JP2009201170A - 充電制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】外部電源からの電力の供給を受ける際に、補機の作動が終了しても蓄電装置が過充電となることを抑制できることである。
【解決手段】充電制御システム１０は、商用交流電源１２に接続されるインバータ１４と、インバータ１４に接続される第１コンバータ１６と第２コンバータ１８と、第１コンバータ１６に接続される第１蓄電装置２０と空調装置（Ａ／Ｃ）２４と、第２コンバータ１８に接続される第２蓄電装置２２を含む。ＨＶ−ＥＣＵ２８は、インバータ１４とＡ／Ｃ−ＥＣＵ２６とを制御して電力分配制御を行い、Ａ／Ｃ−ＥＣＵ２４は、商用交流電源１２による蓄電装置の充電中に空調装置２４のプレ空調が終了してもよい状態になったとき、プレ空調電力を時間経過とともに低減させる制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、充電制御システムに係り、特に、外部電源からの電力供給を受けて充電される蓄電装置と、通常作動を行うときには蓄電装置からの電力供給を受けて作動する補機であって、蓄電装置が外部電源からの電力供給を受けて充電されるときにはその外部電源からの電力供給を受けてプレ作動することが可能な補機を含む充電制御システムに関する。

例えば、蓄電装置が搭載される車両においては、外部商用電源から電力の供給を受けて蓄電装置を充電することが行われる。そして、車両が空調装置を有しているとき、この外部電源からの充電中を利用して、空調装置を作動させて、車両の走行前に車室内を予め快適な環境とすることが行われる。なお、このような車両走行前に行われる空調は、プレ空調と呼ばれることがある。

例えば、特許文献１には、電気自動車の充電制御システムとして、組バッテリと、組バッテリに並列に接続されるインバータと、インバータに接続される車両駆動用モータと、組バッテリに並列に接続されるＤＣ／ＤＣコンバータと、このＤＣ／ＤＣコンバータに接続される補機としてのバッテリ冷却ファン及びエアコンとを有し、組バッテリは充電器を介して商用電源から充電される構成が述べられている。ここでは、充電時の組バッテリを構成するバッテリセルの電流を常時監視し、指令充電電流との間で一定値以上の差が出たときにはフィードバックする充電方式で充電中の補機の起動・停止を禁止することが開示されている。

また、特許文献２には、車両用空調制御システムとして、電気自動車の運転停止中に行われるバッテリの充電中に、余剰充電電流を用いて空調装置を作動させて車室内を予備的に冷暖房する場合、外部電源からの電力供給が終了した後も、二次電池を用いて空調装置を一定時間継続して作動させることが開示されている。また、このときに、二次電池から空調装置への供給電力量を時間の経過とともに徐々に下げてゆくことも述べられている。

特開平１０−１０８３７９号公報 特開２００１−６３３４７号公報

従来技術において、外部電源から電力の供給を受けて蓄電装置に充電する際に、その蓄電装置に接続される空調装置等の補機もその外部電源から電力の供給を受けて作動させることが述べられている。この場合、外部電源からの電力の分配は、例えば充電制御装置等によって行われる。その分配は、蓄電装置の充電状態、充電電流、空調装置等の補機の消費電力等に基いて行われる。

ところで、蓄電装置の充電が行われている間に、すでに補機の作動が十分になると、例えば空調が十分になると、空調装置等の補機への電力供給が停止する。この場合に、電力分配が直ちに変更されるときは問題ないが、遅れると、空調装置等の補機への電力供給が不要になったにもかかわらず外部電源からの電力は同じだけ供給されるので、供給電力が過剰となることが生じる。この過剰となった供給電力が蓄電装置に回されると蓄電装置が過充電状態となることが起こり、これにより蓄電装置の性能が低下することが生じ得る。

本発明の目的は、外部電源からの電力の供給を受ける際に、蓄電装置と補機との間の電力分配を適切に行える充電制御システムを提供することである。他の目的は、外部電源からの電力の供給を受ける際に、補機の作動が終了しても蓄電装置が過充電となることを抑制できる充電制御システムを提供することである。以下の手段は、上記目的の少なくとも１つに貢献する。

本発明に係る充電制御システムは、外部電源からの電力供給を受けて充電される蓄電装置と、通常作動を行うときには蓄電装置からの電力供給を受けて作動する補機であって、蓄電装置が外部電源からの電力供給を受けて充電されるときにはその外部電源からの電力供給を受けてプレ作動することが可能な補機と、外部電源からの電力供給を蓄電装置と補機とに分配する制御部であって、補機の作動が終了したか否かに関する終了状態信号を予め定めた状態取得間隔で取得する手段を有する充電分配制御部と、補機の作動を制御する補機制御部であって、補機のプレ作動を終了させる際に、終了状態信号を充電制御部に伝送するとともに、状態取得間隔に応じて予め定めた所定低減条件の下で補機のプレ作動に要する消費電力を低減させる補機制御部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る充電制御システムにおいて、補機制御部は、所定低減条件として、終了状態信号を伝送してから次の状態取得間隔に対応する時間の間において、補機のプレ作動に要する消費電力を低減させて補機の作動を停止させることが好ましい。

また、本発明に係る充電制御システムにおいて、補機制御部は、所定低減条件として、時間の経過とともに予め定めた一定割合である消費電力逓減レートで消費電力を低減させることが好ましい。

また、本発明に係る充電制御システムにおいて、外部電源は、商用交流電源であって、さらに、外部電源に接続されるインバータと、インバータと蓄電装置との間に設けられる電圧変換器と、を備えることが好ましい。

また、本発明に係る充電制御システムにおいて、補機は、車両用空調装置であることが好ましい。

また、本発明に係る充電制御システムにおいて、蓄電装置は予め定めた所定充電電圧の下で充電される電圧制御型充電装置であって、さらに、外部電源からの電力供給を受けて充電され、予め定めた所定充電電流の下で充電される１以上の電流制御型蓄電装置を備え、充電分配制御部は、外部電源からの電力供給を、電圧制御型蓄電装置と、補機と、１以上の電流制御型蓄電装置とに分配することが好ましい。

上記構成により、充電制御システムは、蓄電装置が外部電源からの電力供給を受けて充電されるときにはその外部電源からの電力供給を受けてプレ作動することが可能な補機を備え、充電分配制御部は補機の作動が終了したか否かに関する終了状態信号を予め定めた状態取得間隔で取得する一方で、補機のプレ作動を終了させる際に、終了状態信号の状態取得間隔に応じて予め定めた所定低減条件の下で補機のプレ作動に要する消費電力を低減させる。

これによって、補機のプレ作動が終了することができても直ちに補機のプレ作動を停止せず、状態取得間隔に応じた所定低減条件の消費電力で補機を作動させる。したがって、外部電源からの電力の供給を受ける際に、補機の作動が終了しても蓄電装置が過充電となることを抑制できる。

また、充電制御システムにおいて、所定低減条件としては、終了状態信号を伝送してから次の状態取得間隔に対応する時間の間において、補機のプレ作動に要する消費電力を低減させて補機の作動を停止させることとする。この構成によれば、次の状態取得のタイミングで終了状態信号を受け取るまでに補機の消費電力を低減させながら停止させるので、次の終了状態信号を受け取るまでの間の蓄電装置の過充電を抑制できる。そして、次の状態取得のタイミングで終了状態信号を受け取ることで、充電分配制御装置は適切な電力分配を行うことができる。

また、充電制御システムにおいて、所定低減条件としては、時間の経過とともに予め定めた一定割合である消費電力逓減レートで消費電力を低減させる。これにより、補機の停止に伴う蓄電装置の過充電を緩和することができる。

また、充電制御システムにおいて、外部電源は、商用交流電源であって、さらに、外部電源に接続されるインバータと、インバータと蓄電装置との間に設けられる電圧変換器と、を備える。これによって、外部商用電源からインバータを経由して蓄電装置に充電を行うシステムにおける過充電を抑制することができる。

また、充電制御システムにおいて、補機は、車両用空調装置であるので、車室内のプレ空調が十分に行われたが、まだ充電が行われている場合における蓄電装置の過充電を抑制することができる。

また、充電制御システムにおいて、蓄電装置は電圧制御型充電装置と１以上の電流制御型蓄電装置を備える。電流制御型蓄電装置は、例えば補機の作動が停止して余分の電流が生じても、予め定められた充電電流の下で充電が行われることから過充電になることがない。これに対し、電圧制御型蓄電装置は、予め定められた充電電圧の下で充電が行われるので、補機の作動停止で余分の電流が生じるとその電流が充電電流となって過充電となる場合がある。上記構成によれば、電圧制御型蓄電装置について過充電を抑制することが可能となる。

以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。以下では、ハイブリッド車両に搭載される充電制御システムについて述べるが、車両以外の用途の充電制御システムであってもよい。また、補機として車両用空調装置を述べるが、勿論これ以外のプレ作動を行う補機であってもよい。例えば、車両停止中において予め作動させておくことが便利な車両搭載機器等であってもよい。

また、以下では、１つの電圧制御型蓄電装置と１つの電流制御型蓄電装置を備えるシステムについて述べるが、これは、２つの種類の蓄電装置の相違を説明するためであるので、少なくとも１つの電圧制御型蓄電装置を備えるものであれば、これ以外の構成であっても構わない。例えば、電圧制御型蓄電装置のみを備えるシステムであっても構わない。また、充電回路として、１つのインバータと２つのコンバータを説明するが、各蓄電装置に対応してそれぞれの充電回路が設けられるものであれば、これ以外の構成であってもよい。例えば、各蓄電装置にそれぞれ１つのインバータと１つのコンバータを備えるものとしてもよい。また、外部電源として商用交流電源を説明するが、適当な充電回路を用いることとして、その他の外部交流電源であってもよく、また外部の直流電源であってもよい。

図１は、ハイブリッド車両に搭載される充電制御システム１０のブロック図である。ここでハイブリッド車両とは、車両の駆動源としてエンジンと回転電機とを備える車両である。なお、図１では、車両が充電中の状態を示しているので、停止しているエンジンと回転電機の図示を省略している。

この充電制御システム１０は、車両が停車中に外部の商用交流電源から電力の供給を受け、その供給電力で車両に搭載されている蓄電装置を充電するときの充電制御を行う機能を有する。また、蓄電装置を充電するとともに、外部からの供給電力の一部を車室内空調のための空調装置に供給するときの電力分配制御を行う機能も有する。なお、この空調は、車両が停車中に車室内の温度等を適切なものとするもので、いわゆるプレ空調と呼ばれることがある。

外部の電源から電力供給を受け、車両に搭載された蓄電装置を充電し、あるいはこの充電とともに車両搭載機器等の作動を行わせるために、交流直流変換、電圧変換等を行う適当な回路を充電回路として、この充電回路に外部電力が供給される。回転電機を備えるハイブリッド車両においては、蓄電装置の直流電力によって回転電機を交流駆動するために、電圧変換を行うコンバータ、直流交流変換のためのインバータを備えるので、このコンバータ、インバータの機能を外部電源から電力供給を受ける際の充電回路として用いることができる。

例えば、１台あるいは２台の回転電機を備える車両においては、回転電機の中性点を用いて、これを外部の商用交流電源に適当な充電プラグを用いて接続し、インバータによって交流直流変換を行い、コンバータで電圧変換を行って蓄電装置に適した直流電力に変換することができる。このように、適当な充電プラグを用いて外部電源から電力供給を受けて蓄電装置を充電等することを、プラグイン充電と呼ばれることがある。

図１において、充電制御システム１０は、商用交流電源１２、商用交流電源１２に接続されるインバータ１４、インバータ１４に接続される第１コンバータ１６と第２コンバータ１８、第１コンバータ１６に接続される第１蓄電装置２０、第２コンバータ１８に接続される第２蓄電装置２２、第１コンバータ１６に対して第１蓄電装置２０と並列に配置接続される空調装置（Ａ／Ｃ）２４を含んで構成される。そして、さらに、これらの作動を制御するものとして、空調装置２４を制御するＡ／Ｃ−ＥＣＵ２６、インバータ１４とＡ／Ｃ−ＥＣＵ２６とを制御して電力分配制御を行うＨＶ−ＥＣＵ２８を含んで構成される。

商用交流電源１２は、適当な充電プラグ等を用いて車両に電力を供給する際の交流電源となるものであり、商用として一定の交流周波数を有する交流電力源である。商用交流周波数としては、５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚのものを用いることができる。例えば、一般家庭の電気コンセントから５０Ｈｚの交流１００Ｖの電力の供給を受ける場合には、電気コンセントに供給されている５０Ｈｚの交流１００Ｖが商用交流電源１２となる。この他に、車両用の充電ターミナルショップを設け、５０Ｈｚの交流１００Ｖあるいは交流２００Ｖ等の電力の供給を受けるものとすることができる。この場合には、充電ターミナルショップの充電用コンセントに供給される５０Ｈｚの交流１００Ｖあるいは交流２００Ｖが商用交流電源１２となる。

インバータ１４は、交流電力と直流電力との間の電力変換を行う回路である。インバータ１４は、ＨＶ−ＥＣＵ２４の制御の下で作動する複数のスイッチング素子を含んで構成される。例えば、図示されていない車両用回転電機がインバータ１４に接続されるときは、インバータ１４は、蓄電装置側からの直流電力を交流三相駆動電力に変換し、回転電機に駆動電力として供給する直交変換機能と、逆に回転電機からの交流三相回生電力を直流電力に変換し、蓄電装置側に充電電流として供給する交直変換機能とを有する。図１のように、インバータ１４が商用交流電源１２に接続されるときは、商用交流電力を直流電力に変換する交直変換装置として働く。

第１コンバータ１６と第２コンバータ１８とは、インバータ１４の正極側母線と負極側母線にそれぞれ並列に接続され電圧変換機能を有する回路である。第１コンバータ１６と第２コンバータ１８とは、それぞれ、リアクトルとＨＶ−ＥＣＵ２８の制御の下で作動するスイッチング素子等を含んで構成される。電圧変換機能としては、蓄電装置側の電圧をリアクトルのエネルギ蓄積作用を利用して昇圧しインバータ１４に供給する昇圧機能と、インバータ１４側からの電力を蓄電装置側に降圧して充電電力として供給する降圧機能とを有する。図１のようにインバータ１４に商用交流電源１２が接続されるときは、インバータ１４側からの電力を蓄電装置側に降圧して充電電力として供給する降圧コンバータとして働く。

そして、第１コンバータ１６は、予め定められた所定の充電電圧の下で第１蓄電装置２０に充電電力を供給する機能を有する。また、その電圧の下で、空調装置（Ａ／Ｃ）２４にプレ作動電力を供給する機能を有する。また、第２コンバータ１８は、予め定められた所定の充電電流の下で第２蓄電装置２２に充電電力を供給する機能を有する。

第１蓄電装置２０は、第１コンバータ１６の正極側母線と負極側母線に接続される２次電池である。第２蓄電装置２２は、第１コンバータ１６の正極側母線と負極側母線に接続される２次電池である。かかる蓄電装置としては、例えば、約２００Ｖの端子電圧を有するリチウムイオン組電池あるいはニッケル水素組電池、またはキャパシタ等を用いることができる。

第１蓄電装置２０は、空調装置（Ａ／Ｃ）２４等の車両搭載補機に電力を供給するための電源として用いられ、また、第２蓄電装置２２は、図示されていない回転電機に駆動電力を供給するための電源として用いられる。このように、第２蓄電装置２２は、車両の駆動用に用いられるので、一般的には、第２蓄電装置２２の方が第１蓄電装置２０よりも蓄電容量が大きく設定される。また、第２蓄電装置２２の充電状態を監視するために第２コンバータ１８からの充電電流量と放電電流量がＨＶ−ＥＣＵ２８に伝送され、上記のように電流制御が行われる。一方、第１蓄電装置２０は、車両の駆動用に直接関係しないので、上記のように充放電についてその電圧が監視される電圧制御が行われる。

空調装置２４は、車室内の空調を行うための装置で、適当な熱交換器等を含んで構成される。空調装置２４は、第１コンバータ１６と第１蓄電装置２０の間の正極側母線と負極側母線に接続される。そして、通常の車両運行時においては、第１蓄電装置２０の直流電力を用いて作動される。図１のようにインバータ１４に商用交流電源１２が接続されるときは、第１コンバータ１６の出力である直流電力によって駆動される。つまり、商用交流電源１２から供給される電力を用いて駆動される。空調装置２４の駆動は、Ａ／Ｃ−ＥＣＵ２６によって制御される。

すなわち、空調装置２４は、通常作動を行うときには第１蓄電装置２０からの電力供給を受けて作動する補機であって、第１蓄電装置２０が外部電源である商用交流電源１２からの電力供給を受けて充電されるときにはその商用交流電源１２からの電力供給を受けてプレ作動することが可能な補機である。プレ作動とは、車両が停止中で走行に先立って作動させることをいい、ここでは、車両の走行に先立って車室内を適当な温度に調節するプレ空調がプレ作動に相当する。

Ａ／Ｃ−ＥＣＵ２６は、ＨＶ−ＥＣＵ２８と交信しながら空調装置２４の作動を制御する電気制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｏｒｏｌ Ｕｎｉｔ：ＥＣＵ）である。車両の通常運行の場合は、例えばユーザの空調スイッチのオン・オフと、車室内の温度等に応じて空調装置２４の作動を制御する。プレ空調の場合は、第１蓄電装置２０の蓄電状況に応じて適当なタイミングで空調装置の作動を開始し、車室内が適当な温度になるときに作動を停止させる。

このプレ空調の停止のとき、いままで空調装置２４の作動のために用いられていた電力が急に不要となるので、そのままでは第１コンバータ１６からの供給電力に余裕ができ、その余裕電力は第１蓄電装置２０に充電電力として供給される。第１蓄電装置２０が満充電状態に近いときに急に余分の充電電力が供給されると、第１蓄電装置２０が過充電となる恐れが生じえる。そのために、プレ空調が停止されるときは、ＨＶ−ＥＣＵ２８がインバータ１４、第１コンバータ１６、第２コンバータ１８へ指令を出し、商用交流電源１２から供給される電力の分配を変更する。すなわち、プレ空調が停止されるときは、第１コンバータ１６からの出力電力量を調整して第１蓄電装置２０が過充電とならないようにする。

そのために、Ａ／Ｃ−ＥＣＵ２６は、空調装置２４のプレ作動であるプレ空調を終了させる際に、ＨＶ−ＥＣＵ２８に対し、終了状態信号を伝送する機能を有する。また、終了状態信号が所定の状態取得間隔で伝送される場合に、その状態取得間隔の間で第１蓄電装置２０が過充電にならないように、予め定めた所定低減条件の下で空調装置２４のプレ空調に要する消費電力を低減させる機能を有する。つまり、空調装置２４を急に停止させるのではなく、徐々に作動のための電力供給を絞って、ある時間をかけて停止させる機能を有する。

ＨＶ−ＥＣＵ２８は、回転電機とエンジンとを有するハイブリッド車両を構成する各要素の作動を全体として制御する電気制御ユニットである。車両の通常運行の際には、第１蓄電装置２０に対する充放電制御、第２蓄電装置２２に対する充放電制御が行われる。そして、特にここでは、外部の商用交流電源１２から電力供給を受けて、第１蓄電装置２０と第２蓄電装置２２とを充電し、その充電とともに空調装置２４をプレ作動させるときの電力分配を行う電力分配制御の機能を有する。

すなわち、電流制御によって充電を行う第２蓄電装置２２については、予め定めた所定充電電流の下で充電を行うように、充電電力を分配し、電圧制御によって充電を行う第１蓄電装置２０と、これに並列に配置接続される空調装置２４については、予め定めた所定の充電電圧の下で充電または作動が行われるように、充電電力を分配する。この２つの系列の充電電力の和が商用交流電源１２から供給される電力と見合うように、インバータ１４、第１コンバータ１６、第２コンバータ１８の作動が制御される。

ＨＶ−ＥＣＵ２８は、その電力分配制御のために、第２コンバータ１８と第２蓄電装置２２との間の電流情報を取得し、第１コンバータ１６と第１蓄電装置２０との間の電圧情報を取得する。そして、特に、空調装置２４の作動状態情報を、所定の状態取得間隔で、Ａ／Ｃ−ＥＣＵ２６から取得する。

かかる構成の作用、特にＨＶ−ＥＣＵ２８とＡ／Ｃ−ＥＣＵ２６の機能について、図２、図３を用いて説明する。以下では図１の符号を用いて説明する。図２と図３は、横軸に時間をとり、縦軸に充電制御システム１０の各要素の状態量とをとったタイムチャートである。図２は、空調装置２４のプレ空調の停止について特別の制御を行わない場合を示す比較例のタイムチャートである。図３は、図１で説明した構成のタイムチャートで、プレ空調の停止について、徐々にその消費電力を低減させる制御を行うときの様子を示すものである。

これらの図において、縦軸の最上段は、ＨＶ−ＥＣＵ２８のサンプリングタイミングである。ＨＶ−ＥＣＵ２８のサンプリングタイミングとは、空調装置２４の作動状態情報を、所定のサンプリング間隔でＡ／Ｃ−ＥＣＵ２６から取得するタイミングである。図示されるように、所定のサンプリング間隔である状態取得間隔をおいて、空調装置２４の作動状態情報が取得される。状態取得間隔としては、例えば、約１秒程度とすることができる。

ここで、空調装置２４の作動状態情報とは、空調装置２４の作動が終了したか否かに関する状態情報のことで、空調装置２４が実際に停止したことを示す情報ではなく、空調装置２４が作動終了してもよい状態になったことを示す情報である。つまり、車室内の温度等が予め定めた範囲の中にあり、プレ空調をこれ以上行わなくてもよくなったことを示す情報である。具体的には、プレ空調を終了してもよいことを示す信号をこの場合の作動状態情報として用いることができる。この信号を例えば終了状態信号と呼ぶものとすると、ＨＶ−ＥＣＵ２８のサンプリングタイミングとは、Ａ／Ｃ−ＥＣＵ２６から伝送される終了状態信号をＨＶ−ＥＣＵ２８が受け取るタイミングのことである。

図２、図３における上から２段目の状態量は、プレ空調電力である。ここでプレ空調電力とは、空調装置２４においてプレ空調のために費やされる消費電力で、空調装置２４に供給される電力量である。

３段目と４段目の状態量は、第１蓄電装置２０に関するもので、３段目が充電量、４段目が電圧である。図２、図３においては、第１蓄電装置２０の放電量をプラス側に、充電量をマイナス側にとって示されている。第１蓄電装置２０の充電量とは、第１蓄電装置２０に供給される電流量であり、第１蓄電装置２０の電圧とは、その両端電圧値である。

図２においては、時刻ｔ₁において外部の商用交流電源１２からの充電が開始し、これと同時にプレ空調が開始している。すなわち、時刻ｔ₁から第１蓄電装置２０の充電量が一定量増加し、これに応じて、時間経過とともに第１蓄電装置２０の電圧が上昇を始めている。すなわち、第１蓄電装置２０の充電が時刻ｔ₁で開始している。そして、プレ空調電力も時刻ｔ₁で一定量増加しており、空調装置２４の作動が開始している。

そして、時刻ｔ₂においてプレ空調が停止されている。プレ空調の停止は、上記のようにＡ／Ｃ−ＥＣＵ２６の機能によって、例えば車室内温度を予め定めた設定温度と比較することによって行われる。

Ａ／Ｃ−ＥＣＵ２６は、時刻ｔ₂において、プレ空調を終了してもよい状態になったことを示す終了状態信号を出力するが、上記のように、ＨＶ−ＥＣＵ２８は、ＨＶ−ＥＣＵサンプリングのタイミングでのみ、終了状態信号を取得する。したがって、図２の例では、時刻ｔ₃までは、ＨＶ−ＥＣＵ２８は終了状態信号を取得できず、プレ空調が停止されたにもかかわらず、電力分配制御の変更が行われない。

そのために、時刻ｔ₂において、プレ空調電力がゼロとなったことに伴い、いままでプレ空調に用いられていた電力が第１蓄電装置２０に供給される。図２においては、時刻ｔ₂において、第１蓄電装置２０の充電量が急に増加し、その後時間とともに減少し、元の充電電流量に戻る様子が示されている。この時刻ｔ₂における充電量の増加に伴い、第１蓄電装置２０の電圧が一旦上昇し、充電量の減少に伴い、元の充電電圧上昇曲線に戻る様子が示されている。

図２において、第１蓄電装置２０の電圧に関連して示されている閾値電圧は、第１蓄電装置２０が過充電となる電圧である。ここでは、プレ空調電力がゼロになっても電力分配の変更が行われないことに伴う第１蓄電装置２０の充電量の急増のために、第１蓄電装置２０の電圧が過充電の閾値電圧を超えてしまうことが示されている。

図３は、図２と横軸が同じで、時刻ｔ₁において外部の商用交流電源１２からの充電が開始し、これと同時にプレ空調が開始していることも同じである。また、時刻ｔ₂においてプレ空調を終了してもよい状態になったことも同じである。そして、これに伴ってプレ空調を終了してもよい状態になったことを示す終了状態信号が出力されたが、ＨＶ−ＥＣＵ２８は、時刻ｔ₃まで終了状態信号を取得せず、プレ空調が停止されたにもかかわらず、電力分配制御の変更が行われないことも同じである。

図３が図２と異なるのは、時刻ｔ₂において、プレ空調電力をゼロとせずに、時間経過とともに予め定めた一定割合でプレ空調電力を低減させてゼロにすることである。プレ空調電力の低減は、時刻ｔ₃までにゼロとなるようにすることが好ましい。図３では、プレ空調電力が時刻ｔ₂から時刻ｔ₃の手前の時刻までの間で、直線的に低減される様子が示されている。勿論、直線的に低減するほかに、任意の低減特性で低減するものとしてもよい。例えば、時刻ｔ₂においては、低減率を小さくし、時間経過とともに低減率を大きくすることもでき、これと逆に、時間経過とともに低減率を小さくするものとしてもよい。

プレ空調電力を時刻ｔ₂から次第に小さくすることで、第１蓄電装置２０の充電量は、図２に比べその増加量が抑制される。そして、それに伴って、第１蓄電装置２０の電圧の増加を抑制できる。図３の例では、時刻ｔ₂から時刻ｔ₃まで、ＨＶ−ＥＣＵ２８の電力分配制御が変更されないにもかかわらず、第１蓄電装置２０の電圧の一時的増加がほとんど見られない様子が示されている。

このように、外部の商用交流電源１２から電力の供給を受けて、第１蓄電装置２０と第２蓄電装置２２を充電するとともに、空調装置２４を作動させてプレ空調を行う際に、プレ空調を終了してもよい状態になっても、プレ空調電力をゼロとせず、時間経過とともに低減させる処理を行うことで、電圧制御型の第１蓄電装置２０の過充電を防止できる。

本発明に係る実施の形態における充電制御システムのブロック図である。 比較例として、空調装置のプレ空調の停止について特別の制御を行わない場合に、第１蓄電装置が過充電となることを示すタイムチャートである。 本発明に係る実施の形態におけるタイムチャートである。

符号の説明

１０ 充電制御システム、１２ 商用交流電源、１４ インバータ、１６ 第１コンバータ、１８ 第２コンバータ、２０ 第１蓄電装置、２２ 第２蓄電装置、２４ 空調装置（Ａ／Ｃ）、２６ Ａ／Ｃ−ＥＣＵ、２８ ＨＶ−ＥＣＵ。

Claims (6)

1. 外部電源からの電力供給を受けて充電される蓄電装置と、
   通常作動を行うときには蓄電装置からの電力供給を受けて作動する補機であって、蓄電装置が外部電源からの電力供給を受けて充電されるときにはその外部電源からの電力供給を受けてプレ作動することが可能な補機と、
   外部電源からの電力供給を蓄電装置と補機とに分配する制御部であって、補機の作動が終了したか否かに関する終了状態信号を予め定めた状態取得間隔で取得する手段を有する充電分配制御部と、
   補機の作動を制御する補機制御部であって、補機のプレ作動を終了させる際に、終了状態信号を充電制御部に伝送するとともに、状態取得間隔に応じて予め定めた所定低減条件の下で補機のプレ作動に要する消費電力を低減させる補機制御部と、
   を備えることを特徴とする充電制御システム。
2. 請求項１に記載の充電制御システムにおいて、
   補機制御部は、
   所定低減条件として、終了状態信号を伝送してから次の状態取得間隔に対応する時間の間において、補機のプレ作動に要する消費電力を低減させて補機の作動を停止させることを特徴とする充電制御システム。
3. 請求項１または２に記載の充電制御システムにおいて、
   補機制御部は、
   所定低減条件として、時間の経過とともに予め定めた一定割合である消費電力逓減レートで消費電力を低減させることを特徴とする充電制御システム。
4. 請求項１に記載の充電制御システムにおいて、
   外部電源は、商用交流電源であって、さらに、
   外部電源に接続されるインバータと、
   インバータと蓄電装置との間に設けられる電圧変換器と、
   を備えることを特徴とする充電制御システム。
5. 請求項１に記載の充電制御システムにおいて、
   補機は、車両用空調装置であることを特徴とする充電制御システム。
6. 請求項１に記載の充電制御システムにおいて、
   蓄電装置は予め定めた所定充電電圧の下で充電される電圧制御型充電装置であって、さらに、
   外部電源からの電力供給を受けて充電され、予め定めた所定充電電流の下で充電される１以上の電流制御型蓄電装置を備え、
   充電分配制御部は、
   外部電源からの電力供給を、電圧制御型蓄電装置と、補機と、１以上の電流制御型蓄電装置とに分配することを特徴とする充電制御システム。

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