(57)【要約】    【課題】  寒冷期に、予定の運転開始時刻にすぐに運転を開始できるように該時刻までに電動車両のバッテリの暖機を終了しておくとともに、予定の運転開始時刻前に予定外の運転を開始しようとしたときにも、確実に運転を開始できるようにする。    【解決手段】  本発明は、電動車両Ｗのバッテリ１４を外部電源２０により充電する電動車両用バッテリの充電方法であって、充電前のバッテリ１４の残量を検出し、その検出結果に基づいて、バッテリ１４の残量が最大量になるまでの最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌを算出し、電動車両Ｗの運転開始時刻ｔｄｓを推定する。電動車両Ｗの運転停止時刻から開始して最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌ未満の時間だけ継続し、運転開始時刻ｔｄｓ前に終了する第１充電と、第１充電終了後に開始して運転開始時刻ｔｄｓに終了する第２充電とを実行する。【選択図】    図２
2010098897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動車両のバッテリを外部電源により充電する電動車両用バッテリの充電方法であって、
充電前の前記バッテリの残量を検出する残量検出工程と、
前記残量検出工程での検出結果に基づいて、前記バッテリの残量が最大量になるまでの最大量充電時間を算出する最大量充電時間算出工程と、
電動車両の運転開始時刻を推定する運転開始時刻推定工程と、
電動車両の運転停止時刻から開始して前記最大量充電時間未満の時間だけ継続し、前記運転開始時刻前に終了する第１充電を実行する第１充電工程と、
前記第１充電工程終了後に開始して前記運転開始時刻に終了する第２充電を実行する第２充電工程とを含むことを特徴とする電動車両用バッテリの充電方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電動車両用バッテリの充電方法において、
前記運転開始時刻における気温を推定する気温推定工程と、
前記気温推定工程の推定結果に基づいて、前記バッテリに必要な暖機時間を算出する暖機時間算出工程と、
前記第２充電工程は、前記暖機時間だけ前記第２充電を実行することを特徴とする電動車両バッテリの充電方法。
【請求項３】
請求項２に記載の電動車両用バッテリの充電方法において、
前記第１充電工程は、前記バッテリの残量が所定量になるまでに必要な所定量充電時間だけ前記第１充電を実行することを特徴とする電動車両用バッテリの充電方法。
【請求項４】
請求項３に記載の電動車両用バッテリの充電方法において、
前記第１充電工程は、前記第１充電および第２充電を実行したときにその充電時間の和が前記最大量充電時間を超える場合、該和が前記最大量充電時間になるように前記第１充電の充電時間を短縮することを特徴とする電動車両用バッテリの充電方法。
【請求項５】
請求項３に記載の電動車両用バッテリの充電方法において、
前記第２充電工程は、前記第１充電および第２充電を実行したときにその充電時間の和が前記最大量充電時間を超える場合、該和が前記最大量充電時間になるように前記第２充電の充電時間を短縮することを特徴とする電動車両用バッテリの充電方法。
【請求項６】
請求項３に記載の電動車両用バッテリの充電方法において、
前記第１充電工程は、前記第１充電および第２充電を実行したときにその充電時間の和が前記最大量充電時間を超えない場合、該和が前記最大量充電時間になるように前記第１充電の充電時間を延長することを特徴とする電動車両用バッテリの充電方法。
【請求項７】
請求項３に記載の電動車両用バッテリの充電方法において、
前記第２充電工程は、前記第１充電および第２充電を実行したときにその充電時間の和が前記最大量充電時間を超えない場合、該和が前記最大量充電時間になるように前記第２充電の充電時間を延長することを特徴とする電動車両用バッテリの充電方法。
【請求項８】
請求項３に記載の電動車両用バッテリの充電方法において、
前記第１充電および第２充電を実行したときにその充電時間の和が前記最大量充電時間を越えない場合、その差分の時間だけ、前記第１充電と第２充電との間に第３充電を実行する第３充電工程を含むことを特徴とする電動車両用バッテリの充電方法。
【請求項９】
電動車両のバッテリを外部電源により充電する電動車両用バッテリの充電装置であって、
充電前の前記バッテリの残量を検出する残量検出手段と、
前記残量検出手段の検出結果に基づいて、前記バッテリの残量が最大量になるまでの最大量充電時間を算出する最大量充電時間算出手段と、
電動車両の運転開始時刻を推定する運転開始時刻推定手段と、
電動車両の運転停止時刻から開始して前記最大量充電時間未満の時間だけ継続し、前記運転開始時刻前に終了する第１充電と、
前記第１充電終了後に開始して前記運転開始時刻に終了する第２充電とを実行する充電手段とを有することを特徴とする電動車両用バッテリの充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両に搭載されているバッテリの充電方法およびその装置に関し、電動車両の電力系統制御の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジンを搭載せず、バッテリから電力の供給を受けて作動するモータのみで走行する電動車両が注目されている。この種の電動車両は、バッテリの残量が少なくなると、外部電源により該バッテリを充電する必要がある。しかしながら、この種の電動車両は普及数が少ないため、外部電源の設置場所が少なく、運転中にバッテリの残量が少なくなったときに、確実に外部電源による充電が実行できるとは限らない。そのため、電動車両は、運転停止中に、バッテリに対して十分量の充電を実行しておく必要がある。
【０００３】
また、電動車両は、寒冷期、バッテリを暖機しなければモータを始動できず、運転をすぐに開始できないことがある。これは、バッテリの特性によるもので、バッテリが冷えすぎると、その出力電圧が低下し、モータに十分な作動電力を供給できないために起こる。
【０００４】
この対処として、特許文献１に記載されたバッテリの充電装置は、充電により発熱するバッテリの特性を利用し、運転停止中にバッテリを充電することにより、電動車両の運転開始時刻には該バッテリが十分暖機されているようにするもので（バッテリを適温にするもので）、運転開始時刻にバッテリの充電を終了させるように構成されている。すなわち、この充電装置は、運転開始時刻を設定するタイマーを備え、その設定時刻に基づいて、該運転開始時刻にバッテリに対する充電が終了するように、バッテリの充電開始時刻を算出する。そして、電動車両の運転が停止してその算出した充電開始時刻になると充電を開始し、運転開始時刻にその充電を終了する。これにより、寒冷期であっても、運転開始時にはバッテリが十分暖機されていることになり、電動車両はすぐに運転を開始できる。
【０００５】
【特許文献１】特開平０７−１１１７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１に記載されたバッテリの充電装置は、運転開始時刻に基づいて算出された充電開始時刻から充電が開始される。すなわち、電動車両が運転停止してからこの充電開始時刻までの期間は充電が実行されない。したがって、電動車両の運転停止時においてバッテリの残量が少ない場合、充電開始時刻前に予定外の運転を実行しようとしたとき、モータが作動しない場合が生じうる。また、モータが作動して運転を開始しても、すぐにバッテリ残量が減少し、短時間しか運転できない可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明は、外部電源により充電されるバッテリを搭載し、該バッテリから電力の供給を受けて作動するモータにより走行する電動車両において、寒冷期に、予定の運転開始時刻にすぐに運転を開始できるように該時刻までに電動車両のバッテリの暖機を終了しておくとともに、予定の運転開始時刻前に予定外の運転を開始しようとしたときにも、確実に運転を開始でき、且つその後も十分長い時間、運転を続行できる電動車両用バッテリの充電方法およびその装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、電動車両のバッテリを外部電源により充電する電動車両用バッテリの充電方法であって、
充電前の前記バッテリの残量を検出する残量検出工程と、
前記残量検出工程での検出結果に基づいて、前記バッテリの残量が最大量になるまでの最大量充電時間を算出する最大量充電時間算出工程と、
電動車両の運転開始時刻を推定する運転開始時刻推定工程と、
電動車両の運転停止時刻から開始して前記最大量充電時間未満の時間だけ継続し、前記運転開始時刻前に終了する第１充電を実行する第１充電工程と、
前記第１充電工程終了後に開始して前記運転開始時刻に終了する第２充電を実行する第２充電工程とを含むことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動車両用バッテリの充電方法において、
前記運転開始時刻における気温を推定する気温推定工程と、
前記気温推定工程の推定結果に基づいて、前記バッテリに必要な暖機時間を算出する暖機時間算出工程と、
前記第２充電工程は、前記暖機時間だけ前記第２充電を実行することを特徴とする。
【００１０】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電動車両用バッテリの充電方法において、
前記第１充電工程は、前記バッテリの残量が所定量になるまでに必要な所定量充電時間だけ前記第１充電を実行することを特徴とする。
【００１１】
さらにまた、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電動車両用バッテリの充電方法において、
前記第１充電工程は、前記第１充電および第２充電を実行したときにその充電時間の和が前記最大量充電時間を超える場合、該和が前記最大量充電時間になるように前記第１充電の充電時間を短縮することを特徴とする。
【００１２】
加えて、請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の電動車両用バッテリの充電方法において、
前記第２充電工程は、前記第１充電および第２充電を実行したときにその充電時間の和が前記最大量充電時間を超える場合、該和が前記最大量充電時間になるように前記第２充電の充電時間を短縮することを特徴とする。
【００１３】
加えてまた、請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の電動車両用バッテリの充電方法において、
前記第１充電工程は、前記第１充電および第２充電を実行したときにその充電時間の和が前記最大量充電時間を超えない場合、該和が前記最大量充電時間になるように前記第１充電の充電時間を延長することを特徴とする。
【００１４】
さらに加えて、請求項７に記載の発明は、請求項３に記載の電動車両用バッテリの充電方法において、
前記第２充電工程は、前記第１充電および第２充電を実行したときにその充電時間の和が前記最大量充電時間を超えない場合、該和が前記最大量充電時間になるように前記第２充電の充電時間を延長することを特徴とする。
【００１５】
さらに加えて、請求項８に記載の発明は、請求項３に記載の電動車両用バッテリの充電方法において、
前記第１充電および第２充電を実行したときにその充電時間の和が前記最大量充電時間を越えない場合、その差分の時間だけ、前記第１充電と第２充電との間に第３充電を実行する第３充電工程を含むことを特徴とする。
【００１６】
一方、請求項９に記載の発明は、電動車両のバッテリを外部電源により充電する電動車両用バッテリの充電装置であって、
充電前の前記バッテリの残量を検出する残量検出手段と、
前記残量検出手段の検出結果に基づいて、前記バッテリの残量が最大量になるまでの最大量充電時間を算出する最大量充電時間算出手段と、
電動車両の運転開始時刻を推定する運転開始時刻推定手段と、
電動車両の運転停止時刻から開始して前記最大量充電時間未満の時間だけ継続し、前記運転開始時刻前に終了する第１充電と、
前記第１充電終了後に開始して前記運転開始時刻に終了する第２充電とを実行する充電手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、充電前のバッテリの残量が最大量になるまでの最大量充電時間が算出され、電動車両の運転開始時刻が推定される。次に、電動車両の運転停止時刻から開始して最大量充電時間未満の時間だけ継続し、運転開始時刻前に終了する第１充電が実行される。続いて、その第１充電終了後、第２充電が開始されて前記運転開始時刻に終了する。これにより、寒冷期に、予定の運転開始時刻にすぐに運転が開始できるように該時刻までに電動車両のバッテリの暖機を終了することができる（バッテリを適温にすることができる。）。また、予定の運転開始時刻前に予定外に運転が開始しようとしたときにも、バッテリの残量が十分にあるので、該運転を確実に開始でき、且つその後も十分に運転を続行できる。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明によれば、運転開始時刻における気温に基づいて、バッテリに必要な暖機時間を算出し、第２充電をこの暖機時間だけ行う。運転開始時刻の気温に基づいた暖機を行うため、より運転開始時刻のバッテリを適温にすることができる。
【００１９】
さらに、請求項３に記載の発明によれば、第１充電は、バッテリの残量が所定量になるまでに必要な所定量充電時間だけ実行される。これにより、予定の運転開始時刻前に予定外に運転が開始された場合、その運転を所定量充電時間に対応する走行時間だけ続行することができる。
【００２０】
さらにまた、請求項４に記載の発明によれば、第１充電および第２充電を実行したときにその充電時間の和が前記最大量充電時間を超える場合、該和が該最大量充電時間になるように第１充電の充電時間が短縮される。これにより、第２充電が暖機時間だけ実行されて運転開始時刻にバッテリが適温にされる。また、バッテリの過充電が防止される。
【００２１】
加えて、請求項５に記載の発明によれば、第１充電および第２充電を実行したときにその充電時間の和が前記最大量充電時間を超える場合、該和が該最大量充電時間になるように第２充電の充電時間が短縮される。これにより、第１充電が所定量充電時間だけ実行され、予定の運転開始時刻前に予定外に運転が開始された場合、その運転を所定量充電時間に対応する走行時間だけ続行することができる。また、バッテリの過充電が防止される。
【００２２】
加えてまた、請求項６に記載の発明によれば、第１充電および第２充電を実行したときにその充電時間の和が前記最大量充電時間を超えない場合、該和が前記最大量充電時間になるように、第１充電の充電時間が延長される。これにより、運転開始時刻に予定どおりに運転が開始される場合、バッテリの残量が最大量またはそれに近い量で運転を開始できるので、その運転を長時間続行することができる。一方、予定の運転開始時刻前に予定外に運転が開始されても、第１充電が延長されているので、その運転も長時間続行できる。
【００２３】
さらに加えて、請求項７に記載の発明によれば、第１充電および第２充電を実行したときにその充電時間の和が前記最大量充電時間を超えない場合、該和が前記最大量充電時間になるように、第２充電の充電時間が延長される。これにより、運転開始時刻に予定どおりに運転が開始される場合、バッテリの残量が最大量またはそれに近い量で運転を開始できるので、その運転を長時間続行することができる。また、第２充電の開始が早まるために早くからバッテリが適温になり、そのため運転の開始が予定の運転開始時刻より少し早くても運転をすぐに開始できる。
【００２４】
さらに加えて、請求項８に記載の発明によれば、第１充電および第２充電を実行したときにその充電時間の和が前記最大量充電時間を越えない場合、その差分の時間だけ、第１充電と第２充電との間に第３充電が実行される。これにより、第１充電が終了した時刻から第２充電が開始される時刻までの間に予定外の運転が開始されても、第３充電によりバッテリが暖機されているため、その運転をすぐに開始できる。
【００２５】
一方、請求項９に記載の発明によれば、充電前のバッテリの残量が最大量になるまでの最大量充電時間が算出され、電動車両の運転開始時刻が推定される。次に、電動車両の運転停止時刻から開始して最大量充電時間未満の時間だけ継続し、運転開始時刻前に終了する第１充電が実行される。続いて、その第１充電終了後、第２充電が開始されて前記運転開始時刻に終了する。これにより、寒冷期に、予定の運転開始時刻にすぐに運転が開始できるように該時刻までに電動車両のバッテリの暖機を終了することができる（バッテリを適温にすることができる。）。また、予定の運転開始時刻前に予定外に運転が開始しようとしたときにも、バッテリの残量が十分にあるので、該運転を確実に開始でき、且つその後も十分に運転を続行できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電動車両用バッテリの充電方法が実施される、電動車両Ｗの構成を概略的に示している。
【００２７】
図１に示すように、電動車両Ｗは、車輪１０をモータ１２により駆動する車両であって、モータ１２に電力を供給する高電圧バッテリ１４を搭載している。モータ１２と高電圧バッテリ１４は、インバータ・コンバータ１６を介して接続されており、インバータ・コンバータ１６は、高電圧バッテリ１４からの直流電力を交流電力に変換してモータ１２に供給するとともに、減速中に発電機として機能するモータ１２が発電した交流電力を直流電力に変換して高電圧バッテリ１４に供給する。
【００２８】
高電圧バッテリ１４は、発電機として機能するモータ１２によって充電されるだけでなく、バッテリチャージャ１８にも充電される。このバッテリチャージャ１８は、電動車両Ｗの停止中、電動車両Ｗの外部にある外部電源２０から供給される電力を、高電圧バッテリ１４に充電する。このバッテリチャージャ１８と外部電源２０は、着脱可能なコネクタ２２を介して接続される。
【００２９】
また、バッテリチャージャ１８は、高電圧バッテリ１４の電圧を検出する電圧センサ２４からの信号に基づいて高電圧バッテリ１４の残量（充電率（ＳＯＣ））を算出し、その算出したＳＯＣに基づいて高電圧バッテリ１４を充電するように構成されている。すなわち、電圧センサ２４が高電圧バッテリ１４の残量検出手段として機能する。
【００３０】
さらに、バッテリチャージャ１８は、詳細は後述するが、運転開始時刻入力装置２６からの運転開始時刻データとカーナビ装置２８からの気温データとに基づいて、高電圧バッテリ１４を充電するように構成されている。
【００３１】
運転開始時刻入力装置２６は、運転者によって電動車両Ｗの予定の運転の開始時刻がボタンなどを介して入力される装置であって、入力された運転開始時刻をデータとしてバッテリチャージャ１８に送信するように構成されている。
【００３２】
カーナビ装置２８は、運転者によってボタンなどで入力された目的地までの現在地からのルートを表示画面に表示する装置であって、特に本発明においては、例えばインターネットなどを介して気温情報を取得し、目的地までのルートとともに該目的地の気温も表示画面に表示する装置であって、電動車両Ｗが停止している地点の気温情報をデータとしてバッテリチャージャ１８に送信するように構成されている。
【００３３】
ここからは、バッテリチャージャ１８が、電圧センサ２４からの信号、運転開始時刻入力装置２６からの運転開始時刻データ、およびカーナビ装置２８からの気温データに基づいて行う高電圧バッテリ１４の充電についての詳細を説明する。
【００３４】
図２（Ａ）は、電動車両Ｗの停止中における、すなわちバッテリチャージャ１８と外部電源２０とが接続されているときの、バッテリチャージャ１８によって充電される高電圧バッテリ１４のＳＯＣの変化を示している。
【００３５】
図２（Ａ）に示すように、バッテリチャージャ１８は、電動車両Ｗの停止中、高電圧バッテリ１４の充電を、連続してではなく、第１充電と第２充電とに分けて行う。後側の第２充電は、寒冷期において、運転開始時刻に運転がすぐに開始できるように、充電により高電圧バッテリ１４を暖機するために実行される。
【００３６】
図２（Ｂ）に示すように、高電圧バッテリ１４の温度は、充電中は上昇し、非充電中は外気温まで低下する。したがって、寒冷期の場合、高電圧バッテリ１４の温度が外気温になると、暖機した後でないとモータ１２を始動させることができない、すなわちすぐに運転を開始できないことがある。この対処として、運転開始時刻に十分暖機されているように、運転開始時刻に終了する第２充電が実行される。
【００３７】
運転開始時刻に十分に暖機されているようにするために、気温と該気温と同一温度であるときの高電圧バッテリ１４に必要な暖機時間（第２充電の充電時間）との関係が、図３に示すように、マップとして予め求められている。マップに示すように、気温が低くなればなるほど、必要な暖機時間は長くなる。このマップとカーナビ装置２８からの気温データとに基づき、バッテリチャージャ１８は、高電圧バッテリ１４の暖機時間（第２充電の充電時間）を算出する。そして、運転開始時刻から暖機時間遡った時刻を第２充電の開始時刻とする。
【００３８】
一方、前側の第１充電は、予定の運転開始時刻前に予定外の運転が開始される場合に備えるための充電であって、該予定外の運転を確実に開始でき、且つその後も十分に運転を続行できるように高電圧バッテリ１４を充電するために実行される。
【００３９】
具体的には、第１充電を、運転停止時刻から、高電圧バッテリ１４の残量が所定量（図２では７０％）になるまでの時間（請求の範囲に記載の「所定量充電時間」に対応。）だけ実行する。この所定量は、高電圧バッテリ１４の最大量（物理的な最大量ではなく、寿命や性能などを考慮して規定された上限量、図２では９０％）より小さい値に設定されている。
【００４０】
また、第１充電と第２充電それぞれは、高電圧バッテリ１４の残量が上述の最大量を超えない範囲で実行される。すなわち、電動車両Ｗの運転停止時刻における残量から最大量になるまでに必要な充電時間（最大量充電時間）を、第１充電の充電時間と第２充電の充電時間との和が超えないように、第１充電および第２充電が実行される。
【００４１】
ここからは、バッテリチャージャ１８が行う高電圧バッテリ１４に対する充電制御の流れ（本発明に係る充電方法の工程）を、図４に示すフローを参照しながら説明する。
【００４２】
まず、ステップＳ１００において、バッテリチャージャ１８は、電動車両Ｗが停止し、コネクタ２２を介して外部電源２０と接続されているか否かを確認する。外部電源２０との接続が確認されて、次のステップＳ１１０に進む。
【００４３】
ステップＳ１１０において、バッテリチャージャ１８は、電圧センサ２４からの信号に基づいて、高電圧バッテリ１４のＳＯＣを算出する。
【００４４】
次に、ステップＳ１２０において、バッテリチャージャ１８は、現在の時刻ｔｎｏｗを取得する。すなわち、電動車両Ｗの運転開始時刻を取得する。
【００４５】
続いて、ステップＳ１３０において、バッテリチャージャ１８は、運転開始時刻入力装置２６から運転開始時刻ｔｄｓ（データ）を取得する。
【００４６】
ステップＳ１４０において、バッテリチャージャ１８は、ステップＳ１１０で算出したＳＯＣに基づいて、高電圧バッテリ１４が最大量になるまでの充電時間（最大量充電時間）Ｔｔｏｔａｌを算出する。
【００４７】
ステップＳ１５０において、バッテリチャージャ１８は、ステップＳ１４０で算出した最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌが、ステップＳ１２０で取得した現在時刻ｔｏｎｗからステップＳ１３０で取得した運転開始時刻ｔｄｓまでの時間未満であるか否かを判定する。最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌが現在時刻ｔｎｏｗから運転開始時刻ｔｄｓまでの時間未満である場合は、ステップＳ１６０に進む。
【００４８】
一方、そうでない場合、すなわち、最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌが現在時刻ｔｎｏｗから運転開始時刻ｔｄｓまでの時間より長い、または同一である場合、ステップＳ２９０に進み、運転開始時刻ｔｄｓに終了する第２充電を直ちに開始する。したがって、電動車両Ｗの停止期間全体に亘って、高電圧バッテリ１４は充電され続ける。最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌが現在時刻ｔｎｏｗから運転開始時刻ｔｄｓまでの時間より長い場合、高電圧バッテリ１４の残量が運転開始時刻ｔｄｓに最大量に達することなく第２充電が終了する。最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌが現在時刻ｔｎｏｗから運転開始時刻ｔｄｓまでの時間と同一である場合、高電圧バッテリ１４の残量が運転開始時刻ｔｄｓに最大量に達して第２充電が終了する。
【００４９】
ステップＳ１６０において、バッテリチャージャ１８は、カーナビ装置１８から運転開始時刻ｔｄｓにおける気温Ｋ（データ）を取得する。
【００５０】
ステップＳ１７０において、バッテリチャージャ１８は、ステップＳ１６０で取得した運転開始時刻ｔｄｓにおける気温Ｋと図３に示すマップとに基づいて、気温Ｋに対応する暖気時間Ｔｗを算出する。
【００５１】
ステップＳ１８０において、バッテリチャージャ１８は、高電圧バッテリ１４が所定量（図２の７０％）になるまでに必要な所定量充電時間Ｔｂを算出する。
【００５２】
ステップＳ１９０において、バッテリチャージャ１８は、ステップＳ１７０で算出した暖機時間ＴｗとステップＳ１８０で算出した所定量充電時間Ｔｂとの和が、ステップＳ１４０で算出した最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌを越えないか否かを判定する。
【００５３】
暖機時間Ｔｗと所定量充電時間Ｔｂとの和が最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌを超えない場合（同一は含まない）、ステップＳ２００において第１充電の実行時間（第１充電時間）Ｔ１をＴｔｏｔａｌから暖機時間Ｔｗを減算した時間と設定し、ステップＳ２１０において第２充電の実行時間（第２充電時間）Ｔ１を暖機時間Ｔｗと設定する。
【００５４】
一方、暖機時間Ｔｗと所定量充電時間Ｔｂとの和が最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌを超える場合（同一も含む）、ステップＳ２２０において第１充電時間Ｔ１を最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌから暖機時間Ｔｗを減算した時間と設定し、ステップＳ２３０において第２充電時間Ｔ２を暖機時間Ｔｗと設定する。
【００５５】
なお、ステップＳ２００とステップＳ２２０とは同一内容であって、ステップＳ２１０とステップＳ２３０とは同一内容である。
【００５６】
ステップＳ２１０とステップＳ２３０は、両方とも第２充電時間Ｔ２を暖機時間Ｔｗと同一の時間に設定する。すなわち、暖機時間Ｔｗと所定量充電時間Ｔｂとの和が最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌを超えるまたは超えないに関わらず、暖機時間Ｔｗが確保される（その結果、運転開始時刻ｔｄｓに高電圧バッテリ１４が適温にされる。）。
【００５７】
一方、ステップＳ２００とステップＳ２２０は、それぞれが設定する第１充電時間Ｔ１が異なる。ステップＳ２００では、第１充電時間Ｔ１は、所定量充電時間Ｔｂより長い時間に設定される。すなわち、図５（Ａ）に示すように、第１充電は、ＳＯＣが所定量（７０％）を超えてしばらくして終了する。すなわち、予定の運転開始時刻ｔｄｓ前の予定外の運転に備える第１充電の充電時間が延長される。これにより、運転開始時刻ｔｄｓに予定どおりに運転が開始される場合、バッテリの残量が最大量で運転を開始できるので、その運転を長時間続行することができる。一方、予定の運転開始時刻ｔｄｓ前に予定外に運転が開始されても、第１充電が延長されているので、その運転も長時間続行できる。
【００５８】
これに対し、ステップＳ２２０では、第１充電時間Ｔ１は、所定量充電時間Ｔｂと同一または短い時間に設定される。同一である場合は、図２（Ａ）に示すように、第１充電は、所定量に達して終了する。
【００５９】
短い時間である場合、図５（Ｂ）に示すように、第１充電は、ＳＯＣが所定量を超えることなく終了する。すなわち、予定の運転開始時刻ｔｄｓ前の予定外の運転に備える第１充電の充電時間が短縮される。これにより、高電圧バッテリ１４が最大量を超えて充電されること、すなわり過充電が防止される。
【００６０】
簡単に言うと、バッテリチャージャ１８は、運転開始時刻ｔｄｓに高電圧バッテリ１４が最大量になるように、かつ該バッテリ１４の暖機を優先して充電を実行している。
【００６１】
図４に戻り、ステップＳ２４０において、バッテリチャージャ１８は、運転開始時刻ｔｄｓから第２充電時間Ｔ２遡った時刻、すなわち第２充電の開始時刻ｔ２ｓを算出する。
【００６２】
ステップＳ２４０で第２充電の開始時刻ｔ２ｓを算出し終わると、バッテリチャージャ１８は、続くステップＳ２５０において第１充電を開始する。
【００６３】
ステップＳ２６０において、バッテリチャージャ１８は、第１充電の開始から、ステップＳ２００またはステップＳ２２０のいずれか一方で設定された第１充電時間Ｔ１経過したか否かを判定し、経過した場合はステップＳ２７０に進み、第１充電を終了する。
【００６４】
第１充電の終了後、バッテリチャージャ１８は、ステップＳ２８０において、ステップＳ２４０で算出した第２充電開始時刻ｔ２ｓか否かを判定する。第２充電時刻ｔ２ｓである場合は、ステップＳ２９０に進み、第２充電を開始する。
【００６５】
第２充電開始後、ステップＳ３００において、バッテリチャージャ１８は、運転開始時刻ｔｄｓか否かを判定する。運転開始時刻ｔｄｓである場合は、ステップＳ３１０に進み、第２充電を終了する。そして、電動車両Ｗの停止中における外部電源２０を使用した充電を完了する。
【００６６】
本実施形態によれば、寒冷期に、予定の運転開始時刻ｔｄｓにすぐに運転が開始できるように該時刻までに電動車両Ｗの高電圧バッテリ１４の暖機を終了することができる（バッテリ１４を適温にすることができる。）。また、予定の運転開始時刻ｔｄｓ前に予定外に運転が開始しようとしたときにも、高電圧バッテリ１４の残量が十分にあるので（ほぼ所定量あるので）、該運転を確実に開始でき、且つその後も十分に運転を続行できる。
【００６７】
また、運転開始時刻ｔｄｓの気温Ｋに基づいた暖機（第２充電）を行うため、運転開始時刻ｔｄｓの高電圧バッテリ１４を適温にすることができる。
【００６８】
さらに、予定の運転開始時刻ｔｄｓ前に予定外に運転が開始された場合、その運転を所定量充電時間（第１充電時間Ｔ１）に対応する走行時間だけ続行することができる。
【００６９】
なお、図４に示す、ステップＳ２００とＳ２１０とを図６に示すステップＳ２００−１とＳ２１０−１とに置き換えてもよい。置き換えても、予定の運転開始時刻に高電圧バッテリ１４の暖機が終了しているように、すなわち暖機を優先して充電が実行される。
【００７０】
置き換えた場合を具体的に説明すると、バッテリチャージャ１８は、ステップＳ２００−１において第１充電時間Ｔ１を所定量充電時間Ｔｂと設定し、ステップＳ２１０−１において第２充電時間Ｔ２を最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌから所定量充電時間Ｔｂを減算した時間と設定する。したがって、第２充電時間Ｔ２は、暖機時間Ｔｗより長い時間に設定される。すなわち、予定の運転開始時刻ｔｄｓに暖機を終了する第２充電の充電時間が延長される。これにより、運転開始時刻ｔｄｓに予定どおりに運転が開始される場合、高電圧バッテリ１４の残量が最大量で運転を開始できるので、その運転を長時間続行することができる。また、第２充電の開始が早まるために早くから高電圧バッテリ１４が適温になり、そのため運転の開始が予定の運転開始時刻ｔｄｓより少し早くても運転をすぐに開始できる。
【００７１】
（第２の実施形態）
上述の実施形態の場合、図２（Ｂ）に示すように、第１充電の終了時刻から第２充電の開始時刻までの間に高電圧バッテリ１４の温度は低下する、場合によっては外気温まで低下する。したがって、この間に予定外に運転を開始しようとしても、高電圧バッテリ１４が冷えすぎて、すぐに運転が開始できない可能性がある。
【００７２】
この対処として、図７に示すように、バッテリチャージャ１８は、第１充電と第２充電との間に、第３充電を実行する。
【００７３】
第３充電の充電形態は、いくとおりか考えられる。まず、図７に一点鎖線に示すようにＳＯＣが変化する充電形態が考えられる。これは、第３充電を、第２充電と連続するように行う。または、図７に二点鎖線に示すようにＳＯＣが変化するように、第３充電を第１充電に連続して開始し、ＳＯＣがＳｃになるまで実行する。Ｓｃは、第２充電が開始されるときの充電率であり、最大量から暖機時間Ｔｗだけ充電したときの増量分を減算して算出される。或いは、図７に点線に示すように、第３充電を、複数回の充電を組み合わせて実行する、すなわちＳＯＣが連続的でなく段階的に増えていくように実行する。
【００７４】
第３充電を実行する場合の、バッテリチャージャ１８が行う高電圧バッテリ１４に対する充電制御の流れを、図８に示すフローを参照しながら説明する。
【００７５】
図８に示すステップＳ５００〜Ｓ５９０までは、第１の実施形態の図４に示すステップＳ１００〜Ｓ１９０と同じなので説明は省略する。
【００７６】
バッテリチャージャ１８は、暖機時間Ｔｗと所定量充電時間Ｔｂとの和が最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌを超えない場合（同一は含まない）、ステップＳ６００において第１充電時間Ｔ１を所定量充電時間Ｔｂと設定し、ステップＳ６１０において第２充電時間Ｔ２を暖機時間Ｔｗと設定する。
【００７７】
続くステップ６２０において、バッテリチャージャ１８は、第３充電の実行時間（第３充電時間）Ｔ３を、最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌから所定量充電時間Ｔｂと暖機時間Ｔｗとを減算した時間と設定する。
【００７８】
ステップＳ６３０〜Ｓ６８０までは、第１の実施形態の図４に示すステップＳ２２０〜Ｓ２７０までと同じなので説明は省略する。
【００７９】
第１充電が終了すると、バッテリチャージャ１８は、ステップＳ６９０において、第３充電を実行するか否かを判定する。すなわち、ステップＳ６００〜Ｓ６２０までを実行したか否かを判定する。第３充電を実行する場合、ステップＳ７００に進む。実行しない場合、ステップＳ７１０に進む。
【００８０】
ステップＳ７００において、バッテリチャージャ１８は、ステップＳ６２０で算出された第３充電時間Ｔ３だけ、すなわち図７に示すような第３充電を実行する。実行すると、ステップＳ７１０に進む。
【００８１】
ステップＳ７１０〜Ｓ７４０までは、第１の実施形態の図４に示すステップＳ２８０〜Ｓ３１０までと同じなので説明は省略する。
【００８２】
本実施形態によれば、第１充電と第２充電とが実行されたときに、第１充電の充電時間（第１充電時間）Ｔ１と第２充電の充電時間（第２充電時間）Ｔ２との和が最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌを越えない場合、その差分の時間Ｔ３だけ、第１充電と第２充電との間に第３充電が実行される。これにより、第１充電が終了した時刻から第２充電が開始される時刻までの間に予定外の運転が開始されても、第３充電により高電圧バッテリ１４が暖機されているため、その運転をすぐに開始できる。
【００８３】
以上、２つの実施形態を挙げて本発明を説明した本発明は、これに限定されない。
【００８４】
例えば、上述の実施形態の場合、電動車両Ｗの運転開始時刻は、運転開始時刻入力装置２６に運転者によって入力されたものであるが、これに限らない。例えば、運転者の電動車両の走行内容を記憶手段に走行履歴として記憶し、その走行履歴に基づいて、運転開始時刻を推定してもよい。
【００８５】
また、上述の実施形態の場合、運転開始時刻の気温（データ）は、カーナビ装置によって提供されるが、運転開始時刻の気温を調べた運転者に、運転開始時刻と一緒に入力手段により入力させて提供されてもよい。または、運転が開始される度にそのときの気温と時刻とを対応付けして記録する気温記録手段を設け、記憶記録手段の記録内容に基づいて、運転開始時刻の気温を推定するようにしてもよい。
【００８６】
さらに、上述の実施形態の場合、バッテリの暖機を優先して充電を実行しているが、これに限らない。厳密な暖機を必要としない場合、例えば、寒冷期であってもバッテリの温度が暖機を必要とする温度になるような気温にほとんどならない地域の場合、暖機より、予定の運転開始時刻前の予定外の運転に備えることを優先して充電を実行してもよい。
【００８７】
この場合、図４に示すステップＳ２００〜Ｓ２３０までが、図９に示すステップＳ２００−２〜Ｓ２３０−２に置き換わる。
【００８８】
説明すると、暖機時間Ｔｗと所定量充電時間Ｔｂとの和が最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌを超えない場合（同一は含まない）、ステップＳ２００−２において第１充電の実行時間（第１充電時間）Ｔ１を所定量充電時間Ｔｂと設定し、ステップＳ２１０−２において、第２充電時間Ｔ２を最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌから所定量充電時間Ｔｂを減算した時間と設定する。なお、これは、図６に示すステップＳ２００−１〜Ｓ２１０−１と同一である。
【００８９】
一方、暖機時間Ｔｗと所定量充電時間Ｔｂとの和が最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌを超える場合（同一も含む）、ステップＳ２２０−２において第１充電時間Ｔ１を所定量充電時間Ｔｂと設定し、ステップＳ２３０−２において、第１充電時間Ｔ１を最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌから所定量充電時間Ｔｂを減算した時間と設定する。
【００９０】
これによれば、図１０に示すように、暖機時間Ｔｗと所定量充電時間Ｔｂとの和が最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌを超えない場合（図１０（Ｂ））、暖機時間Ｔｗと所定量充電時間Ｔｂとの和が最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌを超える場合（図１０（Ａ））とも、第１充電は、所定量充電時間Ｔｂだけ実行される。
【００９１】
一方、暖機時間Ｔｗと所定量充電時間Ｔｂとの和が最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌを超える場合、第２充電時間Ｔ２は、図１０（Ａ）に示すように、暖機時間Ｔｗより長い時間に設定される。図中の二点鎖線は、第２充電時間Ｔ２が暖機時間Ｔｗと同一であるときのＳＯＣの変化を示している。
【００９２】
これに対して、暖機時間Ｔｗと所定量充電時間Ｔｂとの和が最大量充電時間Ｔｔｏｔａｌを超えない場合、第２充電時間Ｔ２は、図１０（Ｂ）に示すように、暖機時間Ｔｗより短い時間、または図２（Ａ）に示すように暖機時間Ｔｗと同一の時間に設定される。図中の二点鎖線は、第２充電時間Ｔ２が暖機時間Ｔｗと同一であるときの充電率（ＳＯＣ）の変化を示している。
【００９３】
これにより、第１充電が所定量充電時間Ｔｂだけ実行され、予定の運転開始時刻ｔｄｓ前に予定外に運転が開始された場合、その運転を所定量充電時間Ｔｂに対応する走行時間だけ続行することができる。且つ、図１０（Ｂ）のように、バッテリが最大量を超えないように第２充電の充電時間（第２充電時間）が短縮されるので、該バッテリの過充電が防止される。
【００９４】
なお、図９に示すステップＳ２００−２とＳ２１０−２とを、図１１に示すように、図４のステップＳ２００とＳ２１０とに置き換えてもよい。置き換えても、予定の運転開始時刻前の予定外の運転に備えることを優先して充電が実行される。
【００９５】
最後に、本発明は、広義に言えば、第１充電を電動車両の運転停止時刻から開始して最大量充電時間未満の時間だけ継続し、そして運転開始時刻前に終了し、この第１充電終了後に、運転開始時刻に終了する第２充電を実行するものである。すなわち、第１充電は、運転開始時刻に十分に暖機されているようにするための第２充電が実行できるように、最大量充電時間の充電を実行せず、充電をし残すものである。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
以上のように、本発明に係る電動車両用バッテリの充電方法及びその装置は、該バッテリから電力の供給を受けて作動するモータにより走行する電動車両において、寒冷期に、予定の運転開始時刻にすぐに運転を開始できるように該時刻までに電動車両のバッテリの暖機を終了しておくとともに、予定の運転開始時刻前に予定外の運転を開始しようとしたときにも、確実に運転を開始でき、且つその後も十分長い時間、運転を続行できる。したがって、電動車両の製造産業の分野において好適に利用される可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の実施形態に係る電動車両の構成を概略的に示す図である。
【図２】本発明に係る電動車両用バッテリの充電方法を説明するための図である。
【図３】気温とバッテリの暖機時間との関係のマップを示す図である。
【図４】第１の実施形態の充電のフローを示す図である。
【図５】図４に示すフローによる、バッテリの充電率の変化を示す図である。
【図６】第１の実施形態の変更例の充電のフローの一部を示す図である。
【図７】第２の実施形態によるバッテリの充電率の変化を示す図である。
【図８】第２の実施形態の充電のフローを示す図である。
【図９】第１の実施形態の別の変更例の充電のフローの一部を示す図である。
【図１０】図９に示すフローによる、バッテリの充電率の変化を示す図である。
【図１１】第１の実施形態のさらに別の変更例の充電のフローの一部を示す図である。
【符号の説明】
【００９８】
１４          バッテリ
２０          外部電源
Ｗ            電動車両
Ｔｔｏｔａｌ  最大量充電時間
ｔｄｓ        運転開始時刻
【図１】
2010098897.tif 000003
【図２】
2010098897.tif 000004
【図３】
2010098897.tif 000005
【図４】
2010098897.tif 000006
【図５】
2010098897.tif 000007
【図６】
2010098897.tif 000008
【図７】
2010098897.tif 000009
【図８】
2010098897.tif 000010
【図９】
2010098897.tif 000011
【図１０】
2010098897.tif 000012
【図１１】
2010098897.tif 000013