JP6520848B2 - 電動車両のバッテリ充電システム - Google Patents

Description

本発明は、外部電源からバッテリを充電可能な、電動車両のバッテリ充電システムに関する。

ハイブリッド車両や電気自動車等、回転電機を駆動源とする電動車両には、電源としてバッテリ（メインバッテリ）が搭載されている。電動車両のうち、プラグインハイブリッド車両や電気自動車等は、車両外部の電源（外部電源）からバッテリへの充電（外部充電）が可能となっている。これらの車両には、外部充電に関連して以下のような機能が設けられている。

まず第１の機能として、タイマー充電機能が挙げられる。例えば外部充電により一旦バッテリを満充電にさせても、その時点から車両を長期間放置させれば自己放電によりバッテリのＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）は低下してしまう。また、電気料金の相対的に安価な時間帯を狙って外部充電を行いたいとの要望もある。そこで例えば特許文献１では、外部充電の開始時刻を設定する外部充電タイマーを車両に設けている。車両の充電コネクタに外部の充電プラグが接続される（プラグイン）と、外部充電タイマーの設定有無が判定される。タイマー充電設定がされている場合には、充電システムは休止状態に移行する。タイマー充電設定に伴い、外部充電の誤作動を防ぐため外部充電開始時刻前における外部充電の実行を待機させる（一時的に認めない）待機設定が有効となり、外部充電開始時刻に到達すると当該待機設定が解除されて、外部充電が実行される。

次に第２の機能として、バッテリの昇温（加温）機能が挙げられる。バッテリが凍結するとバッテリ内の物質移動が困難となり内部抵抗は極めて高い値となる。その結果、充電許容電力が０に絞られ（Ｗ_in＝０）、外部充電が禁止されるおそれがある。例えばタイマー充電設定期間にバッテリが凍結すると、その後、外部充電開始時刻に到達しても、バッテリを含む車両内機器と外部電源とを繋ぐ充電リレーのＯＮ操作（接続操作）が禁止される。

そこで例えば特許文献２では、バッテリに温度センサを設け、バッテリ温度を常時監視している。ヒータのオンオフ制御を行うヒータ制御部は、バッテリの温度が所定温度以下となったことを検知すると、ヒータを作動させて、バッテリを昇温させる。

特開２０１２−１４３０２６号公報 特開２０１２−１９１７８１号公報

ところで、バッテリ昇温のためにヒータを作動させることで、バッテリの電力が消費される。例えば寒冷地等でバッテリ昇温が頻繁に実行されると、いわゆるバッテリ上がりに繋がるおそれがある。そこで本発明は、タイマー充電設定に伴って外部充電の待機設定がなされた外部充電開始時刻前の期間（タイマー充電設定期間）における、バッテリ昇温に伴うバッテリ上がりを防止することの可能な、電動車両のバッテリ充電システムを提供することを目的とする。

本発明は、外部電源の充電プラグが接続される充電コネクタを備え、前記外部電源によりバッテリを充電する外部充電が可能な電動車両のバッテリ充電システムに関するものである。当該バッテリ充電システムは、前記外部充電を制御する充電制御部と、ユーザーの操作により外部充電開始時刻が設定可能である外部充電タイマーと、バッテリ温度を取得する温度取得部と、前記バッテリを昇温させるヒータと、を備える。前記充電制御部は、前記充電プラグが前記充電コネクタに接続されるプラグイン時に前記外部充電タイマーに前記外部充電開始時刻が設定されている場合には、当該外部充電開始時刻前の外部充電が待機設定されるとともに休止状態に移行する。さらに前記充電制御部は、前記休止状態に移行した休止期間開始時刻から前記外部充電開始時刻までのタイマー充電設定期間中に間欠的に起動するとともに、起動時における前記バッテリ温度が所定の温度以下であるときに、前記ヒータを作動させて前記バッテリを昇温させる昇温モードを実行可能となっている。さらに前記充電制御部は、前記昇温モードの実行時に、前記外部充電の待機設定を解除するとともに、前記外部充電を行う昇温時充電モードを実行する。

また、上記発明において、前記タイマー充電設定期間中の起動時刻を規定するとともに、前記起動時刻に前記充電制御部を起動させるタイマースイッチを備えてもよい。この場合、前記充電制御部は、前記昇温モードとして、前記起動時刻に前記バッテリ温度が第１昇温要求温度以下かつ前記第１昇温要求温度より低い第２昇温要求温度より大となる場合に、前記ヒータを作動させて前記バッテリの昇温を開始し、前記バッテリが第１昇温目標温度まで昇温したら前記起動時刻を再設定し、その後、再度前記休止状態に移行する、第１昇温モードが実行可能となる。また、前記充電制御部は、前記昇温モードとして、前記起動時刻に前記バッテリ温度が前記第２昇温要求温度以下である場合に、前記ヒータを作動させて前記バッテリの昇温を開始し、前記バッテリが、前記第１昇温要求温度から前記第１昇温目標温度までの昇温幅よりも前記第２昇温要求温度からの昇温幅の小さい第２昇温目標温度まで昇温したら前記起動時刻を再設定し、その後、再度前記休止状態に移行する、第２昇温モードが実行可能となる。前記第１昇温モードは、最初の前記休止期間開始時刻から第１期間内に実行可能に設定され、前記第２昇温モードは、最初の前記休止期間開始時刻から、前記第１期間よりも長い第２期間内に実行可能に設定される。

上記構成のように、第２昇温モードは第１昇温モードよりも昇温幅が小さく、言い換えると仕事量が少なく設定されているので、ヒータ及び関連回路の消費電力が相対的に（第１昇温モードと比べて）抑制される。この第２昇温モードの実行可能期間を第１昇温モードよりも長期間とすることで、ヒータ及び関連回路の消費電力を抑制しつつ、すなわち、バッテリ上がりを抑制しつつ、長期間に亘ってバッテリの凍結を防止できる。

また、上記発明において、前記充電制御部は、前記第１昇温モード実行時に、前記バッテリ温度が前記第１昇温目標温度に到達した時刻から第１待機時間を経過した時刻を前記起動時刻として再設定し、前記第２昇温モード実行時に、前記バッテリ温度が前記第２昇温目標温度に到達した時刻から前記第１待機時間よりも短い第２待機時間を経過した時刻を前記起動時刻として再設定する。

第２昇温モードでは第１昇温モードと比較して昇温要求温度が低く、またそこからの昇温幅も小さいことから、昇温目標温度が第１昇温モードよりも低く設定される。したがって、バッテリの凍結を防止するためには短い間隔で（こまめに）バッテリ温度を測定することが好適である。そこで上記構成のように、第２の昇温モードでは、次回の起動時刻までの待機時間を第１昇温モードの待機時間よりも短くすることが好適である。

また、上記発明において、前記昇温時充電モードが実行された際に、前記ユーザーに対して通知を行う通知器を備えることが好適である。

昇温時充電モードは、本来ユーザーの意図しない外部充電であり、これに伴って意図しない電気料金が発生する。昇温時充電モードの実行をユーザーに通知することで、ユーザーはこれに伴う電気料金の発生を認識できる。

本発明によれば、タイマー充電設定に伴って外部充電の待機設定がなされた外部充電開始時刻前の期間（タイマー充電設定期間）における、バッテリ昇温に伴うバッテリ上がりを防止することが可能となる。

本実施形態に係るバッテリ用充電システム及びこれを搭載した電動車両の要部構成を例示する図である。 第１及び第２昇温モードの概要を説明する表である。 本実施形態に係るバッテリの昇温フローを例示する図である（１／３）。 本実施形態に係るバッテリの昇温フローを例示する図である（２／３）。 本実施形態に係るバッテリの昇温フローを例示する図である（３／３）。 本実施形態に係るバッテリの昇温フローを実行した際のタイムチャートである。 本実施形態に係るバッテリの昇温フローの別例を示す図である。

図１に、本実施形態に係るバッテリ用充電システム及びこれが搭載された電動車両の構成を例示する。なお、図示を簡略化するために、図１では、本実施形態に係るバッテリ用充電システムとの関連性の低い構成については適宜図示を省略している。また、図１の矢線は信号線を表している。

図１に示す電動車両は、内燃機関ＥＮＧ及び回転電機ＭＧ１，ＭＧ２を駆動源とし、また外部電源３６からメインバッテリ１０への充電（外部充電）が可能な、プラグイン−ハイブリッド車両である。しかしながら、本実施形態に係るバッテリ用充電システムが搭載される車両はこれに限らず、プラグインによる外部充電が可能な電気自動車等に、本実施形態に係る充電システムを搭載してもよい。

図１に示されているように、メインバッテリ１０から出力された直流電力が昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１２にて昇圧される。昇圧された直流電力はインバータ１４にて直交変換される。変換後の交流電力は回転電機ＭＧ１，ＭＧ２の少なくとも一方に供給される。

例えば内燃機関ＥＮＧを駆動させずに回転電機の駆動力のみにて車両を走行させるＥＶ走行モードでは、メインバッテリ１０から回転電機ＭＧ２に電力が供給され、これにより得られた駆動力が動力分配機構１６を介して車輪１８に伝達される。

回転電機ＭＧ２に加えて内燃機関ＥＮＧからも駆動力を出力させるＨＶ走行モードでは、内燃機関ＥＮＧの駆動力の一部が動力分配機構１６を介して車輪１８に伝達される。残りの駆動力は動力分配機構１６を介して回転電機ＭＧ１に伝達され、これにより回転電機ＭＧ１が発電駆動される。その発電電力が回転電機ＭＧ２に供給され、これにより得られた駆動力が動力分配機構１６を介して車輪１８に伝達される。

図１に示す電動車両には、メインバッテリ１０と昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１２とを繋ぐ電路から分岐して、降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２０に接続される分岐電路が設けられる。降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２０によって降圧された直流電力はサブバッテリ２２及び制御部２４に供給される。また、ヒータスイッチ２６を接続（オン）させることで、ヒータ２８にも電力が供給される。

また、外部充電の際には、外部の充電プラグ３０が充電コネクタ３２に接続（プラグイン）される。プラグイン後、充電リレー３４が遮断状態から接続状態に切り替わる。外部電源３６から供給された交流電力は充電器３８により力率改善及び交直変換され、変換後の直流電力がメインバッテリ１０に供給される。なお、外部充電の詳細については後述する。

図１に示されているように、制御部２４は複数のＥＣＵ（電子コントロールユニット）を含んで構成される。具体的には制御部２４は、エンジンＥＣＵ４０、ＭＧ−ＥＣＵ４２、ＨＶ−ＥＣＵ４４、照合ＥＣＵ４６、電池ＥＣＵ４８、充電ＥＣＵ５０、及びメーターＥＣＵ５６を備える。

各ＥＣＵの役割を簡潔に説明すると、エンジンＥＣＵ４０は内燃機関ＥＮＧの駆動制御を行う。ＭＧ−ＥＣＵ４２は昇降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１２及びインバータ１４の制御を介して回転電機ＭＧ１，ＭＧ２の駆動制御を行う。ＨＶ−ＥＣＵ４４はシステムメインリレーＳＭＲの接続／遮断や降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２０を制御する。照合ＥＣＵ４６はスマートキーの認証を行う。さらに電池ＥＣＵ４８はメインバッテリ１０の管理を行う。充電ＥＣＵ５０は、後述するように外部充電を制御する充電制御部６４の基幹部である。メーターＥＣＵ５６は車内ディスプレイ５２等表示器や計器の表示制御やテレマティクストランシーバ５４等通信機の通信制御を行う。

なお、本実施形態では、上述のＥＣＵのうち、ＨＶ−ＥＣＵ４４、電池ＥＣＵ４８、充電ＥＣＵ５０、及びメーターＥＣＵ５６は協働して充電制御部６４を構成する。これについては後述する。

上述の各ＥＣＵは別個のコンピュータから構成されていてもよいし、一台のコンピュータにて仮想的に各ＥＣＵをモジュール化させてもよい。前者のように各ＥＣＵが別個のコンピュータから構成されている場合、これらＥＣＵは例えばＣＡＮ（Control Area Network）用のバス５９（ＣＡＮバス）で互いに通信可能となっている。

＜外部充電＞
外部充電に先立ち、運転者等のユーザーにより、電動車両のイグニッション−スイッチ（図示せず）がオフ操作される。これに応じてＨＶ−ＥＣＵ４４は、システムメインリレーＳＭＲを接続状態から遮断状態に切り替える。またイグニッション−スイッチのオフ操作に伴い、制御部２４の各ＥＣＵは休止状態となる。なお、休止（スリープ）状態とは、不揮発性メモリや時計、後述する外部充電タイマー５８やタイマースイッチ６２等の、常時電力供給を必要とする素子や回路以外への電力供給が遮断された状態を指す。また、休止期間は休止状態である期間を指し、当該期間はサブバッテリ２２から電力が供給される。

イグニッション−スイッチのオフ操作後、車両のユーザー等により外部の充電プラグ３０が車両の充電コネクタ３２に接続（プラグイン）される。このプラグインにより、充電ＥＣＵ５０は休止状態から起動する。起動時の電力はサブバッテリ２２から賄われる。充電ＥＣＵ５０は、外部充電タイマー５８を参照して、充電タイマー機能がオン設定されているか否か、つまり外部充電開始時刻が設定されているか否かを確認する。

充電タイマー機能がオン設定されている場合、その設定確認後、充電ＥＣＵ５０は外部充電を待機設定し（待機設定をオン状態にし）、休止状態に移行する。このような外部充電待機機能は、タイマー充電設定期間における外部充電の誤作動を防止するための機能であり、当該機能が有効になっている（オン状態である）と、例えば充電リレー３４の接続要求を保留状態または一時的に無効とする。外部充電タイマー５８はタイマースイッチの機能を備えており、外部充電開始時刻に至ると充電ＥＣＵ５０を起動させる。

外部充電開始時刻に到達すると、充電ＥＣＵ５０は外部充電の待機設定を解除して（待機設定をオフ状態にして）、充電リレー３４を遮断状態から接続状態に切り替える。さらに充電器３８を作動させて外部電源３６から供給された交流電力に対して力率改善及び交直変換を行う。変換後の直流電力はメインバッテリ１０に供給される。

充電リレー３４の接続に併せて、充電ＥＣＵ５０は電池ＥＣＵ４８を起動させる。電池ＥＣＵ４８は電流センサ６１による電流積算等によりメインバッテリ１０のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を算出（推定）する。算出されたＳＯＣは充電ＥＣＵ５０に送信され、充電ＥＣＵ５０ではこのＳＯＣに基づいて外部充電を制御する。例えばＳＯＣが所定の充電終了ＳＯＣまで到達すると、充電ＥＣＵ５０は充電リレー３４を接続状態から遮断状態に切り替えて、外部充電を終了させる。

また、外部充電の際に、充電ＥＣＵ５０はＨＶ−ＥＣＵ４４を起動させる。起動したＨＶ−ＥＣＵ４４によりシステムメインリレーＳＭＲが遮断状態から接続状態に切り替わり、外部電源３６から供給され充電器３８を介して交直変換された直流電力が降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２０に供給される。降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２０により降圧された直流電力はサブバッテリ２２、制御部２４に供給される。

また、電池ＥＣＵ４８はバッテリ温度センサ６０からメインバッテリ１０の温度Ｔｂ（バッテリ温度）を取得する。バッテリ温度Ｔｂが低い（例えば−１０℃以下）と、メインバッテリ１０内部の物質移動が鈍くなることから内部抵抗が増加する。充電ＥＣＵ５０は、メインバッテリ１０の外部充電に際して、内部抵抗が大きいと充電許容電力（Ｗ_in）を絞る充電電力制限を行っており、内部抵抗が増加するバッテリ温度Ｔｂの低温時には、この充電電力制限のために充電期間が長期化する。また、バッテリ温度Ｔｂが低いと充電容量が減少することが知られており、低温時に満充電になっても仕様温度（推奨温度）帯域（例えば０℃〜５０℃）では容量不足となるおそれもある。

そこで電池ＥＣＵ４８は、外部充電開始時刻におけるバッテリ温度Ｔｂが低い場合には、ヒータスイッチ２６をオン接続させてヒータ２８を作動させ、メインバッテリ１０を昇温させる。具体的には、電池ＥＣＵ４８は、バッテリ温度Ｔｂが所定の第１昇温要求温度Ａ１以下である場合には、外部充電に併せてメインバッテリ１０を第１昇温目標温度Ｂ１まで昇温させる。第１昇温要求温度Ａ１は例えば−１０℃であり、第１昇温目標温度Ｂ１は例えば０℃である。メインバッテリ１０を仕様温度帯の０℃まで引き上げることで、充電電力制限が解除され、充電期間の短縮が図られる。また充電容量の低下が解消されることで、例えばＥＶ走行に十分な容量までメインバッテリ１０が充電される。

さらに本実施形態では、後述するように、外部充電時のメインバッテリ１０への昇温に加えて、タイマー充電のオン設定に伴って制御部２４が休止状態に移行するタイマー充電設定期間においても、メインバッテリ１０の凍結を抑制するために適宜昇温を実施している。

さらに本実施形態では、タイマー充電設定期間中にメインバッテリ１０の昇温が実行されるときには、外部充電待機設定がオフ（解除）され、昇温と並行してメインバッテリ１０に対する外部充電が実行される。これにより、タイマー充電設定期間における、バッテリ昇温に伴うメインバッテリ１０のバッテリ上がりが防止される。なお、外部充電待機設定が解除される一方で、充電タイマー機能はオン（有効）のまま維持される。つまり、タイマー充電設定期間は有効のまま維持される。

＜バッテリ用充電システム＞
本実施形態に係るバッテリ用充電システムは、メインバッテリ１０、バッテリ温度センサ（温度取得部）６０、ヒータ２８、外部充電タイマー５８、タイマースイッチ６２、車内ディスプレイ５２、テレマティクストランシーバ５４、ＨＶ−ＥＣＵ４４、電池ＥＣＵ４８、充電ＥＣＵ５０、及びメーターＥＣＵ５６を含んで構成される。ＨＶ−ＥＣＵ４４、電池ＥＣＵ４８、充電ＥＣＵ５０、及びメーターＥＣＵ５６は協働して充電制御部６４を構成する。

メインバッテリ１０は、ニッケル水素やリチウムイオン電池等の二次電池から構成される。例えばメインバッテリ１０は、１〜５Ｖ程度の電池セル（単電池）を複数積層させたスタック（積層体）から構成される。

バッテリ温度センサ６０は、メインバッテリ１０の温度であるバッテリ温度Ｔｂを取得する温度取得部である。バッテリ温度センサ６０は、例えばサーミスタから構成され、その温度検知素子がメインバッテリ１０の各電池セルに取り付けられる。

ヒータ２８は、メインバッテリ１０の近傍に設けられ、メインバッテリ１０を昇温させる。ヒータ２８と降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２０及びサブバッテリ２２との間にはヒータスイッチ２６が設けられ、当該ヒータスイッチ２６のオン／オフ切り替えにより、ヒータ２８による昇温が制御される。メインバッテリ１０から供給される直流電力が降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２０によって降圧され、その後ヒータスイッチ２６を経て、降圧後の直流電力がヒータ２８に供給される。

車内ディスプレイ５２は、車内の乗員に対して各種情報を表示する通知器である。後述するように、タイマー充電設定期間中に外部充電が実行された場合（昇温時充電モードが実行された場合）、その旨が車内ディスプレイ５２に表示される。

テレマティクストランシーバ５４は、車両の各種情報を、ユーザー、例えば車両のオーナーの端末（例えばスマートフォン）に送信する通知器である。後述するように、タイマー充電設定期間中に外部充電が実行された場合（昇温時充電モードが実行された場合）、これに対応するメッセージがテレマティクストランシーバ５４によってユーザーの端末に送信される。

外部充電タイマー５８は、外部充電におけるタイマー充電機能を実施するためのタイマースイッチである。外部充電タイマー５８は、プログラムとして充電ＥＣＵ５０に格納させてもよいし、充電ＥＣＵ５０とは別にタイマースイッチ機器を設けてもよい。外部充電タイマー５８には、ユーザー等の入力操作によってプラグインされる前に外部充電開始時刻が設定される。また、外部充電タイマー５８は外部充電終了時刻も設定可能となっている。この場合、充電ＥＣＵ５０は、ユーザーにより設定された外部充電終了時刻とメインバッテリ１０のＳＯＣ等から外部充電開始時刻を算出（逆算）する。

タイマースイッチ６２は、タイマー充電機能により休止状態となった充電制御部６４（ＨＶ−ＥＣＵ４４、電池ＥＣＵ４８、充電ＥＣＵ５０、及びメーターＥＣＵ５６）を起動させるために設けられる。後述するように、タイマースイッチ６２は、充電制御部６４が休止状態に移行した休止期間の開始時刻から外部充電開始時刻までのタイマー充電設定期間中の起動時刻を規定する。さらに、当該起動時刻に充電制御部６４を起動させる。タイマースイッチ６２は、プログラムとして充電ＥＣＵ５０に格納されてもよいし、充電ＥＣＵ５０とは別にタイマースイッチ機器を設けてもよい。タイマースイッチ６２への起動時刻設定については後述する。

メーターＥＣＵ５６は車内ディスプレイ５２の表示制御を行う。メーターＥＣＵ５６の記憶部（図示せず）には、種々のメッセージが記憶されている。例えば後述する昇温時充電モードが実行された際には、これに対応するメッセージを記憶部から呼び出して車内ディスプレイ５２に表示させる。また、テレマティクストランシーバ５４を介して、ユーザーの端末に同メッセージを送信させる。

電池ＥＣＵ４８はメインバッテリ１０の管理を行う。具体的には電池ＥＣＵ４８はメインバッテリ１０のＳＯＣ、劣化状態、温度等の管理を行う。電池ＥＣＵ４８には電流センサ６１、電圧センサ６６、及びバッテリ温度センサ６０から、それぞれ、メインバッテリ１０の電流、電圧、及びバッテリ温度Ｔｂを取得する。また、ヒータ温度センサ６８からヒータ温度を取得する。加えて、電池ＥＣＵ４８はヒータスイッチ２６を操作可能となっており、ヒータスイッチ２６のオン（接続）／オフ（遮断）を介して、ヒータ２８を制御する。

充電ＥＣＵ５０は外部充電を制御する充電制御部６４の基幹部である。充電ＥＣＵ５０は、外部の充電プラグ３０が差し込まれたときに充電コネクタ３２から出力されるプラグイン信号を受信することで、プラグインが実行されたことを検知する。また、充電器３８の図示しないスイッチング素子のオンオフ動作を制御することで、力率変換や交直変換の制御を行う。また充電ＥＣＵ５０は充電リレー３４の接続／遮断を切り替え可能となっている。さらに充電ＥＣＵ５０は、タイマー充電機能がオン設定され、外部充電開始時刻に到達したときに、外部充電タイマー５８から起動信号を受信する。また、タイマースイッチ６２に対して起動時刻を設定するとともに、当該起動時刻に到達すると、タイマースイッチ６２から起動信号を受信する。

本実施形態に係るバッテリ用充電システムでは、タイマー充電機能がオン設定され、制御部２４が休止状態に移行するタイマー充電設定期間中に、メインバッテリ１０の凍結を抑制するために、タイマースイッチ６２を用いて、所定の起動時刻に充電制御部６４（ＨＶ−ＥＣＵ４４、電池ＥＣＵ４８、充電ＥＣＵ５０、及びメーターＥＣＵ５６）を間欠的に起動させる。さらに後述するように、充電制御部６４は、上記タイマー充電設定期間中に、バッテリ温度Ｔｂに応じてヒータ２８を作動させて、メインバッテリ１０を昇温させる。これにより、タイマー充電設定期間におけるメインバッテリ１０の凍結を抑制可能となる。また、タイマー充電設定期間中に充電制御部６４を常時オン状態とせずに適宜休止させ、間欠的に起動させることで、タイマー充電設定期間における電力消費を抑制可能となる。

さらに本実施形態では、上記タイマー充電設定期間中にヒータ２８を作動させてメインバッテリ１０を昇温させる際に、これと併せて、外部充電待機設定を解除して、メインバッテリ１０への外部充電を実行している。ヒータ２８の電源となるメインバッテリ１０を外部充電することで、メインバッテリ１０の昇温に伴う、メインバッテリ１０自身のバッテリ上がりを防止可能となる。

＜昇温モード＞
図２には、タイマー充電設定期間に実行される、メインバッテリ１０の昇温モードが例示されている。本実施形態では、バッテリ温度Ｔｂに応じて第１昇温モードと第２昇温モードの２種類の昇温モードが設定されている。両昇温モードとも、充電制御部６４の起動時刻におけるバッテリ温度Ｔｂが所定の温度以下であるときに、ヒータ２８を作動させて、メインバッテリ１０を昇温させる。

第１昇温モードは、低温によるメインバッテリ１０の容量低下を解消して、ＥＶ走行の航続距離を十分に確保することを念頭に置いている。第１昇温モードは、バッテリ温度Ｔｂが第１昇温要求温度Ａ１以下かつ第２昇温要求温度Ａ２より大となる（超過する）際に実行される。第１昇温要求温度Ａ１は例えば−１０℃であり、第２昇温要求温度Ａ２は例えば−２５℃である。つまり、−２５℃ ＜ Ｔｂ ≦ −１０℃であるときに第１昇温モードが実行される。第１昇温モードの実行可否を判定する基準となるバッテリ温度Ｔｂは、例えば充電ＥＣＵ５０の起動時、すなわちプラグイン時またはタイマースイッチ６２による起動時にバッテリ温度センサ６０から取得した温度が用いられる。

第１昇温モードでは、充電制御部６４がヒータ２８を作動させて、メインバッテリ１０を第１昇温目標温度Ｂ１まで昇温させる。上述したように、第１昇温モードでは、ＥＶ走行の航続距離を十分に確保することを念頭に置いていることから、第１昇温目標温度Ｂ１はメインバッテリ１０の仕様温度（推奨温度）の帯域内に含まれる。例えば、第１昇温目標温度Ｂ１は０℃である。

また、第１昇温モード（及び第２昇温モード）はタイマー充電設定期間中に、複数回実行可能となっている。具体的には、第１昇温モードには、充電制御部６４の次回起動までの待機時間Ｃ１が定められている。待機時間Ｃ１は例えば１２時間である。

なお、後述するように第１昇温モードは第２昇温モードと比較して、昇温要求温度から昇温目標温度までの昇温幅が大きく設定されており、その分仕事量が大きくなるためにヒータ２８や関連回路の負荷や電力消費が相対的に大きい。そこで、第１昇温モードの実行可能期間Ｄ１は、第２昇温モードの実行可能期間Ｄ２よりも短くなるように設定されている。実行可能期間Ｄとは、タイマー充電設定期間の初期から起算して各昇温モードの実行を可能とする（許可する）期間を指している。例えば、第１昇温モードの実行可能期間Ｄ１は７日であり、第２昇温モードの実行可能期間Ｄ２は３１日に設定される。なお、タイマー充電設定期間の初期とは、最初の休止期間開始時刻、つまりプラグイン後最初に休止状態に移行した時刻を指し、後述する図３では最初にステップＳ２２に進んだ時刻を指している。

第１昇温モードの実行可能期間Ｄ１を相対的に短く設定することで、ヒータ２８及び関連回路の負荷が軽減可能となる。また相対的に消費電力の多い第１昇温モードの実行頻度を低く抑えることで、メインバッテリ１０のバッテリ上がりを抑制可能となる。

第２昇温モードでは、ＥＶ走行の航続距離の確保よりも、ヒータ及び関連回路の負荷や消費電力の抑制に重点を置いている。第２昇温モードは、バッテリ温度Ｔｂが第２昇温要求温度Ａ２以下であるとき（Ｔｂ ≦ Ａ２）に実行される。上述したように例えば第２昇温要求温度Ａ２は−２５℃である。第２昇温要求温度Ａ２を第１昇温要求温度Ａ１よりも低温に設定することで、ヒータ２８の起動を抑制できる。

第２昇温モードでは、充電制御部６４がヒータ２８を作動させて、メインバッテリ１０を第２昇温目標温度Ｂ２まで昇温させる。第２昇温目標温度Ｂ２は、第２昇温要求温度Ａ２からの昇温幅ΔＴ２が、第１昇温要求温度Ａ１から第１昇温目標温度Ｂ１までの昇温幅ΔＴ１よりも小さくなるように（ΔＴ１ ＞ ΔＴ２）設定される。第２昇温目標温度Ｂ２は例えば−２０℃に設定される。つまり、ΔＴ１＝１０℃に対してΔＴ２＝５℃となる。

また、上述したように、第２昇温モードの実行可能期間Ｄ２は、第１昇温モードの実行可能期間Ｄ１よりも長くなるように設定されている。第２昇温モードの実行可能期間Ｄ２は例えば３１日に設定される。

第２昇温モードの実行可能期間Ｄ２を相対的に長く設定することで、ヒータ２８及び関連回路の負荷を抑制しつつ、メインバッテリ１０の凍結を抑制できる。特に、第２昇温モードの実行可能期間Ｄ２を、タイマー充電の最大設定期間と一致させることで、タイマー充電設定期間の全期間に亘って、メインバッテリ１０の凍結を抑制できる。また、相対的に実行可能期間が長く設定される昇温モードを、相対的に消費電力の少ない第２昇温モードとすることで、メインバッテリ１０のバッテリ上がりが抑制される。

なお、後述する図６のタイムチャートに示すように、本実施形態に係るバッテリ昇温フローが起動するトリガーとなるプラグインは、多くの場合、車両のイグニッション−スイッチ（図示せず）がオフ操作された後、短時間のうちに実行される。このときメインバッテリ１０は、イグニッション−オン時の放充電や周囲の機器の作動に伴う熱により仕様温度帯域にある。したがってプラグイン後、外気によりメインバッテリ１０が冷やされると、まずバッテリ温度Ｔｂは第１昇温要求温度Ａ１まで低下し、これにより第１昇温モードが実行される。つまりプラグイン後から実行可能期間Ｄ１までは主に第１昇温モードが実行され、実行可能期間Ｄ１を超過するとそれ以降は第２昇温モードが実行される。

また、第２昇温モードの（次回起動までの）待機時間Ｃ２は第１昇温モードの待機時間Ｃ１よりも短く設定される。第２昇温モードでは、昇温要求温度Ａ２が相対的に低く設定されており、また昇温幅ΔＴ２も相対的に小さく設定されるから、昇温目標温度Ｂ２は昇温目標温度Ｂ１よりも低温となる。つまり、メインバッテリ１０の凍結の可能性は相対的に高くなる。このため、第２昇温モードの実行に際して、バッテリの凍結を防止するため、短い間隔で（こまめに）バッテリ温度を取得できるようにする。第２昇温モードの待機時間Ｃ２は例えば６時間に設定される。

＜メインバッテリ昇温フロー＞
図３〜図５には、タイマー充電設定期間におけるメインバッテリ１０の昇温フローが例示されている。当該フローは充電制御部６４によって実行される。なお、当該昇温フローを実行させるためのプログラムは、例えば充電ＥＣＵ５０の記憶部（図示せず）に記憶されている。

また、メインバッテリ昇温フローは、タイマー充電設定期間におけるメインバッテリ１０の凍結を抑制するためのフローであることから、例えばタイマー充電機能による外部充電開始時刻に到達した時点で、強制的に終了される。また、これと同時に外部充電待機設定も解除（オフ設定）される。

さらに、メインバッテリ昇温フローは、メインバッテリ１０の凍結を抑制するためのフローであるから、凍結のおそれのない夏季等はフローを停止させてもよい。例えば車内ディスプレイ５２及び操作スイッチ６５を用いて、図３〜図５に示されたメインバッテリ昇温フローの実行／停止を選択設定できるようにしてもよい。

加えて、メインバッテリ昇温フローは、充電プラグ３０に充電コネクタ３２が差し込まれたプラグインの状態が維持されていることを前提に構成されている。したがって、充電プラグ３０が充電コネクタ３２から引き抜かれるプラグアウトの時点で、昇温フローは強制的に終了される。また、これと同時に外部充電待機設定も解除（オフ設定）される。

図３を参照して、充電プラグ３０に充電コネクタ３２が差し込まれるプラグインをトリガーにして、昇温フローが開始される。プラグインにより休止状態から起動した充電ＥＣＵ５０は、外部充電タイマー５８のタイマー充電設定を確認する（Ｓ１０）。タイマー充電機能がオフ設定されている場合は、本フローが終了する。

タイマー充電機能がオン設定されている場合、つまり外部充電タイマー５８に外部充電開始時刻が設定されている場合、充電ＥＣＵ５０は、タイマー充電設定期間、つまり、外部充電開始時刻前の外部充電を待機設定する（外部充電待機設定をオンにする）（Ｓ１２）。続いて充電制御部６４は休止状態に移行するが、その前に、メインバッテリ１０の昇温が必要か否かが判定される。

充電ＥＣＵ５０は、電池ＥＣＵ４８から、充電制御部６４の起動時、つまりプラグイン時点のバッテリ温度Ｔｂを取得して、当該バッテリ温度Ｔｂが第２昇温要求温度Ａ２以下であるか否かを判定する（Ｓ１４）。バッテリ温度Ｔｂが第２昇温要求温度Ａ２以下である場合、図５にて示す第２昇温モード及び昇温時充電モードが実行される。

バッテリ温度Ｔｂが第２昇温要求温度Ａ２より大となる（超過する）場合、充電ＥＣＵ５０は、バッテリ温度Ｔｂが第１昇温要求温度Ａ１以下であるか否かを判定する（Ｓ１６）。バッテリ温度Ｔｂが第１昇温要求温度Ａ１以下である場合、充電ＥＣＵ５０は、第１昇温モードの実行可能期間を確認する。すなわち充電ＥＣＵ５０は、現在時刻が、タイマー充電設定期間の開始時刻（最初の休止期間開始時刻、つまりプラグイン後最初に休止状態に移行した時刻）から第１実行可能期間Ｄ１を経過しているか否かを判定する（Ｓ１８）。第１実行可能期間Ｄ１を経過していない場合は、図４にて示す第１昇温モード及び昇温時充電モードが実行される。

現在時刻が、最初の休止期間開始時刻から第１実行可能期間Ｄ１を経過している場合、及び、ステップＳ１６にてバッテリ温度Ｔｂが第１昇温要求温度Ａ１より大となる場合には、メインバッテリ１０への昇温を行わずに、次回の起動時刻を設定する。すなわち充電ＥＣＵ５０は、タイマースイッチ６２に対して起動時刻を設定する（Ｓ２０）。この起動時刻として、現在時刻から第３待機時間Ｃ３後の時刻を設定する。第３待機時間Ｃ３は、例えば第１昇温モードの待機時間Ｃ１と等しい（Ｃ３＝Ｃ１）ものであってよい。

タイマースイッチ６２に起動時刻を設定した後、充電制御部６４、つまりＨＶ−ＥＣＵ４４、充電ＥＣＵ５０、電池ＥＣＵ４８、及びメーターＥＣＵ５６は休止状態に移行する（Ｓ２２）。

なお、通常のプラグイン動作は、車両の停止後速やかに実行され、その直前の車両走行に伴う充放電により、バッテリ温度Ｔｂは使用温度域内に含まれる。したがって、プラグイン直後にメインバッテリ１０の昇温が実行されることは稀であり、多くの場合、タイマー充電機能のオン設定の確認（Ｓ１０）後、外部充電待機設定がオンとなり（Ｓ１２）、そのまま休止状態に移行する（Ｓ２２）。

待機時間Ｃ３が経過すると、タイマースイッチ６２は充電制御部６４を起動させる（Ｓ２４）。具体的にはタイマースイッチ６２から充電ＥＣＵ５０に起動指令が送信され、これにより充電ＥＣＵ５０が起動させられる。起動時の電力はサブバッテリ２２から賄われる。次いで充電ＥＣＵ５０はＨＶ−ＥＣＵ４４、電池ＥＣＵ４８及びメーターＥＣＵ５６に起動指令を送信し、これらのＥＣＵを起動させる。

充電ＥＣＵ５０は、起動時刻が、最初の休止期間開始時刻（最初にステップＳ２２に進んだ時刻）から第２実行可能期間Ｄ２を経過した時刻か否かを判定する（Ｓ２６）。第２実行可能期間Ｄ２を経過していない場合、ステップＳ１４まで戻る。

タイマースイッチ６２に設定された起動時刻が、最初の休止期間開始時刻から第２実行可能期間Ｄ２を経過する場合、Ｄ１ ＜ Ｄ２より、第１実行可能期間Ｄ１も経過している。つまり第１昇温モードも第２昇温モードも実行が許可されない状態になる。このとき、メーターＥＣＵ５６は、テレマティクストランシーバ５４を介して、ユーザーの端末にメインバッテリ１０の昇温機能が終了した旨のメッセージを送信する（Ｓ２８）。その後充電制御部６４は休止状態に移行し（Ｓ３０）、フローが終了する。

図４には第１昇温モードのフローが例示されている。なお図４では図示の都合上、第１昇温モードとしてヒータ２８をオンさせるステップＳ３２から図３のステップＳ２２まで戻る参照記号ｈまでが一点鎖線で囲まれているが、実際には参照記号ｈの先のステップＳ２２までを第１昇温モードとする。また本実施形態では、第１昇温モードと並行して、外部充電待機設定の解除と、メインバッテリ１０を外部充電する昇温時充電モードが実行される。昇温モードの実行とともにメインバッテリ１０の外部充電を行うことで、昇温の際に消費される電力がメインバッテリ１０に賄われる。

ステップＳ１８（図３）にて、充電制御部６４が起動した時刻が、最初の休止期間開始時刻から第１実行可能期間Ｄ１を経過した時刻にはまだ到達していない場合、第１昇温モード及び昇温時充電モードが実行される。

第１昇温モードの実行に当たり、ＨＶ−ＥＣＵ４４はシステムメインリレーＳＭＲを遮断状態から接続状態に切り替える。これによりメインバッテリ１０から降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２０に電力が供給される。さらに電池ＥＣＵ４８はヒータスイッチ２６を遮断（オフ）状態から接続（オン）状態に切り替える。その結果、降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２０によって降圧された電力がヒータ２８に供給される（Ｓ３２）。

なおこの際、降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２０によって降圧された電力はヒータ２８の他にサブバッテリ２２にも供給される。上述したようにサブバッテリ２２は、充電制御部６４を休止状態から起動させる際の電源となる。第１昇温モード（及び後述する第２昇温モードも同様）の実行時にサブバッテリ２２を充電させることで、その後のタイマー充電設定期間、及び充電制御部６４を起動させる際の電力が確保される。

ヒータ２８がオン状態になると、電池ＥＣＵ４８はバッテリ温度センサ６０からバッテリ温度Ｔｂを受信する（Ｓ３４）。バッテリ温度センサ６０がサーミスタから構成される場合は、電池ＥＣＵ４８は当該サーミスタに所定の電圧を印加し、これに伴うサーミスタの抵抗値から、バッテリ温度Ｔｂを算出する。電池ＥＣＵ４８は、バッテリ温度Ｔｂが第１昇温目標温度Ｂ１以上となったか否かを判定する（Ｓ３６）。バッテリ温度Ｔｂが第１昇温目標温度Ｂ１未満である場合、ステップＳ３４まで戻る。

ステップＳ３６にてバッテリ温度Ｔｂが第１昇温目標温度Ｂ１以上となったと判定されると、電池ＥＣＵ４８はヒータスイッチ２６を接続状態から遮断状態に切り替えて、ヒータ２８をオフにする（Ｓ３８）。

その後、充電ＥＣＵ５０はタイマースイッチ６２に設定されている起動時刻を再設定する（Ｓ４０）。具体的には、充電ＥＣＵ５０は、昇温終了時刻、つまりバッテリ温度Ｔｂが第１昇温目標温度Ｂ１に到達した時刻から、第１待機時間Ｃ１経過後の時刻を次回の起動時刻として再設定する。再設定後、昇温時充電モードの終了まで待機する（Ｓ４２）。

第１昇温モードの実行と並行して、充電ＥＣＵ５０は、外部充電待機設定がオン状態であるか否かを判定する（Ｓ４４）。オン設定されている場合、充電ＥＣＵ５０は、外部充電待機設定を解除する（外部充電待機設定をオフにする）（Ｓ４６）。これにより、タイマー充電設定期間における外部充電が可能となる。これに伴い充電ＥＣＵ５０は、昇温時充電モードを実行する。充電ＥＣＵ５０は充電リレー３４を遮断状態から接続状態に切り替えるとともに、充電器３８を駆動させる。これに伴い、外部電源３６からメインバッテリ１０に電力が供給される（Ｓ４８）。

電池ＥＣＵ４８は、電流センサ６１による電流値を積算することで、メインバッテリ１０のＳＯＣを算出（推定）する（Ｓ５０）。電池ＥＣＵ４８は、算出されたＳＯＣが所定の充電終了ＳＯＣｔｈ（満充電ＳＯＣ）以上であるか否かを判定する（Ｓ５２）。

算出されたＳＯＣが充電終了ＳＯＣｔｈ未満である場合には、ステップＳ５０まで戻り外部充電が継続される。算出されたＳＯＣが充電終了ＳＯＣｔｈ以上である場合には、充電ＥＣＵ５０は外部充電を終了させ（Ｓ５４）、昇温時充電モードを終了させる。例えば、充電器３８の出力電圧が、メインバッテリ１０の充電終了ＳＯＣｔｈに対応する電圧値以下となるように、充電器３８の昇圧率を制御する。その後、充電ＥＣＵ５０及び充電制御部６４を構成するその他のＥＣＵは、第１昇温モードが終了するまで待機する（Ｓ５６）。

昇温時充電モードが第１昇温モードよりも早期に終了した場合、図４に示すフローはステップＳ５６で待機状態となる。第１昇温モードが終了すると、ステップＳ５６から次のステップＳ５８に進む。また第１昇温モード側のフローでは、第１昇温モードの終了（Ｓ４０）の後ステップＳ４２を通過する。つまりステップＳ５６とＳ４２とは実質的に同時に（少なくとも同一のクロックカウントで）ステップＳ５８に進む。

ステップＳ５８では、外部充電及び第１昇温モードの実行をユーザーに通知する。上述したように、昇温時充電モード及び第１昇温モードは、基本的に車内に乗員のいないタイマー充電設定期間に実行される。ステップＳ５８の通知ステップを設けることで、ユーザーは外部充電及び第１昇温モードが実行されたことを知ることができる。特に、ユーザーの意図しない外部充電の実行が通知されることで、ユーザーは外部充電の実行に伴う電気料金の発生を認識できる。

メーターＥＣＵ５６は、車内ディスプレイ５２にメッセージを表示させる。例えば「駆動用電池が低温になったため、充電及び昇温を優先しました」等のメッセージを車内ディスプレイ５２に表示させる。またこれに併せて、車内ディスプレイ５２の表示内容を操作する操作スイッチ６５をロックして、上記メッセージの表示が消えないようにする。車両に乗り込んだユーザーが当該表示を視認することで、外部充電及び昇温モードの実施を知ることができる。また、メーターＥＣＵ５６は、テレマティクストランシーバ５４を介して、ユーザーの端末に同様のメッセージを送信する。ステップＳ５８の後、図３のステップＳ２２に戻り、充電制御部６４は休止期間に移行する。

図５には、第２昇温モードのフローが例示されている。なお図５では図示の都合上、第２昇温モードとしてヒータ２８をオンさせるステップＳ３２から図３のステップＳ２２まで戻る参照記号ｈまでが一点鎖線で囲まれているが、実際には参照記号ｈの先のステップＳ２２までを第２昇温モードとする。

また本実施形態では、第１昇温モードと同様に、第２昇温モードと並行して外部充電待機設定の解除及び昇温時充電モードが実行される。なお、図４と同一のステップについては同一の符号を付し、適宜説明を省略する。ステップＳ１４（図３）にて、バッテリ温度Ｔｂが、第２昇温要求温度Ａ２以下であると判定されると、第２昇温モード及び昇温時充電モードが実行される。

第２昇温モードでは、第１昇温モードと異なる点として、昇温時のバッテリ温度Ｔｂとの比較対象が第２昇温目標温度Ｂ２となっている点（Ｓ６０）が挙げられる。また、タイマースイッチ６２の起動時刻の再設定に当たり、充電ＥＣＵ５０は、昇温終了時刻、つまりバッテリ温度Ｔｂが第２昇温目標温度Ｂ２に到達した時刻から、第２待機時間Ｃ２経過後の時刻を次回の起動時刻として再設定する（Ｓ６２）。第２昇温モードでは、上記のような比較対象とするパラメータの変更を除いて、第１昇温モードと同様の処理が実行される。

また、第２昇温モードと並行して実行される外部充電待機設定の解除及び昇温時充電モードは、ステップＳ６４にて第２昇温モードの終了まで待機する点以外は、図４にて示したフローと同様の処理が実行される。

＜実施例＞
図６には、本実施形態に係るメインバッテリ昇温フローを実施した際のタイムチャートが例示されている。縦軸はバッテリ温度Ｔｂを示し、横軸は時間（日）が示されている。タイマー充電設定期間は３１日とした。またこの例では第１実行可能期間Ｄ１を７日、第２実行可能期間Ｄ２を３１日に設定している。さらにこの例では第１待機時間Ｃ１を１２時間、第２待機時間Ｃ２を６時間、第３待機時間Ｃ３を１２時間に設定している。

また、このタイムチャートでは、充電コネクタ３２が充電プラグ３０に接続（プラグイン）された状態で車両が長期間放置される場合を想定している。例えば寒冷地において外部充電機能を備える駐車場に車両を長期間駐車させておく場合等がこれに当たる。

充電コネクタ３２に充電プラグ３０が接続（プラグイン）されると、充電制御部６４が起動される。充電制御部６４の充電ＥＣＵ５０は、起動時のバッテリ温度Ｔｂを電池ＥＣＵ４８を経由してバッテリ温度センサ６０から取得する。通常プラグインは車両走行後、短時間のうちに実行される。車両走行に伴う充放電により、バッテリ温度Ｔｂは使用温度域内に含まれる。このような場合、メインバッテリ１０の昇温は不要であることから、充電ＥＣＵ５０は外部充電待機設定をオン（有効）にした後（Ｓ１２）、プラグインによる起動時刻から第３待機時間Ｃ３を加算した時刻を次回の起動時刻としてタイマースイッチ６２に設定する。その後、充電制御部６４は休止状態に移行する（Ｓ１４→Ｓ１６→Ｓ２０→Ｓ２２）。さらに第３待機時間Ｃ３経過後、図６のタイムチャート中ドット（・）で示すように充電制御部６４が起動する（Ｓ２４）。図６では、この起動時刻においてもバッテリ温度Ｔｂは第１昇温要求温度Ａ１より大となるため、充電ＥＣＵ５０は起動時刻（現在時刻）から第３待機時間Ｃ３経過した時刻を次回の起動時刻としてタイマースイッチ６２に再設定する（Ｓ２６→Ｓ１４→Ｓ１６→Ｓ２０→Ｓ２２→Ｓ２４→Ｓ２６）。この、充電制御部６４の再起動とタイマースイッチ６２への再設定は時刻ｔ１まで繰り返し実行される。

時刻ｔ１で充電制御部６４が起動されると、時刻ｔ１におけるバッテリ温度Ｔｂが第１昇温要求温度Ａ１以下、かつ第２昇温要求温度Ａ２より大となる。これを受けて、充電制御部６４は第１昇温モードを実行する（Ｓ２４→Ｓ２６→Ｓ１４→Ｓ１６→Ｓ１８→第１昇温モード）。またこれと並行して外部充電待機設定が解除され（Ｓ４６）、昇温時充電モードが実行される。

バッテリ温度Ｔｂが第１昇温目標温度Ｂ１に到達すると、第１昇温モードが終了する。またメインバッテリ１０のＳＯＣが充電終了ＳＯＣｔｈに到達すると、昇温時充電モードが終了する。また充電ＥＣＵ５０は、第１昇温モードの終了時刻から第１待機時間Ｃ１を経過した時刻を次回の起動時刻としてタイマースイッチ６２に再設定し、その後休止状態に移行する。

次回の起動時刻ｔ２では、バッテリ温度Ｔｂは第１昇温要求温度Ａ１より大となる（Ａ１ ＜ Ｔｂ）ため、第１及び第２昇温モードは実行されずに、次回の起動時刻が再設定される。次回の起動時刻ｔ３ではバッテリ温度Ｔｂが第１昇温要求温度Ａ１以下かつ第２昇温要求温度Ａ２より大となるため、再び第１昇温モード（及び昇温時充電モード）が実行される。以下時刻ｔ４まで時刻ｔ１及び時刻ｔ２と同様の処理が実行される。

時刻ｔ４では最初の休止期間開始時刻から第１実行可能期間Ｄ１が経過しているため、第１昇温モードは実行されない。つまり時刻ｔ４以降、図３のフローにおいてステップＳ１８は常にステップＳ２０に進む。この場合、バッテリ温度Ｔｂが第２昇温要求温度Ａ２以下となるまでメインバッテリ１０への昇温は実行されず、充電制御部６４の起動と起動時刻の再設定が繰り返される。

時刻ｔ５になるとバッテリ温度Ｔｂが第２昇温要求温度Ａ２以下となるので、第２昇温モード及び昇温時充電モードが実行される。バッテリ温度Ｔｂが第２昇温目標温度Ｂ２に到達すると、第２昇温モードが終了する。またメインバッテリ１０のＳＯＣが充電終了ＳＯＣｔｈに到達すると、昇温時充電モードが終了する。充電ＥＣＵ５０は次回の起動時刻として、バッテリ温度Ｔｂが第２昇温目標温度Ｂ２に到達した時刻から第２待機時間Ｃ２を加えた時刻を次回の起動時刻としてタイマースイッチ６２に再設定する。

以降、再起動の度に第２昇温モードが実行される。起動間隔を相対的に短い第２待機時間とすることで、メインバッテリ１０の凍結が抑制される。

時刻ｔ６以降になるとメインバッテリ１０の温度が外気温によって上昇する。これは例えば、寒波が通り過ぎた後の挙動を例示している。バッテリ温度Ｔｂは第１昇温要求温度Ａ１を下回っているが、第１昇温モードの実行可能期間Ｄ１は過ぎているため、外部充電開始時刻（３１ｄ）まで充電制御部６４の再起動と起動時刻の再設定が繰り返される。

＜他の実施形態＞
上述の実施形態では、充電制御部６４の起動時刻におけるバッテリ温度Ｔｂとして、同時刻におけるバッテリ温度センサ６０の測定値を用いたが、この形態に限らない。例えば同時刻におけるバッテリ温度Ｔｂの推定値を算出してもよい。

所定時刻（時刻ｔ_n）から一定時間ｔｗ経過した後の時刻ｔ_n+1における電池温度の推定値Ｔｂ＿ｅｓ（ｔ_n+1）は、下記数式（１）を用いて算出できる。なお、Ｔｂ＿ｔ_nは時刻ｔ_nの電池温度を指し、αは同時刻ｔ_nの推定環境温度を指す。また、Ｄは規定の定数である。

充電制御部６４、例えば電池ＥＣＵ４８の記憶部（図示せず）には、上記数式（１）が記憶されている。電池ＥＣＵ４８は、バッテリ温度センサ６０から取得した現在時刻ｔ_nのバッテリ温度Ｔｂ＿ｔ_nと、現在時刻ｔ_nから充電制御部６４の次回の起動時刻ｔ_n+1までの待機時間ｔｗを数式（１）に代入することで、次回の起動時刻におけるバッテリ温度の推定値Ｔｂ＿ｅｓ（ｔ_n+1）を求める。

また、次回の起動時刻ｔ_n+1におけるバッテリ温度の推定値Ｔｂ＿ｅｓ（ｔ_n+1）と、時刻ｔ_n+1においてバッテリ温度センサ６０から取得したバッテリ温度の実測値Ｔｂとを比較し、その差分に応じて推定環境温度αを補正する。この補正を繰り返し実行することで、バッテリ温度の推定値Ｔｂ＿ｅｓの推定精度を高めることができる。

バッテリ温度の推定値Ｔｂ＿ｅｓを用いることで、図３〜図５のフローの一部を事前に進めておくことが可能となる。例えば、現在の起動時刻ｔ_nにおいて次回の起動時刻ｔ_n+1１におけるバッテリ温度の推定値Ｔｂ＿ｅｓ（ｔ_n+1）を推定しておき、これをもとにして、次回の起動時刻ｔ_n+1における図３のフローのうちＳ１０〜Ｓ１６を、現在時刻ｔ_nのときに進めることができる。つまり、次回の起動時刻ｔ_n+1において、（１）第１の昇温モード及び昇温時充電モードの実行、（２）第２の昇温モード及び昇温時充電モードの実行、ならびに、（３）両昇温モード及び昇温時充電モードは実行せずに第３待機時間Ｃ３に基づいて次回の起動時刻を定める（図３のＳ２０）のいずれを実行させるかが、現在時刻ｔ_nのうちに判定することが可能となる。このような事前判定を済ませておくことで、次回の起動時刻ｔ_n+1に速やかに昇温や外部充電に移行できる。

このように、バッテリ温度センサ６０によるバッテリ温度実測値に加えて、電池ＥＣＵ４８によるバッテリ温度の推定値を用いる場合、バッテリ温度センサ６０に加えて電池ＥＣＵ４８が温度取得部に含まれる。

図７には、バッテリ温度の推定値Ｔｂ＿ｅｓを用いたバッテリ昇温フローが例示されている。図３と同様に、充電プラグ３０に充電コネクタ３２が差し込まれるプラグインをトリガーにして、昇温フローが開始される。プラグインにより休止状態から起動した充電ＥＣＵ５０は、外部充電タイマー５８のタイマー充電設定を確認する（Ｓ１００）。タイマー充電機能がオフ設定されている場合は、本フローが終了する。

タイマー充電機能がオン設定されている場合、充電ＥＣＵ５０は、外部充電待機設定をオンにする（Ｓ１０２）。更に充電ＥＣＵ５０は、電池ＥＣＵ４８を介してバッテリ温度センサ６０から、充電制御部６４の起動時、つまりプラグイン時点のバッテリ温度の実測値Ｔｂを取得して、当該バッテリ温度Ｔｂが第２昇温要求温度Ａ２以下であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。バッテリ温度Ｔｂが第２昇温要求温度Ａ２以下である場合、図５にて示す第２昇温モード、外部充電待機設定の解除、及び昇温時充電モードが実行される。

ステップＳ１０４にてバッテリ温度Ｔｂが第２昇温要求温度Ａ２より大となる場合、充電ＥＣＵ５０は、バッテリ温度Ｔｂが第１昇温要求温度Ａ１以下であるか否かを判定する（Ｓ１０６）。バッテリ温度Ｔｂが第１昇温要求温度Ａ１以下である場合、図４にて示す第１昇温モード、外部充電待機設定の解除、及び昇温時充電モードが実行される。

ステップＳ１０６にてバッテリ温度Ｔｂが第１昇温要求温度Ａ１より大となる場合、メインバッテリ１０への昇温を行わずに、次回の起動時刻ｔ_n+1を設定する。すなわち充電ＥＣＵ５０は、タイマースイッチ６２に対して起動時刻を設定する（Ｓ１０８）。この起動時刻として、現在時刻から第３待機時間Ｃ３後の時刻を設定する。図３と同様に、第３待機時間Ｃ３は、例えば第１昇温モードの待機時間Ｃ１と等しい（Ｃ３＝Ｃ１）ものであってよい。

タイマースイッチ６２に次回の起動時刻ｔ_n+1を設定した後、電池ＥＣＵ４８は、上述の数式（１）に基づいて、次回の起動時刻ｔ_n+1におけるバッテリ温度の推定値Ｔｂ＿ｅｓ（ｔ_n+1）を求める（Ｓ１１０）。次に充電ＥＣＵ５０は、電池ＥＣＵ４８により算出された推定値Ｔｂ＿ｅｓ（ｔ_n+1）が第２昇温要求温度Ａ２以下となるか否かを判定する（Ｓ１１２）。推定値Ｔｂ＿ｅｓ（ｔ_n+1）が第２昇温要求温度Ａ２以下となる場合、判定値ｆが設定される（Ｓ１１４）。

ステップＳ１１２にて推定値Ｔｂ＿ｅｓ（ｔ_n+1）が第２昇温要求温度Ａ２より大となる場合、充電ＥＣＵ５０は、推定値Ｔｂ＿ｅｓ（ｔ_n+1）が第１昇温要求温度Ａ１以下となるか否かを判定する（Ｓ１１６）。

ステップＳ１１６にて、推定値Ｔｂ＿ｅｓ（ｔ_n+1）が第１昇温要求温度Ａ１以下となる場合、充電ＥＣＵ５０は、次回の起動時刻ｔ_n+1が、タイマー充電設定期間の開始時刻（最初の休止期間開始時刻、つまりプラグイン後最初に休止状態に移行した時刻）から第１実行可能期間Ｄ１を経過しているか否かを判定する（Ｓ１１８）。次回の起動時刻ｔ_n+1が第１実行可能期間Ｄ１を経過していない場合、判定値ｇが設定される（Ｓ１２０）。

次回の起動時刻ｔ_n+1が、最初の休止期間の開始時刻から第１実行可能期間Ｄ１を経過している場合、及び、ステップＳ１１６にて推定値Ｔｂ＿ｅｓ（ｔ_n+1）が第１昇温要求温度Ａ１より大となる場合には、判定値ｅが設定される（Ｓ１２２）。

ステップＳ１１４、Ｓ１２０、Ｓ１２２にてそれぞれ判定値が設定された後、充電制御部６４は休止状態に移行する（Ｓ１２４）。起動時刻ｔ_n+1に到達すると、タイマースイッチ６２は充電制御部６４を起動させる（Ｓ１２６）。休止期間及び起動時の電力はサブバッテリ２２から賄われる。

充電ＥＣＵ５０は、起動時刻ｔ_n+1が、最初の休止期間開始時刻から第２実行可能期間Ｄ２を経過した時刻か否かを判定する（Ｓ１２８）。第２実行可能期間Ｄ２を経過する場合、メーターＥＣＵ５６は、テレマティクストランシーバ５４を介して、ユーザーの端末にメインバッテリ１０の昇温機能が終了した旨のメッセージを送信する（Ｓ１３０）。その後充電制御部６４は休止状態に移行し（Ｓ１３２）、フローが終了する。

ステップＳ１２８にて、起動時刻ｔ_n+1が、最初の休止期間開始時刻から第２実行可能期間Ｄ２を経過していない場合、充電ＥＣＵ５０は、前回の起動時刻ｔ_nにて設定された判定値を参照する（Ｓ１３４）。判定値ｅが設定されている場合は、ステップＳ１０８まで戻る。判定値ｇが設定されている場合は、図４に示す第１昇温モード、外部充電待機設定の解除、及び昇温時充電モードが実行される。判定値ｆが設定されている場合は、図５に示す第２昇温モード、外部充電待機設定の解除、及び昇温時充電モードが実行される。なお、図４及び図５のフローが進み、ステップＳ５８（通知ステップ）が実行されると、フローはステップＳ１１０まで戻る。

１０ メインバッテリ、２８ ヒータ、３０ 充電プラグ、３２ 充電コネクタ、３６ 外部電源、４４ ＨＶ−ＥＣＵ、４８ 電池ＥＣＵ、５０ 充電ＥＣＵ、５２ 車内ディスプレイ、５４ テレマティクストランシーバ、５６ メーターＥＣＵ、５８ 外部充電タイマー、６０ バッテリ温度センサ、６２ タイマースイッチ、６４ 充電制御部。

Claims (3)

1. 外部電源の充電プラグが接続される充電コネクタを備え、前記外部電源によりバッテリを充電する外部充電が可能な電動車両のバッテリ充電システムであって、
   前記外部充電を制御する充電制御部と、
   ユーザーの操作により外部充電開始時刻が設定可能である、外部充電タイマーと、
   バッテリ温度を取得する温度取得部と、
   前記バッテリを昇温させるヒータと、
   を備え、
   前記充電制御部は、
   前記充電プラグが前記充電コネクタに接続されるプラグイン時に前記外部充電タイマーに前記外部充電開始時刻が設定されている場合には、当該外部充電開始時刻前の外部充電が待機設定されるとともに休止状態に移行し、
   前記休止状態に移行した休止期間開始時刻から前記外部充電開始時刻までのタイマー充電設定期間に間欠的に起動するとともに、起動時における前記バッテリ温度が所定の温度以下であるときに、前記ヒータを作動させて前記バッテリを昇温させる昇温モードを実行可能であり、
   さらに前記充電制御部は、前記昇温モードの実行時に、前記外部充電の待機設定を解除するとともに、前記外部充電を行う昇温時充電モードを実行し、
   前記昇温時充電モードが実行された際に、前記ユーザーに対して通知を行う通知器を備えることを特徴とする、電動車両のバッテリ充電システム。
2. 請求項１に記載の電動車両のバッテリ充電システムであって、
   前記タイマー充電設定期間中の起動時刻を規定するとともに、前記起動時刻に前記充電制御部を起動させるタイマースイッチを備え、
   前記充電制御部は、前記昇温モードとして、
   前記起動時刻に前記バッテリ温度が第１昇温要求温度以下かつ前記第１昇温要求温度より低い第２昇温要求温度より大となる場合に、前記ヒータを作動させて前記バッテリの昇温を開始し、前記バッテリが第１昇温目標温度まで昇温したら前記起動時刻を再設定し、その後、再度前記休止状態に移行する、第１昇温モードと、
   前記起動時刻に前記バッテリ温度が前記第２昇温要求温度以下である場合に、前記ヒータを作動させて前記バッテリの昇温を開始し、前記バッテリが、前記第１昇温要求温度から前記第１昇温目標温度までの昇温幅よりも前記第２昇温要求温度からの昇温幅の小さい第２昇温目標温度まで昇温したら前記起動時刻を再設定し、その後、再度前記休止状態に移行する、第２昇温モードと、
   を実行可能であって、
   前記第１昇温モードは、最初の前記休止期間開始時刻から第１期間内に実行可能に設定され、
   前記第２昇温モードは、最初の前記休止期間開始時刻から、前記第１期間よりも長い第２期間内に実行可能に設定される、
   ことを特徴とする、電動車両のバッテリ充電システム。
3. 請求項２に記載の、電動車両のバッテリ充電システムであって、
   前記充電制御部は、
   前記第１昇温モード実行時に、前記バッテリ温度が前記第１昇温目標温度に到達した時刻から第１待機時間を経過した時刻を前記起動時刻として再設定し、
   前記第２昇温モード実行時に、前記バッテリ温度が前記第２昇温目標温度に到達した時刻から前記第１待機時間よりも短い第２待機時間を経過した時刻を前記起動時刻として再設定する、
   ことを特徴とする、電動車両のバッテリ充電システム。

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