JP6909928B2 - 充電制御装置、輸送機器、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、充電制御装置、輸送機器、及びプログラムに関する。

電池残存容量及び電池温度に応じた充電電流値を充電手段に指令する技術が知られている（例えば、下記特許文献１を参照。）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２０００−１９７２１２号公報

解決しようとする課題

バッテリの劣化を抑制しつつ、より短時間でより多くのエネルギーを蓄積することが望まれている。

一般的開示

本発明の第１の態様によれば、充電制御装置が提供される。充電制御装置は、充電中のバッテリの温度の経時変化を予測する予測部を備えてよい。充電制御装置は、予測部により予測された温度の経時変化に基づいて、バッテリの温度が予め定められた上限温度制御値を超えることによりバッテリが受ける影響度を算出する算出部を備えてよい。充電制御装置は、影響度が予め定められた基準値より小さい場合に、バッテリの温度が上限温度制御値を超えることを許可して、バッテリを充電させる充電制御部を備えてよい。

充電制御部は、算出部により算出された影響度が予め定められた基準値を超えない場合に、予測されるバッテリの温度が、上限温度制御値より高い予め定められた保護温度を超えないように、バッテリの充電量を制限してよい。

予測部は、複数の充電電流のそれぞれについて、それぞれの充電電流でバッテリを充電した場合におけるバッテリの温度の経時変化を予測してよい。充電制御装置は、複数の充電電流のうち温度の経時変化における最高温度が予め定められた保護温度を超えない充電電流を特定し、特定した充電電流のうちの最大の充電電流を、バッテリの充電電流として決定する電流決定部を備えてよい。充電制御部は、電流決定部が決定した充電電流でバッテリを充電させてよい。

予測部は、複数の充電電流のそれぞれについて、それぞれの充電電流でバッテリを充電した場合に予測されるバッテリの発熱量及びバッテリの充電率と、単位時間あたりのバッテリの冷却熱量とを考慮して、バッテリの充電率が目標充電率に到達したときにバッテリの充電を停止させる場合におけるバッテリの温度の経時変化を予測してよい。

予測部は、複数の充電電流のそれぞれについて、それぞれの充電電流でバッテリを充電した場合に予測されるバッテリの温度に応じた内部抵抗を考慮して、発熱量を予測してよい。

充電制御部は、最大の充電電流でバッテリの充電を開始した後、バッテリの温度が、最大の充電電流について予測部により予測されたバッテリの温度の経時変化における最高温度に到達した場合に、バッテリの充電を停止させてよい。

予測部は、バッテリの現在の充電状態及び現在の温度と、バッテリの温度及びバッテリの充電状態を指標として充電電流を規定する充電電流マップとに基づいて、充電電流マップに従ってバッテリを充電した場合における将来のバッテリの温度の経時変化を予測してよい。

算出部は、バッテリの充電率が充電率の目標値の５０％以上である場合に、影響度を算出してよい。

第２の態様において、上記の充電制御装置を備える輸送機器が提供される。

第３の態様において、プログラムが提供される。プログラムは、コンピュータを、充電中のバッテリの温度の経時変化を予測する予測部として機能させてよい。プログラムは、コンピュータを、予測部により予測された温度の経時変化に基づいて、バッテリの温度が予め定められた上限温度制御値を超えることによりバッテリが受ける影響度を算出する算出部として機能させてよい。プログラムは、コンピュータを、影響度が予め定められた基準値より小さい場合に、バッテリの温度が上限温度制御値を超えることを許可して、バッテリを充電させる充電制御部として機能させてよい。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

一実施形態の充電システム５の構成を概略的に示す。 バッテリＥＣＵ３０の機能構成を概略的に示す。 充電ＥＣＵ４０の機能構成を概略的に示す。 充電電流マップの一例をテーブル形式で示す。 内部抵抗マップの一例をテーブル形式で示す。 ＯＣＶとセル電圧の対応関係示すＳＯＣ−電圧チャートを概略的に示す。 バッテリ２０において予測される温度の経時変化及び温度の影響度を概略的に示す。 上限温度制御値Ｔ１を超えることを許可してバッテリ２０を充電する場合の充電方法を概略的に示す。 上限温度制御値Ｔ１を超えて充電することを許可した場合と上限温度制御値Ｔ１を超えないように充電した場合における温度及び電流の経時変化を概略的に示すグラフである。 車両１０の充電時における充電ＥＣＵ４０の処理を示すフローチャートである。 バッテリＥＣＵ３０の処理を示すフローチャートである。 バッテリＥＣＵ３０及び充電ＥＣＵ４０として機能するコンピュータ１０００の一例を概略的に示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、一実施形態の充電システム５の構成を概略的に示す。充電システム５は、充電装置８と、車両１０とを備える。車両１０は、輸送機器の一例である。車両１０は、例えば電気自動車である。電気自動車は、バッテリ式電動輸送機器（ＢＥＶ）、プラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）を含む電気自動車である。車両１０は、動力の少なくとも一部を提供する内燃機関を備えるハイブリッド自動車であってもよい。

車両１０は、駆動輪１２と、モータユニット１４と、バッテリ２０と、バッテリＥＣＵ３０と、冷却装置２８と、充電ＥＣＵ４０と、車両ＥＣＵ５０と、ＰＣＵ７０と、コンバータ８０とを備える。ＥＣＵは、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔの略称である。ＰＣＵは、Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔの略称である。

バッテリ２０は、電気エネルギーを蓄積する。バッテリ２０が蓄積している電気エネルギーは、直流電力としてＰＣＵ７０に供給される。ＰＣＵ７０は、バッテリ２０からの直流電力を交流電力に変換して、モータユニット１４に供給する。モータユニット１４は、バッテリ２０から供給される交流電力を用いて動力を出力する。モータユニット１４の動力は駆動輪１２に伝達される。また、モータユニット１４は、駆動輪１２等を通じて伝達される車両１０の運動エネルギーを電気エネルギーに変換して、回生電力を発生する。ＰＣＵ７０は、発生した回生電力を直流電力に変換してバッテリ２０に蓄積する。

コンバータ８０は、車両１０が備える受電部１８を介して充電装置８から供給される交流電力を直流電力に変換してバッテリ２０に供給する。バッテリ２０には電流センサ２６が設けられている。電流センサ２６は、バッテリ２０に供給される電流を検出する。電流センサ２６は、コンバータ８０からバッテリ２０に供給される電力を検出する。また、電流センサ２６は、バッテリ２０からＰＣＵ７０に供給される電流を検出する。電流センサ２６が検出した電流値を示す信号は、バッテリＥＣＵ３０に供給される。

バッテリ２０には、直列に接続された複数の組電池２１と、温度センサ２４ａ、温度センサ２４ｂ及び温度センサ２４ｃを含む複数の温度センサ２４が設けられている。組電池２１は、直列接続された複数のセル２２を有する。セル２２は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等であってよい。温度センサ２４は、バッテリ２０内の温度を検出する。温度センサ２４は、バッテリ２０内の高温部の温度及び低温部の温度を検出するべく、バッテリ２０内の複数の箇所に設けられる。温度センサ２４により検出された温度を示す信号は、バッテリＥＣＵ３０に供給される。冷却装置２８は、バッテリ２０を冷却する。冷却装置２８は、バッテリ２０に空気等の冷却媒体を供給することにより、バッテリ２０を冷却する。

バッテリ２０は、電圧センサにより検出された複数のセル２２のそれぞれのセル電圧を示す信号を、バッテリＥＣＵ３０に供給する。例えば、バッテリ２０がＭ個のセル２２を有する場合、バッテリ２０は、Ｍ個のセル電圧を示す信号を、バッテリＥＣＵ３０に供給する。セル電圧は、正極及び負極間の電圧として測定される。

バッテリＥＣＵ３０は、バッテリ２０の状態を監視して、各種の信号を出力する。例えば、バッテリＥＣＵ３０は、バッテリ２０から供給されるセル電圧信号、電流センサ２６から供給される電流信号、及び温度センサ２４から供給される温度信号等の各種の信号に基づき、各セル２２のＳＯＣ及び内部抵抗等の各種の状態量を算出する。ＳＯＣは、Ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅの略称である。バッテリＥＣＵ３０は、算出した各種の状態量を車両ＥＣＵ５０及び充電ＥＣＵ４０に供給する。

車両ＥＣＵ５０は、充電ＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ３０及びＰＣＵ７０から供給される情報に基づいて、ＰＣＵ７０を制御する。車両ＥＣＵ５０は、充電装置８の充電コネクタ９が受電部１８に挿入されたことを検出すると、充電装置８の識別情報を充電装置８から取得する。車両ＥＣＵ５０は、充電装置８によってバッテリ２０を充電することができる場合に、充電可能であることを示す充電許可情報と、ＳＯＣの要求値とを、充電ＥＣＵ４０に供給する。充電ＥＣＵ４０は、バッテリＥＣＵ３０及び車両ＥＣＵ５０から供給される情報に基づいて、コンバータ８０を制御してバッテリ２０を充電する。

バッテリＥＣＵ３０は、バッテリ２０の温度及びバッテリ２０のＳＯＣを充電電流にマッピングする充電電流マップに従って充電電流を決定して、充電ＥＣＵ４０に供給する。充電ＥＣＵ４０は、バッテリ２０の充電を開始すると、バッテリ２０の温度及びバッテリ２０のＳＯＣを充電電流にマッピングする充電電流マップに従って、バッテリ２０を充電する。

バッテリ２０には、上限温度制御値が定められている。上限温度制御値は、バッテリ２０が連続的に運用することができる温度の上限値である。上限温度制御値は、例えばバッテリ２０を上限温度制御値で運転し続けても、バッテリ２０の劣化への影響が最小限に抑えることができる温度である。バッテリＥＣＵ３０は、バッテリ２０の急速充電中に、充電電流マップに従ってバッテリ２０を充電し続けた場合における、バッテリ２０の温度の経時変化を予測する。バッテリＥＣＵ３０は、予測した経時変化から、バッテリ２０の温度が上限温度制御値を超えることが予測される場合であっても、バッテリ２０が上限温度制御値を超える期間の温度からバッテリ２０が受ける影響度が基準値未満である場合は、上限温度制御値をこえることを許可して充電電流を設定する。充電ＥＣＵ４０は、バッテリＥＣＵ３０により設定された充電電流でバッテリ２０を充電する。充電ＥＣＵ４０は、充電装置８が供給可能な充電電流の範囲内で、バッテリ２０を充電する。

具体的には、バッテリＥＣＵ３０は、バッテリ２０の急速充電中に、現在のバッテリ２０のＳＯＣ及び温度と、充電電流マップとに基づいて、充電電流マップで定まる充電電流でＳＯＣをＳＯＣの目標値に到達するまで充電した場合のバッテリ２０に発熱量を算出し、算出した発熱量と、冷却装置２８による冷却熱量及びバッテリ２０の熱容量に基づいて、将来におけるバッテリ２０の温度の経時変化を予測する。バッテリＥＣＵ３０は、予測したバッテリ２０の温度の経時変化と、バッテリ２０が単位時間あたりに受ける温度毎の影響度とに基づいて、バッテリ２０の温度が上限温度制御値を超える期間にバッテリ２０が受ける影響度を予測する。影響度は、例えば、温度に依存する値を持つ予め定められた関数を時間積分することによって算出される。

バッテリ２０の温度が一時的に上限温度制御値を超える場合でも、セル２２内の熱勾配によってバッテリ２０の温度差は比較的早期に緩和され得る。そのため、バッテリ２０の温度が一時的に上限温度制御値を超えた場合にバッテリ２０が受ける影響は、バッテリ２０が継続的に上限温度制御値にさらされた場合にバッテリ２０が受ける影響とは異なり得る。

バッテリＥＣＵ３０の制御によれば、充電過程において予測されるバッテリ２０の温度と上限温度制御値を超える時間においてバッテリ２０が受ける影響度を適切に評価して、影響度が基準値未満であれば上限温度制御値を超えることを許可して、充電電流を設定する。これにより、温度によりバッテリ２０が受ける劣化等の影響を抑制しつつ、より短時間でより多くのエネルギーをバッテリ２０に蓄積することができる。

図２は、バッテリＥＣＵ３０の機能構成を概略的に示す。バッテリＥＣＵ３０は、処理部２９０と、記憶部２８０とを備える。処理部２９０は、取得部２１０と、予測部２２０と、算出部２３０と、電流決定部２００と、温度決定部２４０とを備える。

処理部２９０は、マイクロプロセッサ等の処理装置であってよい。バッテリＥＣＵ３０は、一種のコンピュータである。記憶部２８０は、バッテリＥＣＵ３０の動作に必要な情報を記憶する。記憶部２８０は、バッテリＥＣＵ３０の制御プログラム、制御プログラムが使用する定数及び変数、及び、制御プログラムの演算に必要な一時的な情報を記憶する。

取得部２１０は、バッテリ２０から供給される情報、充電ＥＣＵ４０から供給される情報を取得する。取得部２１０は、バッテリ２０から、バッテリ２０の電圧及び温度を示す情報を取得する。記憶部２８０は、バッテリ２０の温度及びＳＯＣを指標として充電電流を規定する充電電流マップを記憶している。

予測部２２０は、充電中のバッテリ２０の温度の経時変化を予測する。例えば、予測部２２０は、充電電流マップと、取得部２１０により取得された現在のＳＯＣ及び温度に基づいて、充電電流マップで規定される充電電流でバッテリ２０を充電した場合に予測されるバッテリ２０の発熱量及びバッテリ２０の充電率と、冷却装置２８による単位時間あたりのバッテリ２０の冷却熱量とを考慮して、バッテリ２０の充電率が目標充電率に到達したときにバッテリ２０の充電を停止させる場合における、バッテリ２０の温度の経時変化を予測する。

算出部２３０は、予測部２２０により予測された温度の経時変化に基づいて、バッテリ２０の温度が予め定められた上限温度制御値を超えることによりバッテリ２０が受ける影響度を算出する。例えば、算出部２３０は、次式により、バッテリ２０の温度が上限温度制御値を超えることによりバッテリ２０が受ける影響度を算出する。

ここで、Ｔはバッテリ２０の温度であり、Ｔ１は上限温度制御値である。また、ｔ１はバッテリ２０の温度がＴ１に到達した時刻であり、ｔ２はバッテリ２０の温度がＴ１まで下がった時刻である。

電流決定部２００は、算出部２３０により算出された影響度が予め定められた基準値より小さい場合に、バッテリ２０の温度が上限温度制御値を超えることを許可してバッテリ２０を充電することができる充電電流を決定して、決定した充電電流を示す情報を充電ＥＣＵ４０に供給する。これにより、バッテリ２０内の一部のセル２２の温度が一時的に上限温度制御値を超えたとしても、一時的に上限温度制御値を超えることによりバッテリ２０が受ける影響を適切に評価して、充電可能とすることができる。これにより、例えばバッテリ２０の耐久性の劣化を抑制しつつ、高レートによる急速充電時において上限温度制御値に到達して充電が終了することを抑制することができる。また、上限温度制御値による制限を限定的に解放することで、高レートでの充電時間を長くすることができるので、急速充電の充電時間を短縮することができる。これにより、バッテリ２０の充電が完了するまでの時間を短縮することができる。

電流決定部２００は、算出部２３０により算出された影響度が予め定められた基準値を超えない場合に、予測されるバッテリ２０の温度が予め定められた保護温度を超えないように、バッテリ２０の充電量を制限する。例えば、電流決定部２００は、予測されるバッテリ２０の温度が上限温度制御値より高い予め定められた保護温度を超えないように、充電電流を制限する。例えば、予測部２２０は、複数の充電電流のそれぞれについて、それぞれの充電電流でバッテリ２０を充電した場合におけるバッテリ２０の温度の経時変化を予測する。そして、電流決定部２００は、複数の充電電流のうち予測部２２０により予測される温度の経時変化における最高温度が予め定められた保護温度を超えない充電電流を特定し、特定した充電電流のうちの最大の充電電流を、バッテリ２０の充電電流として決定する。電流決定部２００が決定した充電電流を示す情報は、充電ＥＣＵ４０に供給され、バッテリ２０の充電制御に用いられる。これにより、バッテリ２０の充電が完了するまでの時間をより短縮することができる。

予測部２２０は、複数の充電電流のそれぞれについて、それぞれの充電電流でバッテリ２０を充電した場合に予測されるバッテリ２０の発熱量及びバッテリ２０の充電率と、単位時間あたりのバッテリ２０の冷却熱量とを考慮して、バッテリ２０の充電率が目標充電率に到達したときにバッテリ２０の充電を停止させる場合におけるバッテリ２０の温度の経時変化を予測する。充電率としては、ＳＯＣを適用してよい。予測部２２０は、複数の充電電流のそれぞれについて、それぞれの充電電流でバッテリ２０を充電した場合に予測されるバッテリ２０の温度に応じた内部抵抗を考慮して、発熱量を予測してよい。これにより、より正確にバッテリ２０の温度を予測することができる。

なお、保護温度は、バッテリ２０の機能が損失することや危険事象に至ることを抑制するべく、上限温度制御値より高い温度に設定される温度である。バッテリ２０は、バッテリ２０の温度が保護温度を超えて動作することが禁止される。温度決定部２４０は、当該最大の充電電流で充電した場合に予測されるバッテリ２０の温度の経時変化における最高温度をバッテリ２０の充電を停止させる停止温度として決定して、充電ＥＣＵ４０に供給する。これにより、当該最高温度を超える場合にバッテリ２０の充電を停止させることで、バッテリ２０の機能が損失したり危険事象に至らないようにすることができる。

なお、算出部２３０は、バッテリ２０の充電率が充電率の目標値の５０％以上である場合に、バッテリ２０の温度が上限を超えることによる影響度を算出することが望ましい。充電を開始してからＳＯＣが低い状態より、ＳＯＣがある程度高い状態の方が、温度の経時変化の予測精度が高まるので、影響度の算出精度も高まる。算出部２３０は、ＳＯＣが目標ＳＯＣの５０％以上になった段階で影響度を算出することで、バッテリ２０の充電が完了するまでの時間をより確実に短縮することができる。

図３は、充電ＥＣＵ４０の機能構成を概略的に示す。充電ＥＣＵ４０は、処理部３９０と、記憶部３８０とを備える。処理部３９０は、取得部３１０と、充電制御部３００とを備える。

処理部３９０は、マイクロプロセッサ等の処理装置であってよい。充電ＥＣＵ４０は、一種のコンピュータである。記憶部３８０は、充電ＥＣＵ４０の動作に必要な情報を記憶する。記憶部３８０は、充電ＥＣＵ４０の制御プログラム、制御プログラムが使用する定数及び変数、及び、制御プログラムの演算に必要な一時的な情報を記憶する。

取得部３１０は、バッテリＥＣＵ３０から供給される情報、車両ＥＣＵ５０から供給される情報、及びコンバータ８０から供給される情報を取得する。取得部３１０は、バッテリＥＣＵ３０から、バッテリ２０の電圧、ＳＯＣ、温度、内部抵抗、及び充電電流を示す情報を取得する。また、取得部３１０は、車両ＥＣＵ５０から供給される充電許可情報と、ＳＯＣの要求値を示す情報とを取得する。充電許可情報及びＳＯＣの要求値を示す情報は、受電部１８に充電コネクタ９が接続され、充電装置８から取得した識別情報から充電装置８によって車両１０の充電が可能であると車両ＥＣＵ５０が判断した場合に、車両ＥＣＵ５０から充電ＥＣＵ４０に供給される。

充電制御部３００は、バッテリ２０の充電を制御する。例えば、充電制御部３００は、バッテリ２０の急速充電を制御する。充電制御部３００は、コンバータ８０を制御することによって、充電装置８からバッテリ２０に供給される電力を制御する。充電制御部３００は、コンバータ８０からバッテリ２０に供給される電流が、バッテリＥＣＵ３０から供給された充電電流に一致するように、コンバータ８０を制御する。これにより、充電制御部３００は、バッテリ２０の現在の温度及びＳＯＣから充電電流マップにより規定される充電電流でバッテリ２０を充電させる。

充電制御部３００は、バッテリＥＣＵ３０から供給される充電電流及び停止温度を示す情報に従ってバッテリ２０を充電する。これにより、充電制御部３００は、バッテリＥＣＵ３０の算出部２３０により算出された影響度が予め定められた基準値より小さい場合に、バッテリ２０の温度が上限温度制御値を超えることを許可して、バッテリ２０を充電させることができる。また、算出部２３０により算出された影響度が予め定められた基準値を超えない場合に、バッテリ２０の温度が保護温度を超えないように、バッテリ２０の充電量を制限することができる。これにより、バッテリ２０の充電が完了するまでの時間を短縮することができる。また、充電制御部３００は、バッテリＥＣＵ３０の予測部２２０により予測されるバッテリ２０の温度の最高値が予め定められた保護温度を超えない充電電流の中で最大の充電電流を充電電流でバッテリ２０を充電させることができる。これにより、バッテリ２０を保護しつつ、バッテリ２０の充電時間を短縮することができる。

なお、充電制御部３００は、バッテリ２０の温度が、バッテリＥＣＵ３０から供給される停止温度に到達した場合に、バッテリ２０の充電を停止させる。これにより、バッテリ２０を安全に運用しながら、バッテリ２０の充電が完了するまでの時間を短縮することができる。

以上に説明したように、バッテリＥＣＵ３０及び充電ＥＣＵ４０によれば、上限温度制御値を超えることでバッテリ２０が受ける影響度が小さいことが予測される場合は、上限温度制御値を超えてバッテリ２０を充電することを許可するので、バッテリ２０の劣化を抑制しつつ、より短時間でより多くのエネルギーを蓄積することができる。また、バッテリ２０が充電不足の状態で充電が停止することを抑制することができる。

図４は、充電電流マップの一例をテーブル形式で示す。充電電流マップにより、ＳＯＣ及び温度の組み合わせが与えられると、一つの充電電流Ｉが定まる。充電電流マップは、バッテリ２０のＳＯＣ及び温度の組み合わせが充電電流マップで示されるＳＯＣ及び温度の範囲内にある状態において、バッテリ２０に連続的に流すことが許可される最大の電流値を示す。

電流決定部２００は、充電電流マップを参照して、バッテリ２０の温度及びＳＯＣから定まる充電電流Ｉを決定する。例えば、図３に示す充電電流マップによれば、電流決定部２００は、バッテリ２０の温度が１０℃以上２０℃未満であり、ＳＯＣが８０％以上９０％未満の場合に、充電電流としてＩ８３を決定する。これにより、充電制御部３００は、充電電流マップにより定められる充電電流Ｉでバッテリ２０を定電流充電する。

なお、電流決定部２００は、充電電流マップから充電電流を決定するために用いるバッテリ２０の温度として、温度センサ２４により検出された温度の最高値Ｔａを用いてよい。電流決定部２００は、複数のセル２２のそれぞれについて、充電電流マップにおいてそれぞれのセル２２のＳＯＣ及びＴａの組み合わせから定まる充電電流Ｉを決定してよい。この場合、電流決定部２００は、複数のセル２２のそれぞれのＳＯＣ及びＴａから決定した充電電流Ｉのうちの最小の電流値を、バッテリ２０の充電電流としてよい。

図５は、内部抵抗マップの一例をテーブル形式で示す。内部抵抗マップにより、ＳＯＣ及び温度の組み合わせが与えられると、一つの内部抵抗Ｒが定まる。内部抵抗マップは、バッテリ２０のＳＯＣ及び温度の組み合わせが内部抵抗マップで示されるＳＯＣ及び温度の範囲内にある状態において予測されるバッテリ２０の内部抵抗を示す。

予測部２２０は、バッテリ２０の温度の経時変化を予測する場合に、内部抵抗マップを参照して、バッテリ２０の温度及びＳＯＣから定まる内部抵抗Ｒを特定する。例えば、図５に示す充電電流マップによれば、予測部２２０は、バッテリ２０の温度が１０℃以上２０℃未満であり、ＳＯＣが８０％以上９０％未満の場合に、内部抵抗としてＲ８３を決定する。予測部２２０は、決定した内部抵抗を考慮して、バッテリ２０の充電時の発熱量を予測する。

なお、予測部２２０は、内部抵抗マップから内部抵抗を決定するために用いるバッテリ２０の温度として、温度センサ２４により検出された温度の最低値Ｔｂを用いてよい。一般に、温度が低いほど内部抵抗は高くなる。そのため、定電流充電時の発熱量は、温度が低いほど大きくなる。そのため、温度センサ２４により検出された温度の最低値Ｔｂを用いて内部抵抗を決定することで、発熱量を過小評価しないようにすることができる。

なお、予測部２２０は、複数のセル２２のそれぞれについて、内部抵抗マップにおいてそれぞれのセル２２のＳＯＣ及び温度Ｔｂの組み合わせから定まる内部抵抗を特定してよい。この場合、予測部２２０は、複数のセル２２のそれぞれのＳＯＣ及び温度Ｔ２から決定した内部抵抗の合成抵抗と、バッテリ２０の充電電流とを考慮して、バッテリ２０の充電時の発熱量を予測してよい。

なお、セル電圧、電流、ＳＯＣ及び温度の実測値はバッテリ２０から供給される。バッテリ２０から供給されるセル電圧及びに基づいて、セル２２の内部抵抗及びバッテリ２０全体の内部抵抗を算出することができる。そのため、内部抵抗マップにおいて定められる内部抵抗の値は、実測されたセル電圧及び電流から算出された内部抵抗に基づいて随時補正されてよい。

図６は、ＯＣＶとセル電圧の対応関係示すＳＯＣ−電圧チャートを概略的に示す。バッテリＥＣＵ３０及び充電ＥＣＵ４０は、セル電圧とＳＯＣとを対応づけるＳＯＣ−電圧チャートを記憶している。バッテリＥＣＵ３０は、各セル２２のセル電圧から算出される各セル２２のＳＯＣを充電ＥＣＵ４０に供給する。例えば、バッテリＥＣＵ３０は、セル２２のセル電圧ＶｘとＳＯＣ−電圧チャートとから定まるＳＯＣｘを、セル２２のＳＯＣとして算出する。バッテリＥＣＵ３０及びバッテリＥＣＵ３０は、温度毎にＳＯＣマップを記憶している。これにより、バッテリＥＣＵ３０及び充電ＥＣＵ４０は、温度センサ２４により検出されたバッテリ２０の温度に対応するＳＯＣ−電圧チャートを参照して、セル電圧からＳＯＣを算出する。

図７は、バッテリ２０において予測される温度の経時変化及び温度の影響度を概略的に示す。図７の横軸は充電開始時からの経過時間を示す。縦軸はバッテリ２０の温度を示す。

時刻ｔ０は、バッテリ２０のＳＯＣが目標ＳＯＣの５０％に到達した時刻を示す。予測部２２０は、時刻ｔ０におけるバッテリ２０のＳＯＣ、温度Ｔ、内部抵抗Ｒ、及び充電電流Ｉを初期値として、バッテリ２０のＳＯＣ、温度、内部抵抗、及び充電電流を時間ステップΔｔ刻みで算出する。

例えば、予測部２２０は、時刻ｔ０から時刻ｔ０＋Δｔまでの間に充電電流Ｉを流すことで蓄積される電気量と、バッテリ２０の容量と、時刻ｔ０におけるＳＯＣとに基づいて、時刻ｔ０＋ΔｔにおけるＳＯＣを算出する。また、予測部２２０は、時刻ｔ０から時刻ｔ０＋Δｔまでの間に充電電流Ｉを流した場合のバッテリ２０の発熱量を、内部抵抗Ｒ及び充電電流Ｉに基づいて算出する。なお、予測部２２０は、時刻ｔ０から時刻ｔ０＋Δｔまでの間に流れる電気量に基づいて、バッテリ２０の電池反応により生じる発熱量又は吸熱量を更に考慮して、バッテリ２０の発熱量を算出してよい。また、予測部２２０は、冷却装置２８及び自然放熱により生じる単位時間あたりの冷却熱量から、時刻ｔ０から時刻ｔ０＋Δｔまでの間にバッテリ２０から除去される熱量を算出する。

予測部２２０は、時刻ｔ０から時刻ｔ０＋Δｔまでの間におけるバッテリ２０の発熱量と、バッテリ２０から除去される熱量と、バッテリ２０の熱容量と、時刻ｔ０における温度Ｔとに基づいて、時刻ｔ０＋Δｔにおけるバッテリ２０の温度を算出する。また、予測部２２０は、時刻ｔ０＋Δｔにおけるバッテリ２０の温度及びＳＯＣに基づいて、内部抵抗マップ及び充電電流マップを参照して、時刻ｔ０＋Δｔにおける内部抵抗及び充電電流を算出する。

予測部２２０は、同様の計算を繰り返し行うことで、充電中のバッテリ２０の温度及びＳＯＣの経時変化を予測する。予測部２２０は、ＳＯＣが目標ＳＯＣに到達した後のバッテリ２０の温度の経時変化を、バッテリ２０の充電による発熱量を０として計算することによって予測する。ライン７００は、予測部２２０により予測された温度の経時変化を示す。

図７に示されるように、予測部２２０により予測された温度の経時変化における最高温度が上限温度制御値Ｔ１を超える場合、算出部２３０は、上限温度制御値Ｔ１を超えることによりバッテリ２０が受ける影響度を算出する。具体的には、算出部２３０は、上記の式１に従って影響度を算出する。式１は、温度が高いほどバッテリ２０への影響が大きくなることを考慮して定められている。上記の式１によれば、バッテリ２０がより高い温度にさらされるほど、影響度が大きく算出される。また、上記の式１によれば、バッテリ２０が上限温度制御値Ｔ１を超える時間が長いほど、影響度が大きく算出される。上述したように、電流センサ２６により検出されるバッテリ２０の温度はバッテリ２０内の局所的な温度である。したがって、バッテリ２０内の一部のセル２２が上限温度制御値Ｔ１を超過したとしても、充電完了後のバッテリの最高温度は、バッテリを構成する他の多数のセル２２との間の熱勾配により、上限温度制御値Ｔ１以下に早期に緩和され得る。

算出部２３０が算出した影響度が基準値以上の場合、温度決定部２４０は、バッテリ２０の充電を停止する停止温度として、上限温度制御値Ｔ１を設定する。算出部２３０が算出した影響度が基準値より小さい場合、温度決定部２４０は、上限温度制御値Ｔ１を超えてバッテリ２０を充電することを許可するべく、上限温度制御値Ｔ１より高い温度を停止温度として決定する。算出部２３０が算出した影響度が基準値より小さい場合の制御の具体例については、図８等に関連して説明する。

なお、影響度の基準値は、バッテリ２０と同じ型式のバッテリを用いて、試験により予め決定しておくことができる。例えば、バッテリ２０と同じ型式の未使用のバッテリを複数個用意し、それぞれのバッテリを、上限温度制御値Ｔ１を超えて充電する時間及び上限温度制御値Ｔ１を超える温度の組み合わせを変えて充電する。また、式１に基づいて、それぞれのバッテリの影響度を設定する。その後、各バッテリの充放電サイクル試験を行い、充放電サイクル試験により得られた容量維持率等の性能指標が閾値より低いバッテリを特定し、性能指標が低いバッテリの影響度に基づいて、基準値を決定する。

図８は、上限温度制御値Ｔ１を超えることを許可してバッテリ２０を充電する場合の充電方法を概略的に示す。予測部２２０は、上限温度制御値Ｔ１とバッテリ２０の温度との差が予め定められた温度差になった時刻ｔ_Ｔｋにおいて、充電電流マップに従って充電した場合における将来のバッテリ２０の温度の経時変化を再度予測する。ライン８００は、予測部２２０により予測された温度の経時変化を示す。予測部２２０により予測された温度の経時変化において予測される最高温度Ｔｍａｘが保護温度を超える場合、又は、式１から算出される影響度が基準値以上の場合、最高温度が保護温度を超えないように、充電電流を制限する。

具体的には、予測部２２０は、電流値を制限した複数の充電電流を設定して、それぞれの充電電流について、時刻ｔ_Ｔｋからの温度の経時変化を予測する。ライン８１０は、第１の充電電流について算出された温度の経時変化を示す。ライン８２０は、第２の充電電流について算出された温度の経時変化を示す。ライン８１０で示す経時変化における最高温度は、保護温度を超える。一方、ライン８２０で示す経時変化における最高温度Ｔｍａｘ２は、保護温度を超えず、かつ、式１から算出される影響度が基準値より小さい。そのため、電流決定部２００は、第２の充電電流をバッテリ２０の充電電流として決定して、充電ＥＣＵ４０に供給する。これにより、充電制御部３００は、時刻ｔ_Ｔｋ以後、第２の充電電流でバッテリ２０を充電する。また、温度決定部２４０は、バッテリ２０の充電を停止する停止温度として、Ｔｍａｘ２を設定する。これにより、充電制御部３００は、上限温度制御値Ｔ１を許可してバッテリ２０を充電する場合であっても、保護温度を超えないようにバッテリ２０を充電することができる。そのため、バッテリ２０を確実に保護することができる。

また、時刻ｔ_Ｔｋにおいて充電電流マップに従って充電した場合に予測される温度の経時変化における最高温度が保護温度を超えず、かつ、式１から算出される影響度が基準値より小さい場合には、温度決定部２４０は、バッテリ２０の充電を停止する停止温度として当該最高温度を決定して、充電ＥＣＵ４０に供給する。

なお、充電電流の制限は、図４に示す充電電流マップとは別に、充電電流を制限するための充電電流マップを別途用意して、当該充電電流マップに従って充電電流を定めることによって実現されてよい。また、充電電流の制限は、図４に示す充電電流マップが定める充電電流に予め定められた安全係数を乗じた充電電流を適用することによって実現されてもよい。また、充電電流の制限は、予め定められた一定の電流値の充電電流を適用することによって実現されてもよい。

また、図８において、時刻ｔ_Ｔｋは、上限温度制御値Ｔ１との温度差が１０℃になった時刻であってよい。温度の経時変化を再予測するタイミングを規定する温度差としては、１０℃以外の値を適用してよい。上限温度制御値Ｔ１との差が予め定められた温度差になった段階で温度の経時変化を予測するので、図７の時刻ｔ０で予測される経時変化に比べて、精度が高い経時変化を得ることができる。

図９は、上限温度制御値Ｔ１を超えて充電することを許可した場合と上限温度制御値Ｔ１を超えないように充電した場合における温度及び電流の経時変化を概略的に示すグラフである。ライン９００は、上限温度制御値Ｔ１を超えて充電することを許可した場合の温度の経時変化を示し、ライン９０１は、上限温度制御値Ｔ１を超えないように充電した場合の温度の経時変化を示す。

ライン９１０は、上限温度制御値Ｔ１を超えて充電することを許可した場合の電流の経時変化を示し、ライン９１１は、上限温度制御値Ｔ１を超えないように充電した場合の電流の経時変化を示す。上限温度制御値Ｔ１を超えないようにするためには、バッテリの温度が上限温度制御値Ｔ１に近づくにつれて充電電流を段階的に低くする必要があるため、バッテリのＳＯＣが目標ＳＯＣに到達するまでの時間が長くなる。これに対し、バッテリＥＣＵ３０及び充電ＥＣＵ４０の制御によれば、上限温度制御値Ｔ１を超えてバッテリ２０を充電することを許可することで、比較的に高いレートでバッテリ２０を充電する時間を増やすことができる。これにより、目標ＳＯＣに到達するまでの時間を短縮することができる。

図１０は、車両１０の充電時における充電ＥＣＵ４０の処理を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、車両ＥＣＵ５０から充電許可情報とＳＯＣの要求値を示す情報が供給された場合に、開始される。

Ｓ１００２において、充電制御部３００は、車両ＥＣＵ５０から取得したＳＯＣの要求値に基づいて、ＳＯＣｏｂｊを決定する。ＳＯＣｏｂｊは、充電の目標値となる目標ＳＯＣである。充電制御部３００は、上記のＳＯＣ−電圧チャートを参照して、ＳＯＣｏｂｊに対応する目標電圧Ｖｏｂｊを算出する。

Ｓ１００４において、取得部３１０は、バッテリ２０の充電電流、停止温度、セル電圧、及び温度を含むバッテリ情報をバッテリＥＣＵ３０から取得する。バッテリＥＣＵ３０は、例えば１秒から１０秒等の間隔で、バッテリ２０で検出された現在のセル電圧、温度、及び充電電流を充電ＥＣＵ４０に送信する。また、バッテリＥＣＵ３０は、バッテリ２０を停止させる停止温度を決定した場合に、決定した停止温度を充電ＥＣＵ４０に送信する。

Ｓ１０１０において、充電制御部３００は、バッテリ温度が停止温度を超えるか否かを判断する。バッテリ温度として、バッテリ２０の最高温度Ｔａを適用してよい。バッテリ温度が停止温度を超える場合、バッテリ２０の充電を停止する。バッテリ温度が停止温度を超えない場合、Ｓ１０１２において、充電制御部３００は、Ｓ１００４においてバッテリＥＣＵ３０から取得した充電電流で、バッテリ２０を充電する。

Ｓ１０１４において、充電制御部３００は、セル電圧がＶｏｂｊ以上であるか否かを判断する。Ｓ１０１４の判断を行うセル電圧として、バッテリＥＣＵ３０から取得した複数のセル２２のセル電圧のうちの最大値を適用してよい。セル電圧がＶｏｂｊ未満である場合、Ｓ１００４に処理を移行する。

セル電圧がＶｏｂｊ以上である場合、Ｓ１０２０において、充電制御部３００は、バッテリ２０を定電圧充電させる。充電制御部３００は、定電圧充電に切り換える時点の充電電圧による定電圧充電を、予め定められた時間継続させる。定電圧充電を行う時間としては、３０分程度の時間を適用してよい。また、充電制御部３００は、定電圧充電の充電電流が予め定められた電流未満になった場合に、定電圧充電を停止してもよい。例えば、充電電流が１．５Ａ以下になった場合に定電圧充電を停止してもよい。定電圧充電の終了条件が満たされると、Ｓ１０２２において、充電制御部３００は、バッテリ２０の充電を停止させ、本フローチャートの処理を終了する。

図１１は、バッテリＥＣＵ３０の処理を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、温度の経時変化を予測して停止温度を決定する処理のフローチャートである。バッテリＥＣＵ３０は、本フローチャートで示す処理の他に、例えば１秒から１０秒等の間隔で、バッテリ２０で検出された現在のセル電圧、電流、及び温度を充電ＥＣＵ４０に送信する。また、充電ＥＣＵ４０は、充電電流マップから定まる充電電流又は制限された充電電流を、充電ＥＣＵ４０に送信する。また、バッテリＥＣＵ３０は、バッテリ２０に定められる上限温度制御値Ｔ１又は上限温度制御値Ｔ１を超える温度を、停止温度として充電ＥＣＵ４０に送信する。

図１１のフローチャートにおいて、Ｓ１１０２において、予測部２２０は、バッテリ２０のＳＯＣがＳＯＣｏｂｊの５０％以上であるか否かを判断する。バッテリ２０のＳＯＣがＳＯＣｏｂｊの５０％以上でない場合は、バッテリ２０のＳＯＣがＳＯＣｏｂｊの５０％以上になるまでＳ１１０２の判断を繰り返す。バッテリ２０のＳＯＣがＳＯＣｏｂｊの５０％以上である場合、Ｓ１１０４において、予測部２２０は、温度の経時変化を予測する。

Ｓ１１０６において、温度決定部２４０は、Ｓ１１０４で予測された温度の経時変化における最高温度が上限温度制御値Ｔ１を超えているか否かを判断する。最高温度が上限温度制御値Ｔ１を超えていない場合、Ｓ１１４０において、停止温度として上限温度制御値Ｔ１を維持することを決定して、本フローチャートの処理を終了する。最高温度が上限温度制御値Ｔ１を超えている場合、算出部２３０は、Ｓ１１０６で予測された温度の経時変化と上記の式１とに基づいて、バッテリ２０が受ける影響度を算出し、影響度が基準値より小さいか否かを判断する。バッテリ２０が受ける影響度が基準値以上である場合、Ｓ１１４０に処理を移行して、本フローチャートの処理を終了する。バッテリ２０が受ける影響度が基準値より小さい場合、バッテリ２０の温度と上限温度制御値Ｔ１との差が１０℃以下になるまで待つ。

バッテリ２０の温度と上限温度制御値Ｔ１との差が１０℃以下になると、Ｓ１１２２において、予測部２２０は、温度の経時変化を再度予測する。Ｓ１１２４において、温度決定部２４０は、Ｓ１１２２で予測された温度の経時変化における最高温度が保護温度を超えるか否かを判断する。当該最高温度が保護温度を超えない場合、Ｓ１１４２において、温度決定部２４０は、当該最高温度を停止温度として決定して、決定した停止温度を充電ＥＣＵ４０に送信し、本フローチャートの処理を終了する。当該最高温度が保護温度を超える場合、Ｓ１１３０において、予測部２２０は、充電電流マップから定まる充電電流より小さい電流値に制限した複数の充電電流を設定して、複数の充電電流のそれぞれについて、温度の経時変化を予測する。

Ｓ１１３２において、電流決定部２００は、Ｓ１１３０で予測された温度の経時変化に基づいて、設定された複数の充電電流のうち、温度の経時変化における最高温度が保護温度を超えず、かつ、影響度が基準値より小さい充電電流を特定して、特定した充電電流のうちの最大の充電電流を、バッテリ２０の充電電流として決定する。Ｓ１１３４において、温度決定部２４０は、特定された充電電流で充電した場合に予測される温度の経時変化における最高温度を、停止温度として決定する。Ｓ１１３６において、バッテリＥＣＵ３０は、Ｓ１１３２及びＳ１１３４で決定した充電電流及び停止温度を、充電ＥＣＵ４０に送信し、本フローチャートの処理を終了する。

以上に説明したバッテリＥＣＵ３０及び充電ＥＣＵ４０の制御によれば、上限温度制御値Ｔ１を超えることを許可してバッテリ２０を充電することができるので、バッテリ２０の充電時間を短縮することができる。また、上限温度制御値Ｔ１を超えて充電することを許可するか否かを、上限温度制御値Ｔ１を超えて充電した場合にバッテリ２０が受ける影響度を適切に考慮して決定するので、上限温度制御値Ｔ１を超えることでバッテリ２０が受ける電池特性等への影響を小さくすることができる。

一般に、バッテリを充電する充電過程において、反応熱とジュール熱との総和で電池温度が上昇し、かつ充電電流を大きくするほど発熱が大きくなる。このため、バッテリの充電方法として、充電開始温度の上限値及び下限値を固定的に設定し、電池温度がその範囲内であれば自動的に定電流で充電を開始し、また、充電時においても充電可能な上限温度制御値を設定し、充電過程においてその上限温度制御値に達した場合は、もしくは上限温度制御値に達することが温度変化率より明らかな場合は、充電を停止する方法が考えられる。しかし、この充電方法では、上限温度制御値に到達した場合は充電が終了してしまうため、充電開始温度が高く、充電電流が大きい場合においては，早期に上限温度制御値に達し、目標ＳＯＣに到達する前に充電が終了してしまう場合がある。

上述の、目標ＳＯＣに到達する前に充電が終了することを避けるために、ＳＯＣ毎に温度に関して基準値を設け、基準値内に電池温度があるときは出力を制限せずに充電を行い、基準を超えた場合は出力を制限し、電池温度が高くなるほど出力を小さい値とすることによって、充電時間の長時間化を抑制する方法が考えられる。しかし、この方法では、充電用の出力が充電器の最大出力に制限されているため，２Ｃ〜８Ｃ程度の高レートの充電電流を流すと短時間で温度が上昇してしまうので、この方法を大電流の充電に適用することは容易でない。また、多数のセルを備えるバッテリを高レートで充電した場合、バッテリ内の最も温度が高いセルによって制御が制限されてしまい、短時間で充電することができない場合がある。ここで、上限温度制御値に達することを防ぐために充電電流を下げると、温度のばらつきは緩和されるが、充電時間が長くなってしまう。

これに対し、充電ＥＣＵ４０及び車両ＥＣＵ５０の制御によれば、連続的に運用することができる温度の上限値である、上限温度制御値を一時的に超えた場合の影響を適切に考慮して、上限温度制御値を超えることを許可する。そのため、高レートによる充電を行う場合においても、バッテリの電池性能への影響を抑制しつつ、短時間で最大限のエネルギーを蓄積することができる。

図１２は、バッテリＥＣＵ３０及び充電ＥＣＵ４０として機能するコンピュータ１０００の一例を概略的に示す。本実施形態に係るコンピュータ１０００は、ホストコントローラ１０９２により相互に接続されるＣＰＵ１０１０、ＲＡＭ１０３０、及びグラフィックコントローラ１０８５を有するＣＰＵ周辺部と、入出力コントローラ１０９４によりホストコントローラ１０９２に接続されるＲＯＭ１０２０、通信Ｉ／Ｆ１０４０、ハードディスクドライブ１０５０、及び入出力チップ１０８０を有する入出力部を備える。

ＣＰＵ１０１０は、ＲＯＭ１０２０及びＲＡＭ１０３０に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィックコントローラ１０８５は、ＣＰＵ１０１０などがＲＡＭ１０３０内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、ディスプレイ上に表示させる。これに代えて、グラフィックコントローラ１０８５は、ＣＰＵ１０１０などが生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。

通信Ｉ／Ｆ１０４０は、有線又は無線によりネットワークを介して他の装置と通信する。また、通信Ｉ／Ｆ１０４０は、通信を行うハードウエアとして機能する。ハードディスクドライブ１０５０は、ＣＰＵ１０１０が使用するプログラム及びデータを格納する。

ＲＯＭ１０２０は、コンピュータ１０００が起動時に実行するブート・プログラム及びコンピュータ１０００のハードウエアに依存するプログラムなどを格納する。入出力チップ１０８０は、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポートなどを介して各種の入出力装置を入出力コントローラ１０９４へと接続する。

ＲＡＭ１０３０を介してハードディスクドライブ１０５０に提供されるプログラムは、ＩＣカードなどの記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、ＲＡＭ１０３０を介してハードディスクドライブ１０５０にインストールされ、ＣＰＵ１０１０において実行される。

コンピュータ１０００にインストールされ、コンピュータ１０００をバッテリＥＣＵ３０として機能させるプログラムは、ＣＰＵ１０１０などに働きかけて、コンピュータ１０００を、取得部２１０、予測部２２０、算出部２３０、電流決定部２００、温度決定部２４０、及び記憶部２８０を含むバッテリＥＣＵ３０の各部としてそれぞれ機能させてよい。これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ１０００に読込まれることにより、ソフトウエアと上述した各種のハードウエア資源とが協働した具体的手段であるとして機能させる。これらの具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ１０００の使用目的に応じた情報の演算又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有のバッテリＥＣＵ３０が構築される。

同様に、コンピュータ１０００にインストールされ、コンピュータ１０００を充電ＥＣＵ４０として機能させるプログラムは、ＣＰＵ１０１０などに働きかけて、コンピュータ１０００を、取得部３１０、充電制御部３００、及び記憶部３８０を含む充電ＥＣＵ４０の各部としてそれぞれ機能させてよい。これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ１０００に読込まれることにより、ソフトウエアと上述した各種のハードウエア資源とが協働した具体的手段であるとして機能させる。これらの具体的手段によって、本実施形態におけるコンピュータ１０００の使用目的に応じた情報の演算又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の充電ＥＣＵ４０が構築される。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。

請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階などの各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」などと明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」などを用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

５ 充電システム
８ 充電装置
９ 充電コネクタ
１０ 車両
１２ 駆動輪
１４ モータユニット
１８ 受電部
２０ バッテリ
２１ 組電池
２２ セル
２４ 温度センサ
２６ 電流センサ
２８ 冷却装置
３０ バッテリＥＣＵ
４０ 充電ＥＣＵ
５０ 車両ＥＣＵ
７０ ＰＣＵ
８０ コンバータ
２００ 電流決定部
２１０ 取得部
２２０ 予測部
２３０ 算出部
２４０ 温度決定部
２８０ 記憶部
２９０ 処理部
３００ 充電制御部
３１０ 取得部
３８０ 記憶部
３９０ 処理部
７００、８００、８１０、８２０、９００，９０１、９１０、９１１ ライン
１０００ コンピュータ
１０１０ ＣＰＵ
１０２０ ＲＯＭ
１０３０ ＲＡＭ
１０４０ 通信Ｉ／Ｆ
１０５０ ハードディスクドライブ
１０８０ 入出力チップ
１０８５ グラフィックコントローラ
１０９２ ホストコントローラ
１０９４ 入出力コントローラ

Claims (10)

1. 充電中のバッテリの温度の経時変化を予測する予測部と、
   前記予測部により予測された温度の経時変化に基づいて、前記バッテリの温度が予め定められた上限温度制御値を超えることにより前記バッテリが受ける影響度を算出する算出部と、
   前記影響度が予め定められた基準値より小さい場合に、前記バッテリの温度が前記上限温度制御値を超えることを許可して、前記バッテリを充電させる充電制御部と
   を備える充電制御装置。
2. 前記充電制御部は、前記算出部により算出された影響度が予め定められた基準値を超えない場合に、前記予測される前記バッテリの温度が、前記上限温度制御値より高い予め定められた保護温度を超えないように、前記バッテリの充電量を制限する
   請求項１に記載の充電制御装置。
3. 前記予測部は、複数の充電電流のそれぞれについて、それぞれの充電電流で前記バッテリを充電した場合における前記バッテリの温度の経時変化を予測し、
   前記充電制御装置は、
   前記複数の充電電流のうち前記温度の経時変化における最高温度が予め定められた保護温度を超えない充電電流を特定し、特定した充電電流のうちの最大の充電電流を、前記バッテリの充電電流として決定する電流決定部
   をさらに備え、
   前記充電制御部は、前記電流決定部が決定した充電電流で前記バッテリを充電させる
   請求項２に記載の充電制御装置。
4. 前記予測部は、前記複数の充電電流のそれぞれについて、それぞれの充電電流で前記バッテリを充電した場合に予測される前記バッテリの発熱量及び前記バッテリの充電率と、単位時間あたりの前記バッテリの冷却熱量とを考慮して、前記バッテリの充電率が目標充電率に到達したときに前記バッテリの充電を停止させる場合における前記バッテリの温度の経時変化を予測する請求項３に記載の充電制御装置。
5. 前記予測部は、前記複数の充電電流のそれぞれについて、それぞれの充電電流で前記バッテリを充電した場合に予測される前記バッテリの温度に応じた内部抵抗を考慮して、前記発熱量を予測する
   請求項４に記載の充電制御装置。
6. 前記充電制御部は、前記最大の充電電流で前記バッテリの充電を開始した後、前記バッテリの温度が、前記最大の充電電流について前記予測部により予測された前記バッテリの温度の経時変化における最高温度に到達した場合に、前記バッテリの充電を停止させる
   請求項３から５のいずれか一項に記載の充電制御装置。
7. 前記予測部は、前記バッテリの現在の充電状態及び現在の温度と、前記バッテリの温度及び前記バッテリの充電状態を指標として充電電流を規定する充電電流マップとに基づいて、前記充電電流マップに従って前記バッテリを充電した場合における将来の前記バッテリの温度の経時変化を予測する
   請求項３から６のいずれか一項に記載の充電制御装置。
8. 前記算出部は、前記バッテリの充電率が充電率の目標値の５０％以上である場合に、前記影響度を算出する
   請求項１から７のいずれか一項に記載の充電制御装置。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の充電制御装置を備える輸送機器。
10. コンピュータを、
    充電中のバッテリの温度の経時変化を予測する予測部、
    前記予測部により予測された温度の経時変化に基づいて、前記バッテリの温度が予め定められた上限温度制御値を超えることにより前記バッテリが受ける影響度を算出する算出部、
    前記影響度が予め定められた基準値より小さい場合に、前記バッテリの温度が前記上限温度制御値を超えることを許可して、前記バッテリを充電させる充電制御部
    として機能させるためのプログラム。

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