DE112018007053T5 - In einem Fahrzeug angebrachte Ladevorrichtung und Steuerverfahren für eine in einem Fahrzeug angebrachte Ladevorrichtung - Google Patents

In einem Fahrzeug angebrachte Ladevorrichtung und Steuerverfahren für eine in einem Fahrzeug angebrachte Ladevorrichtung Download PDF

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Abstract

Vorgesehen ist eine in einem Fahrzeug angebrachte Ladevorrichtung (30), bei der eine Ladeschaltung (31) die von einer externen Stromversorgung (S) gelieferte Energie einer Energieumwandlung unterzieht und eine Batterie (41) und einen PTC-Heizer (43) parallel mit Energie versorgt. An der in einem Fahrzeug angebrachten Ladevorrichtung (30) ist eine Steuervorrichtung (32) vorgesehen, die, wenn die Temperatureinstellung der Batterie (41) durch den PTC-Heizer (43) und das Laden der Batterie (41) gleichzeitig ausgeführt werden, einen Ausgangsstrom der Ladeschaltung (31) so steuert, dass er sich zu jedem Zeitpunkt während des Ladens einem Gesamtwert eines zulässigen Wertes des Ladestroms für die Batterie (41) und einer Stromaufnahme des PTC-Heizers (43) annähert. Der zulässige Wert des Ladestroms für die Batterie (41) und die Stromaufnahme des PTC-Heizers (43) werden auf der Grundlage von Informationen über die Batteriekennlinie der Batterie (41) und Informationen über die Heizerkennlinie des PTC-Heizers (43) spezifiziert, die im Voraus gespeichert werden.

Description

  • Bezeichnung der Erfindung
  • In einem Fahrzeug angebrachte Ladevorrichtung und Steuervefahren für eine in einem Fahrzeug angebrachte Ladevorrichtung
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine bordeigene Ladevorrichtung und ein Verfahren zum Steuern der bordeigenen Ladevorrichtung.
  • Technischer Hintergrund
  • Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge und verschiedene andere Elektrofahrzeuge sind mit einer Ladevorrichtung ausgestattet, die die Batterie mit Strom aus einer externen Stromquelle (z. B. einer Netzstromversorgung) auflädt.
  • Es ist bekannt, dass dieser Batterietyp in einer Umgebung mit niedriger Temperatur (z.B. bei einer Temperatur von 0°C oder weniger) die Ladecharakteristik verschlechtert (z.B. die zugeführte Leistung nicht ausreichend speichern kann, den Leistungsverlust erhöht oder einen Zustand teilweiser Überhitzung herbeiführt).
  • Vor diesem Hintergrund steuert die Ladevorrichtung eines Elektrofahrzeugs herkömmlich beim Laden der Batterie in einer Niedrigtemperatur-Umgebung die Stromversorgung der Batterie, indem sie nach dem Erhöhen der Temperatur der Batterie oder während des Erhöhens der Temperatur der Batterie die Batterietemperatur-Einstellvorrichtung (z.B. einen Widerstandsheizer oder einen PTC-Heizer oder dergleichen) auch mit Strom versorgt (z.B. siehe PTL 1).
  • Liste der Anführungen
  • Patentliteratur
  • Patentschrift 1
    Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2016-092953
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technische Aufgabe
  • Um die Ladezeit der Batterie zu verkürzen, wird bei dieser Art von Ladevorrichtung die Anforderung gestellt, die Batterie mit einer höheren Leistung zu laden und gleichzeitig die Temperatur der Batterie zu erhöhen. Daher wurde in einer solchen Ladevorrichtung die Ausführung des Ladevorgangs in einem Zustand untersucht, in dem die Größe des Stroms der an die Batterie zu liefernden Leistung auf die zulässige Grenze der Batterie angehoben wird, während die Batterietemperatur-Einstellvorrichtung mit Strom versorgt wird.
  • Das Laden unter solchen Bedingungen verursacht jedoch möglicherweise einen Überstromzustand der Batterie aufgrund von Lastschwankungen in der Batterietemperatur-Einstellvorrichtung, die parallel zur Batterie mit Strom versorgt wird. Insbesondere weisen Maßnahmen gegen Überstrom bei diesem Batterietyp insofern Schwierigkeiten auf, als der Stromwert, der als akzeptabler Grenzwert für die Batterie dient, mit der Laderate und der Temperatur der Batterie variiert und die Strombelastung der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung während der Ausführung der Ladung der Batterie variiert.
  • Der Überstromzustand in der Batterie führt zu einer Verschlechterung der Lade- und/oder Entladeeigenschaften der Batterie und zu einer Beschädigung der Batterie, wie zum Beispiel die Erzeugung von Verunreinigungen durch Auslösen einer unbeabsichtigten chemischen Reaktion in der Batterie, die Erzeugung von Ionen, die nicht von den Elektroden der Batterie absorbiert werden, oder die Erzeugung von Schwankungen der Zellenspannungen der mehreren Batteriezellen, aus denen die Batterie besteht.
  • Die vorliegende Offenbarung entstand angesichts der oben beschriebenen Probleme. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine bordeigene Ladevorrichtung und ein Steuerverfahren der bordeigenen Ladevorrichtung vorzusehen, die es jeweils ermöglichen, das Laden einer Batterie mit hoher Leistung durchzuführen, ohne den Überstromzustand der Batterie zu erzeugen, selbst wenn die Temperaturregelung der Batterie durch die Batterie-Temperatureinstellvorrichtung und das Laden der Batterie gleichzeitig erfolgen.
  • Lösung der Aufgabe
  • Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine bordeigene Ladevorrichtung, die in einer Ladeschaltung elektrische Energie, die von einer externen Energiequelle geliefert wird, umwandelt und die elektrische Energie parallel zu einer Batterie und einer Batterie-Temperatureinstellvorrichtung liefert, wobei die bordeigene Ladevorrichtung umfasst:
    • eine Steuervorrichtung zum Steuern eines Ausgangsstroms der Ladeschaltung derart, dass sich der Ausgangsstrom einem Gesamtwert eines zulässigen Wertes eines Ladestroms der Batterie und eines Stromverbrauchs der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens nähert, wenn die Temperatureinstellung der Batterie durch die Batterie-Temperatureinstellvorrichtung und das Laden der Batterie gleichzeitig ausgeführt werden, wobei
    • der zulässige Wert des Ladestroms der Batterie und die Stromaufnahme der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung auf der Grundlage von Informationen über die Batteriecharakteristik und Informationen über die Heizercharakteristik der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung ermittelt werden, wobei die Informationen über die Batteriecharakteristik und die Informationen über die Heizercharakteristik im Voraus gespeichert werden.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Steuerverfahren einer bordeigenen Ladevorrichtung, um in einer Ladeschaltung die von einer externen Energiequelle gelieferte elektrische Leistung umzuwandeln und eine Batterie und eine Batterie-Temperatureinstellvorrichtung parallel zu versorgen, wobei das Verfahren umfasst:
    • Steuern eines Ausgangsstroms der Ladeschaltung derart, dass der Ausgangsstrom sich einem Gesamtwert eines zulässigen Wertes eines Ladestroms der Batterie und einer Stromaufnahme der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens nähert, wenn die Temperatureinstellung der Batterie durch die Batterie-Temperatureinstellvorrichtung und das Laden der Batterie gleichzeitig ausgeführt werden, wobei
    • der zulässige Wert des Ladestroms der Batterie und die Stromaufnahme der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung auf der Grundlage von Informationen über die Batteriecharakteristik und Informationen über die Heizercharakteristik der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung ermittelt werden, wobei die Informationen über die Batteriecharakteristik und die Informationen über die Heizercharakteristik im Voraus gespeichert werden.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß dem bordeigenen Ladesystem gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, das Laden der Batterie mit hoher Leistung durchzuführen, ohne den Überstromzustand der Batterie zu erzeugen, selbst wenn die Temperatureinstellung der Batterie durch die Batterie-Temperatureinstellvorrichtung und das Laden der Batterie gleichzeitig durchgeführt werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Stromversorgungssystems eines Fahrzeugs gemäß Ausführungsform 1 darstellt;
    • 2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Aufbaus des bordeigenen Ladesystems gemäß Ausführungsform 1 darstellt;
    • 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Informationen über die Batteriecharakteristik gemäß Ausführungsform 1 darstellt;
    • 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Informationen über die Heizercharakteristik gemäß Ausführungsform 1 darstellt;
    • 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel des Betriebs der Relais-ECU gemäß Ausführungsform 1 zeigt;
    • 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Verhaltens des Ladestroms beim Batterieladen in dem bordeigenen Ladesystem gemäß Ausführungsform 1 darstellt;
    • 7A ist ein Diagramm, das schematisch ein Verfahren zur Einstellung eines Zielwertes eines Ausgangsstroms einer Ladeschaltung in einem bordeigenen Ladesystem gemäß dem Stand der Technik darstellt;
    • 7B ist ein Diagramm, das schematisch ein Verfahren zur Einstellung eines Zielwertes eines Ausgangsstroms einer Ladeschaltung in einem bordeigenen Ladesystem gemäß Ausführungsform 1 darstellt.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Nachstehend sind bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung detailliert mit Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben. In der vorliegenden Beschreibung und Zeichnung sind Komponenten mit im Wesentlichen gleichen Funktionen durch die gleichen Bezugsnummern bezeichnet, und eine sich wiederholende Beschreibung dieser Komponenten ist weggelassen.
  • (Ausführungsform 1)
  • [Fahrzeug-Stromversorgungssystem]
  • Nachfolgend wird als Beispiel für eine geeignete Anwendung, auf die das Fahrzeugladesystem gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird, ein Modus beschrieben, bei dem das System in ein Elektrofahrzeug eingebaut ist.
  • Als Erstes ist unter Bezugnahme auf 1 ein Beispiel für ein elektrisches Stromversorgungssystem eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Nachfolgend wird „elektrische Leistung“ einfach als „Leistung“ bezeichnet.
  • 1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Stromversorgungssystems von Fahrzeug A gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
  • Fahrzeug A gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst Fahrzeug-ECU 10, Anschlusskasten 20, Ladevorrichtung 30, elektrische Speichervorrichtung 40, Leistungsumwandlungsvorrichtung 50 und Wechselrichtervorrichtung 60.
  • In 1 stellen gestrichelte Pfeile die Übertragung und den Empfang von Signalen zwischen den jeweiligen Teilen dar. Die dicke Linie L stellt die Stromleitung im Fahrzeug A dar. Die Pfeile auf der dicken Linie L zeigen den Weg des Stroms, der beim Aufladen von der Ladevorrichtung 30 zur Batterie 41 und dergleichen fließt.
  • Die Ladevorrichtung 30 ist ein Leistungsmodul, das die von einer externen Stromquelle S zugeführte Leistung umwandelt (z.B. Umwandlung der Wechselstromleistung in Gleichstromleistung) und die Batterie 41 und dergleichen mit Strom versorgt. Die Ladevorrichtung 30 enthält die Ladeschaltung 31 (z.B. AC/DC-Wandler 31a und DC/DC-Wandler 31b) und eine elektronische Steuereinheit 32, die die Ladeschaltung 31 steuert (im folgenden als „Ladevorrichtungs-ECU 32“ bezeichnet).
  • Die elektrische Speichervorrichtung 40 ist ein Leistungsmodul, das Energie speichert und als Antriebsquelle für das Fahrzeug A dient. Die elektrische Speichervorrichtung 40 umfasst die Batterie 41, die PTC-Heizer 43 und die elektronische Steuereinheit 42 (im Folgenden als „Batterie-ECU 42“ bezeichnet), die das Laden und/oder Entladen der Batterie 41 steuert und/oder den Status der Batterie 41 überwacht.
  • Die Batterie 41 ist typischerweise eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie, kann aber jede beliebige Batterie sein, wie zum Beispiel eine Nickel-Metallhydrid-Sekundärbatterie oder ein Doppelschichtkondensator. Alternativ können diese Batteriezellen in Reihe oder parallel geschaltet sein, um eine Batterie zu bilden.
  • Der PTC-Heizer 43 ist eine Batterie-Temperatureinstellvorrichtung, die die von der Ladeschaltung 31 oder der Batterie 41 zugeführte Leistung in Wärme umwandelt, um die Batterie 41 zu erwärmen. Der PTC-Heizer 43 erhöht die Temperatur der Batterie 41, wenn er bewirkt, dass die Batterie 41 bei einer niedrigen Temperatur geladen und entladen wird. Der PTC-Heizer 43 ist neben der Batterie 41 angeordnet, so dass die Wärmeübertragung auf die Batterie 41 gut ausgeführt wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Modus dargestellt, in dem der PTC-Heizer 43 als Batterie-Temperatureinstellvorrichtung verwendet wird; als Batterie-Temperatureinstellvorrichtung kann jedoch der Widerstandsheizer verwendet werden, bei dem sich der elektrische Widerstand nicht abhängig von der Temperatur ändert.
  • Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 50 ist ein Leistungsmodul, das die von einer elektrischen Speichervorrichtung 40 oder einer externen Stromquelle S gelieferte Leistung umwandelt (z.B. die Gleichstromleistung einer hohen Spannung in eine Gleichstromleistung einer niedrigen Spannung umwandelt) und die Leistung an die Lastvorrichtung R liefert. Die Leistungsumwandlungsvorrichtung 50 enthält einen DC/DC-Wandler 51 und eine elektronische Steuereinheit 52, die den DC/DC-Wandler 51 steuert.
  • Die mit der Leistungsumwandlungsvorrichtung 50 verbundene Lastvorrichtung R ist zum Beispiel ein elektrisches Bauteil, das in Fahrzeug A montiert ist (ein Scheinwerfer, ein Scheibenwischer oder eine Audiovorrichtung und dergleichen) oder eine Niederspannungsbatterie zum Betreiben des elektrischen Bauteils und dergleichen. Zum Beispiel erhält die Leistungsumwandlungsvorrichtung 50 Leistung von der Ladeschaltung 31, um den eingebauten DC/DC-Wandler 51 zu betreiben, damit die von der mit der nachfolgenden Stufe verbundenen Lastvorrichtung R benötigte Leistung ausgegeben werden kann (z.B. konstante Ausgangsspannung).
  • Die Wechselrichtervorrichtung 60 ist ein Leistungsmodul, das die von der Batterie 41 und dergleichen empfangene Gleichstromleistung in Wechselstromleistung umwandelt und die Wechselstromleistung an einen Motor und/oder dergleichen liefert. Die Wechselrichtervorrichtung 60 enthält die Wechselrichterschaltung 61 und eine elektronische Steuereinheit 62, die die Wechselrichterschaltung 61 steuert.
  • Der Anschlusskasten 20 verbindet die von jedem Leistungsmodul (hier Ladevorrichtung 30, elektrische Speichervorrichtung 40, Leistungsumwandlungsvorrichtung 50 und Wechselrichtervorrichtung 60) verlaufende Stromleitung L miteinander und überträgt die Leistung zwischen den einzelnen Lei stungsmodul en.
  • Beispielsweise enthält die Anschlussdose 20 den Strompfad-Schalterkreis 21, der den Verbindungszustand zwischen den elektrischen Leistungsmodulen schaltet, und die elektronische Steuereinheit 22 (im Folgenden als „Relais-ECU 22“ bezeichnet), die den Verbindungszustand des Strompfad-Schalterkreises 21 oder die Kommunikation zwischen den einzelnen elektrischen Leistungsmodulen steuert.
  • Die Fahrzeug-ECU 10 ist eine Fahrzeug-Steuereinheit, die die verschiedenen Teile von Fahrzeug A insgesamt steuert. Beispielsweise gibt die Fahrzeug-ECU 10 ein Befehlssignal an die Relais-ECU 22 aus, um jedes Leistungsmodul zu veranlassen, den gewünschten Vorgang über die Relais-ECU 22 auszuführen.
  • In Fahrzeug A gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird zuerst Strom von einer externen Stromquelle S (z.B. einer Netzstromversorgung mit Einphasen-Wechselstrom) an die Ladevorrichtung 30 geliefert, wie durch den Pfeil auf der Stromleitung L in 1 dargestellt, und zwar über den Eingang C von Fahrzeug A (z.B. einen Verbindungsstecker), wenn das Laden der Batterie 41 ausgeführt wird.
  • Die von der Ladevorrichtung 30 von der externen Stromquelle S erhaltene Leistung wird von der Ladeschaltung 31 umgewandelt (z.B. von Wechselstrom in Gleichstrom) und über den Anschlusskasten 20 der Batterie 41 zugeführt.
  • Wenn der PTC-Heizer 43 in Betrieb ist, wird die von der Ladevorrichtung 30 von der externen Stromquelle S empfangene Leistung zusätzlich zur Batterie 41 parallel zur Batterie 41 an den PTC-Heizer 43 geliefert.
  • Ferner kann die von der Ladevorrichtung 30 aus der externen Stromquelle S empfangene Leistung auch der Lastvorrichtung R zugeführt werden (z.B. wenn die Laderate der Niederspannungsbatterie reduziert wird). In diesem Fall wird die von der Ladevorrichtung 30 aus der externen Stromquelle S empfangene Leistung zusätzlich zur Batterie 41 und dem PTC-Heizer 43 parallel auch der Lastvorrichtung R zugeführt.
  • [Aufbau des bordeigenen Ladesystems]
  • Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 2 bis 4 das bordeigene Ladesystem U zum Laden der Batterie 41 im Fahrzeug A beschrieben.
  • 2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration des bordeigenen Ladesystems U nach der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
  • Das bordeigene Ladesystem U gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist so konfiguriert, dass es die Ladeschaltung 31 und die Ladevorrichtungs-ECU 32 (entsprechend der Steuervorrichtung der vorliegenden Erfindung) der Ladevorrichtung 30 (entsprechend der bordeigenen Ladevorrichtung der vorliegenden Erfindung), die Batterie-ECU 42 und die Relais-ECU 22 umfasst. Diese Konfigurationen sind, wie in 1 dargestellt, am Fahrzeug A montiert.
  • 2 zeigt einen Zustand, in dem eine Netzstromversorgung mit einphasigem Wechselstrom als externe Stromquelle S mit der Eingangsseite der Ladeschaltung 31 der Ladevorrichtung 30 verbunden ist. Zwei Stromleitungen L in 2 sind Stromleitungen der High-Side-Stromleitung und der Low-Side-Seite.
  • Das bordeigene Ladesystem U gemäß dieser Ausführungsform steuert die Ausgangsleistung (insbesondere den Ausgangsstrom) der Ladeschaltung 31 durch das Zusammenwirken von Batterie-ECU 42, Ladevorrichtungs-ECU 32 und Relais-ECU 22 und optimiert die Höhe des der Batterie 41 zuzuführenden Stroms (im folgenden als „Ladestrom“ bezeichnet).
  • Beim Betrieb des PTC-Heizers 43 lädt das bordeigene Ladesystem U gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Batterie 41, während die Temperatur der Batterie 41 durch den PTC-Heizer 43 erhöht wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die von der Ladeschaltung 31 von der externen Stromquelle S empfangene Leistung parallel sowohl der Batterie 41 als auch dem PTC-Heizer 43 zugeführt.
  • Wenn der PTC-Heizer 43 in Betrieb ist, regelt daher das bordeigene Ladesystem U gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Ausgangsstrom der Ladeschaltung 31 (Iout in 2), wobei sowohl die Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 (12 in 2) als auch der Ladestrom zur Batterie 41 (I1 in 2) berücksichtigt wird (Einzelheiten dazu später).
  • Beim bordeigenen Ladesystem U gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Betriebszustand des PTC-Heizers 43 durch Ein-/Ausschalten des vor dem PTC-Heizer 43 angeordneten Schalters 43a (z.B. Relais) gesteuert, wobei der Schalter 43a von der Relais-ECU 22 gesteuert wird.
  • Bei der Stromversorgung der Lastvorrichtung R liefert das bordeigene Ladesystem U gemäß der vorliegenden Ausführungsform parallel zur Batterie 41, dem PTC-Heizer 43 und der Lastvorrichtung R Strom. In diesem Fall steuert das bordeigene Ladesystem U gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Ausgangsstrom der Ladeschaltung 31 (Iout in 2), unter Berücksichtigung der Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 (12 in 2), des Ladestroms zur Batterie 41 (I1 in 2) und der Stromaufnahme der Lastvorrichtung R (Einzelheiten dazu später).
  • Als Batterie-ECU 42, Ladevorrichtungs-ECU 32 und Relais-ECU 22 wird zum Beispiel ein Mikrocomputer mit einer Zentraleinheit (CPU), einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem Direktzugriffsspeicher (RAM), einem Eingangsanschluss, einem Ausgangsanschluss und dergleichen verwendet. Die Funktionen der Batterie-ECU 42, der Ladevorrichtungs-ECU 32 und der Relais-ECU 22 (Einzelheiten dazu später) werden zum Beispiel durch Bezugnahme auf Steuerprogramme und verschiedene in ROMs und RAMs gespeicherte Daten realisiert. Offensichtlich können jedoch einige oder alle Funktionen der Batterie-ECU 42, der Ladevorrichtungs-ECU 32 und der Relais-ECU 22 durch spezielle Hardwareschaltungen umgesetzt werden.
  • Die Batterie-ECU 42, die Ladevorrichtungs-ECU 32 und die Relais-ECU 22 verfügen über eine Kommunikationsschnittstelle (z.B. eine Kommunikationsschnittstelle, die den CAN-Kommunikationsprotokollen (Controller Area Network) entspricht) und sind so miteinander verbunden, dass sie miteinander kommunizieren können.
  • <Ladevorrichtungs-ECU 32>
  • Die Ladevorrichtungs-ECU 32 befindet sich zusammen mit der Ladeschaltung 31 im Gehäuse der Ladevorrichtung 30 und ist eine Steuervorrichtung, die die Ladeschaltung 31 betreibt.
  • Die Ladeschaltung 31 ist eine Schaltung, die die von einer externen Stromquelle S empfangene Leistung in eine Gleichstromleistung mit einem vorbestimmten Strom- und Spannungspegel umwandelt und so aufgebaut ist, dass sie zum Beispiel einen AC/DC-Wandler 31a und einen DC/DC-Wandler 31b enthält. Der AC/DC-Wandler 31a ist so aufgebaut, dass er zum Beispiel eine Gleichrichterschaltung und einen Glättungskondensator und/oder dergleichen enthält, und wandelt die von der externen Stromquelle S empfangene Wechselstromleistung in Gleichstromleistung um, um die Gleichstromleistung an den DC/DC-Wandler 31b zu senden. Der DC/DC-Wandler 31b ist so konfiguriert, dass er zum Beispiel eine LLC-Resonanzwandlerschaltung enthält, wandelt die Spannung der vom AC/DC-Wandler 31a gesendeten Gleichspannung um und gibt die Gleichspannung an die Batterie 41 und den PTC-Heizer 43 aus, die ausgangsseitig parallel zueinander geschaltet sind.
  • Die Ladeschaltung 31 (hier DC/DC-Wandler 31b) wird zum Beispiel durch ein Schaltsignal (z.B. PWM-Signal (Pulsweitenmodulation)) betrieben, das von der Ladevorrichtungs-ECU 32 ausgegeben wird. Der Ausgangsstrom und die Ausgangsspannung der Ladeschaltung 31 werden durch das Schaltsignal von der Ladevorrichtungs-ECU 32 gesteuert.
  • Die Ladevorrichtungs-ECU 32 betreibt die Ladeschaltung 31 auf der Grundlage des Zielwerts des Ausgangsstroms oder des Zielwerts der Ausgangsspannung, der in seinem RAM und/oder dergleichen eingestellt ist. Die Ladevorrichtungs-ECU 32 regelt die Ladeschaltung 31 (DC/DC-Wandler 31b) zum Beispiel auf der Grundlage des Sensorwerts der Stromerfassungsschaltung, die auf der Ausgangsseite der Ladeschaltung 31 (nicht abgebildet) vorgesehen ist, und des Sensorwerts der Spannungserfassungsschaltung (nicht abgebildet), damit der Ausgangsstrom und die Ausgangsspannung jedes ein Zielwert sind.
  • Die Ladeschaltung 31 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird durch ein Konstantstrom-Konstantspannungs-Ladesystem (CCCV) betrieben und gesteuert. Hier wird insbesondere ein Konstantstromabschnitt beschrieben, der die Batterie 41 mit dem Ladestrom nahe der zulässigen Grenze der Batterie 41 lädt (CC-Ladeabschnitt von 6 wird später beschrieben).
  • „Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31“ ist vorzugsweise, wie oben beschrieben, ein Wert, der den tatsächlichen Wert des Ladestroms für die Batterie 41 (d.h. den tatsächlichen Wert des Ladestroms, dasselbe gilt im folgenden) unter dem Gesichtspunkt der Verkürzung der Ladezeit mit dem zulässigen Wert des Ladestroms der Batterie 41 (später zu beschreiben) in Übereinstimmung bringt.
  • Es ist zu beachten, dass bei Betrieb des PTC-Heizers 43 zusätzlich zum Ladestrom zur Batterie 41 auch der Ausgangsstrom der Ladeschaltung 31 als Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 verwendet wird. Der zulässige Wert des Ladestroms der Batterie 41 variiert in Abhängigkeit vom Zustand der Batterie 41 zu jedem Zeitpunkt des Ladevorgangs (Einzelheiten dazu später).
  • Daher variiert der optimale Wert als „Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31“ zeitlich in Abhängigkeit vom Betriebszustand des PTC-Heizers 43 und dem Zustand der Batterie 41 und/oder dergleichen.
  • Unter diesem Gesichtspunkt überwacht im Fahrzeugladesystem U gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Relais-ECU 22 den Zustand der Batterie 41 und den Zustand des PTC-Heizers 43 umfassend und bestimmt den Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31. Die Ladevorrichtungs-ECU 32 steuert übrigens, basierend auf einem Befehl entsprechend dem Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 von der Relais-ECU 22, den Betrieb der Ladeschaltung 31. Die Ladevorrichtungs-ECU 32 steuert den Betrieb der Ladeschaltung 31 auf der Grundlage eines Befehls entsprechend dem Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 von der Relais-ECU 22.
  • Der Zielwert der Ausgangsspannung der Ladeschaltung 31 ist zum Beispiel eine Spannung zwischen den Klemmen der Batterie 41 bei jedem Ladevorgang, die von der Relais-ECU 22 erhalten wird. Es ist zu beachten, dass der Zielwert der Ausgangsspannung so konfiguriert sein kann, dass er nicht eingestellt wird, wenn der Rückstrom und/oder dergleichen von Batterie 41 verhindert werden kann.
  • <Batterie-ECU 42>
  • Die Batterie-ECU 42 ist zusammen mit der Batterie 41 im Gehäuse der elektrischen Speichervorrichtung 40 untergebracht. Die Batterie-ECU 42 ist ein Steuergerät, das den Lade- und/oder Entladevorgang der Batterie 41 steuert und/oder den Zustand der Batterie 41 überwacht (z.B. die Laderate der Batterie 41 (Ladezustand), die Temperatur der Batterie 41 und die Spannung zwischen den Klemmen der Batterie 41 und/oder dergleichen).
  • Die Batterie-ECU 42 erfasst Sensorsignale von Sensoren, die in der Batterie 41 eingebaut sind (in der vorliegenden Ausführungsform Stromsensor 44 und Temperatursensor 45), und überwacht den Zustand der Batterie 41 (in der vorliegenden Ausführungsform Temperatur der Batterie 41, Laderate der Batterie 41 und die Spannung zwischen den Anschlüssen der Batterie 41) auf der Grundlage des Sensorsignals der Sensoren. Wenn das Laden der Batterie 41 ausgeführt wird, bestimmt die Batterie-ECU 42 den zulässigen Wert des Ladestroms, der dem Zustand der Batterie 41 entspricht.
  • Die Batterie-ECU 42 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erfasst die Temperatur der Batterie 41 auf der Grundlage eines vom Temperatursensor 45 (z.B. einem Thermistor oder einem Thermoelement) erfassten Sensorsignals. Die von der Batterie-ECU 42 erfasste Information über die Temperatur der Batterie 41 wird zum Beispiel als Referenzinformation zum Zeitpunkt der Temperatureinstellung der Batterie 41 unter Verwendung des PTC-Heizers 43 und als Referenzinformation bei der Bestimmung des zulässigen Wertes des Ladestroms der Batterie 41 verwendet.
  • Der Temperatursensor 45 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird als Mittel zur Erfassung der Temperatur der Batterie 41 verwendet und dient auch als Einrichtung zur Abschätzung der Temperatur des PTC-Heizers 43 (Einzelheiten dazu später). Es ist zu beachten, dass zusätzlich zum Temperatursensor 45 ein Sensor zur direkten Messung der Temperatur des PTC-Heizers 43 vorgesehen sein kann.
  • Die Batterie-ECU 42 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erkennt die aktuelle Größe des Ladestroms an der Batterie 41 und die aktuelle Größe des Entladestroms von der Batterie 41 auf der Grundlage des vom Stromsensor 44 (z.B. einem Shunt-Widerstand oder einem Hall-Element) erfassten Sensorsignals und berechnet die Laderate der Batterie 41 durch die Aufsummation dieser Stromstärken und die Ladezeit der Batterie 41 oder die Aufsummation der Entladezeit der Batterie 41. Die von der Batterie-ECU 42 erfasste Information über die Laderate der Batterie 41 wird zum Beispiel als Referenzinformation verwendet, wenn der Ladevorgang gestoppt wird, und als Referenzinformation, wenn der zulässige Wert des Ladestroms der Batterie 41 bestimmt wird.
  • Es ist zu beachten, dass das Verfahren, mit dem die Batterie-ECU 42 die Temperatur und/oder die Laderate der Batterie 41 erfasst, optional ist. Die Batterie-ECU 42 kann beispielsweise anstelle des in der Batterie 41 eingebauten Temperatursensors 45 andere im Fahrzeug vorgesehene Temperatursensoren verwenden. Die Batterie-ECU 42 kann auch die Laderate der Batterie 41 erkennen, zum Beispiel auf der Grundlage der Spannung zwischen den Anschlüssen der positiven und negativen Elektrode der Batterie 41.
  • Die Batterie-ECU 42 speichert die Batteriekenndaten der Batterie 41 im Voraus in einem eigenen ROM und dergleichen, um den zulässigen Wert des Ladestroms entsprechend dem Zustand der Batterie 41 zu bestimmen. Die Batteriekenndaten gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden zum Beispiel als Tabellendaten gespeichert, in denen der zulässige Wert des Ladestroms der Batterie 41 zu jedem Zeitpunkt der Ausführung des Ladens den beiden Variablen Temperatur und Laderate der Batterie 41 zugeordnet ist.
  • Die Batterie-ECU 42 bezieht sich auf die Charakterisierung der Batterie und bestimmt einen zulässigen Wert des Ladestroms, der der Batterie 41 zugeführt wird, aus der aktuellen Temperatur und der Laderate der Batterie 41 zum gegenwärtigen Zeitpunkt. Die Batterie-ECU 42 gibt Informationen über den zulässigen Wert des Ladestroms zum gegenwärtigen Zeitpunkt an die Relais-ECU 22 aus.
  • Der „zulässige Wert des Ladestroms der Batterie 41“ ist ein Stromwert an einer zulässigen Grenze, der sicher und ohne Beeinträchtigung geladen werden kann, basierend auf den Eigenschaften der Batterie 41 (z.B. die Art der chemischen Reaktion, das spezifische Gewicht des Elektrolyten, das im Elektrolyten erzeugte Gas und/oder dergleichen), und wird im voraus für jeden Batterietyp 41 oder individuell eingestellt. Der zulässige Wert des Ladestroms variiert im allgemeinen in Abhängigkeit von der Temperatur und der Laderate der Batterie 41 und dergleichen.
  • 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für temperaturbasierte Informationen über die Batteriecharakteristik der Batterie 41 darstellt;
  • Die in 3 dargestellten Informationen zur Batteriekennlinie zeigen ein Beispiel für die Beziehung zwischen der Temperatur [°C] der Batterie 41 und dem zulässigen Wert [A] des Ladestroms der Batterie 41, wenn die Laderate der Batterie 41 konstant ist (zum Beispiel 20%). Die horizontale Achse von 3 stellt die Temperatur der Batterie 41 dar, und die vertikale Achse stellt den zulässigen Wert des Ladestroms der Batterie 41 dar.
  • Der zulässige Wert des Ladestroms von Batterie 41 ist im Allgemeinen, wie in 3 dargestellt, deutlich kleiner, wenn die Temperatur von Batterie 41 einen vorbestimmten Wert oder weniger aufweist (z.B. 0 °C oder weniger), und steigt mit steigender Temperatur von Batterie 41 an. Die Temperatur der Batterie 41 hängt hauptsächlich von der äußeren Umgebung des Fahrzeugs A ab, variiert aber auch aufgrund der Wärme, die von der Batterie 41 selbst während der Ausführung des Ladens der Batterie 41 erzeugt wird.
  • Daher ist es vorzuziehen, dass der zulässige Wert des Ladestroms der Batterie 41 in Abhängigkeit von der Temperatur der Batterie 41 zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens bestimmt wird.
  • Der zulässige Wert des Ladestroms der Batterie 41 nimmt im Allgemeinen mit zunehmender Laderate der Batterie 41 ab. Daher wird der zulässige Wert des Ladestroms der Batterie 41 vorzugsweise in Abhängigkeit von der Laderate der Batterie 41 zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens bestimmt.
  • Wenn die Batterie-ECU 42 den zulässigen Wert des Ladestroms der Batterie 41 auf der Grundlage sowohl der Temperatur als auch der Laderate der Batterie 41 zeitlich ändert, zeigt der Ladestrom der Batterie 41 beispielsweise ein Verhalten wie eine durchgezogene Kurve bei niedriger Temperatur von 6 an, was später beschrieben wird.
  • Es ist zu beachten, dass der zulässige Wert des Ladestroms in den Informationen zur Batteriekennlinie nicht notwendigerweise ein Wert sein muss, der eindeutig vom Anbieter der Batterie 41 bestimmt wird, und dass er unter dem Gesichtspunkt der Stabilität der Regelung und der Sicherheitsstandards entsprechend geändert werden kann. Die Batteriekenndaten, die den zulässigen Wert des Ladestroms und dergleichen definieren, dürfen nur für den Abschnitt eingestellt werden, in dem die Regelung der Ladeschaltung 31 auf der Grundlage mindestens des zulässigen Wertes des Ladestroms erfolgt (Abschnitt über CC-Ladung von 6 wird später beschrieben).
  • Wenn sich die Batterie 41 in einem Zustand niedriger Temperatur befindet, wie etwa unmittelbar nach Beginn des Ladevorgangs, hängt der zulässige Wert des Ladestroms in der Batteriekennlinieninformation im Prinzip nur von der Temperatur der Batterie 41 ab. Daher kann der zulässige Wert des Ladestroms unmittelbar nach einem solchen Ladebeginn allein durch die Temperatur der Batterie 41 bestimmt werden, ohne sich auf die Laderate der Batterie 41 zu verlassen.
  • <Relais-ECU 22>
  • Die Relais-ECU 22 befindet sich im Anschlusskasten 20 und ist ein Steuergerät, das die Kommunikation zwischen Batterie-ECU 42 und Ladevorrichtungs-ECU 32 und dergleichen weiterleitet.
  • Die Relais-ECU 22 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst den Batteriestatus-Erfasser 22a, den Heizungsregler 22b, den Ausgangseinsteller 22c und den Stromdetektor 22d.
  • Der Batteriestatus-Erfasser 22a erfasst Informationen über den Zustand der Batterie 41 von der Batterie-ECU 42 durch Kommunikation mit der Batterie-ECU 42.
  • Der Batteriestatus-Erfasser 22a gemäß der vorliegenden Ausführungsform erfasst Informationen bezüglich des zulässigen Wertes des Ladestroms der Batterie 41, der Laderate der Batterie 41 und der Temperatur der Batterie 41 von der Batterie-ECU 42 mit einer vorbestimmten Frequenz (z.B. ein oder mehrere Male in einer Sekunde), um den Ausgangsstrom der Ladeschaltung 31 während der Ausführung des Ladens zu optimieren.
  • Der Heizungsregler 22b steuert den Betriebszustand des PTC-Heizers 43 auf der Grundlage der von dem Batteriestatus-Erfasser 22a erfassten Informationen über die Temperatur der Batterie 41.
  • Wenn das Laden der Batterie 41 ausgeführt wird, liefert der Heizungsregler 22b gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Ausgangsleistung der Ladeschaltung 31 an den PTC-Heizer 43, indem er den Schalter 43a einschaltet, falls die Temperatur der Batterie 41 gleich oder niedriger ist als die im Voraus eingestellte Grenzwerttemperatur, die einen Ladefehler der Batterie 41 verursacht (im Folgenden auch als „niedrigtemperaturseitige Grenzwerttemperatur“ bezeichnet, z.B. 0 °C). In der Zwischenzeit stoppt der Heizungsregler 22b den Betrieb des PTC-Heizers 43 durch Ausschalten des Schalters 43a, falls die Temperatur der Batterie 41 die im Voraus eingestellte Grenzwerttemperatur überschreitet, die eine gute Ladung der Batterie 41 ermöglicht (im Folgenden auch als „hochtemperaturseitige Grenzwerttemperatur“ bezeichnet, z.B. 30 °C).
  • Der Ausgangseinsteller 22c berechnet den Gesamtwert des zulässigen Wertes des Ladestroms der Batterie 41 zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens und die Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens. Der Ausgangseinsteller 22c bestimmt den Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 entsprechend dem Gesamtwert und der Erhöhung oder Verringerung des Gesamtwerts. Der Ausgangseinsteller 22c befiehlt den Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 an die Ladevorrichtungs-ECU 32.
  • Wenn die Ladeschaltung 31 auch die Lastvorrichtung R mit Strom versorgt, korrigiert der Ausgangseinsteller 22c ferner den Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 auf der Grundlage der Stromaufnahme der Lastvorrichtung R, die der Stromdetektor 22d erfasst (Einzelheiten dazu später).
  • Auf diese Weise wird der Ausgangsstrom der Ladeschaltung 31 so gesteuert, dass der tatsächliche Wert des Ladestroms der Batterie 41 innerhalb eines Bereichs des zulässigen Wertes liegt und nahe dem zulässigen Wert des Ladestroms der Batterie 41 zu diesem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens liegt.
  • Der Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 ist typischerweise ein Wert, der zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens dem Gesamtwert des zulässigen Wertes des Ladestroms der Batterie 41 und der Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 entspricht. Der Zielwert einschließlich der Spanne während der Laständerung kann jedoch zum Beispiel größer als der zulässige Wert des Ladestroms der Batterie 41 zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens und gleich oder kleiner als der Gesamtwert des zulässigen Wertes des Ladestroms der Batterie 41 und der Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens sein.
  • Beispielsweise bestimmt der Ausgangseinsteller 22c den zulässigen Wert des Ladestroms der Batterie 41, der von der Batterie-ECU 42 bestimmt wird, auf der Grundlage der Informationen über den zulässigen Wert des Ladestroms, die vom Batteriestatus-Erfasser 22a erfasst werden. Beispielsweise bestimmt der Ausgangseinsteller 22c die Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens auf der Grundlage der Informationen über die Heizerkennlinie des PTC-Heizers 43, der an den PTC-Heizer 43 angelegten Spannung und der Temperatur des PTC-Heizers 43.
  • Die Relais-ECU 22 speichert die Informationen über die Heizerkennlinie des PTC-Heizers 43 im Voraus in ihrem eigenen ROM und dergleichen, um die Stromaufnahme entsprechend der an den PTC-Heizer 43 angelegten Spannung und der Temperatur des PTC-Heizers 43 zu berechnen. Die Informationen über die Heizerkennlinie des Heizers gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden zum Beispiel als Tabellendaten gespeichert, die den Stromverbrauch des PTC-Heizers 43 mit den beiden Variablen Temperatur des PTC-Heizers 43 und der an den PTC-Heizer 43 angelegten Spannung zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens verknüpfen.
  • 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Informationen über die Heizercharakteristik des PTC-Heizers 43 darstellt. Die horizontale Achse von 4 stellt die Temperatur [°C] des PTC-Heizers 43 dar, und die vertikale Achse stellt die Stromaufnahme [A] des PTC-Heizers 43 bei dieser Temperatur dar.
  • Der PTC-Heizer 43 hat im Allgemeinen, wie in der gestrichelten Linie von 4 (Widerstandskurve des Heizers) dargestellt, die Eigenschaft, dass der elektrische Widerstand bei niedrigen Temperaturen groß ist und mit steigender Temperatur zunimmt. Daher variiert die Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 in Abhängigkeit von der Temperatur des PTC-Heizers 43 zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens.
  • Die Information über die Heizercharakteristik des PTC-Heizers 43 in 4 stellt die Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 in dem Fall dar, dass die an den PTC-Heizer 43 angelegte Spannung konstant ist. Die an den PTC-Heizer 43 angelegte Spannung wird jedoch zu einer Spannung, die der Spannung zwischen den Klemmen der Batterie 41 entspricht.
  • Die Kenndaten des Heizers sind so eingestellt, dass der Stromverbrauch des PTC-Heizers 43 aus der Temperatur des PTC-Heizers 43 und der an den PTC-Heizer 43 angelegten Spannung unter Berücksichtigung der Kenndaten des PTC-Heizers 43 abgeschätzt werden kann. Genauer gesagt ist der Ausgangseinsteller 22c so konfiguriert, dass er die Temperatur des PTC-Heizers 43 und die an den PTC-Heizer 43 angelegte Spannung aus der Temperaturinformation der Batterie 41 und der Spannung zwischen den Anschlüssen, die vom Batteriestatus-Erfasser 22a erfasst wird, schätzt und den Stromverbrauch des PTC-Heizers 43 zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens schätzt.
  • So steuert das bordeigene Ladesystem U gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Ausgangsstrom der Ladeschaltung 31 so, dass sich der tatsächliche Wert des der Batterie 41 zugeführten Ladestroms unter dem Gesichtspunkt der Verkürzung der Ladezeit und der Vermeidung von Überstrom in der Batterie 41 dem zulässigen Wert des Ladestroms annähert. Das bordeigene Ladesystem U steuert den Ausgangsstrom der Ladeschaltung 31 so, dass der tatsächliche Wert des Ladestroms sich dem zulässigen Wert innerhalb des zulässigen Wertes des Ladestroms entsprechend der Laderate nähert, und zwar in Übereinstimmung mit der Änderung des Zustands der Batterie 41 und des Zustands des PTC-Heizers 43 zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens.
  • Die Ausgangsleistung der Ladeschaltung 31 hat jedoch die Ausgangsgrenze (im folgenden als „abgebbare Leistung“ oder „abgebbarer Strom“ bezeichnet). Daher bestimmt der Ausgangseinsteller 22c den Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 in einem Bereich, in dem die Summe der von der Ladeschaltung 31 an die Batterie 41 und die PTC-Heizung 43 gelieferten Leistung die abgebbare Leistung der Ladeschaltung 31 nicht überschreitet.
  • Beim bordeigenen Ladesystem U gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Frequenz, mit der die Batterie-ECU 42 den Zustand der Batterie 41 erfasst, die Frequenz, mit der die Relais-ECU 22 den Zustand des PTC-Heizers 43 erfasst, und die Frequenz, bei der die Relais-ECU 22 den Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 und/oder dergleichen bestimmt, eine Frequenz sein, die unter dem Gesichtspunkt der Verkürzung der Ladezeit und der Verhinderung eines Überstroms in der Batterie 41 unproblematisch ist, und mindestens eine Vielzahl von Malen (d.h. zwei oder mehr Male) während der Ausführung des Ladens betragen.
  • Wie in 2 dargestellt, kann der Ausgang des Ladestromkreises 31 jedoch auch über eine Leistungsumwandlungsvorrichtung 50 als Leistung an die parallel zur Batterie 41 geschaltete Lastvorrichtung R geliefert werden.
  • Der Stromdetektor 22d arbeitet in einem solchen Fall, erkennt die Stromaufnahme der Lastvorrichtung R und korrigiert den Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31, der durch den Ausgangseinsteller 22c eingestellt wird.
  • Die Stromaufnahme der Lastvorrichtung R (z.B. eines Scheinwerfers oder einer akustischen Vorrichtung des Fahrzeugs A) ist kleiner als die Stromaufnahme des PTC-Heizers 43. Daher ist auch der Einfluss, den die Leistungsaufnahme der Lastvorrichtung R auf den Ladestrom der Batterie 41 durch die Laständerung der Lastvorrichtung R ausübt, gering. Allerdings arbeitet eine solche Lastvorrichtung R durch die Bedienung des Fahrers und/oder dergleichen. Daher ist es schwierig, die Leistungsaufnahme (Stromaufnahme) der Lastvorrichtung R vorherzusagen
  • Im bordeigenen Ladesystem U ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist der Stromsensor 23 (z.B. ein Shunt-Widerstand oder ein Hall-Element) vorgesehen, um die Stromaufnahme der Lastvorrichtung R unter diesem Gesichtspunkt zu erfassen. Der Stromsensor 23 ist zum Beispiel auf der Seite der Batterie 41 als eine in die Batterie 41 und die Lastvorrichtung R abzweigende Stelle im Strompfad zwischen Ladestromkreis 31 und Batterie 41 angeordnet.
  • Der Stromdetektor 22d gemäß der vorliegenden Ausführungsform erhält nacheinander Sensorwerte vom Stromsensor 23. Somit erfasst der Stromdetektor 22d den tatsächlichen Wert der Gesamtmenge des der Batterie 41 zugeführten Ladestroms und der dem PTC-Heizer 43 zugeführten Stromaufnahme. Mit anderen Worten erfasst der Stromdetektor 22d die Stromaufnahme der Lastvorrichtung R als Abweichungsbetrag des tatsächlichen Wertes vom vorhergesagten Wert der Gesamtmenge des der Batterie 41 zugeführten Ladestroms und der dem PTC-Heizer 43 zugeführten Stromaufnahme zum Zeitpunkt der Bestimmung des Zielwertes des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31.
  • Der Ausgangseinsteller 22c gemäß der vorliegenden Ausführungsform erhöht den Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31, um die auf die oben beschriebene Weise ermittelte Stromaufnahme (I3) der Lastvorrichtung R wieder zu ergänzen. Der Ausgangseinsteller 22c bestimmt den Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 so, dass er sich der Summe aus dem zulässigen Wert des Ladestroms der Batterie 41, der Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 und der Stromaufnahme der Lastvorrichtung R annähert (z.B. übereinstimmt) (d.h. Iout=I1+I2+I3).
  • Die Konfiguration der Relais-ECU 22 kann wie folgt geändert werden.
  • Als ein Verfahren, bei der die Relais-ECU 22 (Ausgangseinsteller 22c) die Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 zum Beispiel separat bestimmt, kann ein Sensor verwendet werden, der die Temperaturinformation des PTC-Heizers 43 und die an den PTC-Heizer 43 angelegte Spannung direkt erfasst. Insbesondere ohne Verwendung eines Sensors kann ein Verfahren zur Schätzung der Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 und/oder dergleichen verwendet werden, die auf der seit der Inbetriebnahme des PTC-Heizers 43 verstrichenen Zeit oder dergleichen basiert.
  • Wenn andererseits anstelle des PTC-Heizers 43 als Vorrichtung zur Einstellung der Temperatur der Batterie ein Widerstandsheizer verwendet wird, dessen elektrischer Widerstand sich in Abhängigkeit von der Temperatur nicht ändert, kann die Relais-ECU 22 (Ausgangseinsteller 22c) so konfiguriert sein, dass sie die Stromaufnahme des Widerstandsheizers nur anhand der Spannung zwischen den Anschlüssen der Batterie 41 und dem elektrischen Widerstand des Widerstandsheizers ermittelt.
  • Als ein Verfahren, bei dem die Relais-ECU 22 (Ausgangseinsteller 22c) den zulässigen Wert des Ladestroms der Batterie 41 ermittelt, kann ein Verfahren verwendet werden, bei dem die Batteriekenndaten im ROM und/oder dergleichen der Relais-ECU 22 selbst gespeichert werden und der zulässige Wert des Ladestroms auf der Grundlage der von der Batterie-ECU 42 erhaltenen Informationen über den Zustand der Batterie 41 berechnet wird.
  • Der Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31, mit dem die Relais-ECU 22 (Ausgangseinsteller 22c) der Ladevorrichtungs-ECU 32 den Befehl gibt, kann selbst ein Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 sein oder ein Befehl zum Erhöhen oder Verringern von einem vorgegebenen Referenzwert sein.
  • Die Relais-ECU 22 (Ausgangseinsteller 22c) kann das Laden im Konstantstrommodus der oben beschriebenen Strombasis nur zum Zeitpunkt des Ladebeginns steuern und kann das Laden im Konstantspannungsmodus steuern, indem es am Ende der Ladeperiode nur den Zielwert der Ausgangsspannung der Ladeschaltung 31 bestimmt.
  • [Betrieb des bordeigenen Ladesystems]
  • Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 ein Beispiel für den Betrieb zum Zeitpunkt des Ladens des bordeigenen Ladesystems U gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
  • 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Betrieb der Relais-ECU 22 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
  • Das Flussdiagramm von 5 stellt Prozesse dar, die von der Relais-ECU 22 gemäß den Computerprogrammen der Reihe nach ausgeführt werden. Dieses Flussdiagramm wird zum Beispiel ausgeführt, wenn ein Ladestartbefehl der Batterie 41 von der Fahrzeug-ECU 10 an die Relais-ECU 22 eingegeben wird.
  • 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für das Verhalten des Ladestroms beim Laden der Batterie 41 im bordeigenen Ladesystem U gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. In 6 stellt die vertikale Achse den Ladestrom [A] zur Batterie 41 dar, und die horizontale Achse stellt die Laderate [%] der Batterie 41 dar.
  • Das gestrichelte Liniendiagramm von 6 veranschaulicht ein Beispiel für eine zeitliche Änderung des Ladestroms der Batterie 41, wenn das Laden der Batterie 41 in einer Umgebung mit normaler Temperatur (z.B. 10°C) durchgeführt wird. Das durchgezogene Liniendiagramm von 6 veranschaulicht ebenfalls ein Beispiel für eine zeitliche Änderung des Ladestroms der Batterie 41, wenn die Ladung der Batterie 41 in einer kalten Umgebung (z.B. -10°C) durchgeführt wird.
  • Das bordeigene Ladesystem U gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet ein Konstantstrom-Konstantspannungs-Ladeverfahren (CCCV). Bis die Laderate der Batterie 41 unter den Grenzwert (den Bereich der CC-Ladung in 6) sinkt, wird die Ausgangseinstellung der Ladeschaltung 31 auf der Grundlage des zulässigen Wertes des Ladestroms in der Batterie 41 durchgeführt. Für den Fall, dass die Laderate von Batterie 41 gleich oder größer wird als der Grenzwert (die Fläche der CV-Ladung in 6), wird die Ausgangseinstellung der Ladeschaltung 31 auf der Grundlage des zulässigen Wertes der Ladespannung in Batterie 41 (d.h. der Spannung zwischen den Anschlüssen von Batterie 41) ausgeführt (nicht in 6 dargestellt).
  • Insbesondere wird im bordeigenen Ladesystem U gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Laden so ausgeführt, dass der tatsächliche Wert des Ladestroms der Batterie 41 im wesentlichen das gleiche Stromniveau wie der zulässige Wert des Ladestroms in der Batterie 41 erreicht, indem die Prozesse von 5 im Bereich der CC-Ladung von 6 ausgeführt werden. Währenddessen ist der Bereich der CV-Ladung von 6 ein Bereich, in dem das Laden in einem Konstantspannungs-Zustand bei einem vorbestimmten Spannungsniveau ausgeführt wird. Im Flussdiagramm von 5 entfällt die Beschreibung der Steuerung der CV-Ladung.
  • Um auf den Betriebsablauf von 5 zurückzukommen, wird eine Reihe von Prozessen zum Zeitpunkt des Ladens beschrieben. Im Betriebsablauf von 5 veranschaulichen die Schritte S3t bis S9t auf der rechten Seite (im Fall von Sa: JA) den Verarbeitungsablauf, wenn der PTC-Heizer 43 nicht in Betrieb ist, und die Schritte S3 bis S9 auf der linken Seite (im Fall von Sa: NEIN) veranschaulichen den Verarbeitungsablauf, wenn der PTC-Heizer 43 in Betrieb ist, beginnend mit Schritt Sa.
  • In Schritt S1 erfasst Relais-ECU 22 zunächst die Information über den zulässigen Wert des Ladestroms in Batterie 41 von Batterie-ECU 42 durch Kommunikation mit Batterie-ECU 42 und stellt die Information über den zulässigen Wert in seinem eigenen RAM und/oder dergleichen ein.
  • In diesem Schritt S1 bestimmt beispielsweise die Batterie-ECU 42 den zulässigen Wert des Ladestroms in der Batterie 41 aus der aktuellen Laderate und der Temperatur der Batterie 41 durch Bezugnahme auf die Batteriekenndaten der Batterie 41 als Antwort auf ein Anforderungssignal von der Relais-ECU 22 und überträgt den zulässigen Wert an die Relais-ECU 22.
  • In S2 erfasst die Relais-ECU 22 die abgebbare Leistung der Ladeschaltung 31, die im Voraus in ihrem eigenen ROM und/oder dergleichen gespeichert wurde.
  • In Schritt Sa erfasst die Relais-ECU 22 die Temperaturinformation der Batterie 41 von der Batterie-ECU 42 und bestimmt, ob die Temperatur der Batterie 41 gleich oder höher als die untere Grenzwerttemperatur ist oder nicht (die Bezugstemperatur zur Bestimmung, ob der PTC-Heizer 43 verwendet werden soll, zum Beispiel 0 °C). Für den Fall, dass die Temperatur der Batterie 41 gleich oder höher als die untere Grenzwerttemperatur ist (Sa: JA), führt die Relais-ECU 22 das Laden der Batterie 41 ohne Verwendung des PTC-Heizers 43 aus. Ist die Temperatur der Batterie 41 niedriger als die untere Grenzwerttemperatur (Sa: NEIN), führt die Relais-ECU 22 das Laden der Batterie 41 aus, während die Temperatur durch den PTC-Heizer 43 erhöht wird.
  • Zunächst werden die Schritte S3t bis S9t auf der rechten Seite (im Fall von Sa: JA) beschrieben, was ein Verarbeitungsablauf ist, wenn der PTC-Heizer 43 nicht in Betrieb ist.
  • Im Schritt S3t bestimmt die Relais-ECU 22 den Zielwert des an die Batterie 41 zu liefernden Stroms (in diesem Fall den Ladestrom der Batterie 41) und den Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 innerhalb des Bereichs des abgebbaren Stroms der Ladeschaltung 31, basierend auf dem in Schritt S1 erfassten zulässigen Wert des Ladestroms und der von der Lastvorrichtung R angeforderten Stromaufnahme zum gegenwärtigen Zeitpunkt. Zu diesem Zeitpunkt bestimmt zum Beispiel die Relais-ECU 22 den zulässigen Wert des Ladestroms der Batterie 41 als Zielwert des an die Seite der Batterie 41 zu liefernden Stroms (in diesem Fall der Ladestrom der Batterie 41). Wenn die Stromaufnahme der Lastvorrichtung R gleich Null ist, bestimmt die Relais-ECU 22 den Zielwert des an die Seite der Batterie 41 zu liefernden Stroms als Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 (Iout=I1). Wenn die Stromaufnahme der Lastvorrichtung R nicht Null ist, bestimmt die Relais-ECU 22 den Strompegel, der durch Addition der von der Lastvorrichtung R benötigten Stromaufnahme in Bezug auf den Zielwert des der Batterieseite 41 gegenwärtig zuzuführenden Stroms erhalten wird, als Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 (Iout=I1+I3).
  • Wenn in Schritt S3t die Summe aus der Leistungsaufnahme, die der Lastvorrichtung R zugeführt wird, und der Ladeleistung, die der Batterie 41 zugeführt wird, die abgebbare Leistung der Ladeschaltung 31 überschreitet, stellt die Relais-ECU 22 außerdem den abgebbaren Strom der Ladeschaltung 31 als Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 ein.
  • Es ist zu beachten, dass in Schritt S3t die Relais-ECU 22 die Stromaufnahme der Lastvorrichtung R erkennt, indem sie den in den Schritten S5 bis S7 korrigierten Strom, der später beschrieben wird, in ihrem eigenen RAM und/oder dergleichen speichert.
  • In Schritt S4t gibt die Relais-ECU 22 einen Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 an die Ladevorrichtungs-ECU 32 vor.
  • Es ist zu beachten, dass im Schritt S4t die Ladevorrichtungs-ECU 32 den Betrieb der Ladeschaltung 31 so steuert, dass der Ausgangsstrom der Ladeschaltung 31 als Reaktion auf das Befehlssignal von Relais-ECU 22 zu dem von der Relais-ECU 22 befohlenen Zielwert wird.
  • In Schritt S5t erfasst die Relais-ECU 22 ein Signal, das den erfassten Wert des an die Seite der Batterie 41 zu liefernden Stroms (in diesem Fall den Ladestrom der Batterie 41) anzeigt, der vom Stromsensor 23 eingegeben wird, und speichert das Signal in ihrem eigenen RAM und/oder dergleichen.
  • In Schritt S6t vergleicht die Relais-ECU 22 den erfassten Wert des an die Seite der Batterie 41 zu liefernden Stroms mit dem in Schritt S3t berechneten Zielwert des an die Seite der Batterie 41 zu liefernden Stroms. In Schritt S6t bestimmt die Relais-ECU 22 zum Beispiel, ob der Zielwert des an die Seite der Batterie 41 gelieferten Stroms um einen Grenzwert (zum Beispiel 1 Ampere) oder mehr größer als der ermittelte Wert des an die Seite der Batterie 41 zu liefernden Stroms ist oder nicht, oder ob der ermittelte Wert des an die Seite der Batterie 41 gelieferten Stroms um einen Grenzwert oder mehr größer als der Zielwert des an die Seite der Batterie 41 gelieferten Stroms ist oder nicht.
  • Im Schritt S7t sendet die Relais-ECU 22 den Korrekturbefehl an die Ladevorrichtungs-ECU 32 auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses aus Schritt S6t. Der Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 wird so korrigiert, dass er sich dem Gesamtwert des an die Batterie 41 gelieferten Ladestroms und des Laststroms der anderen Lastvorrichtung R annähert (Iout=I1+I3).
  • In Schritt S7t zum Beispiel, wenn der Zielwert des an die Seite der Batterie 41 gelieferten Stroms um den Grenzwert oder mehr größer ist als der erfasste Wert des an die Seite der Batterie 41 zu liefernden Stroms, erhöht Relais-ECU 22 den Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 um eine Stufe (zum Beispiel 1 Ampere) und überträgt den Korrekturbefehl in Bezug auf den Ausgangsstrom der Ladeschaltung 31 an die Ladevorrichtungs-ECU 32. Wenn der ermittelte Wert des an die Seite der Batterie 41 zu liefernden Stroms um den Grenzwert oder mehr größer ist als der Zielwert des an die Seite der Batterie 41 gelieferten Stroms, wird der Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 um eine Stufe (zum Beispiel 1 Ampere) verringert, und die Ladevorrichtungs-ECU 32 überträgt einen Korrekturbefehl entsprechend dem Ausgangsstrom der Ladeschaltung 31.
  • In Schritt S8t bestimmt die Relais-ECU 22, ob es sich um den Zeitpunkt der Bestätigung des Zustands der Batterie 41 handelt oder nicht. Wenn es sich nicht um den Zeitpunkt der Bestätigung des Zustands der Batterie 41 handelt (Schritt S8t: NEIN), kehrt die Relais-ECU 22 zu Schritt S5t zurück. Die Relais-ECU 22 stellt den Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 so ein, dass der Zielwert dem erfassten Wert des an die Seite der Batterie 41 zu liefernden Stroms entspricht, indem es wiederholt die Vorgänge der Schritte S5t bis S7t ausführt.
  • Andererseits, wenn es sich um den Zeitpunkt der Bestätigung des Zustands der Batterie 41 handelt (Schritt S8t: JA), leitet die Relais-ECU 22 den Prozess zu Schritt S9t weiter und sendet das Anforderungssignal in Bezug auf den Zustand der Batterie 41 an die Batterie-ECU 42.
  • In Schritt S9t kommuniziert die Relais-ECU 22 mit der Batterie-ECU 42, um zu bestimmen, ob das Laden der Batterie 41 beendet werden soll oder nicht. Wenn das Laden der Batterie 41 beendet ist (Schritt S9t: JA), beendet die Relais-ECU 22 die Reihe der Prozesse. Indessen, wenn das Laden der Batterie 41 nicht beendet ist (Schritt S9t: NEIN), kehrt die Relais-ECU 22 zu Schritt S1 zurück, erfasst die Information über den zulässigen Wert des Ladestroms von der Batterie-ECU 42 erneut und setzt den Prozess der Einstellung des tatsächlichen Wertes des Ladestroms an die Batterie 41 fort, so dass sich der tatsächliche Wert zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens an den jeweiligen Punkten dem zulässigen Wert des Ladestroms der Batterie 41 nähert.
  • Als nächstes werden die Schritte S3 bis S9 auf der linken Seite (im Falle von Sa: NEIN) beschrieben, die ein Verarbeitungsablaufdiagramm beim Betrieb des PTC-Heizers 43 darstellen.
  • Im Schritt Sb schätzt die Relais-ECU 22 die Temperatur des PTC-Heizers 43 und die an den PTC-Heizer 43 angelegte Spannung aus der Temperatur der Batterie 41 und der Spannung zwischen den Anschlüssen der Batterie 41 zum gegenwärtigen Zeitpunkt, die im Schritt Sb2 erfasst wurden, und berechnet den Stromverbrauch des PTC-Heizers 43 zum gegenwärtigen Zeitpunkt auf der Grundlage der in ihrem eigenen ROM und/oder dergleichen gespeicherten Informationen über die Heizerkennlinie.
  • In Schritt S3 bestimmt die Relais-ECU 22 den Zielwert des der Batterie 41 zuzuführenden Stroms (in diesem Fall den Gesamtwert des Ladestroms der Batterie 41 und des Stromverbrauchs des PTC-Heizers 43) und den Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 innerhalb des Bereichs des abgebbaren Stroms der Ladeschaltung 31 auf der Grundlage des in Schritt S1 erhaltenen zulässigen Werts des Ladestroms und des in Schritt Sb berechneten Stromverbrauchs des PTC-Heizers 43.
  • Zu diesem Zeitpunkt bestimmt zum Beispiel die Relais-ECU 22 den Gesamtwert des zulässigen Wertes des Ladestroms der Batterie 41 und der Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 als Zielwert des der Seite der Batterie 41 zuzuführenden Stroms (in diesem Fall die Summe des Ladestroms der Batterie 41 und der Stromaufnahme des PTC-Heizers 43). Zu diesem Zeitpunkt, wenn die Stromaufnahme der Lastvorrichtung R gleich Null ist, bestimmt die Relais-ECU 22 den Zielwert des an die Seite der Batterie 41 zu liefernden Stroms als Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 (Iout=Il+I2). Wenn die Stromaufnahme der Lastvorrichtung R nicht Null ist, bestimmt die Relais-ECU 22 den Strompegel, der durch Addition der von der Lastvorrichtung R zum gegenwärtigen Zeitpunkt erforderlichen Stromaufnahme in Bezug auf den Zielwert des an die Seite der Batterie 41 zu liefernden Stroms als Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 (Iout=I1+I2+I3) erhalten wird.
  • Im Schritt Sc schaltet die Relais-ECU 22 den Schalter 43a des PTC-Heizers 43 ein und versorgt den PTC-Heizer 43 von der Ladeschaltung 31 mit Strom. Somit wird die Erwärmung der Batterie 41 durch den PTC-Heizer 43 gestartet. Die Erwärmung der Batterie 41 durch den PTC-Heizer 43 wird fortgesetzt, bis in dem später beschriebenen Schritt Sd festgestellt wird, dass die Erwärmung der Batterie 41 abgeschlossen ist. Es ist zu beachten, dass die Relais-ECU 22, wenn der Heizvorgang durch den PTC-Heizer 43 bereits ausgeführt ist, den Heizvorgang durch den PTC-Heizer 43 fortsetzt, ohne den Prozess besonders auszuführen.
  • Die Abläufe der Schritte S4 bis S7 sind die gleichen wie die oben beschriebenen Abläufe der Schritte S4t bis S7t.
  • Im Schritt S4 gibt die Relais-ECU 22 den Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 an die Ladevorrichtungs-ECU 32 weiter. In Schritt S5 erfasst die Relais-ECU 22 ein Signal, das den erfassten Wert des an die Seite der Batterie 41 zu liefernden Stroms anzeigt (in diesem Fall den Ladestrom 11 der Batterie 41 + die Stromaufnahme 12 des PTC-Heizers 43), der vom Stromsensor 23 eingegeben wird, und speichert das Signal in ihrem eigenen RAM und/oder dergleichen. In Schritt S6 vergleicht die Relais-ECU 22 den erfassten Wert des an die Seite der Batterie 41 zu liefernden Stroms mit dem Zielwert des an die Seite der Batterie 41 zu liefernden Stroms und bestimmt, ob der Zielwert des an die Seite der Batterie 41 zu liefernden Stroms um einen Grenzwert (zum Beispiel 1 Ampere) oder mehr größer ist als der erfasste Wert des an die Seite der Batterie 41 zu liefernden Stroms oder nicht, oder ob der erfasste Wert des an die Seite der Batterie 41 zu liefernden Stroms um einen Grenzwert oder mehr größer ist als der Zielwert des an die Seite der Batterie 41 zu liefernden Stroms oder nicht. Im Schritt S7 erhöht oder vermindert die Relais-ECU 22 den Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses von Schritt S6 und sendet einen Korrekturbefehl in Bezug auf den Ausgangsstrom der Ladeschaltung 31 an die Ladevorrichtungs-ECU 32.
  • Somit wird der Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 so korrigiert, dass er sich dem zulässigen Wert des Ladestroms der Batterie 41, der Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 und dem Gesamtwert des Laststroms der anderen Lastvorrichtung R annähert (Iout=I 1 +12+13).
  • In Schritt Sd bestimmt die Relais-ECU 22, ob der zulässige Wert des Ladestroms von Batterie 41 zum gegenwärtigen Zeitpunkt den abgebbaren Strom der Ladeschaltung 31 mit dem Temperaturanstieg der Batterie 41 erreicht oder überschritten hat oder nicht. Wenn der zulässige Wert des Ladestroms der Batterie 41 zum gegenwärtigen Zeitpunkt den abgebbaren Strom der Ladeschaltung 31 erreicht oder überschreitet (Schritt Sd: JA), schaltet die Relais-ECU 22 den Prozess zu Schritt Se weiter. Wenn der zulässige Wert kleiner ist als der mögliche Ausgangsstrom der Ladeschaltung 31 (Schritt Sd: NEIN), kehrt die Relais-ECU 22 zu Schritt S5 zurück und führt wiederholt die Prozesse der Schritte S5 bis S7 aus.
  • Dieser Schritt Sd ist eine Verarbeitung zur Bestimmung einer Betriebsstoppzeit des PTC-Heizers 43. Die Betriebsstoppzeit des PTC-Heizers 43 muss die Zeit sein, die sowohl die erste Bedingung erfüllt, dass die Temperatur der Batterie 41 die hochtemperaturseitige Grenzwerttemperatur (z.B. 30°C) erreicht hat, als auch die zweite Bedingung, dass der tatsächliche Wert des Ladestroms der Batterie 41 den zulässigen Wert des Ladestroms der Batterie 41 auch dann nicht überschreitet, wenn der Betrieb des PTC-Heizers 43 gestoppt wird und ein mit dem Stopp des Betriebs des PTC-Heizers 43 einhergehender Überstrom in die Batterie 41 fließt.
  • Es kann im Wesentlichen als Schritt Sd festgestellt werden, ob sowohl die erste als auch die zweite Bedingung erfüllt sind, indem festgestellt wird, ob der zulässige Wert des Ladestroms der Batterie 41 zum gegenwärtigen Zeitpunkt den abgebbaren Strom der Ladeschaltung 31 erreicht hat oder nicht. Offensichtlich kann jedoch die Relais-ECU 22 bei der Bestimmung des Zeitpunkts des Betriebsstopps der PTC-Heizers 43 die erste Bedingung und die zweite Bedingung getrennt ausführen.
  • In der Zwischenzeit kann in Schritt Sd, wenn er kleiner ist als der abgebbare Strom der Ladeschaltung 31 (Schritt Sd: NEIN), die Relais-ECU 22 zu Schritt S1 zurückkehren. Somit ist es möglich, den Zielwert des Ausgangsstroms, der dem Zustand der Batterie 41 und dem Zustand der PTC-Heizers 43 entspricht, häufiger zu bestimmen.
  • In Schritt Se schaltet die Relais-ECU 22 den Schalter 43a des PTC-Heizers 43 aus. Somit wird die Erwärmung der Batterie 41 durch den PTC-Heizer 43 beendet.
  • In Schritt S9 bestimmt die Relais-ECU 22, ob der Ladevorgang durch Kommunikation mit der Batterie-ECU 42 beendet wird oder nicht. Wenn der Ladevorgang beendet ist (S9: JA), gibt die Relais-ECU 22 einen Ladebeendigungsbefehl an die Ladevorrichtungs-ECU 32 aus und beendet die Reihe der Prozesse. Wenn der Ladevorgang hingegen nicht beendet wird (S9: NEIN), kehrt die Relais-ECU 22 zu Schritt S1 zurück und setzt den Prozess erneut fort. Der nachfolgende Ablauf der von der Relais-ECU 22 auszuführenden Prozesse sind die Prozesse, die den Schritten S3t bis S9t auf der rechten Seite entsprechen (im Fall von Sa: JA)
  • Die Relais-ECU 22 stellt den Ausgangsstrom der Ladeschaltung 31 so ein, dass der tatsächliche Wert des an die Batterie 41 zu liefernden Ladestroms mit dem zulässigen Wert des Ladestroms übereinstimmt, indem sie wiederholt die Prozesse der Schritte S1 bis S9 ausführt.
  • Unter Bezugnahme auf die 7A und 7B wird die Methode zur Einstellung des Zielwertes des Ausgangsstromes der Ladeschaltung 31 des in einem Fahrzeug angebrachten Ladesystems U gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch einen Vergleich mit der Methode zur Einstellung des Zielwertes des Ausgangsstromes der Ladeschaltung 31 des in einem Fahrzeug angebrachten Ladesystems gemäß dem Stand der Technik beschrieben.
  • 7A ist ein Diagramm, das die Einstellmethode des Zielwertes des Ausgangsstromes der Ladeschaltung 31 des in einem Fahrzeug angebrachten Ladesystems gemäß dem Stand der Technik schematisch darstellt. 7B ist ein Diagramm, das die Einstellmethode der Zielwerte der Ausgangsströme der Ladeschaltungen 31 des bordeigenen Ladesystems U gemäß der vorliegenden Ausführungsform schematisch darstell t.
  • Die 7A und 7B veranschaulichen den Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens vom Ladebeginn bis zur Beendigung des Ladevorgangs (durchgezogenes Liniendiagramm) und die zeitliche Änderung des zulässigen Wertes des Ladestroms der Batterie 41 (gestricheltes Liniendiagramm). Die 7A und 7B stellen die jeweiligen Diagramme im gleichen Maßstab dar, so dass die Diagramme miteinander vergleichbar sind.
  • Die horizontalen Achsen der 7A und 7B stellen jeweils die Zeitachse vom Beginn des Ladevorgangs bis zur Beendigung des Ladevorgangs dar, und die vertikalen Achsen stellen den Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 dar. T1, T2 und T3 jeder der horizontalen Achsen der 7A und 7B stellen jeweils einen Zeitpunkt des Ladebeginns, den Zeitpunkt des Betriebsendes des PTC-Heizers 43 und einen Zeitpunkt der Beendigung des Ladevorgangs dar.
  • Im durchgezogenen Liniendiagramm der 7A und 7B ist das Verhältnis zwischen dem Ladestrom der Batterie 41 und der Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 (die schattierte Fläche entspricht dem Ladestrom der Batterie 41 und die punktierte Fläche entspricht der Stromaufnahme des PTC-Heizers 43) im Ausgangsstrom der Ladeschaltung 31 zu jedem Zeitpunkt während der Ausführungsform des Ladens gezeigt.
  • Die gepunktete Liniengrafik der 7A und 7B stellt den zulässigen Ladestrom der Batterie 41 zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens auf derselben Zeitskala und derselben Stromskala wie die durchgezogene Liniengrafik dar.
  • Das gestrichelte Liniendiagramm der 7A und 7B stellt die zeitliche Änderung der Temperatur der Batterie 41 während des Zeitraums vom Beginn des Ladevorgangs bis zum Abschluss des Ladevorgangs auf derselben Zeitskala wie das durchgezogene Liniendiagramm dar.
  • Beim bordeigenen Ladesystem nach dem Stand der Technik wird der Zielwert des Ausgangsstroms des Ladestromkreises 31 (die durchgezogene Kurve), wie in 7A dargestellt, so bestimmt, dass er dem zulässigen Wert des Ladestroms der Batterie 41 entspricht (die gestrichelte Kurve).
  • Ein Grund für die Anwendung einer solchen Konfiguration im bordeigenen Ladesystem nach dem Stand der Technik besteht darin, zu verhindern, dass der Überstromzustand in der Batterie 41 erzeugt wird, wenn die Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 aufgrund des Phänomens, dass ein Überschuss der Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 in die Seite der Batterie 41 fließt und dann der tatsächliche Wert des Ladestroms der Batterie 41 den zulässigen Wert des Ladestroms der Batterie 41 überschreitet, verringert ist. Mit anderen Worten, im bordeigenen Ladesystem nach dem Stand der Technik ist der Betrieb des PTC-Heizers 43 aus diesem Grund, obwohl der zulässige Wert des Ladestroms der Batterie 41 zu jedem Zeitpunkt während der Ausführungsform des Ladens erkannt wird, ein Zustand, in dem man gezwungen ist, die Ladung mit einem Stromniveau auszuführen, das erheblich kleiner als der zulässige Wert des Ladestroms ist.
  • Beim bordeigenen Ladesystem U nach der vorliegenden Ausführungsform, wie in 7B dargestellt, wird der Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 (durchgezogene Kurve) dadurch bestimmt, dass der zulässige Wert des Ladestroms der Batterie 41 zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens, die Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 und die Stromaufnahme der Lastvorrichtung R erkannt wird.
  • Daher wird beim bordeigenen Ladesystem U nach der vorliegenden Ausführungsform der Zielwert des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 (durchgezogene Kurve) so bestimmt, dass er ein Wert ist, der sich aus der Addition der Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 und der Stromaufnahme der Lastvorrichtung R zum zulässigen Wert des Ladestroms der Batterie 41 ergibt (gepunktete Kurve).
  • Beim bordeigenen Ladesystem U nach der vorliegenden Ausführungsform wird der Betrieb des PTC-Heizers 43, wenn der Betrieb des PTC-Heizers 43 gestoppt wird, wie im Flussdiagramm von 5 beschrieben, selbst wenn der Überschuss der Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 in die Seite der Batterie 41 fließt, der Betrieb des PTC-Heizers 43 gestoppt, nachdem festgestellt wurde, ob der tatsächliche Wert des Ladestroms der Batterie 41 den zulässigen Wert des Ladestroms der Batterie 41 überschreitet oder nicht.
  • Beim bordeigenen Ladesystem U nach der vorliegenden Ausführungsform ist es dadurch auch bei Betrieb des PTC-Heizers 43 möglich, ein Laden mit dem Ladestrom der zulässigen Grenze der Batterie 41 durchzuführen, ohne den Überstromzustand bezüglich der Batterie 41 zu erzeugen.
  • [Wirkung]
  • Wie oben beschrieben, werden nach dem bordeigenen Ladesystem U gemäß der vorliegenden Ausführungsform bei gleichzeitiger Ausführung der Erwärmung durch den PTC-Heizer 43 (d.h. der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung) und des Ladens der Batterie 41 der zulässige Wert des Ladestroms der Batterie 41 und die Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens auf der Grundlage der Informationen über die Batteriekennlinie der Batterie 41 und der Informationen über die Heizerkennlinie des PTC-Heizers 43 ermittelt und der Ausgangsstrom der Ladeschaltung 31 so geregelt, dass er dem Gesamtwert dieser Werte entspricht. Mit anderen Worten, das Steuergerät (Ladevorrichtungs-ECU 32) der bordeigenen Ladevorrichtung 30 nach der vorliegenden Ausführungsform steuert den Ausgangsstrom der Ladeschaltung 31 so, dass sich der Ausgangsstrom zu jedem Zeitpunkt während des Ladens dem Gesamtwert des zulässigen Werts der Batterie 41 und der Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 annähert, die auf der Grundlage der Batteriekenndaten der Batterie 41 und der Heizerkenndaten des PTC-Heizers 43, die im Voraus gespeichert werden, ermittelt werden.
  • Daher ist das bordeigene Ladesystem U nach der vorliegenden Ausführungsform in der Lage, den Ausgangsstrom der Ladeschaltung 31 so zu regeln, dass der tatsächliche Wert des Ladestroms der Batterie 41 sich dem zulässigen Wert des Ladestroms der Batterie 41 innerhalb eines Bereichs annähert, der den zulässigen Wert des Ladestroms der Batterie 41 nicht überschreitet, selbst wenn die Temperatur der Batterie 41 durch den PTC-Heizer 43 geregelt wird.
  • Somit ist es möglich, die Erzeugung des Überstromzustandes der Batterie 41 zu unterdrücken, während die Ladung der Batterie 41 mit hoher Leistung durchgeführt wird, selbst wenn der Betriebszustand des PTC-Heizers 43 geändert wird (typischerweise, wenn die Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 reduziert wird). Mit anderen Worten ist es möglich, die Ladezeit der Batterie 41 zu verkürzen.
  • Insbesondere erkennt das bordeigene Ladesystem U gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Zustand der Batterie 41 (die Temperatur der Batterie 41 und die Laderate der Batterie) und bestimmt den zulässigen Wert des Ladestroms der Batterie 41 auf der Grundlage des Zustands der Batterie 41 zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens. Somit kann der zulässige Wert des Ladestroms der Batterie 41 so bestimmt werden, dass er dem Zustand der Batterie 41 zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens entspricht (die Temperatur von Batterie 41 und die Laderate der Batterie).
  • Insbesondere erkennt das bordeigene Ladesystem U gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Temperatur und die angelegte Spannung des PTC-Heizers 43 und bestimmt den Stromverbrauch des PTC-Heizers 43 zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens. Somit kann der Stromverbrauch des PTC-Heizers 43 so berechnet werden, dass er der Temperaturänderung und/oder dergleichen des PTC-Heizers 43 entspricht.
  • Insbesondere wird beim bordeigenen Ladesystem U gemäß der vorliegenden Ausführung, wenn die Temperatureinstellung der Batterie 41 durch den PTC-Heizer 43 beendet wird, der Betrieb des PTC-Heizers 43 gestoppt, nachdem der zulässige Wert des Ladestroms der Batterie 41 den abgebbaren Strom der Ladeschaltung 31 erreicht oder überschreitet. Dadurch kann verhindert werden, dass der tatsächliche Wert des Ladestroms der Batterie 41 den zulässigen Wert des Ladestroms der Batterie 41 überschreitet, auch wenn der Überschuss der Stromaufnahme des PTC-Heizers 43 mit dem Stopp des Betriebs des PTC-Heizers 43 in die Seite der Batterie 41 fließt.
  • Insbesondere ist es nach dem bordeigenen Ladesystem U gemäß der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Stromaufnahme der Lastvorrichtung R zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens auf der Grundlage des Sensorwertes des Stromsensors 23 zu erfassen und den Ausgangsstrom der Ladeschaltung 31 so einzustellen, dass eine Korrektur in Abhängigkeit von der Stromaufnahme der Lastvorrichtung R vorgenommen wird. Somit kann das Laden der Batterie 41 mit dem Stromniveau der zulässigen Grenze durchgeführt werden, während der Überstromzustand der Batterie 41 unterdrückt wird, selbst wenn die Batterie 41, der PTC-Heizer 43 und die Lastvorrichtung R gleichzeitig von der Ladeschaltung 31 mit Strom versorgt werden.
  • (Andere Ausführungsformen)
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt, und verschiedene Modifikationen sind denkbar.
  • In der obigen Ausführungsform ist als Beispiel für das bordeigene Ladesystem U die Betriebsart angegeben, bei der das Ladesystem mit konstantem Strom und konstanter Spannung (CCCV) verwendet wird, wenn die Ladeschaltung 31 geregelt wird. Offensichtlich kann jedoch ein Regelungsverfahren der Ladeschaltung 31 die Betriebsart sein, bei der die Regelung der Ladeschaltung 31 auf der Grundlage des zulässigen Wertes des Ladestroms als Referenz über den gesamten Zeitraum während der Ausführung des Ladens durchgeführt wird.
  • In der oben beschriebenen Ausführungsform ist als Beispiel für ein bordeigenes Ladesystem U die Betriebsart angegeben, in der der Ausgangsstrom der Ladeschaltung 31 durch das Zusammenwirken von Ladevorrichtungs-ECU 32, Batterie-ECU 42 und Relais-ECU 22 geregelt wird. Jedoch können die jeweiligen Funktionen von Ladevorrichtungs-ECU 32, Batterie-ECU 42 und Relais-ECU 22 durch einen Rechner (z.B. Fahrzeug-ECU 10) oder wie in der obigen Ausführungsform durch Verteilung auf eine Mehrzahl von Rechnern realisiert werden.
  • In der obigen Ausführungsform werden als Beispiele für verschiedene Sensoren für das bordeigene Ladesystem U zur Erkennung des Zustands der Batterie 41 und/oder dergleichen, Stromsensor 23, Stromsensor 44 und Temperatursensor 45 angegeben. Das Verfahren, bei dem das bordeigene Ladesystem U den Zustand der Batterie 41 und dergleichen erfasst, ist jedoch frei gewählt, und der Zustand der Batterie 41 und dergleichen kann indirekt durch arithmetische Verarbeitung unter Verwendung von Sensorwerten anderer Sensoren und/oder dergleichen erhalten werden.
  • In der obigen Ausführungsform sind als Beispiel für die Ladeschaltung 31 der AC/DC-Wandler 31a und der DC/DC-Wandler 31b angegeben. Die Konfiguration der Ladeschaltung 31 kann jedoch in Abhängigkeit von der Konfiguration des Energiesystems der externen Stromquelle S oder des Fahrzeugs A unterschiedlich geändert werden. Zum Beispiel kann als DC/DC-Wandler 31b anstelle des schaltbetriebenen DC/DC-Wandlers ein linearer DC/DC-Wandler verwendet werden. Die Konfiguration zur Einstellung der Größe des Ausgangsstroms der Ladeschaltung 31 kann die Konfiguration sein, bei der in der nachfolgenden Stufe des DC/DC-Wandlers 31b eine Konstantstromschaltung zur Änderung der Größe des Stroms vorgesehen ist.
  • In der obigen Ausführungsform ist als Beispiel für das Stromversorgungssystem des Fahrzeugs A die Konfiguration mit Leistungsumwandlungsvorrichtung 50 und Anschlusskasten 20 angegeben. Es ist jedoch möglich, eine Konfiguration zu verwenden, in der die Leistungsumwandlungsvorrichtung 50 und/oder der Anschlusskasten 20 nicht vorgesehen ist. In diesem Fall kann zum Beispiel die Relais-ECU 22 integral mit der Fahrzeug-ECU 10 konfiguriert sein.
  • In der obigen Ausführungsform ist als Beispiel für eine an das Fahrzeug A angeschlossene externe Stromquelle S die Netzstromversorgung mit einphasigem Wechselstrom angegeben. Offensichtlich kann jedoch das bordeigene Ladesystem U gemäß der vorliegenden Erfindung auf den Modus angewandt werden, in dem das Laden der Batterie 41 von einer beliebigen externen Stromquelle S aus erfolgt. Die externe Stromquelle S kann beispielsweise eine externe Dreiphasen-Wechselstromquelle oder eine externe Stromquelle für die Gleichstromversorgung sein.
  • Obwohl spezifische Beispiele der vorliegenden Erfindung oben ausführlich beschrieben worden sind, dienen diese Beispiele lediglich der Veranschaulichung und schränken den Umfang der Ansprüche nicht ein. Die in den Ansprüchen beschriebene Technik enthält verschiedene Abwandlungen und Änderungen der oben veranschaulichten speziellen Beispiele.
  • Die Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-021282 , eingereicht am 08.02.2018, einschließlich der Beschreibung, der Zeichnung und der Zusammenfassung, ist hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Gemäß dem bordeigenen Ladesystem gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, das Laden der Batterie mit hoher Leistung durchzuführen, ohne einen Überstromzustand der Batterie zu erzeugen, selbst wenn die Temperatureinstellung der Batterie durch die Batterie-Temperatureinstellvorrichtung und das Laden der Batterie gleichzeitig durchgeführt werden.
  • Bezugszeichenliste
    • A
    Fahrzeug
    S
    Externe Stromversorgung
    U
    Bordeigenes Ladesystem
    R
    Lastvorrichtung
    10
    Fahrzeug-ECU
    20
    Anschlusskasten
    21
    Strompfad-Schalterkreis
    22
    Relais-ECU
    22a
    Batteriestatus-Erfasser
    22b
    Heizungsregler
    22c
    Ausgangseinsteller
    22d
    Stromdetektor
    23
    Stromsensor
    30
    Ladevorrichtung
    31
    Ladeschaltung
    31a
    AC/DC-Wandler
    31b
    DC/DC-Wandler
    32
    Ladevorrichtungs-ECU
    40
    Elektrische Speichervorrichtung
    41
    Batterie
    42
    Batterie-ECU
    43
    PTC-Heizer (Batterie-Temperatureinstellvorrichtung)
    43a
    Schalter
    44
    Stromsensor
    45
    Temperatursensor
    50
    Leistungsumwandlungsvorrichtung
    60
    Wechselrichtervorrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2018021282 [0171]

Claims (13)

  1. Bordeigene Ladevorrichtung zum Umwandeln von elektrischer Energie, die von einer externen Stromquelle geliefert wird, in einer Ladeschaltung und zum parallelen Liefern der elektrischen Energie an eine Batterie und eine Batterie-Temperatureinstellvorrichtung, wobei die bordeigene Ladevorrichtung umfasst: eine Steuervorrichtung zum Steuern eines Ausgangsstroms der Ladeschaltung derart, dass sich der Ausgangsstrom einem Gesamtwert eines zulässigen Wertes eines Ladestroms der Batterie und eines Stromverbrauchs der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens nähert, wenn die Temperatureinstellung der Batterie durch die Batterie-Temperatureinstellvorrichtung und das Laden der Batterie gleichzeitig ausgeführt werden, wobei der zulässige Wert des Ladestroms der Batterie und die Stromaufnahme der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung auf der Grundlage von Informationen über die Batteriecharakteristik und Informationen über die Heizercharakteristik der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung ermittelt werden, wobei die Informationen über die Batteriecharakteristik und die Informationen über die Heizercharakteristik im Voraus gespeichert werden.
  2. Bordeigene Ladevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung den Ausgangsstrom der Ladeschaltung so steuert, dass der Ausgangsstrom zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens größer als der zulässige Wert des Ladestroms der Batterie ist und zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens gleich oder kleiner als der Gesamtwert des zulässigen Werts des Ladestroms der Batterie und der Stromaufnahme der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung ist.
  3. Bordeigene Ladevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zulässige Wert des Ladestroms der Batterie auf der Grundlage des zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens erfassten Zustands der Batterie und der Batteriekenndaten ermittelt wird.
  4. Bordeigene Ladevorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Zustand der Batterie eine Temperatur der Batterie einschließt.
  5. Bordeigene Ladevorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Zustand der Batterie eine Laderate der Batterie einschließt.
  6. Bordeigene Ladevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Stromverbrauch der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung auf der Grundlage der Temperatur der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung, die zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens erfasst wird, und der Informationen über die Heizerkennlinie ermittelt wird.
  7. Bordeigene Ladevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Stromaufnahme der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung auf der Grundlage der an die Batterie-Temperatureinstellvorrichtung angelegten Spannung, die zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens erfasst wird, und der charakteristischen Heizerinformation ermittelt wird.
  8. Bordeigene Ladevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Batterie-Temperatureinstellvorrichtung ein PTC-Heizer ist, und die Stromaufnahme der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung in Verbindung mit der Temperatur der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung und einer an die Batterie-Temperatureinstellvorrichtung angelegten Spannung in den Heizer-Kennlinieninformationen gespeichert ist.
  9. Bordeigene Ladevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Batterie-Temperatureinstellvorrichtung ein Widerstandsheizer ist, und die Stromaufnahme der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung in Verbindung mit einer an die Batterie-Temperatureinstellvorrichtung angelegten Spannung in den Heizer-Kennlinieninformationen gespeichert ist.
  10. Bordeigene Ladevorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn die Temperatureinstellung der Batterie durch die Batterie-Temperatureinstellvorrichtung beendet ist, eine Operation der Temperatureinstellung durch die Batterie-Temperatureinstellvorrichtung zu einem Zeitpunkt beendet wird, zu dem der Ausgangsstrom der Ladeschaltung den zulässigen Wert des Ladestroms der Batterie nicht überschreitet, selbst in einem Fall, in dem die Zufuhr der elektrischen Energie zu der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung gestoppt ist.
  11. Bordeigene Ladevorrichtung nach Anspruch 10, wobei der Betrieb der Temperatureinstellung durch die Batterie-Temperatureinstellvorrichtung beendet wird, wenn der zulässige Wert des Ladestroms der Batterie gleich oder größer als ein abgebbarer Strom der Ladeschaltung ist.
  12. Bordeigene Ladevorrichtung nach Anspruch 1, wobei wenn die Ladeschaltung neben der Batterie und der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung parallel eine weitere Lastvorrichtung mit Strom versorgt, die Steuervorrichtung den Ausgangsstrom der Ladeschaltung so steuert, dass sich der Ausgangsstrom dem Gesamtwert der Stromaufnahme der anderen Lastvorrichtung, die zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens erfasst wird, dem zulässigen Wert des Ladestroms der Batterie und der Stromaufnahme der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung annähert.
  13. Steuerverfahren für eine bordeigene Ladevorrichtung zum Umwandeln von elektrischer Energie, die von einer externen Energiequelle geliefert wird, in einer Ladeschaltung und zum parallelen Liefern von elektrischer Energie an eine Batterie und eine Batterie-Temperatureinstellvorrichtung, wobei das Verfahren umfasst: Steuern eines Ausgangsstroms der Ladeschaltung derart, dass der Ausgangsstrom sich einem Gesamtwert eines zulässigen Wertes eines Ladestroms der Batterie und einer Stromaufnahme der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung zu jedem Zeitpunkt während der Ausführung des Ladens nähert, wenn die Temperatureinstellung der Batterie durch die Batterie-Temperatureinstellvorrichtung und das Laden der Batterie gleichzeitig ausgeführt werden, wobei der zulässige Wert des Ladestroms der Batterie und die Stromaufnahme der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung auf der Grundlage von Informationen über die Batteriecharakteristik und Informationen über die Heizercharakteristik der Batterie-Temperatureinstellvorrichtung ermittelt werden, wobei die Informationen über die Batteriecharakteristik und die Informationen über die Heizercharakteristik im Voraus gespeichert sind.
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