(57)【要約】【課題】例えば、氷点下３０度以下となる極寒地において、自己発熱による二次電池の温度調整後に低充電率状態となることを防止することで、長い距離をＥＶ走行したいユーザのニーズに応えることができる電動車両用充放電システムを提供する。【解決手段】電動車両用充放電システムは、駆動用電池への充電が可能な充電器と、駆動用電池からの放電が可能な負荷と、駆動用電池の温度を測定可能な電池温度センサと、電池温度センサによって測定した温度が所定温度未満の場合に充電器から駆動用電池への充電と駆動用電池から負荷への放電とを充電率の値を基に切り換えて交互に繰り返すことで駆動用電池を目標温度まで昇温可能にする充放電制御装置と、を備え、充放電制御装置は、電池温度センサによって測定した駆動用電池の温度の上昇に伴って少なくとも放電から充電へと切り換える閾値充電率を上昇させること。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電及び放電が可能な駆動用電池と、
前記駆動用電池への充電が可能な充電器と、
前記駆動用電池からの放電が可能な負荷と、
前記駆動用電池の温度を測定可能な電池温度センサと、
前記電池温度センサによって測定した温度が所定温度未満の場合に前記充電器から前記駆動用電池への充電と前記駆動用電池から前記負荷への放電とを充電率の値を基に切り換えて交互に繰り返すことで前記駆動用電池を目標温度まで昇温可能にする充放電制御装置と、
を備え、
前記充放電制御装置は、前記電池温度センサによって測定した駆動用電池の温度の上昇に伴って少なくとも放電から充電へ切り換える閾値充電率を上昇させること、
を特徴とする電動車両用充放電システム。
【請求項２】
外気温を測定可能な外気温センサをさらに備え、
前記充放電制御装置は、前記外気温センサによって測定した外気温の上昇に伴って少なくとも放電から充電へ切り換える閾値充電率を上昇させること、
を特徴とする請求項１に記載の電動車両用充放電システム。
【請求項３】
外気温を測定可能な外気温センサをさらに備え、
前記充放電制御装置は、前記目標温度を前記外気温センサによって検出された外気温によって変化させることを特徴とする請求項１に記載の電動車両用充放電システム。
【請求項４】
前記充放電制御装置は、
前記外気温センサによって計測した外気温が第１の温度未満の場合に前記目標温度を前記第１の温度よりも高い第２の温度とする一方、
前記外気温センサによって計測した外気温が前記第１の温度以上であって前記第２の温度未満の場合に前記目標温度を前記外気温センサによって計測した外気温とすること、
を特徴とする請求項３に記載の電動車両用充放電システム。
【請求項５】
前記充放電制御装置は、
前記電池温度センサによって測定した温度が第１の温度未満の場合に前記駆動用電池の充電率を第１の充電率の範囲に制限する一方、
前記駆動用電池の温度が前記第１の温度以上の場合に前記駆動用電池の充電率を前記第１の充電率の範囲よりも下限値の高い第２の充電率の範囲に制限すること、
を特徴とする請求項１に記載の電動車両用充放電システム。
【請求項６】
前記充放電制御装置は、
前記駆動用電池の温度が前記第１の温度よりも低い第３の温度未満の場合に前記駆動用電池の充電率を第３の充電率の範囲に制限する一方、
前記駆動用電池の温度が前記第３の温度以上であって前記第１の温度未満の場合に前記駆動用電池の充電率を前記第３の充電率の範囲よりも下限値の高い第４の充電率の範囲に制限すること、
を特徴とする請求項５に記載の電動車両用充放電システム。
【請求項７】
前記駆動用電池の電圧を測定可能な電池電圧センサをさらに備え、
前記充放電制御装置は、
前記電池電圧センサで測定した電圧に基づいて充電電流値を制限することを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の電動車両用充放電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電動車両用充放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自動車等の電動車両は、例えば、冬季の早朝や寒冷地などにおいて、二次電池が低温となっているため、駆動源となるモータ等の電動機に必要な電力を供給できず、スムーズな発進や加速ができないという問題がある。このため、二次電池の温度が所定値以下である場合には、所定の充放電範囲内で強制的に充放電を行い、発生する抵抗熱により二次電池の温度が目標温度となるように制御する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、特許文献１には、二次電池のＳＯＣ（充電率）を取得するとともに、当該ＳＯＣが許容範囲内となるように、二次電池に対して充電又は放電の何れを実行するかを決定する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２２１８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１が開示する二次電池の充放電制御装置では、充放電切替手段が指標とするＳＯＣ（充電率）の許容範囲は、例えば、４０％〜６０％であり、二次電池（駆動用電池）の温度が目標温度となるのが放電終了間際の場合にはＳＯＣは４０％近くまで低下する。この場合には、ＥＶ（電池）走行ができないか、ＥＶ走行ができたとしても僅かしか走行することができず、長い距離をＥＶ走行したいユーザのニーズに応えることができない。
【０００５】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、例えば、氷点下３０度以下となる極寒地において、自己発熱による駆動用電池の温度調整後に低充電率状態になるのを防止することで、長い距離をＥＶ走行したいユーザのニーズに応えることができる電動車両用充放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】
【０００６】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る電動車両用充放電システムは、充電及び放電が可能な駆動用電池と、前記駆動用電池への充電が可能な充電器と、前記駆動用電池からの放電が可能な負荷と、前記駆動用電池の温度を測定可能な電池温度センサと、前記電池温度センサによって測定した温度が所定温度未満の場合に前記充電器から前記駆動用電池への充電と前記駆動用電池から前記負荷への放電とを充電率の値を基に切り換えて交互に繰り返すことで前記駆動用電池を目標温度まで昇温可能にする充放電制御装置と、を備え、前記充放電制御装置は、前記電池温度センサによって測定した駆動用電池の温度の上昇に伴って少なくとも放電から充電へ切り換える閾値充電率を上昇させる。
【０００７】
上記（１）の構成によれば、駆動用電池の温度上昇に伴って少なくとも放電から充電へ切り換える閾値充電率が上昇する。これにより、駆動用電池の温度が目標温度まで昇温するのが放電終了間際であっても高い充電率で終了する。したがって、例えば、零下３０度以下となる極寒地において、自己発熱による駆動用電池の温度調整後に低充電率となるのを防止することで、長い距離をＥＶ走行したいユーザのニーズに応えることができる。
【０００８】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、外気温を測定可能な外気温センサをさらに備え、前記充放電制御装置は、前記外気温センサによって測定した外気温の上昇に伴って少なくとも放電から充電へ切り換える閾値充電率を上昇させる。
上記（２）の構成によれば、外気温の上昇に伴って少なくとも放電から充電へ切り換える閾値充電率が上昇する。これにより、駆動用電池の温度が目標温度まで昇温するのが放電終了間際であっても高い充電率で終了する。したがって、例えば、零下３０度以下となる極寒地において、自己発熱による駆動用電池の温度調整後に低充電率となるのを防止することで、長い距離をＥＶ走行したいユーザのニーズに応えることができる。
【０００９】
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、外気温を測定可能な外気温センサをさらに備え、前記充放電制御装置は、前記目標温度を前記外気温センサによって検出された外気温によって変化させる。
上記（３）の構成によれば、目標温度は外気温センサによって検出された外気温によって変化するので、駆動用電池がおかれる環境に合わせて目標温度が設定され、駆動用電池の温度を環境にあった温度まで昇温させることができる。
【００１０】
（４）幾つかの実施形態では、上記（３）の構成において、前記充放電制御装置は、前記外気温センサによって計測した外気温が第１の温度未満の場合に前記目標温度を前記第１の温度よりも高い第２の温度とする一方、前記外気温センサによって計測した外気温が前記第１の温度以上であって前記第２の温度未満の場合に前記目標温度を前記外気温センサによって計測した外気温とする。
上記（４）の構成によれば、外気温が第１の温度未満の場合に目標温度を第１の温度よりも高い第２の温度とする一方、外気温が第１の温度以上であって第２の温度未満の場合に目標温度を外気温センサによって計測した外気温とする。これにより、外気温が第１の温度未満の場合に駆動用電池を第２の温度まで昇温させることができ、外気温が第１の温度以上であって第２の温度未満の場合に駆動用電池を外気温まで昇温させることができる。
【００１１】
（５）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、前記充放電制御装置は、前記電池温度センサによって測定した温度が第１の温度未満の場合に前記駆動用電池の充電率を第１の充電率の範囲に制限する一方、前記駆動用電池の温度が前記第１の温度以上の場合に前記駆動用電池の充電率を前記第１の充電率の範囲よりも下限値の高い第２の充電率の範囲に制限する。
上記（５）の構成によれば、駆動用電池の温度が第１の温度未満の場合に駆動用電池の充電率が第１の充電率の範囲に制限され、駆動用電池の温度が第１の温度以上の場合に駆動用電池の充電率が第１の充電率の範囲よりも下限値の高い第２の充電率の範囲に制限される。これにより、駆動用電池の温度が第１の温度未満の場合に駆動用電池が第１の充電率の範囲で大きな発熱量を得ることができ、駆動用電池の温度が第１の温度以上の場合に駆動用電池が第１の充電率の範囲よりも下限値の高い第２の充電率の範囲で充電を終了することができる。
【００１２】
（６）幾つかの実施形態では、上記（５）の構成において、前記充放電制御装置は、前記駆動用電池の温度が前記第１の温度よりも低い第３の温度未満の場合に前記駆動用電池の充電率を第３の充電率の範囲に制限する一方、前記駆動用電池の温度が前記第３の温度以上であって前記第１の温度未満の場合に前記駆動用電池の充電率を前記第３の充電率の範囲よりも下限値の高い第４の充電率の範囲に制限する。
上記（６）の構成によれば、駆動用電池の温度が第１の温度よりも低い第３の温度未満の場合に駆動用電池の充電率が第３の充電率の範囲に制限され、駆動用電池の温度が第３の温度以上であって第１の温度未満の場合に駆動用電池の充電率を第３の充電率の範囲よりも下限値の高い第４の充電率の範囲に制限される。これにより、駆動用電池の温度が第１の温度よりも低い第３の温度未満の場合に第３の充電率の範囲で大きな発熱量を得ることができ、駆動用電池の温度が第３の温度以上であって第１の温度未満の場合に第３の充電率の範囲よりも下限値の高い第４の充電率の範囲で充電を終了することができる。
【００１３】
（７）幾つかの実施形態では、上記（１）から（５）の何れか一つの構成において、前記駆動用電池の電圧を測定可能な電池電圧センサをさらに備え、前記充放電制御装置は、前記電池電圧センサで測定した電圧に基づいて充電電流値を制限する。
上記（７）の構成によれば、電池電圧センサで測定した電圧に基づいて充電電流値が制限されるので、駆動用電池の温度が氷点下以下となることより駆動用電池の内部抵抗が増大しても駆動用電池が高電圧高電流となるのを防止することができる。これにより、駆動用電池が高電圧高電流となることによる駆動用電池の異常発熱や駆動用電池の破損を防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、例えば、例えば、氷点下３０度以下となる極寒地において、自己発熱による駆動用電池の温度調整後に低充電率状態になるのを防止することで、長い距離をＥＶ走行したいユーザのニーズに応えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る電動車両用充放電システムの構成（制御構成）を概略的に示すブロック図である。
【図２】一実施形態に係る充放電制御装置が設定する目標温度の設定ロジックを概略的に示す図である。
【図３】一実施形態に係る駆動用電池の温度の遷移と充電率の遷移とを概略的に示す図である。
【図４】駆動用電池の温度及び外気温と発熱量との関係を示す図である。
【図５】一実施形態に係る電動車両用充放電システムの制御（制御内容）を概略的に示すフローチャートである。
【図６】一実施形態に係る昇温要否判断工程の内容を概略的に示すフローチャートである。
【図７】一実施形態に係る目標温度設定工程の内容を概略的に示すフローチャートである。
【図８】一実施形態に係る昇温制御工程の内容を概略的に示すフローチャートである。
【図９】一実施形態に係る昇温制御工程の内容を概略的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１７】
図１は、一実施形態に係る電動車両用充放電システム１〜１Ｆの構成（制御構成）を概略的に示すブロック図である。
【００１８】
例えば、氷点下３０度以下となるような極寒地に電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両２Ａ〜２Ｆを放置すると駆動用電池３Ａ〜３Ｆの温度が起動可能温度以下に下がり、駆動用電池３Ａ〜３Ｆから電動機（図示せず）への電力供給が不能となり、走行不能となることが予想される。
【００１９】
幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ａ〜１Ｆは、例えば、氷点下３０度以下となるような極寒地に電動車両２Ａ〜２Ｆを放置しても駆動用電池３Ａ〜３Ｆの温度が起動可能温度以下に下がることがないようにするものである。かかる電動車両用充放電システム１Ａ〜１Ｆは、駆動用電池３Ａ〜３Ｆを自己発熱させることで、駆動用電池３Ａ〜３Ｆの温度を起動可能温度以上に保つものである。
【００２０】
図１に示すように、幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ａ〜１Ｆは、駆動用電池３Ａ〜３Ｆ、充電器４Ａ〜４Ｆ、負荷５Ａ〜５Ｆ、電池温度センサ６Ａ〜６Ｆ及び充放電制御装置７Ａ〜７Ｆを備えている。
【００２１】
駆動用電池３Ａ〜３Ｆは、充電及び放電が可能な二次電池であり、例えば、リチウムイオン電池が用いられる。
充電器４Ａ〜４Ｆは、電動車両２Ａ〜２Ｆに配置された駆動用電池３Ａ〜３Ｆへの充電が可能である。充電器４Ａ〜４Ｆは、例えば、電動車両２Ａ〜２Ｆの車外に設置される車外充電器であり、車外充電器に配置された充電ガン（図示せず）を電動車両に配置されたコネクタ（図示せず）に接続することによって、車外充電器から電動車両２Ａ〜２Ｆに配置された駆動用電池３Ａ〜３Ｆに充電が可能となる。充電器４Ａ〜４Ｆは、車外充電器に限られるものではなく、例えば、充電器４Ａ〜４Ｆには、ＰＨＥＶ（Ｐｌｕｇ−ｉｎ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）に配置され、エンジンを駆動することによって発電する発電機（図示せず）も含まれる。
【００２２】
負荷５Ａ〜５Ｆは、電動車両２Ａ〜２Ｆに配置された駆動用電池３Ａ〜３Ｆからの放電が可能である。負荷５Ａ〜５Ｆは、例えば、電動車両２Ａ〜２Ｆに配置された放電機器（例えば、エアコンヒータ）であり、電動車両２Ａ〜２Ｆに設置された駆動用電池３Ａ〜３Ｆに接続され、電動車両２Ａ〜２Ｆに設置された駆動用電池３Ａ〜３Ｆから電動車両に２Ａ〜２Ｆに設置された負荷５Ａ〜５Ｆに放電可能である。
【００２３】
電池温度センサ６Ａ〜６Ｆは、駆動用電池３Ａ〜３Ｆの温度を測定可能である。
充放電制御装置７Ａ〜７Ｆは、電池温度センサ６Ａ〜６Ｆによって測定した温度が所定温度未満の場合に充電器４Ａ〜４Ｆから駆動用電池３Ａ〜３Ｆへの充電と駆動用電池３Ａ〜３Ｆから負荷５Ａ〜５Ｆへの放電とを充電率を基に切り換えて交互に繰り返すことで駆動用電池３Ａ〜３Ｆの目標温度までの昇温を可能にする。
【００２４】
例えば、所定温度は、駆動用電池３Ａ〜３Ｆの温度が起動可能温度以下となることが予想される温度であり、例えば、−２５°Ｃである。これにより、充放電制御装置７Ａ〜７Ｆは、電池温度センサ６Ａ〜６Ｆによって測定した温度が−２５°Ｃ未満の場合に充電器４Ａ〜４Ｆから駆動用電池３Ａ〜３Ｆへの充電と駆動用電池３Ａ〜３Ｆから負荷５Ａ〜５Ｆへの放電とを充電率を基に切り換えて交互に繰り返すことで駆動用電池３Ａ〜３Ｆの昇温（駆動用電池の自己発熱）を可能にする。
【００２５】
また、充放電制御装置７Ａ〜７Ｆは、電池温度センサ６Ａ〜６Ｆによって測定した駆動用電池３Ａ〜３Ｆの温度上昇に伴って少なくとも放電から充電へと切り換える閾値充電率を上昇させる。
【００２６】
例えば、電池温度センサ６Ａ〜６Ｆによって測定した駆動用電池３Ａ〜３Ｆの温度が−２８°Ｃ未満の場合に放電から充電へと切り換える閾値充電率（ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ））を３０％とし、−２８°Ｃ以上−２５°Ｃ未満の場合に閾値充電率を５０％に上昇させる。また、−２５°Ｃ以上の場合に閾値充電率を６０％に上昇させる。
【００２７】
上述した幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ａ〜１Ｆによれば、駆動用電池３Ａ〜３Ｆの温度上昇に伴って少なくとも放電から充電へ切り換わる閾値充電率が上昇する。これにより、駆動用電池３Ａ〜３Ｆの温度が目標温度まで昇温するのが放電終了間際であっても高い充電率で終了する。したがって、例えば、零下３０度以下となる極寒地において、自己発熱による駆動用電池３Ａ〜３Ｆの温度調整後に低充電率となるのを防止することで、長い距離をＥＶ走行したいユーザのニーズに応えることができる。
【００２８】
幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ｂは、外気温センサ９Ｂをさらに備えている。外気温センサ９Ｂは、外気温を測定可能である。そして、充放電制御装置７Ｂは、外気温センサ９Ｂによって測定した外気温の上昇に伴って少なくとも放電から充電に切り換える閾値充電率を上昇させる。
【００２９】
例えば、外気温センサ９Ｂによって測定した外気温が−２８°Ｃ未満の場合に放電から充電へと切り換える閾値充電率（ＳＯＣ）を３０％とし、−２８°Ｃ以上−２５°Ｃ未満の場合に閾値充電率を５０％に上昇させる。また、−２５°Ｃ以上の場合に閾値充電率を６０％に上昇させる。
【００３０】
上述した幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ｂによれば、外気温の上昇に伴って少なくとも放電から充電へと切り換える閾値充電率が上昇する。これにより、駆動用電池３Ｂの温度が目標温度まで昇温するのが放電終了間際であっても高い充電率で終了する。したがって、例えば、零下３０度以下となる極寒地において、自己発熱による駆動用電池３Ｂの温度調整後に低充電率となるのを防止することで、長い距離をＥＶ走行したいユーザのニーズに応えることができる。
【００３１】
幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ｃ，１Ｄは、外気温センサ９Ｃ，９Ｄをさらに備えている。外気温センサ９Ｃ，９Ｄは、外気温を測定可能である。そして、充放電制御装置７Ｃ，７Ｄは、目標温度を外気温センサ９Ｃ，９Ｄによって検出された外気温によって変化させる。
【００３２】
例えば、図２に示すように、外気温センサ９Ｃ，９Ｄによって測定した外気温が第１の温度未満の場合に第２の温度を目標温度とする一方、外気温が第１の温度以上であって第２の温度未満の場合に外気温センサ９Ｃ，９Ｄによって計測した外気温を目標温度とする。
【００３３】
上述した幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ｃ，１Ｄによれば、目標温度は、外気温センサ９Ｃ，９Ｄによって検出された外気温によって変化するので、駆動用電池３Ｃ，３Ｄがおかれる環境に合わせて目標温度が設定され、駆動用電池の温度を環境にあった温度まで昇温させることができる。
【００３４】
図２に示すように、幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ｄでは、充放電制御装置７Ｄは、外気温センサ９Ｄによって計測した外気温が第１の温度未満の場合に目標温度を第１の温度よりも高い第２の温度とする。一方、外気温センサ９Ｄによって計測した外気温が第１の温度以上であって第２の温度未満の場合に目標温度を外気温センサ９Ｄによって計測した外気温とする。目標温度を外気温センサ９Ｄによって計測した外気温をとする場合は、駆動用電池３Ｄの温度が外気温よりも低い場合であり、例えば、駆動用電池３Ｄの温度上昇が外気温の上昇よりも遅い場合である。
【００３５】
例えば、第１の温度は−２５°Ｃであり、第２の温度は−２０°Ｃである。この例では、充放電制御装置７Ｄは、外気温センサ９Ｄによって計測した外気温が−２５°Ｃ未満の場合に目標温度を−２０°Ｃとする。一方、充放電制御装置７Ｄは、外気温センサ９Ｄによって計測した外気温が−２５°Ｃ以上であって−２０°Ｃ未満の場合に目標温度を外気温センサ９Ｄによって計測した外気温とする。したがって、例えば、充放電制御装置７Ｄは、外気温センサ９Ｄによって計測した外気温が−２４°Ｃであって駆動用電池３Ｄの温度が−２６°Ｃの場合に目標温度を外気温の−２４°Ｃとする。
【００３６】
上述した幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ｄによれば、外気温センサ９Ｄによって計測した外気温が第１の温度未満の場合に目標温度を第１の温度よりも高い第２の温度とする一方、外気温が第１の温度以上であって第２の温度未満の場合に目標温度を外気温センサ９Ｄによって計測した外気温とする。これにより、外気温が第１の温度未満の場合に駆動用電池３Ｄを第２の温度まで昇温させることができ、外気温が第１の温度以上であって第２の温度未満場合に駆動用電池３Ｄを外気温まで昇温させることができる。
【００３７】
図３に示すように、幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ｅ，１Ｆでは、充放電制御装置７Ｅ，７Ｆは、電池温度センサ６Ｅ，６Ｆによって測定した駆動用電池３Ｅ，３Ｆの温度が第１の温度未満の場合に駆動用電池３Ｅ，３Ｆの充電率を第１の充電率の範囲に制限する。また、充放電制御装置７Ｅ，７Ｆは、駆動用電池３Ｅ，３Ｆの温度が第１の温度以上の場合に駆動用電池３Ｅ，３Ｆの充電率を第１の充電率の範囲よりも下限値の高い第２の充電率の範囲に制限する。
【００３８】
図４に示すように、第１の充電率の範囲は、発熱量が中又は大となる範囲である。駆動用電池３Ｅ，３Ｆは、第１の温度（例えば、−２５°Ｃ）未満で内部抵抗が大きくなり、第１の充電率の範囲において発熱量が中又は大となる。
【００３９】
第２の充電率の範囲は、第１の充電率の範囲よりも下限値の高い範囲であるが、駆動用電池３Ｅ，３Ｆは、第１の温度以上で第１の温度未満よりも内部抵抗が小さくなる。したがって、第２の充電率の範囲は、第１の充電率の範囲よりも発熱量が小さく、駆動用電池３Ｅ，３Ｆの発熱量が小となる。
【００４０】
例えば、第１の充電率の範囲はＳＯＣが３０％以上８０％以下の範囲であり、第２の充電率の範囲はＳＯＣが６０％以上９０％以下の範囲である。この例では、充放電制御装置７Ｅ，７Ｆは、電池温度センサ６Ｅ，６Ｆによって測定した駆動用電池３Ｅ，３Ｆの温度が−２５°Ｃ未満の場合に駆動用電池３Ｅ，３ＦのＳＯＣを３０％以上８０％以下の範囲に制限する一方、電池温度センサ６Ｅ，６Ｆによって測定した駆動用電池３Ｅ，３Ｆの温度が−２５°以上の場合に駆動用電池３Ｅ，３ＦのＳＯＣを６０％以上９０％以下の範囲に制限する。
【００４１】
上述した幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ｅ，１Ｆによれば、駆動用電池３Ｅ，３Ｆの温度が第１の温度未満の場合に駆動用電池３Ｅ，３Ｆの充電率が第１の充電率の範囲に制限され、駆動用電池３Ｅ，３Ｆの温度が第１の温度以上の場合に駆動用電池３Ｅ，３Ｆの充電率が第１の充電率の範囲よりも下限値の高い第２の充電率の範囲に制限される。
【００４２】
これにより、駆動用電池３Ｅ，３Ｆの温度が第１の温度未満の場合に駆動用電池３Ｅ，３Ｆが第１の充電率の範囲で大きな発熱量を得ることができ、駆動用電池３Ｅ，３Ｆの温度が第１の温度以上の場合に駆動用電池３Ｅ，３Ｆが第１の充電率の範囲よりも下限値の高い第２の充電率の範囲で充電を終了することができる。
【００４３】
図３に示すように、幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ｆでは、充放電制御装置７Ｆは、駆動用電池３Ｆの温度が第１の温度よりも低い第３の温度未満の場合に駆動用電池３Ｆの充電率を第３の充電率の範囲に制限する。また、充放電制御装置７Ｆは、駆動用電池３Ｆの温度が第３の温度以上であって第１の温度未満の場合に駆動用電池３Ｆの充電率を第３の充電率の範囲よりも下限値の高い第４の充電率の範囲に制限する。
【００４４】
第３の充電率の範囲は、駆動用電池３Ｆが第３の温度（例えば、−２８°Ｃ）未満で充電電流の電流値を制限しないでよい範囲である。駆動用電池３Ｆは、第３の温度未満で第１の温度よりもさらに内部抵抗が大きくなるが、第３の充電率の範囲では充電電流の電流値を制限しないでよいので、図４に示すように、駆動用電池３Ｆの発熱量は大となる。したがって、駆動用電池３Ｆが第３の温度未満のときには第３の充電率の範囲で充電するのが効率的である。
【００４５】
図３に示すように、第４の充電率の範囲は、第３の充電率の範囲よりも下限値の高い範囲であるが、駆動用電池３Ｆは、第３の温度以上で第３の温度未満よりも内部抵抗が小さくなる。したがって、第４の充電率の範囲は、第３の充電率の範囲よりも発熱量が小さく、図４に示すように、駆動用電池３Ｆの発熱量は中となる。
【００４６】
たとえば、第１の温度は上述したように−２５°Ｃであり、第３の温度は−２８°Ｃである。また、例えば、第３の充電率の範囲はＳＯＣが３０％以上６０％以下の範囲であり、第４の充電率の範囲はＳＯＣが５０％以上８０％以下の範囲である。この例において、充放電制御装置７Ｆは、駆動用電池３Ｆの温度が起動可能温度以上−２８°Ｃ未満の場合に充電率の範囲をＳＯＣ３０％以上６０以下に制限する。また、充放電制御装置７Ｆは、駆動用電池３Ｆの温度が−２８°Ｃ以上−２５°Ｃ未満の場合に充電率の範囲をＳＯＣ５０％以上８０％以下に制限する。
【００４７】
上述した幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ｆによれば、図３に示すように、駆動用電池３Ｆの温度が第１の温度よりも低い第３の温度未満の場合に駆動用電池３Ｆの充電率が第３の充電率の範囲に制限され、駆動用電池３Ｆの温度が第３の温度以上であって第１の温度未満の場合に駆動用電池３Ｆの充電率が第３の充電率の範囲よりも下限値の高い第４の充電率の範囲に制限される。これにより、図４に示すように、駆動用電池３Ｆの温度が第１の温度よりも低い第３の温度未満の場合に第３の充電率の範囲で大きな発熱量を得ることができ、駆動用電池３Ｆの温度が第３の温度以上であって第１の温度未満の場合に第３の充電率の範囲よりも下限値の高い第４の充電率の範囲で充電を終了することができる。
【００４８】
図１に示すように、幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ａ〜１Ｆは、さらに電池電圧センサ８Ａ〜８Ｆを備えている。電池電圧センサ８Ａ〜８Ｆは、駆動用電池３Ａ〜３Ｆの電圧を測定可能である。そして、充放電制御装置７Ａ〜７Ｆは、電池電圧センサ８Ａ〜８Ｆで測定した電圧に基づいて充電電流値を制限する。
【００４９】
上述した幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ａ〜１Ｆによれば、電池電圧センサ８Ａ〜８Ｆで測定した電圧に基づいて充電電流値が制限されるので、駆動用電池３Ａ〜３Ｆの温度が氷点下以下となることにより駆動用電池３Ａ〜３Ｆの内部抵抗が増大しても駆動用電池３Ａ〜３Ｆが高電圧高電流となるのを防止することができる。これにより、駆動用電池３Ａ〜３Ｆが高電圧高電流となることによる駆動用電池３Ａ〜３Ｆの異常発熱や駆動用電池３Ａ〜３Ｆの破損を防止することができる。
【００５０】
また、幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ａ〜１Ｆは、時間カウンタ（タイマ）１１Ａ〜１１Ｆをさらに備えている。時間カウンタ１１Ａ〜１１Ｆは、現在の時刻、所定時刻からの経過時間、アラーム時刻までの時間のカウントが可能であり、例えば、次回起動時刻を充放電制御装置７Ａ〜７Ｆに報知可能である。
【００５１】
図５は、図１に示した電動車両用充放電システム１Ａ〜１Ｆの制御（制御内容）を概略的に示すフローチャートである。図５に示すように、幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ａ〜１Ｆの制御方法は、起動条件判断工程（ステップＳ１）、システム起動工程（ステップＳ２）、昇温要否判断工程（ステップＳ３）、昇温制御工程（ステップＳ４Ａ〜Ｓ４Ｆ）及びシステム停止工程（ステップＳ５）を備えている。
【００５２】
起動条件判断工程（ステップＳ１）は、電動車両用充放電システム１Ａ〜１Ｆの起動条件が成立したか否かを判断する工程である。起動条件判断工程（ステップＳ１）では、例えば、電動車両２Ａ〜２Ｆの駐車と駐車からの所定時間の経過、前回のシステム停止工程からの所定時間の経過、及び、設定時刻（アラーム時刻）の到達等が起動条件となり、これらのうち少なくとも一つを満たす場合に起動条件が成立したと判断する。
【００５３】
システム起動工程（ステップＳ２）は、充放電制御装置７Ａ〜７Ｆを起動する工程である。システム起動工程（ステップＳ２）では、起動条件判断工程（ステップＳ１）において起動条件が成立したと判断した場合に、充放電制御装置７Ａ〜７Ｆを起動する。
【００５４】
昇温要否判断工程（ステップＳ３）は、システム起動工程（ステップＳ２）において起動された充放電制御装置７Ａ〜７Ｆが駆動用電池３Ａ〜３Ｆの昇温が必要であるか否かを判断する工程である。図６に示すように、昇温要否判断工程（ステップＳ３）では、充放電制御装置７Ａ〜７Ｆが電池温度センサ６Ａ〜６Ｆによって測定した駆動用電池３Ａ〜３Ｆの温度が所定温度（例えば、−２５°Ｃ）未満であるか否かによって駆動用電池３Ａ〜３Ｆの昇温の要否を判断する（ステップＳ３１）。充放電制御装置７Ａ〜７Ｆは、駆動用電池３Ａ〜３Ｆの温度が所定温度未満である場合に駆動用電池３Ａ〜３Ｆの昇温が必要であると判断し（ステップＳ３２）、駆動用電池３Ａ〜３Ｆの温度が所定温度以上である場合に駆動用電池３Ａ〜３Ｆの昇温が不要であると判断する（ステップＳ３３）。
【００５５】
図５に示すように、昇温制御工程（ステップＳ４Ａ〜Ｓ４Ｆ）は、昇温要否判断工程（ステップＳ３）において駆動用電池３Ａ〜３Ｆの昇温が必要であると判断された駆動用電池３Ａ〜３Ｆの昇温を制御する工程である。
【００５６】
昇温制御工程（ステップＳ４Ａ〜Ｓ４Ｆ）では、充放電制御装置７Ａ〜７Ｆが充電器４Ａ〜４Ｆから駆動用電池３Ａ〜３Ｆへの充電と駆動用電池３Ａ〜３Ｆから負荷５Ａ〜５Ｆへの放電とを充電率の値を基に切り換えて交互に繰り返すことで駆動用電池３Ａ〜３Ｆを昇温させる。そして、充放電制御装置７Ａ〜７Ｆは、電池温度センサ６Ａ〜６Ｆによって測定した駆動用電池３Ａ〜３Ｆの温度上昇に伴って少なくとも放電から充電へと切り換える閾値充電率を上昇させる。
このように、充放電制御装置７Ａ〜７Ｆが駆動用電池３Ａ〜３Ｆの温度上昇に伴って少なくとも放電から充電へと切り換える閾値充電率を上昇させながら、充電器４Ａ〜４Ｆへの充電と駆動用電池３Ａ〜３Ｆから負荷５Ａ〜５Ｆへの放電とを充電率の値を基に切り換えて交互に繰り返すと、やがて駆動用電池３Ａ〜３Ｆは目標温度（例えば、−２０°Ｃ）まで昇温する。
そして、駆動用電池３Ｅ，３Ｆが目標温度に到達すると、充放電制御装置７Ｅ，７Ｆは昇温制御工程（ステップＳ４Ａ〜Ｓ４Ｆ）を終了する。
【００５７】
システム停止工程（ステップＳ５）は、充放電制御装置７Ａ〜７Ｆを停止する工程である。システム停止工程（ステップＳ５）では、昇温制御工程（ステップＳ４Ａ〜Ｓ４Ｆ）が終了した場合、又は、昇温要否判断工程（ステップＳ３）において昇温が不要と判断した場合に、充放電制御装置７Ａ〜７Ｆを停止する。
【００５８】
以下、上述した幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ａ〜１Ｆは、上記の工程（ステップＳ１〜Ｓ５）を繰り返し実行し、駆動用電池３Ａ〜３Ｆが起動可能温度以下となるのを防止する。
【００５９】
上述した幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ａ〜１Ｆの制御方法によれば、駆動用電池３Ａ〜３Ｆの温度上昇に伴って少なくとも放電から充電へ切り換わる閾値充電率が上昇する。これにより、駆動用電池３Ａ〜３Ｆの温度が目標温度まで昇温するのが放電終了間際であっても高い充電率で終了する。したがって、例えば、零下３０度以下となる極寒地において、自己発熱による駆動用電池３Ａ〜３Ｆの温度調整後に低充電率となるのを防止することで、長い距離をＥＶ走行したいユーザのニーズに応えることができる。
【００６０】
幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ｂの制御方法では、昇温制御工程（ステップＳ４Ｂ）は外気温センサ９Ｂによって測定した外気温の上昇に伴って少なくとも放電から充電へ切り換える閾値充電率を上昇させる。
【００６１】
例えば、外気温センサ９Ｂによって測定した外気温が−２８°Ｃ未満の場合に放電から充電へと切り換える閾値充電率を３０％とし、−２８°Ｃ以上−２５°Ｃ未満の場合に閾値充電率を５０％に上昇させる。また、−２５°Ｃ以上の場合に閾値充電率を６０％に上昇させる。
【００６２】
上述した幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ｂの制御方法によれば、外気温の上昇に伴って少なくとも放電から充電へと切り換える閾値充電率が上昇する。これにより、駆動用電池３Ｂの温度が目標温度まで昇温するのが放電終了間際であっても高い充電率で終了する。したがって、例えば、零下３０度以下となる極寒地において、自己発熱による駆動用電池３Ｂの温度調整後に低充電率となるのを防止することで、長い距離をＥＶ走行したいユーザのニーズに応えることができる。
【００６３】
幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ｃ，１Ｄの制御方法では、昇温制御工程（ステップＳ４Ｃ，Ｓ４Ｄ）は目標温度設定工程（ステップＳ６Ｃ，ステップＳ６Ｄ）を含んでいる。
図７に示すように、目標温度設定工程（ステップＳ６Ｃ，Ｓ６Ｄ）は、目標温度を設定する工程である。目標温度設定工程（ステップＳ６Ｃ，Ｓ６Ｄ）では、目標温度を外気温センサ９Ｃ，９Ｄによって検出された外気温によって変化させる。
【００６４】
例えば、外気温センサ９Ｃ，９Ｄで計測した外気温が第１の温度未満の場合（ステップＳ６１：Ｙｅｓ）に充放電制御装置７Ｃ，７Ｄが目標温度を第１の温度よりも高い第２の温度とする（ステップＳ６２）。一方、外気温センサ９Ｃ，９Ｄで計測した外気温が第１の温度以上であって第２の温度未満の場合（ステップＳ６１：Ｎｏ）に目標温度を外気温センサ９Ｃ，９Ｄで計測した外気温とする（ステップＳ６３）。
【００６５】
上述した幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ｃ，１Ｄの制御方法によれば、目標温度は、外気温センサ９Ｃ，９Ｄによって検出された外気温によって変化するので、駆動用電池３Ｃ，３Ｄがおかれる環境に合わせて目標温度が設定され、駆動用電池の温度を環境にあった温度まで昇温させることができる。
【００６６】
図７に示すように、幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ｄの制御方法では、目標温度設定工程（ステップＳ６Ｄ）は、外気温センサ９Ｄで計測した外気温が第１の温度（例えば、−２５°Ｃ）未満の場合（ステップＳ６１：Ｙｅｓ）に充放電制御装置７Ｄが目標温度を第１の温度よりも高い第２の温度（例えば、−２０°Ｃ）とする（ステップＳ６２）。一方、外気温センサ９Ｄで計測した外気温が第１の温度以上であって第２の温度未満の場合（ステップＳ６１：Ｎｏ）に目標温度を外気温センサ９Ｄで計測した外気温とする（ステップＳ６３）。外気温センサ９Ｄによって計測した外気温を駆動用電池３Ｄの目標温度とする場合は、外気温よりも駆動用電池３Ｄの温度が低い場合であり、例えば、外気温の上昇よりも駆動用電池３Ｄの温度上昇が遅い場合である。
【００６７】
これにより、充放電制御装置７Ｄは、図８に示すように、外気温が第１の温度（例えば、−２５°Ｃ）未満の場合に第１の温度よりも高い第２の温度（例えば、−２０°Ｃ）を目標温度とし、外気温が第１の温度以上の場合（例えば、−２４°Ｃの場合）に外気温を目標温度とする。
【００６８】
上述した幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ｄの制御方法によれば、外気温センサ９Ｄによって計測した外気温が第１の温度未満の場合に目標温度を第１の温度よりも高い第２の温度とする一方、外気温が第１の温度以上であって第２の温度未満の場合に目標温度を外気温センサ９Ｄによって計測した外気温とする。これにより、外気温が第１の温度未満の場合に駆動用電池３Ｄを第２の温度まで昇温させることができ、外気温が第１の温度以上であって第２の温度未満場合に駆動用電池３Ｄを外気温まで昇温させることができる。
【００６９】
図８及び図９に示すように、幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ｅ，１Ｆの昇温制御工程（ステップＳ４Ｅ，Ｓ４Ｆ）では、電池温度センサ６Ｅ，６Ｄによって測定した温度が第１の温度（例えば、−２５°Ｃ）未満の場合（ステップＳ４１Ｅ，Ｓ４１Ｆ：Ｙｅｓ）に、充放電制御装置７Ｅ，７Ｆは駆動用電池３Ｅ，３Ｆの充電率を第１の充電率を第１の充電率の範囲（例えば、ＳＯＣが３０％以上８０％以下の範囲）に制限する（ステップＳ４２Ｅ，Ｓ４２Ｆ）。一方、電池温度センサ６Ｅ，６Ｆによって測定した温度が第１の温度（例えば、−２５°Ｃ）以上の場合（ステップＳ４１Ｅ，Ｓ４１Ｆ：Ｎｏ）に、充放電制御装置７Ｅ，７Ｆは駆動用電池３Ｅ，３Ｆの充電率を第１の範囲よりも下限値の高い第２の充電率の範囲（例えば、ＳＯＣが６０％以上９０％以下の範囲）に制限する（ステップＳ４３Ｅ，Ｓ４３Ｆ）。
【００７０】
そして、充放電制御装置７Ｅ，７Ｆは、充電器４Ｅ，４Ｆから駆動用電池３Ｅ，３Ｆへの充電と駆動用電池３Ｅ，３Ｆから負荷５Ｅ，５Ｆへの放電とを充電率の値を基に切り換えて交互に繰り返すことで駆動用電池３Ｅ，３Ｆを目標温度まで昇温させる（ステップＳ４４Ｅ，Ｓ４４Ｆ）。
そして、駆動用電池３Ｅ，３Ｆが目標温度（例えば、−２０°Ｃ）に到達すると（ステップＳ４５Ｅ，ステップＳ４５Ｆ：Ｙｅｓ）、充放電制御装置７Ｅ，７Ｆは昇温制御工程（ステップＳ４Ｅ，Ｓ４Ｆ）を終了する。
【００７１】
上述した幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ｅ，１Ｆの制御方法によれば、駆動用電池３Ｅ，３Ｆの温度が第１の温度未満の場合に駆動用電池３Ｅ，３Ｆの充電率が第１の充電率の範囲に制限され、駆動用電池３Ｅ，３Ｆの温度が第１の温度以上の場合に駆動用電池３Ｅ，３Ｆの充電率が第１の充電率の範囲よりも下限値の高い第２の充電率の範囲に制限される。
【００７２】
これにより、駆動用電池３Ｅ，３Ｆの温度が第１の温度未満の場合の場合に駆動用電池３Ｅ，３Ｆが第１の充電率の範囲で大きな発熱量を得ることができ、駆動用電池３Ｅ，３Ｆの温度が第１の温度以上の場合に駆動用電池３Ｅ，３Ｆが第１の充電率の範囲よりも下限値の高い第２の充電率の範囲で充電を終了することができる。
【００７３】
図９に示すように、幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ｆの昇温制御工程（ステップＳ４Ｆ）では、電池温度センサ６Ｅによって測定した温度が第１の温度よりも低い第３の温度（例えば、−２８°Ｃ）未満の場合（ステップＳ４２Ｆ１：Ｙｅｓ）に駆動用電池３Ｆの充電率を第３の充電率の範囲（例えば、ＳＯＣが３０％以上６０％以下の範囲）に制限する（ステップＳ４２Ｆ２）。一方、電池温度センサ６Ｆによって測定した温度が第３の温度以上であって第１の温度未満の場合（ステップＳ４２Ｆ１：Ｎｏ）に駆動用電池３Ｆの充電率を第３の充電率の範囲よりも下限値の高い第４の充電率の範囲（例えば、ＳＯＣが５０％以上８０％以下の範囲）に制限する（ステップＳ４２Ｆ２）。
【００７４】
そして、充放電制御装置７Ｆは、充電器４Ｆから駆動用電池３Ｆへの充電と駆動用電池３Ｆから負荷５Ｆへの放電とを充電率の値を基に切り換えて交互に繰り返すことで駆動用電池３Ｆを目標温度まで昇温させる。
そして、駆動用電池３Ｆが目標温度（例えば、−２０°Ｃ）に到達すると、充放電制御装置７Ｆは昇温制御工程（ステップＳ４Ｆ）を終了する。
【００７５】
上述した幾つかの実施形態に係る電動車両用充放電システム１Ｆの制御方法によれば、駆動用電池３Ｆの温度が第１の温度よりも低い第３の温度未満の場合に駆動用電池３Ｆの充電率が第３の充電率の範囲に制限され、駆動用電池３Ｆの温度が第３の温度以上であって第１の温度未満の場合に駆動用電池３Ｆの充電率が第３の充電率の範囲よりも下限値の高い第４の充電率の範囲に制限される。これにより、駆動用電池３Ｆの温度が第１の温度よりも低い第３の温度未満の場合に第３の充電率の範囲で大きな発熱量を得ることができ、駆動用電池３Ｆの温度が第３の温度以上であって第１の温度未満の場合に第３の充電率の範囲よりも下限値の高い第４の充電率の範囲で充電を終了することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１Ａ〜１Ｆ    電動車両用充放電システム
２Ａ〜２Ｆ    電動車両
３Ａ〜３Ｆ    駆動用電池
４Ａ〜４Ｆ    充電器
５Ａ〜５Ｆ    負荷
６Ａ〜６Ｆ    電池温度センサ
７Ａ〜７Ｆ    充放電制御装置
８Ａ〜８Ｆ    電池電圧センサ
９Ｂ〜９Ｄ    外気温センサ
１１Ａ〜１１Ｆ    時間カウンタ
【図１】
2019030028.tif 000003
【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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