JP6919590B2 - 車両および蓄電装置の充電方法 - Google Patents

Description

本開示は、車両および蓄電装置の充電方法に関し、より特定的には、車両に搭載された蓄電装置を系統電源から供給される電力により充電するための充電技術に関する。

近年、車両に搭載された蓄電装置を系統電源から供給される電力により充電することが可能な車両であるプラグインハイブリッド車、電気自動車などの開発が進められている。これらの車両においては、できるだけ長い走行可能距離（いわゆるＥＶ走行距離）を確保するため、満充電状態の近くまで蓄電装置を充電することが望ましい。そのため、蓄電装置を満充電状態する際の各種充電方法が提案されている。

たとえば国際公開第２０１２／００４８４６号（特許文献１）には、車載の蓄電装置の電圧値としてＯＣＶ（Open Circuit Voltage）およびＣＣＶ（Closed Circuit Voltage）の両方を適宜用いる車両用制御装置が開示されている。より具体的には、特許文献１に開示にされた車両用制御装置は、外部電源を用いた充電電力の上限値で蓄電装置を充電する第１充電制御を実行し、電圧センサによって検出されたＣＣＶが満充電状態に対応するＯＣＶである第１の閾値以上になると、第１充電制御を終了する。その後、車両用制御装置は、第１の充電制御における充電電力よりも小さな一定の充電電力で蓄電装置を充電する第２充電制御を実行する。第２充電制御は、ＣＣＶが満充電状態に対応するＣＣＶである第２の閾値以上になると、終了させられる。

国際公開第２０１２／００４８４６号

充放電可能な電圧範囲を広げつつエネルギー損失低減を図るため、一般に、車載の蓄電装置の内部抵抗は低いほど好ましいとされる。しかし、蓄電装置のなかには、その構成上、内部抵抗が相対的に高いものが存在する。また、蓄電装置の内部抵抗は、その蓄電装置が置かれた環境（たとえば低温環境）に応じて高くなり得る。

本発明者は、蓄電装置の内部抵抗の高さによっては、特許文献１に開示されているような蓄電装置の電圧値に基づく制御だけでは、蓄電装置を満充電状態に近付けることが難しい場合がある点に着目した。

本開示は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、車両および蓄電装置の充電方法において、満充電状態の近くまで蓄電装置を充電することが可能な技術を提供することである。

（１）本開示のある局面に従う車両は、外部電源から供給される電力を変換するように構成された電力変換装置と、電力変換装置により変換された電力を蓄える蓄電装置と、指令電力に従う電力が外部電源から供給され、蓄電装置の定電力充電が行なわれるように電力変換装置を制御する制御装置とを備える。制御装置は、指令電力を目標電力に向けて基準幅で段階的に増加させ、指令電力が目標電力に達した状態から、蓄電装置の電圧が第１の閾値電圧を上回る度に指令電力を減少させ、蓄電装置の電圧が第１の閾値電圧よりも高い第２の閾値電圧に達すると、外部電源からの電力供給を停止させるように構成される。基準幅は、指令電力を増加させる際の各段階における蓄電装置の電圧上昇量が第２の閾値電圧と第１の閾値電圧との電圧差よりも小さくなるように定められる。

上記（１）の構成によれば、指令電力を増加させる際の各段階における蓄電装置の電圧上昇量が第２の閾値電圧と第１の閾値電圧との電圧差よりも小さくなるように定められる。詳細は後述するが、これにより、指令電力の増加に伴い、蓄電装置の電圧が第１の閾値電圧を超過して第２の閾値電圧に達することが抑制される。したがって、蓄電装置の電圧を第１の閾値電圧付近に維持して指令電力を次第減少にさせていくことが可能になる（詳細については後述）。その結果、蓄電装置が満充電状態に近付くまで充電を継続することができる。

（２）好ましくは、上記外部電源は、系統電源である。制御装置は、指令電力を基準幅で段階的に増加させる第１の増加制御に加えて、基準幅よりも大きく、かつ、系統電源にフリッカを発生させる増加幅よりも小さい増加幅で指令電力を段階的に増加させる第２の増加制御を実行するように構成される。制御装置は、指令電力を減少させた後に目標電力に向けて再び増加させる場合に、指令電力を０まで減少させたときには第２の増加制御を実行する一方で、指令電力の減少が０には達しなかったときには第１の増加制御を実行する。

上記（１）で説明したように、第１の増加制御を実行することで満充電状態の近くまで蓄電装置を充電することが可能となる。しかし、第１の増加制御では、第２の増加制御と比べて指令電力の増加幅が小さい分、蓄電装置の充電時間が長くなる。そのため、上記（２）の構成によれば、指令電力を０まで減少させた後に目標電力に向けて再び増加させるとう条件成立時には、第２の増加制御が実行される。これにより、蓄電装置の充電時間を短縮することができる。

詳細は後述するが、第２の増加制御を実行可能であるのは以下の理由による。すなわち、指令電力の減少前の蓄電装置は満充電されておらず、かつ、指令電力が０の間には蓄電装置の充電が行なわれていない。したがって、指令電力の増加を再開したときの蓄電装置のＯＣＶは、指令電力の減少前の蓄電装置のＯＣＶと等しい。また、指令電力の増加を再開したときの指令電力の増加幅が相対的に大きく、たとえ指令電力の増加幅の大きさが指令電力の減少時の減少幅の大きさと等しかったとしても、蓄電装置の電圧上昇量（充電電流Ｉと内部抵抗Ｒとの積）の大きさは、指令電力の減少時の電圧減少幅の大きさと同等にしかならない。よって、第２の増加制御により蓄電装置の電圧（＝ＯＣＶ＋Ｉ×Ｒ）が上昇しても、第２の閾値電圧には達しない。

（３）好ましくは、制御装置は、指令電力を正値から０まで減少させた後に目標電力に向けて再び増加させる場合に、指令電力が０から正値に達するまでの間は第２の増加制御を実行し、指令電力が正値から目標電力に達するまでの間は第１の増加制御を実行する。

上記（３）の構成によれば、指令電力が０から正値に達するまでの間、すなわち、指令電力が減少前の値に戻るまでの間には第２の増加制御が実行される。これは、上記（２）の説明と同様に、第２の増加制御により蓄電装置の電圧が上昇しても、第２の閾値電圧には達しないためである。第２の増加制御を実行することで、蓄電装置の充電時間を短縮することができる。一方、指令電力が正値に達して以降は、第２の増加制御による電圧上昇量で蓄電装置の電圧が上昇すると、第２の閾値電圧に達する可能性があるとして、第１の増加制御が実行される。これにより、満充電状態の近くまで蓄電装置を充電することが可能となる。

（４）より好ましくは、車両は、蓄電装置に入出力される電流を検出するように構成された電流センサをさらに備える。制御装置は、指令電力を０に達するまで定期的に減少させ、指令電力が０の状態で検出された電流センサの値により電流センサのオフセット値を取得する。

上記（４）の構成によれば、電流センサのオフセット値が定期的に取得されるので、より高精度に電力変換装置を制御することができる。

（５）本開示の他の局面に従う蓄電装置の充電方法は、車両に搭載された蓄電装置を系統電源から供給される電力により充電する。車両は、系統電源から供給される交流電力を直流電力に変換し、蓄電装置の定電力充電を行なうことが可能に構成された電力変換装置を備える。蓄電装置の充電方法は、第１〜第３のステップを含む。第１のステップは、電力変換装置への指令電力を目標電力に向けて基準幅で段階的に増加させるステップである。第２のステップは、指令電力が目標電力に達した状態から、蓄電装置の電圧が第１の閾値電圧を上回る度に指令電力を減少させるステップである。第３のステップは、蓄電装置の電圧が第１の閾値電圧よりも高い第２の閾値電圧に達すると、系統電源からの電力供給を停止させるステップである。基準幅は、指令電力を増加させる各段階における蓄電装置の電圧上昇量が第２の閾値電圧と第１の閾値電圧との電圧差よりも小さくなるように定められる。

上記（５）の方法によれば、上記（１）の構成と同様に、満充電状態の近くまで蓄電装置を充電することができる。

本開示によれば、車両および蓄電装置の充電方法において、満充電状態の近くまで蓄電装置を充電することができる。

実施の形態１に係る車両を含む充電システムの全体構成を概略的に示すブロック図である。 電力変換装置の構成例を詳細に示す回路ブロック図である。 比較例における外部充電制御を示すタイムチャートである。 比較例における外部充電制御の課題を説明するためのタイムチャートである。 実施の形態１における外部充電制御を示すタイムチャートである。 実施の形態１における外部充電制御の他の例を示すタイムチャートである。 実施の形態１における指令電力の増加幅の設定手法を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２における外部充電制御を示すタイムチャートである。 実施の形態２における指令電力の変化幅の設定手法を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２の変形例における外部充電制御を示すタイムチャートである。 実施の形態２の変形例における指令電力の変化幅の設定手法を説明するためのフローチャートである。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

以下に説明する実施の形態では、本開示に係る車両が、プラグインハイブリッド車である構成を例に説明する。しかし、本開示に係る車両は、車載の蓄電装置を系統電源から供給される電力により充電可能な車両あればプラグインハイブリッド車に限定されず、電気自動車であってもよい。

［実施の形態１］
＜充電システムの構成＞
図１は、実施の形態１に係る車両を含む充電システムの全体構成を概略的に示すブロック図である。図１を参照して、充電システム９は、車両１と、系統電源９００とを備える。車両１と系統電源（外部電源）９００とは充電ケーブル８００により接続可能に構成されている。充電ケーブル８００は、コネクタ８１０、系統電源９００のコンセント９１０に機械的に接続可能に構成されたプラグ８２０、および、コネクタ８１０とプラグ８２０とを結ぶ電線８３０とを含む。

車両１は、バッテリ１０と、システムメインリレー（ＳＭＲ：System Main Relay）２０と、電力制御装置（ＰＣＵ：Power Control Unit）３０と、モータジェネレータ４１，４２と、動力伝達ギヤ５０と、エンジン６０と、駆動輪７０と、充電リレー（ＣＨＲ：Charge Relay）８０と、電力変換装置２００と、インレット９０と、電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１００とを備える。

バッテリ（蓄電装置）１０は、リチウムイオン二次電池またはニッケル水素電池などの二次電池である。バッテリ１０は、ＳＭＲ２０を介してＰＣＵ３０に電気的に接続されている。バッテリ１０は、車両１の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ３０に供給する。また、バッテリ１０は、モータジェネレータ４１，４２により発電された電力を蓄える。なお、バッテリ１０に代えて電気二重層キャパシタなどのキャパシタを採用してもよい。

バッテリ１０には、電圧センサ１１、電流センサ１２および温度センサ１３が設けられている。電圧センサ１１は、バッテリ１０の電圧ＶＢを検出する。電流センサ１２は、バッテリ１０に入出力される電流ＩＢを検出する。温度センサ１３は、バッテリ１０の温度ＴＢを検出する。各センサは、その検出値をＥＣＵ１００に出力する。ＥＣＵ１００は、これらの検出値に基づいて、バッテリ１０の充放電を制御したり、バッテリ１０のＳＯＣを推定したりする。なお、電流センサ１２が本開示に係る「電流センサ」に相当する。

ＳＭＲ２０は、バッテリ１０とＰＣＵ３０との間に電気的に接続されている。ＳＭＲ２０は、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて、バッテリ１０とＰＣＵ３０との間での電力の供給と遮断とを切り替える。

ＰＣＵ３０は、いずれも図示しないが、コンバータおよびインバータを含む。コンバータは、バッテリ１０からの直流電圧を昇圧する。インバータは、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて、コンバータからの直流電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ４１，４２に出力する。

モータジェネレータ４１，４２の各々は、交流回転電機であり、たとえば三相交流永久磁石型同期モータである。モータジェネレータ４１，４２からの出力トルクは、減速機および動力分割機構を含んで構成される動力伝達ギヤ５０を介して駆動輪７０に伝達される。

モータジェネレータ４１は、エンジン６０を始動させる際にはバッテリ１０の電力を用いてエンジン６０のクランクシャフトを回転させる。また、モータジェネレータ４１は、エンジン６０の動力を用いて発電することも可能である。モータジェネレータ４１によって発電された交流電力は、ＰＣＵ３０により直流電力に変換されてバッテリ１０に充電される。また、モータジェネレータ４１によって発電された交流電力がモータジェネレータ４２に供給される場合もある。

モータジェネレータ４２は、バッテリ１０からの供給電力およびモータジェネレータ４１による発電電力のうちの少なくとも一方を用いて駆動軸を回転させる。また、モータジェネレータ４２は、回生制動によって発電することも可能である。モータジェネレータ４２によって発電された交流電力は、ＰＣＵ３０により直流電力に変換されてバッテリ１０に充電される。

エンジン６０は、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン６０は、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて、車両１が走行するための動力を発生する。

ＣＨＲ８０は、バッテリ１０と電力変換装置２００との間に電気的に接続されている。ＣＨＲ１８０は、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて、電力変換装置２００からバッテリ１０への電力の供給と遮断とを切り替える。

インレット９０は、車両１の外表面に設けられ、充電ケーブル８００のコネクタ８１０が機械的に接続可能に構成される。系統電源９００からの電力は、充電ケーブル８００およびインレット９０を介して車両１に供給される。

電力変換装置２００は、ＣＨＲ８０を介してバッテリ１０に電気的に接続されているとともに、インレット９０に電気的に接続されている。電力変換装置２００は、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて、系統電源９００から供給される交流電力を直流電力に変換してバッテリ１０に出力する。

ＥＣＵ１００は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、メモリと、入出力ポート等とを含んで構成されている。ＥＣＵ１００は、各センサおよび各機器からの信号ならびにメモリに格納されたマップおよびプログラムに基づいて、車両１が所望の走行状態となるように各種機器を制御する。ＥＣＵ１００により実行される主要な制御として、系統電源９００から供給される電力によりバッテリ１０を充電する「外部充電制御」が挙げられる。この外部充電制御については後に詳細に説明する。

＜電力変換装置の構成＞
図２は、電力変換装置２００の構成の一例を詳細に示す回路ブロック図である。図２を参照して、電力変換装置２００は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０と、出力回路２３０とを備える。

ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０は、系統電源９００から供給された交流電力を直流電力に変換する。ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０は、ＡＣフィルタ２１１と、突入電流防止回路２１２と、力率改善（ＰＦＣ：Power Factor Correction）回路２１３と、電流センサ２１４と、コンデンサＣ２と、電圧センサ２１５とを含む。

ＡＣフィルタ２１１は、リアクトルＬ１，Ｌ２と、コンデンサＣ１とを含む。リアクトルＬ１，Ｌ２は、正側および負側の電力線にそれぞれ設けられている。コンデンサＣ１は、上記電力線の間に接続されている。ＡＣフィルタ２１１は、系統電源９００から供給される交流電力に含まれるノイズ成分を除去する。

突入電流防止回路２１２は、リレーＲＹ１〜ＲＹ３と、抵抗Ｒ１とを含む。リレーＲＹ１，ＲＹ２は、正側および負側の電力線にそれぞれ設けられ、系統電源９００からの電力の供給と遮断とを切り替える。リレーＲＹ３および抵抗Ｒ１は、互いに直列に接続され、かつリレーＲＹ２に並列に接続されている。電力変換装置２００の電源投入の際は、リレーＲＹ２は開放状態のまま、リレーＲＹ１，ＲＹ３が閉成される。これにより、抵抗Ｒ１によって一部の電流が消費されて、コンデンサＣ２に流れ込む電流を小さくすることができるので、コンデンサＣ２への突入電流が防止される。コンデンサＣ１のプリチャージが完了すると、リレーＲＹ２が閉成され、それに続いてリレーＲＹ３が開放される。

ＰＦＣ回路２１３は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４を含む。スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ４は、フルブリッジを形成し、交流電力を直流電力に整流するとともに、直流電流の交流成分を正弦波に近づけることによって力率を改善する。

電流センサ２１４は、ＰＦＣ回路２１３からの出力電流を検出し、その検出値をＥＣＵ１００に出力する。

コンデンサＣ２は、ＰＦＣ回路２１３の出力ノード間に接続され、ＰＦＣ回路２１３から出力される直流電圧を平滑化する。

電圧センサ２１５は、コンデンサＣ２の端子間に接続されている。電圧センサ２１５は、ＰＦＣ回路２１３からの出力電圧ＶＨを検出し、その検出値をＥＣＵ１００に出力する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０は、インバータ回路２２１と、トランスＴＲ１と、整流回路２２２と、チョークコイルＬ３と、電流センサ２２３と、コンデンサＣ３とを含む。ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０からの出力電圧ＶＨを直流電圧ＶＤＣに変換する。

インバータ回路２２１は、スイッチング素子Ｑ５〜Ｑ８を含む。スイッチング素子Ｑ５〜Ｑ８は、ＥＣＵ１００からの制御信号（より詳細にはＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号のデューティ）に応じて、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１０から出力された直流電力を交流電力に変換してトランスＴＲ１の一次巻線に供給する。

トランスＴＲ１は、インバータ回路２２１からの交流電圧を、一次巻線と二次巻線との巻線比に応じた電圧値を有する交流電圧に変換する。

整流回路２２２は、ダイオードＤ１〜Ｄ４を含む。ダイオードＤ１〜Ｄ４は、ダイオードブリッジを形成し、トランスＴＲ１の二次巻線からの交流電力を整流して直流電力に変換する。

チョークコイルＬ３およびコンデンサＣ３は、整流回路２２２の出力ノード間に互いに直列に接続されている。チョークコイルＬ３およびコンデンサＣ３は、ＬＣフィルタを形成し、整流回路２２２から出力される直流電流に含まれる、スイッチング素子Ｑ５〜Ｑ８のスイッチング動作によって生じたリプル成分を除去する。

電流センサ２２３は、チョークコイルＬ３を流れる電流を検出し、その検出値をＥＣＵ１００に出力する。

出力回路２３０は、ダイオードＤ５と、リレーＲＹ４と、電圧センサ２３１とを含む。出力回路２３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０からの直流電圧ＶＤＣをバッテリ１０に出力する。

ダイオードＤ５は、逆流防止用のダイオードである。ダイオードＤ５は、正側の電力線において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０からリレーＲＹ４へと向かう方向が順方向となるように接続されている。

リレーＲＹ４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２０と電力変換装置２００の出力端子との間に接続されている。リレーＲＹ４は、電力変換装置２００から電力変換装置２００外部への電力の供給と遮断とを切り替える。

電圧センサ２３１は、電力変換装置２００の出力端子間に接続される。電圧センサ２３１は、電力変換装置２００から出力される直流電圧ＶＤＣを検出し、その検出値をＥＣＵ１００に出力する。

ＥＣＵ１００は、外部充電制御において、指令電力Ｐに従う電力が系統電源９００から供給されるように電力変換装置２００内の各回路を制御する。より具体的には、ＥＣＵ１００は、目標電力ＴＡＧを設定し、電力変換装置２００への指令電力Ｐを目標電力ＴＡＧに向けて変化させる。目標電力ＴＡＧは、系統電源９００から供給可能な上限電力と、バッテリ１０が受け入れ可能な上限電力とのうちの小さい方以下となるように定められる。系統電源９００から供給可能な上限電力は、たとえば、系統電源９００の電圧（たとえばＡＣ２００Ｖ）と、充電ケーブル８００の定格電流（既知の値）とから算出される。指令電力Ｐをどのように変化させるかについては後に詳細に説明する。

なお、図１および図２では、車両全体を制御するＥＣＵ１００が電力変換装置２００も制御する構成例が示されている。しかし、ＥＣＵ１００を複数のＥＣＵに適宜分割してもよく、電力変換装置２００を制御する専用ＥＣＵ（充電ＥＣＵ）が設けられてもよい。

＜比較例における外部充電制御＞
以上のように構成された車両１においては、電力変換装置２００への指令電力Ｐを制御することで系統電源９００からの供給電力を調整することが可能である。本実施の形態における外部充電制御は、系統電源９００からの供給電力が指令電力Ｐに基づき適切に調整される点に特徴を有する。以下では、本実施の形態における外部充電制御の特徴を明確にするため、まず、比較例における外部充電制御について説明する。

ＥＣＵ１００は、外部充電制御の実行中の多くの期間、指令電力Ｐを一定に維持することでバッテリ１０を一定電力で充電させる。そのため、ＥＣＵ１００は、一定電力での充電（ＣＰ（Constant Power）充電）の開始／停止を制御するための制御フラグＣＰを管理している。制御フラグＣＰは、基本的には、バッテリ１０のＣＰ充電中（およびＣＰ充電開始前）にはＣＰ＝０（オフ）に設定され、バッテリ１０のＣＰ充電を中断して指令電力Ｐを変化させる場合にＣＰ＝１（オン）に設定される。

図３は、比較例における外部充電制御を示すタイムチャートである。図３および後述する図４〜図６において、横軸は経過時間を示す。縦軸は、上から順に、指令電力Ｐ、制御フラグＣＰおよびバッテリ１０の電圧ＶＢを示す。指令電力Ｐには、前述した目標電力ＴＡＧが定められている。また、バッテリ１０の電圧ＶＢには、以下で説明するフラグ閾値ＴＨ１と満充電閾値ＴＨ２とが予め定められている。

図３を参照して、時刻ｔ１０においては指令電力Ｐが０に設定されており、バッテリ１０への充電は開始されていない。制御フラグＣＰは、ＣＰ＝０に設定されている。

時刻ｔ１１においてバッテリ１０の充電が開始される。そして、指令電力Ｐが０からＦ１だけ引き上げられ、それによりバッテリ１０の電圧ＶＢの上昇が始まる。以下では、指令電力Ｐの引き上げ量と指令電力Ｐの引き下げ量（後述）とを包括して、指令電力Ｐの「変化幅ΔＰ」とも記載する。図３に示す例では変化幅ΔＰ＝Ｆ１に設定される。

変化幅ΔＰが過度に大きい場合、指令電力Ｐの増加に伴い、系統電源９００に接続された他の電気機器（図示しないが、たとえば照明機器）にフリッカ発生等の悪影響が及ぶおそれがある。そのため、Ｆ１は、系統電源９００から車両１への電力供給開始により系統電源９００にフリッカが発生する電力変化量よりも小さな値に予め定められている。一例として、Ｆ１は、系統電源９００がＡＣ２００Ｖ系である場合には１，６５０Ｗである。

時刻ｔ１１から所定期間（たとえば１．２秒）が経過した時刻ｔ１２において、指令電力ＰがＦ２だけ、もう１段階引き上げられて目標電力ＴＡＧに達する。これに伴い、バッテリ１０の電圧ＶＢがさらに上昇する。Ｆ２は、Ｆ１と同様に系統電源９００にフリッカが発生する電力変化量よりも小さく、かつ、目標電力ＴＡＧと引き上げ前の電力（Ｆ１）との電力差（＝ＴＡＧ−Ｆ１）に相当する値である。

なお、図３には、指令電力Ｐが０から２段階引き上げられることで目標電力ＴＡＧに達する例を示すが、指令電力Ｐの引き上げ回数は２回に限られず、目標電力ＴＡＧによっては３回以上であってもよい。たとえば指令電力Ｐの引き上げ回数が３回である場合、変化幅ΔＰは、実行順にＦ１，Ｆ１，Ｆ２となる。

その後、バッテリ１０の充電が進むに従って電圧ＶＢが徐々に上昇し、時刻ｔ１３において電圧ＶＢがフラグ閾値ＴＨ１に達する。これにより、制御フラグＣＰがＣＰ＝０からＣＰ＝１に切り替えられる。そうすると、指令電力Ｐが線形的に減少する。なお、指令電力Ｐの減少態様は線形的なものに限られず、非線形的（たとえば曲線的）なものであってもよい。制御フラグＣＰは、予め定められた短い期間（たとえば１秒未満）、ＣＰ＝１に維持された後、ＣＰ＝０に再び切り替えられる（時刻ｔ１４）。これにより、ＣＰ充電が再開される。

電圧センサ１１の検出値である電圧ＶＢは、バッテリ１０のＯＣＶにバッテリ１０の過電圧を加えた値である。過電圧は、バッテリ１０への充電電流ＩＢとバッテリ１０の内部抵抗Ｒとの積（ＩＢ×Ｒ）により表される。そのため、指令電力Ｐを減少させると、充電電流ＩＢが減少し、それにより過電圧が低下する。よって、ＣＰ充電再開時（時刻ｔ１４）の電圧ＶＢは、過電圧低下に伴いフラグ閾値ＴＨ１未満になっている。

その後、ＣＰ充電の継続により時刻ｔ１５においてフラグ閾値ＴＨ１に再び達すると、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの期間の制御と同様に制御フラグＣＰの切り替えと指令電力Ｐの減少とが行なわれることで、電圧ＶＢがフラグ閾値ＴＨ１未満になる。詳細な説明は繰り返さないが、以降も同様に指令電力Ｐを適宜減少させることでバッテリ１０の充電が継続される。

車載用バッテリとして円筒形電池が採用される場合がある。たとえば、１８６５０サイズの円筒形電池は、典型的な角形電池と比べて、内部抵抗が高い。また、この円筒形電池は、角形電池と比べて小型であり容量も小さいため、その使用個数（各バッテリに含まれる個数）が多くなる。したがって、バッテリ１０が円筒形電池により構成される場合には、バッテリ１０の内部抵抗が相対的に高くなる。また、一般に、二次電池、キャパシタなどの蓄電装置は、低温になるほど内部抵抗が高くなる温度依存性を示す。そのため、バッテリ１０は、氷点下等の低温環境下で高抵抗になり得る。このように高抵抗となったバッテリ１０に対して比較例のような外部充電制御（図３参照）を適用した場合、以下で説明するような課題が生じ得る。

図４は、比較例における外部充電制御の課題を説明するためのタイムチャートである。図４を参照して、時刻ｔ２０においては、図３における時刻ｔ１０と同様に、指令電力Ｐが０に設定されているとともに、制御フラグＣＰがＣＰ＝０に設定されている。

時刻ｔ２１において、指令電力Ｐが０からＦ１だけ引き上げられる。これに伴い、バッテリ１０の充電が開始され、バッテリ１０の電圧ＶＢの上昇が始まる。前述のように、電圧ＶＢの上昇量は、バッテリ１０の充電が進むことによるＯＣＶ上昇量に過電圧（＝ＩＢ×Ｒ）を加えた値に等しい。そのため、バッテリ１０の内部抵抗Ｒが相対的に高い場合、過電圧も大きくなり、その結果として電圧ＶＢの上昇速度（単位時間当たりの上昇量）が速くなる。

時刻ｔ２１から所定期間が経過すると、指令電力ＰがＦ１からＦ２だけさらに引き上げられ、目標電力ＴＡＧに達する（時刻ｔ２２）。これに伴い、バッテリ１０の電圧ＶＢがさらに上昇し、電圧ＶＢがフラグ閾値ＴＨ１以上になる。そのため、制御フラグＣＰがＣＰ＝０からＣＰ＝１に切り替えられる（時刻ｔ２３）。その結果、指令電力Ｐの線形減少が始まる。

しかしながら、バッテリ１０では、内部抵抗Ｒが相対的に高いため、過電圧が大きくなりやすい。そのため、たとえば指令電力Ｐの引き上げに伴って電流ＩＢが増加した場合（たとえば電流ＩＢがわずかにオーバーシュートした場合）に、過電圧が過度に上昇し、電圧ＶＢが満充電閾値ＴＨ２に達する可能性がある。あるいは、電圧ＶＢの上昇速度が速いので、指令電力Ｐの線形減少に伴って過電圧が低減される前に電圧ＶＢが満充電閾値ＴＨ２に達する可能性がある（時刻ｔ２４）。その結果、実際にはバッテリ１０が満充電状態に至っていないにもかかわらず、バッテリ１０の充電が停止されてしまう（時刻ｔ２５）。

このように、比較例における外部充電制御では、バッテリ１０の内部抵抗Ｒが相対的に高い場合に、指令電力Ｐの目標電力ＴＡＧへの増加後、指令電力Ｐを減少させることで電圧ＶＢをフラグ閾値Ｈ１以下に戻す前に電圧ＶＢが満充電閾値ＴＨ２に達してしまう。その結果、満充電状態に至るまで（あるいは満充電状態の近くまで）バッテリ１０の充電を継続することができない可能性がある。

そこで、本実施の形態においては、指令電力Ｐの変化幅ΔＰを、系統電源９００におけるフリッカ発生防止を目的に定められるＦ１よりも小さな値であるＧ１とする構成を採用する。以下、本実施の形態における変化幅ΔＰの設定手法について説明する。

＜実施の形態１における外部充電制御＞
図５は、実施の形態１における外部充電制御を示すタイムチャートである。図５を参照して、実施の形態１においては、時刻ｔ３１以降、所定期間（たとえば１．２秒）が経過する度に指令電力ＰがＧ１ずつ引き上げられる。この変化幅ΔＰ＝Ｇ１は、比較例における変化幅ΔＰ＝Ｆ１（系統電源９００がＡＣ２００Ｖ系の場合、１，６５０Ｗ）よりも十分に小さな値であり、たとえば１００Ｗである。Ｇ１は、本開示に係る「基準幅」に相当する。

その後、時刻ｔ３２において、指令電力Ｐが最後にＧ２だけ引き上げられ、目標電力ＴＡＧに達する。Ｇ２は、Ｇ１ずつ段階的に引き上げられた指令電力Ｐが目標電力ＴＡＧに達する直前に余った、いわば端数に相当する値であり、Ｇ１以下である。

このように、指令電力Ｐの変化幅ΔＰ＝Ｇ１は、比較例における変化幅ΔＰ＝Ｆ１よりも十分に小さく設定される。より具体的には、Ｇ１は、指令電力Ｐを増加させる各段階における電圧ＶＢの上昇量が満充電閾値ＴＨ２とフラグ閾値ＴＨ１との電圧差（＝ＴＨ２−ＴＨ１）よりも小さくなるように定められる。

指令電力Ｐの変化幅ΔＰ＝Ｇ１が相対的に小さいことで、指令電力Ｐの引き上げ時に電流ＩＢが急激に増加しにくくなる（言い換えると、電流ＩＢのオーバーシュートが起こりにくくなる）ので、過電圧が過度の上昇が抑制される。

図６は、実施の形態１における外部充電制御の他の例を示すタイムチャートである。図６に示すように、指令電力Ｐが目標電力ＴＡＧに達する前に電圧ＶＢがフラグ閾値以上になる場合もある（時刻ｔ４３参照）。このような場合には、制御フラグＣＰがＣＰ＝０からＣＰ＝１に切り替えられ、指令電力Ｐが減少することにより、電圧ＶＢが満充電閾値ＴＨ２に達することが防止される。

＜外部充電フロー＞
図７は、実施の形態１における外部充電制御を示すフローチャートである。このフローチャートは、たとえば充電ケーブル８００がインレット９０に接続された状態で充電が開始された場合にメインルーチン（図示せず）から呼び出されて実行される。なお、図７および後述する図１１に示すフローチャートに含まれる各ステップ（以下「Ｓ」と略す）は、基本的にはＥＣＵ１００によるソフトウェア処理によって実現されるが、ＥＣＵ１００内に作製された専用のハードウェア（電気回路）によって実現されてもよい。

図５〜図７を参照して、Ｓ１０において、ＥＣＵ１００は、指令電力Ｐの変化幅ΔＰをＧ１に設定する。既に説明したように、Ｇ１は、指令電力Ｐをステップ的にＧ１だけ増加させたとしても電圧ＶＢの上昇量が満充電閾値ＴＨ２とフラグ閾値ＴＨ１との電圧差（＝ＴＨ２−ＴＨ１）よりも小さくなるように定められた値（たとえば０．１ｋＷ）である。

Ｓ２０において、ＥＣＵ１００は、指令電力ＰをＧ１だけ引き上げる（時刻ｔ３１参照）。そして、ＥＣＵ１００は、引き上げ後の指令電力Ｐが目標電力ＴＡＧに達したか否かを判定する（Ｓ３０）。指令電力Ｐが目標電力ＴＡＧに達していない場合（Ｓ３０においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、電圧ＶＢがフラグ閾値ＴＨ１以上であるか否かをさらに判定する（Ｓ３５）。指令電力Ｐが目標電力ＴＡＧに達しておらず、かつ、電圧ＶＢがフラグ閾値ＴＨ１未満である場合（Ｓ３０，Ｓ３５において、いずれもＮＯ）、ＥＣＵ１００は、所定期間（たとえば１．２秒）だけ待機した後（Ｓ４０）、処理をＳ１０に戻し、指令電力ＰをさらにＧ１だけ引き上げる。Ｓ１０〜Ｓ４０の処理が繰り返し実行されることにより、指令電力Ｐが段階的に増加する。なお、指令電力Ｐが目標電力ＴＡＧに達する直前の変化幅ΔＰは、Ｇ１よりも小さいＧ２に設定される（時刻ｔ３２参照）。

指令電力Ｐが目標電力ＴＡＧに達すると（Ｓ３０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、処理をＳ５０に進め、バッテリ１０の電圧ＶＢがフラグ閾値ＴＨ１以上であるか否かを判定する。電圧ＶＢがフラグ閾値ＴＨ１未満である場合（Ｓ５０においてＮＯ）には、ＥＣＵ１００は、制御フラグＣＰをＣＰ＝０に設定し、指令電力Ｐを一定に維持する（Ｓ６０）。

電圧ＶＢがフラグ閾値ＴＨ１以上になると（Ｓ５０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、制御フラグＣＰをＣＰ＝０からＣＰ＝１に切り替え、指令電力Ｐを、たとえば線形に減少させる（Ｓ７０、時刻ｔ３３参照）。

なお、指令電力Ｐが目標電力ＴＡＧに達していなくとも、電圧ＶＢがフラグ閾値ＴＨ１以上になると（Ｓ３０においてＮＯかつＳ３５においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、処理をＳ７０に進め、制御フラグＣＰをＣＰ＝０からＣＰ＝１に切り替え、指令電力Ｐを減少させる（時刻ｔ４３参照）。

Ｓ８０において、ＥＣＵ１００は、電圧ＶＢが満充電閾値ＴＨ２以上であるか否かを判定する。電圧ＶＢが満充電閾値ＴＨ２未満である場合（Ｓ８０においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、所定時間が経過すると制御フラグＣＰをＣＰ＝１からＣＰ＝０に戻し、指令電力Ｐの減少を停止させる（Ｓ９０、時刻ｔ３４参照）。その後、電圧ＶＢが満充電閾値ＴＨ２以上になると（Ｓ８０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、電力変換装置２００の電力変換動作を停止させ、バッテリ１０の充電を終了する（Ｓ１００）。

以上のように、実施の形態１によれば、指令電力Ｐの変化幅ΔＰが系統電源９００におけるフリッカ発生防止を目的とした値（Ｆ１）よりも十分に小さな値であるＧ１に設定される。このＧ１は、指令電力ＰをＧ１だけ増加させても電圧ＶＢがフラグ閾値ＴＨ１から満充電閾値ＴＨ２へと至らないように定められる。そのため、指令電力Ｐの増加に伴い、バッテリ１０が満充電状態に至ることが防止される。その結果、電圧ＶＢをフラグ閾値ＴＨ１以下に戻して電圧ＶＢをフラグ閾値ＴＨに達する度に指令電力Ｐを徐々に減少させていく制御が可能になる。したがって、満充電状態の近くまでバッテリ１０を充電することができる。

なお、バッテリ１０の満充電状態とは、バッテリ１０の充電が完了したとして充電を停止する状態であり、バッテリ１０のＳＯＣが１００％の状態を含むが、これに限定されない。一般に、二次電池を満充電状態で長期間が保管すると、二次電池の劣化が進行しやすい。そのため、バッテリ１０の満充電状態には、ＳＯＣ＝１００％未満の状態が含まれ得る。また、ＳＯＣ＝１００％に対応する電圧よりも低い値に満充電閾値ＴＨが設定される場合もある。

［実施の形態２］
実施の形態１にて説明したように、指令電力Ｐの変化幅ΔＰを十分に小さな値であるＧ１に設定することで、満充電状態の近くまでバッテリ１０を充電することが可能になる。一方で、変化幅ΔＰ＝Ｇ１に設定すると、変化幅ΔＰ＝Ｆ１に設定する場合と比べて、バッテリ１０への充電電力が小さくなる分、充電時間が延びることが懸念される。

より詳細に説明すると、変化幅ΔＰ＝Ｆ１に設定する場合、数回の引き上げで指令電力Ｐが目標電力ＴＡＧに達する（図３参照）。これに対し、変化幅ΔＰ＝Ｇ１に設定する場合には、指令電力Ｐが目標電力ＴＡＧに達するまでに数十回の引き上げを要し得る（図５参照）。そうすると、各段階での待機時間（図７のＳ４０参照）が１．２秒である場合、指令電力Ｐが目標電力ＴＡＧに達するまでに数十秒〜数分程度を要することとなり、その分だけ充電時間が延びる。実施の形態２では、満充電状態の近くまでのバッテリ１０の充電を可能としつつ、充電時間の長期化を抑制する構成について説明する。なお、実施の形態２に係る車両の構成は、実施の形態１に係る車両１の構成と同等であるため、説明は繰り返さない。

図８は、実施の形態２における外部充電制御を示すタイムチャートである。図８および後述する図１０において、横軸は経過時間を示し、縦軸は指令電力Ｐを示す。図８および図１０には、系統電源９００からの電力供給開始後の状況が示されている。

バッテリ１０には、バッテリ１０に入出力される電流ＩＢを検出するための電流センサ１２が設けられている（図１参照）。一般に、電流センサの出力信号には、電流センサの温度等に応じたオフセット成分が含まれ得る。そのため、電流センサ１２の検出精度を向上させ、それにより、たとえばバッテリ１０のＳＯＣを高精度に推定するためには、電流センサ１２のオフセット値を取得することが望ましい。したがって、図７に示すように、ＥＣＵ１００は、時刻ｔ５１〜時刻ｔ５３の間に「オフセット学習制御」を実行する。

詳細には、目標電力ＴＡＧにて一定である指令電力Ｐが時刻ｔ５１にてＦ１だけ引き下げられる。さらに、時刻ｔ５１から所定期間が経過した時刻ｔ５２において、指令電力ＰがさらにＦ２だけ引き下げられ、０に達する。この指令電力Ｐ＝０の状態（すなわち電流＝０の状態）が時刻ｔ５３まで維持され、その間の電流センサ１２の検出値が電流センサ１２のオフセット値として取得される。オフセット学習制御の実行後には、指令電力Ｐは、時刻ｔ５３にてＦ１だけ引き上げられ、さらに時刻ｔ５４にてＦ２だけ引き上げられて目標電力ＴＡＧに戻される。なお、図８には示されていないが、オフセット学習制御は外部充電制御中に定期的に実行される。

また、バッテリ１０の充電時には、バッテリ１０を保護するため、バッテリ１０への充電電力の制御上限値を示す充電許容電力Ｗｉｎが用いられる。充電許容電力Ｗｉｎは、たとえばバッテリ１０の状態（ＳＯＣもしくは温度ＴＢなど）または使用履歴に応じて変化し得るところ、充電許容電力Ｗｉｎの変化に伴い指令電力Ｐも変化させることが求められる。以下、充電許容電力Ｗｉｎにより指令電力Ｐが制限される制御を「入力制限制御」とも称する。

時刻ｔ５５から時刻ｔ５７までの入力制限制御の実行中には、指令電力Ｐは、充電許容電力Ｗｉｎと等しくなる。時刻ｔ５５において入力制限制御が開始され、充電許容電力Ｗｉｎが、たとえば線形に減少する。時刻ｔ５６において充電許容電力Ｗｉｎが、たとえばステップ的に減少するが、図８に示す例では０には達せず、時刻ｔ５６から時刻ｔ５７までの間、０よりも大きな値（正値）で一定になる。時刻ｔ５７において入力制限制御が終了する。

入力制限制御の実行後の時刻ｔ５７から時刻ｔ５８までの間、実施の形態１と同様に、所定期間（たとえば１．２秒）が経過する度に指令電力ＰがＧ１ずつ引き上げられる。そして、時刻ｔ５８にて指令電力ＰがＧ２だけ引き上げられ、目標電力ＴＡＧに達する。

図８に示した制御全体では、指令電力Ｐを増加させる機会が２回含まれている。１回目は、オフセット学習制御の実行後であり（時刻ｔ５３〜ｔ５４参照）、２回目は入力制限制御の実行後である（時刻ｔ５７〜ｔ５８参照）。これらの両方の機会において、指令電力Ｐの変化幅ΔＰをＧ１に設定することも考えられる。しかし、図８に示す例では、オフセット学習制御の実行後における変化幅ΔＰは、Ｆ１に設定されている。この理由について説明する。

オフセット学習制御の実行前には、バッテリ１０は満充電状態に至っていない。また、オフセット学習制御では指令電力Ｐが０まで減少させられるため、指令電力Ｐを１段階引き下げた後、指令電力Ｐが０に達するまでの期間（時刻ｔ５１〜ｔ５２の期間）にはバッテリ１０がわずかに充電されるものの、オフセット学習制御の実行中のバッテリ１０への充電電力は、ほぼ０とみなすことができる。そのため、オフセット学習制御の実行前後のＯＣＶは、ほぼ等しい。

さらに、指令電力をＦ２だけ減少させるとき（時刻ｔ５２）の電圧減少量の大きさと、指令電力をＦ１だけ増加させるとき（時刻ｔ５３）の電圧上昇量との大きさは、ほぼ等しい。これは、オフセット学習制御の実行前後でバッテリ１０の内部抵抗が一定であり、かつ、Ｆ１≒Ｆ２であることから、時刻ｔ５２における電流減少量の大きさと時刻ｔ５３における電流増加量とが、ほぼ等しいためである。

このように、オフセット学習制御の実行前後で、ＯＣＶも電圧変化量も、いずれもほぼ等しい。したがって、ＯＣＶオフセット学習制御の実行前（時刻ｔ５２）に電圧ＶＢが閾値電圧ＴＨ２に達していないのであれば、オフセット学習制御の実行後（時刻ｔ５３）にも電圧ＶＢは閾値電圧ＴＨ２に達しない。よって、オフセット学習制御の実行後には、変化幅ΔＰをＦ１に設定することができる。これにより、オフセット学習制御の実行後にも変化幅ΔＰ＝Ｇ１に設定する場合と比べて、充電時間を短縮することができる。

一方、入力制限制御の実行中には、指令電力Ｐが正値に維持され、バッテリ１０の充電が進行してＯＣＶが上昇するため、入力制限制御の実行後に指令電力Ｐを増加させる際の電圧上昇量が大きいと（ΔＰ＝Ｆ１であると）、電圧ＶＢが閾値電圧ＴＨ２に達する可能性がある。よって、入力制限制御の実行後には、実施の形態１と同様に、変化幅ΔＰ＝Ｇ１に設定される。

なお、入力制限制御の実行後における指令電力Ｐの増加制御は、本開示に係る「第１の増加制御」に相当し、オフセット学習制御の実行後における指令電力Ｐの増加制御は、本開示に係る「第２の増加制御」に相当する。

図９は、実施の形態２における指令電力Ｐの変化幅ΔＰの設定処理を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、外部充電制御の実行中に、たとえば所定周期毎にメインルーチン（図示せず）から呼び出されて繰り返し実行される。

図８および図９を参照して、Ｓ２１０において、ＥＣＵ１００は、図示しない別ルーチンにて実行される指令電力Ｐの制御が、指令電力Ｐを段階的に引き下げる制御であるか否かを判定する。オフセット学習制御のように指令電力Ｐが段階的に引き下げられる場合（Ｓ２１０においてＹＥＳ）、変化幅ΔＰは、Ｆ１（あるいはＦ２）に設定される（Ｓ２２０，時刻ｔ５１，ｔ５２参照）。

指令電力Ｐの制御が指令電力Ｐを段階的に引き下げる制御でない場合、ＥＣＵ１００は、指令電力Ｐの制御が指令電力Ｐを段階的に引き上げる制御であるか否かを判定する（Ｓ２３０）。指令電力Ｐが段階的に引き上げられる場合（Ｓ２３０においてＹＥＳ）には、ＥＣＵ１００は、指令電力Ｐの引き上げが正値から開始されるかどうかをさらに判定する（Ｓ２３２）。

指令電力Ｐの引き上げが０から開始される場合（Ｓ２３２においてＮＯ）、すなわちオフセット学習制御のように指令電力Ｐが一旦０に設定され、その後、指令電力Ｐを回復させる場合、変化幅ΔＰは、Ｆ１（あるいはＦ２）に設定される（Ｓ２４２，時刻ｔ５３，ｔ５４参照）。

一方、指令電力Ｐの引き上げが正値から開始される場合（Ｓ２３２においてＹＥＳ）、すなわち図７に示した入力制限制御のように指令電力Ｐが０までは引き下げられず、その後、指令電力Ｐを回復させる場合、変化幅ΔＰは、Ｇ１（あるいはＧ２）に設定される（Ｓ２４０，時刻ｔ５７〜ｔ５８参照）。

なお、指令電力Ｐを線形に減少させる場合など、指令電力Ｐの制御が指令電力Ｐの段階的引き下げでも段階的引き上げでもない場合（Ｓ２３０においてＮＯ）には、変化幅ΔＰは設定されず、処理がメインルーチンへと戻される。また、フリッカ対策よりも入力制限制御によるバッテリ１０の保護が優先される場合には、Ｓ２３０においてＮＯ判定が行なわれる。

以上のように、実施の形態２によれば、指令電力Ｐの段階的引き上げが指令電力Ｐ＝０から開始される場合と指令電力Ｐ＞０から開始される場合とで、異なる変化幅ΔＰが設定される。指令電力Ｐの段階的引き上げがＰ＞０から開始される場合（図８に示す例では入力制限制御の実行後）には変化幅ΔＰ＝Ｇ１に設定することで、満充電状態の近くまでのバッテリ１０の充電が可能となる。一方、指令電力Ｐの段階的引き上げがＰ＝０から開始される場合（図８に示す例ではオフセット学習制御の実行後）には変化幅ΔＰ＝Ｆ１に設定することで、変化幅ΔＰをＧ１に設定する場合と比べて、バッテリ１０の充電時間が短縮される。このように、変化幅ΔＰを使い分けることで、満充電状態の近くまでのバッテリ１０の充電を可能としつつ、バッテリ１０の充電時間短縮を図ることができる。

［実施の形態２の変形例］
実施の形態２では、入力制限制御の実行時に充電許容電力Ｗｉｎの減少がＷｉｎ＞０の時点で止まる例を説明した。この場合、指令電力Ｐも正値までしか減少しない（図８の時刻ｔ５６参照）。一方、バッテリ１０の状態または使用履歴によっては、バッテリ１０の充電が禁止され、充電許容電力ＷｉｎがＷｉｎ＝０に達する場合もある。そうすると、指令電力ＰもＰ＝０に達することとなる。実施の形態２の変形例では、指令電力Ｐ＝０まで減少した後にバッテリ１０の充電が再開される例について説明する。

図１０は、実施の形態２の変形例における外部充電制御を示すタイムチャートである。このフローチャートは、実施の形態２におけるタイムチャート（図８参照）と対比される。図１０を参照して、時刻ｔ６５までの制御は、実施の形態２におけるタイムチャートでの時刻ｔ５５までの制御と同等であるため、説明は繰り返さない。

時刻ｔ６６において充電許容電力Ｗｉｎが０まで減少し、それに伴い指令電力Ｐも０に設定される。時刻ｔ６６から時刻ｔ６７までの間、指令電力Ｐ＝０の状態が維持される。

時刻ｔ６７において指令電力Ｐが０からＦ１だけ引き上げられる。さらに、時刻ｔ６８において指令電力ＰがＦ１からＦ２だけさらに引き上げられ、指令電力Ｐが０への引き下げ直前の電力に戻る。指令電力Ｐが引き下げ直前の電力に戻ると、時刻ｔ６９以降は、所定期間（たとえば１．２秒）が経過する度に指令電力ＰがＧ１ずつ引き上げられる。そして、時刻ｔ７０にて指令電力ＰがＧ２だけ引き上げられ、目標電力ＴＡＧに達する。

指令電力Ｐが０に維持されている間（時刻ｔ６６から時刻ｔ６７までの期間中）には、バッテリ１０への充電電力が０である。そのため、指令電力Ｐの０への引き下げ時（時刻ｔ６６）におけるバッテリ１０が満充電状態でないのであれば、指令電力Ｐの０からの引き上げ開始時（時刻ｔ６７）におけるバッテリ１０も満充電状態ではない。また、指令電力Ｐが０に維持されている間のＯＣＶも一定である。また、指令電力Ｐの０からの引き上げ開始時（時刻ｔ６７）における電圧上昇量との大きさが比較的大きく、Ｆであったとしても、高々、指令電力Ｐの０への引き下げ時（時刻ｔ６６）における電圧減少量の大きさ程度である。したがって、指令電力Ｐが０に引き下げられる前に電圧ＶＢが閾値電圧ＴＨ２に達していないのであれば、指令電力Ｐの引き上げ開始時にも電圧ＶＢが閾値電圧ＴＨ２に達することはない。よって、指令電力Ｐの０からの引き上げ開始時から指令電力Ｐが０への引き下げ前の電力に戻るまでの間の変化幅ΔＰは、Ｆ１（あるいはＦ２）に設定することができる。これにより、系統電源９００におけるフリッカ発生を防止しつつ、指令電力Ｐの引き上げ開始時から指令電力ＰをＧ１ずつ引き上げる場合と比べて、充電時間を短縮することができる。

一方、指令電力Ｐが０への引き下げ前の電力に達して以降（時刻ｔ６９以降）は、変化幅ΔＰをＦ１またはＦ２に設定した充電（時刻ｔ６７から時刻ｔ６９までの充電）によりバッテリ１０のＯＣＶが上昇しており、電圧上昇量が大きいと閾値電圧ＴＨ２に達する可能性があるとして、指令電力ＰがＧ１ずつ引き上げられる。これにより、実施の形態１，２と同様に、満充電状態の近くまでのバッテリ１０を充電することができる。

図１１は、実施の形態２の変形例における指令電力Ｐの変化幅ΔＰの設定手法を説明するためのフローチャートである。このフローチャートは、Ｓ３３４，Ｓ３４４の処理をさらに含む点において、実施の形態２におけるフローチャート（図９参照）と異なる。

図１０および図１１を参照して、Ｓ３３２において、ＥＣＵ１００は、指令電力Ｐの引き上げが正値から開始されるか否かを判定する。指令電力Ｐの引き上げが正値から開始される場合（Ｓ３３２においてＹＥＳ）には、実施の形態２と同様に、変化幅ΔＰがＧ１（あるいはＧ２）に設定される（Ｓ３４０）。

これに対し、本変形例においては、指令電力Ｐの引き上げがＰ＝０から開始される場合（Ｓ３３２においてＮＯ）に、指令電力Ｐの引き上げが、０への引き下げ前の電力に達する前であるか当該引き下げ前の電力に達した後であるかがさらに判定される（Ｓ３３４）。指令電力Ｐが０への引き下げ前の電力に達する前である場合（Ｓ３３４においてＹＥＳ）には、変化幅ΔＰは、Ｆ１（あるいはＦ２）に設定される（時刻ｔ６７，ｔ６８，Ｓ３４２）。一方、指令電力Ｐが０への引き下げ前の電力に達した後である場合（Ｓ３３４においてＮＯ）には、変化幅ΔＰは、Ｇ１（あるいはＧ２）に設定される（時刻ｔ６９〜ｔ７０，Ｓ３４４）。

なお、オフセット学習制御では、指令電力Ｐが目標電力ＴＡＧから０まで引き下げられ、その後、０から目標電力ＴＡＧまで戻される。つまり、指令電力Ｐは、０への引き下げ前の電力よりも高くはならない。よって、オフセット学習制御の実行後における変化幅ΔＰは、Ｓ３３４でのＹＥＳ判定後にＳ３４２の処理が実行されることで設定される。

また、指令電力Ｐが目標電力ＴＡＧ未満の状態からオフセット学習制御が実行される場合もある。このような場合、オフセット学習制御の実行前に指令電力ＰがＧ１ずつ引き上げられていたときには、オフセット学習制御の実行後にも、オフセット学習制御の実行前の電力（指令電力Ｐの引き下げ前の値）から指令電力ＰがＧ１ずつ引き上げられる。また、ＣＰフラグがオンされて指令電力Ｐが一定であったときには、オフセット学習制御の実行後の指令電力Ｐは、オフセット学習制御の実行前の指令電力Ｐ（一定であったときの値）に戻される。さらに、入力制限制御により指令電力Ｐが制限されるときにも、オフセット学習制御の実行後の指令電力Ｐは、オフセット学習制御の実行前の指令電力Ｐ（入力制限制御により制限された値）に戻される。

以上のように、実施の形態２の変形例によれば、指令電力Ｐの０からの引き上げ時において、指令電力Ｐが０への引き下げ前の電力に戻るまでの間の変化幅ΔＰは、Ｆ１（あるいはＦ２）に設定される。一方、指令電力Ｐが０への引き下げ前の電力に達して以降（時刻ｔ６９以降）の変化幅ΔＰは、Ｇ１（あるいはＧ２）に設定される。これにより、指令電力Ｐが０への引き下げ前の電力に戻るまでの間には、系統電源９００におけるフリッカ発生を防止しつつ、指令電力ＰをＧ１ずつ引き上げる場合と比べて、充電時間を短縮することができる。さらに、指令電力Ｐが０への引き下げ前の電力に達して以降は、満充電状態の近くまでバッテリ１０を充電することができる。

なお、実施の形態１，２では、系統電源９００からの電力供給が行なわれる例を説明したが、電力供給元は系統電源９００に限らず、交流電源（ＤＣ／ＡＣコンバータ等）であってもよいし、他の蓄電装置等の直流電源であってもよい。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車両、９ 充電システム、１０ バッテリ、１１ 電圧センサ、１２ 電流センサ、１３ 温度センサ、２０ ＳＭＲ、３０ ＰＣＵ、４１，４２ モータジェネレータ、５０ 動力伝達ギヤ、６０ エンジン、７０ 駆動輪、８０ ＣＨＲ、９０ インレット、２００ 電力変換装置、２１０ ＡＣ／ＤＣコンバータ、２１１ フィルタ、２１２ 突入電流防止回路、２１３ ＰＦＣ回路、２１４，２２３ 電流センサ、２１５，２３１ 電圧センサ、２２０ ＤＣ／ＤＣコンバータ、２２１ インバータ回路、２２２ 整流回路、２３０ 出力回路、８００ 充電ケーブル、８１０ コネクタ、８２０ プラグ、８３０ 電線、９００ 系統電源、９１０ コンセント、Ｃ１〜Ｃ３ コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ５ ダイオード、Ｌ１，Ｌ２ リアクトル、Ｌ３ チョークコイル、Ｑ１〜Ｑ８ スイッチング素子、Ｒ１ 抵抗、ＲＹ１〜ＲＹ４ リレー。

Claims (5)

1. 外部電源から供給される電力を変換するように構成された電力変換装置と、
   内部抵抗が所定値よりも高く、前記電力変換装置により変換された電力を蓄える蓄電装置と、
   指令電力に従う電力が前記外部電源から供給され、前記蓄電装置の定電力充電が行なわれるように前記電力変換装置を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記指令電力を目標電力に向けて所定の基準幅で段階的に増加させ、
   前記指令電力が前記目標電力に達した状態から、前記蓄電装置の電圧が第１の閾値電圧を上回る度に前記指令電力を減少させ、
   前記蓄電装置の電圧が前記第１の閾値電圧よりも高い第２の閾値電圧に達すると、前記外部電源からの電力供給を停止させるように構成され、
   前記基準幅は、前記指令電力を増加させる各段階における前記蓄電装置の電圧上昇量が前記第２の閾値電圧と前記第１の閾値電圧との電圧差よりも小さくなるように定められる、車両。
2. 前記外部電源は、系統電源であり、
   前記制御装置は、
   前記指令電力を前記基準幅で段階的に増加させる第１の増加制御に加えて、
   前記基準幅よりも大きく、かつ、前記系統電源にフリッカを発生させる増加幅よりも小さい増加幅で前記指令電力を段階的に増加させる第２の増加制御を実行するように構成され、
   前記指令電力を減少させた後に前記目標電力に向けて再び増加させる場合に、前記指令電力を０まで減少させたときには前記第２の増加制御を実行する一方で、前記指令電力の減少が０には達しなかったときには前記第１の増加制御を実行する、請求項１に記載の車両。
3. 前記制御装置は、前記指令電力を正値から０まで減少させた後に前記目標電力に向けて再び増加させる場合に、前記指令電力が０から前記正値に達するまでの間は前記第２の増加制御を実行し、前記指令電力が前記正値から前記目標電力に達するまでの間は前記第１の増加制御を実行する、請求項２に記載の車両。
4. 前記蓄電装置に入出力される電流を検出するように構成された電流センサをさらに備え、
   前記制御装置は、前記指令電力を０に達するまで定期的に減少させ、前記指令電力が０の状態で検出された前記電流センサの値を前記電流センサのオフセット値として取得する、請求項２または３に記載の車両。
5. 車両に搭載され、内部抵抗が所定値よりも高い蓄電装置を外部電源から供給される電力により充電する、蓄電装置の充電方法であって、
   前記車両は、前記外部電源から供給される電力を変換し、前記蓄電装置の定電力充電を行なうことが可能に構成された電力変換装置を備え、
   前記蓄電装置の充電方法は、
   前記電力変換装置への指令電力を目標電力に向けて基準幅で段階的に増加させるステップと、
   前記指令電力が前記目標電力に達した状態から、前記蓄電装置の電圧が第１の閾値電圧を上回る度に前記指令電力を減少させるステップと、
   前記蓄電装置の電圧が前記第１の閾値電圧よりも高い第２の閾値電圧に達すると、前記外部電源からの電力供給を停止させるステップとを含み、
   前記基準幅は、前記指令電力を増加させる各段階における前記蓄電装置の電圧上昇量が前記第２の閾値電圧と前記第１の閾値電圧との電圧差よりも小さくなるように定められる、蓄電装置の充電方法。

Images