(57)【要約】  外部電源（２）によってされる電池（１０）を充電する充電装置は、電池の温度を検出する温度センサ（４６）と、外部電源から電力を受け電池に充電する充電器（４）と、充放電制限開始温度と電池の温度との温度差に基づいて定まる充電レートで電池に充電が行なわれるように充電器を制御する制御装置（５０）とを備える。好ましくは、制御装置（５０）は、電池（１０）の満充電に相当する蓄電量と現在の残存蓄電量との差と、温度差とに基づいて充電レートを決定する。好ましくは、電池（１０）が搭載される車両（１００）は、充電と走行とを繰返し行なう。制御装置（５０）は、車両が次回に走行時の温度上昇想定分に応じて充電レートを決定する。
2012144060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源（２）によって車両に搭載される電池（１０）を充電する充電装置であって、
前記車両は、前記電池の温度が所定温度を超えた場合には前記電池温度の上昇に応じて前記電池に充放電される電力の制限を厳しくするように構成され、
前記充電装置は、
前記電池の温度を検出する温度センサ（４６）と、
前記外部電源から電力を受け前記電池に充電する充電器（４）と、
前記所定温度と前記電池の温度との温度差に基づいて定まる充電レートで前記電池に充電が行なわれるように前記充電器を制御する制御装置（５０）とを備える、充電装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記電池の満充電に相当する蓄電量と現在の残存蓄電量との差と、前記温度差とに基づいて前記充電レートを決定する、請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記電池が搭載される車両は、車両外部から前記電池への充電と走行とを繰返し実行可能であり、
前記制御装置は、前記車両が次回に走行する時の温度上昇想定分と前記温度差とに基づいて前記充電レートを決定する、請求項１に記載の充電装置。
【請求項４】
外部電源によって車両に搭載される電池を充電する充電方法であって、
前記車両は、前記電池の温度が所定温度を超えた場合には前記電池温度の上昇に応じて前記電池に充放電される電力の制限を厳しくするように構成され、
前記充電方法は、
前記電池の温度を検出するステップ（Ｓ１）と、
前記所定温度と前記電池の温度との温度差を算出するステップ（Ｓ２）と、
前記温度差に基づいて定まる充電レートで前記電池に充電が行なわれるように前記電池に充電するステップ（Ｓ３〜Ｓ６）とを備える、充電方法。
【請求項５】
前記充電するステップは、前記電池の満充電に相当する蓄電量と現在の残存蓄電量との差と、前記温度差とに基づいて前記充電レートを決定する、請求項４に記載の充電方法。
【請求項６】
前記電池が搭載される車両は、車両外部から前記電池への充電と走行とを繰返し実行可能であり、
前記充電するステップは、前記車両が次回に走行する時の温度上昇想定分と前記温度差とに基づいて前記充電レートを決定する、請求項４に記載の充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車載電池の充電装置および充電方法に関し、特に、外部電源によって車載電池を充電する充電装置および充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に配慮した自動車として、電気自動車やハイブリッド自動車が注目されている。電気自動車には、外部から車載のバッテリに充電を行なう。また一部のハイブリッド自動車には外部から車載のバッテリに充電可能とすることが検討されている。【０００３】
外部から車載のバッテリに充電を行なう場合には充電時間が問題となる。充電時間を短縮するためには大電流で充電を可能とする必要がある。【０００４】
特開２００２−２３３０７０号公報（特許文献１）は、急速充電を行なう際にバッテリに温度上昇が生じたとしても、短時間で充電することができるバッテリ充電装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２３３０７０号公報
【特許文献２】特開２００２−２０４５３８号公報
【特許文献３】特開２００２−１６５３８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
まだまだバッテリのコストが高く重量が大きい現状では、長距離を補充電せずに走行できるような容量のバッテリを車両に積載することは難しい。したがって、長距離を走行する場合には途中でバッテリに充電を行なう必要が生じる。このような目的地に向かう途中での充電は短時間で終了することが望ましいので、充電は大きな電流で行なわれる。【０００７】
バッテリは、充電時に温度が上昇し、走行時にも温度が上昇するので、冷却装置が設けられている。通常は走行時の発熱に合わせて冷却装置が設計される。急速充電では大電流が継続して流れるので、発熱量も走行時よりは大きくなる。しかし急速充電時に合わせて冷却装置を設計すると冷却装置が大きなものとなり重量やコストや体積が増すので車両として現実的でない。【０００８】
したがって、急速充電と走行とを繰返し行なうと、バッテリの温度が上昇する。バッテリ温度が所定のしきい値に到達すると保護のため充放電が通常時よりも制限されてしまう。【０００９】
この発明の目的は、車載の蓄電装置の温度上昇を抑制することによって制限を回避しつつ充放電を行なうことができる充電装置および充電方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、要約すると、外部電源によって車両に搭載される電池を充電する充電装置である。車両は、電池の温度が所定温度を超えた場合には電池温度の上昇に応じて電池に充放電される電力の制限を厳しくするように構成される。充電装置は、電池の温度を検出する温度センサと、外部電源から電力を受け電池に充電する充電器と、所定温度と電池の温度との温度差に基づいて定まる充電レートで電池に充電が行なわれるように充電器を制御する制御装置とを備える。【００１１】
好ましくは、制御装置は、電池の満充電に相当する蓄電量と現在の残存蓄電量との差と、上記の温度差とに基づいて充電レートを決定する。【００１２】
好ましくは、電池が搭載される車両は、車両外部から電池への充電と走行とを繰返し実行可能である。制御装置は、車両が次回に走行する時の温度上昇想定分と温度差とに基づいて充電レートを決定する。【００１３】
この発明は他の局面では、外部電源によって車両に搭載される電池を充電する充電方法である。車両は、電池の温度が所定温度を超えた場合には電池温度の上昇に応じて電池に充放電される電力の制限を厳しくするように構成される。充電方法は、電池の温度を検出するステップと、所定温度と電池の温度との温度差を算出するステップと、温度差に基づいて定まる充電レートで電池に充電が行なわれるように電池に充電するステップとを備える。【００１４】
好ましくは、充電するステップは、電池の満充電に相当する蓄電量と現在の残存蓄電量との差と、上記の温度差とに基づいて充電レートを決定する。【００１５】
好ましくは、電池が搭載される車両は、車両外部から電池への充電と走行とを繰返し実行可能である。充電するステップは、車両が次回に走行する時の温度上昇想定分と温度差とに基づいて充電レートを決定する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、車載の蓄電装置の温度上昇を抑制しつつ充放電を行なうことができ、長距離走行も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動車両の全体ブロック図である。
【図２】図１の蓄電装置の冷却に関する車両の構成を説明するための図である。
【図３】本願発明の充電方法で充電を行なった場合と、本願発明を適用せずに充電を行なった場合の電池温度の上昇について比較して示した図である。
【図４】実施の形態１で実行される充電方法の処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】ステップＳ５で充電電流の決定に用いられるマップの一例を示した図である。
【図６】実施の形態２で実行される充電方法の処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】ステップＳ１７で充電電流の決定に用いられるマップの一例を示した図である。
【図８】実施の形態３で実行される充電方法の処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付してその説明は繰返さない。
【００１９】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態に係る電動車両の全体ブロック図である。
【００２０】
図１を参照して、電動車両１００は、電池１０と、インバータ２０と、モータジェネレータ３０と、駆動輪３５とを備える。電動車両１００は、さらに、電圧センサ４２と、電流センサ４４と、温度センサ４６と、車輪速センサ３７と、電子制御装置（以下「ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ」と称する）５０と、表示装置６０と、ナビゲーション装置６と、吸気温センサ４５と、充電器４とを備える。吸気温センサ４５は、後に図２で説明するが、電池１０を空冷する冷却装置の吸気温を測定する。
【００２１】
電池１０は、車両を走行させるための電力を蓄える直流電源である。電池１０は、たとえば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池などの二次電池で構成される。電池１０は、充電器４を用いて車両外部の電源２によって充電される。充電器４は車載されていても、また外部に設置されていても良い。充電スタンドなどに設置された電源２によって電池１０が急速充電される。
【００２２】
また、電動車両１００の制動時や下り斜面での加速度低減時にも、モータジェネレータ３０によって発電される電力がインバータ２０を経由して電池１０に充電される。
【００２３】
また電池１０は、蓄えられた電力をインバータ２０に出力する。インバータ２０は、ＥＣＵ５０からの信号ＰＷＩに基づいて、電池１０から供給される直流電力を三相交流に変換してモータジェネレータ３０へ出力し、モータジェネレータ３０を駆動する。
【００２４】
電動車両１００の制動時等には、インバータ２０は、モータジェネレータ３０によって発電される三相交流電力を信号ＰＷＩに基づいて直流に変換し、変換した電力を電池１０へ出力する。インバータ２０は、たとえば、三相分のスイッチング素子を含む三相ＰＷＭインバータによって構成される。
【００２５】
モータジェネレータ３０は、力行動作および回生動作可能な電動発電機である。モータジェネレータ３０は、たとえば、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動発電機によって構成される。モータジェネレータ３０は、インバータ２０によって駆動され、走行用の駆動トルクを発生して駆動輪３５を駆動する。また、電動車両１００の制動時等には、モータジェネレータ３０は、電動車両１００の有する運動エネルギを駆動輪３５から受けて発電を行なう。
【００２６】
電圧センサ４２は、電池１０の電圧ＶＢを検出し、その検出値をＥＣＵ５０へ出力する。電流センサ４４は、電池１０に入出力される電流ＩＢを検出し、その検出値をＥＣＵ５０へ出力する。温度センサ４６は、電池１０の温度ＴＢを検出し、その検出値をＥＣＵ５０へ出力する。車輪速センサ３７は、駆動輪３５の回転角に伴い発生するパルスを出力する。このパルスの数をＥＣＵ５０が数えて走行距離Ｌおよび車速を計算することができる。なお、車輪速センサ３７に代えてモータジェネレータ３０の回転数を検出することによって移動距離や車速を求めるようにしても良い。
【００２７】
ＥＣＵ５０は、電圧センサ４２、電流センサ４４および温度センサ４６からそれぞれ電圧ＶＢ、電流ＩＢおよび温度ＴＢの検出値を受ける。そして、ＥＣＵ５０は、インバータ２０を駆動するためのＰＷＭ信号を生成し、その生成されたＰＷＭ信号を信号ＰＷＩとしてインバータ２０へ出力する。
【００２８】
また、ＥＣＵ５０は、電圧ＶＢおよび電流ＩＢの各検出値に基づいて、電池１０のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ：充電状態、残存容量、蓄電量とも言う）を算出する。ＳＯＣの算出方法としては、電池１０の開回路電圧（ＯＣＶ）とＳＯＣとの関係を用いて算出する方法や、電流ＩＢの積算値を用いて算出する方法等、種々の公知の手法を用いることができる。
【００２９】
車両１００は、電池１０から電源電力の供給を受ける装置として、エアコン６４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６２と、補機６８と、補機バッテリ６６とを含む。ＥＣＵ５０は、エアコン６４から消費電力ＰＡＣの情報を受信する。
【００３０】
なお、図１では車両の例として電気自動車を示しているが、本実施の形態に開示される車載電池の充電装置は、車両外部から車載電池に充電が可能なものであれば、プラグインハイブリッド車など電池１０、モータジェネレータ３０に加えて内燃機関を備える車両にも適用することができる。
【００３１】
図２は、図１の蓄電装置の冷却に関する車両の構成を説明するための図である。
図２を参照して、車室または荷室もしくは車外からの吸気口７０からファン７２によって吸い込まれた空気がケース７４の内部を通過して電池１０を冷却する。電池１０の熱を吸収した空気は、排気口７６から排出される。ファン７２とケース７４との間の空気の通路には吸気温センサ４５が設けられており、測定された吸気温ＴＡが図１のＥＣＵ５０に送信される。また電池１０の温度を検出する温度センサ４６によって温度ＴＢが計測される。計測された温度ＴＢはＥＣＵ５０に送信される。電池１０は、電気エネルギを貯蔵できるものであればキャパシタのようなものであってもよいが、以下電池とした例について説明する。
【００３２】
電池からの電力を使用して走行する時間が多い電気自動車やプラグインハイブリッド自動車では、急速充電が必要となる場合がある。たとえば、長距離走行時に途中で電池に充電を行なう場合である。急速充電を行なう場合、充電電流が大きい状態が連続する。これに対して、走行時は、ピーク電流値は大きくても放電電流が大きい状態はそれほど連続しない。したがって急速充電時は走行時よりも発熱量が大きくなる。急速充電時の発熱量に合わせて車両の冷却装置を設計すると重量や体積が大きくなりすぎて現実的ではない。したがって、急速充電時には冷却装置を働かせても電池温度が上昇することも予想される。
【００３３】
電池は寿命劣化抑制のため電池温度が高くなると充放電の制限をしている。このため急速充電時に電池温度が大きく上昇すると、その後の走行が制限される。このような走行の制限が発生しないように充電方法に対策が必要となる。
【００３４】
図３は、実施の形態１で実行される充電方法の処理を説明するためのフローチャートである。実施の形態１では、急速充電時に制限開始温度Ｔｌｉｍと電池温度ＴＢとの温度差ΔＴに基づいて上昇可能温度を設定し、急速充電時の充電レートを決定する。なお、後に図５に示されるが、制限開始温度Ｔｌｉｍは、電池温度ＴＢがその温度に到達すると電池の充放電に制限がかけられる温度である。
【００３５】
図３を参照して、まず処理が開始されると、ステップＳ１において現在の電池温度ＴＢと吸気温度ＴＡが取得される。続いてステップＳ２において制限開始温度Ｔｌｉｍから現在の電池温度ＴＢを減算することによって、次式（１）のように温度差ΔＴが求められる。
ΔＴ＝Ｔｌｉｍ−ＴＢ      …（１）
そしてステップＳ３では、あらかじめ定められている急速充電時に上昇する温度ΔＴ１と走行時に上昇する温度ΔＴ２の和がΔＴよりも大きいか否かが次式（２）のように判断される。
ΔＴ＜ΔＴ１＋ΔＴ２    …（２）
なお、実施の形態１では、温度ΔＴ１、温度ΔＴ２は固定値とする。たとえば、温度ΔＴ１は、例えば電池のＳＯＣが０％の状態から１００％の状態になるまで急速充電した場合に電池温度が上昇する温度上昇幅とすることができる。また温度ΔＴ２は、電池のＳＯＣが１００％の状態から０％の状態になるまで最大出力で車両を走行させた場合に電池温度が上昇する温度上昇幅とすることができる。
【００３６】
ステップＳ３において、式（２）が成立しない場合にはステップＳ４に処理が進み、式（２）が成立した場合にはステップＳ５に処理が進む。ステップＳ４では充電電流が通常急速充電時の規定値に設定される。一方、ステップＳ５では温度差ΔＴと吸気温度ＴＡに基づいて、制限した充電電流が決定される。
【００３７】
図４はステップＳ５で充電電流の決定に用いられるマップの一例を示した図である。
図４を参照してΔＴ＝Ｔ１であるときに、吸気温ＴＡ＝４０℃である場合には、充電電流Ｉ＝Ｉｃ１のように充電電流が決定される。
【００３８】
ΔＴが大きいほど制限開始温度Ｔｌｉｍまで余裕がある。したがってΔＴが大きいほど充電電流の大きさを大きくすることができる。
【００３９】
また、電池は空冷されるので、ＴＡが低いほど充電電流の大きさを大きくすることができる。したがってΔＴが等しければ、ＴＡ＝２０℃のときのほうがＴＡ＝４０℃のときよりも充電電流の大きさを大きくすることができる。吸気温が異なるデータ（ＴＡ＝２０℃、４０℃以外のデータ）をさらに多数図４のマップに追加しても良い。
【００４０】
再び図３を参照して、ステップＳ４またはステップＳ５において充電電流が決定されると、ステップＳ６において決定された充電電流で電池への充電が実行され、ステップＳ７において処理が終了する。
【００４１】
図５は、本願発明の充電方法で充電を行なった場合と、本願発明を適用せずに充電を行なった場合の電池温度の上昇について比較して示した図である。
【００４２】
図５の縦軸には電池温度が示され、横軸には時間が示される。実線は、本願発明が適用された場合の電池温度ＴＢの変化を示す。破線は、通常の急速充電を行なう場合の電池温度ＴＢの変化を示す。また、制限開始温度Ｔｌｉｍは、電池温度ＴＢがこの温度に到達すると、電池からの充放電がＥＣＵ５０によって制限される温度を示す。この制限開始温度Ｔｌｉｍは、高温の充放電によって電池寿命を著しく短縮しないように適切に定められている。すなわち、本実施の形態で前提となる車両は、電池の温度ＴＢが所定の制限開始温度Ｔｌｉｍを超えた場合には電池温度ＴＢの上昇に応じて電池に充放電される電力の制限を厳しくするように構成される。
【００４３】
時刻ｔ０〜ｔ１において充電が行なわれた後、時刻ｔ１〜ｔ２において走行が行なわれる。充電時も走行時も電池に電流が流れるので、電池は発熱し電池温度ＴＢは上昇する。以下、時刻ｔ２〜ｔ３、ｔ４〜ｔ５、ｔ６〜ｔ７、ｔ８〜ｔ９における充電スタンド等での急速充電と、時刻ｔ３〜ｔ４、ｔ５〜ｔ６、ｔ７〜ｔ８、ｔ９〜の走行による放電とが繰返されている。
【００４４】
時刻ｔ１〜ｔ４までは、制限開始温度Ｔｌｉｍに比べて電池温度ＴＢは十分に余裕があるので、破線と実線は一致している。すなわち、時刻ｔ０〜ｔ１および時刻ｔ２〜ｔ３において、通常の急速充電が行なわれる。なお、時刻ｔ４では、充電による温度上昇等を考慮すると、制限開始温度Ｔｌｉｍに対して余裕が無くなることが予見される。したがって時刻ｔ４〜ｔ５では、走行性能が制限されることを避けるために、通常の急速充電よりも低い充電レートで充電が行なわれる。したがって、破線で示される波形の充電完了時（温度上昇から下降に転じる点）よりも実線で示される波形の充電完了時ｔ５は遅くなっている。
【００４５】
同様に、時刻ｔ６〜ｔ７、ｔ８〜ｔ９の充電は充電レートが低くなっているので、破線で示した場合よりも実線で示す波形では充電時間が伸びている。しかし、破線で示される波形のように、制限開始温度Ｔｌｉｍに電池温度ＴＢが到達することは避けられているので、走行性能が制限されたり充電に制限がかけられることは避けられている。
【００４６】
これにより、充電時間は多少延びるが、走行性能を回復させるため冷却ファンを作動させて電池が冷えるのを待たなくてはならないような事態が避けられる。
【００４７】
［実施の形態２］
図６は、実施の形態２で実行される充電方法の処理を説明するためのフローチャートである。実施の形態２では、急速充電時に制限開始温度Ｔｌｉｍと電池温度ＴＢとの温度差ΔＴに加えて、満充電量と現在の充電量の差ΔＳＯＣに基づいて上昇温度ΔＴ１を設定し、急速充電時の充電レートを決定する。
【００４８】
図６を参照して、まず処理が開始されると、ステップＳ１１において現在の電池温度ＴＢと吸気温度ＴＡが取得される。続いてステップＳ１２において制限開始温度Ｔｌｉｍから現在の電池温度ＴＢを減算することによって、実施の形態１と同様に次式（１）のように温度差ΔＴが求められる。
ΔＴ＝Ｔｌｉｍ−ＴＢ      …（１）
ステップＳ１３では、現在の電池１０のＳＯＣが取得される。ＳＯＣは、電流ＩＢの積算や電圧ＶＢに基づいて既知の方法で検出されている。
【００４９】
続いて、ステップＳ１４において、現在の充電量から満充電まで充電可能な充電量ΔＳＯＣを次式（３）に示すように求める。なお、ＳＯＣｍａｘは満充電（充電のＳＯＣ上限値）に設定されている充電量である。
ΔＳＯＣ＝ＳＯＣｍａｘ−ＳＯＣ      …（３）
さらにステップＳ１４では、演算で求めたΔＳＯＣに相当する充電を車載の電池１０に急速充電した場合に電池温度が上昇する温度ΔＴ１を求める。たとえば、ΔＳＯＣごとに温度上昇幅ΔＴ１のデータを予め計測しマップとして保持しておく。そしてステップＳ１４では、このマップを参照して温度ΔＴ１を求めればよい。
【００５０】
そしてステップＳ１５では、ステップＳ１４で求めた温度ΔＴ１と走行時に上昇する温度ΔＴ２の和がΔＴよりも大きいか否かが、実施の形態１と同様に次式（２）のように判断される。
ΔＴ＜ΔＴ１＋ΔＴ２    …（２）
なお、実施の形態２では、温度ΔＴ２は固定値とする。たとえば、温度ΔＴ２は、電池のＳＯＣが１００％の状態から０％の状態になるまで最大出力で車両を走行させた場合に電池温度が上昇する温度上昇幅とすることができる。
【００５１】
ステップＳ１５において、式（２）が成立しない場合にはステップＳ１６に処理が進み、式（２）が成立した場合にはステップＳ１７に処理が進む。ステップＳ１６では充電電流が通常急速充電時の規定値に設定される。一方、ステップＳ１７では温度差ΔＴと充電量ΔＳＯＣとに基づいて、制限した充電電流が決定される。
【００５２】
図７はステップＳ１７で充電電流の決定に用いられるマップの一例を示した図である。
図７を参照してΔＳＯＣ＝１００％である場合にΔＴ＝Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３であるときに、それぞれ充電電流Ｉ＝Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３（１００％）のように充電電流が決定される。
【００５３】
ΔＴが大きいほど制限開始温度Ｔｌｉｍまで余裕がある。したがってΔＴが大きいほど充電電流の大きさを大きくすることができる。
【００５４】
また、ΔＴ＝Ｔ３の場合には、充電量ΔＳＯＣ＝１００％，５０％，３０％のときにそれぞれ充電電流Ｉ＝Ｉ３（１００％），Ｉ３（５０％），Ｉ３（３０％）のように充電電流が決定される。
【００５５】
ΔＳＯＣが大きいほど急速充電する電気エネルギ量が大きいので電池の発熱量も大きくなる。したがって、温度差ΔＴが等しければ、ΔＳＯＣが大きいほど充電電流ＩＢの大きさを小さくし温度上昇を抑制して、充電後の走行に備える。
【００５６】
再び図６を参照して、ステップＳ１６またはステップＳ１７において充電電流が決定されると、決定された充電電流でステップＳ１８において電池への充電が実行され、ステップＳ１９において処理が終了する。
【００５７】
実施の形態２では充電量ΔＳＯＣを考慮する。したがって、走行時間や走行距離の違いによって満充電までの充電量が変化する場合であっても、それを考慮して充電電流制限を行なう。充電電流は、走行継続に支障がない程度に制限した電流に定めることができる。これにより、実施の形態１の場合よりも充電時間が短縮される。なお、実施の形態２では、温度差ΔＴと充電量ΔＳＯＣとに基づいて充電電流を決定する例を説明したが、さらに実施の形態１と同様に吸気温度ＴＡを考慮して充電電流を決定してもよい。
【００５８】
［実施の形態３］
図８は、実施の形態３で実行される充電方法の処理を説明するためのフローチャートである。実施の形態３では、急速充電時に制限開始温度Ｔｌｉｍと電池温度ＴＢとの温度差ΔＴに基づいて上昇可能温度を設定し、急速充電時の充電レートを決定する。その際に、走行目的地情報や前回走行時の平均電流等の情報に基づいて走行時の温度上昇予測値ΔＴ２を可変に設定し充電レートの制限を行なうか否かを決定する。
【００５９】
図８を参照して、まず処理が開始されると、ステップＳ２１において現在の電池温度ＴＢが取得される。続いてステップＳ２２において制限開始温度Ｔｌｉｍから現在の電池温度ＴＢを減算することによって、実施の形態１，２と同様に次式（１）のように温度差ΔＴが求められる。
ΔＴ＝Ｔｌｉｍ−ＴＢ      …（１）
そしてステップＳ２３では、走行時に上昇する温度ΔＴ２の決定が行なわれる。実施の形態１，２では、温度ΔＴ２は最も高負荷で長時間車両のモータを駆動させた場合の電池の温度上昇を考慮した固定値に定められていた。しかし、そのような運転が行なわれないことがあらかじめ分かっていれば充電電流の大きさを増やして充電時間を短くできる可能性がある。
【００６０】
たとえば、図１のナビゲーション装置６に目的地が設定されていれば、充電を行なうために立ち寄った充電ステーションの先にどのような道を走行するのかが分かる。このため、道路が上り坂である場合や次の充電ステーションまでの距離が長い場合にはΔＴ２は大きく設定される。また、目的地が現在地に近い場合や、現在地から目的地までの道路が平たん路である場合等には先ほどの例よりもΔＴ２は小さく設定される。
【００６１】
また、走行実績に基づいてΔＴ２を決定しても良い。たとえば、前回充電から今回充電までの平均電流Ｉと電池温度ＴＢとに基づいて次式（４）によって、ΔＴ２を決定することもできる。
ΔＴ２＝Ｉ2×Ｒ（ＴＢ）／Ｃ    …（４）
なお、Ｒ（ＴＢ）は、電池温度ＴＢのときの電池の内部抵抗を示し、Ｃは電池パックの熱容量を示す。
【００６２】
また、前回充電から今回充電までの平均車速から平均ロードロード（Ｒｏａｄ  Ｌｏａｄ）を算出し必要平均電力Ｐを求め、次式（５）によってΔＴ２を決定することもできる。
ΔＴ２＝（Ｐ／Ｖ）2×Ｒ（ＴＢ）／Ｃ    …（５）
なお、Ｖは電池の想定平均電圧を示し、Ｒ（ＴＢ）は、電池温度ＴＢのときの電池の内部抵抗を示し、Ｃは電池パックの熱容量を示す。
【００６３】
さらにΔＴ２の算出については種々の変形が考えられる。上記の例に代えてまたは加えて、平均加速度、車速域、エアコンの作動の有無などによる電池冷却性能の変化、冷却風量の変化などを考慮しても良い。
【００６４】
そして、ステップＳ２４において、あらかじめ定められている急速充電時に上昇する温度ΔＴ１とステップＳ２３で決定された温度ΔＴ２の和がΔＴよりも大きいか否かが実施の形態１，２と同様に次式（２）のように判断される。
ΔＴ＜ΔＴ１＋ΔＴ２    …（２）
ステップＳ２４において、式（２）が成立しない場合にはステップＳ２５に処理が進み、式（２）が成立した場合にはステップＳ２６に処理が進む。ステップＳ２５では充電電流が通常急速充電時の規定値に設定される。一方、ステップＳ２６では温度差ΔＴに基づいて、制限した充電電流が決定される。
【００６５】
ステップＳ２５またはステップＳ２６において充電電流が決定されると、ステップＳ２７において決定された充電電流で電池への充電が実行され、ステップＳ２８において処理が終了する。
【００６６】
なお、実施の形態３で説明したような走行時の電池上昇温度ΔＴ２を可変とすることを実施の形態１または実施の形態２と組み合わせてもよい。このようにすることによって、さらに充電電流と充電時間の最適化を図ることができる。
【００６７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６８】
２  電源、４  充電器、６  ナビゲーション装置、１０  電池、２０  インバータ、３０  モータジェネレータ、３５  駆動輪、３７  車輪速センサ、４２  電圧センサ、４４  電流センサ、４５  吸気温センサ、４６  温度センサ、６０  表示装置、６２  ＤＣ／ＤＣコンバータ、６４  エアコン、６６  補機バッテリ、６８  補機、７０  吸気口、７２  ファン、７４  ケース、７６  排気口、１００  電動車両。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年6月14日(2012.6.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源（２）によって車両に搭載される電池（１０）を充電する充電装置であって、
前記車両は、前記電池の温度が所定温度を超えた場合には前記電池温度の上昇に応じて前記電池に充放電される電力の制限を厳しくするように構成され、
前記充電装置は、
前記電池の温度を検出する温度センサ（４６）と、
前記外部電源から電力を受け前記電池に充電する充電器（４）と、
前記所定温度と前記電池の温度との温度差に基づいて定まる充電レートで前記電池に充電が行なわれるように前記充電器を制御する制御装置（５０）とを備え、
前記電池が搭載される車両は、車両外部から前記電池への充電と走行とを繰返し実行可能であり、
前記制御装置は、前記車両が次回に走行する時の温度上昇想定分と前記温度差とに基づいて前記充電レートを決定する、充電装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記電池の満充電に相当する蓄電量と現在の残存蓄電量との差と、前記温度差とに基づいて前記充電レートを決定する、請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
外部電源によって車両に搭載される電池を充電する充電方法であって、
前記車両は、前記電池の温度が所定温度を超えた場合には前記電池温度の上昇に応じて前記電池に充放電される電力の制限を厳しくするように構成され、
前記充電方法は、
前記電池の温度を検出するステップ（Ｓ１）と、
前記所定温度と前記電池の温度との温度差を算出するステップ（Ｓ２）と、
前記温度差に基づいて定まる充電レートで前記電池に充電が行なわれるように前記電池に充電するステップ（Ｓ３〜Ｓ６）とを備え、
前記電池が搭載される車両は、車両外部から前記電池への充電と走行とを繰返し実行可能であり、
前記充電するステップは、前記車両が次回に走行する時の温度上昇想定分と前記温度差とに基づいて前記充電レートを決定する、充電方法。
【請求項５】
前記充電するステップは、前記電池の満充電に相当する蓄電量と現在の残存蓄電量との差と、前記温度差とに基づいて前記充電レートを決定する、請求項４に記載の充電方法。
【手続補正書】
【提出日】平成25年10月1日(2013.10.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源によって車両に搭載される電池を充電する充電装置であって、
前記車両は、前記電池の温度が所定温度を超えた場合には前記電池温度の上昇に応じて前記電池に充放電される電力の制限を厳しくするように構成され、
前記充電装置は、
前記電池の温度を検出する温度センサと、
前記外部電源から電力を受け前記電池に充電する充電器と、
前記所定温度と前記電池の温度との温度差に基づいて定まる充電レートで前記電池に充電が行なわれるように前記充電器を制御する制御装置とを備え、
前記電池が搭載される車両は、車両外部から前記電池への充電と走行とを繰返し実行可能であり、
前記制御装置は、前記車両が次回に走行する時の温度上昇想定分と前記温度差とに基づいて前記充電レートを決定する、充電装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記電池の満充電に相当する蓄電量と現在の残存蓄電量との差と、前記温度差とに基づいて前記充電レートを決定する、請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
外部電源によって車両に搭載される電池を充電する充電方法であって、
前記車両は、前記電池の温度が所定温度を超えた場合には前記電池温度の上昇に応じて前記電池に充放電される電力の制限を厳しくするように構成され、
前記充電方法は、
前記電池の温度を検出するステップと、
前記所定温度と前記電池の温度との温度差を算出するステップと、
前記温度差に基づいて定まる充電レートで前記電池に充電が行なわれるように前記電池に充電するステップとを備え、
前記電池が搭載される車両は、車両外部から前記電池への充電と走行とを繰返し実行可能であり、
前記充電するステップは、前記車両が次回に走行する時の温度上昇想定分と前記温度差とに基づいて前記充電レートを決定する、充電方法。
【請求項４】
前記充電するステップは、前記電池の満充電に相当する蓄電量と現在の残存蓄電量との差と、前記温度差とに基づいて前記充電レートを決定する、請求項３に記載の充電方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動車両の全体ブロック図である。
【図２】図１の蓄電装置の冷却に関する車両の構成を説明するための図である。
【図３】実施の形態１で実行される充電方法の処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】ステップＳ５で充電電流の決定に用いられるマップの一例を示した図である。
【図５】本願発明の充電方法で充電を行なった場合と、本願発明を適用せずに充電を行なった場合の電池温度の上昇について比較して示した図である。
【図６】実施の形態２で実行される充電方法の処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】ステップＳ１７で充電電流の決定に用いられるマップの一例を示した図である。
【図８】実施の形態３で実行される充電方法の処理を説明するためのフローチャートである。
【国際調査報告】
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