(57)【要約】【課題】電池温度のバラツキを低減しつつも、ユーザから指定された時刻までに充電を終了させることができるバッテリの充電制御装置を提供する。【解決手段】バッテリ２０の充電制御装置は、充電器３８と、バッテリ２０を昇温するヒータ３２と、バッテリ２０に風を送るファン５０と、充電予約された場合に、指定された充電終了時刻までに充電終了するべく充電器３８を制御するとともに、バッテリ２０の温度や温度バラツキ量に応じてヒータ３２およびファン５０を駆動する、コントローラ２６と、を備える。コントローラ２６は、充電の開始に先立って、必要充電量および必要昇温量からバッテリ２０内の温度のバラツキ量を推測し、推測されたバラツキ量から当該バラツキ量の解消に必要なファン５０の駆動に必要な電力を算出し、必要充電量と必要昇温量とファン５０の駆動に必要な電力とに基づいて、充電の開始時刻を算出する。【選択図】図１
2017022817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に駆動電力を供給するバッテリを、外部電源からの電力により充電する充電器と、
前記バッテリを昇温するヒータと、
前記バッテリに風を送るファンと、
前記バッテリの充電が予約された場合、指定された充電終了時刻までに充電終了するべく前記充電器を制御するとともに、当該充電の際、前記バッテリの温度が規定の許容下限温度未満の場合に前記ヒータを駆動し、前記バッテリ内の温度のバラツキ量が規定の閾値未満の場合に前記ファンを駆動する、制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記充電の開始に先立って、前記バッテリの必要充電量および必要昇温量から前記バッテリ内の温度のバラツキ量を推測し、推測された前記バラツキ量から当該バラツキ量の解消に必要なファンの駆動に必要な電力を算出し、前記バッテリの必要充電量と必要昇温量と前記ファンの駆動に必要な電力とに基づいて、前記充電の開始時刻を算出する、
ことを特徴とするバッテリの充電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されるバッテリの予約充電が可能なバッテリの充電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ハイブリッド自動車や電気自動車のように回転電機を動力源の一つとする電動車両が広く知られている。かかる電動車両には、回転電機に電力を供給するためのバッテリが搭載されている。こうしたバッテリは、充放電が可能な二次電池であり、回転電機で発電した電力および外部電源からの電力により充電できる。電動車両の中には、外部電源からの電力による充電（以下「外部充電」という）の終了時刻を設定できる予約充電機能を備えたものもある。
【０００３】
ところで、バッテリは、温度が低くなると充電可能容量の低下や、許容充電電流の低下により充電時間が長くなる。また、車載電池が凍結温度まで下がった場合には充放電できなくなるという特性がある。そこで、外部充電の開始に先立って、または、外部充電と並行して、バッテリをヒータで昇温することがある。例えば、特許文献１には、バッテリを予約充電するときに、必要に応じてヒータでバッテリを昇温する技術が開示されている。この特許文献１では、バッテリをヒータで昇温するときには、予め指定された充電開始時刻を、当該昇温に要する電力相当の充電時間分、早める。このようにヒータの昇温に要する消費電力も考慮して、充電開始時刻を決定することで、ユーザの希望した時間までに外部充電を完了させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１９１７８４号公報
【特許文献２】特開２００５−３１０５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、ヒータによるバッテリの昇温や、バッテリの充電を行うと、バッテリ内で温度のバラツキが生じることがある。通常、バッテリは、複数の電池セルを直列または並列に接続して構成されるが、バッテリ内で温度のバラツキが生じると、電池セルごとの劣化度合いがバラつき、電池セルごとの容量のバラツキが生じる。こうした容量のバラツキは、バッテリの出力低下を招く。
【０００６】
特許文献２には、バッテリの複数個所に温度センサおよびファンを設け、温度センサの検知温度に基づいて対応するファンの駆動を制御する技術が開示されている。かかる技術によれば、バッテリ温度に応じて、送風量を調整できるため、バッテリ温度のバラツキを低減できる。しかし、特許文献２の技術は、あくまで、バッテリを冷却する際のバッテリ温度のバラツキ解消の技術であり、バッテリ昇温時や、充電時におけるバッテリ温度のバラツキ解消には適用しがたい。また、バッテリ温度のバラツキ解消のために、ファンやヒータを余分に駆動すると、その分、消費電力が増加し、指定の充電終了時刻までに充電が完了しないおそれもあった。
【０００７】
そこで、本発明では、バッテリの温度のバラツキを低減しつつも、指定の充電終了時刻までに充電を完了できるバッテリの充電制御装置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】
【０００８】
本発明のバッテリの充電制御装置は、車両に駆動電力を供給するバッテリを、外部電源からの電力により充電する充電器と、前記バッテリを昇温するヒータと、前記バッテリに風を送るファンと、前記バッテリの充電が予約された場合、指定された充電終了時刻までに充電終了するべく前記充電器を制御するとともに、当該充電の際、前記バッテリの温度が規定の許容下限温度未満の場合に前記ヒータを駆動し、前記バッテリ内の温度のバラツキ量が規定の閾値未満の場合に前記ファンを駆動する、制御部と、を備え、前記制御部は、前記充電の開始に先立って、前記バッテリの必要充電量および必要昇温量から前記バッテリ内の温度のバラツキ量を推測し、推測された前記バラツキ量から当該バラツキ量の解消に必要なファンの駆動に必要な電力を算出し、前記バッテリの必要充電量と必要昇温量と前記ファンの駆動に必要な電力とに基づいて、前記充電の開始時刻を算出する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、バッテリの温度のバラツキ量も考慮して、バッテリの充電の開始時刻を算出するため、バッテリの温度のバラツキを低減しつつも、指定の充電終了時刻までに充電を完了できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態であるハイブリッド車両１０の概略構成を示す図である。
【図２】メインバッテリ周辺の概略構成を示す概略斜視図である。
【図３】（ａ）は、充電および昇温実行時の、（ｂ）は、昇温を行わず充電のみを行う場合の電池温度の変化を示すグラフである。
【図４】電池温度のバラツキ低減処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】ファンの駆動に伴う充電時間の長期化を説明する図である。
【図６】予約充電の流れを示すフローチャートである。
【図７】充電開始時刻算出の流れを示すフローチャートである。
【図８】バラツキ量算出用のマップの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態であるハイブリッド車両１０の概略構成を示す図である。また、図２は、メインバッテリ２０周辺の概略構成を示す概略斜視図である。このハイブリッド車両１０は、動力源として、二つの回転電機ＭＧ１，ＭＧ２と一つのエンジン１２が設けられている。ハイブリッド車両１０には、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２に電力を供給、あるいは、回転電機ＭＧ１，ＭＧ２で発電された電力を蓄電するメインバッテリ２０が設けられている。メインバッテリ２０は、直列に接続された複数の電池スタック６０を有し、各電池スタック６０は、直列に接続された複数の電池セル６４を有する。電池セル６４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を用いることもできる。
【００１２】
メインバッテリ２０の電圧値ＶＢは、電圧センサ２２で検知され、コントローラ２６に入力される。メインバッテリ２０の電流値ＩＢは、電流センサ２３で検知され、コントローラ２６に入力される。メインバッテリ２０の近傍には、後述するように、メインバッテリ２０の温度（以下「電池温度Ｔｂ」という）を検知する温度センサ２４が複数設けられている。さらに、車室外には、ハイブリッド車両１０の環境温度αを検知する車外温度センサ（図示せず）も設けられている。コントローラ２６は、この温度センサ２４や車外温度センサでの検知結果に基づいて、ヒータ３２やファン５０の駆動を制御する。なお、本実施形態では、車外温度センサで、環境温度αを検知しているが、環境温度αは、他の装置、手段で検知するようにしてもよい。例えば、メインバッテリ２０に送風するための吸気経路内に設けられた温度センサで検知された温度を、環境温度αとして利用してもよい。また、メインバッテリ２０の近傍に設けられた温度センサ２４の変動量から環境温度αを推定するようにしてもよい。例えば、車両を停止した後、電池温度Ｔｂから仮の環境温度α´を推測し、一定時間経過後の電池温度Ｔｂが予想よりも大きい場合には、仮の環境温度α´を増加させ、一定時間経過後の電池温度Ｔｂが予想よりも小さい場合には、仮の環境温度α´を減少させるという処理を繰り返して得られた値を環境温度αとして扱うようにしてもよい。
【００１３】
メインバッテリ２０は、システムメインリレー４４を介してインバータ１８に接続されている。車両のイグニッションスイッチがオフからオンに切り替わったとき、コントローラ２６は、これらシステムメインリレー４４をオフからオンに切り替えることにより、メインバッテリ２０とインバータ１８とを電気的に接続する。逆に、車両の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２６は、これらシステムメインリレーをオンからオフに切り替えることにより、メインバッテリ２０とインバータ１８とを電気的に切断する。また、コントローラ２６は、メインバッテリ２０の電力や外部電源１００の電力で補機バッテリ３４を充電する際にも、システムメインリレー４４をオンに切り替える。
【００１４】
インバータ１８は、メインバッテリ２０から供給された直流電力を交流電力に変換し、第二回転電機ＭＧ２に出力する。第二回転電機ＭＧ２は、インバータ１８から出力された交流電力を受けて、車両を走行させるための運動エネルギを生成する。第二回転電機ＭＧ２が生成した運動エネルギが、駆動輪に伝達されることで、車両が走行する。また、第二回転電機ＭＧ２は、車両の制動時に生じる運動エネルギを電気エネルギに変換する。インバータ１８は、第二回転電機ＭＧ２が生成した交流電力（回生電力）を直流電力に変換し、メインバッテリ２０に供給する。これにより、メインバッテリ２０が充電される。
【００１５】
動力分割機構１４は、エンジン１２の動力を駆動輪１６に伝達したり、第一回転電機ＭＧ１に伝達したりする。第一回転電機ＭＧ１は、エンジン１２の動力を受けて発電する。第一回転電機ＭＧ１が発電した電力は、インバータ１８を介して第二回転電機ＭＧ２に供給されたり、メインバッテリ２０に供給されたりする。メインバッテリ２０に電力が供給されることで、メインバッテリ２０が充電される。
【００１６】
なお、メインバッテリ２０およびインバータ１８の間の電流経路には、昇圧回路（図示せず）も設けられている。昇圧回路は、メインバッテリ２０の出力電圧を昇圧し、昇圧後の電力をインバータ１８に出力する。また、昇圧回路は、インバータ１８の出力電圧を降圧し、降圧後の電力をメインバッテリ２０に出力する。
【００１７】
メインバッテリ２０には、さらに、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０も接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、インバータ１８と並列に接続されている。このＤＣ／ＤＣコンバータ３０には、補機３６、補機バッテリ３４、ヒータ３２、および、ファン５０が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、メインバッテリ２０の出力電圧を降圧し、降圧後の電力を補機３６や補機バッテリ３４に供給する。これにより、補機３６を動作させたり、補機バッテリ３４を充電したりすることができる。ＤＣ／ＤＣコンバータ３０の動作は、コントローラ２６によって制御される。
【００１８】
ヒータ３２は、メインバッテリ２０を昇温するために用いられる。図１では、ヒータ３２は、メインバッテリ２０から離間した位置に設けられているが、実際には、このヒータ３２は、図２に示すように、メインバッテリ２０の近傍に設けられている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３０およびヒータ３２の間の電流経路には、スイッチ４６が設けられている。このスイッチ４６は、コントローラ２６からの制御信号を受けて、オンおよびオフの間で切り替わる。スイッチ４６がオンされると、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０からヒータ３２に所定の電力が供給され、ヒータ３２を発熱させることができる。そして、ヒータ３２が発熱することにより、メインバッテリ２０が昇温される。このヒータ３２の駆動は、コントローラ２６により制御される。
【００１９】
ファン５０も、ヒータ３２と同様に、メインバッテリ２０の近傍に設けられている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３０およびファン５０の間の電流経路には、スイッチ４８が設けられている。このスイッチ４８は、コントローラ２６からの制御信号を受けて、オンおよびオフの間で切り替わる。スイッチ４８がオンされると、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０からファン５０に所定の電力が供給され、ファン５０が回転する。そして、これにより、メインバッテリ２０に風が送られる。
【００２０】
メインバッテリ２０には、さらに、充電器３８も接続されている。メインバッテリ２０と充電器３８との間には、充電リレー４２が設けられている。充電リレー４２は、コントローラ２６からの制御信号を受けて、オンおよびオフの間で切り替わる。充電器３８には、コネクタ４０（いわゆるインレット）が接続されている。このコネクタ４０は、外部電源１００（例えば、商用電源）のコネクタ１０２（いわゆる充電プラグ）に接続することができる。コントローラ２６は、この二つのコネクタ４０，１０２の接続状態、すなわち、二つのコネクタ４０，１０２が接続されたプラグイン状態か、二つのコネクタ４０，１０２が切断されたプラグアウト状態かを監視している。
【００２１】
コネクタ４０がコネクタ１０２に接続され、充電リレー４２がオンであるとき、充電器３８は、外部電源１００からの交流電力を直流電力に変換し、直流電力を出力する。この充電器３８および充電リレー４２の動作は、コントローラ２６によって制御される。充電器３８から出力された直流電力は、メインバッテリ２０に供給され、これにより、メインバッテリ２０が充電される。以下では、この外部電源１００からの電力を用いてメインバッテリ２０を充電することを「外部充電」と呼ぶ。
【００２２】
プラグイン状態のとき、充電器３８からの電力は、メインバッテリ２０だけでなく、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０にも供給することができる。ここで、スイッチ４６，４８をオンにすれば、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０は、充電器３８からの電力を降圧し、降圧後の電力をヒータ３２に供給することができる。つまり、プラグイン状態では、外部電源１００からの電力の一部を用いてヒータ３２やファン５０を駆動することができる。
【００２３】
次に、メインバッテリ２０周辺の構成について図２を参照して説明する。既述した通り、メインバッテリ２０は、複数の電池スタック６０を有している。また、各電池スタック６０は、複数の電池セル６４を、当該電池セル６４の厚み方向に積層して構成される。各電池スタック６０を構成する複数の電池セル６４は、拘束バンド（図示せず）により互いに拘束され一体化されている。本実施形態では、五つの電池スタック６０を、積層方向と直交する方向に並べて配置している。以下では、図面右側に配された三つの電池スタック６０を、「右側電池ブロック６２Ｒ」と呼び、図面左側に配された二つの電池スタック６０を「左側電池ブロック６２Ｌ」と呼ぶ。
【００２４】
各電池スタック６０の下方には、板状のヒータ３２が配されている。このヒータ３２は、メインバッテリ２０が所定の許容下限温度Ｔｂｍｉｎ（例えば、０度等）未満の場合に、メインバッテリ２０を昇温するために設けられている。すなわち、メインバッテリ２０は、温度が低くなると充電可能容量の低下や、許容充電電流の低下により充電時間が長くなるという問題が発生する。そのため、外部充電を行う際に、電池温度Ｔｂが、許容下限温度Ｔｂｍｉｎ未満の場合には、ヒータ３２を駆動して、メインバッテリ２０を昇温する。
【００２５】
右側電池ブロック６２Ｒの下方に設置された三つのヒータ３２は、電気的に直列に接続されており、互いに連動して、駆動オンまたは駆動オフする。同様に、左側電池ブロック６２Ｌの下方に設置された二つのヒータ３２は、電気的に直列に接続されており、互いに連動して駆動オンまたは駆動オフする。
【００２６】
各電池スタック６０の一側面には、送風チャンバ６６が設けられている。この送風チャンバ６６の長手方向一端は、送風ダクト（図示せず）に連結されており、長手方向他端は閉鎖されている。また、送風チャンバ６６の一側面は、開口しており、電池セル６４と電池セル６４との隙間に風を送ることができる。送風ダクトは、右側電池ブロック６２Ｒに風を送る右側ダクトと、左側電池ブロック６２Ｌに風を送る左側ダクトの二種類が設けられている。図２において、破線は、右側ダクトおよび左側ダクトそれぞれの経路を示している。右側ダクトおよび左側ダクトそれぞれの経路の途中には、強制的に風を送るための右側ファン５０Ｒおよび左側ファン５０Ｌが設けられている。各ファン５０Ｒ，５０Ｌが駆動すると、対応するダクトから送風チャンバ６６に向かって風が送られる。送風チャンバ６６に流れる風は、電池セル６４と電池セル６４との隙間に形成された送風通路を経て電池スタック６０の下方に抜ける。そして、図示しない排気ダクトを介して、メインバッテリ２０の外部に放出される。なお、右側ファン５０Ｒおよび左側ファン５０Ｌは、互いに独立して回転できるようになっている。
【００２７】
各電池スタック６０の上方には、複数の温度センサ２４が設けられている。本実施形態では、一つの電池スタック６０に対して、三つの温度センサ２４を設けている。この温度センサ２４で検知された温度は、コントローラ２６に送られる。そして、こうした複数の温度センサ２４や、ファン５０、ヒータ３２、充電器３８、および、コントローラ２６等がメインバッテリ２０の充電を制御するバッテリの充電制御装置を構成する。
【００２８】
次に、このハイブリッド車両１０におけるメインバッテリ２０の予約充電について説明する。本実施形態のハイブリッド車両１０は、予約充電機能を有している。予約充電機能は、ユーザが充電の終了時刻ｔｅを設定すると、当該終了時刻ｔｅまでにメインバッテリ２０の充電が完了するように、メインバッテリ２０の外部充電を自動的に開始する機能である。
【００２９】
この外部充電実行時に、電池温度Ｔｂが、規定の許容下限温度Ｔｂｍｉｎ未満の場合には、ヒータ３２を駆動して、メインバッテリ２０を昇温する。これにより、メインバッテリ２０の許容充電電流の低下といった問題を防止できる。しかしながら、こうしたヒータ３２によるメインバッテリ２０の昇温を行った場合、電池温度Ｔｂのバラツキという新たな問題が生じる。
【００３０】
図３（ａ）は、メインバッテリ２０を間欠的に昇温しながら充電した場合の電池温度Ｔｂの変化を示す図である。図３（ａ）において、横軸は、時間であり、縦軸は、電池温度Ｔｂである。本実施形態では、１５個の温度センサ２４を設けているため、得られる電池温度Ｔｂのラインも１５個となる。この図３（ａ）から明らかな通り、時間の経過とともに、電池温度Ｔｂのバラツキが大きくなっていく。こうした電池温度Ｔｂのバラツキは、電池セル６４ごとの劣化度合いのバラツキの原因となり、ひいては、電池セル６４ごとの容量のバラツキを招く。そして、結果として、メインバッテリ２０の出力低下を招くことがある。
【００３１】
なお、こうした電池温度Ｔｂのバラツキは、ヒータ３２による昇温をしない場合でも生じる。図３（ｂ）は、メインバッテリ２０を昇温することなく充電した場合の電池温度Ｔｂの変化を示す図である。図３（ｂ）から明らかな通り、ヒータ３２で昇温した場合と比べて小さいものの、充電のみを行った場合でも、電池温度Ｔｂのバラツキが生じる。
【００３２】
かかる電池温度Ｔｂのバラツキを防止する最も効果的な方法は、互いに独立して駆動可能なヒータを多数設け、温度センサ２４の検知結果に応じて、複数のヒータのオン／オフを制御することである。しかし、こうした方法を実行するためには、複数のヒータ、および、リレー回路が必要であり、コストアップを招く。
【００３３】
そこで、本実施形態では、現状のヒータ構成を維持しつつも、電池温度Ｔｂのバラツキを低減するために、ファン５０を利用している。すなわち、本実施形態では、既述した通り、メインバッテリ２０に風を送るためのファン５０およびその流路が設けられている。こうしたファン５０および流路は、本来、高温になったメインバッテリ２０を冷却するために設けられている。しかし、ファン５０の駆動に伴い生じる風は、メインバッテリ２０を冷却するだけでなく、メインバッテリ２０の一部で滞留している熱を均等に分散する機能も果たす。
【００３４】
ここで、本実施形態において、ヒータ３２は、各電池スタック６０に密着しておらず、両者の間には、僅かな間隙が生じている。また、電池セル６４と電池セル６４との間にも風を流すための空隙が生じている。そのため、ヒータ３２の一部や、一部の電池セル６４のみが高温になったとしても、その熱は、他の電池セル６４、他の電池スタック６０に伝わりにくくなっていた。本実施形態では、こうした電池温度Ｔｂのバラツキが生じた場合には、ファン５０を駆動し、メインバッテリ２０に風を送る。メインバッテリ２０にファン５０で風を送ることで、一部分に滞留していた熱が、他の箇所にも伝達されやすくなり、電池温度Ｔｂのバラツキが低減される。
【００３５】
図４は、電池温度Ｔｂのバラツキを低減する処理の流れを示すフローチャートである。図４に示す通り、コントローラ２６は、まず、メインバッテリ２０の外部充電が実行されているか否かを確認する（Ｓ１０）。その結果、外部充電が実行されていない場合は、そのまま待機する。一方、外部充電が開始された場合、コントローラ２６は、左側バラツキＦｓＬ、右側バラツキＦｓＲが規定の閾値Ｘを超えるか否かを判断する（Ｓ１２，Ｓ１６）。ここで、左側バラツキＦｓＬとは、左側電池ブロック６２Ｌ内での電池温度Ｔｂのバラツキ量であり、左側電池ブロック６２Ｌに配された６個の温度センサ２４で検知された６個の検知温度のうちの最大温度と最低温度との差分値である。同様に、右側バラツキＦｓＲとは、右側電池ブロック６２Ｒ内での電池温度Ｔｂのバラツキ量であり、右側電池ブロック６２Ｒに配された９個の温度センサ２４で検知された９個の検知温度のうちの最大温度と最低温度との差分値である。
【００３６】
左側バラツキＦｓＬが規定閾値Ｘを超える場合、コントローラ２６は、左側ファン５０ＬをＯＮにして、左側電池ブロック６２Ｌに風を送る（Ｓ１４）。これにより、左側電池ブロック６２Ｌの一部で滞留していた熱が均等に分散され、左側バラツキＦｓＬが低減されていく。同様に、右側バラツキＦｓＲが規定閾値Ｘを超える場合、コントローラ２６は、右側ファン５０ＲをＯＮにして、右側電池ブロック６２Ｒに風を送る（Ｓ１８）。これにより、右側電池ブロック６２Ｒの一部で滞留していた熱が均等に分散され、右側バラツキＦｓＲが低減されていく。
【００３７】
左側バラツキＦｓＬ、右側バラツキＦｓＲの双方が、規定閾値Ｘ以下となれば、コントローラ２６は、全体バラツキＦｐが規定閾値を超えるか否かを判断する（Ｓ２０）。全体バラツキＦｐとは、メインバッテリ２０全体での電池温度Ｔｂのバラツキ量であり、メインバッテリ２０に配された１５個の温度センサ２４で検知された１５個の検知温度のうちの最大温度と最低温度との差分値である。この全体バラツキＦｐが、規定閾値Ｘを超える場合、コントローラ２６は、左側ファン５０Ｌおよび右側ファン５０Ｒの双方をＯＮにする（Ｓ２２）。そして、全体バラツキＦｐが、規定閾値Ｘ以下となるまで、双方のファン５０を駆動し続ける。
【００３８】
全体バラツキＦｐが規定閾値Ｘ以下となれば、コントローラ２６は、右側ファン５０Ｒおよび左側ファン５０ＬをＯＦＦにする（Ｓ２４）。そして、以降は、充電が終了するまで、ステップＳ１２〜Ｓ２４を繰り返す。
【００３９】
以上のように、充電実行中、電池温度Ｔｂのバラツキが大きい場合、ファン５０を駆動して当該バラツキが生じた箇所に風を送ることで、メインバッテリ２０内での温度のバラツキを低減でき、ひいては、メインバッテリ２０の劣化や出力低下等を効果的に防止できる。
【００４０】
なお、上述したバラツキ低減の処理は、一例であり、ファン５０の駆動により電池温度Ｔｂのバラツキを低減できるのであれば、他の処理を行ってもよい。例えば、本実施形態では、ステップＳ１２〜Ｓ１８を実行した後に、ステップＳ２０〜Ｓ２２を実行しているが、ステップＳ１２〜Ｓ１８は省略されてもよい。また、ステップＳ１２〜Ｓ１８を実行した後は、最高温度が高い電池ブロック６２に対応するファンだけを駆動するようにしてもよい。例えば、左側・右側電池ブロック６２Ｌ，６２Ｒそれぞれのバラツキ量ＦｓＬ，ＦｓＲが、規定の閾値Ｘ未満となれば、右側電池ブロック６２Ｒの最高温度と、左側電池ブロック６２Ｌの最高温度とを比較し、最高温度が高い側のファン５０を駆動するようにしてもよい。いずれにしても、電池温度Ｔｂまたはバラツキ量に応じて、ファン５０を駆動することでメインバッテリ２０内の温度のバラツキ量を低減できる。
【００４１】
ところで、上述したように、充電中にファン５０を駆動した場合、このファン５０の駆動に要する消費電力分、余分に充電を行わなければならず、結果として、充電時間の長期化を招くことがある。そして、場合によっては、ユーザにより設定された充電終了時刻までに、充電が完了しないおそれがあった。
【００４２】
図５は、ファン５０の駆動に伴う充電時間の長期化を説明する図である。図５において、下段は、全体バラツキＦｐを、中段は、ファン５０の駆動タイミングを、上段は、メインバッテリ２０のＳＯＣの変化をそれぞれ示している。なお、ここでは、説明を簡単にするために、右側バラツキＦｓＲ、左側バラツキＦｓＬは、常に所定閾値Ｘ以下であるとする。
【００４３】
図５に示すように、時刻ｔ０において充電が開始されると、メインバッテリ２０のＳＯＣは、徐々に増加していく。また、時間の経過とともに全体バラツキＦｐも増加していく。そして、時刻ｔ１において、全体バラツキＦｐが所定の閾値Ｘを超えると、このバラツキを解消するために、右側ファン５０Ｒおよび左側ファン５０Ｌが駆動される。このファン５０の駆動のために、余分な電力が必要になる。その結果、ファン５０の駆動中は、ＳＯＣの上昇速度が低下することになる。
【００４４】
その後、時刻ｔ２において、ファン５０の駆動により、全体バラツキＦｐが、規定の閾値Ｘ以下となれば、ファン５０の駆動が停止される。ファン５０の駆動停止に伴い、ＳＯＣの上昇速度が、向上する。そして、時刻ｔ４に充電が終了する。この時刻ｔ４は、ファン５０を駆動しない場合に充電が完了する時刻ｔ３よりも、時間ｔｄ分、遅くなっている。
【００４５】
以上の説明から明らかな通り、ファン５０を駆動することにより、ＳＯＣの上昇速度が一時的に低下する。その結果、充電終了時刻が、ファン５０を駆動しない場合に比べて時間ｔｄ分遅くなる。
【００４６】
ここで、従来、外部充電が予約された場合、充電の開始時刻は、必要充電量と必要昇温量に基づいて決定されていた。必要充電量は、現在のＳＯＣと充電目標のＳＯＣとの差分値である。また、必要昇温量は、充電開始時の電池温度と許容下限温度Ｔｂｍｉｎとの差分値（ただし充電開始時の電池温度＜許容下限温度Ｔｂｍｉｎ）である。従来は、必要充電量と必要昇温量から、充電および昇温に必要な時間を算出し、ユーザから指示された充電終了時刻から、その必要な時間分だけ早めた時刻を充電開始時刻として算出していた。換言すれば、従来は、ファン５０の駆動に伴う充電時間の遅延については、何ら考慮されていなかった。
【００４７】
そこで、本実施形態では、必要充電量および必要昇温量に基づいて、電池温度Ｔｂのバラツキ量を推測し、さらに、得られたバラツキ量に基づいて、充電時間の遅延時間を推測し、得られた遅延時間分、充電開始時刻を早めている。これについて、図６、図７を参照して説明する。図６は、予約充電の流れを示すフローチャートである。また、図７は、充電開始時刻の算出処理の流れを示すフローチャートである。
【００４８】
図６に示す通り、コントローラ２６は、外部充電の予約設定がされている場合（Ｓ３０でＹｅｓ）には、充電開始時刻を算出する（Ｓ３２）。充電開始時刻は、現在のメインバッテリ２０のＳＯＣや、電池温度Ｔｂ、環境温度α等に基づいて算出される。充電開始時刻が算出できれば、続いて、現時刻が充電開始時刻に到達したか否かを確認する（Ｓ３４）。充電開始時刻に到達していない場合には、前回、充電開始時刻を算出してから一定時間が経過したか否かを確認する（Ｓ３６）。一定時間が経過した場合には、ステップＳ３２に戻り、再度、充電開始時刻を算出する。このように、定期的に充電開始時刻を算出し直すのは、時間の経過に伴い、環境温度αや電池温度Ｔｂ等が変化するためである。これらの温度条件が変化すれば、必要な昇温量、生じるバラツキ量も変化し、ひいては、必要な充電時間も変化する。そのため、定期的に充電開始時刻を再算出している。
【００４９】
一方、ステップＳ３４において、現時刻が、充電開始時刻に到達した場合、コントローラ２６は、外部充電を開始する（Ｓ３８）。このとき、必要に応じて、ヒータ３２による昇温や、ファン５０による温度のバラツキ低減等の処理も行う。そして、所望のＳＯＣまで充電できれば、処理は、終了となる。
【００５０】
次に、充電開始時刻の算出処理について説明する。図７に示す通り、充電開始時刻を算出する場合は、まず、現在のＳＯＣと充電目標のＳＣＯとの差分値を、必要充電量として算出する（Ｓ４０）。次に、必要充電量から仮の充電開始時刻を算出する（Ｓ４２）。具体的には、コントローラ２６は、メインバッテリ２０が所定の許容下限温度以上であると仮定し、必要充電量の充電時間を算出する。そして、ユーザから指定された充電終了時刻を算出された充電時間分、早めた時刻を、仮の充電開始時刻として算出する。
【００５１】
次に、コントローラ２６は、現在の電池温度Ｔｂ、および、環境温度αから、仮の開始時刻での電池温度の推定値Ｔｂｅｓｔを算出する（Ｓ４４）。なお、本実施形態では、温度センサ２４を複数設けており、検知される電池温度Ｔｂは、複数存在するが、ここでの演算に使用する現在の電池温度Ｔｂは、これら複数の検知温度に統計処理を施した一つの値、たとえば、平均値や最大値、最低値等である。電池温度の推定値Ｔｂｅｓｔが得られれば、コントローラ２６は、当該推定値Ｔｂｅｓｔと許容下限温度Ｔｂｍｉｎとの差分値を必要昇温量として算出する（Ｓ４６）。
【００５２】
必要充電量および必要昇温量が求まれば、続いて、コントローラ２６は、充電終了時における電池温度Ｔｂのバラツキ量を演算する。すなわち、図３に示す通り、電池温度Ｔｂのバラツキは、時間の経過（充電量の増加）とともに増加していく。また、そのバラツキ量の増加のスピードは、昇温量が多いほど大きくなる。そこで、本実施形態では、予め、充電量と昇温量に対する電池温度Ｔｂのバラツキ量のマップを実験等で取得しておく。図８は、バラツキ量マップの一例を示す図である。コントローラ２６は、メモリ２８に、予め、こうしたバラツキ量マップを記憶しておく。ステップＳ４８では、ステップＳ４０、Ｓ４６で得られた必要充電量および必要昇温量を、予め記憶したバラツキ量マップに照らし合わせ、充電終了時における電池温度Ｔｂのバラツキ量を取得する。
【００５３】
次に、コントローラ２６は、得られた必要昇温量分、昇温するのに必要なヒータ３２の電力、および、得られたバラツキ量を解消するのに必要なファン５０の駆動電力を、それぞれ算出し、その電力から、充電時間の遅延時間を算出する（Ｓ５０）。
【００５４】
そして、遅延時間が算出できれば、ステップＳ４２で算出された仮の充電開始時刻をその遅延時間分だけ早めた時刻を、充電開始時刻として設定する（Ｓ５２）。以上で、充電開始時刻の算出処理が終了となる。
【００５５】
以上の説明から明らかな通り、本実施形態では、電池温度Ｔｂのバラツキを解消するために、電池温度Ｔｂのバラツキ量に応じて、ファン５０を駆動している。また、必要充電量および必要昇温量に基づいて、電池温度Ｔｂのバラツキ量を推定し、この推定された電池温度Ｔｂのバラツキ量に応じた時間分、充電開始時刻を早めている。その結果、電池温度Ｔｂのバラツキを低減しつつも、ユーザから指定された時刻までに充電を終了させることができる。
【符号の説明】
【００５６】
１０  ハイブリッド車両、１２  エンジン、１４  動力分割機構、１６  駆動輪、１８  インバータ、２０  メインバッテリ、２２  電圧センサ、２３  電流センサ、２４  温度センサ、２６  コントローラ、２８  メモリ、３０  コンバータ、３２  ヒータ、３４  補機バッテリ、３６  補機、３８  充電器、４０，１０２  コネクタ、４２  充電リレー、４４  システムメインリレー、４６，４８  スイッチ、５０  ファン、６０  電池スタック、６２  電池ブロック、６４  電池セル、６６  送風チャンバ、１００  外部電源。
【図１】
2017022817.tif 000003
【図２】
2017022817.tif 000004
【図３】
2017022817.tif 000005
【図４】
2017022817.tif 000006
【図５】
2017022817.tif 000007
【図６】
2017022817.tif 000008
【図７】
2017022817.tif 000009
【図８】
2017022817.tif 000010