JP2016085804A - 電源システム、およびそれを搭載した車両 - Google Patents
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Abstract
【課題】外部充電が可能な車両において、充電前冷却制御の実施可否の問い合わせに対するユーザの確認頻度を削減する。
【解決手段】車両100は、外部電源500からの電力を用いて搭載された蓄電装置110を充電が可能に構成される。車両は、蓄電装置を冷却するための冷却装置170,180と、冷却装置を制御するためのECU300とを備える。ECUは、蓄電装置の温度が所定温度よりも高い場合に、充電前冷却の実行可否をユーザに問合せ、ユーザからの冷却実行の指示に従って充電前冷却を実行する。ECUは、ユーザからの冷却拒否の指示の履歴に基づいて、ユーザへの充電前冷却の実行可否の問合せ頻度を変更する。
【選択図】図7
【解決手段】車両100は、外部電源500からの電力を用いて搭載された蓄電装置110を充電が可能に構成される。車両は、蓄電装置を冷却するための冷却装置170,180と、冷却装置を制御するためのECU300とを備える。ECUは、蓄電装置の温度が所定温度よりも高い場合に、充電前冷却の実行可否をユーザに問合せ、ユーザからの冷却実行の指示に従って充電前冷却を実行する。ECUは、ユーザからの冷却拒否の指示の履歴に基づいて、ユーザへの充電前冷却の実行可否の問合せ頻度を変更する。
【選択図】図7
Description
本発明は、電源システムおよびそれを搭載した車両に関し、より特定的には、外部電源からの電力を用いて充電が可能な車両における蓄電装置の冷却制御に関する。
プラグインハイブリッド車や電気自動車等の電動車両は、車両外部の電源から供給された電力を用いて車両に搭載された蓄電装置(バッテリ)を充電する外部充電が可能に構成されている。このような外部充電が可能に構成された車両において、バッテリの温度を調整するための各種構成が提案されている。
特開2014−018002号公報(特許文献1)には、外部充電が可能な車両において、充電動作中の2次電池や充電部の発熱による温度上昇を抑制するための冷却部を有する構成が開示されている。特許文献1に開示された車両においては、充電中の冷却部の騒音と、満充電までの所要時間とを勘案して、冷却部の出力レベルをユーザが変化できるようにされている。
また、特開2009−038958号公報(特許文献2)には、バッテリや充放電用の電気機器の冷却機構を有する外部受電が可能な車両において、充放電中の車両の周囲の音量に応じて、冷却機構から発生する音量を自動的に調整する構成が開示されている。
一般に、バッテリは、高温または高SOC(State Of Charge)の状態において放置されると劣化が進行することが知られている。バッテリは充放電に伴い発熱するので、ユーザが電動車両を運転して外出先から帰宅した際には、バッテリが高温になっている場合がある。外部充電が開始されるまでの待機時間に、バッテリが高温となったままの状態で放置されると、バッテリの劣化が進行してしまうおそれがある。
このような課題への対策として、空調装置を制御することにより車室内を冷房し、車室内の冷やされた空気を冷却ファンを用いてバッテリへと送ることによって、外部充電に先立ってバッテリを冷却することが考えられる。以下、この制御を「充電前冷却制御」と称する。
この充電前冷却制御は、基本的には、外部電源(たとえば、ユーザの家庭の商用電源)からの電力を用いて実行されるが、車両を数年程度の短期間しか使用しないユーザにとっては、電池劣化を抑制して延命化を図るよりもEV(Electric Vehicle)走行による燃料費用の低減の方がメリットがある場合があり、家庭の電力を使用してまで電池劣化を抑制することを望まない場合がある。そのため、外部充電を実行する度ごとに、充電前冷却を実施するか否かをユーザに確認することが必要となる。
しかしながら、特に充電前冷却制御の実施を望まないユーザにとっては、このような毎回の確認動作がわずらわしく感じてしまう場合がある。また、ユーザが、充電前冷却を長期間実行しない場合には、電池劣化によって満充電容量が低下している可能性があるが、そのような状態をユーザに通知できないおそれがある。
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、外部充電が可能な車両において、充電前冷却制御の実施可否の問い合わせに対するユーザの手間を削減することである。また、本発明のさらなる目的は、充電前冷却が長期間実行されなかった場合においても、電池の劣化状態を適切にユーザに通知することである。
本発明による電源システムは、外部電源からの電力を用いて充電が可能な蓄電装置と、蓄電装置を冷却するための冷却装置と、冷却装置を制御するための制御装置とを備える。制御装置は、蓄電装置の温度が所定温度よりも高い場合に、蓄電装置の充電に先立って蓄電装置を冷却する充電前冷却の実行可否をユーザに問合せるとともに、ユーザからの冷却実行の指示に従って充電前冷却を実行するように構成される。制御装置は、ユーザからの冷却拒否の指示の履歴に基づいて、ユーザへの充電前冷却の実行可否の問合せ頻度を変更する。
このような構成とすることによって、外部充電が可能な電源システムにおいて、蓄電装置の温度が所定温度よりも高い場合に、充電前冷却を実行すべきか否かをユーザに問合せ、選択させることができる。そして、ユーザによる冷却拒否の指示がなされた場合には、その履歴にもとづいてユーザへの問合せ頻度を変更することができるので、充電前冷却を望まないユーザに対して、充電前冷却の実行可否の問合せを毎回行なうことが回避され、ユーザのわずらわしさを低減することができる。
好ましくは、制御装置は、ユーザからの冷却拒否が指示された場合には、所定期間の間、ユーザへの実行可否の問合せを非実行とする。
このような構成とすることによって、ユーザからの冷却拒否が指示された場合に、所定期間中のユーザへの実行可否の問合せ頻度を低減できる。
好ましくは、制御装置は、所定期間が経過した場合には、ユーザへの実行可否の問合せを再開する。
このような構成とすることによって、ユーザからの冷却拒否が指示された場合であっても、所定期間後にはユーザへの実行可否の問合せができるので、蓄電装置が過度に劣化してしまうことを防止できる。
好ましくは、電源システムは、ユーザの操作により、充電前冷却を非実行に設定することが可能に構成された設定部をさらに備える。制御装置は、設定部によって充電前冷却が非実行に設定されている間は、ユーザへの実行可否の問合せを非実行とする。
このような構成とすることによって、設定部によって充電前冷却が非実行に設定されている場合には、充電前冷却が非実行にできるとともに、充電前冷却の非実行の期間中においては、ユーザへの実行可否の問合せ頻度を低減できる。
好ましくは、制御装置は、ユーザへの実行可否の問合せが非実行とされている期間中に、充電前冷却の未実施回数が規定回数を上回った場合には、ユーザへの実行可否の問合せを再開する。
このような構成とすることによって、ユーザへの実行可否の問合せが非実行とされている期間であっても、充電前冷却の未実施回数が多くなった場合には、ユーザへの実行可否の問合せが再開される。そのため、蓄電装置の過度な劣化が抑制できる。
好ましくは、制御装置は、充電前冷却の未実施によって生じる蓄電装置の劣化進度を推定し、劣化進度が所定値を上回った場合には、ユーザへの実行可否の問合せが非実行とされている期間中であっても、ユーザへの実行可否の問合せを再開する。
このような構成とすることによって、充電前冷却の長期間の未実施によって生じる蓄電装置の推定劣化進度を用いて、ユーザへの実行可否の問合せの再開が判断される。そのため、蓄電装置の過度な劣化が抑制できる。
好ましくは、電源システムは、ユーザへ情報を通知する通知部をさらに備える。制御装置は、充電前冷却の未実施によって生じる蓄電装置の劣化進度を推定し、劣化進度が所定値を上回った場合には通知部によって充電前冷却の実行をユーザに促す情報を通知する。
このような構成とすることによって、充電前冷却が長期間未実施とされた場合に、蓄電装置の劣化が進行している場合には、充電前冷却の実行をユーザに促すことができる。これによって、蓄電装置の過度な劣化が抑制できる。
好ましくは、制御装置は、蓄電装置の冷却が十分なされた場合の劣化を考慮した蓄電装置の推定容量維持率からの容量維持率の低下量を劣化進度として推定する。
このように、容量維持率の低下量を劣化進度として採用することによって、蓄電装置の過度な劣化が抑制できる。
好ましくは、制御装置は、充電前冷却の未実施期間中における、蓄電装置の温度、蓄電装置の充電状態、およびその状態での放置時間に基づいて、容量維持率の低下量を推定する。
蓄電装置の劣化は、蓄電装置の温度、蓄電装置の充電状態、およびその状態での放置時間によって影響を受けるので、このような構成とすることによって、蓄電装置の劣化状態をより正確に推定することができる。
本発明による車両は、外部電源からの電力を用いて充電が可能な蓄電装置を搭載した車両である。車両は、蓄電装置を冷却するための冷却装置と、冷却装置を制御するための制御装置とを備える。制御装置は、蓄電装置の充電に先立って蓄電装置を冷却する充電前冷却の実行可否をユーザに問合せるとともに、ユーザからの冷却実行の指示に従って充電前冷却を実行するように構成される。制御装置は、ユーザからの冷却拒否の指示の履歴に基づいて、ユーザへの充電前冷却の実行可否の問合せ頻度を変更する。
本発明によれば、外部充電が可能な車両において、充電前冷却制御の実施可否の問い合わせに対するユーザの手間を削減することが可能となる。また、本発明においては、充電前冷却が長期間実行されなかった場合においても、電池の劣化状態を適切にユーザに通知することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
以下に示す実施の形態においては、電動車両の1つの例として、外部充電が可能に構成されたハイブリッド車であるプラグインハイブリッド車について説明する。しかし、本発明が適用可能な車両は外部充電が可能に構成されていればこれに限定されるものではなく、エンジンを搭載しない電気自動車や燃料電池車であってもよい。
[実施の形態1]
(車両システムの説明)
図1は、本実施の形態に従う電源システムを搭載した車両100の全体ブロック図である。図1を参照して、車両100は、蓄電装置110と、システムメインリレー(System Main Relay:SMR)115と、駆動装置であるPCU(Power Control Unit)120と、モータジェネレータ130,135と、動力伝達ギヤ140と、内燃機関であるエンジン150と、駆動輪160と、空調装置170と、冷却ファン180と、制御装置であるECU(Electronic Control Unit)300とを備える。
(車両システムの説明)
図1は、本実施の形態に従う電源システムを搭載した車両100の全体ブロック図である。図1を参照して、車両100は、蓄電装置110と、システムメインリレー(System Main Relay:SMR)115と、駆動装置であるPCU(Power Control Unit)120と、モータジェネレータ130,135と、動力伝達ギヤ140と、内燃機関であるエンジン150と、駆動輪160と、空調装置170と、冷却ファン180と、制御装置であるECU(Electronic Control Unit)300とを備える。
蓄電装置110は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置110は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電池などの二次電池、あるいは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。
蓄電装置110は、電力線PL1,NL1を介してPCU120に接続される。そして、蓄電装置110は、車両100の駆動力を発生させるための電力をPCU120に供給する。また、蓄電装置110は、モータジェネレータ130,135で発電された電力を蓄電する。蓄電装置110の出力はたとえば200V程度である。
蓄電装置110には、電圧センサ,電流センサ,温度センサを含む電池センサ195が設けられており、これらのセンサによって検出された、蓄電装置110の電圧VB、電流IB、および温度TBをECU300へ出力する。
SMR115は、蓄電装置110の正極端と電力線PL1とに接続されるリレー、および蓄電装置110の負極端と電力線NL1とに接続されるリレーを含む。SMR115は、ECU300からの制御信号SE1に基づいて、蓄電装置110とPCU120との間で電力の供給と遮断とを切換える。
PCU120は、蓄電装置110からの電力を用いてモータジェネレータ130,135を駆動するための駆動装置であり、たとえばコンバータおよびインバータ(いずれも図示せず)を含んで構成される。
コンバータは、ECU300からの制御信号PWCに基づいて制御され、電力線PL1,NL1によって印加される電圧を変換する。インバータは、ECU300からの制御信号PWIに基づいて制御され、コンバータからの直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータ130,135を駆動する。
モータジェネレータ130,135は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。モータジェネレータ130,135の出力トルクは、減速機や動力分割機構を含んで構成される動力伝達ギヤ140を介して駆動輪160に伝達されて、車両100を走行させる。モータジェネレータ130,135は、車両100の回生制動動作時には、駆動輪160の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、PCU120によって蓄電装置110の充電電力に変換される。
また、モータジェネレータ130,135は動力伝達ギヤ140を介してエンジン150とも結合される。そして、ECU300により、モータジェネレータ130,135およびエンジン150が協調的に動作されて必要な車両駆動力が発生される。さらに、モータジェネレータ130,135は、エンジン150の回転により発電が可能であり、この発電電力を用いて蓄電装置110を充電することができる。エンジン150は、制御信号DRVを用いてECU300により制御される。
空調装置170は、ECU300によって制御されて、冷房または暖房することにより車室内を空調する。空調装置170は、電力線PL1,NL1に接続され、蓄電装置110からの電力によって駆動される。
冷却ファン180は、蓄電装置110の近傍に設けられ、車室内の空気を蓄電装置110へ送風するためのファンである。たとえば、図2に示されるように、冷却ファン180は、リヤシートの後面に配置された蓄電装置110に搭載される。冷却ファン180は、空調装置170によって冷却された車室102内の空気を、冷却通路103を通して蓄電装置110に送風し、蓄電装置110を冷却する。冷却ファン180は、ECU300によって制御される。なお、上記の空調装置170および冷却ファン180は、本発明における「冷却装置」に対応する。
タッチパネル190は、ユーザとのインターフェースであり、ユーザから各機器の設定・操作の入力を受けるとともに、ユーザに対して車両の状態やアラーム等を表示する。
冷却拒否スイッチ185は、後述する充電前冷却制御を非実行とするためのスイッチである。この冷却拒否スイッチ185がオンに設定されると、充電前冷却制御が非実行に設定される。なお、冷却拒否スイッチ185は、個別のスイッチとして形成されてもよいし、タッチパネル180内で設定されるスイッチとして形成されてもよい。冷却拒否スイッチ185は、本発明における「設定部」に対応する。
車両100は、外部電源500からの電力によって蓄電装置110を充電するための構成として、充電リレーCHR210と、AC/DCコンバータ220と、接続部であるインレット230とを含む。
インレット230には、充電ケーブル400の充電コネクタ420が接続される。そして、外部電源500からの電力が、充電ケーブル400を介して車両100に伝達される。
充電ケーブル400は、充電コネクタ420に加えて、外部電源500のコンセント510に接続するためのプラグ410と、充電コネクタ420およびプラグ410とを接続するケーブル部430とを含む。
AC/DCコンバータ220は、ECU300からの制御信号PWDによって制御され、インレット230から供給される交流電力を、蓄電装置110の充電電力に変換する。
AC/DCコンバータ220により変換された直流電力は、充電リレー(CHR)210を介して、蓄電装置110に供給される。CHR210は、ECU300からの制御信号SE2によって制御され、AC/DCコンバータ220と蓄電装置110との間の電力の供給と遮断とを切換える。
ECU300は、いずれも図1には図示しないがCPU(Central Processing Unit)、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、蓄電装置110および車両100の各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア(電子回路)で処理することも可能である。
ECU300は、電池センサ195からの電圧VB,電流IB,温度TBの検出値に基づいて、蓄電装置110の充電状態SOCを演算する。
なお、図1においては、ECU300として1つの制御装置を設ける構成としているが、たとえば、PCU120用の制御装置や蓄電装置110用の制御装置などのように、機能ごとまたは制御対象機器ごとに個別の制御装置を設ける構成としてもよい。
(充電前冷却制御の説明)
上記のような電動車両100では、蓄電装置110の充放電が行なわれると、それに伴って内部の化学反応により発熱する。一般的に、蓄電装置110にようなバッテリは、高温または高SOCの状態で放置されると、劣化が進行してしまうことが知られている。このような劣化の進行を抑制して蓄電装置110の延命化を図るために、本実施の形態における車両100においては、充電ケーブル400がインレット230に接続されて外部充電の準備ができると、外部充電の実行に先立って、空調装置170を用いて車室内を冷房するとともに、冷却ファン180を用いて冷却された車室内の空気を蓄電装置110へ送風する「充電前冷却制御」を実行する。
上記のような電動車両100では、蓄電装置110の充放電が行なわれると、それに伴って内部の化学反応により発熱する。一般的に、蓄電装置110にようなバッテリは、高温または高SOCの状態で放置されると、劣化が進行してしまうことが知られている。このような劣化の進行を抑制して蓄電装置110の延命化を図るために、本実施の形態における車両100においては、充電ケーブル400がインレット230に接続されて外部充電の準備ができると、外部充電の実行に先立って、空調装置170を用いて車室内を冷房するとともに、冷却ファン180を用いて冷却された車室内の空気を蓄電装置110へ送風する「充電前冷却制御」を実行する。
図3は、この充電前冷却制御の概略処理を説明するためのフローチャートである。図3および後述するフローチャートは、ECU300に予め格納されたプログラムが所定周期で実行されることによって処理が実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア(電子回路)を構築して処理を実現することも可能である。
図3を参照して、ECU300は、ステップ(以下、ステップをSと略す。)10にて、電池センサ195からの蓄電装置110の温度TBが、所定の基準値(たとえば、35℃)以上であるか否かを判定する。
温度TBが基準値以上である場合(S10にてYES)は、ECU300は、蓄電装置110が高温状態であると判定し、S20に処理を進めて、充電前冷却処理を実行する。充電前冷却処理の詳細については、図4以降において説明する。充電前冷却処理が完了すると、処理がS30に進められる。
一方、温度TBが基準値未満である場合(S10にてNO)は、ECU300は、蓄電装置110は高温状態でないと判定して、S20をスキップしてS30に処理を進める。
S30において、ECU300は、CHR210を閉成するとともに、AC/DCコンバータ220を駆動して、外部充電を実行する。なお、S30の処理は、充電前冷却処理が完了した直後に実行されてもよいし、たとえばユーザにより次回の運転時刻が設定されているようないわゆるタイマー充電がなされる場合には、所定の開始時刻の到来時に開始されてもよい。
このような、冷却前充電制御においては、基本的には、蓄電装置からの電力ではなく、外部電源からの電力を用いて空調装置および冷却ファンが駆動される。しかしながら、たとえば、車両を数年程度の短期間しか使用しないユーザにとっては、電池劣化を抑制して延命化を図るよりもEV(Electric Vehicle)走行による燃料費用の低減の方がメリットがある場合があり、家庭の電力を使用してまで電池劣化を抑制することを望まない場合がある。そのため、冷却前充電制御の実行に同意するか否かを、ユーザに問い合わせることが必要となる。
一方で、特に充電前冷却制御の実行を望まないユーザにとっては、このような同意の確認動作が外部充電のたびに行なわれると、わずらわしく感じてしまう場合がある。そのため、本実施の形態1においては、充電前冷却制御の実行を望まないユーザに対しては、冷却前充電制御の実行についてのユーザへの問合せ頻度を減らすことによって、ユーザのわずらわしさを抑制する。
図4は、本実施の形態1に従って実行される、図3のS20で示した充電前冷却処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
図1および図4を参照して、ECU300は、S20が実行されると、まずS200にて、ユーザに充電前冷却制御の実行についての問合せをユーザに対して通知するか否かの判定(通知判定)を行なう。
このS200の通知判定の一例を図5のフローチャートに示す。図5の例においては、一度充電前冷却制御が拒否された場合には、所定の期間(たとえば3日間)の間は、再度の通知は行われない。
図5を参照して、ECU300は、S202にて、前回の充電前冷却制御の実行についての通知時に、ユーザが充電前冷却制御の実行を拒否し、非実行を選択したか否かを判定する。
ユーザにより充電前冷却制御の実行が許可されていた場合(S202にてNO)は、処理がS206に進められて、ECU300は、今回もユーザに通知すると判定して、処理を図4のルーチンに戻す。
一方、ユーザにより充電前冷却制御の実行が拒否されていた場合(S202にてYES)は、処理がS204に進められて、ECU300は、前回ユーザにより拒否されたときからの経過期間が基準期間以上であるか否かを判定する。
上記の経過期間が基準期間未満である場合(S204にてNO)は、処理がS208に進められて、ECU300は、ユーザに対して充電前冷却制御の実行の問合せ通知を行なわないと判定して、処理を図4のルーチンに戻す。
しかしながら、前回の通知時にユーザに拒否された場合であっても、あまりに長期間の間充電前冷却制御を非実施としたままにしておくと、ユーザが意図しない状態まで蓄電装置110の劣化が進行してしまうおそれがある。そのため、上記の経過期間が基準期間以上である場合(S204にてYES)は、ユーザに充電前冷却制御が拒否された場合であっても、再度実行可否の問合せを実行すると判定し、処理を図4のルーチンに戻す。
再び図4を参照して、S200の通知判定が完了すると、ECU300は、S220にて、通知判定処理においてユーザへの通知を行なう旨の判定がなされたか否かを判定する。
通知しないと判定された場合(S220にてNO)は、処理がS240に進められて、ECU300はユーザに対する問合せを行なわず、充電前冷却を実行しないまま(S270)、図3の処理に戻す。
一方、通知すると判定された場合(S220にてYES)は、処理がS230に進められて、ECU300は、ユーザに対して、充電前冷却制御を実行するか否かの問合せのメッセージをタッチパネル190に表示する。ユーザからの実施許可があった場合(S250にてYES)は、処理がS260に進められて、ECU300は、空調装置170および冷却ファン180を駆動して充電前冷却制御を実行する。
なお、S250の問合せに対して、ユーザが実施拒否とした場合には、S270に処理が進められて、ECU300は、充電前冷却制御を実行しないまま処理を図3の処理に戻す。
このような処理に従って制御を行なうことによって、充電前冷却制御がユーザによって拒否された場合には、所定の期間は、充電前冷却制御の実施についての通知を非実行とすることによって、ユーザに対する通知頻度を低減することができる。
なお、図5の通知判定処理においては、充電前冷却制御の拒否が1回であっても、基準期間内は通知がなされないような例について説明したが、たとえば、S202において、ユーザからの拒否操作が所定回数連続して行われた場合に、基準期間内の通知がなされないようにしてもよい。
(変形例1)
変形例1においては、図1で示した冷却拒否スイッチ185が設置された構成において、ユーザが充電前冷却制御の実行を拒否するように設定した場合の例について説明する。冷却拒否スイッチ185がオンに設定されている場合には、ユーザは充電前冷却制御の実行を望んでいないため、基本的にはユーザへの問い合わせは行わずに、充電前冷却制御も実行されない。
変形例1においては、図1で示した冷却拒否スイッチ185が設置された構成において、ユーザが充電前冷却制御の実行を拒否するように設定した場合の例について説明する。冷却拒否スイッチ185がオンに設定されている場合には、ユーザは充電前冷却制御の実行を望んでいないため、基本的にはユーザへの問い合わせは行わずに、充電前冷却制御も実行されない。
しかしながら、たとえば、ユーザが意図せずに冷却拒否スイッチ185をオンとした場合や、一旦は冷却拒否スイッチ185をオンにしたもののユーザが冷却拒否スイッチ185をオフに戻し忘れてしまったような場合には、ユーザは充電前冷却制御の実行を望んでいたとしても、長期間充電前冷却制御が非実行のままとなってしまい、ユーザの意図に反して蓄電装置110の劣化が進行してしまう状態となる可能性がある。
そのため、本変形例1においては、冷却拒否スイッチがオンにされている場合であっても、充電前冷却制御が非実行(拒否)とされた回数が多くなったときには、改めてユーザの真意を確かめるべく、充電前冷却制御の実行の問合せを実行する。
図6は、変形例1における判定処理S200Aを説明するためのフローチャートである。図1および図6を参照して、ECU300は、S210にて、冷却拒否スイッチ185がオンされているか否かを判定する。
冷却拒否スイッチ185がオフ、すなわち、充電前冷却制御が許可されている場合(S210にてNO)は、処理がS216に進められて、ECU300は、ユーザに対して充電前冷却制御の実行の問合せを行なうと判定し、処理を図4に戻す。
冷却拒否スイッチ185がオフ、すなわち、充電前冷却制御が拒否されている場合(S210にてYES)は、処理がS212に進められて、ECU300は、通知拒否カウント値をインクリメントする。この通知拒否カウント値は、充電前冷却制御を実行すべきであるにもかかわらず、ユーザの指示によって非実行とされた回数を表す。
そして、ECU300は、S214にて、通知拒否カウント値が所定値以上であるか否かを判定する。通知拒否カウント値が所定値未満である場合(S214にてNO)は、ECU300は、充電前冷却制御の非実行回数が少なく、非実行による劣化の進行がまだ小さいと判断して、処理をS218に進めて、ユーザへの通知を行なわないと判定し、処理を図4に戻す。
通知拒否カウント値が所定値以上である場合(S214にてYES)は、ECU300は、充電前冷却制御を長期間非実行としていることによる劣化が進んでいる可能性があり、充電前冷却制御の拒否がユーザの真意であるかを確かめるために、ユーザへの通知を行なうと判定し、処理を図4に戻す。
その後、図4で説明したように、通知判定の結果に応じて、ユーザへの通知が行なわれ、さらに充電前冷却制御が実行される。なお、図6には示されていないが、充電前冷却制御が実行されると、通知拒否カウント値はゼロにリセットされる。
このような処理に従って制御を行なうことによって、冷却拒否スイッチが設けられる構成においては、冷却拒否スイッチをオンに設定しておくことによって、ユーザへの問合せ頻度が低減される。さらに、充電前冷却制御の非実行が多数回継続した場合には、ユーザの真意を確かめるために、冷却拒否スイッチがオンであってもユーザへの問合せが行なわれる。これによって、ユーザのスイッチの戻し忘れによる、蓄電装置の意図しない劣化を防止することができる。
(変形例2)
変形例2は、上述の図5および図6の処理を組み合わせた場合の例である。すなわち、冷却拒否スイッチ185がオンに設定されている場合(S202BにてYES)は、通知拒否カウント値がインクリメントされ(S210B)、カウント値と所定値との比較(S212B)によって通知の可否が判定される(S208B,S214B)。
変形例2は、上述の図5および図6の処理を組み合わせた場合の例である。すなわち、冷却拒否スイッチ185がオンに設定されている場合(S202BにてYES)は、通知拒否カウント値がインクリメントされ(S210B)、カウント値と所定値との比較(S212B)によって通知の可否が判定される(S208B,S214B)。
また、冷却拒否スイッチ185がオフに設定されている場合(S202にてNO)は、前回の通知時において拒否されたか否か(S204B)、および拒否されていた場合には前回拒否されたときからの経過期間(S206B)に応じて、通知の可否が判定される(S208B,S214B)。
なお、図7中の破線の矢印で示したように、S206Bの経過期間と基準期間との比較において、経過期間が基準期間未満である場合(206BにてNO)にも、通知拒否カウント値によって、さらに通知の可否を判定するようにしてもよい。このようにすることによって、充電前冷却制御を非実行とした回数が多い場合には、蓄電装置の劣化の進行が大きくなっている可能性があるために、所定の基準期間中であってもユーザへの問合せが実行されて、ユーザに注意を促すことが可能となる。
以上のように、実施の形態1においては、ユーザによる冷却拒否の指示の履歴に基づいて、ユーザへの充電前冷却制御の実行可否の問合せ頻度を変更することができる。
[実施の形態2]
実施の形態1においては、ユーザの指示または冷却拒否スイッチに基づいて、ユーザへの充電前冷却制御の実行可否の問合せを行なうとともに、所定期間あるいは充電前冷却制御の非実行回数に応じて、改めて実行可否の問合せを判断する例について説明した。
実施の形態1においては、ユーザの指示または冷却拒否スイッチに基づいて、ユーザへの充電前冷却制御の実行可否の問合せを行なうとともに、所定期間あるいは充電前冷却制御の非実行回数に応じて、改めて実行可否の問合せを判断する例について説明した。
しかしながら、充電前冷却制御の非実行による劣化が進んで充電容量が低下してしまうと、EV距離の低下が著しくなってしまうおそれがある。
そのため、実施の形態2においては、充電前冷却制御の非実行による劣化を推定するとともに、劣化量が大きくなったと推定された場合には、ユーザに対して充電前冷却制御を実行するように促す通知を行ない、蓄電装置の保護を行なう例について説明する。
図8および図9は、SOCおよび電池温度の違いによる、放置時間と容量維持率との関係を示したものである。容量維持率とは、劣化していない(当初の)充電可能容量に対する、劣化後の充電可能容量の比率を表す。
図8は、電池温度を一定(65℃)とした条件において、SOC量の違いによる劣化の進行度合いを示したものである。一方、図9は、SOCを一定(80%)とした条件において、温度の違いによる劣化の進行度合いを示したものである。
これらからわかるように、SOCが大きい状態で放置されるほど劣化の度合いが大きくなり(図8)、また、電池温度が高いほど劣化の度合いが大きくなることがわかる(図9)。
そして、実験等によって得られたこのようなデータを利用することによって、図10に示されるような、電池温度と、SOCと、放置時間とをパラメータとした容量維持率の低下量ΔAhの算出テーブルを作成することができる。
実施の形態2においては、充電前冷却制御を非実行とした場合に、そのときの放置状態における容量維持率の低下量ΔAhを図10のようなテーブルを用いて逐次算出し、それらを時間的に積分することによって蓄電装置の劣化度合いを推定する。そして、劣化度合いが大きくなった場合には、ユーザに対して充電前冷却制御を実行するように促す。
図11は、実施の形態2に従う充電前冷却制御における電池劣化の推定手法を説明するための図である。図11において、線L10は、充電前冷却制御を毎回実行したと仮定した場合の容量維持率の変化を示しており、線L11は、充電前冷却制御を全く実行しなかったと仮定した場合の容量維持率の変化を示している。すなわち、線L10は劣化が最も抑制された場合に対応し、線L11は劣化が最も進行した場合に対応する。
あるユーザが、時刻t1までは充電前冷却制御を毎回行なっており、時刻t1以降は充電前冷却制御を行なわなかった場合を考える。このとき、時刻t1までは、線L10に沿って劣化が進行していくが、時刻t1以降は、線L13のように劣化が急速に進んでいく。このとき、線L10と線L13との差が、図10のテーブルから得られた容量維持率低下量ΔAhの累積値(ΣΔAh)に対応する。
この積分された容量維持率低下量ΣΔAhが、予め定められた判定値(線L12)を下回る場合には、蓄電装置の劣化の度合いが大きいと判断されて、ユーザに対して充電前冷却制御の実行を促す通知がなされる。
このようにすることによって、充電前冷却制御の非実行により過度に蓄電装置の劣化が進行してしまうことを抑制することができる。
図12は、実施の形態2に従う充電前冷却制御の概略処理を説明するためのフローチャートである。図12は、実施の形態1における図3のフローチャートにステップS40,S50が追加されたものとなっている。図12において、図3と重複するステップの詳細な説明については起繰り返さない。
図1および図12を参照して、外部充電処理(S30)が完了すると、ECU300は、S40にて、今回の充電処理において、充電前冷却制御が行なわれたか否かを判定する。
充電前冷却制御が行なわれた場合(S40にてYES)は、冷却の非実行による劣化の進行はないとして処理が終了される。一方、充電前冷却制御が行なわれなかった場合(S40にてNO)は、処理がS50に進められて、ECU300は、外部充電処理開始までの電池温度、SOC、および放置時間から、容量維持率低下量の累積値(ΣΔAh)を計算して記憶する。なお、個々の状態における容量維持率低下量(ΔAh)については、充電前冷却制御が非実行とされている間に、たとえば所定に時間間隔ごとに逐次計算されるものとする。
図13は、図12のステップS20における充電前冷却処理を説明するためのフローチャートである。図12においては、実施の形態1における図4のフローチャートに、ステップS300が追加されたものとなっている。図12において、図14と重複するステップの詳細な説明については繰り返さない。また、ステップS200の通知判定処理については、図5〜図7のバリエーションが適用可能である。
図13を参照して、ECU300は、S20が実行されると、S310にて、図12のステップS50で計算された容量維持率低下量の累積値ΣΔAhを取得する。そして、ECU300は、S320にて、電池劣化が大きいか否かを判定する。具体的には、累積値ΣΔAhが、図11で説明した所定の判定値を上回っているか否か、あるいは、満充電時のSOCが所定値未満であるか否かを判定する。
累積値ΣΔAhが判定値以下である場合でかつ満充電時SOCが所定値以上の場合、すなわち、電池の劣化進度がそれほど大きくない場合(S320にてNO)は、処理がS340に進められ、ECU300は、ユーザへ通知するメッセージとして、たとえば「冷却を実施してもよろしいですか?」を選択し、S200の通知判定処理へ処理を進める。通知が必要であると判定されると(S220にてYES)、S340で選択されたメッセージがタッチパネル190に表示され(S230)る。その後、ユーザからの選択によって、充電前冷却制御が実行(S260)あるいは非実行(S270)にされる。
通知が必要でないと判定されると(S220にてNO)、ユーザへの通知はなされず(S240)、充電前冷却制御も実行されない(S270)。
一方、S320にて、累積値ΣΔAhが判定値を上回っているか、または満充電時SOCが所定値未満であり、電池の劣化進度が大きいと判定されると(S320にてYES)、処理がS330に進められ、ECU300は、ユーザへ通知するメッセージとして、たとえば「冷却することをおすすめします」というような冷却を促すメッセージを選択し、当該メッセージをタッチパネル190に表示する(S230)。その後、ユーザからの選択によって、充電前冷却制御が実行(S260)あるいは非実行(S270)にされる。
なお、S330,S340におけるメッセージの内容は一例であり、類似の内容の他の表現を用いてもよく、さらに、電池劣化が大きい場合には、メッセージの表示とともに、チャイムやブザーなどの聴覚的なアラームを出力するようにしてもよい。
このような処理に従って制御を行なうことによって、充電前冷却制御が非実行とされたことによる電池劣化を推定し、電池劣化の度合いが大きい場合には、ユーザに対して冷却を促すことができる。これによって、充電前冷却制御を望まないユーザに対する、充電前冷却制御の実行についての問合せ頻度を低減するとともに、蓄電装置の過度な劣化の進行を抑制することが可能となる。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
100 車両、102 車室、103 冷却通路、110 蓄電装置、115 SMR、120 PCU、130,135 モータジェネレータ、140 動力伝達ギヤ、150 エンジン、160 駆動輪、170 空調装置、180 冷却ファン、185 冷却拒否スイッチ、190 タッチパネル、195 電池センサ、210 CHR、、220 AC/DCコンバータ、230 インレット、300 ECU、400 充電ケーブル、410 プラグ、420 充電コネクタ、430 ケーブル部、500 外部電源、510 コンセント、NL1,PL1 電力線。
Claims (10)
- 外部電源からの電力を用いて充電が可能な蓄電装置と、
前記蓄電装置を冷却するための冷却装置と、
前記蓄電装置の温度が所定温度よりも高い場合に、前記蓄電装置の充電に先立って前記蓄電装置を冷却する充電前冷却の実行可否をユーザに問合せるとともに、ユーザからの冷却実行の指示に従って前記充電前冷却を実行するように構成された制御装置とを備え、
前記制御装置は、ユーザからの冷却拒否の指示の履歴に基づいて、ユーザへの充電前冷却の実行可否の問合せ頻度を変更する、電源システム。 - 前記制御装置は、ユーザからの冷却拒否が指示された場合には、所定期間の間、ユーザへの実行可否の問合せを非実行とする、請求項1に記載の電源システム。
- 前記制御装置は、前記所定期間が経過した場合には、ユーザへの実行可否の問合せを再開する、請求項2に記載の電源システム。
- ユーザの操作により、前記充電前冷却を非実行に設定することが可能に構成された設定部をさらに備え、
前記制御装置は、前記設定部によって前記充電前冷却が非実行に設定されている間は、ユーザへの実行可否の問合せを非実行とする、請求項1に記載の電源システム。 - 前記制御装置は、ユーザへの実行可否の問合せが非実行とされている期間中に、前記充電前冷却の未実施回数が規定回数を上回った場合には、ユーザへの実行可否の問合せを再開する、請求項2〜4のいずれか1項に記載の電源システム。
- 前記制御装置は、前記充電前冷却の未実施によって生じる前記蓄電装置の劣化進度を推定し、前記劣化進度が所定値を上回った場合には、ユーザへの実行可否の問合せが非実行とされている期間中であっても、ユーザへの実行可否の問合せを再開する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電源システム。
- ユーザへ情報を通知する通知部をさらに備え、
前記制御装置は、前記充電前冷却の未実施によって生じる前記蓄電装置の劣化進度を推定し、前記劣化進度が所定値を上回った場合には前記通知部によって前記充電前冷却の実行をユーザに促す情報を通知する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電源システム。 - 前記制御装置は、前記蓄電装置の冷却が十分なされた場合の劣化を考慮した前記蓄電装置の推定容量維持率からの容量維持率の低下量を前記劣化進度として推定する、請求項6または7に記載の電源システム。
- 前記制御装置は、前記充電前冷却の未実施期間中における、前記蓄電装置の温度、前記蓄電装置の充電状態、およびその状態での放置時間に基づいて、前記容量維持率の低下量を推定する、請求項8に記載の電源システム。
- 外部電源からの電力を用いて充電が可能な蓄電装置を搭載した車両であって、
前記蓄電装置を冷却するための冷却装置と、
前記蓄電装置の充電に先立って前記蓄電装置を冷却する充電前冷却の実行可否をユーザに問合せるとともに、ユーザからの冷却実行の指示に従って前記充電前冷却を実行するように構成された制御装置とを備え、
前記制御装置は、ユーザからの冷却拒否の指示の履歴に基づいて、ユーザへの充電前冷却の実行可否の問合せ頻度を変更する、車両。
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-
2014
- 2014-10-23 JP JP2014216492A patent/JP2016085804A/ja active Pending
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