(57)【要約】      （修正有）【課題】バッテリーが置かれた温度環境に好適な電流率でバッテリーの充電がなされるように制御することで、バッテリーの劣化を防止し、バッテリーの耐久性を向上させ、かつ、迅速な充電を可能にした車両のバッテリー充電制御方法およびその装置を提供する。【解決手段】対象バッテリーを充電することができる温度範囲において、各温度及びバッテリー充填の各電流率によって生ずるバッテリーの劣化現象の有無を実験し、バッテリーの各温度において、バッテリーの劣化が起きない範囲内の、バッテリーを充電することができる最高電流値を示したマップを具備するマップ具備段階と、バッテリーの温度の入力を受けて、入力を受けた温度に対する最高電流値をマップから求める電流算出段階と、最高電流値のバッテリーの充電電流を制御する充電制御段階とを含んで構成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象バッテリーを充電することができる温度範囲において、各温度及びバッテリーの各電流率によって生ずる前記バッテリーの劣化現象の有無を実験し、前記バッテリーの各温度において、前記バッテリーの劣化が起きない範囲内の、前記バッテリーを充電することができる最高電流値を示したマップを具備するマップ具備段階（Ｓ１０）と、
前記バッテリーの温度の入力を受けて、入力を受けた温度に対する前記最高電流値を前記マップから求める電流算出段階（Ｓ２０）と、
前記最高電流値でバッテリーの充電電流を制御する充電制御段階（Ｓ３０）と、
を含んで構成されることを特徴とする車両のバッテリー充電制御方法。
【請求項２】
前記マップ具備段階（Ｓ１０）で前記マップの温度範囲は、前記対象バッテリーを充電することができる温度範囲のうちで、常温以下の温度範囲に限ることを特徴とする請求項１に記載の車両のバッテリー充電制御方法。
【請求項３】
先記バッテリーの温度を周期的に繰り返して入力を受けて、前記電流算出段階（Ｓ２０）と前記充電制御段階（Ｓ３０）を繰り返し遂行することで、充電による前記バッテリーの温度変化を反映するように制御することを特徴とする請求項１に記載の車両のバッテリー充電制御方法。
【請求項４】
前記充電制御段階（Ｓ３０）では前記バッテリーの充電電流を前記最高電流値で制御することを特徴とする請求項１に記載の車両のバッテリー充電制御方法。
【請求項５】
バッテリーの温度の入力を受けて、前記バッテリーの劣化が起きない範囲内で温度毎に前記バッテリーを充電することができる最高電流値を示したマップから、前記入力を受けた温度に対する最高電流値を求める電流算出段階（Ｓ２０）と、
前記最高電流値で前記バッテリーの充電電流を制御する充電制御段階（Ｓ３０）と、
を含んで構成されることを特徴とする車両のバッテリー充電制御方法。
【請求項６】
前記バッテリーの温度を周期的に繰り返して入力を受けて、前記電流算出段階（Ｓ２０）と前記充電制御段階（Ｓ３０）を繰り返し遂行することで、充電による前記バッテリーの温度変化を反映するように制御することを特徴とする請求項５に記載の車両のバッテリー充電制御方法。
【請求項７】
バッテリーの温度の入力を受ける入力部（１０）と、
前記バッテリーの劣化が起きない範囲内で温度毎に前記バッテリーを充電することができる最高電流を示したマップを具備して、前記マップから前記入力部（１０）から入力された温度に対応する最高電流を算出して、算出された最高電流によって前記バッテリーの充電電流と充電電圧を決める制御部（２０）と、
前記制御部（２０）で決まった充電電流と充電電圧によって前記バッテリーの充電作用を調節する出力部（３０）と、からなることを特徴とする車両のバッテリー充電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のバッテリー充電制御方法およびその装置に係り、より詳しくは、電気自動車などに搭載されたバッテリーを充電する場合、バッテリーの耐久性に関係するバッテリーの充電電力を制御する車両のバッテリー充電制御方法およびその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車などに搭載されて車両の駆動に必要なエネルギーを提供するバッテリーは、温度環境によってその特性を異にする。大部分の車両の使用環境は常温条件であるので、車両の電気システム設計時には常温使用を前提に開発されるのが普通である。
【０００３】
しかし、バッテリー使用環境が低温である場合、常温使用に比べその特性が著しく低下する問題がある。また、低温で常温条件と同一の電流量を使用する場合、バッテリーの寿命が短縮されるなどの問題がある。
これはバッテリーの化学的特性に起因し、バッテリー温度が低温になる場合、電力を生産するリチウムイオンの移動速度が著しく遅くなり、電極表面に金属リチウムが析出（Ｌｉ−ｐｌａｔｉｎｇ）する現象が起こり、蓄電容量の低下及び内部抵抗の増加などの劣化をもたらす。
【０００４】
バッテリーの充電方法としては、通常低電流で充電する緩速充電と短時間に充電を完了する急速充電方法がある。緩速充電は低い電流で長期間充電を実施する方法で、電流入力によるバッテリーの非正常反応による容量劣化または内部抵抗増加などの現象が発生しない程度の低い電流で充電する安全な充電方法である。
一方、急速充電は短い時間内に充電を完了しなければならないためにより高い電流で充電を実施する。このため、緩速充電時とは異なり、充電中に非正常な反応が起こり、充電中の温度上昇などによるバッテリー性能低下が発生する。また、低い温度で高電流充電を実施した場合には、リチウム析出などの原因によってより致命的なバッテリー性能低下を誘発することがある（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００５】
しかし、車両の利便性を確保するためには、できる限り短い時間で充電が完了することが好ましく、バッテリーの耐久性を低下させない範囲内ででき得る限り速い時間内に充電がなされるようにすることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２２３７９６号公報
【特許文献２】大韓民国特許公開第１０−２００１−００３６６５３号明細書
【特許文献３】大韓民国特許公開第１０−２００４−００３１１９６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、車両に搭載されたバッテリーの充電時にバッテリーが置かれた温度環境に応じ、好適な電流率（Ｃｕｒｒｅｎｔ  ｒａｔｅ）でバッテリーの充電がなされるように制御することで、バッテリーの劣化を防止し、バッテリーの耐久性を向上させ、かつ、迅速な充電を可能にして、車両の利便性を向上させた車両のバッテリー充電制御方法およびその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するためになされた本発明の車両のバッテリー充電制御方法は、対象バッテリーを充電することができる温度範囲において、各温度及びバッテリー充填の各電流率によって生ずるバッテリーの劣化現象の有無を実験し、バッテリーの各温度において、バッテリーの劣化が起きない範囲内の、バッテリーを充電することができる最高電流値を示したマップを具備するマップ具備段階と、バッテリーの温度の入力を受けて、入力を受けた温度に対する最高電流値をマップから求める電流算出段階と、最高電流値の範囲内でバッテリーの充電電流を制御する充電制御段階と、を含んで構成されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明による車両のバッテリー充電制御方法は、バッテリーの温度の入力を受けて、バッテリーの劣化が起きない範囲内で温度毎にバッテリーを充電することができる最高電流値を示したマップから、入力を受けた温度に対する最高電流値を求める電流算出段階と、最高電流値の範囲内でバッテリーの充電電流を制御する充電制御段階と、を含んで構成されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明による車両のバッテリー充電制御装置は、バッテリーの温度の入力を受ける入力部と、バッテリーの劣化が起きない範囲内で温度毎にバッテリーを充電することができる最高電流を示したマップを具備し、入力部から入力された温度によってマップから最高電流を算出して、算出された最高電流によってバッテリーの充電電流と充電電圧を決める制御部と、制御部で決まった充電電流と充電電圧によってバッテリーの充電作用を調節する出力部とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、車両に搭載されたバッテリーの充電時にバッテリーが置かれたた温度環境に好適な電流率でバッテリーが充電されるように制御することで、バッテリーの劣化が防止されて、バッテリーの耐久性を向上させ、かつ、迅速な充電が可能であることから車両の利便性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】各温度及びバッテリーの各電流率によって生ずるバッテリーの劣化現象の有無を実験したテーブルである。
【図２】図１のテーブルをグラフ形態で表現した図面である。
【図３】本発明による車両のバッテリー充電制御方法の実施例を示した流れ図である。
【図４】本発明による車両のバッテリー充電制御装置の実施例を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１乃至図３に示すとおり、本発明の車両のバッテリー充電制御方法は、対象バッテリーを充電することができる温度範囲において、各温度及びバッテリー充填の各電流率によって生ずるバッテリーの劣化現象の有無を実験して、バッテリーの劣化が起きない範囲内の温度においてバッテリーを充電することができる最高電流値のマップを具備するマップ具備段階（Ｓ１０）と、バッテリーの温度の入力を受けて、入力を受けた温度に対して最高電流値をマップから求める電流算出段階（Ｓ２０）と、最高電流値でバッテリーの充電電流を制御する充電制御段階（Ｓ３０）と、を含んで構成される。
【００１４】
すなわち、本発明の車両のバッテリー充電制御方法は、バッテリーが低温で充電される場合に、リチウム析出現象（Ｌｉ−ｐｌａｔｉｎｇ現象）によるバッテリーの劣化が発生しない電流率の範囲を実験して求め、その実験データを根拠に現在のバッテリー温度でバッテリーの劣化が起きない範囲内で充電することができる最高電流値を求めて、その最高電流値によってバッテリーの充電がなされることで、バッテリーの耐久性を確保できる範囲における、最速の急速充電を可能にするものである。
ここで、電流率はカレント・レート（Ｃｕｒｒｅｎｔ  ｒａｔｅ）として、当該バッテリー容量に対する充／放電電流の商、すなわち、カレント・レート＝充／放電電流（Ａ）／バッテリー正格容量（Ａｈ）、で定義される。
【００１５】
マップ具備段階（Ｓ１０）でマップの温度範囲は、対象バッテリーを充電することができる温度範囲のうちで、常温以下の温度範囲に限ることが望ましい。これは、常温以上の条件ではバッテリーの劣化問題が発生する可能性がほとんどないため、マップを保存するための記憶領域を最小化するのに有利であるからである。
一方、バッテリーの温度は、充電が進行するに従い徐々に上昇するため、バッテリー温度を周期的に繰り返して入力し、これを受けて、電流算出段階（Ｓ２０）と充電制御段階（Ｓ３０）を繰り返し遂行することで、充電によるバッテリーの温度変化を反映するように制御することが望ましい。
【００１６】
充電制御段階（Ｓ３０）では、バッテリーの充電電流を最高電流値として制御することで充電時間を最小化し、車両の利便性向上に寄与できる。
一方、マップ具備段階（Ｓ１０）は、実質的には車両の開発時に行なわれ、実際車両では開発時の実験によって得られたマップを利用して、電流算出段階（Ｓ２０）と充電制御段階（Ｓ３０）のバッテリー充電制御を行なう。
【００１７】
図４は、本発明による車両のバッテリー充電制御装置の実施例を示したブロック図である。図４に示したとおり、本発明の車両のバッテリー充電制御装置は、バッテリーの温度の入力を受ける入力部１０と、バッテリーの温度毎にバッテリーの劣化が起きない範囲内でバッテリーを充電することができる最高電流を示したマップを具備し、入力部１０から入力された温度によってマップから最高電流を算出し、算出された最高電流によってバッテリーの充電電流と充電電圧を決める制御部２０と、制御部２０で決まった充電電流と充電電圧によってバッテリーの充電を調節する出力部３０とからなる。
上記のとおり構成されたバッテリー充電制御装置は、上記の車両のバッテリー充電制御方法を遂行して、車両に搭載されたバッテリーが常温より低い温度条件下でもその耐久性を阻害しない範囲内において一番迅速な充電をする。
【００１８】
以上、本発明を特定の実施例に基づいて説明したが、本発明の範囲は特定の実施例に限定されるのではなく、特許請求の範囲によって解釈されなければならない。また、この技術分野で通常の知識を習得した者なら、本発明の技術的範囲内で多くの修正と変形ができることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００１９】
Ｓ１０  マップ具備段階
Ｓ２０  電流算出段階
Ｓ３０  充電制御段階
１０  入力部
２０  制御部
３０  出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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