(57)【要約】      （修正有）【課題】外部充電完了までに、放電特性ベースの目標温度まで電池モジュールを昇温可能とする車載バッテリ充電システムを提供する。【解決手段】ＣＰ１電力配分算出部は、第１充電モードにおいて、外部電源からの供給電力Ｐｓをヒータに供給する第１昇温電力と、メインバッテリへ供給する第１充電電力とに配分する。ＣＰ２電力配分算出部は、第２充電モードにおいて、外部電力Ｐｓから予め定められた第２充電電力を差し引いた最大昇温電力と、第２充電モードの実行期間から、最大昇温量を求める。電力配分調整部は、第１充電モード完了時点ｔ１のバッテリ推定温度が、放電目標温度Ｔｄから最大昇温量を差し引いた最低基準温度未満である場合に、最低基準温度とバッテリ推定温度との温度差に対応する追加昇温電力を第１昇温電力に加算するとともに、加算後の第１昇温電力と第１充電電力の和が外部電力以下となるように、第１充電電力を低減させる。【選択図】図２
2018061337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたバッテリを車両外の外部電源から充電させる外部充電が可能な、車載バッテリ充電システムであって、
前記バッテリを昇温させるヒータと、
前記バッテリの充電管理及び前記ヒータの制御を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記外部充電の際に、相対的に大電力で前記バッテリを充電する第１充電モードと、前記第１充電モード後に相対的に小電力で前記バッテリを充電する第２充電モードとを実行し、
前記第１充電モードにおいて、前記外部電源から供給される外部電力を、前記バッテリの温度に応じた充電効率から求められ前記ヒータに供給される第１昇温電力と、前記バッテリへの第１充電電力とに配分する第１電力配分部と、
前記第２充電モードにおいて、前記外部電力から予め定められた第２充電電力を差し引いた最大昇温電力と、前記第２充電モードの実行期間から、前記第２充電モードにおける最大昇温量を求める第２電力配分部と、
前記第１昇温電力に基づく前記第１充電モード完了時点のバッテリ推定温度が、前記バッテリの温度に応じた放電効率から求められる放電目標温度から前記最大昇温量を差し引いた最低基準温度未満である場合に、前記最低基準温度と前記バッテリ推定温度との温度差に対応する追加昇温電力を前記第１昇温電力に加算するとともに、加算後の前記第１昇温電力と前記第１充電電力の和が前記外部電力以下となるように前記第１充電電力を低減させる調整部と、
を備えることを特徴とする車載バッテリ充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載バッテリの充電システムに関し、特に、電池を昇温させるヒータを備えた充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やハイブリッド車両等、回転電機を駆動源とする車両には、直流電源である電池モジュールが搭載されている。電池モジュールは、複数の電池セル（単電池）が積層され接続されている。
【０００３】
電気自動車やハイブリッド車両等のうち、プラグイン充電や非接触充電等の外部充電が可能な車両は、外部充電プロセスが２段階に分かれて実行される場合がある。例えば最初に相対的に大電力で充電を行う第１充電モード（ＣＰ１）が実行される。次に、相対的に小電力で充電を行う第２充電モード（ＣＰ２）が実行される。第２充電モードは押し込み充電とも呼ばれ、充電効率が相対的に低下する高ＳＯＣ時に充電電力を絞ることで、充電効率の低下に伴う温度上昇や過電圧を抑制しつつ、充電を行っている。
【０００４】
また、電池モジュールの充放電特性はその温度（電池温度）に影響することが知られている。例えば低温であるほど電池モジュールの充放電効率は低下する。十分な充電効率及び放電効率を得るために、外部充電時にはヒータを用いて電池モジュールが昇温（加温）される。
【０００５】
例えば特許文献１では、所望の充電効率を得るために外部充電時に昇温が実行される。すなわち、外部充電の際に、外部電力が充電電力（充電用電力）と昇温電力（昇温用電力）とに分配される。この分配に際して、第１充電モードでは、外部電力（最大電力）に対する昇温電力の比率を変化させた際の充電時間（充電効率）の変化を予め求めておき、充電時間が最短となる、言い換えると充電効率が最高となる昇温電力の比率を求めている。第２充電モードでは、充電電力を固定値とし、残りの電力（最大電力−充電電力）が昇温電力に割り当てられる。
【０００６】
また、特許文献２では、所望の放電効率を得るために外部充電時に昇温が実行される。すなわち、外部充電の完了時における電池モジュールの放電効率を、ＥＶ走行が可能な程度にまで引き上げるために、外部充電中に電池モジュールを昇温させる。具体的には、昇温電力を固定値として、電池温度の実測値と目標温度から昇温時間を求める。さらに充電完了時刻タイマーの設定時刻から昇温時間分遡って昇温開始時刻を設定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−１５９６３３号公報
【特許文献２】特開２０１６−５１５９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、外部充電プロセスにおいて第１充電モード及び第２充電モードを実施する場合、第１充電モードでは充電効率に基づいて昇温電力が定められる。充電効率に基づいた昇温が行われることから、第１充電モードの終了時には、所望の放電特性が得られるまで電池モジュールが昇温されていない場合がある。そこで第２充電モードにて電池モジュールを放電特性に基づく目標温度まで昇温させることが考えられるが、第２充電モードが短期間である場合等に、昇温が間に合わずに第２充電モードの終了時点で電池モジュールの温度が放電特性ベースの目標温度に到達しないおそれがある。そこで本発明は、外部充電の完了までに放電特性ベースの目標温度まで電池モジュールを昇温可能な、車載バッテリの充電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、車両に搭載されたバッテリを車両外の外部電源から充電させる外部充電が可能な、車載バッテリ充電システムに関する。当該充電システムは、前記バッテリを昇温させるヒータと、前記バッテリの充電管理及び前記ヒータの制御を行う制御部と、を備える。前記制御部は、前記外部充電の際に、相対的に大電力で前記バッテリを充電する第１充電モードと、前記第１充電モード後に相対的に小電力で前記バッテリを充電する第２充電モードとを実行する。さらに前記制御部は、第１電力配分部、第２電力配分部、及び調整部を備える。第１電力配分部は、前記第１充電モードにおいて、前記外部電源から供給される外部電力を、前記バッテリの温度に応じた充電効率から求められ前記ヒータに供給される第１昇温電力と、前記バッテリへの第１充電電力とに配分する。第２電力配分部は、前記第２充電モードにおいて、前記外部電力から予め定められた第２充電電力を差し引いた最大昇温電力と、前記第２充電モードの実行期間から、前記第２充電モードにおける最大昇温量を求める。調整部は、前記第１昇温電力に基づく前記第１充電モード完了時点のバッテリ推定温度が、前記バッテリの温度に応じた放電効率から求められる放電目標温度から前記最大昇温量を差し引いた最低基準温度未満である場合に、前記最低基準温度と前記バッテリ推定温度との温度差に対応する追加昇温電力を前記第１昇温電力に加算するとともに、加算後の前記第１昇温電力と前記第１充電電力の和が前記外部電力以下となるように前記第１充電電力を低減させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、外部充電の完了までに放電特性ベースの目標温度まで電池モジュールを昇温可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係る車載バッテリの充電システム及びこれを搭載した車両の構成を例示する図である。
【図２】制御部の機能ブロックを例示する図である。
【図３】昇温付き外部充電フローを例示する図である。
【図４】第１充電モード（ＣＰ１）の充電効率マップを例示する図である。
【図５】外部充電の電力配分を例示する図である。
【図６】外部充電の電力配分の別例（放電目標温度未達例）を示す図である。
【図７】充電効率マップのシフト操作を説明する図である。
【図８】外部充電の電力配分の別例（ＣＰ１調整例）を示す図である。
【図９】昇温付き外部充電フローの別例を示す図である。
【図１０】昇温付き外部充電フローの別例を実行する際の、外部充電の電力配分（放電目標温度未達例）を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に、本実施形態に係る車載バッテリ充電システム及び当該システムが搭載された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の矢印線は信号線を表している。
【００１３】
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。
【００１４】
メインバッテリ１０から出力された直流電力は昇降圧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。回転電機ＭＧ１，ＭＧ２から動力分配機構１６を介して車輪１８に動力が伝達される動力伝達経路については既知であるので、ここでは説明を省略する。
【００１５】
また、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。メインバッテリ１０の高圧電力は降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２０により降圧されてサブバッテリ２２、制御部２４、バッテリヒータ２６やその他の補機類に供給される。
【００１６】
また、図１に例示するプラグインハイブリッド車両は、車両外部のＡＣ電源３０（外部電源）からメインバッテリ１０への充電（外部充電またはプラグイン充電）が可能となっている。外部充電は、本実施形態に係る充電システムによって制御される。なお、ＡＣ電源３０は例えば家庭用の単相１００Ｖ交流電源や単相２００Ｖ交流電源である。
【００１７】
外部充電に当たり、ＡＣ電源３０のコネクタ３２（プラグ）が車両に設けられたコネクタ３４（インレット）に接続される。外部充電が開始される、すなわち制御部２４によって充電リレーＣＨＲがオフ状態からオン状態に切り替わると、ＡＣ電源３０から供給された交流電力が充電器３８によって交直変換及び昇圧され、変換及び昇圧後の直流電力がメインバッテリ１０に供給される。なお、充電器３８によって直交変換及び昇圧後の直流電力のうち、ＡＣ電源３０及び充電器３８によって得られ得る最大の直流電力を、外部電力Ｐｓとして以下では取り扱ってもよい。外部電力Ｐｓは、例えば充電器３８から制御部２４に送られる出力電圧値及び出力電流値から求めることができる。
【００１８】
本実施形態に係る外部充電プロセスは、第１充電モード（ＣＰ１）及びその後に実行される第２充電モード（ＣＰ２）の２段階に分かれて実行される。第１充電モードでは、充電時間の短縮を狙って、相対的に大電力で充電が行われる。次に、第２充電モードでは、充電効率が相対的に低下する高ＳＯＣ時に、充電効率の低下に伴う温度上昇や過電圧を抑制するため、相対的に小電力で充電が行われる。第２充電モードは押し込み充電とも呼ばれる。
【００１９】
また後述するように、外部充電中にメインバッテリ１０の昇温（加温）が必要な場合には、バッテリヒータ２６が用いられる。すなわち、制御部２４によってシステムメインリレーＳＭＲ及びヒータリレー２８がオフ状態からオン状態に切り替えられると、ＡＣ電源３０から供給される外部電力の一部が降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２０によって降圧されてバッテリヒータ２６に供給される。
【００２０】
例えば、外部充電後に車両を運転する際に、メインバッテリ１０の電力、つまり回転電機ＭＧ１、ＭＧ２の動力のみにて（内燃機関４６の動力を用いずに）車両を駆動させるいわゆるＥＶ走行モードが可能となるように、メインバッテリ１０の放電効率に基づいて、放電目標温度Ｔｄが設定される。放電効率はバッテリ温度Ｔｂに応じて変化する。放電目標温度Ｔｄは、例えば放電電力制限Ｗｏｕｔが最も緩くなるメインバッテリ１０の温度帯に含まれていればよく、例えば２５℃に設定される。外部充電の完了時点においてメインバッテリ１０の温度Ｔｂ（バッテリ温度）が放電目標温度Ｔｄに到達するように、適宜バッテリヒータ２６が用いられる。
【００２１】
また、メインバッテリ１０には放電目標温度Ｔｄの他にも充電目標温度Ｔｃが定められる。充電目標温度Ｔｃは、インバッテリ１０の充電効率に基づいて求められる。充電効率は、放電効率と同様にバッテリ温度Ｔｂに応じて変化する。充電目標温度Ｔｃは、例えば充電電力制限Ｗｉｎが最も緩くなるメインバッテリ１０の温度帯に含まれていればよい。例えば充電目標温度Ｔｃは５℃に設定される。このように一般的に、充電目標温度Ｔｃは放電目標温度Ｔｄよりも低い（Ｔｃ  ＜  Ｔｄ）値に設定される。外部充電実施中に、メインバッテリ１０が充電目標温度Ｔｃ以上となるように、適宜バッテリヒータ２６が用いられる。
【００２２】
本実施形態に係る充電システムは、制御部２４及びバッテリヒータ２６を備える。制御部２４は、メインバッテリ１０の充放電管理及びバッテリヒータ２６の制御を行う。制御部２４は、例えばコンピュータから構成され、演算回路であるＣＰＵ４２及び記憶部４４を備える。記憶部４４はＳＲＡＭ等の揮発性メモリ及びＲＯＭやハードディスク等の不揮発性メモリを含んで構成される。記憶部４４には後述する昇温付き外部充電フローを実行するためのプログラムや、目標ＳＯＣ等、昇温付き外部充電フローに関する各種パラメータが記憶される。
【００２３】
記憶部４４に記憶された昇温付き外部充電プログラムを実行することで、制御部２４には、図２に示す機能部が生成される。この機能部は例えばＣＰＵ４２や記憶部４４等のリソースがそれぞれ割り当てられて生成されるものであり、仮想的にそれぞれ独立した機能ブロックとして図示される。この機能ブロックとして、制御部２４は、ＳＯＣ算出部５０、ＣＰ１電力配分算出部５２（第１電力配分部）、ＣＰ１充電効率マップデータベース５４、ＣＰ２電力配分算出部５６（第２電力配分部）、ＣＰ２充電条件データベース５８、電力配分調整部６０（調整部）、及び、充電電力制御部６２を備える。
【００２４】
ＳＯＣ算出部５０は、メインバッテリ１０に供給される電流を電流センサ３７を介してモニタリングし、またメインバッテリ１０の電圧変化を電圧センサ３９を介してモニタリングすることで、メインバッテリ１０のＳＯＣを算出する。
【００２５】
ＣＰ１充電効率マップデータベース５４には、複数の充電効率マップが記憶されている。図４には充電効率マップが例示されている。メインバッテリ１０が低温状態にあると、充電効率が低下する。そこでＡＣ電源３０から供給される外部電力の一部をバッテリヒータ２６に割り当ててメインバッテリ１０を昇温しながら充電を行うことが考えられる。
【００２６】
このとき、バッテリヒータ２６に割り当てる電力（昇温電力）の割合が過度に大きくなると、充電電力への割り当てが減ることになり、充電に時間が掛かることになる。一方、バッテリヒータ２６に割り当てる電力（昇温電力）を過度に絞ると、メインバッテリ１０が昇温されないので、充電効率が低下して充電に時間が掛かることになる。そこで、充電電力と昇温電力との最良のバランスを得るために、図４に示すような充電効率マップが用いられる。充電効率マップは、予め実測やシミュレーション等により得ることができる。
【００２７】
図４のグラフは、横軸が外部電力（最大電力）に対する昇温電力の比を示し、縦軸は充電時間を表す。このようなグラフは、バッテリ温度Ｔｂ及びＳＯＣごとに複数種類、ＣＰ１充電効率マップデータベース５４に記憶されていてよい。また、バッテリ温度Ｔｂが後述する充電目標温度Ｔｃ以上である場合に、第１昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ１を０とし、全外部電力を充電電力に充てるマップがＣＰ１充電効率マップデータベース５４に記憶されていてよい。
【００２８】
ＣＰ１電力配分算出部５２は、第１充電モード（ＣＰ１）において、外部電力Ｐｓを、メインバッテリ１０に供給される第１充電電力Ｐｃ＿ｃｐ１と、バッテリヒータ２６に供給される第１昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ１とに配分する。配分にはＣＰ１充電効率マップデータベース５４が用いられる。また、配分された第１充電電力Ｐｃ＿ｃｐ１と第１目標ＳＯＣとに基づいて、第１充電モードの実行時間ｔ＿ｃｐ１を算出する。ＣＰ１電力配分算出部５２の詳細は後述する。
【００２９】
ＣＰ２充電条件データベース５８には、第２充電モード（ＣＰ２）の充電条件が記憶されている。具体的には、第１充電モードと第２充電モードとの切り替え基準となる第１目標ＳＯＣ、第２充電モードの完了基準となる、つまり満充電状態を示す第２目標ＳＯＣが記憶される。さらに、第２充電モードにおける第２充電電力Ｐｃ＿ｃｐ２が固定値として記憶されている。
【００３０】
ＣＰ２電力配分算出部５６は、第２充電モード（ＣＰ２）において、外部電力Ｐｓを、メインバッテリ１０に供給される第２充電電力Ｐｃ＿ｃｐ２と、バッテリヒータ２６に供給される第２昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ２とに配分する。上述したように、第２充電電力Ｐｃ＿ｃｐ２は固定値であることから、外部電力Ｐｓから第２充電電力Ｐｃ＿ｃｐ２を差し引いた電力の何割かが第２昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ２に割り当てられることになる。後述するように、ＣＰ２電力配分算出部５６は、第１充電モード（ＣＰ１）完了時点におけるバッテリ温度Ｔｂ（ｔ１）の推定値と、放電目標温度Ｔｄに基づいて、第２昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ２を求める。
【００３１】
電力配分調整部６０は、ＣＰ１電力配分算出部５２により算出された第１充電電力Ｐｃ＿ｃｐ１、第１昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ１と、ＣＰ２電力配分算出部５６により算出された第２充電電力Ｐｃ＿ｃｐ２、第２昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ２とをそれぞれ調整する。後述するようにこの調整をすることで、第２充電モード（ＣＰ２）完了時点ｔ２において、バッテリ温度Ｔｂ（ｔ２）が放電目標温度Ｔｄまで昇温可能となる。
【００３２】
充電電力制御部６２は、電力配分調整部６０によって調整された第１充電電力Ｐｃ＿ｃｐ１、第１昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ１、及び第１充電時間ｔ＿ｃｐ１、ならびに、第２充電電力Ｐｃ＿ｃｐ２、第２昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ２、及び第２充電時間ｔ＿ｃｐ２に基づいて、メインバッテリ１０の充電電力及びバッテリヒータ２６への供給電力（昇温電力）を制御する。例えば降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２０や充電器３８のデューティ比を制御することで、上記のような電力制御を行う。
【００３３】
図３には、本実施形態に係る昇温付き外部充電フローチャートが例示されている。車両のスタートスイッチ（図示せず）が車両ユーザによってオフ操作され、システムメインリレーＳＭＲ（図１参照）が接続状態から遮断状態に切り替わった後、ＡＣ電源３０のコネクタ３２（プラグ）が車両のコネクタ３４（インレット）に接続される（プラグイン）。このとき、コネクタ３４から制御部２４の電力配分調整部６０に接続指令（コネクタ接続指令）が送信され、図３のフローが起動される。
【００３４】
電力配分調整部６０は、接続指令受信時点ｔ０におけるメインバッテリ１０の温度Ｔｂ（ｔ０）（バッテリ温度）をバッテリ温度センサ４８から取得する。さらにバッテリ温度Ｔｂ（ｔ０）が放電目標温度Ｔｄ未満であるか否かを判定する（Ｓ１０）。
【００３５】
ステップＳ１０にてバッテリ温度Ｔｂ（ｔ０）が放電目標温度Ｔｄ以上である場合、上述したように充電目標温度Ｔｂ（＜Ｔｄ）も超過していることから、外部充電時にメインバッテリ１０の昇温の必要はない。したがってステップＳ１０にてバッテリ温度Ｔｂ（ｔ０）が放電目標温度Ｔｄ以上である場合には、本フローは終了となり、例えば外部電力Ｐｓの全量が充電電力に充てられる。
【００３６】
ステップＳ１０にてＴｂ（ｔ０）  ＜  Ｔｄである場合、電力配分調整部６０は、ＣＰ１電力配分算出部５２に対して、ＣＰ１（第１充電モード）における第１充電電力Ｐｃ＿ｃｐ１及び第１昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ１を算出させる算出指示を送信する（Ｓ１２）。
【００３７】
ＣＰ１電力配分算出部５２は、バッテリ温度センサ４８から、接続指令受信時点ｔ０におけるバッテリ温度Ｔｂ（ｔ０）を取得する。または電力配分調整部６０からバッテリ温度Ｔｂ（ｔ０）を取得する。
【００３８】
さらにＣＰ１電力配分算出部５２は、ＳＯＣ算出部５０から接続指令受信時点ｔ０におけるメインバッテリ１０のＳＯＣ（ｔ０）を取得する。
【００３９】
ＣＰ１電力配分算出部５２は、バッテリ温度Ｔｂ（ｔ０）及びＳＯＣ（ｔ０）に対応する充電効率マップをＣＰ１充電効率マップデータベース５４より取得する。図４に示す充電効率マップから、充電時間（縦軸）が最短となる昇温電力／外部電力の比Ｒｃｐ１を求める。
【００４０】
さらにＣＰ１電力配分算出部５２は、求めた昇温電力／外部電力の比Ｒｃｐ１に外部電力Ｐｓを掛けて昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ１を得る。さらに外部電力Ｐｓから昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ１を差し引くことで充電電力Ｐｃ＿ｃｐ１を得る。また、充電効率マップから第１充電時間ｔ＿ｃｐ１を得る。昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ１、充電電力Ｐｃ＿ｃｐ１、及び第１充電時間ｔ＿ｃｐ１は電力配分調整部６０に送信される。
【００４１】
次に電力配分調整部６０は、ＣＰ２電力配分算出部５６に対して、ＣＰ２（第２充電モード）における第２充電時間ｔ＿ｃｐ２を算出させる算出指示を送信する（Ｓ１４）。
【００４２】
ＣＰ２電力配分算出部５６は、ＣＰ２充電条件データベース５８を参照し、第１充電モードと第２充電モードとの切り替え基準となる第１目標ＳＯＣ、第２充電モードの完了基準となる、つまり満充電状態を示す第２目標ＳＯＣ、及び、第２充電モードにおける第２充電電力Ｐｃ＿ｃｐ２を呼び出す。第１目標ＳＯＣと第２目標ＳＯＣとのＳＯＣ差（ΔＳＯＣ）と第２充電電力Ｐｃ＿ｃｐ２から第２充電時間ｔ＿ｃｐ２が求められる。第２充電電力Ｐｃ＿ｃｐ２及び第２充電時間ｔ＿ｃｐ２は外部電力Ｐｓとともに電力配分調整部６０に送信される。
【００４３】
また、ＣＰ２電力配分算出部５６は、外部電力Ｐｓから第２充電電力Ｐｃ＿ｃｐ２を差し引いた最大昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ２ｍａｘを求める。加えてＣＰ２電力配分算出部５６は、最大昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ２ｍａｘと第２充電時間ｔ＿ｃｐ２から、第２充電時間における最大昇温量ΔＴｍａｘを求める（Ｓ１６）。
【００４４】
まず、最大昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ２ｍａｘと第２充電時間ｔ＿ｃｐ２を掛けることで熱量［Ｊ］が求められる。この熱量［Ｊ］をメインバッテリ１０の質量及び比熱で割ると、最大昇温量ΔＴｍａｘが求められる。なお、メインバッテリ１０の質量及び比熱は予め求められ、制御部２４の記憶部４４に記憶される。最大昇温量ΔＴｍａｘは電力配分調整部６０に送信される。
【００４５】
電力配分調整部６０は、記憶部４４に記憶された放電目標温度Ｔｄから最大昇温量ΔＴｍａｘを差し引いて、得られた値をＴｂ（ｔ１＊）とする（Ｓ１８）。これは第１充電モード完了時点ｔ１におけるバッテリ温度Ｔｂの基準値（最低基準温度）となる。
【００４６】
さらに電力配分調整部６０は、ＣＰ１電力配分算出部５２から取得した、昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ１及び第１充電時間ｔ＿ｃｐ１から、第１充電モード（ＣＰ１）完了時点ｔ１のバッテリ温度Ｔｂ（ｔ１）を推定する（Ｓ２０）。例えば、昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ１と第１充電時間ｔ＿ｃｐ１を掛けることで熱量［Ｊ］が求められる。この熱量［Ｊ］をメインバッテリ１０の質量及び比熱で割ると、第１昇温量ΔＴｃｐ１が求められる。さらに、第１充電モード開始時点ｔ０のバッテリ温度Ｔｂ（ｔ０）に第１昇温量ΔＴｃｐ１を加えると、第１充電モード（ＣＰ１）完了時点ｔ１のバッテリ推定温度Ｔｂ（ｔ１）が求められる。
【００４７】
電力配分調整部６０は、第１充電モード完了時点ｔ１におけるバッテリ推定温度Ｔｂ（ｔ１）が、同時点における最低基準温度Ｔｂ（ｔ１＊）未満（Ｔｂ（ｔ１＊）＞Ｔｂ（ｔ１））か否かを判定する（Ｓ２２）。つまり、第１昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ１に基づく第１充電モード完了時点ｔ１のバッテリ推定温度Ｔｂ（ｔ１）が、メインバッテリ１０の放電効率から求められる放電目標温度Ｔｄから最大昇温量ΔＴｍａｘを差し引いた最低基準温度Ｔｂ（ｔ１＊）未満であるか否かが判定される。
【００４８】
図５に示すように、バッテリ推定温度Ｔｂ（ｔ１）（＝Ｔｃ）が最低基準温度Ｔｂ（ｔ１＊）以上である場合、第２充電モード（ＣＰ２）において少なくとも最大昇温量ΔＴｍａｘにてメインバッテリ１０を昇温させれば、第２充電モード完了時点ｔ２で、バッテリ温度Ｔｂは放電目標温度Ｔｄに到達することになる。そこで、電力配分調整部６０は、ＣＰ１電力配分算出部５２に対して、ステップＳ１２にて求めた、第１昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ１、第１充電電力Ｐｃ＿ｃｐ１、及び第１充電時間ｔ＿ｃｐ１を確定値として、充電電力制御部６２に送信させる（Ｓ２４）。
【００４９】
次に電力配分調整部６０は、ＣＰ２電力配分算出部５６に対して放電目標温度Ｔｄ及び第１充電モード完了時点ｔ１におけるバッテリ推定温度Ｔｂ（ｔ１）を送信する。さらに電力配分調整部６０は、放電目標温度Ｔｄ及びバッテリ推定温度Ｔｂ（ｔ１）に基づいて第２昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ２を求める旨の算出指示をＣＰ２電力配分算出部５６に送信する。
【００５０】
図５を参照して、ＣＰ２電力配分算出部５６は、放電目標温度Ｔｄからバッテリ推定温度Ｔｂ（ｔ１）（＝Ｔｃ）を差し引いた温度差ΔＴｄｂを求める。これに、メインバッテリ１０の質量及び比熱を掛けることで熱量［Ｊ］が求められる。熱量［Ｊ］を第２充電時間ｔ＿ｃｐ２で割ることで昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ２［Ｗ］が求められる（Ｓ２６）。第２昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ２、第２充電電力Ｐｃ＿ｃｐ２、及び、第２充電時間ｔ＿ｃｐ２は、充電電力制御部６２に送られる。
【００５１】
このように、充電電力制御部６２に、確定された第１昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ１、第１充電電力Ｐｃ＿ｃｐ１、及び第１充電時間ｔ＿ｃｐ１、ならびに、第２昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ２、第２充電電力Ｐｃ＿ｃｐ２、及び、第２充電時間ｔ＿ｃｐ２が送られることで本フローは終了する。充電電力制御部６２は、これらのパラメータに基づいて充電器３８や降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２０のＰＷＭ制御等を行うことで、外部充電プロセスが制御、管理される。
【００５２】
ステップＳ２２に戻り、第１充電モード完了時点ｔ１におけるバッテリ推定温度Ｔｂ（ｔ１）（＝Ｔｃ）が、同時点における最低基準温度Ｔｂ（ｔ１＊）未満である（Ｔｂ（ｔ１＊）＞Ｔｂ（ｔ１））場合、図６に示すように、昇温不足分が生じる。
【００５３】
これはつまり、第２充電モード（ＣＰ２）において最大昇温量ΔＴｍａｘにてメインバッテリ１０を昇温させても、第２充電モード完了時点ｔ２で、バッテリ温度Ｔｂは放電目標温度Ｔｄを下回ることになる。そこで、電力配分調整部６０は、ＣＰ１電力配分算出部５２に対して、第１昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ１、第１充電電力Ｐｃ＿ｃｐ１、及び第１充電時間ｔ＿ｃｐ１を再度算出させる算出指示を送信する（Ｓ２８）。
【００５４】
この再算出プロセスでは、基本的に、最低基準温度Ｔｂ（ｔ１＊）とバッテリ推定温度Ｔｂ（ｔ１）との温度差に対応する追加昇温電力を、第１昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ１に加算する。まず、ＣＰ１電力配分算出部５２は、ステップＳ１２にて用いたＣＰ１充電効率マップ、つまり、バッテリ温度Ｔｂ（ｔ０）及びＳＯＣ（ｔ０）に対応する充電効率マップをＣＰ１充電効率マップデータベース５４より取得する。
【００５５】
さらにＣＰ１電力配分算出部５２は、図７に示すように、昇温電力／外部電力の比Ｒｃｐ１の値を所定量増加させる（横軸の増分にシフトさせる）。例えば昇温電力／外部電力の比Ｒｃｐ１を１％刻みでプラス側にシフトさせる。上記シフトにて昇温電力／外部電力の比Ｒｃｐ１’及び第１充電時間ｔ＿ｃｐ１’が得られる。
【００５６】
ＣＰ１電力配分算出部５２は、変更後の昇温電力／外部電力の比Ｒｃｐ１’に外部電力Ｐｓを掛けて昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ１’を得る。さらに図８に示すように、外部電力Ｐｓから昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ１’を引くことで充電電力Ｐｃ＿ｃｐ１’が得られる。
【００５７】
なお、Ｒｃｐ１  ＜  Ｒｃｐ１’より、昇温電力はＰｗ＿ｃｐ１  ＜  Ｐｗ＿ｃｐ１’となる。また、昇温電力と外部電力Ｐｓを取り合う充電電力はＰｃ＿ｃｐ１  ＞  Ｐｃ＿ｃｐ１’となる。つまり、昇温電力の増加分、充電電力は低減させられる。第１充電時間ｔ＿ｃｐ１’、昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ１’、及び充電電力Ｐｃ＿ｃｐ１’は電力配分調整部６０に送られる。
【００５８】
電力配分調整部６０では、昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ１’と第１充電時間ｔ＿ｃｐ１’から、第１充電モード完了時点ｔ１におけるバッテリ推定温度Ｔｂ（ｔ１’）を求める（Ｓ３０）。例えば、昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ１’と第１充電時間ｔ＿ｃｐ１’を掛けることで熱量［Ｊ］が求められる。この熱量［Ｊ］をメインバッテリ１０の質量及び比熱で割ると、第１昇温量ΔＴｃｐ１’が求められる。さらに、第１充電モード開始時点ｔ０のバッテリ温度Ｔｂ（ｔ０）に第１昇温量ΔＴｃｐ１’を加えると、第１充電モード（ＣＰ１）完了時点ｔ１’のバッテリ推定温度Ｔｂ（ｔ１’）が求められる。
【００５９】
電力配分調整部６０は、バッテリ推定温度Ｔｂ（ｔ１’）が最低基準温度Ｔｂ（ｔ１＊）未満（Ｔｂ（ｔ１＊）  ＞  Ｔｂ（ｔ１’））か否かを判定する（Ｓ３２）。Ｔｂ（ｔ１＊）  ＞  Ｔｂ（ｔ１’）である場合、ステップＳ２８に戻り、ＣＰ１電力配分算出部５２に対して再度第１充電時間ｔ＿ｃｐ１’、昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ１’、及び充電電力Ｐｃ＿ｃｐ１’の算出を指示する。
【００６０】
ステップＳ３２にて、バッテリ推定温度Ｔｂ（ｔ１’）が最低基準温度Ｔｂ（ｔ１＊）以上である場合、電力配分調整部６０は、ＣＰ１電力配分算出部５２に対して、ステップＳ２８にて求めた、第１昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ１’、第１充電電力Ｐｃ＿ｃｐ１’、及び第１充電時間ｔ＿ｃｐ１’を確定値として、充電電力制御部６２に送信させる（Ｓ３４）。
【００６１】
次に電力配分調整部６０は、ＣＰ２電力配分算出部５６に対して放電目標温度Ｔｄ及び第１充電モード完了時点ｔ１’におけるバッテリ推定温度Ｔｂ（ｔ１’）を送信する。さらに電力配分調整部６０は、放電目標温度Ｔｄ及びバッテリ推定温度Ｔｂ（ｔ１’）の温度差ΔＴｄｂに基づいて第２昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ２’を求める旨の算出指示をＣＰ２電力配分算出部５６に送信する。
【００６２】
図５を参照して、放電目標温度Ｔｄからバッテリ推定温度Ｔｂ（ｔ１）（＝Ｔｃ）を差し引いた温度差ΔＴｄｂを求める。これに、メインバッテリ１０の質量及び比熱を掛けることで熱量［Ｊ］が求められる。熱量［Ｊ］を第２充電時間ｔ＿ｃｐ２で割ることで昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ２’［Ｗ］が求められる（Ｓ３６）。第２昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ２’、第２充電電力Ｐｃ＿ｃｐ２、及び、第２充電時間ｔ＿ｃｐ２は、充電電力制御部６２に送られる。
【００６３】
充電電力制御部６２は、確定された第１昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ１’、第１充電電力Ｐｃ＿ｃｐ１’、及び第１充電時間ｔ＿ｃｐ１’、ならびに、第２昇温電力Ｐｗ＿ｃｐ２’、第２充電電力Ｐｃ＿ｃｐ２、及び、第２充電時間ｔ＿ｃｐ２に基づいて、充電器３８や降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２０のＰＷＭ制御等を行う。
【００６４】
＜第２実施形態＞
図３に示すフローでは、第１充電フロー（ＣＰ１）完了時点ｔ１における、バッテリ推定温度Ｔｂ（ｔ１）と、最低基準温度Ｔｂ（ｔ１＊）とを比較したが、第２充電フロー完了時点における温度比較を行ってもよい。
【００６５】
図９には、第２実施形態に係る、昇温付き外部充電フローが例示されている。図３と同一のステップ符号が付されたステップについては、内容が同一のため適宜説明を省略する。
【００６６】
このフローでは、バッテリ推定温度Ｔｂ（ｔ１）が最低基準温度Ｔｂ（ｔ１＊）未満か否かを判定するステップＳ２２に代えて、第１充電フロー完了時点ｔ１におけるバッテリ推定温度Ｔｂ（ｔ１）と最大昇温量ΔＴｍａｘの和が、放電目標温度Ｔｄ未満となるか否かが判定される（Ｓ４０）。同様にして、バッテリ推定温度Ｔｂ（ｔ１’）が最低基準温度Ｔｂ（ｔ１＊）未満か否かを判定するステップＳ３２に代えて、第１充電フロー完了時点ｔ１’におけるバッテリ推定温度Ｔｂ（ｔ１’）と最大昇温量ΔＴｍａｘの和が、放電目標温度Ｔｄ未満となるか否かが判定される（Ｓ４２）。図１０では、ステップＳ４０において、Ｔｂ（ｔ１）＋ΔＴｍａｘ  ＜  Ｔｄである例が示されている。
【００６７】
このような判定基準を設けることで、第１充電フロー及び第２充電フローを通して昇温されたトータルのバッテリ温度Ｔｂ（ｔ２）（＝Ｔｂ（ｔ１）＋ΔＴｍａｘ）が、放電目標温度Ｔｄに到達しているか否かが明らかとなり、昇温の過不足を直感的に判定可能となる。
【符号の説明】
【００６８】
１０  メインバッテリ、２４  制御部、２６  バッテリヒータ、３０  ＡＣ電源（外部電源）、４８  バッテリ温度センサ、５２  ＣＰ１電力配分算出部（第１電力配分部）、５４  ＣＰ１充電効率マップデータベース、５６  ＣＰ２電力配分算出部（第２電力配分部）、５８  ＣＰ２充電条件データベース、６０  電力配分調整部（調整部）、６２  充電電力制御部。
【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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【図９】
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【図１０】
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