の制御部８ａが、ＵＨＦ送信部８ｃによりＵＨＦ信号を返信し（ステップＳ３０）、該ＵＨＦ信号を無線通信部９のＵＨＦ受信部９ｃが受信する（ステップＳ３１）。

そして、携帯機有無判定部１０は、再度携帯機８の照合を行い、照合がＯＫであれば（ステップＳ３２：ＮＯ）、携帯機８が車内に有ると判定し（ステップＳ３３）、ステップＳ２８〜Ｓ３１を繰り返し実行する。

一方、利用者２００が携帯機８を車外に持ち出すと、携帯機８の照合が一定時間ＮＧ（携帯機８の固有情報と携帯機有無判定部１０の登録情報が不一致）になる（ステップＳ３２：ＹＥＳ）。この場合、携帯機有無判定部１０は、携帯機８が車内に無いと判定する（ステップＳ３４）。

この後、車両１００のドアの施錠スイッチが押下されると（ステップＳ３５）、無線通信部９の車外ＬＦ送信部９ａからＬＦ信号が断続的に送出される（ステップＳ３６）。そして、車外にある携帯機８のＬＦ受信部８ｄが車外ＬＦ送信部９ａからのＬＦ信号を受信すると（ステップＳ３７：ＹＥＳ）、制御部８ａがＵＨＦ送信部８ｃによりＵＨＦ信号を返信する（ステップＳ３８）。該ＵＨＦ信号を無線通信部９のＵＨＦ受信部９ｃが受信すると（ステップＳ３９）、携帯機有無判定部１０が再度携帯機８の照合を行い、照合がＯＫであれば（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、車両１００のドアが施錠される（ステップＳ４１）。

次に、第２実施形態の充電動作を、図１１を参照しながら説明する。また、図７および図８を適宜参照する。図１１で左側のフローチャートの各処理は、充電制御部３と携帯機有無判定部１０が実行し、右側のフローチャートの各処理は、報知部７が実行する。

２次電池２０の充電開始時に（図１１のステップＳ１）、携帯機８を所持した利用者２００が車内に居ると、携帯機有無判定部１０により携帯機８が車内に有ることが確認される（ステップＳ１ａ：ＹＥＳ）。この場合、充電制御部３により充電完了予定時間が演算されて（ステップＳ２）、該充電完了予定時間などが報知部７で表示される（ステップＳ３、図７（ａ）参照）。

一方、携帯機８を所持した利用者２００が車外に居ると、携帯機有無判定部１０により携帯機８が車内に無いことが確認される（ステップＳ１ａ：ＮＯ）。この場合、充電制御部３による充電完了予定時間の演算と、該充電完了予定時間などの報知部７による表示は実行されない。

そして、ステップＳ３ａで、再度携帯機８が車内に有ることが確認された場合（ステップＳ３ａ：ＹＥＳ）、充電制御部３が、現在の２次電池２０の充電完了予定時間と、冷却出力変更部６で変更可能な冷却部４の出力の複数ケースでの充電完了予定時間をそれぞれ演算する（ステップＳ４ａ）。演算された充電完了予定時間などは報知部７で表示される（ステップＳ５ａ、図７（ｂ）参照）。充電制御部３は、冷却出力変更部６による冷却部４の出力の変更を受け付ける状態となる（ステップＳ６）。

この後、利用者２００が操作キー６ｂ、６ｃ（図２）で冷却部４の出力を「動作音中」または「動作音小」に変更すると、充電制御部３が冷却部４の出力が変更されたと判断する（ステップＳ７：ＹＥＳ）。そして、充電制御部３は、その変更に応じて、充電出力電流を変更し（ステップＳ８）、冷却制御部５（図８）によりファン４ｆ（図４）の回転数を変更する（ステップＳ９）。さらに、充電制御部３が充電完了予定時間を演算し（ステップＳ１０）、該演算結果により報知部７の表示が更新される（ステップＳ１１）。そして、２次電池２０が満充電になっていなければ（ステップＳ１２：ＮＯ）、充電制御部３および報知部７は、ステップＳ３ａ〜Ｓ１１を繰り返し実行する。

一方、ステップＳ３ａで、携帯機有無判定部１０により携帯機８が車内に無いことが確認された場合（ステップＳ３ａ：ＮＯ）、冷却制御部５が冷却部４のファン４ｆの回転数を最大の１００００ｒｐｍにする（ステップＳ３ｂ）。また、充電制御部３が充電出力電流を最大値Ｉ_０にして、該最大値Ｉ_０から充電制御を実行する（ステップＳ３ｃ）。これにより、２次電池２０が最短時間で充電される。冷却部４のファン４ｆからの騒音は大きくなるが、利用者２００は、車内に居ないので、騒音が気になることはない。また、ファン４ｆの回転数や充電出力電流を、ステップＳ３ｂ、Ｓ３ｃのように一気に最大値に変更する以外に、徐々にまたは所定値だけ大きくするようにしてもよい。

その後、２次電池２０が満充電になると（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、充電制御部３が２次電池２０の充電を終了し（ステップＳ１３）、報知部７が充電完了を表示する（ステップＳ１４、図７（ｄ）参照）。このとき、携帯機８が車内に無ければ、報知部７による充電完了の表示を省略する。

上記第２実施形態によると、携帯機有無判定部１０により携帯機８が車内に無いと判定された場合に、冷却部４のファン４ｆの回転数を最大にし、充電部２からの充電出力電流を最大にしている。このため、ファン４ｆからの騒音を気にする利用者２００が車内に居ない状態で、充電部２の出力を最大にして、２次電池２０を充電し、満充電までの所要時間を短縮することができる。

また、携帯機８が車内に有ると判定された場合に、図７に示したように、２次電池２０の残量、現在の２次電池２０の満充電までの所要時間、現在の冷却部４の出力状態、冷却出力変更部６により変更可能な冷却部４の出力、および該出力に応じた２次電池２０の満充電までの所要時間を、報知部７で表示している。このため、携帯機８を所持した利用者２００が車内に居る必要時にのみ、上記各情報を報知して、消費電力を低減することができる。

次に、第３実施形態の充電装置１を、図１２および図１３を参照しながら説明する。

第３実施形態では、図１３（ｂ）および（ｃ）に示すように、液晶タッチパネルの操作画面１２に報知部７とともに、冷却出力変更部６の操作キー６ａ’〜６ｃ’を設けている。その他の構成は、第２実施形態の構成と同様である（図８参照）。

図１２に示す充電動作で、左側のフローチャートの各処理は、充電制御部３と携帯機有無判定部１０が実行し、右側のフローチャートの各処理は、冷却出力変更部６と報知部７が実行する。

２次電池２０の充電開始時は（図１２のステップＳ１）、液晶タッチパネルの操作画面１２の表示が停止されている（ステップＳ１ｂ）。携帯機有無判定部１０により携帯機８が車内に有ることが確認されて（ステップＳ１ａ：ＹＥＳ）、充電制御部３から操作画面１２の表示が指示されると（ステップＳ１ｃ）、操作画面１２が表示される（ステップＳ１ｄ）。このとき、図１３（ａ）に示すように、報知部７の表示７ａ〜７ｄを操作画面１２に表示してもよい。

一方、携帯機有無判定部１０により携帯機８が車内に無いことが確認されると（ステップＳ１ａ：ＮＯ）、操作画面１２の表示は停止したままである。

そして、ステップＳ３ａで、再度携帯機８が車内に有ることが確認された場合（ステップＳ３ａ：ＹＥＳ）、充電制御部３が、現在と変更可能な冷却部４の出力の複数ケースでの充電完了予定時間をそれぞれ演算する（ステップＳ４ａ）。演算された充電完了予定時間などは操作画面１２の報知部７で表示される（ステップＳ５ａ）。このとき、図１３（ｂ）に示すように、同一の操作画面１２に冷却出力変更部６の操作キー６ａ’〜６ｃ’も表示される（ステップＳ５ｂ）。これにより、充電制御部３は、冷却出力変更部６による冷却部４の出力の変更を受け付ける状態となる（ステップＳ６）。

この後は、第２実施形態で説明したように、ステップＳ７〜Ｓ１２およびステップＳ３ａ〜Ｓ６が繰り返し実行される。

そして、２次電池２０が満充電になると（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、充電制御部３が２次電池２０の充電を終了し（ステップＳ１３）、報知部７が充電完了を表示する（ステップＳ１４、図１３（ｄ）参照）。この一定時間後に、操作画面１２の表示が停止される（ステップＳ１５）。

上記第３実施形態によると、携帯機有無判定部１０により携帯機８が車内に有ると判定された場合に、冷却出力変更部６の操作キー６ａ’〜６ｃ
’と報知部７を同一の操作画面１２に表示している。このため、携帯機８を所持した利用者が車内に居る必要時に、冷却出力変更部６と報知部７を同時に表示して、冷却出力変更部６の操作性を向上させつつ、消費電力を低減することができる。

次に、第４実施形態の充電装置１を、図１４〜図１６を参照しながら説明する。

第４実施形態では、図１４に示すように、携帯機８の液晶タッチパネルの操作画面８ｂに報知部７と冷却出力変更部６を設けている。

図１５に示す充電動作で、左側のフローチャートの各処理は、充電制御部３と携帯機有無判定部１０が、前述したように実行する。右側のフローチャートの各処理は、携帯機８の冷却出力変更部６と報知部７が実行する。

２次電池２０の充電開始時は（図１５のステップＳ１）、携帯機８の操作画面８ｂの表示が停止されている（ステップＳ１ｂ’）。充電制御部３からの表示指示を受けたときに（ステップＳ１ｃ）、操作画面８ｂの表示が行われる（ステップＳ１ｄ’）。このとき、図１６（ａ）に示す報知部７の表示７ａ’、７ｂ’、７ｃ
’、７ｄ’を操作画面８ｂに表示してもよい。

そして、充電制御部３から携帯機８に、現在と変更可能な冷却部４の出力の複数ケースでの充電完了予定時間の演算結果が送信されて来ると、該演算結果を操作画面８ｂの報知部７で表示する（図１５のステップＳ５ａ’）。

詳しくは、報知部７は、図１６（ａ）に示すように、現在の充電状況７ａ’、２次電池２０の残量７ｂ’、満充電までの所要時間７ｃ’、満充電になる予定時刻７ｄ’、変更可能な冷却部４の出力の複数ケース７ｅ’、各ケースに応じた満充電までの所要時間７ｆ’、および満充電になる予定時刻７ｇ’を表示する。また、現在の冷却部４の出力状態のケース７ｅ’と、これに応じた満充電までの所要時間７ｆ’および満充電になる予定時刻７ｇ’を他より目立つ表示形態７ｈ’で表示する。上記の表示７ｂ’、７ｃ’、７ｄ’、７ｆ’、７ｇ’の内容は逐次更新される。

また、同一の操作画面８ｂに冷却出力変更部６の操作キー６ａ’〜６ｃ’も表示する（図１５のステップＳ５ｂ’）。さらに、冷却部４の動作音が気になる場合に、操作キー６ａ’〜６ｃ’をタッチすることで、冷却部４の出力が変更できることを示す表示７ｊ’も表示する（図１６（ａ））。

この後、充電制御部３から携帯機８に、再度充電完了予定時間の演算結果が送信されて来ると、該演算結果により操作画面８ｂの報知部７の表示を更新する（図１５のステップＳ１１’）。詳しくは、図１６（ｂ）に示すように、報知部７の表示７ｃ’、７ｄ’、７ｈ’、７ｊ’を更新する。

そして、２次電池２０が満充電になって（図１５のステップＳ１２：ＹＥＳ）、充電が終了すると（ステップＳ１３）、報知部７が充電完了を表示する（ステップＳ１４’、図１６（ｃ）参照）。この一定時間後に、操作画面８ｂの表示が停止される（ステップＳ１５’）。

上記第４実施形態によると、冷却出力変更部６と報知部７を携帯機８の操作画面８ｂに設けている。このため、利用者２００が操作画面８ｂを見て、２次電池２０の満充電までの所要時間と冷却部４からの騒音とを勘案し、冷却部４の出力を変更することができる。また、携帯機８は利用者２００にとって扱い易いので、冷却出力変更部６の操作性を向上させることができる。

本発明は、上述した以外にも種々の実施形態を採用することができる。たとえば、上記実施形態では、冷却出力変更部６で変更可能な冷却部４の出力として、３段階のファン４ｆの回転数を設定した例を示したが、本発明はこれに限るものではない。これ以外に、たとえば、２段階または４段階以上のファン４ｆの回転数を設定してもよい。また、ダイヤルやレバーなどの操作手段で、ファン４ｆの回転数を無段階で連続的に変化させるようにしてもよい。さらに、ヒートシンクなどにより自然放熱でも冷却可能な場合は、ファン４ｆの回転数を０ｒｐｍ、つまりファン４ｆを停止させてもよい。

また、上記実施形態では、変更可能な冷却部４の出力に応じた充電出力電流を３段階に設定した例を示したが、本発明はこれに限るものではない。これ以外に、たとえば、２段階または４段階以上の充電出力電流を設定してもよい。また、充電出力電流を無段階で連続的に変化するように設定してもよい。

また、上記実施形態では、ファン４ｆを備えた風冷式の冷却部４を用いた例を示したが、本発明はこれに限るものではない。これ以外に、たとえば、放熱器、冷却水、および冷却水循環用電動ポンプなどを備えた水冷式の冷却部を用いてもよい。この場合、変更可能な冷却部の出力として、電動ポンプの駆動量を設定すればよい。また、冷却部４で、２次電池２０と充電部２の少なくとも一方を冷却するようにしてもよい。

また、第２〜第４実施形態では、ＦＯＢキーから成る携帯機８を用いた例を示したが、本発明はこれに限るものではなく、その他の高機能携帯電話機などの携帯端末を用いてもよい。

また、図１０の実施形態では、車内ＬＦ送信部９ｂからのＬＦ信号に対して、携帯機８から返信があって、携帯機８の照合がＯＫである場合に、携帯機８が車内に有ると判定した例を示したが、本発明はこれに限るものではない。これ以外に、たとえば、携帯機８で複数のＬＦ送信部からのＬＦ信号の受信強度を計測し、該計測結果に基づいて携帯機有無判定部１０が携帯機８の車内の有無を判定してもよい。また、その他の公知技術により、携帯機８の車内の有無を判定してもよい。

また、図１５の実施形態では、携帯機８が車内に有る場合に、携帯機８の操作画面８ｂに報知部７と冷却出力変更部６を表示した例を示したが、本発明はこれに限るものではない。これ以外に、たとえば、車両１００の内外に関係なく、冷却部４からの騒音が気になるような、冷却部４から所定半径の範囲内に、携帯機８が有ることを確認して、操作画面８ｂに報知部７と冷却出力変更部６を表示してもよい。また、携帯機８が冷却部４の近傍に有るか無いかを判定せずに、充電中常に、または利用者２００の操作により、操作画面８ｂに報知部７と冷却出力変更部６を表示してもよい。

また、図１６の実施形態では、携帯機８の操作画面８ｂに表示により冷却出力変更部６を設けた例を示したが、本発明はこれに限るものではない。これ以外に、たとえば、携帯機８に機械的なスイッチなどから成る冷却出力変更部６を実装してもよい。この場合、冷却出力変更部６に関連付けて、操作画面８ｂに報知部７の表示を行えばよい。

さらに、上記実施形態では、車両１００に搭載された充電装置１に、本発明を適用した例を示したが、車両用以外の、利用者が冷却部からの騒音を気にするような環境にある充電装置に対しても、本発明を適用することは可能である。

１ 充電装置
２ 充電部
３ 充電制御部
４ 冷却部
５ 冷却制御部
６ 冷却出力変更部
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ａ’、 ６ｂ’、６ｃ’ 操作キー
７ 報知部
８ 携帯機
８ｂ 操作画面
９ 無線通信部
１０ 携帯機有無判定部
１２ 操作画面
２０ ２次電池

Claims (6)

1. ２次電池を充電する充電部と、
   前記充電部の出力を制御する充電制御部と、
   前記２次電池と前記充電部の少なくとも一方を冷却する冷却部と、
   前記冷却部の出力を制御する冷却制御部と、
   利用者の操作に基づいて前記冷却部の出力を変更する冷却出力変更部と、を備え、
   前記冷却出力変更部の変更状態に応じて、前記冷却制御部が前記冷却部の出力を変更し、前記充電制御部が前記充電部の出力を変更する充電装置において、
   前記充電制御部は、前記冷却出力変更部により変更可能な前記冷却部の出力に応じた、前記充電部による前記２次電池の満充電までの所要時間を演算し、
   前記充電制御部の演算結果を報知する報知部を備えた、ことを特徴とする充電装置。
2. 請求項１に記載の充電装置において、
   前記充電制御部は、前記２次電池の残量を検出して、前記充電部による前記２次電池の満充電までの所要時間を演算し、
   前記報知部は、前記充電制御部から出力される前記２次電池の残量、現在の前記２次電池の満充電までの所要時間、現在の前記冷却部の出力状態、前記冷却出力変更部により変更可能な前記冷却部の出力、および該出力に応じた前記２次電池の満充電までの所要時間を報知する、ことを特徴とする充電装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の充電装置において、
   利用者が所持する携帯機と無線で通信する無線通信部と、
   前記携帯機と前記無線通信部の通信状態に基づいて、前記携帯機が近傍に有るか否かを判定する携帯機有無判定部と、を備え、
   前記携帯機有無判定部により前記携帯機が近傍に無いと判定された場合に、
   前記冷却制御部が前記冷却部の出力を大きくし、前記充電制御部が前記充電部の出力を大きくする、ことを特徴とする充電装置。
4. 請求項３に記載の充電装置において、
   前記携帯機有無判定部により前記携帯機が近傍に有ると判定された場合に、
   前記報知部が、前記２次電池の残量、現在の前記２次電池の満充電までの所要時間、現在の前記冷却部の出力状態、前記冷却出力変更部により変更可能な前記冷却部の出力、および該出力に応じた前記２次電池の満充電までの所要時間を報知する、ことを特徴とする充電装置。
5. 請求項３または請求項４に記載の充電装置において、
   前記携帯機有無判定部により前記携帯機が近傍に有ると判定された場合に、
   前記冷却出力変更部と前記報知部を同一の操作画面に表示する、ことを特徴とする充電装置。
6. 請求項３ないし請求項５のいずれかに記載の充電装置において、
   前記冷却出力変更部と前記報知部を前記携帯機に設けた、ことを特徴とする充電装置。

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