JP2015047027A - 電動車両の充電システム - Google Patents

Abstract

【課題】充電に適さない温度状態では充電を禁止し、充電に適した温度に温めてから、バッテリへの充電を実施する電動車両の充電システムを提供する。
【解決手段】充電システムにおいて、充電器２１とＤＣＤＣコンバータ２２とで構成される電力供給装置から駆動用バッテリ１１又はヒータユニット１４へ電力を供給する構成とし、駆動用バッテリ１１の温度Ｔが第１所定温度より低いとき、駆動用バッテリ１１と電力供給装置との間に設けたコンタクタ１２をオフとすると共にヒータユニット１４に通電し、駆動用バッテリ１１の温度Ｔが第１所定温度以上のとき、コンタクタ１２をオンとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動車両の充電システムに関する。

電気自動車やプラグインハイブリッド車等の電動車両では、車両外部から供給された交流（ＡＣ）電力を、車両内部に設けた充電器を用いて直流（ＤＣ）電力に変換して、車両内部の高電圧駆動用リチウムイオンバッテリに充電する構成となっている（充電システム）。

特開２０１１−２３８４２８号公報 特開２０１２−０４４８１３号公報 特開２０１０−２０５４７８号公報 特開２０１２−０８５４８１号公報

高電圧駆動用リチウムイオンバッテリ（以降、駆動用バッテリ）は、極低温状態（例えば、−３０℃未満の温度状態）のときに、電流を流すことは好ましくない。これは、駆動用バッテリとして用いるリチウムイオン電池では、極低温で充電を行うと、正極から出たリチウムイオンが負極に吸収されにくくなり、リチウム金属が析出し易くなって、短絡等の問題を起こすおそれがあるからである。

そのため、駆動用バッテリを構成する複数の電池セルの最低セル温度が−３０℃未満の場合には、駆動用バッテリに充電できないように、充電システムを作動させないようにしている（充電禁止）。つまり、−３０℃未満の環境では、駆動用バッテリに充電できないことになる。

そこで、−３０℃未満の環境において、車両外部から充電する場合には、例えば、家庭用のＡＣコンセントから充電する場合には、まず、駆動用バッテリを温め、駆動用バッテリが少なくとも低温状態（例えば、−３０℃から０℃程度の温度状態）になってから充電を開始することが推奨されている。

この際、既存の車両構成を大幅に変更することなく、駆動用バッテリを温める構成とすることが望ましい。又、駆動用バッテリを温めている間、駆動用バッテリを充電する高電圧系回路を遮断する一方、電装品の電力源となる補機電力が使用可能であることが望ましい。

本発明は上記課題に鑑みなされたもので、充電に適さない温度状態では充電を禁止し、充電に適した温度に温めてから、バッテリへの充電を実施する電動車両の充電システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決する第１の発明に係る電動車両の充電システムは、
電動車両のモータを駆動する電力を蓄電する駆動用バッテリと、
前記駆動用バッテリを温めるヒータと、
前記電動車両の外部から供給された電力を変換して前記駆動用バッテリ又は前記ヒータへ供給する電力供給装置と、
前記駆動用バッテリと前記電力供給装置との間の接続をオン又はオフするコンタクタと、
前記駆動用バッテリの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段に基づいて、前記コンタクタ、前記ヒータを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記駆動用バッテリの温度が第１所定温度より低いとき、前記コンタクタをオフとすると共に前記ヒータに通電し、
前記駆動用バッテリの温度が前記第１所定温度以上のとき、前記コンタクタをオンとする
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第２の発明に係る電動車両の充電システムは、
上記第１の発明に記載の電動車両の充電システムにおいて、
前記ヒータに電力を供給する補機バッテリと、
前記補機バッテリの充電量を検出する充電量検出手段と、
を更に備えると共に、
前記電力供給装置は、外部から供給された電力を変換して前記駆動用バッテリへ供給する充電器と、前記充電器に接続され、前記充電器で変換された電力の電圧を変換して前記補機バッテリへ供給する電圧変換器とで構成され、
前記ヒータは、個別にオン又はオフ可能な複数のヒータ又は可変抵抗のヒータから構成されて、前記ヒータのヒータ出力を変更可能なものであり、
前記制御手段は、前記補機バッテリの充電量に応じて、前記ヒータ出力を変更する
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第３の発明に係る電動車両の充電システムは、
上記第２の発明に記載の電動車両の充電システムにおいて、
前記制御手段は、前記補機バッテリの充電量が高くなるに従って前記ヒータ出力を大きくする
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第４の発明に係る電動車両の充電システムは、
上記第２又は第３の発明に記載の電動車両の充電システムにおいて、
前記補機バッテリから電力を供給される電装品を更に備え、
前記制御手段は、前記補機バッテリの充電量に応じて、前記電装品の作動可否を決定する
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第５の発明に係る電動車両の充電システムは、
上記第４の発明に記載の電動車両の充電システムにおいて、
前記制御手段は、前記補機バッテリの充電量が、所定充電量より高いときには前記電装品を作動可能とし、前記所定充電量より低いときには前記電装品を作動禁止とする
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第６の発明に係る電動車両の充電システムは、
上記第４又は第５の発明に記載の電動車両の充電システムにおいて、
前記制御手段は、前記駆動用バッテリの温度に応じて、前記ヒータの通電又は停止を決定すると共に、前記電装品の作動可否を決定する
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第７の発明に係る電動車両の充電システムは、
上記第６の発明に記載の電動車両の充電システムにおいて、
前記制御手段は、
前記駆動用バッテリの温度が前記第１所定温度より低いときには、前記ヒータに通電すると共に前記電装品を作動禁止とし、
前記駆動用バッテリの温度が前記第１所定温度以上、かつ、前記第１所定温度より高い第２所定温度より低いときには、前記ヒータに通電とすると共に前記電装品を作動可能とし、
前記駆動用バッテリの温度が前記第２所定温度以上のときには、前記ヒータを停止すると共に前記電装品を作動可能とする
ことを特徴とする。

本発明によれば、駆動用バッテリの温度が第１所定温度より低いとき（極低温状態のとき）、コンタクタをオフとすると共にヒータに通電し、駆動用バッテリの温度が第１所定温度以上のとき、コンタクタをオンとしており、充電に適さない温度状態では充電を禁止し、充電に適した温度に温めてから、バッテリへの充電を実施することになるので、極低温状態での充電時に発生するバッテリの問題を防止することができる。

又、本発明によれば、既存の車両構成を大幅に変更することなく、駆動用バッテリをヒータで温めることができる。又、本発明によれば、ヒータで駆動用バッテリを温めている間、コンタクタをオフとして、駆動用バッテリを充電する高電圧系回路を遮断する一方、電装品の電力源となる補機電力の使用が可能となる。

本発明に係る電動車両の充電システムの実施形態の一例を示す構成図である。 図１に示した電動車両の充電システムで実施する制御の一例を説明するフローチャートである。 図１に示した電動車両の充電システムで実施する制御を説明する図であり、（ａ）は、補機バッテリ電圧に対するヒータ出力を説明するグラフ、（ｂ）は、ヒータ出力に対するリレー操作指示を説明する図である。

以下、本発明に係る電動車両の充電システムの実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。

（実施例１）
図１は、本実施例の電動車両の充電システムを示す構成図である。又、図２は、図１に示した電動車両の充電システムで実施する制御の一例を説明するフローチャートである。又、図３は、図１に示した電動車両の充電システムで実施する制御を説明する図であり、図３（ａ）は、補機バッテリ電圧に対するヒータ出力を説明するグラフであり、図３（ｂ）は、ヒータ出力に対するリレー操作指示を説明する図である。

本実施例では、電動車両としては、高電圧駆動用リチウムイオンバッテリを有する電気自動車やプラグインハイブリッド車等が適用可能であるが、以降の説明では、電気自動車を前提にして説明を行う。

又、本実施例では、極低温状態を−３０℃未満の温度状態と規定し、低温状態を−３０℃以上〜０℃未満の温度状態と規定し、通常温度状態を０℃以上〜６０℃の温度状態と規定して、以降の説明を行う。この極低温状態とは、駆動用バッテリ１１への充電に適さない温度状態であって、−３０℃より低い温度状態のことである。

本実施例の電動車両の充電システムは、電動車両の電動モータ（図示省略）を駆動する電力を蓄電するための高電圧駆動用リチウムイオンバッテリ（以降、駆動用バッテリ）１１を有するバッテリパック１０を備えている。このバッテリパック１０には、駆動用バッテリ１１と後述する充電器２１との間の接続（オン又はオフ）を制御するコンタクタ１２と、駆動用バッテリ１１の温度を検出する温度センサ（温度検出手段）１３と、駆動用バッテリ１１を温める複数のヒータからなるヒータユニット１４と、個々のヒータに対応すると共に個々のヒータのオン又はオフを行う複数のリレーからなるリレーユニット１５とを設けている。

又、本実施例の電動車両の充電システムには、車両外部から供給されたＡＣ電力をＤＣ電力に変換して駆動用バッテリ１１へ供給する充電器２１が備えられており、この充電器２１は、コンタクタ１２を介して、駆動用バッテリ１１と接続されている。

車両外部から供給された電力を駆動用バッテリ１１へ充電する場合には（以降、外部充電）、例えば、電動車両用の充電ケーブル３１のプラグ３２を外部電源のコンセント口に挿入して、外部電源からのＡＣ電力を充電器２１へ供給する。充電器２１では、供給した電力を高電圧のＤＣ電圧（以降、高ＤＣ電圧）に変換して出力することになるが、変換された高ＤＣ電圧は、コンタクタ１２がオンのとき、駆動用バッテリ１１へ供給されて、充電が行われることになる。充電器２１では、例えば、外部電源となる家庭用電源から供給したＡＣ１００ＶをＤＣ３００Ｖの高ＤＣ電圧に変換して出力している。

又、本実施例の電動車両の充電システムは、充電器２１に接続されて、充電器２１で変換された高ＤＣ電圧を低電圧のＤＣ電圧（以降、低ＤＣ電圧）に変換して供給するＤＣＤＣコンバータ（電圧変換器）２２と、ＤＣＤＣコンバータ２２で変換された低ＤＣ電圧が供給されて、充電が行われる補機バッテリ２３とを備えている。又、補機バッテリ２３には、その充電状態（充電量）を検出するための電圧センサ（充電量検出手段）２４が設けられている。ＤＣＤＣコンバータ２２では、例えば、ＤＣ３００Ｖの高ＤＣ電圧をＤＣ１２Ｖの低ＤＣ電圧に変換して出力している。

補機バッテリ２３へ充電する場合、外部充電を行っているときには、ＤＣＤＣコンバータ２２は、充電器２１から供給された高ＤＣ電圧を低ＤＣ電圧に変換して、補機バッテリ２３へ供給している。なお、外部充電以外のときには、ＤＣＤＣコンバータ２２は、駆動用バッテリ１１から供給された高ＤＣ電圧を低ＤＣ電圧に変換して、補機バッテリ２３へ供給してもよい。つまり、ＤＣＤＣコンバータ２２への高ＤＣ電圧の供給先を切り替えるようにしてもよく、例えば、供給先切り替え用のコンタクタを設け（図示省略）、外部充電を行っているときには、供給先を充電器２１に切り替える構成とすればよい。

なお、本発明における電力供給装置は、充電器２１とＤＣＤＣコンバータ２２とで構成され、車両外部から供給された電力を変換して、駆動用バッテリ１１、ヒータユニット１４等へ供給可能な構成である。又、電力供給装置（充電器２１及びＤＣＤＣコンバータ２２）は、図１に示すように、一体の構成としてもよいが、各々独立した別体の構成としてもよい。又、補機バッテリ２３としては、極低温状態での充電及び放電に問題が無いもの、例えば、鉛蓄電池などが望ましい。

そして、本実施例の電動車両の充電システムには、ＥＣＵ（Electronics Control Unit；制御手段）２５が設けられており、このＥＣＵ２５により後述する制御が行われている。例えば、ＥＣＵ２５は、駆動用バッテリ１１の温度センサ１３からの温度Ｔ、補機バッテリ２３の電圧センサ２４からの電圧Ｖに基づいて、コンタクタ１２、リレーユニット１５、更には、電動車両に備えられた空調機器や照明等の電装品２６の制御を行っている。このとき、補機バッテリ２３に蓄電した電力は、ＥＣＵ２５の作動に供給されると共に、ヒータユニット１４のヒータや電装品２６等を作動する際にも供給される。

ここで、図１と共に図２に示すフローチャートも参照して、本実施例の電動車両の充電システムで実施する制御の一例を説明する。

（ステップＳ１）
充電ケーブル３１のプラグ３２を外部電源のコンセント口に挿入したかどうか確認し、挿入した場合（Ｐｌｕｇ：ＯＮの場合）、ステップＳ２へ進み、挿入していない場合には、終了する。プラグ３２の挿入の有無は、例えば、充電器２１に供給されるＡＣ電力の有無をＥＣＵ２５が検出することで判断すればよい。

充電ケーブル３１のプラグ３２を外部電源のコンセント口に挿入することで、充電器２１とＤＣＤＣコンバータ２２が起動し、必要に応じて、補機バッテリ２３への充電が行われる。

（ステップＳ２）
温度センサ１３を用いて、駆動用バッテリ１１の温度Ｔを検出し、検出した温度Ｔが予め規定した第１所定温度ａ未満かどうかを確認し、第１所定温度ａ未満の場合には、ステップＳ３へ進み、第１所定温度ａ未満でない場合には、つまり、第１所定温度ａ以上の場合には、ステップＳ４へ進む。第１所定温度ａとしては、極低温状態と低温状態とを判別する温度が設定され、例えば、−３０℃が設定される。

（ステップＳ３）
ステップＳ２で検出した温度Ｔが第１所定温度ａ未満の場合には、更に、電圧センサ２４を用いて、補機バッテリ２３の電圧Ｖを検出し、検出した電圧Ｖが予め規定した所定電圧α未満かどうかを確認し、所定電圧α未満の場合には、ステップＳ５へ進み、所定電圧α未満でない場合には、つまり、所定電圧α以上の場合には、ステップＳ６へ進む。電圧Ｖは、補機バッテリ２３の充電状態、つまり、充電量に相関するものであり、所定電圧α（所定充電量）としては、ヒータユニット１４と電装品２６に同時に供給可能な充電量に相当する電圧が設定され、補機バッテリ２３として、１２Ｖバッテリを用いる場合には、例えば、１１Ｖが設定される。

（ステップＳ４）
又、ステップＳ２で検出した温度Ｔが第１所定温度ａ以上の場合には、更に、その温度Ｔが予め規定した第２所定温度ｂ未満かどうかを確認し、第２所定温度ｂ未満の場合には、ステップＳ７へ進み、第２所定温度ｂ未満でない場合には、つまり、第２所定温度ｂ以上の場合には、ステップＳ８へ進む。第２所定温度ｂとしては、低温状態と通常温度状態とを判別する温度が設定され、例えば、０℃が設定される。

（ステップＳ５）
駆動用バッテリ１１の温度Ｔが第１所定温度ａ未満であり、かつ、補機バッテリ２３の電圧Ｖが所定電圧α未満の場合には、コンタクタ１２をオフとし、ヒータユニット１４に通電を行い、電装品２６を非作動（作動禁止）とする。つまり、駆動用バッテリ１１が「極低温状態」であり、かつ、ヒータユニット１４と電装品２６に同時に供給可能な十分な充電量を補機バッテリ２３が有していない場合には、コンタクタ１２をオフとして、駆動用バッテリ１１と充電器２１とを切り離し、充電を行わないようにしており、そして、電装品２６を非作動として、ヒータユニット１４のみに通電を行い、駆動用バッテリ１１を温めるようにしている。

（ステップＳ６）
駆動用バッテリ１１の温度Ｔが第１所定温度ａ未満であり、かつ、補機バッテリ２３の電圧Ｖが所定電圧α以上の場合には、コンタクタ１２をオフとし、ヒータユニット１４に通電を行い、電装品２６を作動（作動許可）とする。つまり、駆動用バッテリ１１が「極低温状態」であり、かつ、ヒータユニット１４と電装品２６に同時に供給可能な十分な充電量を補機バッテリ２３が有している場合には、コンタクタ１２をオフとして、駆動用バッテリ１１と充電器２１とを切り離し、充電を行わないようにしており、そして、ヒータユニット１４に通電を行い、駆動用バッテリ１１を温めるようにすると共に、電装品２６から作動要求がある場合には、電装品２６に作動信号を送信して、電装品２６を作動可能としている。

このように、ステップＳ５、Ｓ６では、駆動用バッテリ１１が「極低温状態」のときに、駆動用バッテリ１１をヒータユニット１４で温めると共に、駆動用バッテリ１１が「低温状態」となるまで、充電を禁止して（コンタクタ１２をオフにして）、駆動用バッテリ１１に電流の流れが起こらないようにしている。

又、ステップＳ５、Ｓ６では、補機バッテリ２３の充電量に応じて、電装品２６の作動の可否を判定している。ステップＳ５では、補機バッテリ２３の電圧Ｖが所定電圧α未満であるので、電装品２６の作動よりヒータユニット１４の通電を優先しており、電装品２６の作動要求があっても許可しない。一方、ステップＳ６では、補機バッテリ２３の電圧Ｖが所定電圧α以上であるので、ヒータユニット１４の通電だけに限らず、電装品２６の作動も可能としている。

（ステップＳ７）
駆動用バッテリ１１の温度Ｔが、第１所定温度ａ以上であり、かつ、第２所定温度ｂ未満の場合には、コンタクタ１２をオンとし、ヒータユニット１４に通電を行い、電装品２６を作動許可とする。つまり、駆動用バッテリ１１が「低温状態」である場合には、コンタクタ操作指示によりコンタクタ１２をオンとして、駆動用バッテリ１１と充電器２１とを接続し、充電を行うようにしており、そして、ヒータユニット１４に通電を行い、駆動用バッテリ１１を温めるようにすると共に、電装品２６から作動要求がある場合には、電装品２６に作動信号を送信して、電装品２６を作動可能としている。

このように、ステップＳ７では、駆動用バッテリ１１が「低温状態」のときに、駆動用バッテリ１１をヒータユニット１４で温めると共に、駆動用バッテリ１１への充電を行っている。即ち、ヒータユニット１４で温められた駆動用バッテリ１１の温度が「低温状態」になってから、コンタクタ１２をオンにして、充電器２１から駆動用バッテリ１１へ充電を開始することになる。又、ヒータユニット１４の通電だけに限らず、電装品２６の作動も可能としている。

（ステップＳ８）
駆動用バッテリ１１の温度Ｔが、第１所定温度ａ以上であり、かつ、第２所定温度ｂ以上の場合には、即ち、駆動用バッテリ１１の温度Ｔが第２所定温度ｂ以上の場合には、コンタクタ１２をオンとし、ヒータユニット１４の通電を停止し、電装品２６を作動許可とする。つまり、駆動用バッテリ１１が「通常温度状態」である場合には、コンタクタ操作指示によりコンタクタ１２をオンとして、駆動用バッテリ１１と充電器２１とを接続し、充電を行うようにしており、そして、ヒータユニット１４の通電を停止して、駆動用バッテリ１１を温めることは停止するが、電装品２６から作動要求がある場合には、電装品２６に作動信号を送信して、電装品２６を作動可能としている。

このように、ステップＳ８では、駆動用バッテリ１１が「通常温度状態」のとき、駆動用バッテリ１１を温める必要はないので、ヒータユニット１４の通電は停止して、駆動用バッテリ１１への充電を行っている。一方、電装品２６の作動は可能としている。

（ステップＳ９）
上記ステップＳ５〜Ｓ８のいずれか１つを実施した後、駆動用バッテリ１１の温度Ｔが第２所定温度ｂより大きかどうか、かつ、電装品２６の作動要求がないかどうか、かつ、駆動用バッテリ１１の充電要求がないかどうかを確認し、駆動用バッテリ１１の温度Ｔが第２所定温度ｂより大きく、かつ、電装品２６の作動要求がなく、かつ、駆動用バッテリ１１の充電要求がない場合、ステップＳ１０へ進み、その後、一連の手順を終了するが、これらの条件のいずれか１つでも満たさない場合は、ステップＳ１へ戻り、ステップＳ１〜Ｓ９の手順を繰り返す。

（ステップＳ１０）
ステップＳ９において、駆動用バッテリ１１の温度Ｔが第２所定温度ｂより大きく、かつ、電装品２６の作動要求がなく、かつ、駆動用バッテリ１１の充電要求がない場合には、本ステップにおいて、充電停止処理を行い、その後、一連の手順を終了する。充電停止処理では、コンタクタ１２をオフとして、駆動用バッテリ１１と充電器２１とを切り離し、充電を停止する。

このように、駆動用バッテリ１１の温度Ｔに応じて、コンタクタ１２、ヒータユニット１４、電装品２６は制御されており、駆動用バッテリ１１の温度Ｔに対する制御内容を整理すると、以下の表１の通りとなる。

なお、上記ａ、ｂは、ａ＝ｂとしてもよく、その場合には、例えば、上記表１の中段の行（ａ≦Ｔ＜ｂの行）の制御を省けばよい。

ヒータユニット１４については、上述したように、補機バッテリ２０の電圧Ｖが所定電圧α未満か以上かに基づいて、通電又は停止を制御しているが、更には、以下に説明するように、補機バッテリ２３の電圧Ｖ（充電量）に応じて、ヒータユニット１４を構成する複数のヒータを個々にオン又はオフする制御（リレー操作指示）により、ヒータ出力を変更可能としてもよい。この制御について、図３（ａ）、（ｂ）を参照して説明をする。

まず、ヒータユニット１４の構成と対応するリレーユニット１５の構成を例示する。ここでは、例えば、最大３００Ｗのヒータ出力のヒータユニット１４を設ける場合を考慮し、一例として、５０Ｗのヒータ２個と１００Ｗのヒータ２個からなるヒータユニット１４とこれらのヒータに対応する４個のリレーからなるリレーユニット１５を有する構成とする（図１参照）。

上述した構成に対し、ＥＣＵ２５は、補機バッテリ２０の電圧Ｖに応じて、ヒータユニット１４からのヒータ出力を制御する。例えば、図３（ａ）に示すように、電圧Ｖが９．０Ｖ以下であれば、ヒータ出力を０Ｗとし、図３（ｂ）に示すように、全てのリレーをオフとする。この場合は、補機バッテリ２３への充電を優先させて、まず、ＤＣＤＣコンバータ２２から補機バッテリ２３へ低ＤＣ電圧を供給して、補機バッテリ２３の電圧Ｖが９．０Ｖを超えるようにしてもよい。

又、図３（ａ）に示すように、電圧Ｖが９．０Ｖより大きく、９．５Ｖ以下であれば、ヒータ出力を５０Ｗとし、例えば、図３（ｂ）に示すように、ヒータ出力５０Ｗに対応するリレー１をオンとする。

又、図３（ａ）に示すように、電圧Ｖが９．５Ｖより大きく、１０．０Ｖ以下であれば、ヒータ出力を１００Ｗとし、例えば、図３（ｂ）に示すように、ヒータ出力１００Ｗに対応するリレー３をオンとする。

又、図３（ａ）に示すように、電圧Ｖが１０．０Ｖより大きく、１０．５Ｖ以下であれば、ヒータ出力を１５０Ｗとし、例えば、図３（ｂ）に示すように、ヒータ出力１５０Ｗに対応するリレー１及びリレー３をオンとする。

又、図３（ａ）に示すように、電圧Ｖが１０．５Ｖより大きく、１１．０Ｖ以下であれば、ヒータ出力を２００Ｗとし、例えば、図３（ｂ）に示すように、ヒータ出力２００Ｗに対応するリレー３及びリレー４をオンとする。

又、図３（ａ）に示すように、電圧Ｖが１１．０Ｖより大きく、１１．５Ｖ以下であれば、ヒータ出力を２５０Ｗとし、例えば、図３（ｂ）に示すように、ヒータ出力２５０Ｗに対応するリレー１、リレー３及びリレー４をオンとする。

又、図３（ａ）に示すように、電圧Ｖが１１．５Ｖより大きく、１２．０Ｖ以下であれば、ヒータ出力を３００Ｗとし、例えば、図３（ｂ）に示すように、ヒータ出力３００Ｗに対応して、全てのリレーをオンとする。

このように、補機バッテリ２０の電圧Ｖ（充電量）に応じて、０、５０、１００、１５０、２００、２５０、３００Ｗの複数のパターンのヒータ出力を変更可能としており、電圧Ｖが低いときには、ヒータ出力を小さく、電圧Ｖが高いときには、ヒータ出力を大きくして、電圧Ｖが高くなるに従ってヒータ出力を大きくしている。

なお、上述したリレーのオン又はオフは、一例であり、例えば、ヒータ出力１００Ｗのときは、リレー３の代わりに、リレー４をオンとしてもよいし、リレー１及びリレー２をオンとしてもよい。

又、上述した構成に代えて、例えば、５０Ｗのヒータ６個からなるヒータユニット１４とこれらのヒータに対応する６個のリレーからなるリレーユニット１５を有する構成としてもよい。更には、個別にオン又はオフ可能な複数のヒータに代えて、可変抵抗のヒータを設置して、ヒータ出力を変更可能としてもよい。

なお、上述した温度状態（極低温状態、低温状態、通常温度状態）と温度範囲との関係は、一例であり、種々の条件に応じて、各温度状態に対する温度範囲の設定を変更してもよい。

本発明は、電動車両の充電システムに関し、特に、電動車両が極低温環境下であっても、リチウムイオンバッテリへの充電を可能とするものである。

１０ バッテリパック
１１ 高電圧駆動用リチウムイオンバッテリ（駆動用バッテリ）
１２ コンタクタ
１３ 温度センサ（温度検出手段）
１４ ヒータユニット
１５ リレーユニット
２１ 充電器
２２ ＤＣＤＣコンバータ（電圧変換器）
２３ 補機バッテリ
２４ 電圧センサ（充電量検出手段）
２５ ＥＣＵ（制御手段）
２６ 電装品

Claims (7)

1. 電動車両のモータを駆動する電力を蓄電する駆動用バッテリと、
   前記駆動用バッテリを温めるヒータと、
   前記電動車両の外部から供給された電力を変換して前記駆動用バッテリ又は前記ヒータへ供給する電力供給装置と、
   前記駆動用バッテリと前記電力供給装置との間の接続をオン又はオフするコンタクタと、
   前記駆動用バッテリの温度を検出する温度検出手段と、
   前記温度検出手段に基づいて、前記コンタクタ、前記ヒータを制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、
   前記駆動用バッテリの温度が第１所定温度より低いとき、前記コンタクタをオフとすると共に前記ヒータに通電し、
   前記駆動用バッテリの温度が前記第１所定温度以上のとき、前記コンタクタをオンとする
   ことを特徴とする電動車両の充電システム。
2. 請求項１に記載の電動車両の充電システムにおいて、
   前記ヒータに電力を供給する補機バッテリと、
   前記補機バッテリの充電量を検出する充電量検出手段と、
   を更に備えると共に、
   前記電力供給装置は、外部から供給された電力を変換して前記駆動用バッテリへ供給する充電器と、前記充電器に接続され、前記充電器で変換された電力の電圧を変換して前記補機バッテリへ供給する電圧変換器とで構成され、
   前記ヒータは、個別にオン又はオフ可能な複数のヒータ又は可変抵抗のヒータから構成されて、前記ヒータのヒータ出力を変更可能なものであり、
   前記制御手段は、前記補機バッテリの充電量に応じて、前記ヒータ出力を変更する
   ことを特徴とする電動車両の充電システム。
3. 請求項２に記載の電動車両の充電システムにおいて、
   前記制御手段は、前記補機バッテリの充電量が高くなるに従って前記ヒータ出力を大きくする
   ことを特徴とする電動車両の充電システム。
4. 請求項２又は請求項３に記載の電動車両の充電システムにおいて、
   前記補機バッテリから電力を供給される電装品を更に備え、
   前記制御手段は、前記補機バッテリの充電量に応じて、前記電装品の作動可否を決定する
   ことを特徴とする電動車両の充電システム。
5. 請求項４に記載の電動車両の充電システムにおいて、
   前記制御手段は、前記補機バッテリの充電量が、所定充電量より高いときには前記電装品を作動可能とし、前記所定充電量より低いときには前記電装品を作動禁止とする
   ことを特徴とする電動車両の充電システム。
6. 請求項４又は請求項５に記載の電動車両の充電システムにおいて、
   前記制御手段は、前記駆動用バッテリの温度に応じて、前記ヒータの通電又は停止を決定すると共に、前記電装品の作動可否を決定する
   ことを特徴とする電動車両の充電システム。
7. 請求項６に記載の電動車両の充電システムにおいて、
   前記制御手段は、
   前記駆動用バッテリの温度が前記第１所定温度より低いときには、前記ヒータに通電すると共に前記電装品を作動禁止とし、
   前記駆動用バッテリの温度が前記第１所定温度以上、かつ、前記第１所定温度より高い第２所定温度より低いときには、前記ヒータに通電とすると共に前記電装品を作動可能とし、
   前記駆動用バッテリの温度が前記第２所定温度以上のときには、前記ヒータを停止すると共に前記電装品を作動可能とする
   ことを特徴とする電動車両の充電システム。

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