JP2015019436A - 充電制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可能な限り所有者やユーザーの利便性を損なわず、蓄電池の劣化を抑制した充電制御装置を提供する。
【解決手段】蓄電池の充電開始時における初期蓄電量を演算する初期蓄電量演算部と、蓄電池の目標とする目標蓄電量を設定する目標蓄電量設定部と、蓄電池を目標蓄電量まで充電するのに使用できる充電時間を設定する充電時間設定部と、蓄電池の電流および電圧の測定結果に基づいて、蓄電量を演算する蓄電量演算部と、蓄電池の温度を測定する蓄電池温度測定部と、充電時間と、初期蓄電量と、目標蓄電量とに基づいて、蓄電池に対する充電電力を設定する充電電力設定部と、蓄電池温度測定部の出力である蓄電池温度に基づいて、充電電力設定部が設定した充電電力を補正する充電電力補正部と、を備え、充電電力補正部の出力である補正済みの充電電力に基づいて蓄電池への充電を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載された蓄電池を充電する充電制御装置に関する。

モータを使用して走行する電動車両には駆動用モータのみを駆動源とする車両、いわゆる電気自動車と、駆動用モータとエンジンの両方を駆動源とする車両、いわゆるハイブリッド自動車とがある。

上記２種類の車両においては、駆動用モータに電力を供給するために駆動用蓄電池が搭載されているが、電気自動車では、当該駆動用蓄電池の残存蓄電量が低下した場合には、外部から電源を供給して充電する必要がある。

一方、ハイブリッド自動車において駆動用蓄電池の残存蓄電量が低下した場合には、エンジンの出力を用いて発電器を駆動させることで駆動用蓄電池を充電する場合もあるが、エンジンを駆動せずに車両外部から電源を供給し駆動用蓄電池を充電する場合もある。

このような駆動用蓄電池を、車両外部の交流電源などを使用して充電する際には、蓄電池が高温になっている状態で充電を実施したり、大電流で充電を行うと蓄電池の容量劣化が加速されることが一般的に知られている。

このような問題点を解決するため、例えば特許文献１には、蓄電池の充電中に蓄電池を冷却する装置を設け、当該装置を用いて充電中の蓄電池を冷却し蓄電池温度を下げることで容量劣化を抑制する方法や、充電中の蓄電池が高温になった場合は充電を一時的に停止するなどの方法が提案されると共に、冷却しやすい構造で蓄電池を配置し、車両内での通風も確保することで、より効果を確実なものにする方法も合わせて提案されている。

また、特許文献２では、蓄電池の蓄電量に応じて充電電流を制御することで蓄電池の容量劣化を抑制する方法が提案されている。

特開平７−６５８７０号公報 特開２０１２−６５３７８号公報

電気を駆動エネルギー源とする車両では、走行可能距離の延長は非常に大きな課題であり、特に、駆動用モータのみを駆動源とする電気自動車では、蓄電池の長期使用による容量劣化が大きくなり、走行可能距離が短くなるという問題が顕著になりやすい。

蓄電池の劣化は、充放電を繰り返すことで劣化するサイクル劣化、保存している状態で劣化が進行する保存劣化、充放電時の電流の大きさに応じて劣化が進行するＣレート劣化の３種類ある。

これらの劣化を抑制するには、使用を制限して充放電回数を減らすこと、充電時には小さな電流値で長時間をかけて充電し、走行時の加速度を抑えて走行することなどが考えられるが、このような車両の使用が制限されることは、所有者でありユーザーであるドライバーの利便性を大きく損なうこととなる。

本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、可能な限り所有者やユーザーの利便性を損なわず、蓄電池の劣化を抑制した充電制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る充電制御装置は、蓄電池に充電された電力を駆動源として走行する電動車両に対し、車両外部に設置された電源から前記蓄電池への充電を制御する充電制御装置であって、前記蓄電池の充電開始時における初期蓄電量を演算する初期蓄電量演算部と、前記蓄電池の目標とする目標蓄電量を設定する目標蓄電量設定部と、前記蓄電池を前記目標蓄電量まで充電するのに使用できる充電時間を設定する充電時間設定部と、前記蓄電池の温度を測定する蓄電池温度測定部と、前記充電時間設定部の出力である前記充電時間と、前記初期蓄電量演算部の出力である前記初期蓄電量と、前記目標蓄電量設定部の出力である前記目標蓄電量とに基づいて、前記蓄電池に対する充電電力を設定する充電電力設定部と、前記蓄電池温度測定部の出力である蓄電池温度に基づいて、前記充電電力設定部が設定した前記充電電力を補正する充電電力補正部とを備え、前記充電電力補正部の出力である補正済みの充電電力に基づいて前記蓄電池への充電を制御する。

本発明に係る充電制御装置によれば、限られた時間の中で蓄電池の劣化の抑制と、所望の蓄電量までの充電の両立が可能となり、所有者やユーザーの利便性を損なうことがない。

本発明に係る実施の形態１の充電制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明に係る実施の形態１の充電制御装置における充電電力を制御するアルゴリズムを示すフローチャートである。 本発明に係る実施の形態１の充電制御装置により充電電力を制御する場合の時間に対する蓄電量の変化および充電電力の変化を示す図である。 本発明に係る実施の形態２の充電制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明に係る実施の形態２の充電制御装置における充電電力を制御するアルゴリズムを示すフローチャートである。 本発明に係る実施の形態２の充電制御装置により充電電力を制御する場合の時間に対する蓄電量の変化および充電電力の変化を示す図である。 本発明に係る実施の形態３の充電制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明に係る実施の形態３の充電制御装置における充電電力を制御するアルゴリズムを示すフローチャートである。 本発明に係る実施の形態３の充電制御装置により充電電力を制御する場合の時間に対する蓄電量の変化および充電電力の変化を示す図である。 本発明に係る実施の形態４の充電制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明に係る実施の形態４の充電制御装置における充電電力を制御するアルゴリズムを示すフローチャートである。 本発明に係る実施の形態４の充電制御装置により充電電力を制御する場合の時間に対する蓄電量の変化および充電電力の変化を示す図である。 本発明に係る実施の形態４の充電制御装置による充電電力の制御の変形例１による時間に対する蓄電量の変化および充電電流の変化を示す図である。 本発明に係る実施の形態４の充電制御装置による充電電力の制御の変形例１による充電電力を制御するアルゴリズムを示すフローチャートである。 本発明に係る実施の形態４の充電制御装置による充電電力の制御の変形例１による充電電力を制御するアルゴリズムを示すフローチャートである。 本発明に係る実施の形態４の充電制御装置による充電電力の制御の変形例２による時間に対する蓄電量の変化および充電電流の変化を示す図である。

＜実施の形態１＞
図１は、本発明に係る実施の形態１の充電制御装置１の構成を示すブロック図である。図１に示す充電制御装置１は、その制御対象である車載充電器３と充電対象である蓄電池ユニット２に接続されている。

蓄電池ユニット２は蓄電池５、蓄電池の温度を測定するための温度センサ７，蓄電池５の端子間電圧と蓄電池５の入出力電流とを測定する電流電圧センサ６を有している。また、蓄電池ユニット２は車両を駆動させるためのモータ、エアコンを駆動させるための電動コンプレッサなどの電気負荷４に接続されている。

充電制御装置１は、制御対象である車載充電器３を制御する充電器制御部１２、蓄電池ユニット２の温度センサ７の出力を受け、蓄電池５の測定温度の情報として出力する蓄電池温度測定部８および蓄電池の温度に応じて充電電力を補正する充電電力補正部１１を備えている。

また、蓄電池ユニット２の電流電圧センサ６の出力に基づいて、充電中の蓄電量を演算する蓄電量演算部９と、充電開始時の蓄電量を演算する初期蓄電量演算部１３と、充電時の最終蓄電量である目標蓄電量を設定する目標蓄電量設定部１４と、充電が終了するまでの時間である充電時間を設定する充電時間設定部１５とを有している。

なお、充電時間設定部１５は、充電制御装置１の図示されないＧＵＩなどを介して、ユーザーが次の走行予定時刻などを入力することで機能し、当該走行予定時刻に基づいて充電時間を設定する。

そして、初期蓄電量設定部１３の出力である充電開始時の蓄電量と、目標蓄電量設定部１４の出力である充電終了時の目標蓄電量と、充電時間設定部１５の出力である充電終了までの時間から充電電力を演算し、蓄電量演算部９の出力である蓄電量と合わせて充電電力を決定する充電電力設定部１０を有している。

また、充電制御装置１内には、各部位を制御すると共に、充電制御に関する全体的な制御を行う制御部ＳＣを有している。なお、制御部ＳＣはＣＰＵなどの演算処理装置で構成されている。

ここで、初期蓄電量設定部１３の出力である充電開始時の蓄電量をＳ１、目標蓄電量設定部１４の出力である充電終了時の目標蓄電量をＳ２、充電時間設定部１５の出力である充電時間をＴとすると、充電電力ＰＣは以下の数式（１）で表される。

ＰＣ＝（Ｓ２−Ｓ１）／Ｔ・・・（１）
また、上記数式（１）で表された充電電力に対し、蓄電池温度測定部８の出力である蓄電池の温度ＴＢで決定される補正係数Ｋｔｅｍｐは、以下の数式（２）で表される。

Ｋｔｅｍｐ＝１ （ＴＢ≦ＴＵ）
＝１−（ＴＢ−ＴＵ）×Ｋｔ （Ｋｔ＞０、ＴＢ＞ＴＵ）・・・（２）
ただし、ＴＵは蓄電池の常温（通常２５℃前後）、Ｋｔは温度に対する係数であり、Ｋｔｅｍｐは温度差が高い場合には大きく、温度差が低い場合には小さくなる減少勾配を示す。

上記数式（１）で演算された充電電力ＰＣ、数式（２）で演算された補正係数Ｋｔｅｍｐを用いて、実際に蓄電池５に充電される充電電力Ｐは以下の数式（３）で表される。

Ｐ＝Ｋｔｅｍｐ×ＰＣ・・・（３）
上記数式（３）で演算された充電電力Ｐに基づいて、充電器制御部１２が充電器３を制御する。

図２は、図１に示した充電制御装置１における充電電力を制御するアルゴリズムを示すフローチャートである。以下、図１を参照しつつ、図２を用いて充電電力の制御について説明する。

図２において、まず、車両が動作がどのような状態（モード）であるか、すなわち走行中であるか停車中であるかを検出する（ステップＳ１）。ここで、停車中とはシフトレバーがＰ（パーキング）の位置にある状態を指し、シフトレバーがＤ（ドライブ）の位置や、Ｎ（ニュートラル）の位置ではない状態を指す。なお、ステップＳ１の検出は制御部ＳＣで行う。

次に、蓄電池５が充放電中であるかどうか、すなわち蓄電池５に電流が入出力されているかどうかを判断する（ステップＳ２）。この判断は、電流電圧センサ６の出力に基づいて制御部ＳＣで行う。

そして、ステップＳ２で充放電中であると判断された場合は、蓄電池５に入出力される電流値を電流電圧センサ６の電流センサで検出し、その積分を取ることで蓄電池５に充電、あるいは蓄電池５から放電される電力（蓄電量の増減量）を演算する（ステップＳ３）。この演算は蓄電量演算部９で行われ、蓄電池５に入出力される電流値に、その時の蓄電池５の端子間電圧を乗じた値から、内部抵抗で熱に変換される電力を差し引いた値を積分する演算である。

一方、ステップＳ２で充放電中ではないと判断された場合は、蓄電池５の端子間電圧を電流電圧センサ６の電圧センサで検出し、現在の蓄電量を演算する（ステップＳ４）。

すなわち、蓄電池は充電率（ＳＯＣ）に応じて、端子間に出力される電圧が変化するので、端子間電圧を測定することで、充電率から蓄電量を推定することができる。

そして、ステップＳ３で演算された蓄電量の増減量とステップＳ４で演算された充放電前の蓄電量から、現在の蓄電量を演算する（ステップＳ７）。すなわち、蓄電池５は自然放電するので、長時間蓄電池５を使用しなかった場合を想定し、まず、ステップＳ４で充放電中ではない場合に得られた蓄電量に対して、ステップＳ３で演算された蓄電池５の増減量を加減算することで現在の蓄電量を取得する。この演算は蓄電量演算部９で行われる。

次に、充放電開始時か否かを判断する（ステップＳ８）。この判断はユーザーが、充電制御装置１の図示されないＧＵＩ（Graphical User Interface）などを介して、充電の開始時刻を設定したような場合に、制御部ＳＣが、その開始時刻に達したか否かで判断する。

そして、充放電開始時である場合は、蓄電池５の初期蓄電量を演算する（ステップＳ９）。このステップＳ９では、ステップＳ４と同様に、蓄電池５の端子間電圧を電流電圧センサ６の電圧センサで検出することで、現在の蓄電量を初期蓄電量として演算する。この演算は蓄電量演算部９で行われる。

そして、ステップＳ１１では、ステップＳ５で、例えば、ユーザーが、充電制御装置１の図示されないＧＵＩなどを介して設定した充電終了時の蓄電量である目標蓄電量と、ステップＳ６で、例えば、ユーザーが、充電制御装置１の図示されないＧＵＩなどを介して設定した充電終了までの時間である充電時間と、ステップＳ９で演算された初期蓄電量とに基づいて、充電電力を算出し、ステップＳ１３に進む。このステップＳ１１では、初期蓄電量と目標蓄電量との差から充電で蓄えるべき電力量を算出し、それを充電時間で除算する演算を含んでいる。この演算は充電電力設定部１０で行われる。

なお、ステップＳ８で充放電開始時ではないと判断された場合、すなわち既に充放電中である場合は、ステップＳ７で演算した現在の蓄電量を出力（ステップＳ１０）するが、その場合には、ステップＳ９で演算された初期蓄電量の代わりにステップＳ１１ではこれを用いて充電電力を算出する。

ただし、ステップＳ１１で演算される充電電力は、初期蓄電量が大きいと目標蓄電量までに充電する電力量が少ないので小さく、また、目標電力が小さい場合も小さくなるが、逆に初期蓄電量が小さい場合は目標蓄電量までに充電する電力量が大きくなるので大きくなり、同様に目標電力が大きい場合も大きくなる。

また、充電時間が長い場合は長時間かけて充電が可能であるので充電電力は小さく、逆に充電時間が短い場合は急速に充電する必要があるので充電電力は大きくなる。

また、ステップＳ１２では、蓄電池温度測定部８が蓄電池５の測定温度の情報を出力し、ステップＳ１３では、当該測定温度の情報に基づいて、充電電力補正部１１において充電電力を補正する補正係数（Ｋｔｅｍｐ）を演算する。

ただし、ステップＳ１２で演算される充電電力の補正係数は、低温側（常温側）では１に近く、高温側では蓄電池５の劣化を抑制するために小さくする。

そして、ステップＳ１３では、ステップＳ１１で演算された充電電力に、補正係数を乗じた充電電力を車載充電器３に対する充電電力として指示する。

図３は、実施の形態１に係る充電制御装置１により充電電力を制御する場合の時間に対する蓄電量の変化および充電電力の変化を示す図である。

図３においては、初期蓄電量および目標蓄電量が同じで、充電時間が短くなった場合の充電電力の変化を示しており、横軸を時間軸として、上側の図に蓄電量の変化を示し、下側の図に充電電流の変化を示している。

初期蓄電量および目標蓄電量が同じで、充電時間が短くなった場合、図３の下側の図のように充電電力は大きくなる。しかし、初期蓄電量と目標蓄電量が同じである場合は充電時間が変化しても電力量は変化しないので、特性直線で規定される領域の面積は同じであることが判る。

また、図３の上側の図に示すように、充電時間が短くなると蓄電量の増加直線の傾きが大きくなり、より急速に充電していることが判る。しかし、下側の図と同様に初期蓄電量と目標蓄電量が同じである場合は充電時間が変化しても電力量は変化しないので、特性直線で規定される領域の面積は同じである。

このように、実施の形態１に係る充電制御装置１では、初期蓄電量および目標蓄電量を定めて充電電力を制御するので、電力量を一定とすることができる。

＜実施の形態２＞
図４は、本発明に係る実施の形態２の充電制御装置１Ａの構成を示すブロック図である。図４に示す充電制御装置１Ａは、その制御対象である車載充電器３と充電対象である蓄電池ユニット２に接続されている。なお、図４においては、図１に示した充電制御装置１と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

充電制御装置１Ａは、充電開始時の蓄電量を演算する初期蓄電量演算部１３と、充電時の最終蓄電量である目標蓄電量を設定する目標蓄電量設定部１４と、緊急時に車両を所定距離走行可能とする最低限の蓄電量である緊急用蓄電量を設定する緊急用蓄電量設定部１６とを有している。

そして、第１充電電力設定部１７と第２充電電力設定部１８とを有する充電電力設定部１０Ａを有している。

第１充電電力設定部１７は、初期蓄電量設定部１３の出力である充電開始時の蓄電量と、緊急用蓄電量設定部１６の出力である緊急用蓄電量から充電電力を演算し、蓄電量演算部９の出力である蓄電量と合わせて第１充電電力を決定する。

第２充電電力設定部１８は、緊急用蓄電量設定部１６の出力である緊急用蓄電量と、目標蓄電量設定部１４の出力である充電終了時の目標蓄電量から充電電力を演算し、蓄電量演算部９の出力である蓄電量と合わせて第２充電電力を決定する。

また、充電制御装置１Ａ内には、各部位を制御すると共に、充電制御に関する全体的な制御を行う制御部ＳＣを有している。なお、制御部ＳＣはＣＰＵなどの演算処理装置で構成されている。

ここで、初期蓄電量設定部１３の出力である充電開始時の蓄電量をＳ１、緊急用蓄電量設定部１６の出力である緊急用蓄電量をＳ３、目標蓄電量設定部１４の出力である充電終了時の目標蓄電量をＳ２とすると、第１充電電力演算部１７の出力である第１充電電力ＰＣ１および第２充電電力演算部１８の出力である第２充電電力ＰＣ２は、それぞれ以下の数式（４）および（５）で表される。

ＰＣ１＝（Ｓ３−Ｓ１）×Ｋ１・・・（４）
ＰＣ２＝（Ｓ２−Ｓ３）×Ｋ２・・・（５）
ここで、Ｋ１は初期蓄電量から緊急用蓄電量まで充電する際の充電電力を求める際の係数であり、Ｋ２は緊急用蓄電量から目標蓄電量まで充電する際の充電電力を求める際の係数であり、それぞれ固定値として予め設定された値であるが、その設定はユーザーが行うものとしても良い。

また、上記数式（４）で表された充電電力に対し、蓄電池温度測定部８の出力である蓄電池の温度ＴＢで決定される補正係数Ｋｔｅｍｐは、先に説明した数式（２）で表される。

そして、上記数式（４）で表された充電電力ＰＣ１および数式（２）で演算された補正係数Ｋｔｅｍｐを用いて、実際に初期蓄電量から緊急用蓄電量まで蓄電池５に充電される補正済み第１充電電力Ｐ１は以下の数式（６）で表される。

Ｐ１＝Ｋｔｅｍｐ×ＰＣ１・・・（６）
また、上記数式（５）で表された充電電力ＰＣ２および数式（２）で演算された補正係数Ｋｔｅｍｐを用いて、実際に緊急用蓄電量から目標蓄電量まで蓄電池５に充電される補正済み第２充電電力Ｐ２は以下の数式（７）で表される。

Ｐ２＝Ｋｔｅｍｐ×ＰＣ２・・・（７）
上記数式（６）および（７）でそれぞれ演算された充電電力Ｐ１およびＰ２に基づいて、充電器制御部１２が充電器３を制御する。

図５は、図４に示した充電制御装置１Ａにおける充電電力を制御するアルゴリズムを示すフローチャートである。以下、図４を参照しつつ、図５を用いて充電電力の制御について説明する。

図５において、まず、車両が動作がどのような状態（モード）であるか、すなわち走行中であるか停車中であるかを検出する（ステップＳ２１）。なお、ステップＳ２１の検出は制御部ＳＣで行う。

次に、蓄電池５が充放電中であるかどうか、すなわち蓄電池５に電流が入出力されているかどうかを判断する（ステップＳ２２）。この判断は、電流電圧センサ６の出力に基づいて制御部ＳＣで行う。

そして、ステップＳ２２で充放電中であると判断された場合は、蓄電池５に入出力される電流値を電流電圧センサ６の電流センサで検出し、その積分を取ることで蓄電池５に充電、あるいは蓄電池５から放電される電力（蓄電量の増減量）を演算する（ステップＳ２３）。この演算は蓄電量演算部９で行われ、蓄電池５に入出力される電流値に、その時の蓄電池５の端子間電圧を乗じた値から、内部抵抗で熱に変換される電力を差し引いた値を積分する演算である。

一方、ステップＳ２２で充放電中ではないと判断された場合は、蓄電池５の端子間電圧を電流電圧センサ６の電圧センサで検出し、現在の蓄電量を演算する（ステップＳ２４）。

そして、ステップＳ２３で演算された蓄電量の増減量とステップＳ２４で演算された充放電前の蓄電量から、現在の蓄電量を演算する（ステップＳ２７）。この演算は蓄電量演算部９で行われる。

次に、充放電開始時か否かを判断する（ステップＳ２８）。この判断はユーザーが、充電制御装置１Ａの図示されないＧＵＩなどを介して、充電の開始時刻を設定したような場合に、制御部ＳＣが、その開始時刻に達したか否かで判断する。

そして、充放電開始時である場合は、蓄電池５の初期蓄電量を演算する（ステップＳ２９）。このステップＳ２９では、ステップＳ２４と同様に、蓄電池５の端子間電圧を電流電圧センサ６の電圧センサで検出することで、現在の蓄電量を初期蓄電量として演算する。この演算は蓄電量演算部９で行われる。

なお、ステップＳ２８で充放電開始時ではないと判断された場合、すなわち既に充放電中である場合は、ステップＳ２７で演算した現在の蓄電量を出力（ステップＳ３０）する。

そして、ステップＳ２９で演算された充電開始時の初期蓄電量と、ステップＳ２５で設定された緊急時のための緊急用蓄電量に基づいて、数式（４）で表される初期充電量から緊急用蓄電量に達するまでの第１充電電力（ＰＣ１）を演算する（ステップＳ３２）。

また、ステップＳ２５で設定された緊急時のための緊急用蓄電量と、ステップＳ２６で設定された充電終了時の蓄電量である目標蓄電量に基づいて、数式（５）で表される緊急用蓄電量から目標蓄電量に達するまでの第２充電電力（ＰＣ２）を演算する（ステップＳ３３）。

また、ステップＳ３１では、蓄電池温度測定部８が蓄電池５の測定温度の情報を出力し、ステップＳ３４では、当該測定温度の情報に基づいて、充電電力補正部１１において充電電力を補正する補正係数（Ｋｔｅｍｐ）を演算する。

ただし、ステップＳ３４で演算される充電電力の補正係数は、低温側（常温側）では１に近く、高温側では蓄電池５の劣化を抑制するために小さくする。

そして、ステップＳ３５では、ステップＳ３２で演算された第１充電電力およびステップＳ３３で演算された第２充電電力に補正係数（Ｋｔｅｍｐ）を乗じた補正済み充電電力（Ｐ１，Ｐ２）を車載充電器３に対する充電電力として指示する。

図６は、実施の形態２に係る充電制御装置１Ａにより充電電力を制御する場合の時間に対する蓄電量の変化および充電電流の変化を示す図である。

図６においては、初期蓄電量から緊急用蓄電量までの充電電力と、緊急用蓄電量から目標蓄電量までの充電電力の違いを示しており、横軸を時間軸として、上側の図に蓄電量の変化を示し、下側の図に充電電流の変化を示している。

初期蓄電量から緊急用蓄電量までは短時間で充電した方が良いと考えられるので、大きな充電電力（充電電流）で充電を行う。

それに対し、緊急用蓄電量から目標蓄電量までは次の走行までに充電が終了していれば良いので、小さい充電電力（充電電流）で充電を行う。

もし、初期蓄電量が大きな場合は、緊急用蓄電量までの充電電力量が小さいために、充電電力を少し小さくすることが可能である。

また、緊急用蓄電量が大きいか目標蓄電量が小さい場合は緊急用蓄電量と目標蓄電量までの充電電力量が少なくて済むので、充電電力を少し小さくすることが可能である。

このように、実施の形態２に係る充電制御装置１Ａでは、初期蓄電量と緊急用蓄電量との差分、緊急用蓄電量と目標蓄電量との差分に応じて、それぞれの充電電力を制御するので、充電電流が過剰に大きくなるということが防止され、蓄電池の劣化を抑制できると共に、緊急用蓄電量を確保するので、緊急時にも車両を所定距離走行可能として、ユーザーの利便性を損なわない。

＜実施の形態３＞
図７は、本発明に係る実施の形態３の充電制御装置１Ｂの構成を示すブロック図である。図７に示す充電制御装置１Ｂは、その制御対象である車載充電器３と充電対象である蓄電池ユニット２に接続されている。なお、図７においては、図４に示した充電制御装置１Ａと同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

充電制御装置１Ｂは、充電制御装置１Ａの構成に加えて、充電に費やせる時間である次の走行までの時間を設定する充電時間設定部１９を有している。なお、充電時間設定部１９は、充電制御装置１Ｂの図示されないＧＵＩなどを介して、ユーザーが次の走行予定時刻などを入力することで機能し、当該走行予定時刻に基づいて充電時間を設定する。

また、第１充電電力設定部１７と第２充電電力設定部１８Ａとを有する充電電力設定部１０Ｂを有している。

第１充電電力設定部１７は、初期蓄電量設定部１３の出力である充電開始時の蓄電量と、緊急用蓄電量設定部１６の出力である緊急用蓄電量から充電電力を演算し、蓄電量演算部９の出力である蓄電量と合わせて第１充電電力を決定する。

第２充電電力設定部１８Ａは、充電時間設定部１９の出力である充電時間と、緊急用蓄電量設定部１６の出力である緊急用蓄電量と、目標蓄電量設定部１４の出力である充電終了時の目標蓄電量から充電電力を演算し、蓄電量演算部９の出力である蓄電量と合わせて第２充電電力を決定する。

また、充電制御装置１Ｂ内には、各部位を制御すると共に、充電制御に関する全体的な制御を行う制御部ＳＣを有している。なお、制御部ＳＣはＣＰＵなどの演算処理装置で構成されている。

ここで、初期蓄電量設定部１３の出力である充電開始時の蓄電量をＳ１、緊急用蓄電量設定部１６の出力である緊急用蓄電量をＳ３、目標蓄電量設定部１４の出力である充電終了時の目標蓄電量をＳ２、充電時間設定部１９の出力である充電時間をＴＣとすると、第１充電電力演算部１７の出力である第１充電電力ＰＣ１、第２充電電力演算部１８Ａの出力である第２充電電力ＰＣ２は、それぞれ以下の数式（８）および（９）で表される。

ＰＣ１＝（Ｓ３−Ｓ１）×Ｋ１・・・（８）
ＰＣ２＝（Ｓ２−Ｓ３）／（ＴＣ−ＴＣ１）×Ｋ２・・・（９）
ここで、ＴＣ１は初期蓄電量から緊急用蓄電量までの電力量の充電に要する時間、Ｋ１は初期蓄電量から緊急用蓄電量まで充電する場合の充電電力を求めるための係数であり、Ｋ２は緊急用蓄電量から目標蓄電量まで充電する場合の充電電力を求めるための係数であり、それぞれ固定値として予め設定された値であるが、その設定はユーザーが行うものとしても良い。

また、上記数式（８）および（９）で表された充電電力に対し、蓄電池温度測定部８の出力である蓄電池の温度ＴＢで決定される補正係数Ｋｔｅｍｐは、先に説明した数式（２）で表される。

そして、上記数式（８）で表された充電電力ＰＣ１および数式（２）で演算された補正係数Ｋｔｅｍｐを用いて、実際に初期蓄電量から緊急用蓄電量まで蓄電池５に充電される補正済み第１充電電力Ｐ１は以下の数式（１０）で表される。

Ｐ１＝Ｋｔｅｍｐ×ＰＣ１・・・（１０）
また、上記数式（９）で表された充電電力ＰＣ２および数式（２）で演算された補正係数Ｋｔｅｍｐを用いて、実際に緊急用蓄電量から目標蓄電量まで蓄電池５に充電される補正済み第２充電電力Ｐ２は以下の数式（１１）で表される。

Ｐ２＝Ｋｔｅｍｐ×ＰＣ２・・・（１１）
上記数式（１０）および（１１）でそれぞれ演算された充電電力Ｐ１およびＰ２に基づいて、充電器制御部１２が充電器３を制御する。

図８は、図７に示した充電制御装置１Ｂにおける充電電力を制御するアルゴリズムを示すフローチャートである。以下、図７を参照しつつ、図８を用いて充電電力の制御について説明する。

図８において、まず、車両が動作がどのような状態（モード）であるか、すなわち走行中であるか停車中であるかを検出する（ステップＳ４１）。なお、ステップＳ４１の検出は制御部ＳＣで行う。

次に、蓄電池５が充放電中であるかどうか、すなわち蓄電池５に電流が入出力されているかどうかを判断する（ステップＳ４２）。この判断は、電流電圧センサ６の出力に基づいて制御部ＳＣで行う。

そして、ステップＳ４２で充放電中であると判断された場合は、蓄電池５に入出力される電流値を電流電圧センサ６の電流センサで検出し、その積分を取ることで蓄電池５に充電、あるいは蓄電池５から放電される電力（蓄電量の増減量）を演算する（ステップＳ４３）。この演算は蓄電量演算部９で行われ、蓄電池５に入出力される電流値に、その時の蓄電池５の端子間電圧を乗じた値から、内部抵抗で熱に変換される電力を差し引いた値を積分する演算である。

一方、ステップＳ４２で充放電中ではないと判断された場合は、蓄電池５の端子間電圧を電流電圧センサ６の電圧センサで検出し、現在の蓄電量を演算する（ステップＳ４４）。

そして、ステップＳ４３で演算された蓄電量の増減量とステップＳ４４で演算された充放電前の蓄電量から、現在の蓄電量を演算する（ステップＳ４８）。この演算は蓄電量演算部９で行われる。

次に、充放電開始時か否かを判断する（ステップＳ４９）。この判断はユーザーが、充電制御装置１Ｂの図示されないＧＵＩなどを介して、充電の開始時刻を設定したような場合に、制御部ＳＣが、その開始時刻に達したか否かで判断する。

そして、充放電開始時である場合は、蓄電池５の初期蓄電量を演算する（ステップＳ５０）。このステップＳ５０では、ステップＳ４４と同様に、蓄電池５の端子間電圧を電流電圧センサ６の電圧センサで検出することで、現在の蓄電量を初期蓄電量として演算する。この演算は蓄電量演算部９で行われる。

なお、ステップＳ４９で充放電開始時ではないと判断された場合、すなわち既に充放電中である場合は、ステップＳ４８で演算した現在の蓄電量を出力（ステップＳ５１）する。

そして、ステップＳ５０で演算された充電開始時の初期蓄電量と、ステップＳ４５で設定された緊急時のための緊急用蓄電量に基づいて、数式（８）で表される初期充電量から緊急用蓄電量に達するまでの第１充電電力（ＰＣ１）を演算する（ステップＳ５３）。

また、ステップＳ４５で設定された緊急時のための緊急用蓄電量と、ステップＳ４６で設定された充電終了時の蓄電量である目標蓄電量との差分を、ステップＳ４７で設定された充電時間から、充電時間から緊急用蓄電量までの充電に要した時間を減じた充電残時間（ＴＣ−ＴＣ１）で除算することで、数式（９）で表される緊急用蓄電量から目標蓄電量に達するまでの第２充電電力（ＰＣ２）を演算する（ステップＳ５４）。

また、ステップＳ５２では、蓄電池温度測定部８が蓄電池５の測定温度の情報を出力し、ステップＳ５５では、当該測定温度の情報に基づいて、充電電力補正部１１において充電電力を補正する補正係数（Ｋｔｅｍｐ）を演算する。

ただし、ステップＳ５５で演算される充電電力の補正係数は、低温側（常温側）では１に近く、高温側では蓄電池５の劣化を抑制するために小さくする。

そして、ステップＳ５６では、ステップＳ５３で演算された第１充電電力およびステップＳ５４で演算された第２充電電力に補正係数（Ｋｔｅｍｐ）を乗じた補正済み充電電力（Ｐ１、Ｐ２）を車載充電器３に対する充電電力として指示する。

図９は、実施の形態３に係る充電制御装置１Ｂにより充電電力を制御する場合の時間に対する蓄電量の変化および充電電流の変化を示す図である。

図９においては、初期蓄電量から緊急用蓄電量までの充電電力と、充電時間が変化した場合の緊急用蓄電量から目標蓄電量までの充電電力の違いを示しており、横軸を時間軸として、上側の図に蓄電量の変化を示し、下側の図に充電電流の変化を示している。

初期蓄電量から緊急用蓄電量までは短時間で充電した方が良いと考えられるので、所定の大きな充電電力（充電電流）で充電を行う。

それに対し、緊急用蓄電量から目標蓄電量までは次の走行までに充電が終了していれば良いので、緊急用蓄電量から目標蓄電量までの電力量を、充電時間から緊急用蓄電量の充電に要した時間を減じた時間で除算することによって得られる充電電力で充電を行う。

なお、図９では、緊急用蓄電量から目標蓄電量までの充電において、充電時間設定部１９から与えられる充電時間が変わった場合の特性を表しており、充電時間が短縮されることで、蓄電量の増加の傾きが急になることが示されている。

蓄電池の劣化は蓄電量が大きい場合に大きな充電電力で充電した場合に進行するので、蓄電量の小さい初期蓄電量から緊急用蓄電量までは大きな電力で短時間で充電し、その後の緊急用蓄電量から目標蓄電量までは可能な限り小さい電力で充電することで、蓄電池の劣化を抑制できる。

このように、実施の形態３に係る充電制御装置１Ｂでは、初期蓄電量と緊急用蓄電量との差分、緊急用蓄電量と目標蓄電量との差分に応じて、それぞれの充電電力を制御するので、充電電流が過剰に大きくなるということが防止され、蓄電池の劣化を抑制できると共に、緊急用蓄電量を確保するので、緊急時にも車両を所定距離走行可能として、ユーザーの利便性を損なわない。

また、充電時間設定部１９から与えられる充電時間は、ユーザーが任意に設定可能であるので、次の走行予定時刻が早まったような場合には、ＧＵＩなどを介して、ユーザーが変更時刻を入力することで、充電制御装置１Ｂが充電電力を変更し、次の走行予定時刻に間に合わせるので、利便性がさらに向上する。

＜実施の形態４＞
図１０は、本発明に係る実施の形態４の充電制御装置１Ｃの構成を示すブロック図である。図１０に示す充電制御装置１Ｃは、その制御対象である車載充電器３と充電対象である蓄電池ユニット２に接続されている。なお、図１０においては、図４に示した充電制御装置１Ａと同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

充電制御装置１Ｃは、充電制御装置１Ａの構成に加えて、初期蓄電量から緊急用蓄電量までの充電に費やせる時間である第１充電時間を設定する第１充電時間設定部２０と、緊急用蓄電量から目標蓄電量までの充電に費やせる時間である第２充電時間を設定する第２充電時間設定部２１とを有している。なお、第１充電時間設定部２０および第２充電時間設定部２１は、充電制御装置１Ｃの図示されないＧＵＩなどを介して、ユーザーが次の走行予定時刻などを入力することで機能し、当該走行予定時刻に基づいて第１、第２充電時間を設定する。

なお、第１充電時間は、可能な限り短時間で充電したいという観点から、車載充電器３の能力や、電力系統から取り出すことができる電力などに基づいて演算により一義的に決定され、第２充電時間は、次の走行予定までの時間から第１充電時間を減じた時間として決定することができる。従って、ユーザーは次の走行予定の時刻を入力するだけ済む。

また、第１充電電力設定部１７Ａと第２充電電力設定部１８Ａとを有する充電電力設定部１０Ｃを有している。

第１充電電力設定部１７Ａは、第１充電時間設定部２０の出力である初期蓄電量から緊急用蓄電量までの第１充電時間と、初期蓄電量設定部１３の出力である充電開始時の蓄電量と、緊急用蓄電量設定部１６の出力である緊急用蓄電量から充電電力を演算し、蓄電量演算部９の出力である蓄電量と合わせて第１充電電力を決定する。第１充電電力を決定する。

第２充電電力設定部１８Ａは、第２充電時間設定部２１の出力である緊急用蓄電量から目標蓄電量までの第２充電時間と、緊急用蓄電量設定部１６の出力である緊急用蓄電量と、目標蓄電量設定部１４の出力である充電終了時の目標蓄電量から充電電力を演算し、蓄電量演算部９の出力である蓄電量と合わせて第２充電電力を決定する。

また、充電制御装置１Ｃ内には、各部位を制御すると共に、充電制御に関する全体的な制御を行う制御部ＳＣを有している。なお、制御部ＳＣはＣＰＵなどの演算処理装置で構成されている。

ここで、初期蓄電量設定部１３の出力である充電開始時の蓄電量をＳ１、緊急用蓄電量設定部１６の出力である緊急用蓄電量をＳ３、目標蓄電量設定部１４の出力である充電終了時の目標蓄電量をＳ２、第１充電時間設定部２０の出力である初期蓄電量から緊急用蓄電量までの充電時間をＴＣ１、第２充電時間設定部２１の出力である緊急用蓄電量から目標蓄電量までの充電時間をＴＣ２とすると、第１充電電力演算部１７Ａの出力である第１充電電力ＰＣ１、第２充電電力演算部１８Ａの出力である第２充電電力ＰＣ２は、それぞれ以下の数式（１２）および（１３）で表される。

ＰＣ１＝（Ｓ３−Ｓ１）／ＴＣ１×Ｋ１・・・（１２）
ＰＣ２＝（Ｓ２−Ｓ３）／ＴＣ２×Ｋ２・・・（１３）
ここで、Ｋ１は期蓄電量から緊急用蓄電量まで充電する場合の充電電力を求めるための係数であり、Ｋ２は緊急用蓄電量から目標蓄電量まで充電する場合の充電電力を求めるための係数であり、それぞれ固定値として予め設定された値であるが、その設定はユーザーが行うものとしても良い。

また、上記数式（１２）および（１３）で表された充電電力に対し、蓄電池温度測定部８の出力である蓄電池の温度ＴＢで決定される補正係数Ｋｔｅｍｐは、先に説明した数式（２）で表される。

そして、上記数式（１２）で表された充電電力ＰＣ１および数式（２）で演算された補正係数Ｋｔｅｍｐを用いて、実際に初期蓄電量から緊急用蓄電量まで蓄電池５に充電される充電電力Ｐ１は以下の数式（１４）で表される。

Ｐ１＝Ｋｔｅｍｐ×ＰＣ１・・・（１４）
また、上記数式（１３）で表された充電電力ＰＣ２および数式（２）で演算された補正係数Ｋｔｅｍｐを用いて、実際に緊急用蓄電量から目標蓄電量まで蓄電池５に充電される充電電力Ｐ２は以下の数式（１５）で表される。

Ｐ２＝Ｋｔｅｍｐ×ＰＣ２・・・（１５）
上記数式（１４）および（１５）でそれぞれ演算された充電電力Ｐ１およびＰ２に基づいて、充電器制御部１２が充電器３を制御する。

図１１は、図１０に示した充電制御装置１Ｃにおける充電電力を制御するアルゴリズムを示すフローチャートである。以下、図１０を参照しつつ、図１１を用いて充電電力の制御について説明する。

図１１において、まず、車両が動作がどのような状態（モード）であるか、すなわち走行中であるか停車中であるかを検出する（ステップＳ６１）。なお、ステップＳ６１の検出は制御部ＳＣで行う。

次に、蓄電池５が充放電中であるかどうか、すなわち蓄電池５に電流が入出力されているかどうかを判断する（ステップＳ６２）。この判断は、電流電圧センサ６の出力に基づいて制御部ＳＣで行う。

そして、ステップＳ６２で充放電中であると判断された場合は、蓄電池５に入出力される電流値を電流電圧センサ６の電流センサで検出し、その積分を取ることで蓄電池５に充電、あるいは蓄電池５から放電される電力（蓄電量の増減量）を演算する（ステップＳ６３）。この演算は蓄電量演算部９で行われ、蓄電池５に入出力される電流値に、その時の蓄電池５の端子間電圧を乗じた値から、内部抵抗で熱に変換される電力を差し引いた値を積分する演算である。

一方、ステップＳ６２で充放電中ではないと判断された場合は、蓄電池５の端子間電圧を電流電圧センサ６の電圧センサで検出し、現在の蓄電量を演算する（ステップＳ６４）。

そして、ステップＳ６３で演算された蓄電量の増減量とステップＳ６４で演算された充放電前の蓄電量から、現在の蓄電量を演算する（ステップＳ６７）。この演算は蓄電量演算部９で行われる。

次に、充放電開始時か否かを判断する（ステップＳ６８）。この判断はユーザーが、充電制御装置１Ｃの図示されないＧＵＩなどを介して、充電の開始時刻を設定したような場合に、制御部ＳＣが、その開始時刻に達したか否かで判断する。

そして、充放電開始時である場合は、蓄電池５の初期蓄電量を演算する（ステップＳ６９）。このステップＳ６９では、ステップＳ６４と同様に、蓄電池５の端子間電圧を電流電圧センサ６の電圧センサで検出することで、現在の蓄電量を初期蓄電量として演算する。この演算は蓄電量演算部９で行われる。

なお、ステップＳ６８で充放電開始時ではないと判断された場合、すなわち既に充放電中である場合は、ステップＳ６７で演算した現在の蓄電量を出力（ステップＳ７０）する。

そして、ステップＳ６９で演算された充電開始時の初期蓄電量と、ステップＳ６５で設定された緊急時のための緊急用蓄電量と、ステップＳ７２で設定された初期蓄電量から緊急用蓄電量までの第１充電時間に基づいて、数式（１１）で表される初期充電量から緊急用蓄電量に達するまでの第１充電電力（ＰＣ１）を演算する（ステップＳ７１）。

また、ステップＳ６５で設定された緊急時のための緊急用蓄電量と、ステップＳ６６で設定された充電終了時の蓄電量である目標蓄電量と、ステップＳ７３で設定された緊急用蓄電量から目標用蓄電量までの第２充電時間かに基づいて、数式（１２）で表される緊急用蓄電量から目標蓄電量までの第２充電電力（ＰＣ２）を演算する（ステップＳ７４）。

また、ステップＳ７２では、蓄電池温度測定部８が蓄電池５の測定温度の情報を出力し、ステップＳ７５では、当該測定温度の情報に基づいて、充電電力補正部１１において充電電力を補正する補正係数（Ｋｔｅｍｐ）を演算する。

ただし、ステップＳ７５で演算される充電電力の補正係数は、低温側（常温側）では１に近く、高温側では蓄電池５の劣化を抑制するために小さくする。

そして、ステップＳ７６では、ステップＳ７１で演算された第１充電電力およびステップＳ７４で演算された第２充電電力に補正係数（Ｋｔｅｍｐ）を乗じた充電電力（Ｐ１、Ｐ２）を車載充電器３に対する充電電力として指示する。

図１２は、実施の形態４に係る充電制御装置１Ｃにより充電電力を制御する場合の時間に対する蓄電量の変化および充電電流の変化を示す図である。

図１２においては、初期蓄電量から緊急用蓄電量までの充電時間と、緊急用蓄電量から目標蓄電量までの充電時間が変化した場合の、初期蓄電量から緊急用蓄電量までの充電電力の違いおよび緊急用蓄電量から目標蓄電量までの充電電力の違いを示しており、横軸を時間軸として、上側の図に蓄電量の変化を示し、下側の図に充電電流の変化を示している。

初期蓄電量から緊急用蓄電量までは、充電開始後、一定の充電電力（充電電流）で充電することで、初期蓄電量が大きい場合は小さい充電電力で充電できる。そのため、緊急用蓄電量を確保する場合も蓄電池の劣化を抑制することが可能となる。

それに対し、緊急用蓄電量から目標蓄電量までは次の走行までに充電が終了していれば良いので、できるだけ長時間で充電した方が蓄電池の劣化を抑制することが可能となる。

なお、図１２では、初期蓄電量から緊急用蓄電量までの充電において、第１充電時間設定部２０から与えられる充電時間が変わった場合の特性を表しており、第１充電時間が短縮されることで、蓄電量の増加の傾きが急になることが示されている。また、緊急用蓄電量から目標蓄電量までの充電においても、第２充電時間設定部２１から与えられる第２充電時間が変わった場合の特性を表しており、充電時間が短縮されることで、蓄電量の増加の傾きが急になることが示されている。

蓄電池の劣化は蓄電量が大きい時に大きな充電電力で充電した場合に進行するので、蓄電量の小さい初期蓄電量から緊急用蓄電量までの状態は大きな電力で短時間で充電し、その後の緊急用蓄電量から目標蓄電量までは可能な限り小さい電力で充電することで、利便性を損なわず蓄電池の劣化を抑制できる。

このように、実施の形態４に係る充電制御装置１Ｃでは、初期蓄電量と緊急用蓄電量との差分、緊急用蓄電量と目標蓄電量との差分に応じて、それぞれの充電電力を制御するので、充電電流が過剰に大きくなるということが防止され、蓄電池の劣化を抑制できると共に、緊急用蓄電量を確保するので、緊急時にも車両を所定距離走行可能として、ユーザーの利便性を損なわない。

また、第１充電時間設定部２０および第２充電時間設定部２１からそれぞれ与えられる第１および第２２充電時間は、ユーザーが任意に設定可能であるので、次の走行予定時刻が早まったような場合には、ＧＵＩなどを介して、ユーザーが変更時刻を入力することで、充電制御装置１Ｃが充電電力を変更し、次の走行予定時刻に間に合わせるので、利便性がさらに向上する。

＜変形例１＞
図１３は、実施の形態４の充電制御装置１Ｃによる充電電力の制御の変形例１による時間に対する蓄電量の変化および充電電流の変化を示す図である。

図１３においては、初期蓄電量から緊急用蓄電量までの充電時間と、緊急用蓄電量から目標蓄電量までの充電時間が変化した場合の、初期蓄電量から緊急用蓄電量までの充電電力の違い、および緊急用蓄電量から目標蓄電量までの充電電力の違いを示すと共に、第１、第２充電時間のそれぞれで多段階に充電電力を設定する動作を示しており、横軸を時間軸として、上側の図に蓄電量の変化を示し、下側の図に充電電流の変化を示している。

すなわち、初期蓄電量から緊急用蓄電量までの充電を行う第１充電時間内、さらに緊急用蓄電量から目標蓄電量までの充電を行う第２充電時間内のそれぞれで、蓄電量が小さい場合は充電電力の増加直線の傾きが大きく多段階で変わるように制御し、蓄電量が大きい場合は充電電力の増加直線の傾きが小さく多段階で変わるように制御することで蓄電池の劣化をより抑制することが可能となる。

また、図１４には、上述した充電電力の制御の変形例１によるアルゴリズムを示すフローチャートである。なお、図１４においては、図１１に示したフローチャートと同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１４に示すように、ステップＳ６８で充放電開始時か否かを判断し、充放電開始時である場合は、ステップＳ６９で蓄電池５の初期蓄電量を演算すると共に、ステップＳ７７で充電開始後からの経過時間を計測する。この時間計測は、制御部ＳＣに内蔵もしくは制御部ＳＣに接続されたクロック等を使用して行うことができる。

そして、時間計測結果は、ステップＳ７１での第１充電電力の演算およびステップＳ７４での第２充電電力の演算の際に利用され、例えば、予め定めた所定の時間間隔で充電電力を変化させるなどして多段階制御を実現している。この場合の時間間隔は、一定間隔に限定されず、所定の関数で規定され間隔が変化するものであっても良い。

また、蓄電量と充電電力と関係を定めたテーブル等を予め準備しておき、その時々の蓄電量に応じて第１および第２充電電力を変更することで多段階制御を実現しても良い。

また、充電電力の多段階制御を実現する方法の他の例として、図１５に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図１５においては、図１１に示したフローチャートと同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１５に示すように、ステップＳ６８で充放電開始時か否かを判断し、充放電開始時である場合は、ステップＳ６９で蓄電池５の初期蓄電量を演算し、その結果を用いてステップＳ７１での第１充電電力の演算およびステップＳ７４での第２充電電力の演算を行うが、その際に、ステップＳ７０で出力する現在の蓄電量または、ステップＳ６９で演算した初期蓄電量を、ステップＳ７８で現状の蓄電量として出力し、第１充電電力設定部１７Ａおよび第２充電電力設定部１８Ａに与える。

第１充電電力設定部１７Ａおよび第２充電電力設定部１８Ａでは、予め定めた閾値に基づいて現状の蓄電量を判断し、現状の蓄電量が所定の閾値に満たない場合は充電電力の増加直線の傾きを大きめに設定し、所定の閾値に達した後は充電電力の増加直線の傾きを小さくするなどして多段階制御を実現している。なお、上記閾値を複数設けることで、多段制御の段数を増やすことができる。

なお、上記においては、実施の形態４の充電制御装置１Ｃによる充電電力の制御の変形例として説明したが、実施の形態２の充電制御装置１Ａおよび実施の形態２の充電制御装置１Ｂによる充電電力の制御の変形例として充電電力の多段階制御を行っても良い。

＜変形例２＞
図１６は、実施の形態４の充電制御装置１Ｃによる充電電力の制御の変形例２による時間に対する蓄電量の変化および充電電流の変化を示す図である。

図１６においては、初期蓄電量から緊急用蓄電量までの充電時間と、緊急用蓄電量から目標蓄電量までの充電時間が変化した場合の、初期蓄電量から緊急用蓄電量までの充電電力の違い、および緊急用蓄電量から目標蓄電量までの充電電力の違いを示すと共に、第１、第２充電時間のそれぞれで非線形に充電電力を変化させる動作を示しており、横軸を時間軸として、上側の図に蓄電量の変化を示し、下側の図に充電電流の変化を示している。

すなわち、初期蓄電量から緊急用蓄電量までの充電を行う第１充電時間内、さらに緊急用蓄電量から目標蓄電量までの充電を行う第２充電時間内のそれぞれで、蓄電量が小さい場合は充電電力の増加曲線が急峻な立ち上がりを示すように充電電力が非線形に変化するように制御し、蓄電量が大きい場合は充電電力の増加曲線が緩やかな立ち上がりを示すように充電電力が非線形に変化するように制御することで蓄電池の劣化をより抑制することが可能となる。

なお、上記のような制御も図１４に示したフローチャートで実現でき、ステップＳ７７で計測した充電開始後からの時間計測結果をステップＳ７１での第１充電電力の演算およびステップＳ７４での第２充電電力の演算の際に利用し、例えば、対数関数で充電電力を変化させるなどして充電電力が非線形に変化するように制御している。

また、上記充電電力の決定に用いる関数は１つに限定されず、所定の時間間隔で関数を変更するようにしても良い。

また、図１５に示したフローチャートによっても実現でき、ステップＳ７８で出力する現状の蓄電量を、第１充電電力設定部１７Ａおよび第２充電電力設定部１８Ａに与え、第１充電電力設定部１７Ａおよび第２充電電力設定部１８Ａでは、予め定めた閾値に基づいて現状の蓄電量を判断し、現状の蓄電量が所定の閾値を満たしている場合と満たしていない場合で、充電電力を決定する関数を切り替える。例えば、対数関数の係数を変化させるなどして充電電力が非線形に変化する充電制御を実現している。なお、上記閾値を複数設け、閾値ごとに関数を変えるなどしても良い。

なお、上記においては、実施の形態４の充電制御装置１Ｃによる充電電力の制御の変形例として説明したが、実施の形態２の充電制御装置１Ａおよび実施の形態２の充電制御装置１Ｂによる充電電力の制御の変形例として充電電力を非線形に制御しても良い。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 充電制御装置、２ 蓄電池ユニット、５蓄電池、８ 蓄電池温度測定部、９ 蓄電量演算部、１０ 充電電力設定部、１１ 充電電力補正部、１３ 初期蓄電量演算部、１４ 目標蓄電量設定部、１５ 充電時間設定部、１６ 緊急用蓄電量設定部、１７ 第１充電電力演算部、１８ 第２充電電力演算部、１９ 充電時間設定部、２０ 第１充電時間設定部、２１ 第２充電時間設定部。

本発明に係る充電制御装置は、蓄電池に充電された電力を駆動源として走行する電動車両に対し、車両外部に設置された電源から前記蓄電池への充電を制御する充電制御装置であって、前記蓄電池の充電開始時における初期蓄電量を演算する初期蓄電量演算部と、前記蓄電池の目標とする目標蓄電量を設定する目標蓄電量設定部と、前記蓄電池を前記目標蓄電量まで充電するのに使用できる充電時間を設定する充電時間設定部と、前記蓄電池の温度を測定する蓄電池温度測定部と、前記充電時間設定部の出力である前記充電時間と、前記初期蓄電量演算部の出力である前記初期蓄電量と、前記目標蓄電量設定部の出力である前記目標蓄電量とに基づいて、前記蓄電池に対する充電電力を設定する充電電力設定部と、前記蓄電池温度測定部の出力である蓄電池温度に基づいて、前記充電電力設定部が設定した前記充電電力に補正係数を乗じることで前記充電電力を補正する充電電力補正部とを備え、前記充電電力補正部の出力である補正済みの充電電力に基づいて前記蓄電池への充電を制御する。

本発明に係る充電制御装置は、蓄電池に充電された電力を駆動源として走行する電動車両に対し、車両外部に設置された電源から前記蓄電池への充電を制御する充電制御装置であって、前記蓄電池の充電開始時における初期蓄電量を演算する初期蓄電量演算部と、前記蓄電池の目標とする目標蓄電量を設定する目標蓄電量設定部と、前記蓄電池の温度を測定する蓄電池温度測定部と、前記電動車両を予め定めた距離走行可能とする最低限の蓄電量である緊急用蓄電量を設定する緊急用蓄電量設定部と、前記初期蓄電量演算部の出力である前記初期蓄電量と、前記目標蓄電量設定部の出力である前記目標蓄電量と、前記緊急用蓄電量設定部の出力である前記緊急用蓄電量に基づいて、前記蓄電池に対する充電電力を設定する充電電力設定部と、前記蓄電池温度測定部の出力である蓄電池温度に基づいて、前記充電電力設定部が設定した前記充電電力に補正係数を乗じることで前記充電電力を補正する充電電力補正部とを備え、前記充電電力設定部は、前記初期蓄電量から前記緊急用蓄電量まで充電を行う場合の第１充電電力を設定する第１充電電力設定部と、前記緊急用蓄電量から前記目標蓄電量まで充電を行う場合の第２充電電力を設定する第２充電電力設定部とを有し、前記初期蓄電量から前記緊急用蓄電量までは、前記第１充電電力設定部の出力である前記第１充電電力を前記充電電力補正部で補正した補正済み第１充電電力に基づいて前記蓄電池への充電を制御し、前記緊急用蓄電量から前記目標蓄電量までは、前記第２充電電力設定部の出力である前記第２充電電力を前記充電電力補正部で補正した補正済み第２充電電力に基づいて前記蓄電池への充電を制御し、前記蓄電池を前記初期蓄電量から前記目標蓄電量まで充電するのに使用できる充電時間を設定する充電時間設定部をさらに備え、前記第２充電電力設定部は、前記充電時間設定部の出力である前記充電時間から前記緊急用蓄電量に達するまでに要した時間を減じた充電残時間を用いて、前記第２充電電力を設定する。

Claims (11)

1. 蓄電池に充電された電力を駆動源として走行する電動車両に対し、車両外部に設置された電源から前記蓄電池への充電を制御する充電制御装置であって、
   前記蓄電池の充電開始時における初期蓄電量を演算する初期蓄電量演算部と、
   前記蓄電池の目標とする目標蓄電量を設定する目標蓄電量設定部と、
   前記蓄電池を前記目標蓄電量まで充電するのに使用できる充電時間を設定する充電時間設定部と、
   前記蓄電池の温度を測定する蓄電池温度測定部と、
   前記充電時間設定部の出力である前記充電時間と、前記初期蓄電量演算部の出力である前記初期蓄電量と、前記目標蓄電量設定部の出力である前記目標蓄電量とに基づいて、前記蓄電池に対する充電電力を設定する充電電力設定部と、
   前記蓄電池温度測定部の出力である蓄電池温度に基づいて、前記充電電力設定部が設定した前記充電電力を補正する充電電力補正部と、を備え、
   前記充電電力補正部の出力である補正済みの充電電力に基づいて前記蓄電池への充電を制御することを特徴とする、充電制御装置。
2. 蓄電池に充電された電力を駆動源として走行する電動車両に対し、車両外部に設置された電源から前記蓄電池への充電を制御する充電制御装置であって、
   前記蓄電池の充電開始時における初期蓄電量を演算する初期蓄電量演算部と、
   前記蓄電池の目標とする目標蓄電量を設定する目標蓄電量設定部と、
   前記蓄電池の温度を測定する蓄電池温度測定部と、
   前記電動車両を予め定めた距離走行可能とする最低限の蓄電量である緊急用蓄電量を設定する緊急用蓄電量設定部と、
   前記初期蓄電量演算部の出力である前記初期蓄電量と、前記目標蓄電量設定部の出力である前記目標蓄電量と、前記緊急用蓄電量設定部の出力である前記緊急用蓄電量に基づいて、前記蓄電池に対する充電電力を設定する充電電力設定部と、
   前記蓄電池温度測定部の出力である蓄電池温度に基づいて、前記充電電力設定部が設定した前記充電電力を補正する充電電力補正部と、を備え、
   前記充電電力設定部は、
   前記初期蓄電量から前記緊急用蓄電量まで充電を行う場合の第１充電電力を設定する第１充電電力設定部と、
   前記緊急用蓄電量から前記目標蓄電量まで充電を行う場合の第２充電電力を設定する第２充電電力設定部とを有し、
   前記初期蓄電量から前記緊急用蓄電量までは、前記第１充電電力設定部の出力である前記第１充電電力を前記充電電力補正部で補正した補正済み第１充電電力に基づいて前記蓄電池への充電を制御し、
   前記緊急用蓄電量から前記目標蓄電量までは、前記第２充電電力設定部の出力である前記第２充電電力を前記充電電力補正部で補正した補正済み第２充電電力に基づいて前記蓄電池への充電を制御することを特徴とする、充電制御装置。
3. 前記蓄電池を前記初期蓄電量から前記目標蓄電量まで充電するのに使用できる充電時間を設定する充電時間設定部をさらに備え、
   前記第２充電電力設定部は、
   前記充電時間設定部の出力である前記充電時間から前記緊急用蓄電量に達するまでに要した時間を減じた充電残時間を用いて、前記第２充電電力を設定する、請求項２記載の充電制御装置。
4. 前記蓄電池を前記初期蓄電量から前記緊急用蓄電量まで充電するのに使用できる第１充電時間を設定する第１充電時間設定部と、
   前記緊急用蓄電量から前記目標蓄電量まで充電するのに使用できる第２充電時間を設定する第２充電時間設定部と、をさらに備え、
   前記第１充電電力設定部は、
   前記初期蓄電量と、前記緊急用蓄電量と、前記第１充電時間に基づいて、前記初期蓄電量から前記緊急用蓄電量までの充電を行う前記第１充電電力を設定し、
   前記第２充電電力設定部は、
   前記緊急用蓄電量と、前記目標蓄電量と、前記第２充電時間に基づいて、前記緊急用蓄電量から前記目標蓄電までの充電を行う前記第２充電電力を設定する、請求項２記載の充電制御装置。
5. 前記第１および第２充電電力設定部のそれぞれは、
   前記第１および第２充電時間の範囲で、多段階となるように前記第１および第２充電電力を設定する、請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の充電制御装置。
6. 前記第１および第２充電電力設定部のそれぞれは、
   前記第１および第２充電時間の範囲で、所定の時間間隔で前記第１および第２充電電力を変更することで、前記第１および第２充電電力を多段階に設定する、請求項５記載の充電制御装置。
7. 前記第１および第２充電電力設定部のそれぞれは、
   前記第１および第２充電時間の範囲で、蓄電量に応じて前記第１および第２充電電力を変更することで、前記第１および第２充電電力を多段階に設定する、請求項５記載の充電制御装置。
8. 前記第１および第２充電電力設定部のそれぞれは、
   前記第１および第２充電時間の範囲で、非線形に変化するように前記第１および第２充電電力を設定する、請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の充電制御装置。
9. 前記第１および第２充電電力設定部のそれぞれは、
   前記第１および第２充電時間の範囲で、所定の時間間隔で、充電電力を決定する関数を変更することで前記第１および第２充電電力を設定する、請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の充電制御装置。
10. 前記第１および第２充電電力設定部のそれぞれは、
    前記第１および第２充電時間の範囲で、前記蓄電量演算部の出力である前記蓄電量が閾値に満たない場合に、非線形関数で前記第１および第２充電電力を設定する、請求項８記載の充電制御装置。
11. 前記充電電力補正部は、
    前記蓄電池温度が常温に近い場合には１に近く、温度が上がるにつれて小さくなる補正係数を前記充電電力に乗じることで前記充電電力を補正する、請求項１または請求項２記載の充電制御装置。

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