(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用モータに電力を供給するバッテリを備え、前記バッテリに外部電源から供給される外部電力を充電可能な車両の蓄電システムであって、
前記バッテリの温度を検出する温度センサと、
前記バッテリを昇温させるバッテリヒータと、
前記外部電源に接続され、前記外部電力を前記バッテリ及び前記バッテリヒータそれぞれに出力する充電器と、
前記外部電力を前記バッテリに充電させる充電制御と、充電中に前記外部電力の一部を前記バッテリヒータに供給し、前記バッテリを昇温させる温度調節制御と、を行うコントローラと、
充電中の前記バッテリヒータに供給される昇温電力を一定とした前記温度調節制御において前記外部電力の最大電力に対する昇温電力の割合を変化させた際に充電時間が最短となる、前記外部電力の最大電力に対する昇温電力の割合が、充電を開始する際の前記バッテリの温度毎に規定されたマップを記憶する記憶部と、を備え、
前記コントローラは、前記マップを用いて、充電を開始する際の前記バッテリの温度から前記割合を算出し、算出された前記割合に応じた一定の昇温電力で充電中の前記温度調節制御を行うことを特徴とする蓄電システム。
【請求項２】
前記コントローラは、前記バッテリの充電量が第１充電量となるまで第１充電電力で充電するとともに、第１昇温電力で前記バッテリヒータに電力を供給する第１充電モードと、前記第１充電量から固定値である第２充電電力で充電するとともに、第２昇温電力で前記バッテリヒータに電力を供給する第２充電モードとで前記充電制御及び前記温度調節制御を行い、
前記マップに基づいて算出される昇温電力を前記第１昇温電力として設定する際に、前記マップに基づいて算出される昇温電力と前記最大電力との差を前記第１充電電力として設定し、前記設定された第１充電電力が前記第２充電電力よりも小さくなるときには、前記第１充電電力が前記第２充電電力よりも大きくなるように前記第１昇温電力を新たに設定することを特徴とする請求項１に記載の蓄電システム。
【請求項３】
前記コントローラは、前記最大電力と前記第２充電電力との差と、前記マップに基づいて算出される昇温電力とを比較し、小さい方の電力を用いて前記第１昇温電力を設定し、前記最大電力と前記設定された第１昇温電力との差を前記第１充電電力として設定することを特徴とする請求項２に記載の蓄電システム。
【請求項４】
前記コントローラは、
前記バッテリの充電量が第１充電量となるまで前記外部電力の最大電力と前記マップに基づいて算出される昇温電力との差を第１充電電力として設定して充電するとともに、前記マップに基づいて算出される昇温電力で前記バッテリヒータに電力を供給する第１充電モードと、
前記第１充電量から前記第１充電電力よりも小さい第２充電電力で充電するとともに、前記最大電力と前記第２充電電力との差、又は前記バッテリヒータの最大出力に対応する電力で前記バッテリヒータに電力を供給する第２充電モードと、で前記充電制御及び前記温度調節制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の蓄電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行用モータに電力を供給するバッテリを備え、バッテリに外部電源から供給される電力を充電可能な車両の蓄電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
プラグインハイブリッド車両や電気自動車は、走行用のモータに電力を供給するバッテリに、外部電源から供給される電力を充電（外部充電）することができる。ここで、バッテリの温度（電池温度）が低下すると、充電時間が長くなることが知られている。電池温度が低いと内部抵抗が増加し、充電効率が低下するためである。
【０００３】
特許文献１では、タイマー充電による外部充電時に、充電電力の一部をヒータによる昇温電力に使用し、外部充電時にバッテリをヒータで温めることで、充電効率を向上させている。このとき、予定される充電終了時までにヒータによって消費された分の電力がバッテリに充電できないため、予定された充電終了時刻を延長してヒータによる消費電力分を追加して充電している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１９１７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ヒータによる電力消費は、その分バッテリに充電できない電力となるので、ヒータの消費電力（昇温電力）が多すぎると、バッテリに供給される充電電力が少なくなり、充電時間が長くなる。一方、電池温度が低い状態で充電電力をバッテリに多く供給しても、内部抵抗の増加により充電効率が低いため、充電ロスが多くなり、充電時間が長くなる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、外部電源から供給される電力を昇温電力と充電電力とにどのように振り分けるかについて考慮されておらず、昇温電力分の電力を追加充電するために、充電に必要な時間が単純に延長されるのみである。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、充電中において外部電源から供給される電力の一部をバッテリの昇温電力として用いつつ、短い時間でバッテリの充電を行うことができる蓄電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、走行用モータに電力を供給するバッテリを備え、バッテリに外部電源から供給される外部電力を充電可能な車両の蓄電システムである。蓄電システムは、バッテリの温度を検出する温度センサと、バッテリを昇温させるバッテリヒータと、外部電源に接続され、外部電力をバッテリ及びバッテリヒータそれぞれに出力する充電器と、外部電力をバッテリに充電させる充電制御と、充電中に外部電力の一部をバッテリヒータに供給し、バッテリを昇温させる温度調節制御と、を行うコントローラと、を備え。
【０００９】
そして、コントローラは、充電中のバッテリヒータに供給される昇温電力を一定とした温度調節制御において外部電力の最大電力に対する昇温電力の割合を変化させた際に充電時間が最短となる、外部電力の最大電力に対する昇温電力の割合が、充電を開始する際のバッテリの温度毎に規定されたマップを用いて、充電を開始する際のバッテリの温度から割合を算出し、算出された割合に応じた一定の昇温電力で充電中の温度調節制御を行う。
【００１０】
本発明によれば、充電中のバッテリヒータに供給される昇温電力を一定とした温度調節制御において外部電力の最大電力に対する昇温電力の割合を変化させた際に充電時間が最短となる、外部電力の最大電力に対する昇温電力の割合を、充電を開始する際のバッテリの温度毎に規定したマップを用いて、最大電力に対する昇温電力の割合を算出し、算出された割合に応じた一定の昇温電力で充電中の温度調節制御を行うので、バッテリを昇温させながら短い時間で充電を行うことができる。
【００１１】
バッテリヒータによって消費される電力は、その分バッテリに充電できない電力となる。このため、外部電力に対して昇温電力が多すぎると、バッテリに供給される充電電力が少なくなり、充電時間が長くなる。一方、バッテリの温度が低い状態で充電電力をバッテリに多く供給しても充電効率が低いため、充電ロスが多くなり、充電時間が長くなる。つまり、充電時間は、バッテリの温度に応じて変化するとともに、外部電力の最大電力に対するバッテリヒータに供給される昇温電力の割合に応じて変化する。このため、本発明では、充電中のバッテリヒータに供給される昇温電力を一定とした温度調節制御において外部電力の最大電力に対する昇温電力の割合に応じて変化する充電時間に基づいて、充電を開始する際のバッテリの温度毎に充電時間が最短となるときの外部電力の最大電力に対するバッテリヒータに供給される昇温電力の割合を規定し、規定されたマップに基づいて算出される昇温電力で充電中の温度調節制御を行うので、バッテリを昇温させながら最短の充電時間でバッテリを充電することができる。
【００１２】
また、コントローラは、バッテリの充電量が第１充電量となるまで第１充電電力で充電するとともに、第１昇温電力でバッテリヒータに電力を供給する第１充電モードと、第１充電量から固定値である第２充電電力で充電するとともに、第２昇温電力でバッテリヒータに電力を供給する第２充電モードとで充電制御及び温度調節制御を行うことができる。このとき、コントローラは、マップに基づいて算出される昇温電力を第１昇温電力として設定する際に、マップに基づいて算出される昇温電力と最大電力との差を第１充電電力として設定し、設定された第１充電電力が第２充電電力よりも小さくなるときには、第１充電電力が第２充電電力よりも大きくなるように第１昇温電力を新たに設定することができる。
【００１３】
第１充電モードの充電電力が小さくなると、第１充電モードでの充電時間が長くなり、充電時間が長くなってしまう。そこで、充電時間の遅延を抑制する観点から第１充電モードで最低でも確保した充電電力として、第２充電モードでの固定値である充電電力を設定することができる。
【００１４】
しかしながら、外部電力の最大電力によっては、マップに基づいて算出される昇温電力と最大電力との差を第１充電電力として設定したときに、設定された第１充電電力が第２充電電力よりも小さくなるときがある。この場合、第１充電モードで最低でも確保したい充電電力を確保できないことがある。
【００１５】
そこで、マップに基づいて算出される昇温電力と最大電力との差を第１充電電力として設定したときに、設定された第１充電電力が第２充電電力よりも小さくなるときには、第１充電電力が第２充電電力よりも大きくなるように、第１昇温電力を新たに設定する。つまり、外部電力の最大電力のうち、第１充電モードで最低でも確保したい充電電力が確保できない場合は、昇温よりも充電を優先した第１充電モード中の第１昇温電力を設定する。このように構成することで、第１充電モードの充電時間の遅延を抑制することができる。
【００１６】
このとき、上記マップに基づいて算出される昇温電力は、外部電力の最大電力に対して充電時間が最短となるときの昇温電力であるので、上記マップに基づいて算出される昇温電力と異なる昇温電力で温度調節制御を行うと、第１充電モード中の充電時間がマップに従う最短の充電時間よりも長くなってしまうが、昇温しても充電電力が小さいと充電時間は短くならない。このため、昇温よりも充電を優先した第１充電モード中の温度調節制御により、マップに従う最短の充電時間よりも長くなるものの、第１充電モードの充電時間の遅延を抑制して第２充電モードへの移行を早くすることができ、充電時間を短くすることができる。
【００１７】
第１充電電力が第２充電電力よりも小さくならないように第１昇温電力を設定するためには、コントローラは、最大電力と第２充電電力との差と、マップに基づいて算出される昇温電力とを比較し、小さい方の電力を用いて第１昇温電力を設定し、最大電力と設定された第１昇温電力との差を第１充電電力として設定することができる。
【００１８】
また、コントローラは、バッテリの充電量が第１充電量となるまで外部電力の最大電力とマップに基づいて算出される昇温電力との差を第１充電電力として設定して充電するとともに、マップに基づいて算出される昇温電力でバッテリヒータに電力を供給する第１充電モードと、第１充電量から第１充電電力よりも小さい第２充電電力で充電するとともに、最大電力と第２充電電力との差、又はバッテリヒータの最大出力に対応する電力でバッテリヒータに電力を供給する第２充電モードと、で充電制御及び温度調節制御を行うように構成することができる。
【００１９】
第１充電モードでは、最大電力全てを使用して充電及び昇温を行う一方で、第２充電モードでは、最大電力（第１充電電力）よりも小さい第２充電電力で充電を行うので、最大電力と第２充電電力との差の分、電力に余力がある。このため、第２充電モードでは、最大電力と第２充電電力の差をそのまま昇温電力として使用することができる。
【００２０】
そこで、第１充電モードでの昇温電力と第２充電モードでの昇温電力とを可変に制御し、第２充電モードでの昇温電力を、外部電力の最大電力に対して最大限使用可能な電力、又は昇温電力に使用可能な外部電力の範囲におけるバッテリヒータの最大出力に応じた電力に設定する。このように構成することで、第１充電モードの昇温電力よりも大きい昇温電力で第２充電モード中の昇温を行い、バッテリの温度をより早く昇温することができる。したがって、充電効率をより向上させることができ、充電時間をより短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１の車両に搭載される電池システムの構成例を示す図である。
【図２】実施例１のバッテリの温度調節制御を含む外部充電制御を説明するための図である。
【図３】実施例１の外部電力の最大電力に対するバッテリヒータに供給される昇温電力の割合に応じて変化する充電時間の関係を示す図である。
【図４】実施例１の外部電力の最大電力に対するバッテリヒータに供給される昇温電力の割合に応じて変化する充電時間の関係に基づいて、充電を開始する際のバッテリの温度毎に充電時間が最短となる昇温電力の割合を規定したマップ例である。
【図５】実施例１の第１充電モード及び第２充電モードでの外部電力に対する昇温電力と充電電力の割合を示すグラフである。
【図６】実施例１のバッテリの温度調節制御を含む外部充電制御の処理フローを示す図である。
【図７】実施例１の外部充電制御の処理フローにおいて、第１充電モード中の昇温電力の算出方法の変形例を示す図である。
【図８】実施例１の外部充電制御の処理フローにおいて、外部電力の最大電力に応じて温度調節制御を行わない処理フローが追加された変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００２３】
（実施例１）
図１から図８は、実施例１を示す図である。図１は、本実施例の車両の搭載される電池システムの構成ブロック図である。電池システムが搭載される車両としては、外部電源からの外部充電機能を備えたプラグインハイブリッド車両（Plug-in Hybrid Vehicle）や電気自動車がある。
【００２４】
本実施例の電池システムは、バッテリ１の直流電力をインバータ４を介してモータ・ジェネレータ（ＭＧ）５に供給したり、車両制動時の回生エネルギをバッテリ１に充電する充放電系と、バッテリ１の温度調節装置を備え、外部電源２３からの電力をバッテリ１に充電させる外部充電系と、を含んで構成されている。
【００２５】
図１に示すように、バッテリ１は、電気的に直列に接続された複数の単電池２を有した組電池である。単電池２としては、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池といった二次電池を用いることができる。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタ（コンデンサ）を用いることもできる。
【００２６】
複数の単電池２（蓄電素子）は、バスバーによって電気的に直列に接続され、バッテリ１を構成している。なお、電気的に並列に接続された複数の単電池２群を直列に複数接続してバッテリ１を構成することもできる。また、バッテリ１を構成する単電池２の数は、バッテリ１を搭載する車両の要求出力等によって任意に決定することができる。
【００２７】
本実施例の電池システムは、バッテリ１とインバータ４との間に、ＤＣ／ＤＣコンバータ３（昇圧回路）が接続されており、バッテリ１と接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ３が、インバータ４に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、バッテリ１の出力電圧を昇圧してインバータ４に出力することができる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、インバータ４からバッテリ１への出力電圧を降圧することができる。
【００２８】
バッテリ１の正極端子に接続される正極ラインＰＬ及びバッテリ１の負極端子に接続される負極ラインＮＬには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇがそれぞれ設けられている。システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇは、コントローラ１０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。システムメインリレーＳＭＲ−Ｇには、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび電流制限抵抗Ｒが並列に接続され、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐおよび電流制限抵抗Ｒは、直列に接続されている。
【００２９】
システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇは、バッテリ１とＤＣ／ＤＣコンバータ３（インバータ４）との電気的な接続を許容する。バッテリ１をＤＣ／ＤＣコンバータ３と接続するとき、コントローラ１０は、まず、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｐをオフからオンに切り替える。これにより、電流制限抵抗Ｒに電流が流れ、バッテリ１をインバータ４に接続するときに流れる突入電流を抑制することができる。
【００３０】
コントローラ１０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｇをオフからオンに切り替えた後に、システムメインリレーＳＭＲ−Ｐをオンからオフに切り替える。これにより、バッテリ１およびＤＣ／ＤＣコンバータ３（インバータ４）の接続が完了し、図１に示す電池システムは、起動状態（Ｒｅａｄｙ−Ｏｎ）となる。コントローラ１０には、車両のイグニッションスイッチのオン／オフ（ＩＧ−ＯＮ／ＩＧ−ＯＦＦ）に関する情報が入力される。コントローラ１０は、イグニッションスイッチがオフからオンに切り替わることに応じて、電池システムを起動する。
【００３１】
一方、イグニッションスイッチがオンからオフに切り替わったとき、コントローラ１０は、システムメインリレーＳＭＲ−Ｂ，ＳＭＲ−Ｇをオンからオフに切り替える。これにより、バッテリ１およびＤＣ／ＤＣコンバータ３（インバータ４）の接続が遮断され、電池システムは、停止状態（Ｒｅａｄｙ−Ｏｆｆ）となる。
【００３２】
監視ユニット６は、バッテリ１の端子間電圧を検出したり、各単電池２の電圧を検出する。監視ユニット６は、検出結果をコントローラ１０に出力する。監視ユニット６は、複数の単電池２に対し、各単電池２の電圧値それぞれを検出したり、直列に接続された所定数の単電池２群を１ブロックとして電圧を検出することができる。１ブロックに含まれる単電池２の数は、任意に設定することができる。
【００３３】
電流センサ７は、バッテリ１に流れる電流を検出し、検出結果をコントローラ１０に出力する。本実施例では、バッテリ１の正極端子と接続された正極ラインＰＬに電流センサ７を設けている。なお、電流センサ７は、バッテリ１に流れる電流を検出できればよく、電流センサ７を設ける位置は適宜設定することができる。例えば、バッテリ１の負極端子と接続された負極ラインＮＬに電流センサ７を設けることができる。なお、複数の電流センサ７を用いることもできる。
【００３４】
温度センサ８は、バッテリ１の温度（電池温度）を検出する。温度センサ８は、検出結果をコントローラ１０に出力する。温度センサ８は、バッテリ１の一箇所に設けることもできるし、バッテリ１のうち、互いに異なる複数の箇所に設けることもできる。複数のバッテリ１の検出温度を用いる場合、バッテリ１の温度は、複数の検出温度のうちの最小値、最大値や複数の検出温度の中央値や平均値などを適宜用いることができる。
【００３５】
コントローラ１０は、メモリ１０ａを備えることができる。メモリ１０ａは、監視ユニット６、電流センサ７及び温度センサ８の各検出値や、各検出値を用いて算出されるＳＯＣや満充電容量等の算出値、充放電制御に用いられる各種情報等を記憶している。なお、メモリ１０ａは、コントローラ１０に対して外部接続される個別の記憶領域として構成することもできる。つまり、メモリ１０ａは、コントローラ１０に対して内蔵又は外付けされる構成とすることができる。後述する充電制御装置３０のメモリ３０ａについても同様である。
【００３６】
コントローラ１０は、監視ユニット６によって検出された電圧値、電流センサ７によって検出された電流値、温度センサ８によって検出された電池温度に基づいて、バッテリ１のＳＯＣを算出（推定）し、算出されたＳＯＣ及び満充電容量推定値に基づいて、バッテリ１の充放電制御を行うことができる。コントローラ１０は、ＳＯＣ推定部や満充電容量演算部などの各機能が含まれるように構成することができる。
【００３７】
バッテリ１のＳＯＣは、バッテリ１の満充電容量に対して現在の充電容量の割合（充電状態）を示すものであり、満充電容量はＳＯＣの上限値である。ＳＯＣは、バッテリ１の開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）から特定することができる。例えば、バッテリ１のＯＣＶとＳＯＣとの対応関係をＯＣＶ−ＳＯＣマップとして予めメモリ１０ａに記憶しておく。バッテリ１は、監視ユニット６によって検出される電圧（ＣＣＶ：Closed Circuit Voltage）からバッテリ１のＯＣＶを算出し、ＯＣＶ−ＳＯＣマップからＳＯＣを算出することができる。
【００３８】
なお、バッテリ１のＯＣＶとＳＯＣの対応関係は、電池温度に応じて変化するので、ＯＣＶ−ＳＯＣマップを電池温度毎にメモリ１０ａに記憶させておき、バッテリ１のＯＣＶからＳＯＣを推定する際の電池温度に応じてＳＯＣ−ＯＣＶマップを切り換えて（選択して）、バッテリ１のＳＯＣを推定するようにしてもよい。
【００３９】
したがって、コントローラ１０は、充放電中の監視ユニット６によって検出された電圧値（ＣＣＶ）を監視することにより、バッテリ１の過充電状態や過放電状態を把握することができる。例えば、算出されたＳＯＣが満充電容量に対する所定の上限ＳＯＣよりも高くならないようにバッテリ１の充電を制限したり、下限ＳＯＣよりも低くならないように放電を制限する充放電制御を行うことができる。
【００４０】
なお、コントローラ１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３、インバータ４およびモータ・ジェネレータ５毎に設けることも可能であり、複数の制御装置から構成される１つコントロールユニットとして構成することもできる。
【００４１】
次に、外部電源２３からの外部電力をバッテリ１の充電させる外部充電系電池システムについて説明する。外部充電系は、外部電源２３から供給される外部電力をバッテリ１に充電する外部充電と、温度調節装置を用いたバッテリ１の温度調節とを行う。なお、外部充電系は、充放電系の駆動及び制御が停止している状態であっても、充放電系と独立して起動及び制御されるように構成することができる。
【００４２】
充電器２０は、充電ラインＰＬ１，ＮＬ１を介してバッテリ１に接続されている。充電ラインＰＬ１は、バッテリ１の正極端子とシステムメインリレーＳＭＲ−Ｂとの間の正極ラインＰＬに接続される。また、充電ラインＮＬ１は、バッテリ１の負極端子とシステムメインリレーＳＭＲ−Ｇとの間の負極ラインＮＬに接続される。
【００４３】
各充電ラインＰＬ１，ＮＬ１には、充電リレーＲｃｈ１，Ｒｃｈ２がそれぞれ設けられている。充電リレーＲｃｈ１，Ｒｃｈ２は、充電制御装置３０からの制御信号を受けることにより、オンおよびオフの間で切り替わる。
【００４４】
インレット２１には、充電プラグ２２が接続される。充電プラグ２２は、外部電源２３から延びる充電ケーブルに設けられた接続コネクタである。充電プラグ２２をインレット２１に接続することにより、外部電源２３からの外部電力を、充電器２０を介してバッテリ１に供給することができる。これにより、外部電源２３を用いて、バッテリ１を充電することができる。外部電源２３が交流電力を供給するとき、充電器２０は、外部電源２３からの交流電力を直流電力に変換し、直流電力をバッテリ１に供給する。外部電源２３の電力をバッテリ１に供給して、バッテリ１を充電することを外部充電という。
【００４５】
本実施例では、充電プラグ２２をインレット２１に接続することにより、外部充電を行うようにしているが、これに限るものではない。具体的には、いわゆる非接触方式の充電システムを用いることにより、外部電源２３の電力をバッテリ１に供給することができる。非接触方式の充電システムでは、電磁誘導や共振現象を利用することにより、ケーブルを介さずに電力を供給することができる。非接触方式の充電システムとしては、公知の構成を適宜採用することができる。
【００４６】
充電器２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０ａを備えている。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０ａは、バッテリヒータ４０と接続されており、充電器２０から出力される直流電力を昇圧してバッテリヒータ４０に出力する。バッテリヒータ４０は、バッテリ１を昇温させる加熱装置であり、外部電力によって駆動する温度調節装置である。
【００４７】
バッテリヒータ４０としては、例えば、電気エネルギを熱エネルギに変換する電気ヒータを用いることができる。バッテリヒータ４０は、バッテリ１に直接接触させて設けることができる。また、空間や部材を介して間接的に設けることもできる。また、複数の電気ヒータで１つのバッテリヒータ４０を構成してもよい。この場合、バッテリ１の複数個所に加熱部が設けられるように構成することができる。
【００４８】
充電器２０は、外部電力を、バッテリ１に供給する第１電力供給と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０ａを介してバッテリヒータ４０に供給する第２電力供給を行う。充電器２０は、充電制御装置３０の制御信号によって動作し、第１電力供給と第２電力供給とを並行して行うことができる。
【００４９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２０ａとバッテリヒータ４０とを接続する電力供給ラインには、スイッチＲｈ１，Ｒｈ２が設けられている。スイッチＲｈ１，Ｒｈ２は、充電制御装置３０によってオン／オフの切り換え制御が行われる。スイッチＲｈ１，Ｒｈ２がオンされると、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０ａとバッテリヒータ４０とが接続される。
【００５０】
図２は、バッテリ１の温度調節制御を含む外部充電制御を説明するための図である。横軸は、時間を示し、縦軸は、それぞれバッテリ１のＳＯＣ、バッテリヒータ４０のヒータ出力、温度センサ８によって検出される電池温度を示している。
【００５１】
本実施例の外部充電は、２つの充電モードで構成されている。第１充電モードは、定電流（ＣＣ）充電であり、外部充電を開始する際のバッテリ１の開始ＳＯＣが、第１充電モードの閾値ＳＯＣ_ｔｈよりも小さい場合、設定された許容充電電流で充電を行う。一方、第２充電モードは、バッテリ１の電圧が所定値以内となるように、充電電流を第１充電モードの充電電流よりも小さく制限して充電を行う定電流定電圧（ＣＣＣＶ）充電である。
【００５２】
例えば、図２に示すように、充電制御装置３０は、バッテリ１の開始ＳＯＣが閾値ＳＯＣ_ｔｈよりも小さい場合、時刻ｔ１から外部電源２３の最大電力に応じた一定の充電電流で充電を開始する。時間の経過とともにバッテリ１のＳＯＣ（電圧）が上昇し、時刻ｔ２で閾値ＳＯＣ_ｔｈに達すると、充電制御装置３０は、バッテリ１の電圧が所定値以内となるように充電電流を小さく制限した定電流定電圧充電に切り替えて充電を行う。充電制御装置３０は、時刻ｔ３においてＳＯＣが上限ＳＯＣに達すると、充電を終了する。
【００５３】
定電流定電圧充電は、上述のように、上限電圧を設けて、充電中に閾値ＳＯＣ_ｔｈに達した場合、充電電流を制限する充電制御である。ＳＯＣが高い状態で充電を行うと、充電効率が低下するため、上限電圧を設けて充電電流を小さく制限し、充電効率の低下による温度上昇や過電圧を抑制している。また、低温時に充電すると、電池抵抗（内部抵抗）が高くなるため、Ｖ＝ＩＲ（Ｒ：内部抵抗）の関係から充電電流と内部抵抗との積に応じた電圧降下が生じる。このため、充電電流が大きくなると、過電圧となり、電池劣化が進んでしまうので、充電中に上限電圧に達した場合に充電電流を小さく制限して定電流定電圧充電を行うことで、電池劣化を抑制できる。
【００５４】
図２の例において、外部充電の際に設定される上限ＳＯＣは、満充電容量又は満充電容量よりも低く、バッテリ１の充放電制御において許容される上限のＳＯＣとすることができる。また、閾値ＳＯＣ_ｔｈは、第１充電モードから第２充電モードへ移行する閾値であり、外部充電を開始する際の開始ＳＯＣが、閾値ＳＯＣ_ｔｈよりも大きい場合、第１充電モードを行わずに第２充電モードから開始することができる。
【００５５】
ここで、本実施例では、外部電源２３から供給される外部電力の一部をバッテリ１の昇温電力Ｐｔに用い、充電中のバッテリ１の温度調節制御を行う。上述のように、バッテリ１の電池温度が低温だと、充電効率が低下するので、バッテリ１をバッテリヒータ４０で昇温させながら充電することで、充電効率を向上させて充電時間を短くするためのである。
【００５６】
しかしながら、外部電源２３の外部電力の上限電力（最大電力Ｐ）には、限りがある。外部電力の一部をバッテリヒータ４０の動作電力として使用してしまうと、バッテリヒータ４０に消費される昇温電力Ｐｔが、そのままバッテリ１に充電できない電力となる。このため、昇温電力Ｐｔが多すぎると、バッテリ１に供給される充電電力が少なくなり、充電時間が長くなる。一方、電池温度が低い状態で充電電力をバッテリ１に多く供給しても充電効率が低いため、充電ロスが多くなり、充電時間が長くなる。
【００５７】
つまり、充電時間は、バッテリ１の電池温度に応じて変化するとともに、外部電力の最大電力Ｐに対するバッテリヒータ４０に供給される昇温電力Ｐｔの割合に応じて変化する。図３は、外部電力の最大電力Ｐに対するバッテリヒータ４０に供給される昇温電力Ｐｔの割合に応じて変化する充電時間の関係を示す図である。
【００５８】
図３において、縦軸は充電時間、横軸は外部電力の最大電力Ｐに対する昇温電力Ｐｔの割合である。図３の例は、外部充電を開始する際の所定の電池温度において、最大電力Ｐに対する昇温電力Ｐｔの割合（比率）を変化させた際の充電時間の変化を示している。なお、各充電時間においてバッテリヒータ４０に供給される充電中の昇温電力Ｐｔは、一定である。
【００５９】
図３に示すように、外部電力をすべて充電電力として使用した（昇温電力Ｐｔ＝０）場合、充電時間Ａとなる。そして、充電電力を減らしつつ、減らした分の電力を昇温電力に使用すると、充電時間が短くなる。これは、バッテリ１を昇温させることで、昇温しない場合に比べて充電効率が上昇するからである。
【００６０】
このように、外部電源２３から供給される最大電力Ｐに対して昇温電力Ｐｔに使用される電力を変化させ、最大電力Ｐに対する昇温電力Ｐｔの割合を増加させると、充電時間が徐々に短くなり、ある一定の割合αになると、充電時間が最小となる（充電時間Ｂ）。その後、割合αを超える割合で昇温電力Ｐｔが大きくなると、逆に充電時間が長くなり、割合βまで上昇させると、昇温しないときの充電時間Ａと同じとなる。
【００６１】
外部電力のうち、充電電力に割り当てる電力と、昇温電力Ｐｔに割り当てる電力との割合が変化すると充電時間が変化し、昇温電力Ｐｔに割り当てる電力が多すぎても少なすぎても、充電時間が長くなる。
【００６２】
本実施例では、最大電力Ｐに対して充電時間が最短となるときの割合αに応じた昇温電力Ｐｔ、言い換えれば、バッテリ１に供給される外部電力の一部を昇温電力Ｐｔとして使用する場合に、充電時間が最短となる最大電力Ｐに対する昇温電力Ｐｔの割合を予め規定する。
【００６３】
図４は、充電を開始する際のバッテリ１の電池温度毎に充電時間が最短となるときの昇温電力Ｐｔの割合αを規定したマップの一例を示す図である。
【００６４】
図４に示すマップは、図３に示したように、予め実験等によって設定することができる。また、充電時間は、バッテリ１の電池温度に依存するため、最大電力Ｐに対する昇温電力Ｐｔも、外部充電を開始する際の電池温度によって異なる。図４の例のように、バッテリ１の電池温度毎に、充電時間が最短となる最大電力に応じた昇温電力の割合をそれぞれ求めておく。なお、このマップは、予めメモリ３０ａ（記憶部に相当する）に記憶しておくことができる。
【００６５】
そして、充電時間が最短となる最大電力に対する昇温電力の割合に応じた昇温電力でバッテリ１の温度調節を行う制御は、上述した第１充電モードで行うことができる。本実施例では、図２に示すように、開始ＳＯＣが閾値ＳＯＣ_ｔｈよりも小さいときに定電流充電を行うとともに、電池温度が所定値よりも低く、昇温が必要と判断される場合、充電中に外部電力の一部を昇温電力Ｐｔに使用しつつ、バッテリ１に残りの外部電力を充電させるように制御する。
【００６６】
さらに、図３の例で説明したように、マップに規定された割合αから算出される昇温電力Ｐｔは、第１充電モード中、変化することなく、一定の電力でバッテリヒータ４０に供給される。つまり、昇温電力Ｐｔに応じた一定のヒータ出力で、バッテリ１の昇温が行われる。
【００６７】
図２の中段に示すように、バッテリヒータ４０は、昇温電力Ｐｔに応じた一定のヒータ出力で加熱動作する。また、バッテリ１の電池温度は、図２の下段に示すように、バッテリヒータ４０の加熱動作及びバッテリ１自身の充電動作によって時間の経過とともに上昇する。
【００６８】
次に、本実施例の温度調節制御は、外部充電中の充電動作において第１充電モードと第２充電モードで昇温電力Ｐｔが異なるように制御される。具体的には、第２充電モード中の昇温電力Ｐｔは、第１充電モード中の昇温電力Ｐｔよりも高い電力で、バッテリ１を昇温させるように制御される。
【００６９】
図５は、第１充電モードと第２充電モードでの外部電力に対する昇温電力Ｐｔと充電電力の割合を示すグラフである。図５に示すように、第２充電モードでは、第１充電モードの充電電力Ｐ１（最大電力Ｐ−昇温電力Ｐｔ）よりも小さい充電電力Ｐ２で充電が行われる。第２充電モードでの充電電力Ｐ２は、上述のように充電効率や過電圧等の観点から、充電電流を小さく制限して定電流定電圧充電で行われるからである。
【００７０】
つまり、第１充電モードでは、充電電力Ｐ１と昇温電力Ｐｔの和が最大電力Ｐとなるように、最大電力Ｐを全てを使用して充電及び昇温を行う一方で、第２充電モードでは、充電電力Ｐ１よりも小さい充電電力Ｐ２で充電を行うので、最大電力Ｐと充電電力Ｐ２との差の分、電力に余力がある。このため、第２充電モードでは、最大電力Ｐと充電電力Ｐ２の差をそのまま昇温電力として使用することができる。
【００７１】
そこで、第１充電モードでの昇温電力Ｐｔと第２充電モードでの昇温電力Ｐｔとを可変に制御し、第２充電モードでの昇温電力Ｐｔを、外部電力の最大電力Ｐに対して最大限使用可能な電力、又は昇温電力に使用可能な外部電力の範囲におけるバッテリヒータ４０の最大出力Ｐｈに応じた電力に設定する。このように構成することで、第１充電モードの割合αに応じた昇温電力Ｐｔよりも大きい昇温電力で第２充電モード中の昇温を行い、第２充電モードでの電池温度の上昇をより大きくすることができる。したがって、充電効率をより向上させることができ、充電時間をより短くすることができる。
【００７２】
なお、充電電力Ｐ２は、閾値ＳＯＣ_ｔｈと上限ＳＯＣとの間の差分ＳＯＣに応じた電力量に基づいて予め設定された固定値とすることができる。第２充電モードは、上述のように、バッテリ１の上限電圧を超えないように制限された所定の充電電流で充電を行うので、例えば、差分ＳＯＣに応じた電力量を充電するために必要な充電電力Ｐ２を、制限された所定の充電電流に応じて予め設定することができる。
【００７３】
本実施例の外部充電制御では、昇温電力Ｐｔに応じて可変に制御される第１充電モードでの最大電力に応じた充電電力Ｐ１に対し、第２充電モードでは、充電電流を小さく制限しながら、充電電力Ｐ１よりも小さい一定の充電電力Ｐ２で充電を行うように制御することができる。
【００７４】
なお、充電電力Ｐ２は、第２充電モードでの上限充電電力とすることができる。つまり、過電圧とならないように制限された充電電流に対する上限充電電力として、充電電力Ｐ２を設定し、第２充電モードにおいて、上限充電電力以下の電力量でバッテリ１を充電するように制御することもできる。
【００７５】
図６は、本実施例の温度調節制御を含む外部充電制御の処理フローを示す図である。本処理は、充電制御装置３０によって実行される。
【００７６】
充電制御装置３０は、充電プラグ２２がインレット２１に接続されると（Ｓ１０１のＹＥＳ）、インレット２１から充電制御装置３０に充電プラグ接続信号が出力され、外部充電制御を開始する。
【００７７】
充電制御装置３０は、外部充電制御の開始に伴い、充電リレーＲｃｈ１，Ｒｃｈ２をオフからオンに切り換えて充電器２０とバッテリ１とを接続する。このとき、充電制御装置３０は、温度センサ８から充電を開始する際のバッテリ１の電池温度Ｔを取得する。また、監視ユニット６から出力されるバッテリ１の検出電圧値を取得し、充電を開始する際の開始ＳＯＣを算出する（Ｓ１０２）。
【００７８】
充電制御装置３０は、検出された電池温度Ｔが温度Ｔｂよりも大きい場合（ステップＳ１０３のＮＯ）、バッテリヒータ４０によるバッテリ１の昇温を行わずに、昇温なしの通常の外部充電を行う（ステップＳ１２４）。なお、温度Ｔｂは、バッテリヒータ４０によるバッテリ１の加熱（昇温）が必要ない温度として予め設定された値であり、電池温度に応じた充電効率を考慮して実験等によって求めることができる。
【００７９】
電池温度Ｔが温度Ｔｂよりも小さい場合（ステップＳ１０３のＹＥＳ）、充電制御装置３０は、開始ＳＯＣが閾値ＳＯＣ_ｔｈよりも小さいか否かを判別する（Ｓ１０４）。開始ＳＯＣが閾値ＳＯＣ_ｔｈよりも小さいとき、充電制御装置３０は、さらに、電池温度Ｔが温度Ｔａよりも小さいか否かを判別する（Ｓ１０５）。温度Ｔａは、第１充電モードで温度調節を行うか否かを決定するため、言い換えれば、バッテリ１の昇温が必要か否かを判別するために設けられた温度閾値であり、温度Ｔｂよりも小さい値とすることができる。
【００８０】
なお、ステップＳ１０４において開始ＳＯＣが閾値ＳＯＣ_ｔｈよりも大きいと判別された場合は、ステップＳ１１５に進み、第１充電モードでの充電制御を行わずに、第２充電モードで充電制御を開始する。
【００８１】
開始ＳＯＣが閾値ＳＯＣ_ｔｈよりも小さく、かつ電池温度Ｔが温度Ｔａよりも小さい場合、充電制御装置３０は、第１充電モードで充電を行いつつ、外部電力の一部をバッテリヒータ４０へ供給して充電中のバッテリ１の昇温を行う。
【００８２】
まず、充電制御装置３０は、図４に示したマップを用い、ステップＳ１０２で検出された電池温度Ｔから最大電力Ｐに対する昇温電力Ｐｔの割合αを算出（特定）する（Ｓ１０６）。充電制御装置３０は、最大電力Ｐと算出された割合αとから第１充電モードの充電電力Ｐ１を算出する。つまり、最大電力Ｐと割合αから算出される昇温電力Ｐｔとの差を充電電力Ｐ１として設定し、充電を開始する（Ｓ１０７）。また、ステップＳ１０６で算出された割合αから、最大電力Ｐに応じた昇温電力Ｐｔを算出して、算出された昇温電力Ｐｔを第１充電モードの昇温電力として設定する。充電制御装置３０は、バッテリヒータ４０に、設定された昇温電力を出力する昇温制御を開始する（Ｓ１０８）。昇温電力Ｐｔは、充電器２０のＤＣ／ＤＣコンバータ２０ａを介してバッテリヒータ４０に供給される。なお、ステップＳ１０７とＳ１０８の各処理は、同じタイミング又は同じタイミングと同視できる短時間で順次行うことができる。
【００８３】
充電制御装置３０は、外部電力のうち、昇温電力Ｐｔをバッテリヒータ４０の供給しつつ、残りの充電電力Ｐ１をバッテリ１に供給した充電中に、バッテリ１の電池温度Ｔｂ及びＳＯＣ（電圧）を適宜検出する。充電制御装置３０は、昇温を伴う第１充電モードでの充電中に、電池温度Ｔが温度Ｔａよりも大きくなった場合（Ｓ１０９）、バッテリヒータ４０への昇温電力Ｐｔの供給を停止して昇温を中止し、充電電力Ｐ１を最大電力Ｐに設定し、最大電力Ｐでバッテリ１を充電するように制御する（Ｓ１１１）。
【００８４】
一方、第１充電モードでは、バッテリ１のＳＯＣが閾値ＳＯＣ_ｔｈとなるまで、充電電力Ｐ１に応じた充電電流で充電を行い（Ｓ１１０）、充電制御装置３０は、バッテリ１のＳＯＣが閾値ＳＯＣ_ｔｈよりも大きくなった場合（Ｓ１１０のＹＥＳ）、電池温度Ｔが温度Ｔａよりも低い場合であっても、第１充電モードでの充電を終了して第２充電モードに移行する。ステップＳ１１２についても同様であり、昇温を中止した後のＳＯＣが閾値ＳＯＣ_ｔｈよりも大きくなった場合（Ｓ１１２のＹＥＳ）、第１充電モードでの充電を終了して第２充電モードに移行する。
【００８５】
なお、ステップＳ１０５において、電池温度Ｔが温度Ｔａよりも大きいと判別された場合、第１充電モード中にバッテリ１の昇温が必要ないため、充電制御装置３０は、充電電力Ｐ１を最大電力Ｐに設定し、最大電力Ｐでバッテリ１への充電制御を行い（Ｓ１１３）、バッテリ１のＳＯＣが閾値ＳＯＣ_ｔｈよりも大きくなった場合（Ｓ１１４のＹＥＳ）、第１充電モードでの充電を終了して第２充電モードに移行する。
【００８６】
次に、充電制御装置３０は、ステップＳ１１５において、電池温度Ｔが温度Ｔｂよりも小さいか否かを判別する。電池温度Ｔが温度Ｔｂよりも大きいとき、第２充電モード中にバッテリヒータ４０によるバッテリ１の昇温が必要ないと判断し、昇温なしで第２充電モードでの充電を開始する（Ｓ１２２）。
【００８７】
充電制御装置３０は、第２充電モードで充電を開始する際に、電池温度Ｔが温度Ｔｂよりも小さいと判別されたとき（Ｓ１１５のＹＥＳ）、第２充電モード中にバッテリヒータ４０によるバッテリ１の昇温が必要であると判別し、バッテリ１に充電電力Ｐ２を出力するとともに（Ｓ１１６）、第１充電モードでの昇温電力Ｐｔよりも高い昇温電力をバッテリヒータ４０に供給するように制御する（Ｓ１１７）。
【００８８】
ここで、充電制御装置３０は、上述のように予め設定された固定値である充電電力Ｐ２で充電を開始する。また、最大電力Ｐから充電電力Ｐ２を差し引いた差分電力（Ｐ−Ｐ２）、又はバッテリヒータ４０の最大出力Ｐｈを第２充電モードの昇温電力Ｐｔとして設定し、バッテリヒータ４０に昇温電力Ｐｔを供給する。
【００８９】
充電制御装置３０は、昇温を伴う第２充電モードでの充電中に、バッテリ１の電池温度Ｔ及びＳＯＣを検出する。充電制御装置３０は、電池温度Ｔが温度Ｔｂよりも大きい場合（Ｓ１１８）、バッテリヒータ４０への昇温電力Ｐｔの供給を停止して第２充電モードでの昇温を中止し、充電電力Ｐ２でバッテリ１を充電するように制御する（Ｓ１２０）。
【００９０】
充電制御装置３０は、昇温を伴う第２充電モードでの充電において、バッテリ１のＳＯＣが上限ＳＯＣとなった場合（Ｓ１１９）、電池温度Ｔが温度Ｔｂよりも低い場合であっても充電終了処理を行って外部充電制御を終了する（Ｓ１２９）。また、昇温を途中で中止して充電電力Ｐ２でバッテリ１を充電するように制御した後に、バッテリ１のＳＯＣが上限ＳＯＣとなったとき（Ｓ１２１）、充電終了処理を行って外部充電制御を終了する（Ｓ１２９）。
【００９１】
なお、ステップＳ１１５において、電池温度Ｔが温度Ｔｂよりも大きいと判別された場合、第２充電モード中にバッテリ１の昇温が必要ないため、充電制御装置３０は、充電電力Ｐ２でバッテリ１への充電制御のみを行い（Ｓ１２２）、バッテリ１のＳＯＣが上限ＳＯＣとなったときに（Ｓ１２３のＹＥＳ）、充電終了処理を行って外部充電制御を終了する（Ｓ１２９）。
【００９２】
また、ステップＳ１０３において、電池温度Ｔが温度Ｔｂよりも大きいと判別された場合、第１充電モード及び第２充電モードの双方、言い換えれば、外部充電制御全体においてバッテリ１の昇温が必要ないと判別され、昇温なしの通常の外部充電を行う。充電制御装置３０は、開始ＳＯＣが閾値ＳＯＣ_ｔｈよりも小さい場合（Ｓ１２４のＹＥＳ）、充電電力Ｐ１を最大電力Ｐに設定し、最大電力Ｐでバッテリ１への充電制御を行い（Ｓ１２５）、バッテリ１のＳＯＣが閾値ＳＯＣ_ｔｈよりも大きくなった場合（Ｓ１２６のＹＥＳ）、第１充電モードでの充電を終了して第２充電モードに移行する。
【００９３】
その後、充電制御装置３０は、第２充電モードに移行し、固定値である充電電力Ｐ２でバッテリ１への充電制御のみを行い（Ｓ１２７）、バッテリ１のＳＯＣが上限ＳＯＣとなったときに（Ｓ１２８のＹＥＳ）、充電終了処理を行って外部充電制御を終了する（Ｓ１２９）。ステップＳ１２４において、開始ＳＯＣが閾値ＳＯＣ_ｔｈよりも大きいと判別された場合は、第２充電モード（Ｓ１２７）で外部充電を開始するように制御する。
【００９４】
ステップＳ１２９の充電終了処理では、例えば、充電終了時のバッテリ１のＳＯＣ（終了ＳＯＣ）を算出し、満充電容量を算出したり、充電リレーＲｃｈ１，Ｒｃｈ２をオンからオフに切り換えて充電器２０とバッテリ１との接続を遮断する。なお、満充電容量は、開始ＳＯＣと終了ＳＯＣ、及び第１充電モード及び／又は第２充電モードにおいてバッテリ１に供給された充電電流の積算値を用いて算出することができる。
【００９５】
上記説明では、外部電源２３から延設される充電プラグ２２が、インレット２１に接続されたことをトリガーに開始する即時充電を一例に、本実施例の温度調節制御を伴う外部充電制御を説明したが、これに限るものではない。
【００９６】
予め設定された充電開始時刻に充電を開始するタイマー充電にも適用可能である。タイマー充電は、例えば、不図示のタイマー充電スイッチが押された場合に、ユーザが充電開始時刻や充電終了時刻を設定できるようにし、設定された充電開始時刻になったら、充電を開始したり、設定された充電終了時刻と現在時刻から算出される充電開始時刻になったら、充電を開始するものである。図６の例において、ステップＳ１０１の前に、現在時刻が充電開始時刻であるかを判別する処理を行って、外部充電を開始するように制御できる。また、外部充電制御中に充電終了時刻となった場合、強制的に外部充電を終了するように制御することもできる。
【００９７】
本実施例によれば、充電を開始する際のバッテリ１の電池温度毎に充電時間が最短となるときの割合αを規定し、最大電力Ｐに対して最適な昇温電力Ｐｔで充電中の温度調節制御を行うので、バッテリを昇温させながら短い時間で充電を行うことができる。
【００９８】
なお、図３及び図４に示した最大電力Ｐと昇温電力Ｐｔの割合αは、最大電力Ｐによって異なる。つまり、昇温電力Ｐｔとして使用できる電力量、言い換えれば、充電電力として使用できる電力量は、最大電力Ｐによって異なるからである。したがって、図４に示したマップは、外部電源２３の充電規格（最大電力、最大出力電圧，最大出力電流）毎に、メモリ３０ａに記憶しておくことができる。
【００９９】
この場合、充電制御装置３０は、後述する図８の変形例に示すステップＳ１１１１の最大電力Ｐの確認処理を行い、図６のステップＳ１０６において、最大電力Ｐに応じてメモリ３０ａから該当するマップを抽出し、ステップＳ１０２で取得された電池温度から割合αを算出することができる。
【０１００】
図７は、本実施例の外部充電制御において、第１充電モード中の昇温電力Ｐｔの算出方法の変形例を示す図である。
【０１０１】
本実施例の外部充電は、第１充電モードと第２充電モードとで行われるが、第１充電モードの充電電力Ｐ１が小さくなると、第１充電モードでの充電時間が長くなり、充電時間が長くなってしまう。特に、本実施例では、第１充電モードの充電電力Ｐ１を、第２充電モードの充電電力Ｐ２よりも大きく設定して充電を行うので、外部電力の一部を昇温電力Ｐｔとして使用することによって充電電力Ｐ１が小さくなると、充電時間が長くなってしまう。そこで、充電時間の遅延を抑制する観点から第１充電モードで最低でも確保した充電電力として、第２充電モードでの充電電力Ｐ２を設定することができる。
【０１０２】
一方、外部電源２３の最大電力Ｐは、外部電源２３の出力規格によって異なる。例えば、商用電源の場合、日本国内では１００Ｖ，２００Ｖの出力電圧の規格があり、海外では、２００Ｖ以上の出力電圧の規格がある。したがって、外部電力の最大電力Ｐによっては、最大電力Ｐから図４に示したマップに基づく昇温電力Ｐｔを差し引いた電力が、第２充電モードでの充電電力Ｐ２よりも小さくなり、第１充電モードで最低でも確保したい充電電力Ｐ２を確保できないことがある。
【０１０３】
そこで、マップに基づく割合αで算出される昇温電力を第１充電モードの昇温電力Ｐｔとして設定する際に、割合αで算出される昇温電力と最大電力Ｐとの差を充電電力Ｐ１として設定し、設定された充電電力Ｐ１が固定値である充電電力Ｐ２よりも小さくなるときには、充電電力Ｐ１が充電電力Ｐ２よりも大きくなるように第１充電モードの昇温電力Ｐｔを新たに変更して設定する。
【０１０４】
つまり、外部電力の最大電力Ｐのうち、第１充電モードで最低でも確保したい充電電力Ｐ１（＝充電電力Ｐ２）が確保できない場合は、昇温よりも充電を優先した第１充電モード中の昇温電力Ｐｔに設定（変更）する。
【０１０５】
具体的には、外部電力の最大電力Ｐから充電電力Ｐ２を差し引いた差分電力と、図４に示したマップに基づく割合αで算出された昇温電力Ｐｔとを比較し、小さい方の昇温電力を用いて第１充電モード中のバッテリヒータ４０による温度調節を行うように制御する。このように構成することで、第１充電モードの充電時間の遅延を抑制することができる。
【０１０６】
なお、図４に示したマップに基づく割合αに応じた昇温電力は、外部電力の最大電力Ｐに対して充電時間が最短となるときの昇温電力であるので、割合αに応じた昇温電力よりも小さい差分電力（Ｐ−Ｐ２）で温度調節制御を行うと、第１充電モード中の充電時間が最短の充電時間よりも長くなってしまうが、昇温しても充電電力が小さいと充電時間は短くならない。このため、昇温よりも充電を優先した第１充電モード中の温度調節制御により、マップに従う割合αに応じた昇温電力を使用した昇温に基づく最短の充電時間よりも長くなるものの、第１充電モードの充電時間の遅延を抑制して第１充電モードから第２充電モードへの移行を早くすることができるので、最低でも必要な充電電力Ｐ２を確保できない場合に比べて、充電時間を短くすることができる。
【０１０７】
図７に示すように、図６で示したステップＳ１０７に次に、充電制御装置３０は、第１充電モード中に使用される昇温電力Ｐｔを、ステップＳ１０６で算出された割合αと外部電力の最大電力Ｐとから算出する（Ｓ１１０１）。
【０１０８】
充電制御装置３０は、第１充電モード中の昇温電力として割合αに応じて算出された昇温電力Ｐｔを設定する際、割合αに応じて算出された昇温電力Ｐｔが、差分電力（Ｐ−Ｐ２）よりも大きいか否かを判別する（Ｓ１１０２）。充電制御装置３０は、昇温電力Ｐｔが差分電力よりも大きい場合、第１充電モード中の充電電力Ｐ１を、最大電力Ｐと割合αに応じて算出された昇温電力Ｐｔとの差に設定し、割合αに応じて算出された昇温電力Ｐｔを昇温電力として設定する。設定された昇温電力でバッテリヒータ４０への電力供給を開始して昇温を開始する（Ｓ１１０３）。
【０１０９】
充電制御装置３０は、昇温電力Ｐｔが差分電力よりも小さく、かつ差分電力（Ｐ−Ｐ２）が０より大きい場合（Ｓ１１０４のＹＥＳ）、言い換えれば、最大電力Ｐと割合αに応じて算出された昇温電力Ｐｔとの差を充電電力Ｐ１として設定した場合に、設定された充電電力Ｐ１が固定値である充電電力Ｐ２よりも小さくなるときには、充電電力Ｐ１が充電電力Ｐ２よりも大きくなるように、第１充電モード中の昇温電力Ｐｔを、差分電力（Ｐ−Ｐ２）に設定する。充電制御装置３０は、割合αに応じて算出された昇温電力Ｐｔとは異なる差分電力（Ｐ−Ｐ２）でバッテリヒータ４０への電力供給を開始して昇温を開始する（Ｓ１１０５）。なお、ステップＳ１１０４において、差分電力（Ｐ−Ｐ２）が０よりも小さい場合、外部電力の最大電力Ｐのうち、昇温電力Ｐｔとして割ける電力がないものと判断し、ステップＳ１２４に進んで、昇温なしの通常の外部充電を行うように制御する。
【０１１０】
図８は、本実施例の外部充電制御において、外部電力の最大電力Ｐに応じて温度調節制御を行わない処理フローが追加された変形例を示す図である。
【０１１１】
図７の変形例において説明したように、外部電力の最大出力Ｐが低いと、昇温してもそもそも充電電力が小さくなり、充電時間は短くならない。そこで、図８に示す変形例では、最大出力Ｐが、第１充電モード中に必要な充電電力Ｐ２を確保できるかを予め判断し、確保できる場合にバッテリ１の温度調節を伴う外部充電制御を行うように制御する。
【０１１２】
図８に示すように、ステップＳ１０３で、バッテリ１の電池温度Ｔが温度Ｔｂよりも小さいと判別され、昇温が必要であると判断された場合、充電制御装置３０は、外部充電制御を開始するに伴って、インレット２１及び充電プラグ２２を介して外部電源２３から最大電力（又は最大出力電圧，最大出力電流）の充電規格情報を取得する（Ｓ１１１１）。充電制御装置３０は、取得した最大電力Ｐが所定電力よりも小さい場合（Ｓ１１１２のＮＯ）、ステップＳ１２４に進んで、昇温なしの通常の外部充電を行うように制御する。最大電力Ｐが所定電力よりも大きい場合は（Ｓ１１１２のＹＥＳ）、ステップＳ１０４に進み、昇温を伴う第１充電モードでの充電又は／及び第２充電モードでの充電を行う。
【０１１３】
なお、ステップＳ１１１２の所定電力として、第２充電モードで予め設定される充電電力Ｐ２や、充電電力Ｐ２よりも大きい任意の電力を設定することができる。例えば、第１充電モードは、第２充電モードの充電電力Ｐ２よりも大きい充電電力Ｐ１で充電を行うので、上述のように、第１充電モードから第２充電モードに早く移行できるように、充電電力Ｐ２よりも高い電力を、昇温を行うか否かの最大電力Ｐに対する閾値として設定することができる。
【０１１４】
上記説明において、第１充電モード及び第２充電モードの２段階で充電を行う態様を一例に示したが、これに限るものではない。例えば、上限ＳＯＣまでの充電期間中、３つ以上の異なる充電モードで制御したり、１つの充電モードのみで制御を行うことができる。また、モードを設定せずに一定の充電電流で充電を行うように制御することも可能である。この場合であっても、充電を開始する際のバッテリ１の電池温度毎に充電時間が最短となる割合αを予め規定することで、最大電力Ｐに対して最適な昇温電力Ｐｔで充電中の温度調節制御を行うことができ、バッテリを昇温させながら短い時間で充電を行うことができる。
【符号の説明】
【０１１５】
１：組電池、２：単電池、３：ＤＣ／ＤＣコンバータ、４：インバータ、５：モータ・ジェネレータ、６：監視ユニット、７：電流センサ、８：温度センサ、１０：コントローラ、１０ａ：メモリ、２０：充電器、２０ａ：ＤＣ／ＤＣコンバータ、２１：インレット、２２：充電プラグ、２３：外部電源、３０：充電制御装置、３０ａ：メモリ、４０：バッテリヒータ
【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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