JP2020195175A

JP2020195175A - 蓄電装置

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Publication number: JP2020195175A
Application number: JP2019097962A
Authority: JP
Inventors: 博之野村; Hiroyuki Nomura
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2019-05-24
Filing date: 2019-05-24
Publication date: 2020-12-03

Abstract

【課題】車両に搭載される蓄電装置において、車両がカーシェアに利用されている場合に電池の満充電容量の推定精度が低下することを抑制し、車両がカーシェアに利用されていない場合にユーザの利便性が損なわれることを抑制する。【解決手段】判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定されているとき、判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定されているときに比べて、充電プラグＰｇが車両Ｖｅに接続されると、分極解消時間Ｔｓが経過した後、電池Ｂの充電を開始する頻度を高くし、判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定されているとき、判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定されているときに比べて、充電プラグＰｇが車両Ｖｅに接続されると、電池Ｂの充電を開始する頻度を高くする。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載される蓄電装置に関する。

蓄電装置として、充電プラグが車両に接続されることで充電装置と電池とが電気的に接続されると、電池の充電率と電池の開回路電圧との対応関係を示す情報を参照して、電池の開回路電圧に対応する充電率を電池の充電開始時の充電率として推定し、その後、電池の充電を開始させ、電池の充電が終わると、電池の充電率と電池の開回路電圧との対応関係を示す情報を参照して、電池の開回路電圧に対応する充電率を電池の充電終了後の充電率として推定するものがある。このような蓄電装置では、充電開始時の充電率と充電終了後の充電率とを用いて電池の満充電容量を推定することがある。

ところで、車両がカーシェアに利用されている場合、車両の使用後に充電プラグが車両に接続され電池が充電されると推測される。

そのため、上記蓄電装置では、車両がカーシェアに利用されている場合、車両の使用後、分極による電圧上昇が停止する前の電池の開回路電圧（上記情報に示される開回路電圧と異なる開回路電圧）を用いて充電開始時の充電率を推定してしまい、充電開始時の充電率の推定精度が低くなり、電池の満充電容量の推定精度が低くなるおそれがある。

そこで、他の蓄電装置として、車両の使用後、充電プラグが車両に接続されると、分極が解消したと見做すことができる分極解消時間が経過した後の開回路電圧を用いて電池の充電開始時の充電率を推定し、その後、電池の充電を開始させるものがある。これにより、車両がカーシェアに利用されている場合であっても、分極による電圧上昇が停止した後の開回路電圧（上記情報に示される開回路電圧に近い開回路電圧）を用いて充電開始時の充電率を推定することができるため、充電開始時の充電率の推定精度が低下することを抑制し、電池の満充電容量の推定精度が低下することを抑制することができる。関連する技術として、例えば、特許文献１がある。

特開２０１６−２０１９８４号公報

しかしながら、上記他の蓄電装置では、充電プラグが車両に接続されてもすぐに充電が開始されず充電終了時刻が遅くなるため、車両がカーシェアに利用されていない場合、すなわち、車両が一般の車両でありユーザが同じ車両を使い続ける場合、ユーザが思うような充電処理がなされず、ユーザの利便性が損なわれるおそれがある。

本発明の一側面に係る目的は、車両に搭載される蓄電装置において、車両がカーシェアに利用されている場合に電池の満充電容量の推定精度が低下することを抑制し、車両がカーシェアに利用されていない場合にユーザの利便性が損なわれることを抑制することである。

本発明に係る一つの形態である蓄電装置は、第１の車両に搭載される蓄電装置であって、第１の電池と、第１の車両がカーシェアに利用されているか否かを判定する判定部と、充電装置に接続される充電プラグが第１の車両に接続されると、第１の電池の充電を開始する第１の充電制御、または、充電プラグが第１の車両に接続されると、分極解消時間が経過した後、第１の電池の充電を開始する第２の充電制御を行う制御部とを備える。

制御部は、判定部により第１の車両がカーシェアに利用されていると判定されているとき、判定部により第１の車両がカーシェアに利用されていないと判定されているときに比べて、第２の充電制御を行う頻度を高くし、判定部により第１の車両がカーシェアに利用されていないと判定されているとき、判定部により第１の車両がカーシェアに利用されていると判定されているときに比べて、第１の充電制御を行う頻度を高くする。

これにより、第１の車両がカーシェアに利用されている場合、第１の車両がカーシェアに利用されていない場合に比べて、第１の車両の使用後、分極による電圧上昇が停止した後の第１の電池の開回路電圧を用いて充電率を推定する機会が増えるため、第１の電池の充電率の推定精度が低下することを抑制することができる。また、第１の車両がカーシェアに利用されていない場合、第１の車両がカーシェアに利用されている場合に比べて、第１の車両の使用後、すぐに第１の電池の充電が開始される機会が増えるため、ユーザが思うような充電制御を行うことができ、ユーザの利便性が損なわれることを抑制することができる。すなわち、第１の車両がカーシェアに利用されている場合に第１の電池の充電率の推定精度が低下することを抑制し、第１の車両がカーシェアに利用されていない場合にユーザの利便性が損なわれることを抑制することができる。

また、制御部は、判定部により第１の車両がカーシェアに利用されていると判定されているときで、かつ、充電装置に接続される第２の車両に搭載される蓄電装置に備えられる第２の電池の充電が終了しているとき、第２の充電制御を常に行うように構成してもよい。

これにより、ユーザは第１の電池の充電が終了することを待たずに、第２の車両を使用することができるため、ユーザの利便性が損なわれることを抑制することができる。また、第１の電池に対して第２の充電制御を常に行うため、第１の電池の充電率の推定精度が低下することをさらに抑制することができる。

また、判定部により第１の車両がカーシェアに利用されていると判定されているときに使用される分極解消時間を、判定部により第１の車両がカーシェアに利用されていないと判定されているときに使用される分極解消時間よりも長くなるように構成してもよい。

これにより、第１の車両がカーシェアに利用されている場合、第１の車両がカーシェアに利用されていない場合に比べて、第１の車両の使用後、推定精度が高い第１の電池の開回路電圧を用いて充電率を推定することができるため、第１の電池の充電率の推定精度が低下することをさらに抑制することができる。また、第１の車両がカーシェアに利用されていない場合に第２の充電制御を行うとき、第１の車両がカーシェアに利用されている場合に比べて、充電が開始されるまでの分極解消時間が短くなるため、ユーザが思うような充電制御を行うことができ、ユーザの利便性が損なわれることを抑制することができる。

また、制御部は、第２の充電制御により第１の電池の充電を行うとき、第１の電池の充電を開始すると、第１の電池に一定の電流を流し、第１の電池の電圧が電圧閾値になると、第１の電池の充電を終了するように構成してもよい。

これによれば、第２の充電制御を行う場合には分極解消時間Ｔｓが経過するまで充電が開始されないため、充電時間が長くなりユーザの利便性を損なうおそれがあるが、第２の充電制御を行うときに定電流充電制御を行うことにより、定電流定電圧充電制御により電池Ｂを充電する場合に比べて、電池Ｂの電圧が電圧閾値になってから電池Ｂに流れる電流が電流閾値以下になるまでの時間分、電池Ｂの充電時間を短くすることができるため、ユーザの利便性が損なわれることをさらに抑制することができる。

また、制御部は、第２の充電制御により第１の電池の充電を行い、かつ判定部により第１の車両がカーシェアに利用されていると判定されているとき、第１の電池の充電を開始すると、第１の電池に一定の電流を流し、第１の電池の電圧が電圧閾値になると、第１の電池の充電を終了するように構成してもよい。

これにより、第２の充電制御により電池Ｂの充電を行い、かつ判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されている場合でのみ定電流充電制御が行われるため、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていない場合に、定電流定電圧充電制御がなされずに電池Ｂが満充電まで充電されず、ユーザに違和感を与えることを抑制できる。また、車両Ｖｅがカーシェアに利用されている場合には、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていない場合と比べて車両Ｖｅのイグニッションがオンしてからオフするまでの走行距離が短くなることが推測されるため、定電流定電圧充電制御がなされずに電池Ｂが満充電まで充電されなくとも、ユーザの利便性を損なうおそれが少ない。このため、ユーザの利便性が損なわれることをさらに抑制することができる。

また、判定部は、第１の車両の使用頻度もしくは第１の電池の充電頻度に基づいて、または、第１の車両の使用頻度及び第１の電池の充電頻度に基づいて、第１の車両がカーシェアに利用されているか否かを判定するように構成してもよい。

また、判定部は、第１の車両の１回の使用状況に基づいて、第１の車両がカーシェアに利用されているか否かを判定するように構成してもよい。

本発明によれば、車両に搭載される蓄電装置において、車両がカーシェアに利用されている場合に電池の満充電容量の推定精度が低下することを抑制し、車両がカーシェアに利用されていない場合にユーザの利便性が損なわれることを抑制することができる。

実施形態の蓄電装置の一例を示す図である。記憶部に記憶されている情報の一例を示す図である。定電流定電圧充電制御及び定電流充電制御を説明するための図である。第１の充電制御の一例を示すフローチャートである。第２の充電制御の一例を示すフローチャートである。

以下図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。
図１は、実施形態の蓄電装置の一例を示す図である。

図１に示す蓄電装置１は、プラグインハイブリッド車または電気自動車などの車両Ｖｅに搭載され、電池Ｂと、電流計２と、温度計３と、監視ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４と、スイッチＳＷ１、ＳＷ２と、電池ＥＣＵ５とを備える。

車両Ｖｅは、蓄電装置１の他に、車両Ｖｅの走行用のモータＭと、モータＭを駆動するインバータ回路Ｉｎｖと、インバータ回路Ｉｎｖの動作を制御するとともに車両Ｖｅの外部に設けられる充電装置Ｃｈと通信を行う車両ＥＣＵ６とを備える。なお、充電装置Ｃｈは、２台以上の車両Ｖｅに搭載される蓄電装置１に備えられる電池Ｂをそれぞれ充電するように構成してもよい。このように構成する場合、各車両Ｖｅに搭載される蓄電装置１は互いに同じ構成であるものとする。また、充電装置Ｃｈに接続されている各車両Ｖｅがカーシェアに利用されている車両である場合、ユーザは、各車両Ｖｅのうち、電池Ｂの充電が終了している車両Ｖｅを優先的に使用することができるものとする。

インバータ回路Ｉｎｖは、スイッチを備え、そのスイッチが繰り返しオン、オフすることにより、電池Ｂから供給される直流電力を交流電力に変換してモータＭに供給する。また、インバータ回路Ｉｎｖは、スイッチが繰り返しオン、オフすることにより、モータＭから供給される交流電力（回生電力）を直流電力に変換して電池Ｂに供給する。

車両ＥＣＵ６は、インバータ回路Ｉｎｖのスイッチのオン、オフを制御する制御信号のデューティ比を変化させることにより、電池Ｂからインバータ回路Ｉｎｖに供給される電力またはインバータ回路Ｉｎｖから電池Ｂに供給される電力を制御する。なお、電池ＥＣＵ５の機能を車両ＥＣＵ６に含ませて電池ＥＣＵ５と車両ＥＣＵ６を統合し、その統合後のＥＣＵを車両Ｖｅに設けてもよい。

電池Ｂは、１つ以上のリチウムイン電池またはニッケル水素電池などの二次電池により構成されるものとする。

電流計２は、シャント抵抗や差動増幅回路などにより構成され、電池Ｂに流れる電流を検出し、その検出した電流を監視ＥＣＵ４に送るものとする。

温度計３は、サーミスタなどにより構成され、電池Ｂの温度を検出し、その検出した温度を監視ＥＣＵ４に送るものとする。

監視ＥＣＵ４は、プロセッサや記憶部などを備えて構成され、電池Ｂの電圧を検出する。また、監視ＥＣＵ４は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信などを用いて、検出した電圧、電流計２により検出された電流、及び温度計３により検出された温度を電池ＥＣＵ５に送信する。

スイッチＳＷ１、ＳＷ２は、それぞれ、半導体リレー（例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor））または電磁式リレーなどにより構成される。スイッチＳＷ１の一方端は電流計２を介して電池Ｂのマイナス端子に接続され、スイッチＳＷ１の他方端はインバータ回路Ｉｎｖのマイナス入力端子に接続されている。スイッチＳＷ２の一方端はスイッチＳＷ１及び電流計２を介して電池Ｂのマイナス端子に接続され、スイッチＳＷ２の他方端は充電プラグＰｇを介して充電装置Ｃｈのマイナス出力端子に接続されている。なお、スイッチＳＷ１の一方端が電流計２を介して電池Ｂのプラス端子に接続され、スイッチＳＷ１の他方端がインバータ回路Ｉｎｖのプラス入力端子に接続され、スイッチＳＷ２の一方端がスイッチＳＷ１及び電流計２を介して電池Ｂのプラス端子に接続され、スイッチＳＷ２の他方端が充電プラグＰｇを介して充電装置Ｃｈのプラス出力端子に接続されていてもよい。

スイッチＳＷ１が導通し、スイッチＳＷ２が遮断すると、電池Ｂからインバータ回路Ｉｎｖに電力を供給することが可能な状態になるとともに、インバータ回路Ｉｎｖから電池Ｂ１に電力を供給することが可能な状態になる。また、スイッチＳＷ１、ＳＷ２が導通すると、充電装置Ｃｈから電池Ｂに電力が供給することが可能な状態になる。このとき、充電装置Ｃｈからインバータ回路Ｉｎｖに電力が供給されないものとする。インバータ回路Ｉｎｖまたは充電装置Ｃｈから電池Ｂに電力が供給されると、電池Ｂが充電され電池Ｂの電圧が上昇し、電池Ｂからインバータ回路Ｉｎｖに電力が供給されると、電池Ｂが放電され電池Ｂの電圧が下降する。

電池ＥＣＵ５は、記憶部５１と、プロセッサ５２とを備える。
記憶部５１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）またはＲＯＭ（Read Only Memory）などにより構成され、後述する情報Ｄ１〜Ｄ３などを記憶している。

図２（ａ）は、情報Ｄ１の一例を示す図である。なお、図２（ａ）に示す２次元座標の横軸は電池Ｂの温度［℃］を示し、縦軸は分極解消時間［分］を示している。分極解消時間とは、車両Ｖｅの走行終了時（車両Ｖｅの使用後）から分極による電池Ｂの開回路電圧の上昇が停止するまでの時間、または、電池Ｂの充電終了時から分極による電池Ｂの開回路電圧の下降が停止するまでの時間とする。開回路電圧とは、電池Ｂに流れる電流がゼロであるときの電池Ｂの電圧とする。また、図２（ａ）に示す実線は電池Ｂの温度と分極解消時間との対応関係を示す情報Ｄ１とする。

図２（ａ）に示す情報Ｄ１では、電池Ｂの温度が高くなるほど、分極解消時間が短くなる。言い換えると、電池Ｂの温度が温度閾値以上になると、分極解消時間が時間閾値以下になり、電池Ｂの温度が温度閾値より低くなると、分極解消時間が時間閾値より高くなる。

図２（ｂ）は、情報Ｄ２及び情報Ｄ３の一例を示す図である。なお、図２（ｂ）に示す２次元座標の横軸は電池Ｂの充電率［％］を示し、縦軸は電池Ｂの開回路電圧［Ｖ］を示している。また、図２（ｂ）に示す実線は、放電終了後（車両Ｖｅの走行終了後）の分極による電圧上昇が停止したときの電池Ｂの充電率と開回路電圧との対応関係を示す情報Ｄ２とする。また、図２（ｂ）に示す破線は、充電終了後の分極による電圧下降が停止したときの電池Ｂの充電率と開回路電圧との対応関係を示す情報Ｄ３とする。

図２（ｂ）に示す情報Ｄ２及び情報Ｄ３では、電池Ｂの開回路電圧が高くなるほど、電池Ｂの充電率が高くなる。言い換えると、電池Ｂの開回路電圧が開回路電圧閾値以上になると、電池Ｂの充電率が充電率閾値以上になり、電池Ｂの開回路電圧が開回路電圧閾値より低くなると、電池Ｂの充電率が充電率閾値より低くなる。

また、図１に示すプロセッサ５２は、判定部５２１と、制御部５２２と、満充電容量推定部５２３とを備える。なお、プロセッサ５２が記憶部５１に記憶されているプログラムを実行することにより、判定部５２１、制御部５２２、及び満充電容量推定部５２３が実現される。

判定部５２１は、車両Ｖｅの使用頻度に基づいて、車両Ｖｅがカーシェアに利用されているか否かを判定する。すなわち、判定部５２１は、単位時間あたりの車両Ｖｅのイグニッションのオン回数が第１の判定閾値以上である場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定し、単位時間あたりの車両Ｖｅのイグニッションのオン回数が第１の判定閾値より小さい場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定する。

なお、判定部５２１は、電池Ｂの充電頻度に基づいて、車両Ｖｅがカーシェアに利用されているか否かを判定するように構成してもよい。すなわち、判定部５２１は、単位時間あたりの電池Ｂの充電回数が第２の判定閾値以上である場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定し、単位時間あたりの電池Ｂの充電回数が第２の判定閾値より小さい場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定する。

また、判定部５２１は、車両Ｖｅの使用頻度及び電池Ｂの充電頻度に基づいて、車両Ｖｅがカーシェアに利用されているか否かを判定するように構成してもよい。すなわち、判定部５２１は、単位時間あたりの車両Ｖｅのイグニッションのオン回数が第１の判定閾値以上である場合で、かつ、単位時間あたりの電池Ｂの充電回数が第２の判定閾値以上である場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定し、単位時間あたりの車両Ｖｅのイグニッションのオン回数が第１の判定閾値より小さい場合、または、単位時間あたりの電池Ｂの充電回数が第２の判定閾値より小さい場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定する。または、判定部５２１は、（単位時間あたりの電池Ｂの充電回数）／（単位時間あたりの車両Ｖｅのイグニッションのオン回数）が第３の判定閾値以上である場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定し、（単位時間あたりの電池Ｂの充電回数）／（単位時間あたりの車両Ｖｅのイグニッションのオン回数）が第３の判定閾値より小さい場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定する。

また、判定部５２１は、車両Ｖｅの１回の使用状況に基づいて、車両Ｖｅがカーシェアに利用されているか否かを判定するように構成してもよい。すなわち、判定部５２１は、車両Ｖｅのイグニッションがオンしてからオフするまでの時間が一定でない頻度が第４の判定閾値以上である場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定し、車両Ｖｅのイグニッションがオンしてからオフするまでの時間が一定でない頻度が第４の判定閾値より小さい場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定する。または、判定部５２１は、車両Ｖｅのイグニッションがオンしてからオフするまでの走行距離が一定でない頻度が第５の判定閾値以上である場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定し、車両Ｖｅのイグニッションがオンしてからオフするまでの走行距離が一定でない頻度が第５の判定閾値より小さい場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定する。または、判定部５２１は、車両Ｖｅのイグニッションがオンしてからオフするまでの電池Ｂの充電率の変動幅が一定でない頻度が第６の判定閾値以上である場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定し、車両Ｖｅのイグニッションがオンしてからオフするまでの電池Ｂの充電率の変動幅が一定でない頻度が第６の判定閾値より小さい場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定する。

また、判定部５２１は、電池Ｂの充電率が比較的高い充電率を基準にして変動している場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定し、電池Ｂの充電率が比較的高い充電率から比較的低い充電率の範囲で変動している場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定する。

また、判定部５２１は、車両Ｖｅに搭載されるＧＰＳ（Global Positioning System）により検出される車両Ｖｅの位置情報に基づいて、車両Ｖｅがカーシェアに利用されているか否かを判定するように構成してもよい。すなわち、判定部５２１は、車両Ｖｅが特定の場所（コインパーキングやディーラの駐車場など）に駐車される頻度が第７の判定閾値以上である場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定し、車両Ｖｅが特定の場所に駐車される頻度が第７の判定閾値より小さい場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定する。または、判定部５２１は、夜間に車両Ｖｅが特定の場所に駐車される場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定し、夜間に車両Ｖｅが特定の場所に駐車されない場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定する。

また、判定部５２１は、車両Ｖｅの発進時に電池Ｂからインバータ回路Ｉｎｖに流れる電流、もしくは車両Ｖｅのアクセル開度信号を用いて、車両Ｖｅのイグニッションオン毎にアクセル開度が異なることが検出されたとき、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定し、車両Ｖｅのイグニッションオン毎にアクセル開度が同じになることが検出されたとき、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定するように構成してもよい。

また、判定部５２１は、車両Ｖｅの減速時にインバータ回路Ｉｎｖから電池Ｂに流れる電流、もしくは車両Ｖｅのブレーキ開度信号を用いて、ブレーキ開度が車両Ｖｅのイグニッションオン毎に異なることが検出されたとき、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定し、ブレーキ開度が車両Ｖｅのイグニッションオン毎に同じになることが検出されたとき、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定するように構成してもよい。

また、判定部５２１は、車両Ｖｅがカーシェアに利用されているか否かを示す情報を車両ＥＣＵ６から受信し、その受信した情報に基づいて、車両Ｖｅがカーシェアに利用されているか否かを判定するように構成してもよい。

制御部５２２は、スイッチＳＷ１、ＳＷ２の動作を制御するとともに、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信などにより監視ＥＣＵ４及び車両ＥＣＵ６と通信を行う。

すなわち、制御部５２２は、イグニッションスイッチがオンした旨を車両ＥＣＵ６から受信すると、スイッチＳＷ１を導通させるとともにスイッチＳＷ２を遮断させ、監視ＥＣＵ４から送信される電圧、電流、及び温度、並びに、満充電容量推定部５２３により推定される電池Ｂの満充電容量を用いて電池Ｂの充電率を算出し、その算出した充電率に応じた出力電力指令値Ｗｏｕｔまたは入力電力指令値Ｗｉｎを車両ＥＣＵ６に送信する。

また、制御部５２２は、充電率が第１の下限閾値以下になると、制限後の出力電力指令値Ｗｏｕｔを車両ＥＣＵ６に送信し、充電率が第１の上限閾値以上になると、制限後の入力電力指令値Ｗｉｎを車両ＥＣＵ６に送信する。車両ＥＣＵ６は、出力電力指令値Ｗｏｕｔに応じた電力が電池Ｂからインバータ回路Ｉｎｖに供給されるようにインバータ回路Ｉｎｖの動作を制御するとともに、入力電力指令値Ｗｉｎに応じた電力がインバータ回路Ｉｎｖから電池Ｂに供給されるようにインバータ回路Ｉｎｖの動作を制御する。車両ＥＣＵ６は、出力電力指令値Ｗｏｕｔまたは入力電力指令値Ｗｉｎが制限されると、インバータ回路Ｉｎｖのスイッチのオン、オフを制御する制御信号のデューティ比を小さくすることにより、電池Ｂからインバータ回路Ｉｎｖに供給される電力またはインバータ回路Ｉｎｖから電池Ｂに供給される電力を制限する。

また、制御部５２２は、電池Ｂの充電率が第１の下限閾値より小さい第２の下限閾値以下になると、または、電池Ｂの充電率が第１の上限閾値より大きい第２の上限閾値以上になると、スイッチＳＷ１、ＳＷ２を遮断することにより、電池Ｂからインバータ回路Ｉｎｖに電力が供給されること、インバータ回路Ｉｎｖから電池Ｂに電力が供給されること、及び充電装置Ｃｈから電池Ｂに電力が供給されることを禁止する。なお、第２の下限閾値は、電池Ｂが過放電状態になる直前の電池Ｂの充電率とし、第２の上限閾値は、電池Ｂが過充電状態になる直前の電池Ｂの充電率とする。これにより、電池Ｂが過充電状態または過放電状態になることを防止することができる。

また、制御部５２２は、スイッチＳＷ１を導通させているとともにスイッチＳＷ２を遮断させているとき、監視ＥＣＵ４から送信される電圧が過電圧閾値以上になると、または、監視ＥＣＵ４から送信される電流が過電流閾値以上になると、または、監視ＥＣＵ４から送信される温度が過温度閾値以上になると、電池Ｂに異常が発生したと判断し、その旨を車両ＥＣＵ６に送信する。車両ＥＣＵ６は、電池Ｂに異常が発生した旨を受信すると、インバータ回路Ｉｎｖを停止させ、電池Ｂの充電及び放電を禁止する。

また、制御部５２２は、定電流定電圧充電制御または定電流充電制御により、電池Ｂを充電する。

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、定電流定電圧充電制御を説明するための図である。なお、図３（ａ）に示す２次元座標の横軸は時間［分］を示し、縦軸は電池Ｂの電圧（閉回路電圧）を示している。また、図３（ｂ）に示す２次元座標の横軸は時間［分］を示し、縦軸は電池Ｂに流れる電流［Ａ］を示している。図３（ａ）に示す２次元座標の横軸と図３（ｂ）に示す２次元座標の横軸は互いに同じ時間経過を示しているものとする。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、制御部５２２は、電池Ｂの充電を開始すると（時刻ｔ０）、監視ＥＣＵ４から送信される電流が一定電流になるように電流指令値を車両ＥＣＵ６に送信し、監視ＥＣＵ４から送信される電圧が電圧閾値になると（時刻ｔ１）、監視ＥＣＵ４から送信される電圧が電圧閾値を超えないようにしつつ監視ＥＣＵ４から送信される電流が徐々に低下するように電流指令値を車両ＥＣＵ６に送信し、監視ＥＣＵ４から送信される電流が電流閾値以下になると（時刻ｔ２）、電流指令値をゼロにして電池Ｂの充電を終了する。

図３（ｃ）及び図３（ｄ）は、定電流充電制御を説明するための図である。なお、図３（ｃ）に示す２次元座標の横軸は時間［分］を示し、縦軸は電池Ｂの電圧（閉回路電圧）を示している。また、図３（ｄ）に示す２次元座標の横軸は時間［分］を示し、縦軸は電池Ｂに流れる電流［Ａ］を示している。図３（ｃ）に示す２次元座標の横軸と図３（ｄ）に示す２次元座標の横軸は互いに同じ時間経過を示しているものとする。

図３（ｃ）及び図３（ｄ）に示すように、制御部５２２は、電池Ｂの充電を開始すると（時刻ｔ０）、監視ＥＣＵ４から送信される電流が一定電流になるように電流指令値を車両ＥＣＵ６に送信し、監視ＥＣＵ４から送信される電圧が電圧閾値になると（時刻ｔ１）、電流指令値をゼロにして電池Ｂの充電を終了する。

また、図１に示す制御部５２２は、記憶部５１に記憶されている情報Ｄ１を参照して、監視ＥＣＵ４から送信される温度に対応する分極解消時間を、現在の電池Ｂの状態に対応する分極解消時間とする。

また、制御部５２２は、第１の充電制御及び第２の充電制御のどちらか一方の充電制御を行うことにより、電池Ｂを充電する。

図４は、第１の充電制御の一例を示すフローチャートである。
まず、制御部５２２は、車両Ｖｅの走行が終了したと判断し（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、かつ、充電プラグＰｇが車両Ｖｅに接続されたと判断すると（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、記憶部５１に記憶されている情報Ｄ２を参照して、監視ＥＣＵ４から送信される電圧に対応する充電率を、電池Ｂの充電開始時の充電率として求め（ステップＳ１３）、定電流定電圧充電制御により電池Ｂを充電する（ステップＳ１４）。

次に、制御部５２２は、電池Ｂの充電が終了すると、記憶部５１に記憶されている情報Ｄ１を参照して、監視部４から送信される温度に対応する分極解消時間を、充電終了時の電池Ｂの状態に対応する分極解消時間Ｔｅとして求める（ステップＳ１５）。

そして、制御部５２２は、電池Ｂの充電が終了してから分極解消時間Ｔｅが経過したと判断すると（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、記憶部５１に記憶されている情報Ｄ３を参照して、監視ＥＣＵ４から送信される電圧に対応する充電率を、電池Ｂの充電終了後の充電率として求める（ステップＳ１７）。

図５は、第２の充電制御の一例を示すフローチャートである。
まず、制御部５２２は、車両Ｖｅの走行が終了したと判断し（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、かつ、充電プラグＰｇが車両Ｖｅに接続されたと判断すると（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、記憶部５１に記憶されている情報Ｄ１を参照して、監視部４から送信される温度に対応する分極解消時間を、充電開始時の電池Ｂの状態に対応する分極解消時間Ｔｓとして求める（ステップＳ２３）。

次に、制御部５２２は、車両Ｖｅの走行が終了してから分極解消時間Ｔｓが経過したと判断すると（ステップＳ２４：Ｙｅｓ）、記憶部５１に記憶されている情報Ｄ２を参照して、監視ＥＣＵ４から送信される電圧に対応する充電率を、電池Ｂの充電開始時の充電率として求め（ステップＳ２５）、定電流定電圧充電制御により電池Ｂを充電する（ステップＳ２６）。

次に、制御部５２２は、電池Ｂの充電が終了すると、記憶部５１に記憶されている情報Ｄ１を参照して、監視部４から送信される温度に対応する分極解消時間を、充電終了時の電池Ｂの状態に対応する分極解消時間Ｔｅとして求める（ステップＳ２７）。

そして、制御部５２２は、電池Ｂの充電が終了してから分極解消時間Ｔｅが経過したと判断すると（ステップＳ２８：Ｙｅｓ）、記憶部５１に記憶されている情報Ｄ３を参照して、監視ＥＣＵ４から送信される電圧に対応する充電率を、電池Ｂの充電終了後の充電率として求める（ステップＳ２９）。

また、図１に示す制御部５２２は、判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定されているとき、判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定されているときに比べて、第２の充電制御を行う頻度を高くし、判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定されているとき、判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定されているときに比べて、第１の充電制御を行う頻度を高くする。すなわち、制御部５２２は、判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定されているとき、第２の充電制御により電池Ｂを充電し、判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定されているとき、第１の充電制御により電池Ｂを充電する。または、制御部５２２は、判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定されているとき、単位充電回数ｎのうちのｍ回、第１の充電制御により電池Ｂを充電し、単位充電回数ｎのうちの（ｎ−ｍ）回、第２の充電制御により電池Ｂを充電し、判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定されているとき、単位充電回数ｎのうちのＭ回、第１の充電制御により電池Ｂを充電し、単位充電回数ｎのうちの（ｎ−Ｍ）回、第２の充電制御により電池Ｂを充電する。なお、ｎ、ｍ、Ｍは、それぞれ、任意の自然数とし、ｎ＞Ｍ＞（ｎ／２）＞ｍとする。

満充電容量推定部５２３は、（充電中の電池Ｂに流れる電流の積算値［Ａｈ］／（［電池Ｂの充電終了時の充電率［％］−電池Ｂの充電開始時の充電率［％］））×１００を計算することにより、電池Ｂの満充電容量［Ａｈ］を推定する。なお、充電中の電池Ｂに流れる電流の積算値は、図４に示すステップＳ１４または図５に示すステップＳ２６において監視部ＥＣＵ４から送信される電流の積算値とする。また、電池Ｂの充電終了時の充電率は、図４に示すステップＳ１７または図５に示すステップＳ２９で求められる充電率とする。また、電池Ｂの充電開始時の充電率は、図４に示すステップＳ１３または図５に示すステップＳ２５で求められる充電率とする。

このように、実施形態の蓄電装置１では、判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定されているとき、判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定されているときに比べて、車両Ｖｅの走行終了時から分極解消時間Ｔｓが経過した後、電池Ｂの充電を開始する充電制御の実行頻度を高くしている。

これにより、車両Ｖｅがカーシェアに利用されている場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていない場合に比べて、車両Ｖｅの走行終了後、分極による電圧上昇が停止した後の電池Ｂの開回路電圧を用いて充電率を推定する機会が増えるため、電池Ｂの充電率の推定精度が低下することを抑制することができる。

また、実施形態の蓄電装置１では、判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定されているとき、判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定されているときに比べて、車両Ｖｅの走行終了後、すぐに電池Ｂの充電を開始する充電制御の実行頻度を高くしている。

これにより、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていない場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されている場合に比べて、車両Ｖｅの走行終了後、すぐに電池Ｂの充電が開始される機会が増えるため、ユーザが思うような充電制御を行うことができ、ユーザの利便性が損なわれることを抑制することができる。

また、車両Ｖｅがカーシェアに利用されている場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていない場合に比べて、電池Ｂの充電開始時の充電率の推定精度を向上させることができるため、満充電容量の推定精度を向上させることができる。

また、本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。

＜変形例（その１）＞
制御部５２２は、判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定されているときで、かつ、充電装置Ｃｈに接続される他の車両Ｖｅ（第２の車両）に搭載される蓄電装置１に備えられる電池Ｂ（第２の電池）の充電が終了しているとき、第２の充電制御を常に行うように構成してもよい。言い換えると、制御部５２２は、カーシェアに利用されている複数の車両Ｖｅが充電装置Ｃｈに接続されているときで、かつ、少なくとも１台の車両Ｖｅに搭載される蓄電装置１に備えられる電池Ｂの充電が終了しているとき、その電池Ｂを第２の充電制御のみで充電するように構成してもよい。

これにより、ユーザは電池Ｂの充電が終了することを待たずに、車両Ｖｅを使用することができるため、ユーザの利便性が損なわれることを抑制することができる。また、電池Ｂに対して第２の充電制御を常に行うため、電池Ｂの充電率の推定精度が低下することをさらに抑制することができる。

＜変形例（その２）＞
判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定されているときに使用される分極解消時間Ｔｓは、判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定されているときに使用される分極解消時間Ｔｓよりも長くするように構成してもよい。言い換えると、判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定されているときに使用される分極解消時間Ｔｓは、判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定されているときに使用される分極解消時間Ｔｓよりも短くするように構成してもよい。

これにより、車両Ｖｅがカーシェアに利用されている場合、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていない場合に比べて、車両Ｖｅの使用後、監視ＥＣＵ４から送信される電圧を、記憶部５１に記憶されている情報Ｄ２に示される開回路電圧により近づけることができ、その推定精度が高い電池Ｂの開回路電圧を用いて充電率を推定することができるため、電池Ｂの充電率の推定精度が低下することをさらに抑制することができる。

また、車両Ｖｅがカーシェアに利用されていない場合に第２の充電制御を行うとき、車両Ｖｅがカーシェアに利用されている場合に比べて、充電が開始されるまでの分極解消時間Ｔｓが短くなるため、ユーザが思うような充電制御を行うことができ、ユーザの利便性が損なわれることを抑制することができる。

＜変形例（その３）＞
制御部５２２は、第１の充電制御により電池Ｂの充電を行うとき、電池Ｂの充電を開始すると、電池Ｂに一定の電流を流し、電池Ｂの電圧が電圧閾値になると、電池Ｂの電圧が電圧閾値を超えないように電池Ｂに流れる電流を徐々に小さくし、電池Ｂに流れる電流が電流閾値以下になると、電池Ｂの充電を終了し、第２の充電制御により電池Ｂの充電を行うとき、電池Ｂの充電を開始すると、電池Ｂに一定の電流を流し、電池Ｂの電圧が電圧閾値になると、電池Ｂの充電を終了するように構成してもよい。言い換えると、制御部５２２は、第１の充電制御により電池Ｂの充電を行うとき、定電流定電圧充電制御により、電池Ｂを充電し、第２の充電制御により電池Ｂの充電を行うとき、定電流充電制御により、電池Ｂを充電するように構成してもよい。

＜変形例（その４）＞
制御部５２２は、第１の充電制御により電池Ｂの充電を行うとき、または判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定されているとき、電池Ｂの充電を開始すると、電池Ｂに一定の電流を流し、電池Ｂの電圧が電圧閾値になると、電池Ｂの電圧が電圧閾値を超えないように電池Ｂに流れる電流を徐々に小さくし、電池Ｂに流れる電流が電流閾値以下になると、電池Ｂの充電を終了し、第２の充電制御により電池Ｂの充電を行い、かつ判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定されているとき、電池Ｂの充電を開始すると、電池Ｂに一定の電流を流し、電池Ｂの電圧が電圧閾値になると、電池Ｂの充電を終了するように構成してもよい。言い換えると、制御部５２２は、第１の充電制御により電池Ｂの充電を行うとき、または判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていないと判定されているとき、定電流定電圧充電制御により、電池Ｂを充電し、第２の充電制御により電池Ｂの充電を行い、かつ判定部５２１により車両Ｖｅがカーシェアに利用されていると判定されているとき、定電流充電制御により、電池Ｂを充電するように構成してもよい。

１蓄電装置
２電流計
３温度計
４監視ＥＣＵ
５電池ＥＣＵ
６車両ＥＣＵ
５１記憶部
５２プロセッサ
５２１判定部
５２２制御部
５２３満充電容量推定部

Claims

第１の車両に搭載される蓄電装置であって、
第１の電池と、
前記第１の車両がカーシェアに利用されているか否かを判定する判定部と、
充電装置に接続される充電プラグが前記第１の車両に接続されると、前記第１の電池の充電を開始する第１の充電制御、または、前記充電プラグが前記第１の車両に接続されると、分極解消時間が経過した後、前記第１の電池の充電を開始する第２の充電制御を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記判定部により前記第１の車両がカーシェアに利用されていると判定されているとき、前記判定部により前記第１の車両がカーシェアに利用されていないと判定されているときに比べて、前記第２の充電制御を行う頻度を高くし、
前記判定部により前記第１の車両がカーシェアに利用されていないと判定されているとき、前記判定部により前記第１の車両がカーシェアに利用されていると判定されているときに比べて、前記第１の充電制御を行う頻度を高くする
ことを特徴とする蓄電装置。
請求項１に記載の蓄電装置であって、
前記制御部は、前記判定部により前記第１の車両がカーシェアに利用されていると判定されているときで、かつ、前記充電装置に接続される第２の車両に搭載される蓄電装置に備えられる第２の電池の充電が終了しているとき、前記第２の充電制御を常に行う
ことを特徴とする蓄電装置。
請求項１または請求項２に記載の蓄電装置であって、
前記判定部により前記第１の車両がカーシェアに利用されていると判定されているときに使用される前記分極解消時間は、前記判定部により前記第１の車両がカーシェアに利用されていないと判定されているときに使用される前記分極解消時間よりも長い
ことを特徴とする蓄電装置。
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の蓄電装置であって、
前記制御部は、前記第２の充電制御により前記第１の電池の充電を行うとき、前記第１の電池の充電を開始すると、前記第１の電池に一定の電流を流し、前記第１の電池の電圧が電圧閾値になると、前記第１の電池の充電を終了する
ことを特徴とする蓄電措置。
請求項４に記載の蓄電装置であって、
前記制御部は、前記第２の充電制御により前記第１の電池の充電を行い、かつ前記判定部により前記第１の車両がカーシェアに利用されていると判定されているとき、前記第１の電池の充電を開始すると、前記第１の電池に一定の電流を流し、前記第１の電池の電圧が前記電圧閾値になると、前記第１の電池の充電を終了する
ことを特徴とする蓄電措置。
請求項１に記載の蓄電装置であって、
前記判定部は、前記第１の車両の使用頻度もしくは前記第１の電池の充電頻度に基づいて、または、前記第１の車両の使用頻度及び前記第１の電池の充電頻度に基づいて、前記第１の車両がカーシェアに利用されているか否かを判定する
ことを特徴とする蓄電装置。
請求項１に記載の蓄電装置であって、
前記判定部は、前記第１の車両の１回の使用状況に基づいて、前記第１の車両がカーシェアに利用されているか否かを判定する
ことを特徴とする蓄電装置。