JP2012228005A - 車両用充電制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】二次電池の延命を図ること。
【解決手段】予測手段２４ｂは、次回の車両１０の運行において必要な必要電力量を予測する。この予測のために、記憶手段２４ａに記憶された履歴データが利用される。また、この予測のために、情報サーバ４０から提供される気象情報および交通情報が利用される。車両１０の利用者は、入出力装置２５を操作することによって上記予測を修正することができる。判定手段２４ｃは、電池１２への充電が必要か否かを判定する。判定手段２４ｃは、充電が不要な場合、充電ケーブル１３が接続されていても、充電を禁止する。これにより充電回数の増加が回避される。また、充電する場合においても、電池１２の延命を図るように充電パターンが設定される。さらに、電池１２は、必要電力量に応じて設定された目標充電率までしか充電されない。これらの結果、電池１２の延命が図られる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の走行用動力源としての電池を充電する車両用充電制御装置に関する。

特許文献１は、ハイブリッド車両、または電気自動車と呼ばれる電動車両に搭載される二次電池を充電する装置を開示している。この装置は、二次電池の延命を図るために、二次電池が満充電状態になっている時間を短くする充電制御を提案している。この技術では、まず、予備充電を実施し、その後次回の運転開始時刻には満充電状態が得られるように、本充電を実施するというものである。

特開２００９−２５４２２１号公報

従来技術では、次回の車両の運行における消費電力量を考慮することなく、次回の運行開始時には、必ず二次電池を満充電状態にしている。このため、二次電池の充電回数が、車両の運行回数と同じになる。これでは、二次電池の充放電回数が増えやすい。一般的に、二次電池の容量は、充放電回数の増加につれて減少する。例えば、多く利用されるリチウムイオン電池の場合、充放電回数が増加すると、セルの内部抵抗が増加し、有効活物質の量が減少するため、容量が減少する。すなわち、電池の寿命は、充電の回数、または充電手法に依存しているといえる。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、二次電池の延命を図ることができる車両用充電制御装置を提供することである。

本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明は、車両（１０）の走行用のモータ（１１）に給電する電池（１２）を充電する車両用充電制御装置（１）において、車両が充電可能状態に置かれているときに電池を充電する充電手段（１３、１４、２１、２２、１７４−１８２）と、車両の次回の運行のために必要な必要電力量を予測する予測手段（２４ａ、２４ｂ、１６１−１６８）と、電池に残された充電率と必要電力量とに基づいて充電が不要であると判定されるとき、充電手段による電池への充電を禁止する禁止手段（２４ｃ、１７３）とを備えることを特徴とする。

この構成によると、車両が充電可能状態に置かれているときに、車両の次回の運行のために必要な必要電力量が予測される。この必要電力量が、電池に残された充電率によって十分に供給でき、充電が不要であると判定できるとき、充電手段による電池への充電が禁止される。このため、車両の次回の運行を確保しながら、充電回数の増加を回避することができる。この結果、電池の延命を図ることができる。

請求項２に記載の発明は、禁止手段は、車両が充電可能状態に置かれているにもかかわらず、充電手段による電池への充電を禁止することを特徴とする。この構成によると、車両が充電可能状態に置かれているにもかかわらず、充電手段による充電が禁止される。このため、車両が不用意に充電可能状態におかれても充電回数の増加を回避することができる。例えば、充電手段が充電ケーブルを有する場合、この充電ケーブルが接続されているにもかかわらず、充電が禁止される。

請求項３に記載の発明は、さらに、電池が満充電状態であるときに、充電手段による電池への充電を禁止する過充電禁止手段（１６５）を備え、禁止手段は、電池が満充電状態ではないときであっても、充電手段による電池への充電を禁止することを特徴とする。この構成によると、電池が満充電状態ではないときであっても、充電手段による充電が禁止される場合がある。このため、充電回数の増加を回避することができる。

請求項４に記載の発明は、さらに、予測手段は、電池によって必要電力量を供給するために必要な電池の目標充電率を設定する設定手段（１６９）を備え、充電手段は、目標充電率まで電池を充電することを特徴とする。この構成によると、電池は目標充電率までしか充電されないから、電池の充電率が高く維持される期間を減らすことができる。このため、電池の延命を図ることができる。

請求項５に記載の発明は、充電手段は、電池の延命を図るように、電池への充電の開始時刻と電池への充電の速度とを含む充電パターンを設定することを特徴とする。この構成によると、電池の延命を図るように充電の開始時刻と充電の速度とが設定される。例えば、電池がゆっくりと充電されるように、開始時刻と速度とを設定することができる。また、電池の充電率が高い期間を短くするように、開始時刻と速度とを設定することができる。これにより、電池の延命を図ることができる。

請求項６に記載の発明は、さらに、予測手段により予測された必要電力量に対する車両の利用者からの修正指示を入力し、修正指示に応じて必要電力量を修正する修正手段（２５、１７０、１７１）を備えることを特徴とする。この構成によると、車両の利用者は、予測手段によって予測された必要充電量の過不足を修正することができる。この結果、車両の次回の運行の確保、または充電回数の増加の回避を図ることができる。

請求項７に記載の発明は、修正手段は、充電施設（２０）に設けられていることを特徴とする。この構成によると、車両の利用者は、充電施設において必要電力量を修正することができる。

請求項８に記載の発明は、さらに、車両の過去の運行における消費電力を示す履歴データを記憶する記憶手段（２４ａ、１６４）を備え、予測手段は、履歴データに基づいて必要電力量を予測することを特徴とする。この構成によると、車両の過去の運行における消費電力を示す履歴データが利用される。必要電力量は履歴データに基づいて予測されるから、車両の利用状況を反映した必要電力量を予測することができる。この結果、車両の次回の運行の確保と、充電回数の増加の回避との両立を図ることができる。

請求項９に記載の発明は、さらに、車両の運行における消費電力に影響する運行環境を予測する環境予測手段（３０、４０、１６７）を備え、予測手段は、運行環境に基づいて必要電力量を予測することを特徴とする。この構成によると、運行環境に基づいて必要電力量が予測される。よって、必要電力量の予測精度を高めることができる。この結果、車両の次回の運行の確保と、充電回数の増加の回避との両立を図ることができる。運行環境には、気象の状態、および／または交通の状態を含むことができる。

なお、特許請求の範囲および上記手段の項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

本発明を適用した第１実施形態に係る車両用充電制御装置を示すブロック図である。 第１実施形態の車両用充電制御装置の作動を示すフローチャートである。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
図１は、本発明を適用した第１実施形態に係る車両用充電制御装置１を示すブロック図である。車両用充電制御装置１は、車両１０と、充電施設２０とによって構成されている。さらに、車両用充電制御装置１には、必要電力量を予測するための情報を提供するための広域ネットワーク３０および情報サーバ４０を含むことができる。車両用充電制御装置１の主要な構成は、車両１０に搭載された機器１１−１８と、充電施設２０に設置された機器２１−２９とによって提供されている。

車両１０は、モータ１１によって駆動輪を駆動することにより走行することができる電気自動車（電動車両）である。車両１０は、モータ１１に給電する高電圧、大容量の電池１２を備える。電池１２は、リチウムイオン電池などの二次電池である。車両１０は、電池１２を充電するための充電ケーブル１３と、充電ケーブル１３の先端に設けられたコネクタ１４とを備える。充電ケーブル１３は、コネクタ１４を介して充電施設２０に接続される。充電ケーブル１３には、ＰＬＣモデム１５が設けられている。ＰＬＣモデム１５は、電力線である充電ケーブル１３を介して電力線通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）と呼ばれるデータ通信を行うための通信装置である。ＰＬＣモデム１５は、車両１０に搭載された機器と、充電施設１０に設けられた機器との間の通信手段を提供している。

車両１０は、車両１０に搭載された複数の電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）と、それら制御装置に属するセンサおよびアクチュエータを含む複数の入出力機器を備える。車両１０は、電池１２を制御するための制御装置としての電池ＥＣＵ１６を備える。電池ＥＣＵ１６は、電池１２に残存する電力量を示す充電率を検出する。充電率は、充電状態ＳＯＣ（State Of Charge）とも呼ばれる。さらに、電池ＥＣＵ１６は、車両１０が運行されている期間における消費電力量を検出する。車両１０は、車両１０の走行を制御するための制御装置としての走行ＥＣＵ１７を備える。走行ＥＣＵ１７は、車両１０の運転者によるアクセルペダルやブレーキペダルの操作状態に応じてモータ１１およびそれに付随するインバータなどの回路を制御する。走行ＥＣＵ１７は、車両１０における消費電力に関連する車両１０の走行パターン、車両１０における消費電力に関連する車載負荷の使用状況を検出する。例えば、走行ＥＣＵ１７は、車両１０が市街地を走った日時、および車両１０が郊外の高速道路を走った日時などの走行パターンを検出する。これらの情報は、車両１０の消費電力量を予測するために利用される。また、走行ＥＣＵ１７は、車載負荷のひとつであるワイパの使用状況、車載負荷のひとつである前照灯の使用状況など車載負荷の使用状況を検出する。これらの情報も、車両１０の消費電力量を予測するために利用される。

車両１０は、車載のＬＡＮ１８を備える。複数の車載機器は、ＬＡＮ１８を介して、互いにデータ通信可能に接続されている。ＬＡＮ１８は、例えば、ＬＩＮ（LocalInterconnect Network）、またはＣＡＮ（Controller Area Network）と呼ばれるネットワークによって提供することができる。ＬＡＮ１８は、ＰＬＣモデム１５、電池ＥＣＵ１６、および走行ＥＣＵ１７とデータ通信可能に接続されている。電池ＥＣＵ１６は、電池１２の充電状態を示す電池データをＬＡＮ１８に送信する。ＰＬＣモデム１５は、電池データをＬＡＮ１８から取得し、充電ケーブル１３を通して充電施設２０へ送信する。走行ＥＣＵ１７は、車両１０の走行パターンおよび車載負荷の使用状況を示す消費電力データをＬＡＮ１８に送信する。ＰＬＣモデム１５は、消費電力データをＬＡＮ１８から取得し、充電ケーブル１３を通して充電施設２０へ送信する。

充電施設２０は、車両１０の保管場所に設置されている。例えば、充電施設２０は、車両１０の所有者の住宅、または車両１０を所有する法人の事業所に設置される。充電施設２０は、充電用電源２１と、コネクタ２２とを備える。コネクタ２２は、車両側のコネクタ１４と接続可能である。充電用電源２１は、商用の電力網、または小規模発電施設から電力を供給され、車両１０の電池１２を充電するための電力をコネクタ２２に供給する。充電用電源２１とコネクタ２２とを接続する電力線には、ＰＬＣモデム２３が設けられている。

充電施設２０は、充電制御装置２４を備える。充電制御装置２４は、充電用電源２１から電池１２への充電を制御する制御手段を提供する。さらに、充電制御装置２４は、充電ケーブル１３によって充電用電源２１と電池１２とが接続されていても、所定の条件が満たされた場合には充電を禁止するための手段を提供する。

充電制御装置２４は、車両１０の運行履歴を示す履歴データが蓄積され保存された記憶手段２４ａを備える。履歴データは、車両１０から得られた電池データおよび消費電力データと、日時と、運行環境を示す環境データとを相互に関連付けて作成されている。履歴データは、環境データと日時とに基づいて、車両１０の過去の運行における消費電力データを検索するために利用される。さらに、検索された消費電力データは、次回の運行における必要電力量を予測するために利用される。

充電制御装置２４は、予測手段２４ｂを備える。予測手段２４ｂは、次回の運行において車両１０が消費する電力量、すなわち必要電力量を予測する。

充電制御装置２４は、判定手段２４ｃを備える。判定手段２４ｃは、充電を許容するか禁止するかを判定する。判定手段２４ｃは、電池１２に残存していて使用可能な電力量と、次回の運行のために必要であると予測された必要電力量とに基づいて、充電が必要か否かを判定する。例えば、電池１２に残存していて使用可能な電力量によって予測された必要電力量を供給できる場合、充電は不要であると判定することができる。判定手段２４ｃは、充電が必要である場合に充電を許容し、充電が不要である場合に充電を禁止する。よって、判定手段２４ｃによって充電が禁止されると、充電ケーブル１３が接続されているにもかかわらず、電池１２は充電されない。判定手段２４ｃによって充電が禁止されると、電池１２の充電状態は、充電ケーブル１３が接続されたときの状態のまま維持される。判定手段２４ｃによって充電が禁止されると、電池１２は満充電状態になることはない。

充電施設２０は、入出力装置２５を備える。入出力装置２５は、車両１０の利用者が操作可能なインターフェース装置である。入出力装置２５は、充電制御装置２４における処理データを表示するためのディスプレイ装置と、充電制御装置２４における処理データを修正するためのキーボート装置などを備える。

充電施設２０は、インターネットなどの広域ネットワーク３０にデータ通信可能に接続されたルータ装置２６を備える。ルータ装置２６は、広域ネットワーク３０を経由して、情報サーバ４０との間でのデータ通信を提供する。これにより、ルータ装置２６は、情報サーバ４０から天気予報のような気象情報と、渋滞情報のような交通情報とを取得する。

充電施設２０は、ＬＡＮ２７を備える。複数の機器２１、２３、２４、２５、２６は、ＬＡＮ２７を介して、互いにデータ通信可能に接続されている。充電用電源２１は、供給電圧、供給電流などの充電データをＬＡＮ２７に送信する。充電データは、充電制御装置２４によって受信される。ＰＬＣモデム２３は、車両１０から受信した電池データおよび消費電力データをＬＡＮ２７へ送信する。電池データおよび消費電力データは、充電制御装置２４によって受信される。充電制御装置２４は、充電用電源２１を制御するための制御データ、特に、充電を禁止するための信号をＬＡＮ２７へ送信する。制御データは充電用電源２１によって受信される。充電制御装置２４と入出力装置２５とは、ＬＡＮ２７を介して入出力データを交換する。さらに、充電制御装置２４は、外部の情報サーバ４０への情報提供要求をＬＡＮ２７へ送信する。情報提供要求は、ルータ装置２６によって受信される。ルータ装置２６は、情報提供要求を広域ネットワーク３０を経由して情報サーバ４０に送信する。情報サーバ４０は、広域ネットワーク３０およびルータ装置２６を経由して要求された情報を充電制御装置２４へ送信する。

車両１０および充電施設２０に設けられた制御装置は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを格納している。記憶媒体は、メモリによって提供されうる。プログラムは、制御装置によって実行されることによって、制御装置をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される制御方法を実行するように制御装置を機能させる。制御装置が提供する手段は、所定の機能を達成する機能的ブロック、またはモジュールとも呼ぶことができる。

図２は、第１実施形態の車両用充電制御装置の作動を示すフローチャートである。この実施形態では、車両１０に設けられた複数の制御装置と充電施設２０に設けられた複数の制御装置とが、それらの間に設けられた通信手段１３、１５、２３によってデータ通信可能に接続され、全体としてひとつの車両用充電制御装置１として機能する。この車両用充電制御装置１は、電池１２への充電を制御する制御処理１６０を実行する。この制御処理１６０は、複数の手段を提供している。ひとつの手段は、車両１０を運行するための消費電力に関連する履歴データを蓄積する記憶手段２４ａであって、これは処理１６１−１６４によって提供される。ひとつの手段は、次回の運行のために必要な必要充電量を予測する予測手段２４ｂであって、これは処理１６１−１７２、または１６６−１７２によって提供される。ひとつの手段は、充電を許容するか禁止するかを判定する判定手段２４ｃであって、これは処理１７３によって提供される。ひとつの手段は、電池１２を充電する充電手段であって、これは処理１７４−１８２によって提供される。

制御処理１６０は、コネクタ１４とコネクタ２２とが接続され、充電ケーブル１３が接続状態となることにより開始される。ステップ１６１では、ＰＬＣモデム１５、２３を使用して電力線通信が開始される。ステップ１６２では、電池１２の充電率を含む電池データが取得される。ここで取得される充電率は、電池１２に充電されている電力の残量を示している。ステップ１６３では、少なくとも直近の車両１０の運行期間における消費電力データが取得される。消費電力データは、車両１０の充電ケーブル１３が非接続状態になってから、再び接続状態になるまでの車両１０の運行に関連するデータを含むことができる。

ステップ１６４では、記憶手段２４ａに履歴データが蓄積される。履歴データには、走行パターンと車載の電気負荷の使用状況とを含むことができる。例えば、走行パターンは、車両１０の運行開始日時、運行終了日時、運行期間における車速データ、運行期間における走行負荷などによって示される。車載の電気負荷の使用状況は、車両１０のワイパの使用状況、車両１０の灯火機器の使用状況、車両１０の空調装置の使用状況などによって示される。記憶手段２４ａにおける履歴データは、所定の期間にわたって蓄積され、その車両１０における消費電力量の傾向を示すデータとして利用される。ステップ１６３−１６４は、車両１０の過去の運行における消費電力を示す履歴データを記憶する記憶手段を提供する。

ステップ１６５では、電池１２が満充電状態であるか否かが判定される。満充電状態であれば更なる充電は不要である。この場合、後続の処理をスキップして、制御処置１６０を終了する。電池１２が満充電状態ではない場合、ステップ１６６へ進む。ここで、満充電状態には、充電率が１００％である場合に限らず、１００％に近い状態を含むことができる。ステップ１６５は、電池１２が満充電状態であるときに、充電手段による電池１２への充電を禁止する過充電禁止手段を提供する。

ステップ１６６では、次回の運行予定を予測する。次回の運行予定には、次回の運行日時、曜日を含むことができる。次回の運行予定には、次回の運行距離を含むことができる。次回の運行予定には、次回の運行時間を含むことができる。次回の運用予定には、次回の運行ルートを含むことができる。次回の運行予定は、履歴データから予測される。例えば、車両１０が通勤に使用される場合、履歴データに周期的に表れる運行データから、翌日の運行開始時刻、運行ルート、運行時間が求められる。

ステップ１６７では、次回の運行環境を予測する。運行環境には、車両１０の運行、特に運行のための消費電力量に影響を与える環境的な要因が含まれる。具体的には、次回の運行日時における気象状態、および／または次回の運行日時における運行ルートの交通状態が予測される。ここでは、外部の情報サーバ４０から、気象情報と交通情報とが入手される。気象情報には次回の運行日時における天候が含まれる。交通情報には、次回の運行日時と運行ルートにおける渋滞情報が含まれる。ステップ１６７は、車両１０の運行における消費電力に影響する運行環境を予測する環境予測手段を提供する。

ステップ１６８では、必要電力量Ｐｄｒを予測する。必要電力量Ｐｄｒは、次回の運行予定と、履歴データが示す過去の消費電力量とに基づいて求めることができる。例えば、翌日の通勤における消費電力量は、履歴データに含まれる同時刻帯における消費電力量から求めることができる。

ステップ１６１−１６８は、車両の次回の運行のために必要な必要電力量を予測する予測手段を提供する。この予測手段は、履歴データに基づいて必要電力量Ｐｄｒを予測する。この予測手段は、運行環境に基づいて必要電力量Ｐｄｒを予測する。言い換えると、必要電力量Ｐｄｒには、次回の運行環境が反映される。例えば、同じ距離、同じルートの通勤であっても、冷房を使用する夏季の消費電力量と、冷房を使用しない春秋期の消費電力量とは異なる。また、雨の日における消費電力量と、晴れの日における消費電力量とは異なる。また、渋滞した日の消費電力量と、渋滞がない日の消費電力量とは異なる。そのような運行環境による消費電力量の差を補償して、正確に消費電力量が予測される。具体的には、ステップ１６７において予測された次回の運行環境に応じて、履歴データから得られる過去の消費電力量を補正する。または、ステップ１６７において予測された次回の運行環境と同一の、または類似の運行環境における消費電力量が履歴データから検索される。この結果、季節や温度から想定される車両１０での冷暖房の電力消費なども考慮した必要電力量Ｐｄｒが予測される。

ステップ１６１−１６８により提供される構成によると、必要電力量Ｐｄｒの予測精度を高めることができる。必要電力量は履歴データに基づいて予測されるから、車両の利用状況を反映した必要電力量を予測することができる。この結果、車両１０の次回の運行の確保と、充電回数の増加の回避との両立が図られる。

ステップ１６９では、電池１２から必要電力量Ｐｄｒを得るために必要な電池１２の目標充電率Ｔｓｏｃを設定する。目標充電率Ｔｓｏｃは、次回の運行の後に電池１２に所定の残量が残るように設定することができる。例えば、次回の運行の後に電池１２に残すべき残量を２０％とすることができる。この場合、必要電力量Ｐｄｒを供給するために必要な充電率が６０％であれば、目標充電率Ｔｓｏｃは８０％程度に設定される。ステップ１６９は、電池１２によって必要電力量Ｐｄｒを供給するために必要な電池１２の目標充電率Ｔｓｏｃを設定する設定手段を提供する。

ステップ１７０では、ステップ１６６−ステップ１６９で予測され、設定された情報を入出力装置２５のディスプレイ装置に表示する。これにより、車両１０の利用者が、車両用充電制御装置１における処理情報を確認することができる。具体的には、ディスプレイ装置には、ステップ１６６において予測された次回の運行予定が表示される。また、ディスプレイ装置には、ステップ１６７において予測された次回の運用環境が表示される。ディスプレイ装置には、ステップ１６８において予測された次回の必要電力量Ｐｄｒが表示される。さらに、ディスプレイ装置には、ステップ１６９において設定された次回の目標充電率Ｔｓｏｃが表示される。車両１０の利用者は、入出力装置２５によって車両用充電制御装置１が予測し、設定した情報を確認する。さらに、車両１０の利用者は、入出力装置２５によって、車両用充電制御装置１が予測し、設定した情報を修正する。

ステップ１７１では、入出力装置２５の操作に応答して、ステップ１６６−ステップ１６９で予測され、設定された情報を修正する。例えば、車両１０の利用者が次回の運行においては履歴データが示す習慣的な運行よりも長い距離を走行しようとしている場合、車両１０の利用者は、長距離の走行が可能となるように、次回の運行予定、必要電力量Ｐｄｒ、または目標充電率Ｔｓｏｃを修正する。例えば、次回の運行予定が、利用者の手入力によって長距離の運行に修正されると、それに応じて、必要電力量Ｐｄｒと目標充電率Ｔｓｏｃとが自動的に修正される。

ステップ１７０−１７１は、予測手段により予測された必要電力量Ｐｄｒに対する車両１０の利用者からの修正指示を入力し、修正指示に応じて必要電力量Ｐｄｒを修正する修正手段を提供する。この構成により、車両の利用者は、予測手段によって予測された必要充電量Ｐｄｒの過不足を修正することができる。この結果、車両の次回の運行の確保、または充電回数の増加の回避を図ることができる。さらに、修正手段は、充電施設２０に設けられている。このため、車両の利用者は、充電施設２０において必要電力量Ｐｄｒを修正することができる。

ステップ１７２では、目標充電率Ｔｓｏｃを実現するための必要充電量Ｐｃｈが算出される。必要充電量Ｐｃｈは、ステップ１６２で取得された電池１２の残量を、目標充電率Ｔｓｏｃにするために必要な電力量である。例えば、電池１２の残量が１０％であり、目標充電率Ｔｓｏｃが８０％であるとき、充電率を７０％増加させるための充電量が必要充電量Ｐｃｈとなる。また、電池１２の残量が９０％であり、目標充電率Ｔｓｏｃが８０％であるとき、充電率を増加させる必要はないから、必要充電量Ｐｃｈはゼロ（０）またはマイナスの値となる。

ステップ１７３では、必要充電量Ｐｃｈがゼロを超えるか否かが判定される。この処理は、電池１２への充電が必要か否かの判定に相当する。必要充電量Ｐｃｈがゼロを超える場合、ステップ１７４へ進み、後続の充電処理を実行する。一方、必要充電量Ｐｃｈがゼロを超えない場合、後続の処理をスキップすることによって電池１２への充電を禁止する。これにより、充電ケーブル１３が接続されていても、電池１２への充電が実行されない。

ステップ１７３は、電池１２に残された充電率と必要電力量Ｐｄｒとに基づいて充電が不要であると判定されるとき、充電手段による電池１２への充電を禁止する禁止手段を提供する。この禁止手段は、電池１２に残された充電率によって必要電力量Ｐｄｒを供給できるとき、充電手段による電池１２への充電を禁止しているともいえる。ただし、ステップ１７３において使用される必要充電量Ｐｃｈは、必要電力量Ｐｄｒが消費された後の電池１２に所定の電力が残存するように設定されている。よって、電池１２に残された充電率によって必要電力量Ｐｄｒを供給できるときという条件は、電池１２に意図的に残される電力分の幅を持つように設定される。この禁止手段は、充電ケーブル１３が接続されることによって車両１０が充電可能状態に置かれているにもかかわらず、充電手段による電池１２への充電を禁止する。このため、車両１０が不用意に充電可能状態におかれても充電回数の増加を回避することができる。この禁止手段は、電池１２が満充電状態ではないときであっても、充電手段による電池１２への充電を禁止する。

ステップ１６１−１６９、およびステップ１７２−１７３の処理により、次回に予測される運行に対して充電が必要か、不要かが車両用充電制御装置１によって自動的に判定される。さらに、ステップ１７０−１７１が設けられることにより、車両用充電制御装置１による処理を車両１０の利用者が修正することが可能とされる。すなわち、ステップ１７０−１７１は、車両１０の利用者が充電量を設定する手段を提供している。

ステップ１７４では、ステップ１７２において算出された必要充電量Ｐｃｈが確認される。ステップ１７５では、ステップ１６６において予測され、ステップ１７１において修正された次回の運行予定が確認される。ステップ１７６では、現在の時刻から、次回の運行開始時刻までの駐車時間が算出される。この駐車時間は、電池１２を充電するために利用できる最大充電時間に相当する。

ステップ１７７では、充電パターンを設定する。充電パターンは、次回の運行開始時刻までに目標充電率Ｔｓｏｃを実現することができるように設定される。充電パターンとしては、充電の開始時刻Ｔｓｔと、充電速度とを設定することができる。さらに、充電パターンは、電池１２の劣化を回避することによって電池１２の延命を図るように設定される。例えば、充電パターンは、電池１２の延命を図るために、電池１２の充電率が高い値に維持される時間を短くするように設定される。また、充電パターンは、電池１２の延命を図るために、急速充電を回避し、充電速度をゆっくりにするように設定される。さらに、充電パターンは、経済的な充電を実現するために、深夜電力など安い電力を利用できるように設定される。

具体的には、ステップ１７７は、多段階充電を実現するように充電パターンを設定することができる。多段階充電においては、目標充電率Ｔｓｏｃが所定の値を超える場合、充電速度が遅い長期間にわたる一次充電と、充電後期における充電速度が速い短時間の二次充電とが組み合わせられる。また、目標充電率Ｔｓｏｃが所定の値を超えない場合、充電速度が遅い長期間にわたる一次充電、または充電速度が速い短時間の二次充電のいずれかが採用される。このような多段階充電により、電池１２の延命が図られる。ステップ１７７は、電池１２の延命を図るように、電池１２への充電の開始時刻と電池１２への充電の速度とを含む充電パターンを設定する設定手段を提供する。例えば、電池１２がゆっくりと充電されるように、開始時刻と速度とを設定することができる。また、電池１２の充電率が高い期間を短くするように、開始時刻と速度とを設定することができる。

ステップ１７８では、現在時刻が開始時刻Ｔｓｔを過ぎたか否かが判定される。現在時刻が開始時刻Ｔｓｔを過ぎると、ステップ１７９ヘ進む。ステップ１７９では、電池１２への充電を開始する。ステップ１８０では、現在の充電率を取得する。ステップ１８１では、充電が完了したか否かが判定される。この処理は、ステップ１８０で取得された充電率が、目標充電率Ｔｓｏｃに到達したか否かの判定により提供される。電池１２の充電率が目標充電率Ｔｓｏｃに到達するまで、ステップ１８０−１８１が繰り返される。やがて、電池１２の充電率が目標充電率Ｔｓｏｃに到達すると、ステップ１８２に進む。ステップ１８２では、電池１２への充電を終了する。

ステップ１７４-１８２は、充電ケーブル１３が接続されることによって車両１０が充電可能状態に置かれているときに電池１２を充電する充電手段を提供する。この充電手段は、目標充電率Ｔｓｏｃまで電池１２を充電する。この構成によると、電池は目標充電率Ｔｓｏｃまでしか充電されないから、電池の充電率が高く維持される期間を減らすことができる。このため、電池の延命を図ることができる。

以上に述べたこの実施形態によると、車両１０が充電可能状態に置かれているときに、車両１０の次回の運行のために必要な必要電力量Ｐｄｒが予測される。この必要電力量Ｐｄｒと電池１２に残された充電率とに基づいて充電が不要であると判定されるとき、充電手段による電池１２への充電が禁止される。このため、車両１０の次回の運行を確保しながら、充電回数の増加を回避することができる。この結果、電池の延命を図ることができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

例えば、上記実施形態では、車両用充電制御装置１としての主要な制御機能を、住宅などの充電施設２０に設置された充電制御装置２４に設けた。これに代えて、必要電力を予測するための機能、および／または充電が不要である場合に充電を禁止するための機能を、車両１０の充電制御装置１７に設けてもよい。

また、上記実施形態では、車両１０は、モータ１１だけを備える電気自動車である。これに代えて、モータ１１に加えて、エンジンによっても駆動輪を駆動することができるハイブリッド車両に本発明を適用してもよい。

また、上記実施形態では、充電ケーブル１３を車両１０に備えた。これに代えて、充電ケーブルを充電施設２０に設けてもよい。

また、上記実施形態では、充電施設２０から電池１２へ充電ケーブル１３によって電力を供給した。これに代えて、電磁誘導を利用した非接触式の電力供給装置を充電施設２０と車両１０とに設け、非接触にて充電施設２０から電池１２へ電力を供給してもよい。かかる構成においては、車両１０が所定の位置に駐車されることによって、非接触式の電力供給装置が電力供給可能な状態になり、車両１０が充電可能状態に置かれる。

例えば、制御装置が提供する手段と機能は、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、制御装置をアナログ回路によって構成してもよい。

１ 車両用充電制御装置、１０ 車両、１１ モータ、１２ 電池、１３ 充電ケーブル、１４ コネクタ、１５ ＰＬＣモデム。１６ 電池ＥＣＵ。１７ 走行ＥＣＵ、１８ ＬＡＮ、２０ 充電施設、２１ 充電用電源。２２ コネクタ、２３ ＰＬＣモデム、２４ 充電制御装置、２４ａ 記憶手段、２４ｂ 予測手段、２４ｃ 判定手段、２５ 入出力装置、２６ ルータ装置、３０ 広域ネットワーク、４０ 情報サーバ。

Claims (9)

1. 車両（１０）の走行用のモータ（１１）に給電する電池（１２）を充電する車両用充電制御装置（１）において、
   前記車両が充電可能状態に置かれているときに前記電池を充電する充電手段（１３、１４、２１、２２、１７４−１８２）と、
   前記車両の次回の運行のために必要な必要電力量を予測する予測手段（２４ａ、２４ｂ、１６１−１６８）と、
   前記電池に残された充電率と前記必要電力量とに基づいて充電が不要であると判定されるとき、前記充電手段による前記電池への充電を禁止する禁止手段（２４ｃ、１７３）と
   を備えることを特徴とする車両用充電制御装置。
2. 前記禁止手段は、前記車両が前記充電可能状態に置かれているにもかかわらず、前記充電手段による前記電池への充電を禁止することを特徴とする請求項１に記載の車両用充電制御装置。
3. さらに、前記電池が満充電状態であるときに、前記充電手段による前記電池への充電を禁止するか過充電禁止手段（１６５）を備え、
   前記禁止手段は、前記電池が満充電状態ではないときであっても、前記充電手段による前記電池への充電を禁止することを特徴とする請求項２に記載の車両用充電制御装置。
4. さらに、前記予測手段は、前記電池によって前記必要電力量を供給するために必要な前記電池の目標充電率を設定する設定手段（１６９）を備え、
   前記充電手段は、前記目標充電率まで前記電池を充電することを特徴とする請求項３に記載の車両用充電制御装置。
5. 前記充電手段は、前記電池の延命を図るように、前記電池への充電の開始時刻と前記電池への充電の速度とを含む充電パターンを設定することを特徴とする請求項１から請求区４のいずれかに記載の車両用充電制御装置。
6. さらに、前記予測手段により予測された必要電力量に対する前記車両の利用者からの修正指示を入力し、前記修正指示に応じて前記必要電力量を修正する修正手段（２５、１７０、１７１）を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の車両用充電制御装置。
7. 前記修正手段は、充電施設（２０）に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の車両用充電制御装置。
8. さらに、前記車両の過去の運行における消費電力を示す履歴データを記憶する記憶手段（２４ａ、１６４）を備え、
   前記予測手段は、前記履歴データに基づいて前記必要電力量を予測することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の車両用充電制御装置。
9. さらに、前記車両の運行における消費電力に影響する運行環境を予測する環境予測手段（３０、４０、１６７）を備え、
   前記予測手段は、前記運行環境に基づいて前記必要電力量を予測することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の車両用充電制御装置。

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