JP5024558B2

JP5024558B2 - 充電制御装置

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Publication number: JP5024558B2
Application number: JP2008298217A
Authority: JP
Inventors: 一晃瀧澤; 仁和大沼; 雅雄窪寺; 啓詞高坂
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2008-11-21
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2028-11-21
Also published as: JP2010124652A

Description

本発明は、充電可能な蓄電器の充電制御装置に関する。

ＥＶ（ＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ：電気自動車）やＨＥＶ（ＨｙｂｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＶｅｈｉｃｌｅ：ハイブリッド電気自動車）等の車両には、モータ等に電力を供給する蓄電器が搭載される。車両に搭載される蓄電器には、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池などの蓄電池が搭載される。

蓄電器として例えばリチウムイオン電池を使用する場合、蓄電器が高温の状態で放置したり使用したりすると、蓄電器に劣化が生じてくる。図１２は、蓄電器の各温度における蓄電器の耐久日数（使用日数）と容量低下率との関係の一例を示す図である。図１２から理解できるように、高温状態で蓄電器を使用したり放置したりすると、高温であるほど容量の低下率が高くなり、蓄電器の劣化が進行しやすくなる。

このような蓄電池の劣化を防止するための方法の一例として、電気自動車の蓄電池の充電中にＡ／Ｃ動作によるバッテリ温度制御を実施することが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、高ＳＯＣを抑制するよう制御することにより、電気自動車の蓄電器の寿命を向上させる充電制御が知られている（例えば、特許文献２参照）

特開平７−７３９０６号公報特開２００６−２７８１３２号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、蓄電器の温度を低減するためにエネルギーを消費してしまう。また、特許文献２の技術では、高ＳＯＣとなることを制御により抑止しているため、電気自動車の電動走行距離が減少してしまう。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、不要なエネルギーを消費せず、かつ、電動走行距離を減少させずに、蓄電器の劣化の進行を抑制して充電することが可能な充電制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明の充電制御装置は、所定の充電電力以下で異なる吸熱反応を示す充電可能な蓄電器（例えば、実施形態での蓄電器１０１）の充電制御装置であって、前記蓄電器の温度を検出する温度検出部（例えば、実施形態での温度センサ１３１）と、前記蓄電器が搭載された車両の停止中に、前記車両の外部に設けられた電力供給源から供給された電力を前記蓄電器に充電するよう制御する充電制御部（例えば、実施形態でのマネジメントＥＣＵ１１７）と、を備え、前記充電制御部により前記蓄電器を充電する充電モードは、前記蓄電器が吸熱反応を示す第１の充電電力で充電する第１充電モード（例えば、実施形態での温度優先モード）と、前記第１の充電電力よりも低い第２の充電電力で充電する第２充電モード（例えば、実施形態での効率優先モード）と、前記第１の充電電力よりも高い第３の充電電力で充電する第３充電モード（例えば、実施形態での時間優先モード）と、を含み、前記第１充電モードで前記蓄電器を充電した時の吸熱反応は、前記第２充電モード及び前記第３充電モードで前記蓄電器を充電した時の吸熱反応よりも高く、前記第２充電モードで前記蓄電器を充電した時の充電効率は、前記第１充電モード及び前記第３充電モードで前記蓄電器を充電した時の充電効率よりも高く、前記充電制御部は、ユーザの指示に応じて前記蓄電器を前記第２充電モードまたは前記第３充電モードで充電しているときに、前記温度検知部により検出された前記蓄電器の温度が第１の閾値よりも高いときは、前記蓄電器を前記第１充電モードに変更して充電し、前記第１充電モードでの充電制御時に、前記蓄電器の温度が前記第１の閾値よりも低い第２の閾値以下となったとき、又は前記第１充電モードでの充電継続時間が所定時間を経過したとき、前記充電制御部は、ユーザの指示に応じて前記蓄電器を前記第２充電モード又は前記第３充電モードで充電するよう制御することを特徴とする。

さらに、請求項２に記載の発明の充電制御装置は、前記蓄電器が、前記第１の充電電力で充電されたとき最も高い吸熱反応を示すことを特徴とする。

さらに、請求項３に記載の発明の充電制御装置は、前記蓄電器に供給可能な最大電力を検知する供給電力検知部（例えば、実施形態での電力検出部１４１）を備え、前記充電制御部が、前記供給電力検知部により検知された前記最大電力が前記第１の充電電力よりも小さい場合、前記第１充電モードで前記蓄電器に供給する充電電力を前記最大電力に設定することを特徴とする。

さらに、請求項４に記載の発明の充電制御装置は、前記充電制御部が、前記蓄電器の劣化状態を推定し、当該劣化状態に応じて、前記第１充電モードでの前記第１の充電電力を補正することを特徴とする。

さらに、請求項５に記載の発明の充電制御装置は、前記充電制御部が、前記蓄電器の内部抵抗を算出し、当該算出した内部抵抗に基づいて前記蓄電器の劣化状態を推定することを特徴とする。

請求項１に記載の発明の充電制御装置によれば、不要なエネルギーを消費せず、かつ、電動走行距離を減少させずに、蓄電器の劣化の進行を抑制して充電することが可能である。

また、請求項１に記載の発明の充電制御装置によれば、蓄電器の温度が十分に低下するか、もしくは長時間の充電を防止するとともに、それぞれの充電モードの利点（充電の効率化または充電時間の短縮化）を効果的に活用することが可能である。また、プラグ充電を行う場合に、複数の充電モードでの充電を行うことで、状況に適した充電を行うことができる。また、停止中に充電を行うことで、走行のための電力消費等を考慮する必要がなく、正確に所望の充電を行うことができる。

請求項２に記載の発明の充電制御装置によれば、第１充電モードでの充電を行うことで、蓄電器の充電時発熱量を最も低くすることができる。

請求項３に記載の発明の充電制御装置によれば、電力供給源の最大供給電力よりも大きい充電電力を用いる充電モードであっても利用することが可能となる。

請求項４に記載の発明の充電制御装置によれば、蓄電器の劣化状態を考慮して最適な第１充電モードでの充電を行うことが可能となる。

請求項５に記載の発明の充電制御装置によれば、内部抵抗値から劣化状態を推定し、この劣化状態を考慮して、最適な第１充電モードでの充電を行うことが可能となる。

本発明の実施形態における充電制御装置について、図面を参照しながら以下に説明する。

ＨＥＶ（Hybrid Electrical Vehicle：ハイブリッド電気自動車）は、電動機及び内燃機関を備え、車両の走行状態に応じて電動機及び／又は内燃機関の駆動力によって走行する。ＨＥＶには、大きく分けてシリーズ方式とパラレル方式の２種類がある。シリーズ方式のＨＥＶは、蓄電器を電源とした電動機の駆動力によって走行する。内燃機関は発電のためだけに用いられ、内燃機関の駆動力によって発電された電力は蓄電器に充電されるか、電動機に供給される。一方、パラレル方式のＨＥＶは、電動機及び内燃機関のいずれか一方又は双方の駆動力によって走行する。また、両方式を複合したシリーズ・パラレル方式のＨＥＶも知られている。

以下、代表してシリーズ方式のＨＥＶを用いて説明するが、本発明は、他の方式のＨＥＶについても適用可能である。

図１は、シリーズ方式のＨＥＶの内部構成を示すブロック図である。図１に示すシリーズ方式のＨＥＶ（以下、単に「車両」という。）では、蓄電器１０１を電源とした電動機１０５からの駆動力がギアボックス１１５を介して駆動輪１２９に伝達される。

また、この車両の走行形態は、「ＥＶ走行」または「シリーズ走行」となる。ＥＶ走行時には、蓄電器(BATT)１０１からの電源供給によって駆動する電動機(MOT)１０５の駆動力によって走行する。また、シリーズ走行時には、蓄電器１０１からの電源供給及び内燃機関１０７の駆動により発電機(GEN)１０９で発生した電力の供給によって駆動する電動機１０５の駆動力によって走行する。

図１に示す車両は、蓄電器(BATT)１０１と、第１インバータ(第１INV)１０３と、電動機(MOT)１０５と、多気筒内燃機関(ENG)１０７と、発電機(GEN)１０９と、第２インバータ(第２INV)１１１と、ギアボックス（以下、単に「ギア」という。）１１５と、マネジメントＥＣＵ(MG ECU)１１７と、モータＥＣＵ(MOT ECU)１１９と、エンジンＥＣＵ(ENG ECU)１２１と、バッテリＥＣＵ(BATT ECU)１２３と、を備える。

蓄電器１０１は、直列に接続された複数の蓄電セルを有し、例えば１００〜２００Ｖの高電圧を供給するものであり、例えばリチウムイオン電池など、充電時の化学反応が吸熱反応となる蓄電池が搭載されている。

第１インバータ１０３は、蓄電器１０１からの直流電圧を交流電圧に変換して、３相電流を電動機１０５に供給する。電動機１０５は、車両が走行するための動力（トルク）を発生する。電動機１０５で発生したトルクは、ギア１１５を介して駆動輪１２９の駆動軸１２７に伝達される。

多気筒内燃機関（以下、単に「内燃機関」という。）１０７は、動力（トルク）を発生し、この動力は発電機１０９で消費される。発電機１０９は内燃機関１０７に直結されている。

発電機１０９は、内燃機関１０７によって駆動されることで電力を発生する。発電機１０９によって発電された電力は、蓄電器１０１に充電されるか、電動機１０５に供給される。第２インバータ１１１は、発電機１０９で発生した交流電圧を直流電圧に変換する。第２インバータ１１１によって変換された電力は蓄電器１０１に充電されるか、第１インバータ１０３を介して電動機１０５に供給される。

ギア１１５は、電動機１０５からの駆動力を、所望の変速比での回転数及びトルクに変換して、駆動軸１２７に伝達する変速機である。なお、ギア１１５と電動機１０５の回転子は直結されている。

マネジメントＥＣＵ１１７は、ＥＶ走行またはシリーズ走行の切り替えや、電動機１０５や内燃機関１０７の制御等を行う。また、マネジメントＥＣＵ１１７には、車両の速度を検出する車速センサ（図示せず）からの情報や、アクセル開度等のドライバによって要求された車両の駆動力を検出する要求駆動力センサ（図示せず）からの情報が入力される。また、マネジメントＥＣＵ１１７は、蓄電器１０１の温度を調節するために、後述するいずれかの充電モードで蓄電器１０１を充電するよう制御するが、この詳細については後述する。

モータＥＣＵ１１９は、マネジメントＥＣＵ１１７からの指示に応じて、電動機１０５を制御する。なお、モータＥＣＵ１１９は、マネジメントＥＣＵ１１７から車速制限が指示されているとき、蓄電器１０１から電動機１０５に供給する電流を制限する。エンジンＥＣＵ１２１は、マネジメントＥＣＵ１１７からの指示に応じて、内燃機関１０７の始動及び停止や、各気筒におけるスロットルバルブの開閉制御及び燃料噴射制御、内燃機関１０７のクランク軸の回転数を制御する。

温度センサ１３１は、蓄電器１０１の温度を検出する。また、電圧センサ１３３は、蓄電器１の端子間電圧を検出する。また、電流センサ１３５は、蓄電器１への充電電流及び蓄電器１からの放電電流（あわせて充放電電流という）を検出する。これらの検出は、例えば定期的に行うことができ、検出タイミングは柔軟に設定されることが可能である。

充電器１３７は、カプラ等を介して電力供給源１３９に接続され、車両外の外部電力供給源１３９から電力供給を受け、交流電圧を直流電圧に変換する。

外部電力供給源１３９は、充電スタンドや家庭内に配置され、カプラ等を介して充電器１３７に接続され、交流電圧を有する電力を車両へ供給すべく充電器１３７へ電力供給する。

電力検出部１４１は、外部電力供給源１３９から供給される電力を検出し、特に供給最大電力を検出する。

バッテリＥＣＵ１２３は、蓄電器１０１の充電状態（ＳＯＣ：state of charge）を推定して、当該状態を示す情報をマネジメントＥＣＵ１１７に送る。このとき、バッテリＥＣＵ１２３は、電圧センサ１３３により検出された電圧に基づいて、蓄電器１のＳＯＣをリアルタイム演算することにより推定する。以下、推定された蓄電器１０１のＳＯＣを推定ＳＯＣともいう。この推定は、ＳＯＣと蓄電器１０１の電圧には相関性があるために実現可能である。また、電流センサ１３５により検出された電流や温度センサ１３１により検出された温度に基づいてＳＯＣを推定してもよい。例えば、検出電圧に対して、検出電流や検出温度による補正を行い、ＳＯＣを推定してもよい。

次に、蓄電器１０１の充電時における充電電力に対する蓄電器１０１の発熱量、充電効率、および充電時間について説明する。

本実施形態において使用する蓄電器１０１の発熱量は、化学的反応による反応熱および電気的な発熱によって決定される。充電時の化学的反応は、吸熱反応となる。吸熱反応による吸熱度は、充電電力の大きさに比例して大きくなる。一方、充電時の電気的な発熱とは、つまりジュール熱であり、ジュール熱は蓄電器１０１の充電電流もしくは充電電力の２乗と抵抗値に応じた値（Ｉ^２Ｒ）となる。したがって、蓄電器１０１は、図２に示すように、ある所定の充電電力までは吸熱状態となり、それ以上の充電電力になると急激に蓄電器の発熱量が上昇し、発熱状態となる。図２では、充電電力Ａが最大吸熱点となる。

また、充電効率に関しては、図３に示すように、充電電力が充電電力Ｂよりも小さい場合には低効率であり、充電電力Ｂにおいて最高効率となり、それ以上の充電電力になるとゆるやかに充電効率が低下する。

また、所望の充電量を充電するための充電時間に関しては、図４に示すように、充電電力が小さい場合には充電時間が長く、充電電力が大きくなるに比例して充電時間は短くなる。

次に、蓄電器１０１を充電する際の充電モードについて説明する。

本実施形態の充電モードとしては、温度優先モード、効率優先モード、時間優先モードの３つがある。温度優先モードは、最大吸熱点となる充電電力Ａで蓄電器１０１を充電するモードである。また、効率優先モードは、充電電力Ａより小さく最大効率点となる充電電力Ｂで蓄電器１０１を充電するモードである。また、時間優先モードは、温度優先モードよりも大きな所定の充電電力Ｃで蓄電器１０１を充電するモードである。温度優先モードでは、蓄電器１０１の温度を最も低下させることになり、効率優先モードでは、最も効率的に充電を行うことになり、時間優先モードでは、最も短時間に充電を完了させることになる。

このような温度優先モード（充電電力Ａ）、効率優先モード（充電電力Ｂ）、および時間優先モード（充電電力Ｃ）で充電を行う場合の蓄電器の発熱量、充電効率、および充電時間は、図５に示すとおりである。図５は図２〜図４をまとめたものである。なお、図５において、充電電力Ａは例えば５ｋＷ、充電電力Ｂは例えば１ｋＷ、充電電力Ｃは例えば１０ｋＷである。

上記の充電モードで充電を行うために必要な情報（各充電モードにおける充電電力の情報、その他必要な情報）は、図示しない記憶部に記憶されている。

次に、蓄電器１０１を充電する際の動作について説明する。
図６は、蓄電器１０１を充電する際の動作の一例を示すフローチャートである。ここでは、主に外部電力供給源１３９からの電力を蓄電器１０１に充電することを想定している。

まず、マネジメントＥＣＵ１１７は、充電器１３７が接続された外部電力供給源１３９の充電スイッチがオンされたことを検出する（ステップＳ１０１）。

続いて、マネジメントＥＣＵ１１７は、急速充電の要求があるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。具体的には、時間優先モードでの充電を行うよう設定されているかを判断する。上記要求がある場合、マネジメントＥＣＵ１１７は、時間優先モードでの充電（急速充電）を行うよう制御する（ステップＳ１０３）。上記要求がない場合、マネジメントＥＣＵ１１７は、効率優先モードでの充電（通常充電）を行うよう制御する（ステップＳ１０４）。なお、時間優先モードが設定されていない場合には、あらかじめ効率優先モードが設定されている。

続いて、マネジメントＥＣＵ１１７は、温度センサ１３１により検出された蓄電器１０１の温度が第１規定値以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０５）。蓄電器１０１の温度が第１規定値よりも高い場合には、マネジメントＥＣＵ１１７は、温度優先モードでの充電（吸熱充電）を行うよう制御する（ステップＳ１０６）。

続いて、マネジメントＥＣＵ１１７は、温度センサ１３１により検出された蓄電器１０１の温度が第１規定値よりも低い第２規定値よりも高いか否かを判断する（ステップＳ１０７）。第２規定値よりも高い場合には、マネジメントＥＣＵ１１７は、温度優先モードでの充電開始からの充電継続時間が規定値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。規定値未満の場合には、マネジメントＥＣＵ１１７は、推定ＳＯＣが規定値以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０９）。推定ＳＯＣが規定値未満である場合には、温度優先モードでの充電を継続すべく、ステップＳ１０６に戻る。推定ＳＯＣが規定値以上である場合には、充電処理を終了する。

一方、ステップＳ１０５において蓄電器１０１の温度が第１規定値未満である場合、ステップＳ１０７において蓄電器１０１の温度が第２規定値以下である場合、または、ステップＳ１０８において充電経過時間が規定値以上である場合、マネジメントＥＣＵ１１７は、推定ＳＯＣが規定値以上であるか否かを判断する（ステップＳ１１０）。推定ＳＯＣが規定値未満である場合には、温度優先モードから所望の充電モードに変更して充電を行うべく、ステップＳ１０２に戻る。推定ＳＯＣが規定値以上である場合には、充電処理を終了する。

図６の処理を行うことで、蓄電器１０１の温度を低減させて充電を行うことが可能であるため、蓄電器の寿命を向上させることができる。しかも、充電モードを温度優先モードに変更するだけで温度低減が可能であるため、温度低減のために不要なエネルギーを消費することを防止できる。さらに、所望のＳＯＣまで充電を行うことが可能であるため、電動走行距離が減少してしまうことを防止できる。

なお、外部電力供給源１３９からの電力を充電するのではなく、内燃機関１０７および発電機１０９による発電電力を充電する場合には、外部電源供給源１３９の充電スイッチのオンを検出する代わりに、例えば走行中に推定ＳＯＣが所定値よりも小さくなったことを検出したときに、充電を開始するようにしてもよい。

図７は、充電モードとして時間優先モードが設定されている場合において、蓄電器１０１の充電時の温度変化の一例を示す図である。図７に示すように、時間優先モードでの充電が開始され、時刻ｔ１において蓄電器１０１の温度が第１規定値以上である場合には、温度優先モードでの充電を行う。そして、時刻ｔ２において蓄電器１０１の温度が第２規定値未満となるか、時間優先モードでの充電開始からの充電継続時間が規定値以上になると、再び時間優先モードでの充電を再開する。このような充電では、時刻ｔ４において充電が終了する。なお、常時時間優先モードで充電した場合には、時刻ｔ３において充電が終了する。

このように、時間優先モードでの充電が設定されている場合、充電時の蓄電器１０１の温度が高いときには、充電開始からの充電モードは、（１）時間優先モード、（２）温度優先モード、（３）時間優先モードの順に変更される。このため、常時時間優先モードで充電を行う場合と比較すると、図５に示すように、充電効率のよい充電を行うことが可能となる。

図８は、充電モードとして効率優先モードが設定されている場合において、蓄電器１０１の充電時の温度変化の一例を示す図である。図８に示すように、効率優先モードでの充電が開始され、時刻ｔ１において蓄電器１０１の温度が第１規定値以上である場合には、温度優先モードでの充電を行う。そして、時刻ｔ２において蓄電器１０１の温度が第２規定値未満となるか、時間優先モードでの充電開始からの充電継続時間が規定値以上になると、再び効率優先モードでの充電を再開する。このような充電では、時刻ｔ３において充電が終了する。なお、常時効率優先モードで充電した場合には、時刻ｔ４において充電が終了する。

このように、効率優先モードでの充電が設定されている場合、充電時の蓄電器１０１の温度が高いときには、充電開始からの充電モードは、（１）効率優先モード、（２）温度優先モード、（３）効率優先モードの順に変更される。このため、常時効率優先モードで充電を行う場合と比較すると、図５および図７に示すように、充電時間の短縮が可能である。

次に、外部電力供給源１３９による充電時に充電電力の制約がある場合について説明する。

例えば、外部電力供給源１３９により供給可能な電力の最大電力（例えば４ｋＷ）が温度優先モードでの充電を行うときの充電電力Ａ（例えば５ｋＷ）より小さい場合、充電電力Ａで温度優先モードによる充電を行うこと、および、充電電力Ｃで時間優先モードによる充電を行うことが不可能となる。このような場合には、時間優先モードでの充電を実行しないこととし、温度優先モードでの充電においては、充電電力を上記の最大電力以下の充電電力Ａ１（例えば４ｋＷ）として充電する。図９では、このようにインフラ制約がある場合の充電電力に対する蓄電器の発熱量、充電効率、充電時間の一例を示している。

図１０は、インフラ制約がある場合の蓄電器１０１を充電する際の動作の一例を示すフローチャートである。

まず、図６の処理と同様に、マネジメントＥＣＵ１１７は、充電スイッチのオンを検出する（ステップＳ１０１）。

続いて、マネジメントＥＣＵ１１７は、インフラ制約があるか否かを判断する（ステップＳ２０１）。具体的には、電力検出部１４１が、外部電力供給源１３９からの最大供給電力を検出し、マネジメントＥＣＵ１１７が、検出された最大供給電力が充電電力Ａよりも小さいか否かを判断する。

インフラ制約があると判断した場合には、マネジメントＥＣＵ１１７は、充電電力Ａ１を温度優先モードの充電電力として設定する（ステップＳ２０２）。一方、インフラ制約がないと判断した場合には、マネジメントＥＣＵ１１７は、図６の処理と同様の充電電力Ａを温度優先モードの充電電力として設定する（ステップＳ２０３）。

温度優先モードの充電電力を設定後、マネジメントＥＣＵ１１７は、効率優先モードでの充電を行うよう制御する（ステップＳ２０４）。

ステップＳ２０４における効率優先モードでの充電を開始した後、図６のステップＳ１０５〜Ｓ１１０の処理を行う。ただし、ステップＳ１１０においては、ステップＳ１０２に戻るのではなく、効率優先モードに充電モードを変更して充電を行うべく、ステップＳ２０４に戻る。

図１０の処理を行うことで、外部電力供給源１３９の供給電力が当初の温度優先モードの充電電力Ａに満たない場合であっても、充電電力をＡ１に設定することで、インフラ制約を考慮した充電モードで充電を行うことが可能となる。

次に、蓄電器１０１がある程度劣化したとき（例えば寿命末期）に行う充電について説明する。

蓄電器１０１が劣化すると、蓄電器１０１の内部抵抗が上昇する。内部抵抗が上昇すると、ジュール熱が上昇するために、図１１に示すように、最大吸熱点が充電電力Ａ（例えば新品時）よりも充電電力が小さい充電電力Ａ２にシフトする。このようにシフト後の最大吸熱点を考慮して充電を行うようにしてもよい。

内部抵抗値については、マネジメントＥＣＵ１１７が、例えば、充電開始時の開放電圧（ＯＣＶ）と１Ａ充電時の蓄電器１０１の電圧に基づいて算出する。そして、マネジメントＥＣＵ１１７が、算出した内部抵抗値に基づいて少なくともジュール熱（Ｉ^２Ｒ）を算出し、最大吸熱点となる充電電力Ａ２を算出する。マネジメントＥＣＵ１１７は、この充電電力Ａ２を温度優先モードの充電電力として設定する。このような温度優先モードの充電電力Ａ２の設定については、図６および図１０の処理前に実施する。

このように、蓄電器１０１の劣化時には、新品時からはシフトした最大吸熱点を温度優先モードの充電電力として設定することで、蓄電器１０１が劣化した場合であっても、蓄電器１０１の温度を低減させて充電を行うことが可能でき、蓄電器の寿命を向上させることができる。

なお、ここでは内部抵抗値に基づいて充電電力Ａ２を算出することを説明したが、これ以外の情報、例えば、蓄電器１０１の使用可能な上限ＳＯＣに基づいて、充電電力Ａ２を算出してもよい。

本実施形態では、ＨＥＶを用いて説明したが、他の電動車両、例えば、ＥＶ（ＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ：電気自動車）、ＰＨＥＶ（ＰｌｕｇｉｎＨｙｂｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＶｅｈｉｃｌｅ：プラグインハイブリッド電気自動車）、ＦＣＶ（ＦｕｅｌＣｅｌｌＶｅｈｉｃｌｅ：燃料電池自動車）、ＰＦＣＶ（ＰｌｕｇｉｎＦｕｅｌＣｅｌｌＶｅｈｉｃｌｅ：プラグイン燃料電池自動車）等の電動車両であっても、本発明を適用可能である。

本発明は、不要なエネルギーを消費せず、かつ、電動走行距離を減少させずに、蓄電器の劣化の進行を抑制して充電することが可能な充電制御装置等に有用である。

本発明の実施形態における車両の内部構成の一例を示すブロック図本発明の実施形態における充電電力と蓄電器の充電時発熱量との関係の一例を示す図本発明の実施形態における充電電力と充電効率との関係の一例を示す図本発明の実施形態における充電電力と充電時間との関係の一例を示す図本発明の実施形態における充電電力に対する充電時発熱量、充電効率、充電時間の一例を示す図本発明の実施形態における蓄電器１０１を充電する際の動作の一例を示すフローチャート本発明の実施形態における充電モードとして時間優先モードが設定されている場合において、蓄電器の充電時の温度変化の一例を示す図本発明の実施形態における充電モードとして効率優先モードが設定されている場合において、蓄電器の充電時の温度変化の一例を示す図本発明の実施形態におけるインフラ制約がある場合の充電電力に対する蓄電器の充電時発熱量、充電効率、充電時間の一例を示す図本発明の実施形態におけるインフラ制約がある場合の蓄電器を充電する際の動作の一例を示すフローチャート本発明の実施形態における寿命末期および新品時の充電電力と蓄電器の充電時発熱量との関係の一例を示す図従来の蓄電器の各温度における耐久日数と容量低下率との関係の一例を示す図

符号の説明

１０１蓄電器（BATT）
１０３第１インバータ（第１INV）
１０５電動機（MOT）
１０７内燃機関（ENG）
１０９発電機（GEN）
１１１第２インバータ（第２INV）
１１５ギア
１１７マネジメントＥＣＵ（MG ECU）
１１９モータＥＣＵ（MOT ECU）
１２１エンジンＥＣＵ（ENG ECU）
１２３バッテリＥＣＵ（BATT ECU）
１２７駆動軸
１２９駆動輪
１３１温度センサ
１３３電圧センサ
１３５電流センサ
１３７充電器
１３９外部電力供給源
１４１電力検出部

Claims

所定の充電電力以下で異なる吸熱反応を示す充電可能な蓄電器の充電制御装置であって、
前記蓄電器の温度を検出する温度検出部と、
前記蓄電器が搭載された車両の停止中に、前記車両の外部に設けられた電力供給源から供給された電力を前記蓄電器に充電するよう制御する充電制御部と、
を備え、
前記充電制御部により前記蓄電器を充電する充電モードは、前記蓄電器が吸熱反応を示す第１の充電電力で充電する第１充電モードと、前記第１の充電電力よりも低い第２の充電電力で充電する第２充電モードと、前記第１の充電電力よりも高い第３の充電電力で充電する第３充電モードと、を含み、
前記第１充電モードで前記蓄電器を充電した時の吸熱反応は、前記第２充電モード及び前記第３充電モードで前記蓄電器を充電した時の吸熱反応よりも高く、
前記第２充電モードで前記蓄電器を充電した時の充電効率は、前記第１充電モード及び前記第３充電モードで前記蓄電器を充電した時の充電効率よりも高く、
前記充電制御部は、ユーザの指示に応じて前記蓄電器を前記第２充電モードまたは前記第３充電モードで充電しているときに、前記温度検知部により検出された前記蓄電器の温度が第１の閾値よりも高いときは、前記蓄電器を前記第１充電モードに変更して充電し、
前記第１充電モードでの充電制御時に、前記蓄電器の温度が前記第１の閾値よりも低い第２の閾値以下となったとき、又は前記第１充電モードでの充電継続時間が所定時間を経過したとき、前記充電制御部は、ユーザの指示に応じて前記蓄電器を前記第２充電モード又は前記第３充電モードで充電するよう制御する充電制御装置。
請求項１に記載の充電制御装置であって、
前記蓄電器は、前記第１の充電電力で充電されたとき最も高い吸熱反応を示す充電制御装置。
請求項１または２に記載の充電制御装置であって、
前記蓄電器に供給可能な最大電力を検知する供給電力検知部を備え、
前記充電制御部は、前記供給電力検知部により検知された前記最大電力が前記第１の充電電力よりも小さい場合、前記第１充電モードで前記蓄電器に供給する充電電力を前記最大電力に設定する充電制御装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄電器の制御装置であって、
前記充電制御部は、前記蓄電器の劣化状態を推定し、当該劣化状態に応じて、前記第１充電モードでの前記第１の充電電力を補正する充電制御装置。
請求項４に記載の充電制御装置であって、
前記充電制御部は、前記蓄電器の内部抵抗を算出し、当該算出した内部抵抗に基づいて前記蓄電器の劣化状態を推定する充電制御装置。