(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラグイン方式の電動車両の駆動源である電動機に電力を供給する蓄電池と、
複数の加温用電力のいずれか１つの供給を受けて前記蓄電池を加温する加温部と、
前記蓄電池の温度及び前記蓄電池の残容量の組み合わせと、前記複数の加温用電力の各々の供給を受けた前記加温部によって前記蓄電池を加温した場合における前記蓄電池の有効容量の増加量と、を対応付けて記憶する記憶部と、
外部電源から供給された電力を変換し、当該変換後の電力を前記蓄電池及び前記加温部の少なくとも一方に供給する電力変換部と、
前記変換後の前記電力のうちの前記蓄電池及び前記加温部に供給することのできる電力と前記蓄電池の温度と前記蓄電池の残容量に基づいて、前記蓄電池に充電可能な第一の電力を決定し、前記第一の電力の前記蓄電池と前記加温部への配分を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第一の電力と、前記蓄電池の温度及び前記蓄電池の残容量に対応する前記複数の加温用電力毎の前記増加量と、前記複数の加温用電力と、に基づいて、前記蓄電池の有効容量の増加量が最大となるように、前記第一の電力の前記蓄電池と前記加温部への配分を行う電力消費制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の電力消費制御装置であって、
前記制御部は、前記複数の加温用電力の各々を前記加温部に供給して前記蓄電池を所定時間加温した場合における当該加温による前記蓄電池の有効容量の第一の増加量を前記記憶部から取得し、前記第一の電力のうちの前記各々の加温用電力を除く電力にて前記蓄電池の充電を前記所定時間行った場合における当該充電による前記蓄電池の有効容量の第二の増加量を算出し、前記第一の増加量と前記第二の増加量の合計値を算出し、更に、前記第一の電力にて前記蓄電池の充電を前記所定時間行った場合における当該充電による前記蓄電池の有効容量の第三の増加量を算出し、前記合計値と前記第三の増加量のうち、いずれかの前記合計値が最大となる場合には、当該合計値の算出に用いた前記加温用電力を前記加温部へ供給させ、前記第三の増加量が最大となる場合には、前記第一の電力の前記加温部への供給を遮断する電力消費制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の電力消費制御装置であって、
いずれかの前記合計値が最大となり、当該合計値の算出に用いた前記加温用電力が前記第一の電力以上となる場合には、前記第一の電力が前記加温部に供給され、更に、当該加温用電力から前記第一の電力を減算した不足分の電力が前記蓄電池から前記加温部に供給される電力消費制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載の電力消費制御装置であって、
前記電力変換部は、前記変換後の前記電力の一部を、前記電動車両に搭載されている前記蓄電池及び前記加温部以外の機器に供給し、
前記制御部は、前記変換後の前記電力のうちの前記機器に供給される電力を除く電力と、前記蓄電池の温度と、前記蓄電池の残容量に基づいて、前記第一の電力を決定する電力消費制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載の電力消費制御装置であって、
前記制御部は、前記変換後の前記電力のうちの前記蓄電池及び前記加温部に供給することのできる電力から前記第一の電力を減算してられる余剰電力が前記複数の加温用電力のうちの最小値以上となっている場合には、前記第一の電力を前記蓄電池に供給させ、且つ、前記複数の加温用電力のうちの前記余剰電力以下のものの最大値を前記加温部に供給させる電力消費制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力消費制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電池から供給された電力によって駆動される電動機が駆動源として設けられたＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ：電気自動車）又はＨＥＶ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅ：ハイブリッド電気自動車）等といったプラグイン方式の電動車両には、蓄電池を加温するためのヒータが設けられている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。【０００３】
特許文献１には、蓄電池をヒータによって目標温度まで昇温した際の蓄電池の有効容量の変化を推測し、有効容量の向上が見込まれる場合に限って、蓄電池からヒータへの通電を行うことが記載されている。【０００４】
特許文献２には、蓄電池をヒータによって目標温度まで昇温した際の蓄電池の有効容量の変化を推測し、推測した有効容量の変化に応じて、充電器が変換した電力の使用用途（ヒータに使用するか、充電に使用するか、ヒータと充電の両方に使用するか）を制御することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１７／０５６１６１号パンフレット
【特許文献２】国際公開第２０１７／０５６１６２号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電動車両の蓄電池の有効容量（充電容量のうちの電動車両の作動に使うことのできる容量）は、低温環境下においては減少してしまう。そのため、蓄電池の有効容量を大きくするために、電動車両の始動時や充電時等においてヒータにより蓄電池を温めることが有効となる。近年のプラグイン方式の電動車両では、低温環境時に求められる性能（車両出力、レンジ、充電時間、起動確保）の向上に伴い、消費電力の大きいヒータの搭載が求められている。【０００７】
しかし、例えば、家庭用の１００Ｖの電源から電動車両の蓄電池の充電を行う場合に、ヒータにおいて多くの電力が消費されてしまうと、蓄電池のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｃｈａｒｇｅ）を増加させるための電力が足りなくなる状況が発生し得る。一方で、ヒータを使用せずに蓄電池の充電を行ってＳＯＣが高い値になったとしても、蓄電池の温度が低ければ、有効容量の上昇は小さい。このため、環境温度によっては、充電を終了した時点において、ＳＯＣが高いにも関わらず、電動車両の航続可能距離は短いままといった状況が発生し得る。【０００８】
特許文献１及び特許文献２は、ヒータの消費電力が大きくなった場合のことは考慮していない。【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、蓄電池の充電と加温を効率的に行って充電終了時点での電動車両の航続可能距離を大きくすることのできる電力消費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】
【００１０】
本発明の電力消費制御装置は、プラグイン方式の電動車両の駆動源である電動機に電力を供給する蓄電池と、複数の加温用電力のいずれか１つの供給を受けて前記蓄電池を加温する加温部と、前記蓄電池の温度及び前記蓄電池の残容量の組み合わせと、前記複数の加温用電力の各々の供給を受けた前記加温部によって前記蓄電池を加温した場合における前記蓄電池の有効容量の増加量と、を対応付けて記憶する記憶部と、外部電源から供給された電力を変換し、当該変換後の電力を前記蓄電池及び前記加温部の少なくとも一方に供給する電力変換部と、前記変換後の前記電力のうちの前記蓄電池及び前記加温部に供給することのできる電力と前記蓄電池の温度と前記蓄電池の残容量に基づいて、前記蓄電池に充電可能な第一の電力を決定し、前記第一の電力の前記蓄電池と前記加温部への配分を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記第一の電力と、前記蓄電池の温度及び前記蓄電池の残容量に対応する前記複数の加温用電力毎の前記増加量と、前記複数の加温用電力と、に基づいて、前記蓄電池の有効容量の増加量が最大となるように、前記第一の電力の前記蓄電池と前記加温部への配分を行うものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、蓄電池の充電と加温を効率的に行って充電終了時点での電動車両の航続可能距離を大きくすることのできる電力消費制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態である電力消費制御装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示すＥＣＵの機能ブロックを示す図である。
【図３】図１に示すＥＣＵのＲＯＭに記憶されているデータテーブルを模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。実施形態の電力消費制御装置は、蓄電池から供給された電力によって駆動する電動機が駆動源として設けられたＥＶ又はＨＥＶ等といったプラグイン方式の電動車両に搭載されている。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態である電力消費制御装置の概略構成を示す図である。図１に示す電力消費制御装置は、電動機１０１と、蓄電池１０３と、ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１０５と、電流センサ１０７と、電圧センサ１０９と、温度センサ１１１と、電力変換部として機能する充電器１１３と、ヒータ１１５と、スイッチ部１１７と、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１２１と、を備える。
【００１５】
電動機１０１は、電動車両が走行するための動力を発生する駆動源である。
【００１６】
蓄電池１０３は、リチウムイオン電池又はニッケル水素電池等といった複数の蓄電セルを有し、電動機１０１に高電圧の電力を供給する。
【００１７】
なお、２次電池である蓄電池１０３を利用するにあたっては、蓄電池１０３の残容量（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）を常に監視し、過充電又は過放電の防止制御を行う必要がある。蓄電池１０３は、こういった制御が行われた上で、蓄電池１０３を使用可能なＳＯＣの範囲（０％〜１００％）内で充放電が繰り返される。
【００１８】
蓄電池１０３のＳＯＣは、蓄電池１０３の充放電電流の積算値と蓄電池１０３の開放電圧（ＯＣＶ：Ｏｐｅｎ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ）のいずれか一方又は両方に基づいて導出される。
【００１９】
ＰＣＵ１０５は、蓄電池１０３が出力する直流の電力を交流に変換する。なお、ＰＣＵ１０５は、蓄電池１０３の直流出力電圧を直流のまま降圧又は昇圧した後に交流に変換しても良い。
【００２０】
電流センサ１０７は、蓄電池１０３の充放電電流を検出する。電流センサ１０７が検出した電流値を示す信号はＥＣＵ１２１に送られる。
【００２１】
電圧センサ１０９は、蓄電池１０３の端子電圧（閉路電圧（ＣＣＶ：Ｃｌｏｓｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ）ともいう。）を検出する。電圧センサ１０９が検出した電圧値を示す信号はＥＣＵ１２１に送られる。
【００２２】
温度センサ１１１は、蓄電池１０３の温度を検出する。温度センサ１１１が検出した蓄電池１０３の温度を示す信号はＥＣＵ１２１に送られる。
【００２３】
充電器１１３は、図示しない外部電源にプラグ１２３が接続された状態で、外部電源から供給された交流の電力を直流に変換する。充電器１１３によって変換された直流の電力は、蓄電池１０３と、ヒータ１１５と、電動車両に搭載されている蓄電池１０３及びヒータ１１５以外の機器（例えばオーディオ機器又はエアコン等）と、にそれぞれ供給される。充電器１１３によって変換された直流の電力のうち、該機器の作動に必要な電力を除いた電力（以下、使用可能電力Ｐａという）が、蓄電池１０３及びヒータ１１５に供給することのできる最大電力となる。
【００２４】
この使用可能電力Ｐａのうち、蓄電池１０３に充電可能な電力（以下、充電電力Ａという）は、使用可能電力Ｐａと、蓄電池１０３のＳＯＣと、蓄電池１０３の温度とに基づいて決定される。充電電力Ａは第一の電力を構成する。
【００２５】
なお、外部電源にプラグ１２３が接続された状態において、電動車両の上記機器の電源がオフとなっている場合には、充電器１１３によって変換された直流の電力が、そのまま使用可能電力Ｐａとなる。
【００２６】
スイッチ部１１７は、充電器１１３から蓄電池１０３までの電流経路を開閉する。スイッチ部１１７は、ＥＣＵ１２１の制御によって開閉される。
【００２７】
ヒータ１１５は、蓄電池１０３から供給された電流又は図示しない外部電源から充電器１１３を介して供給された電流が通電することで発熱し、その熱によって蓄電池１０３を加温する。
【００２８】
図１の例では、ヒータ１１５は、ＥＣＨ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｏｌａｎｔ  Ｈｅａｔｅｒ）であり、充電器１１３とスイッチ部１１７との接続点に接続されたＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１１５ｃと、蓄電池１０３からスイッチ部１１７及びＩＧＢＴ１１５ｃを介して供給された電流又は図示しない外部電源から充電器１１３とＩＧＢＴ１１５ｃを介して供給された電流が通電することで発熱するヒータ本体１１５ａと、ヒータ本体１１５ａの熱によって加温される水を含む、この水を循環させるための水流路１１５ｂと、ＩＧＢＴ１１５ｃの制御を行う制御回路１１５ｄと、を備える。
【００２９】
制御回路１１５ｄは、ＥＣＵ１２１の制御のもと、ＩＧＢＴ１１５ｃをＰＷＭ（パルス幅変調）制御することで、ヒータ１１５の動作時の消費電力Ｂｘ（ヒータ本体１１５ｂに供給する電力、以下、ヒータ１１５の出力とも言う）を複数の値にて切り替える。以下では、例えば、１ｋｗと３ｋｗと６ｋｗの３段階にて消費電力Ｂｘを切り替えられるものとして説明する。
【００３０】
スイッチ部１１７が閉じた状態において充電電力Ａが消費電力Ｂｘよりも大きければ、充電器１１３から供給される充電電力Ａのうちの消費電力Ｂｘ（１ｋｗ、３ｋｗ、又は６ｋｗ）がヒータ１１５に供給され、充電電力Ａから消費電力Ｂｘを引いた残りの電力が蓄電池１０３に供給される。
【００３１】
ヒータ１１５の消費電力Ｂｘは蓄電池１０３の加温に用いられる加温用電力である。したがって、ヒータ１１５は、複数の加温用電力（ここでは、１ｋｗと３ｋｗと６ｋｗ）のいずれか１つの供給を受けて蓄電池１０３を加温する加温部として機能する。
【００３２】
ＥＣＵ１２１は、電力消費制御装置の全体を統括制御するものであり、プログラムを実行して処理を行う各種のプロセッサと、ＲＡＭ（Ｒａｍｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。
【００３３】
各種のプロセッサとしては、プログラムを実行して各種処理を行う汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｓｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。これら各種のプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。
【００３４】
ＥＣＵ１２１のプロセッサは、各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせで構成されてもよい。
【００３５】
図２は、図１に示すＥＣＵ１２１の機能ブロックを示す図である。ＥＣＵ１２１のプロセッサは、ＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することにより、電流／電圧取得部１５１と、微分演算部１５２と、内部抵抗算出部１５３と、開放電圧算出部１５４と、ＳＯＣ導出部１５５と、温度取得部１５６と、使用可能電力取得部１５７と、制御部１２１Ａと、して機能する。
【００３６】
電流／電圧取得部１５１は、電流センサ１０７が検出した充放電電流Ｉｂ及び電圧センサ１０９が検出した端子電圧Ｖｂを取得する。
【００３７】
微分演算部１５２は、電流／電圧取得部１５１が取得した充放電電流Ｉｂ及び端子電圧Ｖｂをそれぞれ微分演算する。
【００３８】
内部抵抗算出部１５３は、微分演算部１５２が算出した充放電電流Ｉｂの微分値ΔＩｂ及び端子電圧Ｖｂの微分値ΔＶｂに基づいて、以下の式（１）より蓄電池１０３の内部抵抗Ｒｎを算出する。
Ｒｎ＝ΔＶｂ／ΔＩｂ  …（１）
【００３９】
開放電圧算出部１５４は、内部抵抗算出部１５３が算出した内部抵抗Ｒｎ、並びに、電流／電圧取得部１５１が取得した充放電電流Ｉｂ及び端子電圧Ｖｂに基づいて、以下の式（２）より蓄電池１０３の開放電圧ＯＣＶを算出する。
ＯＣＶ＝Ｖｂ＋Ｉｂ×Ｒｎ  …（２）
【００４０】
ＳＯＣ導出部１５５は、開放電圧算出部１５４が算出した開放電圧ＯＣＶから、ＲＯＭに予め記憶されたデータテーブルを用いて、蓄電池１０３のＳＯＣを導出する。
【００４１】
温度取得部１５６は、温度センサ１１１が検出した蓄電池１０３の温度Ｔｂａｔを取得する。
【００４２】
使用可能電力取得部１５７は、充電器１１３から上述した使用可能電力Ｐａの情報を取得する。
【００４３】
制御部１２１Ａは、充電電力決定部１５８と、第一の増加量取得部１５９と、第二の増加量算出部１６０と、ヒータ電力決定部１６１と、第三の増加量算出部１６３と、通電制御部１６２と、を有する。
【００４４】
充電電力決定部１５８は、ＳＯＣ導出部１５５により導出された蓄電池１０３のＳＯＣと、温度取得部１５６により取得された蓄電池１０３の温度Ｔｂａｔと、使用可能電力取得部１５７により取得された使用可能電力Ｐａの情報と、に基づいて、充電電力Ａ［ｋｗ］を決定する。
【００４５】
ＳＯＣと温度Ｔｂａｔの組み合わせに対して、蓄電池１０３が受け入れ可能な電力は予め決められている。ＥＣＵ１２１のＲＯＭには、ＳＯＣと温度Ｔｂａｔの組み合わせと、蓄電池１０３が受け入れ可能な電力とを対応付けたデータテーブルが記憶されている。
【００４６】
充電電力決定部１５８は、このデータテーブルから、ＳＯＣと温度Ｔｂａｔの組み合わせに対応する電力を読み出し、読み出した電力が使用可能電力Ｐａ未満であれば、読み出した電力を充電電力Ａとして決定する。充電電力決定部１５８は、読み出した電力が使用可能電力Ｐａ以上であれば、使用可能電力Ｐａを充電電力Ａとして決定する。充電電力決定部１５８は、決定した充電電力Ａが蓄電池１０３及びヒータ１１５に供給されるように、充電器１１３を制御する。
【００４７】
第一の増加量取得部１５９は、上記の３つの消費電力Ｂｘ（１ｋｗ、３ｋｗ、６ｋｗ）の各々の供給を受けたヒータ１１５によって蓄電池１０３を所定時間（以下、時間ｔという）加温した場合における蓄電池１０３の有効容量の第一の増加量ＣＢｘを取得する。
【００４８】
ＥＣＵ１２１のＲＯＭには、蓄電池１０３の温度及びＳＯＣの組み合わせと、消費電力Ｂｘの供給を受けたヒータ１１５によって蓄電池１０３を時間ｔ加温した場合における蓄電池１０３の有効容量の増加量と、を対応付けたデータテーブルが予め記憶されている。
【００４９】
図３は、ＥＣＵ１２１のＲＯＭに記憶されているデータテーブルを模式的に示す図である。図３に示すように、ＲＯＭには、データテーブルＭ１と、データテーブルＭ２と、データテーブルＭ３とが記憶されている。
【００５０】
データテーブルＭ１は、１ｋｗの電力供給を受けたヒータ１１５によって蓄電池１０３を時間ｔ加温した場合における蓄電池１０３の有効容量の増加量ＣＢｘ１［ｋｗｈ］を、加温開始時点でのＳＯＣと温度Ｔｂａｔの組み合わせ毎に記憶しているテーブルである。
【００５１】
データテーブルＭ２は、３ｋｗの電力供給を受けたヒータ１１５によって蓄電池１０３を時間ｔ加温した場合における蓄電池１０３の有効容量の増加量ＣＢｘ３［ｋｗｈ］を、加温開始時点でのＳＯＣと温度Ｔｂａｔの組み合わせ毎に記憶しているテーブルである。
【００５２】
データテーブルＭ３は、６ｋｗの電力供給を受けたヒータ１１５によって蓄電池１０３を時間ｔ加温した場合における蓄電池１０３の有効容量の増加量ＣＢｘ６［ｋｗｈ］を、加温開始時点でのＳＯＣと温度Ｔｂａｔの組み合わせ毎に記憶しているテーブルである。
【００５３】
第一の増加量取得部１５９は、データテーブルＭ１、データテーブルＭ２、及びデータテーブルＭ３のそれぞれから、ＳＯＣ導出部１５５で導出されたＳＯＣと、温度取得部１５６で取得された温度Ｔｂａｔの組み合わせに対応する増加量ＣＢｘ１、増加量ＣＢｘ３、増加量ＣＢｘ６を読み出し、これらを第一の増加量ＣＢｘとして取得する。
【００５４】
第二の増加量算出部１６０は、充電電力決定部１５８により決定された充電電力Ａのうちの消費電力Ｂｘを除く電力にて蓄電池１０３の充電を時間ｔ行った場合における、当該充電による蓄電池１０３の有効容量の第二の増加量ＤＢｘ［ｋｗｈ］を、以下の式（３）により算出する。
ＤＢｘ＝（Ａ−Ｂｘ）×ｔ  …（３）
【００５５】
第二の増加量算出部１６０は、式（３）の“Ｂｘ”に、ヒータ１１５に設定可能な消費電力である１ｋｗ、３ｋｗ、６ｋｗのそれぞれを代入して、３通りの第二の増加量ＤＢｘ（Ｄ１ｋｗ、Ｄ３ｋｗ、Ｄ６ｋｗ）の算出を行う。
【００５６】
第三の増加量算出部１６３は、充電電力決定部１５８により決定された充電電力Ａにて蓄電池１０３の充電を時間ｔ行った場合における当該充電による蓄電池１０３の有効容量の第三の増加量Ｅを“Ａ×ｔ”の演算式によって算出する。
【００５７】
ヒータ電力決定部１６１は、以下の式（４）から式（６）の演算を行って、ヒータ１１５に１ｋｗ、３ｋｗ、６ｋｗのそれぞれを供給して蓄電池１０３を加温しながら充電を時間ｔ行った場合における蓄電池１０３の有効容量の増加量ＥＢｘ［ｋｗｈ］を算出する。
【００５８】
ＥＢｘ＝Ｄ１ｋｗ＋ＣＢｘ１  …（４）
ＥＢｘ＝Ｄ３ｋｗ＋ＣＢｘ３  …（５）
ＥＢｘ＝Ｄ６ｋｗ＋ＣＢｘ６  …（６）
【００５９】
そして、ヒータ電力決定部１６１は、式（４）から式（６）の演算で得られた増加量ＥＢｘと、第三の増加量Ｅとのうちのどれが最大となるかを判定し、３つの増加量ＥＢｘのいずれかが最大となった場合には、その最大となった増加量ＥＢｘの算出に用いた消費電力Ｂｘを、蓄電池１０３の充電時にヒータ１１５に供給するヒータ電力として決定する。
【００６０】
ヒータ電力決定部１６１は、例えば、式（４）で求まる増加量ＥＢｘが最大であれば、ヒータ電力を１ｋｗとして決定し、式（５）で求まる増加量ＥＢｘが最大であれば、ヒータ電力を３ｋｗとして決定し、式（６）で求まる増加量ＥＢｘが最大であれば、ヒータ電力を６ｋｗとして決定する。
【００６１】
一方、ヒータ電力決定部１６１は、３つの増加量ＥＢｘと増加量Ｅのうち、増加量Ｅが最大であると判定した場合には、ヒータ１１５に供給するヒータ電力は“ゼロ”、つまり、ヒータ１１５への電力の供給を行わないことを決定する。
【００６２】
通電制御部１６２は、ヒータ電力決定部１６１によってヒータ１１５への電力の供給を行わないことが決定された場合には、スイッチ部１１７を閉じ且つＩＧＢＴ１１５ｃをオフにする制御を行う。また、通電制御部１６２は、ヒータ電力決定部１６１によってゼロ以外のヒータ電力が決定された場合には、スイッチ部１１７を閉じると共に、ヒータ１１５の出力をその決定されたヒータ電力に設定する。
【００６３】
以上のように構成された電力消費制御装置の動作について説明する。
プラグ１２３が外部電源に接続されると、ＥＣＵ１２１の温度取得部１５６によって蓄電池１０３の温度Ｔｂａｔが取得され、ＥＣＵ１２１のＳＯＣ導出部１５５によって蓄電池１０３のＳＯＣが導出され、ＥＣＵ１２１の使用可能電力取得部１５７によって使用可能電力Ｐａの情報が取得される。そして、これら温度Ｔｂａｔ、ＳＯＣ、及び使用可能電力Ｐａの情報に基づいて、ＥＣＵ１２１の充電電力決定部１５８によって充電電力Ａが決定され、充電器１１３から蓄電池１０３及びヒータ１１５にこの充電電力Ａが供給可能な状態となる。
【００６４】
そして、この決定された充電電力Ａと、図３のデータテーブルＭ１〜Ｍ３と、蓄電池１０３の温度Ｔｂａｔ及びＳＯＣと、設定可能な消費電力Ｂｘとに基づいて、第一の増加量ＣＢｘ（ＣＢｘ１、ＣＢｘ３、ＣＢｘ６）を取得し、第二の増加量ＤＢｘ（Ｄ１ｋｗ、Ｄ３ｋｗ、Ｄ６ｋｗ）を算出し、第一の増加量ＣＢｘ（ＣＢｘ１、ＣＢｘ３、ＣＢｘ６）と第二の増加量ＤＢｘ（Ｄ１ｋｗ、Ｄ３ｋｗ、Ｄ６ｋｗ）の合計値である増加量ＥＢｘを算出する処理と、第三の増加量Ｅを算出する処理と、がＥＣＵ１２１の制御部１２１Ａにより行われる。
【００６５】
次に、第三の増加量Ｅと消費電力Ｂｘ（１ｋｗ、３ｋｗ、６ｋｗ）の各々に対応して算出された増加量ＥＢｘのうちの最大値が判定される。第三の増加量Ｅが最大となった場合には、現時点から時間ｔ経過した時点における蓄電池１０３の有効容量の増加量を最大にすることのできるヒータ電力は“ゼロ”として決定される。つまり、ヒータ１１５への電力供給は行わないことが決定される。３つの増加量ＥＢｘのいずれかが最大となった場合には、最大となった増加量ＥＢｘに対応する消費電力Ｂｘが、現時点から時間ｔ経過した時点における蓄電池１０３の有効容量の増加量を最大にすることのできるヒータ電力として決定される。
【００６６】
そして、ＥＣＵ１２１の通電制御部１６２は、ヒータ電力がゼロ以外の値として決定された場合には、スイッチ部１１７を閉じた状態に制御して、ヒータ１１５の出力をこのヒータ電力の値に設定する。ＥＣＵ１２１の通電制御部１６２は、ヒータ電力がゼロとして決定された場合には、スイッチ部１１７を閉じ、ＩＧＢＴ１１５ｃをオフに制御する。以降は、時間ｔが経過する毎に、充電電力Ａとヒータ電力の決定が行われ、その決定内容に応じて、ヒータ１１５の出力が調整される。
【００６７】
以上の動作により、ヒータ電力がゼロ以外の値に決定された場合には、充電電力Ａが、通電制御部１６２により設定されたヒータ１１５の出力よりも大きければ、充電器１１３から供給される充電電力Ａのうちの消費電力Ｂｘがヒータ１１５に供給され、充電電力Ａからこの消費電力Ｂｘを引いた残りの電力が蓄電池１０３に供給される。
【００６８】
一方、充電電力Ａが、通電制御部１６２により設定されたヒータ１１５の出力よりも小さい場合には、充電器１１３から供給される充電電力Ａの全てがヒータ１１５に供給され、更に、該設定されたヒータ１１５の出力から充電電力Ａを引いた不足分の電力が、蓄電池１０３からヒータ１１５に供給される。つまり、この場合には、蓄電池１０３の充電は行われずに、蓄電池１０３から放電される電力によってヒータ１１５の加温が行われることになる。
【００６９】
また、ヒータ電力がゼロに決定された場合には、充電器１１３から供給される充電電力Ａは、ヒータ１１５には供給されずに、全て蓄電池１０３に供給される。
【００７０】
以上のように、図１に示す電力消費制御装置によれば、時間ｔ経過後の蓄電池１０３の有効容量の増加量が最大となるように、充電電力Ａの蓄電池１０３とヒータ１１５への配分が行われる。このため、充電がいつ終了した場合であっても、その終了時点において有効容量が最大化された状態を得ることができ、効率的な充電が可能となる。この結果、充電終了時点における電動車両の航続可能距離を伸ばすことができる。
【００７１】
また、図１に示す電力消費制御装置によれば、ヒータ１１５の出力が可変であるため、ヒータ１１５の最大出力を大きな値にすることができる。したがって、電動車両における低温環境時に求められる性能を十分に満たしつつ、上記の効果を得ることができる。
【００７２】
また、図１に示す電力消費制御装置によれば、充電電力Ａが低く、ヒータ電力決定部１６１によって決定されたヒータ電力が不足する場合であっても、蓄電池１０３からヒータ１１５に不足分の電力を供給することができる。
【００７３】
この場合には、蓄電池１０３のＳＯＣは低下するものの、このＳＯＣの低下による蓄電池１０３の有効容量の低下幅よりも、ヒータ１１５の加温による蓄電池１０３の有効容量の増加幅が上回る状態を得ることができる。したがって、電動車両に搭載される上記機器での消費電力が高かったり、決定されたヒータ電力が高かったり等の理由で、蓄電池１０３の充電が十分に行えない場合であっても、蓄電池１０３の有効容量の最大化を図ることができる。
【００７４】
なお、プラグ１２３が急速充電器等の大きな電力を供給可能な外部電源に接続されており、上述した使用可能電力Ｐａが十分に大きくなる場合、具体的には、使用可能電力Ｐａから充電電力Ａを減算してられる余剰電力が、ヒータ１１５の消費電力Ｂｘのうちの最小値（１ｋｗ）以上となっている場合には、第一の増加量取得部１５９、第二の増加量算出部１６０、及びヒータ電力決定部１６１による処理を停止させることが好ましい。
【００７５】
この場合には、通電制御部１６２は、スイッチ部１１７を閉じた状態に制御し、更に、上記の余剰電力で収まるヒータ１１５の出力の最大値（１ｋｗ、３ｋｗ、６ｋｗのいずれか）となるようヒータ１１５を制御し、制御したヒータ１１５の出力を充電電力Ａに加えた電力を、充電器１１３から蓄電池１０３及びヒータ１１５に供給させる。
【００７６】
これにより、ヒータ１１５には上記の最大値の電力が供給され、蓄電池１０３には充電電力Ａが供給される。この構成によれば、ヒータ１１５を現時点で取り得る最大出力で作動させることができると共に、蓄電池１０３を充電電力Ａによってフルパワーにて充電することができる。したがって、蓄電池１０３の充電時間の短縮と有効容量の拡大とを両立させることができる。
【００７７】
以上の説明において、ヒータ１１５は、水を介さずにヒータ本体１１５ａによって蓄電池１０３を直接加温するもの（例えば蓄電池１０３に貼り付けられたシート状のＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）ヒータ）等であってもよい。
【００７８】
以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
【００７９】
（１）
プラグイン方式の電動車両の駆動源である電動機（例えば、上記実施形態における電動機１０１）に電力を供給する蓄電池（例えば、上記実施形態における蓄電池１０３）と、
複数の加温用電力（例えば、上記実施形態における消費電力Ｂｘ）のいずれか１つの供給を受けて前記蓄電池を加温する加温部（例えば、上記実施形態におけるヒータ１１５）と、
前記蓄電池の温度及び前記蓄電池の残容量（例えば、上記実施形態におけるＳＯＣ）の組み合わせと、前記複数の加温用電力の各々の供給を受けた前記加温部によって前記蓄電池を加温した場合における前記蓄電池の有効容量の増加量（例えば、上記実施形態における増加量ＣＢｘ）と、を対応付けて記憶する記憶部（例えば、上記実施形態におけるＥＣＵ１２１のＲＯＭ）と、
外部電源から供給された電力を変換し、当該変換後の電力を前記蓄電池及び前記加温部の少なくとも一方に供給する電力変換部（例えば、上記実施形態における充電器１１３）と、
前記変換後の前記電力のうちの前記蓄電池及び前記加温部に供給することのできる電力（例えば、上記実施形態における使用可能電力Ｐａ）と前記蓄電池の温度と前記蓄電池の残容量に基づいて、前記蓄電池に充電可能な第一の電力（例えば、上記実施形態における充電電力Ａ）を決定し、前記第一の電力の前記蓄電池と前記加温部への配分を行う制御部（例えば、上記実施形態における制御部１２１Ａ）と、を備え、
前記制御部は、前記第一の電力と、前記蓄電池の温度及び前記蓄電池の残容量に対応する前記複数の加温用電力毎の前記増加量と、前記複数の加温用電力と、に基づいて、前記蓄電池の有効容量の増加量が最大となるように、前記第一の電力の前記蓄電池と前記加温部への配分を行う電力消費制御装置。
【００８０】
（１）によれば、蓄電池の有効容量の増加量が最大となるように第一の電力の蓄電池と加温部への配分が行われる。このため、充電終了時点における電動車両の航続可能距離を伸ばすことができる。
【００８１】
（２）
（１）記載の電力消費制御装置であって、
前記制御部は、前記複数の加温用電力の各々を前記加温部に供給して前記蓄電池を所定時間（例えば、上記実施形態における時間ｔ）加温した場合における当該加温による前記蓄電池の有効容量の第一の増加量（例えば、上記実施形態における増加量ＣＢｘ）を前記記憶部から取得し、前記第一の電力のうちの前記各々加温用電力を除く電力にて前記蓄電池の充電を前記所定時間行った場合における当該充電による前記蓄電池の有効容量の第二の増加量（例えば、上記実施形態における増加量ＤＢｘ）を算出し、前記第一の増加量と前記第二の増加量の合計値（例えば、上記実施形態におけるＥＢｘ）を算出し、更に、前記第一の電力にて前記蓄電池の充電を前記所定時間行った場合における当該充電による前記蓄電池の有効容量の第三の増加量を算出し、前記合計値と前記第三の増加量のうち、いずれかの前記合計値が最大となる場合には、当該合計値の算出に用いた前記加温用電力を前記加温部へ供給させ、前記第三の増加量が最大となる場合には、前記第一の電力の前記加温部への供給を遮断する電力消費制御装置。
【００８２】
（２）によれば、加温用電力毎に、その加温用電力によって所定時間加温した場合の有効容量の第一の増加量と、第一の電力のうちのその加温用電力を除く電力によって蓄電池を所定時間充電した場合の有効容量の第二の増加量との合計値が算出され、充電電力によって蓄電池を所定時間充電した場合の有効容量の第三の増加量が算出され、これら合計値と第三の増加量のうち、いずれかの合計値が最大となる場合には、当該合計値の算出に用いた加温用電力が加温部へ供給され、第三の増加量が最大となる場合には、第一の電力の加温部への供給が遮断される。このため、外部電源からの電力の供給がいつ停止された場合でも、蓄電池の有効容量を最大にすることができる。したがって、充電を終了させた時点での電動車両の航続可能距離を最大化することができる。
【００８３】
（３）
（２）記載の電力消費制御装置であって、
いずれかの前記合計値が最大となり、当該合計値の算出に用いた前記加温用電力が前記第一の電力以上となる場合には、前記第一の電力が前記加温部に供給され、更に、当該加温用電力から前記第一の電力を減算した不足分の電力が前記蓄電池から前記加温部に供給される電力消費制御装置。
【００８４】
（３）によれば、加温部に供給すべき電力が不足する場合であっても、蓄電池から加温部に不足分の電力を供給することができるため、有効容量が最大となるように蓄電池を加温することができる。
【００８５】
（４）
（１）から（３）のいずれか１つに記載の電力消費制御装置であって、
前記電力変換部は、前記変換後の前記電力の一部を、前記電動車両に搭載されている前記蓄電池及び前記加温部以外の機器に供給し、
前記制御部は、前記変換後の前記電力のうちの前記機器に供給される電力を除く電力と、前記蓄電池の温度と、前記蓄電池の残容量に基づいて、前記第一の電力を決定する電力消費制御装置。
【００８６】
（４）によれば、蓄電池及び加温部以外の機器にも外部電源から電力が供給されるため、充電中においてもこの機器の使用が可能になる。そして、機器の使用がなされている場合であっても、蓄電池の有効容量の最大化を図ることができる。
【００８７】
（５）
（１）から（４）のいずれか１つに記載の電力消費制御装置であって、
前記制御部は、前記変換後の前記電力のうちの前記蓄電池及び前記加温部に供給することのできる電力から前記第一の電力を減算してられる余剰電力が前記複数の加温用電力のうちの最小値以上となっている場合には、前記第一の電力を前記蓄電池に供給させ、且つ、前記複数の加温用電力のうちの前記余剰電力以下のものの最大値を前記加温部に供給させる電力消費制御装置。
【００８８】
（５）によれば、外部電源から供給される電力が十分に大きい場合には、蓄電池の充電と加温をフルパワーにて行うことができるため、蓄電池の充電時間の短縮と有効容量の拡大とを両立させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明によれば、蓄電池の充電が終了した時点における該蓄電池の有効容量を最大化して、充電終了時点での電動車両の航続可能距離を大きくすることのできる電力消費制御装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１０３  蓄電池
１１５  ヒータ
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３  データテーブル
１２１  ＥＣＵ
１２１Ａ  制御部
【図１】
0006986146.tif 000002
【図２】
0006986146.tif 000003
【図３】
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