JP6098552B2

JP6098552B2 - 充電方法

Info

Publication number: JP6098552B2
Application number: JP2014045033A
Authority: JP
Inventors: 博之野村; 隆広都竹; 隆介長谷; 順一波多野; 西垣　研治; 研治西垣; 征志城殿
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2014-03-07
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2034-03-07
Also published as: JP2015171244A

Description

この発明は、充電方法に係り、車両における二次電池の充電方法に関する。

近年、モータからの駆動力により走行するプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）や電気自動車（ＥＶ）等が注目されている。このような車両には、モータへ電力を供給するためのバッテリ（リチウムイオン二次電池）等の蓄電装置が搭載されており、商用電源等の外部電源からの電力を充電装置を用いて蓄電装置に充電する際に、あらかじめ車両の使用者が設定した充電完了予定時刻に蓄電装置への充電を完了させる、いわゆるタイマ充電を行う技術が広く知られている。一般的に、蓄電装置への充電を行うと、蓄電装置の発熱により蓄電装置の温度が上昇しやすい。蓄電装置の温度が上昇すると、蓄電装置の寿命に悪影響を与えたり、蓄電装置が損傷したりする恐れがあるという問題点があった。

こうした問題を解決するための従来の充電制御方法が特許文献１に記載されている。この充電制御方法では、蓄電装置への給電経路上に設けられたＦＥＴに近接して設けられた温度センサの温度測定結果に基づき、温度測定結果が閾値温度に達している場合は充放電電流を遮断する制御をすることで、蓄電装置及び充電回路を保護している。

特開２００８−２７８２６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の充電制御方法では、充放電電流の値に応じて、蓄電装置の安全確保のために充放電電流を停止する閾値温度を一つに設定し、蓄電装置における温度マージンを確保する。しかし、充電後の車両の走行状況によって、実際に確保しなくてはいけない蓄電装置の温度マージンは変動する。このため、車両の使用状況に対して、過剰に蓄電装置の温度マージンを確保する閾値温度になってしまう場合がある。それゆえ、時間当たりの充電電力が過剰に小さくなり、充電に必要な時間が長くなり、実際の充電完了時刻が充電完了予定時刻に対して遅れる場合があるという問題点があった。

この発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、特別な装置の追加及び変更をすることなく、実際の充電完了時刻が充電完了予定時刻に対して遅れる事態の発生頻度を抑えるタイマ充電時の充電システムの制御方法を提供することを目的とする。

この発明に係る充電方法は、車両と、車両に設けられた蓄電装置と、車両に設けられ、蓄電装置に充電を行う充電装置と、充電装置は、充電装置による蓄電装置への充電時間を管理する充電タイマとを備え、充電装置による蓄電装置への充電を、あらかじめ設定された充電完了時刻に完了するタイマ充電を行う充電方法であって、充電装置は、蓄電装置への充電中における蓄電装置の温度の上限である充電時温度許容値を保持し、蓄電装置の温度が充電時温度許容値以下となるように、充電装置が蓄電装置への充電を行う第１のステップと、タイマ充電完了後毎に、蓄電装置へのタイマ充電完了時から車両を使用するまでの車両の状況から得られるパラメータを取得して、パラメータのあらかじめ設定されている標準値とから求められる学習値を計算する第２のステップと、学習値に基づいて新しい充電時温度許容値が決定される第３のステップと、蓄電装置の温度が新しい充電時温度許容値以下になるように充電装置が蓄電装置への充電を行う第４のステップと、第２のステップから第４のステップを繰り返す第５のステップとを含む。
学習値から充電時温度許容値を決定できるマップをさらに備えてもよい。

この発明に係る充電方法は、車両と、車両に設けられた蓄電装置と、車両に設けられ、蓄電装置に充電を行う充電装置と、充電装置による蓄電装置への充電時間を管理する充電タイマとを備え、充電装置による蓄電装置への充電を、あらかじめ設定された充電完了時刻に完了するタイマ充電を行う充電方法であって、充電装置は、蓄電装置への充電中における蓄電装置へ入力される電力の上限である充電電力許容値を保持し、蓄電装置の充電電力が充電電力許容値以下となるように、充電装置が蓄電装置への充電を充電電力許容値以下の電力で行う第１のステップと、タイマ充電完了後毎に蓄電装置へのタイマ充電完了時から車両を使用するまでの車両の状況から得られるパラメータを取得して、パラメータのあらかじめ設定されている標準値とから求められる学習値を計算する第２のステップと、学習値に基づいて新しい充電電力許容値が決定される第３のステップと、蓄電装置の充電電力が新しい充電電力許容値以下となるように、充電装置が蓄電装置への充電を行う第４のステップと、第２のステップから第４のステップを繰り返す第５のステップとを含む。
蓄電装置の電力残量に対して充電電力許容値を決定するマップと、充電電力許容値を決定するマップを補正するための、学習値から充電電力補正係数を決定するマップとをさらに備え、第３のステップにおいて、学習値から充電電力補正係数を決定するマップに基づいて係数を求め、充電電力許容値を決定するためのマップを前記係数で乗算して補正し、補正された充電電力許容値を決定するためのマップに基づいて新しい充電電力許容値を決定してもよい。
パラメータは、車両のタイマ充電完了時から車両の走行開始までの時間であってもよい。
パラメータは、車両のタイマ充電完了時から車両の走行開始までの蓄電装置の温度変化であってもよい。
第２のステップにおいて、パラメータの平均値を算出し、パラメータの平均値とあらかじめ設定されているパラメータの標準値との差から前記学習値を算出してもよい。

この発明によれば、蓄電装置の温度が充電時温度許容値以下となるように、充電装置が蓄電装置への充電を行い、タイマ充電完了後毎にパラメータを取得して、パラメータの標準値と実際の使用状況から得られる値とから求められる学習値を計算し、学習値に基づいて新しい充電時温度許容値が決定され、蓄電装置の温度が新しい充電時温度許容値以下になるように充電装置が蓄電装置への充電を行い、蓄電装置の温度が新しい充電時温度許容値以下になるように充電装置が蓄電装置への充電を行うことを繰り返すことで、実際の充電完了時刻が充電完了予定時刻に対して遅れる事態の発生頻度を抑えることができる。

この発明の実施の形態１に係る充電システムの概略図である。この発明の実施の形態１に係る充電システムの、充電時間に対するバッテリ温度及び充電電力のグラフである。この発明の実施の形態１に係る充電システムの、充電完了後走行時間学習値と充電時温度許容値のグラフである。この発明の実施の形態１の変形例に係る充電システムの、充電完了後バッテリ温度変化学習値と充電時温度許容値のグラフである。この発明の実施の形態２に係る充電システムの、充電電力許容値とＳＯＣとの関係を示したグラフである。この発明の実施の形態２に係る充電システムの、充電時間に対するＳＯＣ及び充電電力許容値のグラフである。この発明の実施の形態２に係る充電システムの、充電完了後走行時間学習値と充電電力補正係数のグラフである。この発明の実施の形態２の変形例に係る充電システムの、充電時間に対するバッテリ温度及び充電電力許容値の関係を示したグラフである。この発明の実施の形態２の変形例に係る充電システムの、充電完了後バッテリ温度変化学習値と充電電力補正係数との関係を示したグラフである。

実施の形態１
以下、この発明の実施の形態１を添付図面に基づいて説明する。
この発明の実施の形態１に係る充電システムの制御方法を説明する。図１に示すように、この実施の形態１で使用する充電システムは、ＰＨＶ又はＥＶのようなモータ駆動可能な車両２に設けられた蓄電装置である例えばリチウムイオン二次電池等のバッテリ３と、バッテリ３を充電するための電力供給を行う給電装置４と、給電装置４から供給された電力をバッテリ３へ充電するための充電装置５とを備えている。

車両２にはバッテリ３を充電するための充電装置５が設けられ、バッテリ３は充電装置５に電気的に接続されている。充電装置５には、バッテリ３の充電制御を行うための充電ＥＣＵ６が設けられている。タイマ充電の時間管理を行うための充電タイマ７が充電装置５の内部に設けられ、充電ＥＣＵ６と電気的に接続されている。また、バッテリ３の充電状態（ＳＯＣ）すなわち電力残量を検出するＳＯＣセンサ１５が充電装置５の内部に設けられ、充電ＥＣＵ６とバッテリ３とに電気的に接続されている。バッテリ３の近傍には、バッテリ温度Ｔを測定するための温度センサ１４が設けられている。温度センサ１４は充電装置５に電気的に接続されている。バッテリ３には、電力変換器９が電気的に接続されている。電力変換器９には、車両２を駆動させるためのモータ１０が電気的に接続されている。電力変換器９は、モータ１０の駆動時はバッテリ３から供給される電力を変換及び制御してモータ１０に供給し、モータ１０の回生運転によるモータ１０の発電時には、モータ１０から供給される電力を変換及び制御してバッテリ３に供給する。バッテリ３と、充電装置５と、電力変換器９と、モータ１０とに、車両２の制御を行う車両ＥＣＵ１１が電気的に接続されている。

車両２に、車両２の外部に向けて開口したソケット状の受電口８が設けられており、受電口８は充電装置５に電気的に接続されている。また、給電装置４は、図示しない商用交流電源等の外部電源に接続されている。さらに、給電装置４には、先端にプラグ１２を備えるコード１３が設けられている。給電装置４からの電力供給により充電装置５がバッテリ３に対して充電を実施するために、プラグ１２は車両２の受電口８に挿入されて接続されている。これにより、車両２と給電装置４がコード１３によって接続されている。コード１３は、給電装置４から供給される充電電力と、給電装置４と充電装置５との間でやり取りされる各種情報とを伝送することができる。

次に、この発明の実施の形態１に係る充電システムの制御方法を説明する。
駐車されている車両２と給電装置４がコード１３によって接続されている状態で、車両２の使用者が例えば車両２に設けられたタッチパネル等の図示しない入力装置で充電完了予定時刻をセットし、車両２のタイマ充電開始を指示すると、充電ＥＣＵ６にタイマ充電開始の指示が充電完了予定時刻と共に入力される。充電ＥＣＵ６は、充電タイマ７に充電完了時刻を送信する。充電ＥＣＵ６は、ＳＯＣセンサ１５を介してバッテリ３のＳＯＣや、充電装置５とコード１３を介して給電装置４から受信する給電装置４の充電電力供給能力の情報等を取得する。

実施の形態１の充電システムにおいては、図２に示すように、充電開始後、バッテリ３の温度であるバッテリ温度Ｔが上昇するが、充電中のバッテリ温度Ｔの上限値としてＴＩが設定されており、充電開始後にバッテリ温度Ｔが充電時温度許容値初期値ＴＩに達するまでは、バッテリ３への充電電力Ｗの値が給電装置４の充電電力供給能力に基づいた充電電力ＷＡになるように充電制御を行う。バッテリ温度Ｔが充電時温度許容値初期値ＴＩに達したら、給電装置４による充電電力を充電電力ＷＡよりも低い充電電力制限値ＷＣに変更する。ここで、充電電力制限値ＷＣは、バッテリ温度Ｔが充電時温度許容値初期値ＴＩに達した場合に、それ以上にバッテリ温度Ｔの上昇を防ぐための充電電力の値である。

充電時温度許容値初期値ＴＩは、実施の形態１の充電システム又は類似のシステムにおいて、充電中にバッテリ３を損傷させることがなく、さらに充電完了後に車両２を走行させた場合にすぐにバッテリ温度Ｔが走行時温度許容値ＴＡに達しないように、走行時温度許容値ＴＡに対して低い温度としている。続いて、図１に示すように、充電ＥＣＵ６は充電電力ＷＡ（図２参照）と、バッテリ３のＳＯＣと、現在のバッテリ温度Ｔ等の情報から、充電電力ＷＡで充電を開始した後バッテリ３が満充電状態になるまで、すなわち充電開始から充電完了までの必要充電時間を計算する。充電タイマ７は、充電完了予定時刻と、必要充電時間から、充電開始予定時刻ＳＣ（図２参照）を計算して保持する。

充電タイマ７は、現在時刻と充電開始予定時刻ＳＣとの照合を所定の周期で繰り返し、現在時刻が充電開始予定時刻ＳＣに到達したら、充電ＥＣＵ６に充電開始予定時刻到達通知を送信する。充電開始予定時刻到達通知を受信した充電ＥＣＵ６は、給電装置４に充電電力ＷＡ（図２参照)の送出要求を送信する。充電電力ＷＡの送出要求を受信した給電装置４は、充電装置５に対して充電電力ＷＡを送出する。充電装置５は、充電電力ＷＡでバッテリ３へ充電を行う。充電中に充電ＥＣＵ６は、温度センサ１４によってバッテリ温度Ｔをモニタし、ＳＯＣセンサ１５によりバッテリ３のＳＯＣをモニタする。図２に示すように、バッテリ３の温度が充電時温度許容値初期値ＴＩに達した場合は、充電ＥＣＵ６(図１参照)はバッテリ３を保護するために、給電装置４(図１参照)に充電電力制限値ＷＣの送出要求を送信する。充電電力制限値ＷＣの送出要求を受信した給電装置４は、充電装置５(図１参照)に対して充電電力制限値ＷＣを送出する。充電装置５は、充電電力制限値ＷＣでバッテリ３へ充電を行う。充電ＥＣＵ６は、バッテリ３のＳＯＣが満充電になれば、充電を停止する。さらに充電ＥＣＵ６は給電装置４へ電力供給停止指示を送信する。電力供給停止指示を受信した給電装置４は、充電電力の供給を停止する。充電ＥＣＵ６は充電電力の供給停止を確認したら、車両ＥＣＵ１１(図１参照)にタイマ充電終了の指示を送信することでタイマ充電が終了する。

タイマ充電終了後、充電タイマ７(図１参照)は今回の充電完了時刻ＳＤを記録する。また、車両ＥＣＵ１１は、今回の充電完了時刻ＳＤ以降に車両２(図１参照)を走行開始した時に、充電タイマ７に車両走行開始通知を送信する。車両走行開始通知を受信した充電タイマ７は、その時の時刻である車両走行開始時刻ＳＥと、充電完了時刻ＳＤとの差を計算し、充電完了時刻ＳＤから車両走行開始時刻ＳＥまでの経過時間であり、充電システムのパラメータである充電完了後走行時間ＳＦを計算して充電ＥＣＵ６に送信する。充電ＥＣＵ６は受信した充電完了後走行時間ＳＦを記憶する。この車両２の走行時のバッテリ３の温度許容値は、充電時の充電時温度許容値初期値ＴＩよりも高い走行時温度許容値ＴＡである。ここまでで、初回のタイマ充電の充電制御を終了する。

次に、少なくとも二回目以降のタイマ充電の充電制御について説明する。少なくとも二回目以降のタイマ充電において、充電ＥＣＵ６はこれまでの充電制御にて記憶している充電完了後走行時間ＳＦの値を合計し、充電完了後走行時間ＳＦの合計値をこれまでに充電完了後走行時間ＳＦを取得した回数で割る。これにより、充電ＥＣＵ６はこれまでに取得した充電完了後走行時間ＳＦの平均値である充電完了後走行時間平均値ＳＧ（図３参照）を得られる。

図３に示すように、充電ＥＣＵ６（図１参照）は、あらかじめ、充電完了後走行時間ＳＦの標準値である充電完了後走行時間標準値ＳＨを記憶している。ここで、充電完了後走行時間標準値ＳＨは、実施の形態１と同一の、或いは類似した充電システムにおいての過去の実績から求められた値である。充電ＥＣＵ６は、充電完了後走行時間標準値ＳＨと充電完了後走行時間平均値ＳＧとの差を計算し、充電完了後走行時間学習値ＳＪとして記憶する。充電ＥＣＵ６は、充電完了後走行時間学習値ＳＪと、タイマ充電中のバッテリ３の上限温度である充電時温度許容値ＴＬｉｍとの関係を示した温度許容値曲線をあらかじめ保持しており、この温度許容値曲線をもとに、新たな充電時温度許容値ＴＬｉｍとして使用する補正後充電時温度許容値ＴＢを決定する。すなわち、ＴＬｉｍを変更する。その後は、図２に示すように、補正後充電時温度許容値ＴＢを使用して、一回目の充電と同様の充電制御を実施する。充電時温度許容値初期値ＴＩとは異なる補正後充電時温度許容値ＴＢを使用して充電制御を実施することで、車両２（図１参照）の使用状況に合わせた充電制御が行えるので充電効率が向上する。

このように、充電装置５は、バッテリ温度Ｔが充電時温度許容値ＴＬｉｍ以下となるように充電装置５がバッテリ３へのタイマ充電を行い、タイマ充電完了後毎にバッテリ３へのタイマ充電完了時から車両２を使用するまでの車両２の状況から得られる充電完了後走行時間平均値ＳＧを取得して、充電完了後走行時間標準値ＳＨと、充電完了後走行時間平均値ＳＧより充電完了後走行時間学習値ＳＪを計算し、充電完了後走行時間学習値ＳＪに基づいて新しい充電時温度許容値ＴＬｉｍ以下になるように充電装置５がバッテリ３への充電を行い、充電完了後走行時間平均値ＳＧより充電完了後走行時間学習値ＳＪを計算することから蓄電装置５の温度が補正後充電時温度許容値ＴＢ以下になるように充電装置５がバッテリ３への充電を行うことを繰り返すことで、実際の充電完了時刻が充電完了予定時刻に対して遅れる事態の発生頻度を抑えることができる。

実施の形態１では、車両２への充電完了後走行時間平均値ＳＧと充電完了後走行時間標準値ＳＨとの差を計算して計算結果を充電完了後走行時間学習値ＳＪとして、補正後充電時温度許容値ＴＢを求めていたが、充電完了後のバッテリ温度Ｔの変化を使用して、補正後充電時温度許容値ＴＢを求めてもよい。

具体的に説明すると、実施の形態１において、図２に示すように充電ＥＣＵ６がバッテリ３への初回のタイマ充電終了時のバッテリ温度Ｔである充電完了時バッテリ温度ＴＣを記録する。また、車両ＥＣＵ１１（図１参照）は、初回の充電完了時以降に車両２を走行開始した時に、充電ＥＣＵ６（図１参照）に車両走行開始通知を送信する。車両走行開始通知を受信した充電ＥＣＵ６は、その時のバッテリ温度Ｔである車両走行開始時バッテリ温度ＴＤと、充電完了時バッテリ温度ＴＣとの差を計算し、充電完了時から車両走行開始時までの温度変化であり、充電システムのパラメータである充電完了後バッテリ温度変化ＴＥとして記憶する。ここまでで、初回のタイマ充電の充電制御を終了する。

次に、少なくとも二回目以降のタイマ充電の充電制御について説明する。少なくとも二回目以降のタイマ充電において、充電ＥＣＵ６はこれまでの充電制御にて記憶している充電完了後バッテリ温度変化ＴＥの値を合計し、充電完了後バッテリ温度変化ＴＥの合計値をこれまでに充電完了後バッテリ温度変化ＴＥを取得した回数で割る。これにより、充電ＥＣＵ６はこれまでに取得した充電完了後バッテリ温度変化ＴＥの平均値である充電完了後バッテリ温度変化平均値ＴＦ（図４参照）を得られる。図４に示すように、充電ＥＣＵ６は、あらかじめ、充電完了後バッテリ温度変化ＴＥの標準値である充電完了後バッテリ温度変化標準値ＴＧを記憶している。ここで、充電完了後バッテリ温度変化標準値ＴＧは、実施の形態１と同一の、或いは類似した充電システムにおいての過去の実績から求められた値である。充電ＥＣＵ６は、充電完了後バッテリ温度変化標準値ＴＧと充電完了後バッテリ温度変化平均値ＴＦとの差を計算し、充電完了後バッテリ温度変化学習値ＴＪとして記憶する。続いて、充電ＥＣＵ６があらかじめ保持している、充電完了後バッテリ温度変化学習値ＴＪと充電時温度許容値ＴＬｉｍとの関係を示した温度許容値曲線を基に、充電時温度許容値ＴＬｉｍの値である補正後充電時温度許容値ＴＢを算出する。図２に示すように、その後は、補正後充電時温度許容値ＴＢを使用して、一回目の充電と同様の充電制御を実施する。これにより、実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態２
次に、この発明の実施の形態２に係る充電システムについて図１，図５〜図９を参照して説明する。この発明の実施の形態２に係る充電システムは、実施の形態１に対して電力制御の値をマップにより補正するものである。充電システムの構成は実施の形態１と同じである。

図１に示すように、充電ＥＣＵ６は、ＳＯＣセンサ１５を介してバッテリ３のＳＯＣや、充電装置５とコード１３とを介して給電装置４から受信する給電装置４の充電電力供給能力の情報等を取得するまでの動作は実施の形態１と同じである。

充電ＥＣＵ６は、充電時のバッテリ３への入力電力の許容値（上限）である充電電力許容値ＷＤを保持している。充電電力許容値ＷＤは、充電時のＳＯＣとバッテリ温度Ｔとによって決定され、充電ＥＣＵ６は図５に示すように、バッテリ３（図１参照）のＳＯＣと、充電電力許容値ＷＤとの関係を、バッテリ温度Ｔ毎に示した充電電力許容値曲線のマップとして有している。バッテリ３への充電は、現在のバッテリ温度Ｔに対応する充電電力許容値曲線において、ＳＯＣに対応する充電電力許容値ＷＤ以下の充電電力で充電する制御を行う。例えば、Ｔ＝１０℃且つＳＯＣ＝１０％とすると、充電電力許容値ＷＤは、ＷＥとなる。この実施の形態２の以下の説明における例では、充電電力許容値曲線としてＴ＝１０℃の場合の充電電力許容値曲線を使用する。また、この実施の形態２では充電電力として充電電力許容値ＷＤと同じ電力を用いているが、実際には一般的に充電電力は充電電力許容値ＷＤ以下であればよく、充電電力許容値ＷＤと同じ電力である必要はない。

図１に示すように、充電ＥＣＵ６は、充電電力許容値曲線と、バッテリ３のＳＯＣと、現在のバッテリ温度Ｔとから、バッテリ３があらかじめ決められた充電終了時のＳＯＣであるＳＯＣ−Ａになるまでの必要充電時間を計算する。ここでＳＯＣ−Ａは、バッテリ３の満充電のＳＯＣである。充電タイマ７は、充電完了予定時刻と、必要充電時間とから、充電開始予定時刻ＳＣを計算して保持する。その後、充電ＥＣＵ６が充電開始予定時刻到達通知を受信するまでは実施の形態１と同じである。充電ＥＣＵ６が充電開始予定時刻到達通知を受信したら、充電ＥＣＵ６は、給電装置４に一回目の充電の充電電力を送出する送出要求を送信する。充電装置５は、充電電力許容値ＷＥ（図５参照）に等しい充電電力でバッテリ３へ一回目のタイマ充電を開始する。

図６に示すように、充電開始からの時間Ｓの経過によりＳＯＣが増加していく。一般的に充電ＥＣＵ６は、充電電力許容値曲線においてＳＯＣに対応する充電電力許容値ＷＤ以下の充電電力で充電する制御を行うので、ＳＯＣが増加するにつれ充電電力許容値ＷＤが減少し（図５参照）、その結果充電電力が減少する。この実施の形態２ではＳＯＣが増加するにつれ充電電力許容値ＷＥが減少する。充電が進みＳＯＣがＳＯＣ−Ａになったら充電ＥＣＵ６は、充電を停止する。充電ＥＣＵ６は、充電電力の供給停止を確認したら、車両ＥＣＵ１１(図１参照)にタイマ充電終了の指示を送信することで一回目のタイマ充電が終了する。

一回目のタイマ充電終了後、充電タイマ７(図１参照)は、一回目のタイマ充電の充電完了時刻ＳＤを記録する。また、車両ＥＣＵ１１は、一回目のタイマ充電の充電完了時刻ＳＤ以降に車両２（図１参照）を走行開始した時に、充電タイマ７に車両走行開始通知を送信する。車両走行開始通知を受信した充電タイマ７は、その時の時刻である車両走行開始時刻ＳＥと、充電完了時刻ＳＤとの差を計算し、充電完了時刻ＳＤから車両走行開始時刻ＳＥまでの経過時間であり充電システムのパラメータである充電完了後走行時間ＳＦを計算して充電ＥＣＵ６に送信する。充電ＥＣＵ６は、受信した充電完了後走行時間ＳＦを記憶する。ここまでで、一回目のタイマ充電の充電制御を終了する。車両２が走行すると、ＳＯＣは減少する。

次に、少なくとも二回目以降のタイマ充電の充電制御について説明する。少なくとも二回目以降のタイマ充電において、図７に示すように、充電ＥＣＵ６は、実施の形態１と同様に、充電完了後走行時間標準値ＳＨと充電完了後走行時間平均値ＳＧとから充電完了後走行時間学習値ＳＪを得る。充電ＥＣＵ６は、充電電力許容値ＷＤ（図５参照）を車両２（図１参照）の使用状況に応じて補正するための充電完了後走行時間学習値ＳＪと、充電電力補正係数ＷＬｉｍとの間の関係を示す電力補正値係数曲線のマップを保持している。実施の形態２では、充電完了後走行時間学習値ＳＪに対するＷＬｉｍはＷＦ倍である。充電ＥＣＵ６は、図６に示すように、ＳＯＣに対する充電電力許容値曲線上の充電電力許容値ＷＥの値を縦軸方向にＷＦ倍して新たな充電電力許容値曲線を作り、新たな充電電力許容値曲線でＳＯＣに対する充電電力許容値曲線のマップを更新する。以降は、当該更新したマップを用いて、一回目の充電と同様の充電制御を実施することで、実施の形態２と同様に充電効率が向上する。

このように、充電開始時のバッテリ温度Ｔに対応する充電電力許容値曲線のマップを参照し、該充電電力許容値曲線においてＳＯＣに対応する充電電力許容値ＷＤ以下の充電電力Ｗで充電する制御を行い、タイマ充電完了後毎に充電完了後走行時間ＳＦを取得して、充電完了後走行時間ＳＦの充電完了後走行時間平均値ＳＧを算出し、充電完了後走行時間平均値ＳＧより充電完了後走行時間学習値ＳＪを計算し、充電完了後走行時間学習値ＳＪに基づいてマップから、充電装置５が充電電力許容値ＷＤをＷＦ倍してＳＯＣに対する充電電力許容値曲線のマップを新たな充電電力許容値曲線のマップに更新し、充電装置５がバッテリ３への充電を行うことを繰り返すことで、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態２では、車両２への充電完了後走行時間平均値ＳＧと充電完了後走行時間標準値ＳＨとの差を計算して計算結果を充電完了後走行時間学習値ＳＪとして、充電電力補正係数ＷＬｉｍを求めていたが、充電完了後のバッテリ温度Ｔの変化を使用して、充電電力補正係数ＷＬｉｍを求めてもよい。

具体的に説明すると、図８に示すように、実施の形態２において、実施の形態１の変形例と同様に、充電ＥＣＵ６（図１参照）が充電完了時バッテリ温度ＴＣを記録する。また、車両ＥＣＵ１１（図１参照）は、初回の充電完了時以降に車両２（図１参照）を走行開始した時に、充電ＥＣＵ６に車両走行開始通知を送信する。車両走行開始通知を受信した充電ＥＣＵ６は、その時のバッテリ温度Ｔである車両走行開始時バッテリ温度ＴＤと、充電完了時バッテリ温度ＴＣとの差を計算し、充電完了後バッテリ温度変化ＴＥとして記憶する。ここまでで、初回のタイマ充電の充電制御を終了する。

次に、少なくとも二回目以降のタイマ充電の充電制御について説明する。実施の形態１の変形例と同様に、少なくとも二回目以降のタイマ充電において、図９に示すように、実施の形態１と同様に、これまでに取得した充電完了後バッテリ温度変化ＴＥの平均値である充電完了後バッテリ温度変化平均値ＴＦを得る。そして充電ＥＣＵ６は、充電完了後バッテリ温度変化標準値ＴＧと充電完了後バッテリ温度変化平均値ＴＦとの差を計算し、充電完了後バッテリ温度変化学習値ＴＪとして記憶する。続いて、充電ＥＣＵ６（図１参照）は、保持している充電電力許容値ＷＤを車両２（図１参照）の使用状況に応じて補正するための充電完了後バッテリ温度変化学習値ＴＪと、充電電力補正係数ＷＬｉｍとの間の関係を示す電力補正係数曲線を基に、充電完了後バッテリ温度変化学習値ＴＪに対する新たな充電電力補正係数ＷＬｉｍを得、その値はＷＦ倍である。充電ＥＣＵ６（図１参照）が、充電電力許容値ＷＤをＷＦ倍して、ＳＯＣに対する充電電力許容値曲線のマップを更新する。以降は、当該更新したマップを用いて、一回目の充電と同様の充電制御を実施することで、実施の形態１と同様に充電効率が向上する。

実施の形態１及び２では、二回目以降のタイマ充電について、充電ＥＣＵ６はこれまでの充電制御にて記憶している充電完了後走行時間ＳＦから充電完了後走行時間平均値ＳＧを求めていたが、例えば五回目以降など、一回目以外の任意のタイマ充電回数以降から、充電完了後走行時間平均値ＳＧを求めるようにしてもよい。また、充電ＥＣＵ６は毎回充電毎など任意の回数毎に充電完了後走行時間平均値ＳＧを求めるのではなく、例えば充電五回毎に充電完了後走行時間平均値ＳＧを求めるようにしてもよい。さらに、充電ＥＣＵ６は毎回充電毎の充電完了後走行時間ＳＦを全て記憶するのではなく、例えば最近の充電五回などの任意の回数の充電完了後走行時間ＳＦを記憶し、それより古い充電時の充電完了後走行時間ＳＦの記憶情報を破棄するようにしてもよい。同様に、実施の形態１の変形例及び２の変形例では、充電ＥＣＵ６はこれまでの充電制御にて記憶している充電完了後バッテリ温度変化ＴＥから充電完了後バッテリ温度変化平均値ＴＦを求めていたが、例えば五回目以降など、一回目以外の任意のタイマ充電回数以降から、充電完了後バッテリ温度変化平均値ＴＦを求めるようにしてもよい。また、充電ＥＣＵ６は毎回充電毎に充電完了後バッテリ温度変化平均値ＴＦを求めるのではなく、例えば充電五回毎など任意の回数毎に充電完了後バッテリ温度変化平均値ＴＦを求めるようにしてもよい。さらに、充電ＥＣＵ６は毎回充電毎の充電完了後バッテリ温度変化平均値ＴＦを全て記憶するのではなく、例えば最近の充電五回などの任意の回数の充電完了後バッテリ温度変化平均値ＴＦを記憶し、それより古い充電時の充電完了後バッテリ温度変化平均値ＴＦの記憶情報を破棄するようにしてもよい。

実施の形態１及び２では、充電完了後走行時間標準値ＳＨと充電完了後走行時間平均値ＳＧとの差を計算して（ＳＨ−ＳＧ）を充電完了後走行時間学習値ＳＪとしていたが、充電完了後走行時間平均値ＳＧの値をそのまま充電完了後走行時間学習値ＳＪとして使用してもよい（つまり、充電完了後走行時間標準値ＳＨ＝０に相当する)。この場合、図３及び図７における横軸である充電完了後走行時間学習値ＳＪは、左端が０となり常に正の値をとる。同様に、実施の形態１の変形例及び２の変形例では、充電完了後バッテリ温度変化標準値ＴＧと充電完了後バッテリ温度変化平均値ＴＦとの差を計算して充電完了後バッテリ温度変化学習値ＴＪとしていたが、充電完了後バッテリ温度変化平均値ＴＦの値をそのまま充電完了後バッテリ温度変化学習値ＴＪとして使用してもよい（つまり、充電完了後バッテリ温度変化標準値ＴＧ＝０に相当する)。この場合、図４及び図９における横軸である充電完了後バッテリ温度変化学習値ＴＪは左端が０となり常に正の値をとる。

実施の形態１及び２では、充電システムはコード１３を介した有線での充電及び給電装置４と充電装置５との情報の通信を行うシステムであるが、非接触充電や非接触通信を利用した充電システムであってもよい。また、使用者が充電開始を充電システムに指示するときに例えば車両２に設けられたタッチパネル等の図示しない入力装置を使用したが、例えば車両２に設けられた音声入力装置や、車両２の外部に設けられた携帯端末等の任意の入力装置を使用してもよい。また、入力装置は車両２に設けられたが、給電装置４に設けてもよく、或いは、屋内等に設置される遠隔操作装置に設けられてもよい。

実施の形態１及び２では、バッテリ３へのタイマ充電完了は満充電になった時であったが、満充電以外の任意のＳＯＣであってもよい。

実施の形態１及び２では、充電完了後走行時間平均値ＳＧと充電完了後走行時間標準値ＳＨとの差をとって充電完了後走行時間学習値ＳＪを算出していたが、充電完了後走行時間を一回だけ取得して平均せずに充電完了後走行時間標準値ＳＨとの差をとって充電完了後走行時間学習値ＳＪを求めてもよい。同様に実施の形態１及び２では、充電完了後バッテリ温度変化平均値ＴＦと充電完了後バッテリ温度変化標準値ＴＧとの差をとって充電完了後バッテリ温度変化学習値ＴＪを算出していたが、充電完了後バッテリ温度を一回だけ取得して平均せずに充電完了後バッテリ温度変化標準値ＴＧとの差をとって充電完了後バッテリ温度変化学習値ＴＪを算出してもよい。

実施の形態１及び２では、充電タイマ７は充電装置５に設けられたが、給電装置４に設けられてもよく、或いは、屋内等に設置される遠隔操作装置に設けられてもよい。充電装置５に充電タイマ７が無い場合は、代わりに、充電完了時刻ＳＤ、車両走行開始時刻ＳＥを取得するタイマ部が充電装置５に設けられるのが好ましい。また、充電タイマ７又はタイマ部が取得した充電完了時刻ＳＤ、車両走行開始時刻ＳＥを充電ＥＣＵ６へ送信し、充電ＥＣＵが充電完了後走行時間ＳＦを計算してもよい。また、充電ＥＣＵ６が充電タイマ７又はタイマ部の機能を備えてもよい。

２車両、３バッテリ（蓄電装置）、５充電装置、７充電タイマ。

Claims

車両と、
前記車両に設けられた蓄電装置と、
前記車両に設けられ、前記蓄電装置に充電を行う充電装置と、
前記充電装置による前記蓄電装置への充電時間を管理する充電タイマと
を備え、前記充電装置による前記蓄電装置への充電を、あらかじめ設定された充電完了時刻に完了するタイマ充電を行う充電方法であって、
前記充電装置は、前記蓄電装置への充電中における前記蓄電装置の温度の上限である充電時温度許容値を保持し、
前記蓄電装置の温度が前記充電時温度許容値以下となるように、前記充電装置が前記蓄電装置への充電を行う第１のステップと、
タイマ充電完了後毎に、前記蓄電装置へのタイマ充電完了時から前記車両を使用するまでの前記車両の状況から得られるパラメータを取得して、前記パラメータのあらかじめ設定されている標準値と前記パラメータとから求められる学習値を計算する第２のステップと、
前記学習値に基づいて新しい充電時温度許容値が決定される第３のステップと、
前記蓄電装置の温度が前記新しい充電時温度許容値以下になるように前記充電装置が前記蓄電装置への充電を行う第４のステップと、
前記第２のステップから前記第４のステップを繰り返す第５のステップと
を含む充電方法。
前記学習値から前記充電時温度許容値を決定できるマップをさらに備える、請求項１に記載の充電方法。
車両と、
前記車両に設けられた蓄電装置と、
前記車両に設けられ、前記蓄電装置に充電を行う充電装置と、
前記充電装置による前記蓄電装置への充電時間を管理する充電タイマと
を備え、前記充電装置による前記蓄電装置への充電を、あらかじめ設定された充電完了時刻に完了するタイマ充電を行う充電方法であって、
前記充電装置は、前記蓄電装置への充電中における前記蓄電装置へ入力される電力の上限である充電電力許容値を保持し、
前記蓄電装置の充電電力が前記充電電力許容値以下となるように、前記充電装置が前記蓄電装置への充電を前記充電電力許容値以下の電力で行う第１のステップと、
タイマ充電完了後毎に、前記蓄電装置へのタイマ充電完了時から前記車両を使用するまでの前記車両の状況から得られるパラメータを取得して、前記パラメータのあらかじめ設定されている標準値と前記パラメータとから求められる学習値を計算する第２のステップと、
前記学習値に基づいて新しい充電電力許容値が決定される第３のステップと、
前記蓄電装置の充電電力が前記新しい充電電力許容値以下となるように、前記充電装置が前記蓄電装置への充電を行う第４のステップと、
前記第２のステップから前記第４のステップを繰り返す第５のステップと
を含む充電方法。
前記蓄電装置の電力残量に対して前記充電電力許容値を決定するマップと、
前記充電電力許容値を決定するマップを補正するための、前記学習値から充電電力補正係数を決定するマップと
をさらに備え、
前記第３のステップにおいて、前記学習値から前記充電電力補正係数を決定するマップに基づいて前記充電電力補正係数を求め、前記充電電力許容値を決定するためのマップを前記充電電力補正係数で乗算して補正し、補正された前記充電電力許容値を決定するためのマップに基づいて新しい充電電力許容値を決定する、請求項３に記載の充電方法。
前記パラメータは、前記車両のタイマ充電完了時から前記車両の走行開始までの時間である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の充電方法。
前記パラメータは、前記車両のタイマ充電完了時から前記車両の走行開始までの前記蓄電装置の温度変化である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の充電方法。
前記第２のステップにおいて、前記パラメータの平均値を算出し、前記パラメータの平均値とあらかじめ設定されている前記パラメータの標準値との差から前記学習値を算出する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の充電方法。