JPH0865814A

JPH0865814A - 電気自動車用充電制御装置

Info

Publication number: JPH0865814A
Application number: JP6201163A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Hotta; 佳彦堀田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1994-08-25
Filing date: 1994-08-25
Publication date: 1996-03-08

Abstract

(57)【要約】【目的】電気自動車の車載バッテリへの充電時に確実に
充電を完了することを可能にするとともに、その充電時
にプリエアコン機能を効率的に動作させることを可能と
する。【構成】充電時に、電動エアコン３１を起動する指示が
あったとしても、充電電流Ｉｃｈｇを優先的にバッテリ
１２に供給する。この充電時に電動エアコン３１を起動
する場合には、充電器最大出力電流値と充電電流値の差
分の電流値により起動するようにしている。このため、
バッテリ１２への充電を優先することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、２４０Ｖ等
の車載バッテリにより走行用のモータが駆動されて道路
上等を走行する電気自動車に適用して好適な電気自動車
用充電制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、２４０Ｖ等の車載バッテリからモ
ータ用インバータに電源を供給し、このモータ用インバ
ータにより走行用モータを駆動するように構成された電
気自動車が提案されている。

【０００３】この種の電気自動車に搭載されるエアコン
は電動コンプレッサを利用したものであり、この電動コ
ンプレッサを構成するエアコン用モータはエアコン用イ
ンバータにより駆動されるようになっている。エアコン
用インバータの入力側には前記車載バッテリが接続され
る。なお、以下の説明において、電動コンプレッサを利
用したエアコンを電動エアコンという。

【０００４】このように走行用およびエアコン用のエネ
ルギが車載バッテリであるこの種の電気自動車において
は、車載バッテリの容量による走行距離が内燃機関を利
用する自動車の燃料タンクの容量による走行距離に比較
して短いこと等を考慮して次に説明するプリエアコンデ
ィショニング（以下、プリエアコン）という機能が提案
されている。

【０００５】このプリエアコン機能は、本出願人の出願
による特開平５−１４７４２０号公報に記載されている
ように、電気自動車の停止時、駐車時等、走行用モータ
が駆動されていないときに、外部の電源を通じて充電器
により車載バッテリを充電し、その充電時に前記充電器
を通じて前記電動エアコンを動作させ、乗車時刻には、
車室内を快適な温湿度条件に設定しておく機能である。

【０００６】実際上、現状では、走行中に電動エアコン
を動作させると、電気自動車の走行可能距離が、例え
ば、２０％程度減少してしまう。プリエアコン機能は、
充電中に外部電源の電力により電動エアコンを動作させ
る機能であるため、車載バッテリの容量を減らすことが
なく、予め、冷房時のクールダウン、暖房時のヒートア
ップを行えることから電気自動車の有効な特徴的機能で
あるといえる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、車載充電器
または一般家庭に配置される普通の充電器の場合、家庭
の電源の容量が、例えば、１００Ｖ・１５Ａまたは２０
０Ｖ・３０Ａに制限されること、および小型・軽量・安
価であることが要請されるため、その車載充電器または
普通の充電器の定格出力（充電器最大出力電流値または
最大電力値）が制限されている。具体的にその定格出力
は、深夜電力料金が適用される夜間（例えば、午後１１
時から翌朝午前７時まで）の８時間のうちの数時間程度
の間に充電が完了すればよいように設計されているた
め、その充電中にプリエアコン機能により電動エアコン
を動作させると、その分充電電流が不足して、所定の時
刻（上述の例では、午前７時）までに満充電にすること
ができない場合が発生するという問題がある。

【０００８】一方、充電スタンド等に配置される急速も
しくは中速の外部充電器の定格出力は、上述の車載充電
器または普通の充電器に比較して一定値ではないため
に、接続される外部充電器の定格出力にあわせてプリエ
アコン時の電動コンプレッサの出力を制御する必要があ
る。しかしながら従来このような制御は行われていなか
った。

【０００９】この発明はこのような課題を考慮してなさ
れたものであって、充電時に確実にバッテリの充電を完
了することを可能とするととともに、充電時に電動エア
コン等の車載電気負荷を効率的に駆動することを可能と
する電気自動車用充電制御装置を提供することを目的と
する。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、例えば、図
７および図１１に示すように、外部電源が供給される充
電器６２による車載バッテリ１２への充電を制御する電
気自動車用充電制御装置において、充電器６２から出力
できる最大出力電流値Ｉ′ｃｈｇｍａｘを判別する充電
器最大出力電流値判別手段１５、６４と、車載電気負荷
３１の起動を指示する指示手段４３、５２ｃ、４５と、
この指示手段、充電器および充電器最大出力電流値判別
手段に接続される充電制御手段１５、２１とを備え、こ
の充電制御手段は、充電時に指示手段からの車載電気負
荷を起動する指示を検出したときに、充電に必要な充電
電流値Ｉｃｈｇを車載バッテリに優先的に供給するとと
もに、充電器最大出力電流値と充電電流値との差分の電
流値（Ｉ′ｃｈｇｍａｘ−Ｉｃｈｇ）により車載電気負
荷を駆動することを特徴とする。

【００１１】また、この発明は、車載電気負荷を起動す
る際に、充電器最大出力電流値と充電電流値との差分の
電流値が車載電気負荷の動作可能最小電流値よりも小さ
い値であった場合には、車載電気負荷は起動せずに充電
のみを行い、差分の電流値が動作可能最小電流値よりも
大きな値になったときに、車載電気負荷を起動すること
を特徴とする。

【００１２】さらに、この発明は、充電制御手段に接続
される車載バッテリの容量判別手段１４、１５を備え、
充電制御手段の制御の下に、車載バッテリを一定容量値
まで充電したとき（時点ｔ１参照）に充電電流値を小さ
くして、満充電までの充電を継続することを特徴とす
る。

【００１３】さらにまた、この発明は、充電制御手段の
制御の下に、車載バッテリを一定容量値まで充電すると
きまでは定電流充電を行い、その後、満充電までの充電
は定電流充電（図１１Ａ参照）または定電圧充電（図１
１Ｂ参照）もしくはその組合せで行うことを特徴とす
る。

【００１４】さらにまた、この発明は、車載電気負荷が
電動エアコン３１であることを特徴とする。

【００１５】

【作用】この発明によれば、充電時に、車載電気負荷を
起動する指示があったとしても、充電電流を優先的に前
記車載バッテリに供給するとともに、この充電時に車載
電気負荷を駆動する場合には、充電器最大出力電流値判
別手段により判別した充電器最大出力電流値と前記充電
電流値の差分の電流値により駆動するようにしている。
このため、車載バッテリへの充電を優先することができ
る。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して説明する。

【００１７】図１は、この一実施例の構成を示してい
る。

【００１８】電気自動車１１には、例えば、＋２４０Ｖ
の高圧のバッテリ１２が搭載されている。このバッテリ
１２には、バッテリ１２に流れる電流値（以下、バッテ
リ電流値という。）ＩＢを検出する電流センサ１３が直
列に接続されるとともに、バッテリ１２の端子間電圧値
（以下、バッテリ電圧値という。）ＶＢを検出する電圧
センサ１４が並列に接続されている。なお、バッテリ電
圧値ＶＢ、バッテリ１２の入出力電流値の積算値および
バッテリ温度等によりバッテリ１２の容量を推定するこ
とができる。また、以下の説明において、充電中のバッ
テリ電流値ＩＢを充電電流値Ｉｃｈｇともいい、充電中
のバッテリ電圧値ＶＢを充電電圧値Ｖｃｈｇともいう。

【００１９】バッテリ１２の端子間には、直流・直流変
換器（以下、ＤＣ−ＤＣコンバータという。）１８も接
続されている。このＤＣ−ＤＣコンバータ１８の出力側
には、例えば、＋１２Ｖの低圧バッテリ１９が接続さ
れ、この低圧バッテリ１９の電圧は、バッテリ１２を冷
却等するためのファン２０、その他充電コントローラ１
５、エアコン用インバータ３２、エアコンコントローラ
２１等の低圧電源としてそれらに供給されている。

【００２０】電流センサ１３と電圧センサ１４により検
出されたこれらバッテリ電流値ＩＢとバッテリ電圧値Ｖ
Ｂとは、充電コントローラ１５のＲＡＭ（ランダムアク
セスメモリ）１６に記憶されるとともに、その充電コン
トローラ１５を通じて必要に応じてエアコンコントロー
ラ２１のＲＡＭ２２に記憶される。

【００２１】なお、充電コントローラ１５およびエアコ
ンコントローラ２１には、中央処理装置としてのＣＰＵ
（図示していない）、システムプログラム等が記憶され
るＲＯＭ１７、２３、ワーク用等のＲＡＭ１６、２２、
計時用の図示しないタイマおよびその他のインタフェー
スが含まれる。ＲＡＭ１６、２２の記憶内容は、低圧バ
ッテリ１９によりバックアップされている。充電コント
ローラ１５およびエアコンコントローラ２１は、マイク
ロコンピュータで構成することができる。

【００２２】充電コントローラ１５は車載充電器２５の
制御端子に接続されている。車載充電器２５の入力側
は、充電時には、プラグ２６を通じて、例えば、家庭等
のＡＣ電源が供給されているコンセントに接続される。

【００２３】車載充電器２５の直流出力＋（プラス）側
は、電流センサ１３を通じてバッテリ１２の＋側に接続
されるとともに、エアコン用インバータ３２の＋側に接
続され、一方、直流出力−（マイナス）側（接地側）
は、電圧センサ１４の−側、バッテリ１２の−側および
エアコン用インバータ３２の−側に接続される。

【００２４】エアコン用インバータ３２の３相出力側
は、電動コンプレッサ３６を構成する図示していない３
相モータに接続され、この３相モータの回転軸がコンプ
レッサの回転軸に固定されている。なお、エアコン用イ
ンバータ３２と電動コンプレッサ３６と図示しない冷媒
回路とを合わせて電動エアコン３１という。

【００２５】エアコン用インバータ３２の制御端子に
は、エアコンコントローラ２１からエアコン用インバー
タ駆動信号ＤＡＩが供給されている。このエアコン用イ
ンバータ駆動信号ＤＡＩはパルス幅変調信号であり、い
わゆるデューティ信号である。

【００２６】エアコンコントローラ２１には、ダッシュ
ボードの近くに配されるコントロールパネル５０が接続
されるとともに、電波または赤外線等の無線によりリモ
コンキー４５が接続されている。コントロールパネル５
０には、プリエアコンタイマ４３およびエアコンスイッ
チ５２等が含まれている。リモコンキー４５には、クー
ラモード（冷房モード）またはヒータモード（暖房モー
ド）を設定するプリエアコン設定モードスイッチ４６、
外部入力プリエアコンオンオフスイッチ４７、前記プリ
エアコンタイマ４３を外部からオンオフするための外部
入力タイマプリエアコンオンオフスイッチ４８、電動エ
アコン３１の動作状態等が表示される液晶表示器（ＬＣ
Ｄ）４９および電気自動車１１のドアのロック・アンロ
ックスイッチ（図示していない）等が配されている。な
お、リモコンキー４５からエアコンコントローラ２１に
送信されるエアコン動作許可確認信号ＡＵＸ１は、デュ
ーティ信号であり、そのデューティにより、外部入力タ
イマプリエアコンオンオフスイッチ４８の操作による信
号か外部入力プリエアコンオンオフスイッチ４７の操作
による信号か等がエアコンコントローラ２１で確認され
る。

【００２７】図２は、コントロールパネル５０の詳細な
構成を示している。コントロールパネル５０には、図示
していない温度センサ、湿度センサによって検出された
車内温度、車内湿度等が表示されるＬＣＤ５１の他、上
述のエアコンスイッチ５２、温度設定スイッチ５３、内
外気切替スイッチ５４、ブロアファン風量切替スイッチ
５５、吹出口切替スイッチ５６、プリエアコンタイマ４
３、ヒータスイッチ５８、除湿スイッチ５９が配されて
いる。

【００２８】エアコンスイッチ５２は、オートスイッチ
５２ａとエアコンオンオフスイッチ５２ｂとプリエアコ
ンオンオフスイッチ５２ｃから構成される。オートスイ
ッチ５２ａを１度操作する毎に電動エアコン３１の自動
・手動の制御モード（動作モード）が切り替えられ、そ
れを指示する信号がエアコン自動・手動切替信号ＡＵＴ
Ｏとしてエアコンコントローラ２１に供給される。ま
た、エアコンオンオフスイッチ５２ｂからは電動エアコ
ン３１のオンオフを切り替えるためのエアコンオンオフ
信号ＡＣＳがエアコンコントローラ２１に供給される。
さらに、プリエアコンオンオフスイッチ５２ｃの操作に
よりプリエアコン動作のオンオフを切り替えるためのプ
リエアコンオンオフ信号ＰＡＣがエアコンコントローラ
２１に供給される。

【００２９】プリエアコンタイマ４３は、乗車予定時刻
に室内の空調を快適な状態にしておくために電動コンプ
レッサ３６の動作開始時刻、動作時間（動作持続時間）
を設定するためのものである。プリエアコンタイマ４３
の初期設定（デフォルト値）は、乗車予定時刻前の３０
分間電動コンプレッサ３６が動作するようになってい
る。プリエアコンタイマ４３の時刻・動作時間の設定
は、コントロールパネル５０上で行うことができる。コ
ントロールパネル５０上のプリエアコンタイマ４３の表
示において、表示Ｄ、Ｈ、Ｍのそれぞれのアップダウン
キーは、「日」、「時」、「分」をそれぞれ設定するた
めのキーであり、これにより乗車予定時刻｛図３中で
は、８：００（２４時間表示で午前８時）を表してい
る。｝を設定することができる。

【００３０】プリエアコンタイマ４３からエアコンコン
トローラ２１に対してプリエアコンタイマ４３で設定さ
れた動作開始・停止時刻を知らせるための信号（以下、
プリエアコンタイマ信号という。）ＴＩＭＥ（図１参
照）が供給される。

【００３１】この実施例による電動エアコン３１の制御
モード（動作モード）は、図示しないイグニッションキ
ーがオン状態の位置にある場合の通常エアコン制御モー
ドと、イグニッションキーがオフ状態になっている場合
の外部入力プリエアコン制御モードとタイマプリエアコ
ン制御モードの３種類のモードがある。

【００３２】通常エアコン制御モードは、イグニッショ
ンキーがオン状態位置にある場合の電動エアコン３１の
運転モードである。すなわち、バッテリ１２が走行用モ
ータに電気的に接続された待機状態、その他いわゆるニ
ュートラル状態および走行状態においてバッテリ１２お
よび（または）車載充電器２５の電力により空調を行う
モードである。なお、充電中には、プラグ２６の接続状
態を検知して走行用モータが始動しないようにインター
ロックをかけている。

【００３３】タイマプリエアコン制御モードは、例え
ば、夜間におけるバッテリ１２の充電中に、車載充電器
２５を通じて供給される外部ＡＣ電源の電力を利用して
比較的に長い時間（上述したように、例えば、乗車予定
時刻前３０分間）空調を行う運転モードであり、乗車時
に車両内が快適に空調されていることを目的とするもの
である。なお、このタイマプリエアコン制御モードによ
る動作は車載充電器２５もしくは後に説明する外部充電
器を通じて外部電源（ＡＣ電源もしくはＤＣ電源）から
電力が供給されていることが前提条件である。

【００３４】さらに、外部入力プリエアコン制御モード
は、例えば、ショッピング中等に比較的短い時間（例え
ば、外部入力プリエアコンオンオフスイッチ４７によっ
て制御モードがオン状態にされてから上述したように５
分間）行われて、乗車時に車両内が快適に空調されてい
ることを目的とするものである。なお、この外部入力プ
リエアコン制御モードは、充電時、未充電時いずれの時
にも動作するようになっている。この実施例において
は、充電時に動作させることを前提にしている。例え
ば、外食レストランでの昼食時にその外食レストランの
ＡＣ電源を利用して充電している場合等に、この外部入
力プリエアコン制御モードを起動させることを考慮して
いる。

【００３５】次に、上記実施例の動作についてフローチ
ャート等を参照しながら詳しく説明する。

【００３６】図３Ａは、ＲＯＭ１７に予め記憶されてい
る２段階定電流制御充電（全期間定電流制御充電）によ
る充電電流特性の例を示している。

【００３７】図３Ｂは、図３Ａに対応するバッテリ電圧
特性を示している。なお、このバッテリ電圧特性は、バ
ッテリ１２の周囲温度に依存して、また経時的にも変化
するので、実際には、周囲温度毎のバッテリ電圧特性を
ＲＯＭ１７に記憶しておくとともに、経時的にその記憶
内容を更新するようにしている。ＲＯＭ１７としては、
データの書換可能なＥＥＰＲＯＭ、ＥＡＲＯＭ等を使用
すればよい。なお、ＲＡＭ１６に記憶してバックアップ
していてもよい。また、ＲＡＭ１６としては、バックア
ップ不要で書換可能なミニディスク、フロッピィディス
ク等の磁気ディスク、光磁気ディスク、磁気カードでも
よい。

【００３８】図３Ａおよび図３Ｂから分かるように、こ
の例では、バッテリ電圧値ＶＢが所定のバッテリ電圧値
Ｖ１（例えば、満充電容量の約８０％の容量になる電圧
値）になる時点ｔ１までは、充電電流値Ｉｃｈｇとして
比較的大きな充電電流値Ｉｃｈｇ１を供給し、その時点
ｔ１以降、満充電に至る時点ｔ３まで充電電流値Ｉｃｈ
ｇとして比較的小さな充電電流値Ｉｃｈｇ２を供給する
２段階定電流充電方式を採用している。この意味で、充
電電流値Ｉｃｈｇ１を１段目充電電流値、充電電流値Ｉ
ｃｈｇ２を２段目充電電流値ともいう。なお、満充電に
なる時点ｔ２は、バッテリ電圧値ＶＢがピーク電圧値Ｖ
２になる時点または充電電流の積算値で判断している。

【００３９】このようにした場合、１段目充電電流値Ｉ
ｃｈｇ１、２段目充電電流値Ｉｃｈｇ１２は、それぞ
れ、バッテリ１２の特性に合わせて設定される値である
が、例えば、バッテリ１２の放電量が８０％程度であっ
て、１段目充電電流値Ｉｃｈｇ１が０．２Ｃ（Ｃは定格
容量で単位は［ＡＨ］）に対応する電流値の場合には、
充電開始時点ｔ１から１段目充電が完了する時点ｔ２ま
での時間はおよそ３時間程度である。なお、２段目充電
電流値Ｉｃｈｇ２が、例えば０．０５Ｃに対応する電流
値に選択される場合には、１段目充電が完了する時点ｔ
２から充電完了するまでの時間はおよそ４時間程度であ
る。

【００４０】図４は、充電動作全体の動作説明に供され
るフローチャートである。なお、このフローチャート
は、充電コントローラ１５とエアコンコントローラ２１
との両方の動作に係るフローチャートであるが、充電コ
ントローラ１５とエアコンコントローラ２１とは通信線
で接続されているので、このフローチャートに係る動作
を充電コントローラ１５のみ、またはエアコンコントロ
ーラ２１のみで実行させることも可能である。もちろ
ん、充電コントローラ１５とエアコンコントローラ２１
とを一体的に構成することも可能である。

【００４１】図４のフローチャートにおいて、まず、プ
ラグ２６がＡＣ電源に接続されたことが車載充電器２５
を通じて充電コントローラ１５により確認されると、充
電コントローラ１５は、バッテリ電圧値ＶＢを確認して
充電電流値Ｉｃｈｇ１による１段目充電動作を開始する
（ステップＳ１）。この１段目充電開始時点ｔ０は、充
電コントローラ１５のＲＡＭ１６に記憶される。また、
充電コントローラ１５に含まれる図示しないタイマによ
り充電時間の計時が開始される。

【００４２】次に、一定時間毎の割り込み処理により、
プリエアコンオンオフスイッチ５２ｃの操作によるプリ
エアコンオンオフ信号ＰＡＣの状態、プリエアコンタイ
マ４３の操作によるプリエアコンタイマ信号ＴＩＭＥの
内容（乗車予定時刻と動作持続時間）およびリモコンキ
ー４５の操作によるエアコン起動許可確認信号ＡＵＸ１
の内容をエアコンコントローラ２１のＲＡＭ２２からＲ
ＡＭ１６に取り込んでおく（ステップＳ２）。なお、エ
アコンコントローラ２１でも一定時間毎の割り込み処理
によりこれらの信号ＰＡＣ、ＴＩＭＥ、ＡＣＳ、ＡＵＸ
１の内容がＲＡＭ２２に取り込まれる。

【００４３】そして、これら取り込んだ信号ＰＡＣ、Ｔ
ＩＭＥ、ＡＵＸ１の内容により、タイマプリエアコン制
御モード（外部入力タイマプリエアコン制御モード）の
動作開始時刻（起動開始時刻）になったかどうかが判定
されるとともに、外部入力プリエアコン制御モードでの
起動許可確認が行われたかどうかが判定される（ステッ
プＳ３）。なお、乗車予定時刻と動作持続時間とをＲＡ
Ｍ１６に取り込んでおくことで、この充電コントローラ
１５によりタイマプリエアコン（外部入力タイマプリエ
アコン）制御モードの動作開始時刻（乗車予定時刻前３
０分）を計算することができる。外部入力プリエアコン
制御モードは、外部入力プリエアコンの起動許可に係る
起動許可確認信号ＡＵＸ１が供給された時点が動作開始
時刻になる。

【００４４】ステップＳ３の判定が成立しないときに
は、充電が終了したかどうか、すなわち、満充電になっ
たかどうか等を確認し、満充電等になっていないときに
は、再びステップＳ２に戻る（ステップＳ４「Ｎ
Ｏ」）。ステップＳ３の判定が成立するまでは、充電器
２５の出力電流は充電電流値ＩｃｈｇおよびＤＣ−ＤＣ
コンバータ１８に接続される負荷の駆動用として利用さ
れる。なお、充電の終了は、満充電判定以外に、保護用
タイマによる計時の終了、電気自動車のユーザの意思に
よってプラグ２６がコンセントから抜かれた場合、深夜
電力利用中に時間外になり給電が停止された場合、停電
等による場合も含まれる。

【００４５】ステップＳ３の判定が成立したとき、すな
わち、電動エアコン３１の動作を開始させる要求があっ
たときには、１段目充電中であるかどうかを車載充電器
２５の予め決められている制御シーケンスにより確認す
る（ステップＳ５）。１段目充電中であった場合には、
プリエアコン制御モードに入らずに、充電の終了を確認
した（ステップＳ４）後、再び、ステップＳ２に戻り、
充電を継続する。このように、１段目の充電が終了しな
い間は、車載充電器２５の出力に余裕がないために電動
エアコン３１の起動を行わず、バッテリ１２に対する充
電を優先させている。

【００４６】ステップＳ５の判定において、２段目充電
へ移行していた場合は、充電電流値ＩｃｈｇがＩｃｈｇ
２に低下して車載充電器２５に余裕ができる。このた
め、電動エアコン３１を起動するためのエアコン動作電
流上限算出値処理を行う（ステップＳ６）。

【００４７】図５は、エアコン動作電流上限値算出処理
過程の詳細なフローチャートを示している。この場合、
まず、車載充電器２５から出力できる充電器最大出力電
流値ＩｃｈｇｍａｘをＲＯＭ１７により確認する（ステ
ップＳ１１）。車載充電器２５を利用しているので、充
電器最大出力電流値Ｉｃｈｇｍａｘは、１段目充電電流
値Ｉｃｈｇ１に等しいものであるとする。なお、この図
１例では、充電器が車載充電器２５であるので、ＲＯＭ
１７に予め記憶されている内容を確認すればよいが、後
に説明する他の実施例の場合には、充電器は、電気自動
車１１の外部に存在する外部充電器であるので、その場
合には、その外部充電器との通信により充電器最大出力
電流値Ｉ′ｃｈｇｍａｘを取り込んでＲＡＭ１６に記憶
しておく。

【００４８】次に、ＲＯＭ１７から２段目充電電流値Ｉ
ｃｈｇ２を読み出す（ステップＳ１２）。

【００４９】そして、エアコン動作電流上限値Ｉａｃｍ
ａｘを次の（１）式により算出する（ステップＳ１
３）。

【００５０】Ｉａｃｍａｘ＝Ｉｃｈｇｍａｘ−Ｉｃｈｇ２ …… （１）車載充電器２５を使用するこの図１例では、充電器最大
出力電流値Ｉｃｈｇｍａｘは、１段目充電電流値Ｉｃｈ
ｇ１に等しいので、（１）式は、（２）式に変形でき
る。

【００５１】Ｉａｃｍａｘ＝Ｉｃｈｇ１−Ｉｃｈｇ２ …… （２）そこで、充電コントローラ１５は、このエアコン動作電
流上限値Ｉａｃｍａｘをエアコンコントローラ２１に知
らせる。

【００５２】次いで、エアコンコントローラ２１は、電
動エアコン３１の出力制御を行う（ステップＳ７）。

【００５３】図６は、エアコン出力制御処理過程の詳細
なフローチャートを示している。この場合、エアコンコ
ントローラ２１のＲＯＭ２３には、予め電動コンプレッ
サ３６の動作可能最小電力値Ｐａｃｍｉｎが記憶されて
いるのでこれを読み出す（ステップＳ２１）。なお、電
動コンプレッサ３６の動作可能最小電力値とは、電動コ
ンプレッサ３６の固有の値で、例えば、定格値が２ｋＷ
のエアコンで、０．５ｋＷ以上でのみ動作する場合は、
その０．５ｋＷの電力値をいう。

【００５４】そこで、エアコンコントローラ２１は、充
電コントローラ１５のＲＡＭ１６から充電電圧値Ｖｃｈ
ｇを読み出す（ステップＳ２２）。

【００５５】そして、現状で、電動エアコン３１に供給
可能な電力（以下、供給可能電力という。）Ｐｎを算出
し（（３）式参照）、この供給可能電力Ｐｎが電動コン
プレッサ３６の動作可能最小電力値Ｐａｃｍｉｎより大
きいかどうかを判断する（ステップＳ２３、（３）式参
照）。

【００５６】Ｐｎ＝Ｖｃｈｇ×Ｉａｃｍａｘ≧Ｐａｃｍｉｎ …… （３）この判定が成立しない場合には、電動エアコン３１を起
動させない。言い換えれば、電動エアコン３１の停止制
御モードを継続した状態にしておく（ステップＳ２
４）。

【００５７】一方、ステップＳ２３の判定が成立した場
合には、（３）式を満足した状態で、エアコン動作電流
上限値Ｉａｃｍａｘまでの電流を電動コンプレッサ３６
に供給するデューティを有するエアコン用インバータ駆
動信号ＤＡＩをエアコン用インバータ３２の制御端子に
供給する（ステップＳ２５）。

【００５８】図３Ｃは、ステップＳ２５の処理結果に基
づいてプリエアコン制御モードにより電動エアコン３１
が時点ｔ２〜ｔ３の間（プリエアコン動作時間Ｔｐａ
ｃ）で動作している場合の使用可能電力の最大値をハッ
チングで示している。

【００５９】次に、時点ｔ０〜時点ｔ３の間で上述した
充電制御の終了が検出され、この終了状態が検出された
ときには（ステップＳ４「ＹＥＳ」）、エアコンコント
ローラ２１による電動エアコン３１の動作が停止された
（ステップＳ８）後、充電コントローラ１５による充電
制御が停止される（ステップＳ９）。

【００６０】このように、図１例によれば、充電時に
は、バッテリ１２への充電が優先され、１段目の充電終
了後にのみ電動エアコン３１の起動を許可するようにし
ている。このため、バッテリ１２に対する充電を確実に
行うことができるとともに、電動エアコン３１を効率良
く、プリエアコンにより動作させることができる。

【００６１】図３Ｄは、１段目充電終了時点ｔ１までは
定電流充電を行い、その後、時点ｔ３の満充電までを定
電圧充電で行った場合の特性を示している。この場合、
２段目充電電流値Ｉｃｈｇ２′は、１段目充電電流値Ｉ
ｃｈｇ１から徐々に小さくなるので、２段目の充電も定
電流で行う図３Ｃに比較して、プリエアコンの起動開始
時刻は、電動コンプレッサ３６の動作可能最小電力値Ｐ
ａｃｍｉｎとの関係で決定する。

【００６２】次に、他の実施例について説明する。な
お、以下に参照する図面において、図１〜図６に示した
ものと対応するものには、同一の符号または同一の符号
の末尾に「Ａ」を付けた符号を付け、その詳細な説明を
省略する。

【００６３】図７は、車載充電器２５を有しない電気自
動車１１Ａがコネクタ６０を通じて充電スタンド６１を
構成する充電器（外部充電器）６２により充電される場
合の他の実施例の構成を示している。なお、電気自動車
１１Ａには、車載充電器２５をも搭載させておき、外部
充電器６２と併用するように構成してもよいことはいう
までもない。

【００６４】図７において、電気自動車１１Ａ側に設け
られた一方のコネクタ６０Ｂに対して、ケーブル６３の
一端側に接続された充電スタンド６１側のコネクタ６０
Ａが接続される。ケーブル６３の他端側には、スタンド
側充電コントローラ６４と外部充電器（スタンド充電器
ともいう。）６２とが接続されている。充電コントロー
ラ１５とスタンド側コントローラ６４とは通信線で接続
されている。外部充電器６２は、スタンド側充電コント
ローラ６４により動作が制御される。

【００６５】図８は、この図７例の充電動作全体の動作
説明に供されるフローチャートである。なお、この図８
のフローチャートは上記図４のフローチャートに対応し
ている。

【００６６】この図７例の場合、外部充電器６２から取
り出せる充電器最大出力電流値Ｉ′ｃｈｇｍａｘは、図
１例に示した車載充電器２５に比較して相当に大きいこ
とから図４のステップＳ５に示した１段目充電電流値Ｉ
ｃｈｇ１で充電中であるかどうかという判断が不要にな
る。

【００６７】すなわち、バッテリ充電中にステップＳ３
Ａの判定が成立したとき、言い換えれば、プリエアコン
制御モードにより電動エアコン３１の動作を開始させる
要求があったときには、エアコン動作電流上限算出値処
理過程を行う（ステップＳ６Ａ）。

【００６８】このエアコン動作電流上限値算出過程（ス
テップＳ６Ａ）の詳細な手順を図９に示す。この図９は
図５に対応している。

【００６９】この場合、充電コントローラ１５は、上述
したように、充電器６２から出力できる充電器最大出力
電流値Ｉ′ｃｈｇｍａｘをスタンド側充電コントローラ
６４を通じて得、その値をＲＡＭ１６に記憶する（ステ
ップＳ１１Ａ）。

【００７０】外部充電器６２の充電器最大出力電流値
Ｉ′ｃｈｇｍａｘは、１段目充電電流値Ｉｃｈｇ１に比
較して相当に大きい。すなわち、Ｉ′ｃｈｇｍａｘ≫Ｉ
ｃｈｇ１が成立する。

【００７１】次に、ＲＯＭ１７から充電電流値Ｉｃｈｇ
を読み出す（ステップＳ１２）。この場合、充電電圧値
Ｖｃｈｇまたは図示しないタイマにより充電過程を判断
し、充電過程が１段目充電過程であれば、１段目充電電
流値Ｉｃｈｇ１が読み出され、充電過程が２段目充電過
程であれば、２段目充電電流値Ｉｃｈｇ２が読み出され
る（ステップＳ１２Ａ）。

【００７２】そして、エアコン動作電流上限値Ｉ′ａｃ
ｍａｘを次の（４）式〜（６）式により算出する（ステ
ップＳ１３Ａ）。

【００７３】Ｉ′ａｃｍａｘ＝Ｉ′ｃｈｇｍａｘ−Ｉｃｈｇ ……（４）＝Ｉ′ｃｈｇｍａｘ−Ｉｃｈｇ１（１段目充電時） ……（５）＝Ｉ′ｃｈｇｍａｘ−Ｉｃｈｇ２（２段目充電時） ……（６）そこで、充電コントローラ１５は、この場合のエアコン
動作電流上限値Ｉ′ａｃｍａｘをエアコンコントローラ
２１に知らせる。

【００７４】次いで、エアコンコントローラ２１は、電
動エアコン３１の出力制御を行う（ステップＳ７Ａ）。

【００７５】図１０は、ステップＳ７Ａの詳細フローチ
ャートである。

【００７６】この場合、エアコンコントローラ２１のＲ
ＯＭ２３には、予め電動コンプレッサ３６の動作可能最
小電力値Ｐａｃｍｉｎが記憶されているのでこれを読み
出す（ステップＳ２１Ａ）。

【００７７】そこで、エアコンコントローラ２１は、充
電コントローラ１５のＲＡＭ１６から充電電圧値Ｖｃｈ
ｇを読み込む（ステップＳ２２Ａ）。

【００７８】そして、現状で、電動エアコン３１に供給
可能な電力（以下、供給可能電力という。）Ｐ′ｎを算
出し（（３）式参照）、この供給可能電力Ｐ′ｎが電動
コンプレッサ３６の動作可能最小電力値Ｐａｃｍｉｎよ
り大きいかどうかを判断する（ステップＳ２３Ａ、
（７）式参照）。

【００７９】Ｐ′ｎ＝Ｖｃｈｇ×Ｉ′ａｃｍａｘ＞Ｐａｃｍｉｎ …… （７）この判定が成立しない場合には、電動エアコン３１を起
動させない。言い換えれば、電動エアコン３１の停止制
御モードを継続した状態にしておく（ステップＳ２４
Ａ）。

【００８０】この図７例では、充電スタンド６１の外部
充電器６２を用いているので、ステップＳ２３Ａの判定
は、通常、成立する。成立している場合には、（７）式
を満足した状態で、エアコン動作電流上限値Ｉ′ａｃｍ
ａｘまでの電流を電動コンプレッサ３６に供給するデュ
ーティを有するエアコン用インバータ駆動信号ＤＡＩを
エアコン用インバータ３２の制御端子に供給する（ステ
ップＳ２５Ａ）。

【００８１】図１１Ａは、ステップＳ２５Ａの処理結果
に基づいてプリエアコン制御モードにより電動エアコン
３１が時点ｔ２′〜ｔ３の間（プリエアコン動作時間
Ｔ′ｐａｃ）で動作している場合をハッチングで示して
いる。時点ｔ２′がプリエアコン開始の要求が発生した
時点である。

【００８２】図１１Ａは、１段目および２段目充電がと
もに定電流制御の場合のエアコン動作電流上限値Ｉ′ａ
ｃｍａｘの変化を示しており、プリエアコン制御モード
の開始時点ｔ２′から１段目充電が終了する時点ｔ１ま
での間は、上述の（５）式のエアコン動作電流上限値
Ｉ′ａｃｍａｘで電動コンプレッサ３６を動作させるこ
とが可能であり、２段目充電の開始時点ｔ１から満充電
終了時点ｔ３までは、上述の（６）式によるエアコン動
作電流上限値Ｉ′ａｃｍａｘで電動コンプレッサ３６を
動作させることができる。

【００８３】図１１Ｂは、図３Ｄに対応した充電制御を
示している。１段目充電終了時点ｔ１までは定電流充電
を行い、その後、時点ｔ３の満充電までを定電圧充電で
行った場合の特性を示している。

【００８４】このように、図７例のように、供給電力容
量の大きい外部充電器６２を使用した場合にも、１段目
充電電流Ｉｃｈｇ１によりバッテリ１２を充電し、余剰
電力により電動エアコン３１を駆動するようにしている
ので、バッテリ１２に対する充電を確実に行えるととも
に、電動エアコン３１を効率良く制御することができ
る。

【００８５】なお、上述の図１例および図７例において
は、充電時の車載電気負荷として電動エアコン３１を駆
動する例について説明しているが、車載電気負荷として
は電動エアコン３１に限らず、例えば、シートヒータ、
温冷蔵庫、印刷抵抗線を利用したリアデフロスタ、高温
時におけるバッテリ１２の冷却用ファン２０、その他低
温時におけるバッテリ１２の図示しない加熱用のヒータ
も含まれる。

【００８６】また、外部入力プリエアコン機能の起動許
可確認信号ＡＵＸ１の発生器としてリモコンキー４５を
用いているが、携帯電話等の無線電話機を併用してもよ
い。

【００８７】さらに、この発明は上述の実施例に限ら
ず、この発明の要旨を逸脱することなく種々の構成を採
り得ることはもちろんである。

【００８８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、充電時には充電電流を車載バッテリに優先的に供給
するとともに、この充電時に車載電気負荷を駆動する場
合には、充電器最大出力電流値判別手段により判別した
充電器最大出力電流値と前記充電電流値の差分の電流値
により駆動するようにしている。このため、車載バッテ
リへの充電を優先することができるという効果が達成さ
れる。

【００８９】したがって、充電時に、車載電気負荷、例
えば、電動エアコンによるプリエアコン機能を動作させ
ても、充電完了予定時刻までに確実に充電を完了するこ
とができる確率を相当に高くすることができるという効
果が達成される。

【００９０】また、車載バッテリを一定容量値まで充電
したときに、充電電流を小さくした場合には、その分、
充電器により車載電気負荷を駆動する電流値を増加する
ことができるので、車載電気負荷を必要に応じて効率良
く駆動できるという効果が達成される。

【００９１】車載電気負荷が電動エアコンである場合に
は、通常、乗車時刻の前にその電動エアコンが動作して
いることが好ましいので、電動エアコンを効率良く、い
わゆるプリエアコン動作を効率良く行うことができると
いう効果が達成される。

【００９２】さらに、接続される充電器の定格出力にあ
わせてプリエアコン時の電動コンプレッサの出力を効率
的に制御することができるという効果も達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】図１例中のコントロールパネルの詳細を示す平
面図である。

【図３】Ａは、車載充電器による規定充電電流を示す線
図である。Ｂは、充電時におけるバッテリ電圧の変化特
性を示す線図である。Ｃは、２段階定電流制御の場合の
プリエアコン動作の説明に供される線図である。Ｄは、
２段目定電圧制御の場合のプリエアコン動作の説明に供
される線図である。

【図４】図１例の動作説明に供されるフローチャートで
ある。

【図５】図４中、エアコン動作電流上限値算出過程の詳
細な処理を示すフローチャートである。

【図６】図４中、エアコン出力制御過程の詳細な処理を
示すフローチャートである。

【図７】この発明の他の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図８】図７例の動作説明に供されるフローチャートで
ある。

【図９】図７中、エアコン動作電流上限値算出過程の詳
細な処理を示すフローチャートである。

【図１０】図７中、エアコン出力制御過程の詳細な処理
を示すフローチャートである。

【図１１】Ａは、外部充電器による全工程定電流制御の
場合のプリエアコン動作の説明に供される線図である。
Ｂは、外部充電器による２段目定電圧制御の場合のプリ
エアコン動作の説明に供される線図である。

【符号の説明】

１１…電気自動車１２…バッテリ１３…電流センサ１４…電圧センサ１５…充電コントローラ２１…エアコンコン
トローラ２５…車載充電器３１…電動エアコン３６…電動コンプレッサ４５…リモコンキー４３…プリエアコンタイマ５２ｃ…プリエアコンオンオフスイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外部電源が供給される充電器による車載バ
ッテリへの充電を制御する電気自動車用充電制御装置に
おいて、前記充電器から出力できる最大出力電流値を判別する充
電器最大出力電流値判別手段と、車載電気負荷の起動を指示する指示手段と、この指示手段、前記充電器および前記充電器最大出力電
流値判別手段に接続される充電制御手段とを備え、この充電制御手段は、充電時に前記指示手段からの車載
電気負荷を起動する指示を検出したときに、充電に必要
な充電電流値を前記車載バッテリに優先的に供給すると
ともに、前記充電器最大出力電流値と前記充電電流値と
の差分の電流値により前記車載電気負荷を駆動すること
を特徴とする電気自動車用充電制御装置。
【請求項２】前記車載電気負荷を起動する際に、前記充
電器最大出力電流値と前記充電電流値との差分の電流値
が前記車載電気負荷の動作可能最小電流値よりも小さい
値であった場合には、前記車載電気負荷は起動せずに充
電のみを行い、前記差分の電流値が前記動作可能最小電
流値よりも大きな値になったときに、前記車載電気負荷
を起動することを特徴とする請求項１記載の電気自動車
用充電制御装置。
【請求項３】前記充電制御手段に接続される前記車載バ
ッテリの容量判別手段を備え、前記充電制御手段の制御の下に、前記車載バッテリを一
定容量値まで充電したときに充電電流値を小さくして、
満充電までの充電を継続することを特徴とする請求項１
または２記載の電気自動車用充電制御装置。
【請求項４】前記充電制御手段の制御の下に、前記車載
バッテリを前記一定容量値まで充電するときまでは定電
流充電を行い、その後、満充電までの充電は定電流充電
または定電圧充電で行うことを特徴とする請求項３記載
の電気自動車用充電制御装置。
【請求項５】前記車載電気負荷が電動エアコンであるこ
とを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電
気自動車用充電制御装置。