JP7468109B2 - 車両用バッテリ制御システム - Google Patents

Description

本発明は、バッテリの充電量の目標値である目標充電量およびバッテリの充電を行う時間帯である予約充電時間帯を利用者が設定可能に構成された車両のバッテリ制御システムに関する。

従来、車両には、各種の電気機器に電力を供給するためにバッテリが搭載されている。また、バッテリにより駆動源であるモータが駆動される電気自動車等では、車外の電源からの電力供給によってバッテリの充電が行われるようになっている。

ここで、バッテリの温度が低いときはバッテリの充電効率が低く、バッテリの充電時間が長くなる。これに対して、バッテリを昇温させるためのバッテリヒータを車両に搭載して、バッテリヒータによるバッテリの昇温によってバッテリの充電時間を短縮することが行われている。

例えば、特許文献１には、バッテリおよびバッテリヒータが搭載された電気自動車であって、外部電源によるバッテリの充電時においてバッテリの温度が低い場合はバッテリヒータを駆動させるようにした自動車が開示されている。

特開２０１２－２９４９１号公報

特許文献１の自動車のように、バッテリの充電時にバッテリヒータを駆動させればバッテリの充電速度を早めてこれを適切に充電できる。しかし、特許文献１の自動車では、バッテリの温度が低いことに伴って、利用者の意図とは無関係に自動的にバッテリヒータが駆動される。バッテリヒータが駆動されれば、バッテリヒータが駆動されないときに比べてバッテリの充電中に消費される電力が増大する。そのため、前記の自動車では、利用者が予期せぬ電力消費が発生してしまい、利用者が違和感を覚えるという問題がある。

本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、バッテリを適切に充電しつつ、バッテリ充電時の消費電力に関して利用者が違和感を覚えるのを防止できる車両用バッテリ制御システムを提供することを目的とする。

前記課題を解決するためのものとして、本発明は、バッテリの充電量の目標値である目標充電量および前記バッテリの充電を行う時間帯である予約充電時間帯を利用者が設定可能な車両のバッテリ制御システムにおいて、前記バッテリを昇温可能なバッテリヒータと、前記バッテリヒータを制御するバッテリヒータ制御手段と、前記予約充電時間帯の開始時刻における前記バッテリの温度に基づいて、前記バッテリヒータを駆動させずに前記バッテリの充電量を前記目標充電量にするのに必要な充電期間である必要充電期間を算出する算出手段と、前記車両の外部の利用者に対する情報の通知および当該利用者が行う操作の受付けが可能な操作端末とを備え、前記操作端末は、前記予約充電時間帯の開始時刻における前記バッテリの温度が所定の判定温度未満で、且つ、算出された前記必要充電期間が前記予約充電時間帯の期間よりも長い場合に、前記バッテリヒータを駆動することを推奨する旨を通知するヒータ駆動推奨通知を行い、前記バッテリヒータ制御手段は、前記ヒータ駆動推奨通知に従う旨を入力する操作が前記操作端末に対して行われた場合、前記バッテリの充電時に前記バッテリヒータを駆動させる（請求項１）。

本発明では、バッテリの温度が低いためにバッテリヒータを駆動させないと予約充電時間帯内でバッテリの充電を完了できない場合に、バッテリヒータを駆動することを推奨する旨の通知（ヒータ駆動推奨通知）が利用者に行われて、この通知後において、利用者によりバッテリヒータを駆動する操作が行われるのに伴ってバッテリヒータが駆動される。そのため、利用者の意図に反してバッテリヒータが駆動されて、利用者の予期せぬ電力消費が発生することを防止できる。また、バッテリヒータが駆動されないことで予約充電時間帯内にバッテリの充電が完了しない場合においても、このことに利用者が違和感を覚えるのを防止できる。

前記構成において、好ましくは、前記算出手段は、前記バッテリヒータを駆動させた状態で前記バッテリを充電したときに前記バッテリの充電量を前記目標充電量にするのに必要な充電期間であるヒータ駆動時必要充電期間を算出するとともに、前記バッテリヒータを駆動させずに前記バッテリを充電することで生じる消費電力量であるヒータ停止時消費電力量と前記バッテリヒータを駆動させ且つ前記バッテリを充電することで生じる消費電力量であるヒータ駆動時消費電力量を算出し、前記操作端末は、前記ヒータ駆動推奨通知を行う際に、算出された前記必要充電期間、前記ヒータ駆動時必要充電期間、前記ヒータ駆動時消費電力量および前記ヒータ停止時消費電力量を、利用者に通知する（請求項２）。

この構成によれば、利用者に対して、バッテリヒータを駆動させるか否かの判断材料として、バッテリヒータを駆動させるときと停止させるときの各充電時間と各消費電力量とが提示される。そのため、利用者は、自身の意図により合致した判断を行うことができ、利便性が向上する。

前記構成において、好ましくは、前記操作端末は、前記予約充電時間帯の開始時刻よりも前の時刻に前記ヒータ駆動推奨通知を行う（請求項３）。

この構成によれば、予約充電時間帯の開始時刻からバッテリヒータを駆動させて充電終了時のバッテリの充電量を確実に目標充電量にすること、あるいは、予約充電時間帯の開始時刻からバッテリヒータ停止させて利用者の予期せぬ電力消費が生じるのを確実に防止できる。

前記構成において、好ましくは、前記操作端末は、前記予約充電時間帯の開始時刻における前記バッテリの温度が前記判定温度未満で、且つ、算出された前記必要充電期間が前記予約充電時間帯の期間以下の場合に、前記バッテリヒータを駆動させないことを推奨する旨を通知するヒータ停止推奨通知を行い、前記バッテリヒータ制御手段は、前記ヒータ停止推奨通知に従う旨を入力する操作が前記操作端末に対して行われた場合、前記バッテリの充電時の前記バッテリヒータの駆動を禁止する（請求項４）。

この構成では、バッテリの温度が低いことからバッテリヒータを駆動した方が充電時間を確実に短くできる一方、バッテリヒータを駆動させなくても設定された予約充電時間帯内にバッテリの充電を完了できる場合に、バッテリヒータを駆動させないことを推奨する旨の通知（ヒータ停止推奨通知）が利用者に行われて、この通知後における利用者の操作によって、バッテリヒータの駆動と停止とが切り替えられる。そのため、前記の場合においても、バッテリヒータの駆動状態を利用者の意図に合致した適切な状態にできる。

前記構成において、好ましくは、前記操作端末は、前記予約充電時間帯の開始時刻よりも前の時刻に前記ヒータ停止推奨通知を行う（請求項５）。

この構成によれば、予約充電時間帯の開始時刻からバッテリヒータを駆動させて充電終了時のバッテリの充電量を確実に目標充電量にすること、あるいは、予約充電時間帯の開始時刻からバッテリヒータ停止させて利用者の予期せぬ電力消費が生じるのを確実に防止できる。

以上説明したように、本発明の車両用バッテリ制御システムによれば、バッテリを適切に充電しつつ、利用者の予期せぬ電力消費や充電不足が生じるのを防止できる。

本発明の実施形態に係る車両用バッテリ制御システムの概略構成を示す図である。 車両用バッテリ制御システムの制御系統を示したブロック図である。 バッテリの充電制御の手順の前半を示したフローチャートである。 バッテリの充電制御の手順の後半を示したフローチャートである。 バッテリの温度と充電速度との関係を示したグラフである。 操作端末のモニタの表示例を示した図である。 ヒータ駆動推奨通知実施時の操作端末のモニタの表示例を示した図である。 ヒータ停止推奨通知実施時の操作端末のモニタの表示例を示した図である。 バッテリ充電時の各パラメータの時間変化を示したタイムチャートである。

（車両用バッテリ制御システムの概略構成）
図１は、本発明の実施形態に係る車両用バッテリ制御システム１の概略構成を示す図である。図２は、車両用バッテリ制御システム１の制御系統を示すブロック図である。以下では、車両用バッテリ制御システム１を、バッテリ制御システム１という。バッテリ制御システム１は、車両１００の外部に設けられたセンター装置２０と、操作端末３０と、車両１００にそれぞれ搭載されたバッテリ１０、バッテリヒータ１２およびバッテリ制御ユニット１４を備える。

本実施形態の車両１００は、四輪自動車であり、車体１０１と、車体１０１を支持する複数（４つ）の車輪１０３と、車輪１０３を回転駆動するための駆動源１０４を備える。また、車両１００は電気自動車であり、車両１００には、駆動源１０４としてモータ１０４が搭載されている。車両１００には、モータ１０４のオン／オフを切り替えるパワースイッチＳＷ１が設けられており、パワースイッチＳＷ１がオン操作されるとモータ１０４は駆動され、パワースイッチＳＷ１がオフ操作されるとモータ１０４の駆動は停止される。

バッテリ１０は、モータ１０４を含む車両１００に搭載された各種の電気機器に電力を供給する。バッテリ１０には、バッテリ１０の温度を検出するためのバッテリ温度センサＳＮ１が内蔵されている。バッテリ１０の具体的な種類は限定されるものではないが、例えば、バッテリ１０としてリチウムイオンバッテリが用いられる。

バッテリ１０は、パワースイッチＳＷ１がオフされている状態において、車外に設けられた電源（以下、適宜、外部電源という）から充電されるようになっている。外部電源によって車両１００内のバッテリ１０を充電させる構成としては、従来の構成が用いられればよく、ここでは簡単に説明する。車両１００には、バッテリ１０と接続されるとともに、充電ケーブル３０２を介して外部電源３０１と接続される充電器１７が設けられている。また、車両１００には、充電器１７とバッテリ１０との間の通電状態を通電可能状態と通電不能状態とに切り替える通電切替装置１８が設けられている。充電ケーブル３０２が外部電源３０１および充電器１７に接続されている状態で、通電切替装置１８によって前記の通電状態が通電可能状態とされると外部電源３０１からバッテリ１０に電力が供給され、バッテリ１０が充電される。

バッテリヒータ１２は、バッテリ１０を昇温させるための装置である。バッテリヒータ１２は、バッテリ１０からの電力供給によりバッテリ１０を昇温させる。なお、バッテリ１０の充電時は、外部電源３０１からバッテリ１０に電力が供給されており、バッテリ１０を介して外部電源３０１からバッテリヒータ１２に電力が供給されることになる。

バッテリ制御ユニット１４は、バッテリヒータ１２および通電切替装置１８を制御する装置であり、ＣＰＵ、メモリ等を備える。バッテリヒータ１２はバッテリ制御ユニット１４からの指令を受けて駆動あるいは駆動停止する。通電切替装置１８はバッテリ制御ユニット１４からの指令を受けて、充電器１７とバッテリ１０との間の通電状態を通電可能状態と通電不能状態との間で切り替える。このバッテリ制御ユニット１４は、請求項の「バッテリヒータ制御手段」に相当する。

バッテリ制御ユニット１４は、バッテリ１０を流れる電流および電圧をそれぞれ検出するためのセンサ（不図示）と電気的に接続されており、バッテリ制御ユニット１４には、これらセンサにより検出されたバッテリ１０の電流・電圧の情報が入力される。バッテリ制御ユニット１４は、このバッテリ１０の電流・電圧の情報に基づいて、バッテリ１０の充電量を算出する。本実施形態では、劣化していないバッテリ１０が満充電されているときのバッテリ１０の容量に対する現在のバッテリ１０の容量の割合（％）が、バッテリ１０の充電量として算出される。

本実施形態の車両１００では、バッテリ１０を充電する時間帯である予約充電時間帯を利用者が設定（予約）できるようになっている。また、バッテリ１０の充電量の目標値である目標充電量を利用者が設定できるようになっている。具体的には、車両１００に設けられた操作装置（不図示）に対して利用者が予約充電時間帯および目標充電量を入力するようになっている。バッテリ制御ユニット１４は、利用者により入力された予約充電時間帯および目標充電量をこの操作装置から受け取って記憶する。

バッテリ制御ユニット１４は、予約充電時間帯に突入すると、つまり、設定された予約充電時間帯の開始時刻になると、通電切替装置１８に、前記の通電状態を通電不能状態から通電可能状態に切り替えさせる。これより、予約充電時間帯に突入すると、外部電源３０１によるバッテリ１０の充電が開始される。なお、バッテリ制御ユニット１４は、時計機能を有している。

そして、バッテリ制御ユニット１４は、バッテリ１０の電流・電圧の情報に基づいて算出したバッテリ１０の充電量が目標充電量に到達すると、通電切替装置１８に、前記の通電状態を通電可能状態から通電不能状態に切り替えさせる。また、バッテリ制御ユニット１４は、バッテリ１０の充電量が目標充電量に到達していない場合であっても、設定された予約充電時間帯の終了時刻になると、通電切替装置１８に、前記の通電状態を通電可能状態から通電不能状態に切り替えさせる。これより、バッテリ１０の充電量が目標充電量に到達する、あるいは、予約充電時間帯の終了時刻になると、外部電源３０１によるバッテリ１０の充電は停止する。

また、バッテリ制御ユニット１４は、バッテリ温度センサＳＮ１と電気的に接続されており、バッテリ制御ユニット１４には、バッテリ温度センサＳＮ１により検出されたバッテリ１０の温度の情報が入力される。以下では、適宜、バッテリ温度センサＳＮ１により検出されたバッテリ１０の温度を、バッテリ温度という。さらに、バッテリ制御ユニット１４は、パワースイッチＳＷ１とも電気的に接続されており、バッテリ制御ユニット１４にはパワースイッチＳＷ１の操作状況の情報も入力される。

センター装置２０は、車両１００と無線による相互通信が可能な装置である。具体的には、車両１００には、センター装置２０と無線による相互通信が可能な車両側通信ユニット１６が設けられており、車両側通信ユニット１６とセンター装置２０とが電気通信回線２００を介して互いに無線通信する。

センター装置２０は、ＣＰＵ、メモリ等を備えるサーバを備え、車両１００から送信された車両１００に係る各種の情報を記憶するとともに、各種の演算を行って車両１００に指令を出す。本実施形態では、少なくとも、パワースイッチＳＷ１の操作状況、バッテリ温度センサＳＮ１により検出されたバッテリ温度、バッテリ制御ユニット１４により算出されたバッテリ１０の充電量およびバッテリ制御ユニット１４が記憶している予約充電時間帯が、車両１００から定期的にセンター装置２０に送信される。また、充電器１７と外部電源３０１との接続状況もセンター装置２０に送信される。詳細には、車両側通信ユニット１６とバッテリ制御ユニット１４とが電気的に接続されており、バッテリ制御ユニット１４と車両側通信ユニット１６とを介して、前記の各情報がセンター装置２０に送信される。また、車両側通信ユニット１６を介してセンター装置２０からバッテリ制御ユニット１４にも各種の信号が送信される。このセンター装置２０は、請求項の「算出手段」に相当する。

操作端末３０は、センター装置２０と無線による相互通信が可能な装置であって、利用者に対して各種情報の通知が可能、且つ、利用者による車両１００に対する操作を含む各種の操作が可能な（つまり、利用者が行う操作の受付けが可能な）装置である。操作端末３０も、電気通信回線２００を介してセンター装置２０と無線通信する。前記のように、センター装置２０は車両１００（車両側通信ユニット１６）と相互通信可能であり、操作端末３０は、センター装置２０を介して車両１００と通信可能となっている。操作端末３０は、各種の表示が可能なモニタ３１を有しており、このモニタ３１に、各種の通知が表示されるとともに操作スイッチ等が表示される。本実施形態では、操作端末３０として、利用者が携帯可能なスマートフォンが用いられている。この操作端末３０は、請求項の「操作端末」に相当する。

電気通信回線２００は、車両１００とセンター装置２０、および、センター装置２０と操作端末３０とを無線通信させることができる回線であればよく、その種類は限定されるものではないが、本実施形態では、電気通信回線２００として、電気通信事業者（通信キャリア）が提供する公衆移動体通信網、インターネット、ＷＡＮ（Wide Area Network）、およびＬＡＮ（Local Area Network）等が用いられる。つまり、車両側通信ユニット１６、センター装置２０、操作端末３０は、それぞれ、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ、ＬＴＥ、ＧＳＭ（Global System for Mobile communication）などのキャリア通信機能を有している。

（バッテリ充電制御）
次に、本実施形態の特徴的な構成であるバッテリ１０の充電制御ついて説明する。図３は、この制御手順の前半部分を示したフローチャートであり、図４は、この制御手順の後半部分を示したフローチャートである。この充電制御は、バッテリ制御ユニット１４、センター装置２０および操作端末３０との連携によって実施されるが、図３、図４のフローチャートは主としてセンター装置２０が実施する内容を示している。

まず、ステップＳ１にて、センター装置２０は、パワースイッチＳＷ１がオフであり、且つ、外部電源３０１と充電器１７とが接続されているという条件を含む外部充電許可条件が成立しているか否かを判定する。ステップＳ１の判定がＮＯであって外部充電許可条件が非成立の場合は、センター装置２０は再びステップＳ１を実施する。一方、ステップＳ１の判定がＹＥＳであって外部充電許可条件が成立している場合は、センター装置２０は、ステップＳ２に進む。

センター装置２０は、ステップＳ２にて、利用者による予約充電時間帯の設定がなされているという条件、および、予約充電時間帯までの時間が所定の演算期間よりも長いという条件がともに成立しているか否かを判定する。演算期間は、予め設定されてセンター装置２０に記憶されている。例えば、演算期間は１時間３０分に設定されている。

具体的には、センター装置２０は、予約充電時間帯がバッテリ制御ユニット１４から送信されていない場合は、予約充電時間帯の設定がなされていないと判定する。また、センター装置２０は、現在時刻から予約充電時間帯の開始時刻までの時間を算出し、この算出時間が演算期間よりも長いか否かを判定する。なお、センター装置２０は時計機能を有している。

ステップＳ２の判定がＮＯであって、予約充電時間帯の設定がなされていない、あるいは、予約充電時間帯までの時間が演算期間以下の場合は、センター装置２０は、ステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ２の判定がＹＥＳであって予約充電時間帯の設定がなされており、且つ、予約充電時間帯までの時間が演算期間よりも長い場合は、センター装置２０は、ステップＳ３に進む。なお、予約充電時間帯までの時間が演算期間以下の場合は、センター装置２０は、予約充電時間帯に突入するのに伴ってバッテリヒータ１２を駆動することなくバッテリ１０を充電する等の他の処理を行う。

ステップＳ３にて、センター装置２０は、バッテリ温度が所定の判定温度未満であるか否かを判定する。判定温度は、予め設定されてセンター装置２０に記憶されている。例えば、判定温度は、０℃に設定されている。

ステップＳ３の判定がＮＯであってバッテリ温度が判定温度以上の場合、センター装置２０は、ステップＳ２０に進み、ヒータ駆動・停止フラグを０に設定する。ヒータ駆動・停止フラグについては後述する。

一方、ステップＳ３の判定がＹＥＳであってバッテリ温度が判定温度未満の場合、ステップＳ４にて、センター装置２０は、必要充電期間とヒータ駆動時必要充電期間を算出する。

必要充電期間は、バッテリヒータ１２を駆動させずにバッテリ１０の充電量を目標充電量にするのに必要なバッテリ１０の充電期間である。センター装置２０は、予約充電時間帯の開始時刻におけるバッテリ１０の温度に基づいて必要充電期間を算出する。以下では、適宜、予約充電時間帯の開始時刻におけるバッテリ１０の温度を、充電開始バッテリ温度という。

本実施形態では、センター装置２０は、まず、現在のバッテリ温度と、気象予報機関から入手した気象条件であって今後予想される気象条件に基づいて充電開始バッテリ温度を推定する。

次に、センター装置２０は、充電開始バッテリ温度に基づいてバッテリ１０の充電速度を算出する。具体的には、図５に示すように、バッテリ１０の温度が低い方がバッテリ１０の充電速度は遅くなる。センター装置２０には、図５に示すマップであって予め設定されたバッテリ１０の温度に対するバッテリ１０の充電速度が記憶されている。センター装置２０は、このマップから、充電開始バッテリ温度に対応するバッテリ１０の充電速度を抽出し、抽出した充電速度と、バッテリ１０の現在の充電量と目標充電量との差とに基づいて必要充電期間を算出する。詳細には、センター装置２０は、バッテリ１０の現在の充電量と目標充電量との差を、抽出した充電速度で割った値を必要充電期間として算出する。

ヒータ駆動時必要充電期間は、バッテリヒータ１２を駆動させた状態でバッテリ１０の充電量を目標充電量にするのに必要な充電期間である。バッテリヒータ１２は、バッテリ１０の温度を基準温度Ｔｂ以上の温度まで高めるようになっており、バッテリヒータ１２を駆動させれば、バッテリ１０の温度は図５に示す基準温度Ｔｂ以上まで上昇する。バッテリ１０の温度が基準温度Ｔｂ以上では、バッテリ１０の充電速度はほぼ一定の速度になる。センター装置２０には、バッテリ１０の温度が基準温度Ｔｂ以上のときのバッテリ１０の充電速度が予め設定されて記憶されている。センター装置２０は、目標充電量から、バッテリ１０の現在の充電量と目標充電量の差と、バッテリヒータ１２の駆動により消費されるバッテリ１０の充電量（バッテリヒータ１２によってバッテリ１０を基準温度Ｔｂ以上まで昇温させるのに消費されるバッテリ１０の充電量）との合計量を、記憶しているバッテリ１０の温度が基準温度Ｔｂ以上の充電速度で割った値を、ヒータ駆動時必要充電期間として算出する。なお、センター装置２０は、バッテリヒータ１２の駆動により消費されるバッテリ１０の充電量を、バッテリ１０の温度が低いときの方が高いときよりも多くなるように算出する。また、基準温度Ｔｂは判定温度よりも高く、判定温度未満のときのバッテリ１０の充電速度に比べて、基準温度Ｔｂ以上のときのバッテリ１０の充電速度は十分に高い。これより、充電開始バッテリ温度が判定温度未満で、且つ、バッテリ１０の現在の充電量と目標充電量との差が同じ場合、ヒータ駆動時必要充電期間は必要充電期間よりも短くなる。

ステップＳ４の後はステップＳ５にて、センター装置２０は、ヒータ駆動時消費電力量とヒータ停止時消費電力量を算出する。ヒータ停止時消費電力量は、バッテリヒータ１２を駆動させずにバッテリ１０を充電することで生じる消費電力量である。ヒータ駆動時消費電力量は、バッテリヒータ１２を駆動させ且つバッテリ１０を充電することで生じる消費電力量である。

バッテリ１０の温度が低い方が、バッテリ１０の内部抵抗が大きくなることで、バッテリ１０の充電に消費される電力量は小さくなる。これより、センター装置２０は、充電開始バッテリ温度が低いときの方が高いときよりもヒータ停止時消費電力量が小さくなるように、ヒータ停止時消費電力量を算出する。

また、センター装置２０は、バッテリ１０の充電のみによって生じる消費電力量と、バッテリヒータ１２の駆動によって生じる消費電力量との合計量を、ヒータ駆動時消費電力量として算出する。前記のように、バッテリヒータ１２を駆動させた場合は、バッテリ１０の温度が基準温度Ｔｂ以上まで高められることで、バッテリ１０の充電に消費される電力量は充電開始バッテリ温度に関わらずほぼ一定となる。これより、ヒータ駆動時消費電力量の計算では、センター装置２０は、バッテリ１０の充電に消費される電力量として、予め設定されて記憶している基準電力量を用いる。一方、バッテリヒータ１２は、前記のようにバッテリ１０の温度を基準温度Ｔｂ以上の温度まで高めるようになっており、バッテリ１０の温度が低いときの方が高いときよりも高い電力を消費する。これより、センター装置２０は、充電開始バッテリ温度が低いときの方が高いときよりもバッテリヒータ１２の駆動によって生じる消費電力量が大きくなるようにこれを算出する。そして、センター装置２０は、算出したバッテリヒータ１２の駆動に伴う消費電力量と基準電力量との合計量を、ヒータ駆動時消費電力量として算出する。

ステップＳ５の後はステップＳ６にて、センター装置２０は、通知時刻になったか否かを判定する。通知時刻は、予約充電時間帯の開始時刻の所定時間前の時刻である。所定時間は、予め設定されてセンター装置２０に記憶されている。センター装置２０は、充予約充電時間帯の開始時刻の所定時間前の時刻を演算し、得られた時刻を通知時刻として記憶する。そして、ステップＳ６にて、センター装置２０は、現在時刻が通知時刻になったか否かを判定する。前記の所定時間は、前記の演算時間よりも短い時間に設定されており、例えば、１時間に設定されている。

ステップＳ６の判定がＮＯであって通知時刻になっていない場合は、センター装置２０は、ステップＳ６を繰り返す。そして、センター装置２０は、通知時刻なってステップＳ６の判定がＹＥＳになると、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７にて、センター装置２０は、ステップＳ４で算出した必要充電期間が、予約充電時間帯の期間である充電予定期間（つまり予約充電時間帯の開始時刻から終了時刻までの期間）よりも長いか否かを判定する。

ステップＳ７の判定がＹＥＳであって、センター装置２０により、必要充電期間が充電予定期間よりも長いと判定された場合（バッテリヒータ１２を停止したままでは予約充電時間帯内でバッテリ１０の充電量を目標充電量にできないと判定された場合）は、ステップＳ８にて、操作端末３０は、利用者に対して、バッテリヒータ１２を駆動することを推奨する旨の通知であるヒータ駆動推奨通知を行う。また、ステップＳ８にて、操作端末３０は、利用者に対して、ステップＳ４で算出された必要充電期間およびヒータ駆動時必要充電期間、ステップＳ５で算出されたヒータ停止時消費電力量およびヒータ駆動時消費電力量を通知する。具体的には、必要充電期間が充電予定期間よりも長いと判定すると、センター装置２０は、操作端末３０に、ヒータ駆動推奨通知を行うように指令を出すとともに、算出した必要充電期間、ヒータ駆動時必要充電期間、ヒータ停止時消費電力量およびヒータ駆動時消費電力量を操作端末３０に送信してこれらを通知するように指令を出す。操作端末３０は、これらの指令を受けてヒータ駆動推奨通知を行うとともに前記の各情報を利用者に通知する。

本実施形態では、前記の指令を受けると、まず、図６に示すように、操作端末３０は、センター装置２０から通知がある旨を表す言葉や図形からなる第１表示Ｘ１をモニタ３１上に表示する。図６の例では、第１表示Ｘ１は、「センター通知あり」という文言からなる。

そして、第１表示Ｘ１の表示箇所が押圧操作されるの伴って、図７に示すように、操作端末３０は、バッテリヒータ１２を駆動することを推奨する旨を表す文言等からなる第２表示Ｘ２をモニタ３１に表示する。本実施形態では、この第２表示Ｘ２のモニタ３１への表示が、ヒータ駆動推奨通知に相当する。図７の例では、第２表示Ｘ２は、「バッテリヒータＯＮでの充電をお勧めします」という文言からなる。

また、操作端末３０は、必要充電期間およびヒータ駆動時必要充電期間を表す第３表示Ｘ３と、ヒータ停止時消費電力量およびヒータ駆動時消費電力量を表す第４表示Ｘ４とを、モニタ３１上に表示する。図７の例では、第３表示Ｘ３として、「充電時間」という文言の下に、「バッテリヒータＯＮ」という文言とヒータ駆動時必要充電期間（図７の例では１時間）とが関連付けて表示されるとともに、「バッテリヒータＯＦＦ」という文言と必要充電期間（図７の例では７時間）とが関連付けて表示される。また、図７の例では、第４表示Ｘ４として、「消費電力量」という文言の下に、「バッテリヒータＯＮ」という文言とヒータ駆動時消費電力量（図７の例では３９Ｗ/ｈ）とが関連付けて表示されるとともに、「バッテリヒータＯＦＦ」という文言とヒータ停止時消費電力量（図７の例では３７Ｗ/ｈ）とが関連付けて表示される。

また、操作端末３０は、第２表示Ｘ２～第４表示Ｘ４とともに、バッテリヒータ１２の駆動させるためのスイッチとして機能する第５表示Ｘ５と、バッテリヒータ１２を駆動させないためのスイッチとして機能する第６表示Ｘ６とを、モニタ３１に表示する。図７の例では、第５表示Ｘ５は、所定の枠内に「ＯＫ バッテリヒータ駆動」という文言が記された表示からなる。第６表示Ｘ６は、所定の枠内に「ＮＯ バッテリヒータ停止」という文言が記された表示からなる。

さらに、本実施形態では、第２表示Ｘ２～第６表示Ｘ６とともに、モニタ３１上に、バッテリ１０に係る情報として、現在のバッテリ１０の温度、バッテリ残量（バッテリ１０の充電量）、目標充電量および充電時間帯（予約充電時間帯）を表す第７表示Ｘ７もモニタ３１上に表示される。

一方、ステップＳ７の判定がＮＯであって、センター装置２０により、必要充電期間が充電予定期間以下であると判定された場合（バッテリヒータ１２を停止した状態であっても予約充電時間帯内でバッテリ１０の充電量を目標充電量にできると判定された場合）は、ステップＳ９にて、操作端末３０は、利用者に対して、バッテリヒータ１２を停止する（バッテリヒータ１２の駆動停止を維持する）ことを推奨する旨の通知であるヒータ停止推奨通知を行う。具体的には、必要充電期間が充電予定期間以下であると判定すると、センター装置２０は、操作端末３０に、ヒータ停止推奨通知を行うように指令を出す。この指令を受けて操作端末３０はヒータ停止推奨通知を行う。また、ステップＳ９にて、操作端末３０は、ステップＳ８と同様に、利用者に対して、必要充電期間、ヒータ駆動時必要充電期間、ヒータ停止時消費電力量およびヒータ駆動時消費電力量を通知する。

ステップＳ８と同様にステップＳ９においても、操作端末３０は、前記の指令を受けると、まず、図６に示す第１表示Ｘ１をモニタ３１上に表示する。一方、ステップＳ９では、第１表示Ｘ１の表示箇所が押圧操作されるの伴って、図８に示すように、操作端末３０は、バッテリヒータ１２を停止することを推奨する旨を表す文言等からなる第１０表示Ｘ１０をモニタ３１に表示する。本実施形態では、この第１０表示Ｘ１０のモニタ３１への表示が、ヒータ停止推奨通知に相当する。図８の例では、第１０表示Ｘ１０は、「バッテリヒータＯＦＦでの充電をお勧めします」という文言からなる。

また、ステップＳ８と同様にステップＳ９においても、操作端末３０は、必要充電期間およびヒータ駆動時必要充電期間を表す第３表示Ｘ３と、ヒータ停止時消費電力量およびヒータ駆動時消費電力量を表す第４表示Ｘ４とを、モニタ３１上に表示する。さらに、操作端末３０は、図７と同様に、バッテリ１０に係る情報を表す第７表示Ｘ７を表示するとともに、バッテリヒータ１２の駆動させるためのスイッチとして機能する第５表示Ｘ５と、バッテリヒータ１２を駆動させないためのスイッチとして機能する第６表示Ｘ６とを、モニタ３１に表示する。

ステップＳ８あるいはステップＳ９の後はステップＳ１０にて、センター装置２０は、利用者によってバッテリヒータ１２を駆動するための操作が行われたか否かを判定する。具体的には、操作端末３０は、第５表示Ｘ５が押圧操作されたか否かを判定して、その判定結果をセンター装置２０に送信し、センター装置２０は受け取った判定結果を用いてステップＳ１０の判定を行う。

ここで、第５表示Ｘ５はバッテリヒータ１２の駆動させるためのスイッチとして機能する。ステップＳ８ではヒータ駆動推奨通知が行われている。これより、ステップＳ８でのヒータ駆動推奨通知の後に行われる第５表示Ｘ５の押圧操作は、利用者によりヒータ駆動推奨通知に従う旨の入力操作が行われたことを意味する。一方、ステップＳ８でのヒータ駆動推奨通知の後に行われる第６表示Ｘ６の押圧操作は、利用者によりヒータ駆動推奨通知に従わない旨の入力操作が行われたことを意味する。

また、ステップＳ９ではヒータ停止推奨通知が行われている。これより、ステップＳ９でのヒータ停止推奨通知の後に行われる第５表示Ｘ５の押圧操作は、利用者によりヒータ停止推奨通知に従わない旨の入力操作が行われたことを意味し、ステップＳ９でのヒータ停止推奨通知の後に行われる第６表示Ｘ６の押圧操作は、利用者によりヒータ停止推奨通知に従う旨の入力操作が行われたことを意味する。

センター装置２０は、操作端末３０から、第５表示Ｘ５が押圧操作されたとの判定結果を受け取ると、ステップＳ１０の判定がＹＥＳであってバッテリヒータ１２を駆動するための操作が行われたと判定する。そして、この場合は、センター装置２０は、ステップＳ１１にて、ヒータ駆動・停止フラグを１に設定する。

一方、センター装置２０は、第５表示Ｘ５が押圧操作されたとの判定結果が操作端末３０から送信されなかった場合（第５表示Ｘ５ではなく第６表示Ｘ６が押圧操作された場合を含む）は、ステップＳ１０の判定がＮＯであってバッテリヒータ１２を駆動するための操作が行われなかったと判定する。そして、この場合は、センター装置２０は、ステップＳ１２にて、ヒータ駆動・停止フラグを０に設定する。

このように、ヒータ駆動・停止フラグは、バッテリヒータ１２を駆動させるための操作があったか否かを表すフラグであり、利用者により第５表示Ｘ５が押圧操作されてバッテリヒータ１２を駆動させるための操作が行われた場合に１となり、その他の場合には０となる。

ステップＳ１１、ステップＳ１２またはステップＳ２０の後はステップＳ１３にて、センター装置２０は、予約充電時間帯に突入したか否かを判定する。ステップＳ１３の判定がＮＯであってまだ予約充電時間帯に突入していない場合は、センター装置２０はステップＳ１３を繰り返し、予約充電時間帯に突入するのを待つ。そして、ステップＳ１３の判定がＹＥＳとなって予約充電時間帯に突入すると、センター装置２０は、ステップＳ１４に進み、ヒータ駆動・停止フラグが１であるか否かを判定する。

ステップＳ１４の判定がＹＥＳであってヒータ駆動・停止フラグが１の場合、センター装置２０は、ステップＳ１５にて、バッテリヒータ１２を駆動させる。具体的には、センター装置２０は、車両側通信ユニット１６を介してバッテリ制御ユニット１４に、バッテリヒータ１２の駆動を開始させるように指令を出す。この指令を受けて、バッテリ制御ユニット１４は、バッテリヒータ１２の駆動を開始する。ここで、前記のように、予約充電時間帯に突入するとバッテリ制御ユニット１４はバッテリ１０の充電を開始させるようになっている。これより、ステップＳ１５では、バッテリヒータ１２が駆動されつつバッテリ１０の充電が行われることになる。

一方、ステップＳ１４の判定がＮＯであってヒータ駆動・停止フラグが１ではない場合、つまり、ヒータ駆動・停止フラグが０の場合、センター装置２０は、ステップＳ１６にて、バッテリヒータ１２の停止を維持する。具体的には、センター装置２０は、バッテリ制御ユニット１４に、バッテリヒータ１２の駆動を禁止するように指令を出す。この指令を受けて、バッテリ制御ユニット１４は、バッテリヒータ１２の停止を維持する。前記のように、予約充電時間帯に突入するのに伴ってバッテリ１０の充電は開始するようになっており、ステップＳ１６では、バッテリヒータ１２の駆動が停止した状態でバッテリ１０の充電が行われることになる。

ステップＳ１５、ステップＳ１６の後の処理の図示は省略するが、前記のように、バッテリ１０の充電量が目標充電量に到達する、あるいは、予約充電時間帯の終了時刻になると、外部電源３０１によるバッテリ１０の充電は停止され、これとともにバッテリヒータ１２の駆動も停止される。また、ヒータ駆動・停止フラグも０にリセットされる。

（作用等）
以上のように、本実施形態では、バッテリ温度が判定温度未満で、且つ、必要充電期間が充電予定期間よりも長い場合、つまり、バッテリヒータ１２を駆動しないと予約充電時間帯内でバッテリ１０の充電量を目標充電量に到達させるのが不可能と考えられる場合に、利用者に対してバッテリヒータ１２を駆動することを推奨する旨を通知するヒータ駆動推奨通知が行われる。そのため、利用者に対してバッテリヒータ１２を駆動しないとバッテリ１０の充電量を目標充電量に到達させることができないことを認識させること、および、利用者によるバッテリヒータ１２の駆動を促進できる。そして、このヒータ駆動推奨通知の後に、利用者によりバッテリヒータ１２を駆動するか否かの判断が行われて、その判断結果に基づいてバッテリヒータ１２が駆動あるいは駆動停止される。そのため、バッテリヒータ１２の駆動に伴って利用者の予期せぬ電力消費が生じることを防止できるとともに、バッテリヒータ１２が駆動されないことで予約充電時間帯内にバッテリ１０の充電が完了しない場合に利用者が違和感を覚えるのを防止できる。

図９を用いて具体的に説明する。図９は、バッテリ温度が判定温度未満で、且つ、必要充電期間が充電予定期間よりも長い場合に前記のバッテリ充電制御を実施したときの各パラメータの時間変化を模式的に示したタイムチャートである。時刻ｔ１にてパワースイッチＳＷ１がオフにされた後、予約充電時間帯の開始時刻ｔ３よりも演算時間前の時刻になると、センター装置２０によって前記のステップＳ３～Ｓ６が実施される。前記のように、バッテリ温度が判定温度未満で、且つ、必要充電期間が充電予定期間よりも長い場合は、通知時刻ｔ２になると、ヒータ駆動推奨通知が操作端末３０によって利用者に通知される。

ここで、利用者が、バッテリヒータ１２の駆動に伴う消費電力量の増大よりもバッテリ１０の充電量を多くすることを優先する場合、利用者は、バッテリヒータ１２を駆動することを選択すればよい（前記の第５表示Ｘ５を押圧操作すればよい）。この選択が行われると、時刻ｔ２にて、図９の実線に示すようにヒータ駆動・停止フラグが１となり、予約充電時間帯の開始時刻ｔ３にてバッテリヒータ１２が駆動されるとともにバッテリ１０の充電が開始される。そして、この場合には、バッテリ１０の充電速度が高められて、予約充電時間帯の終了時刻ｔ５での充電量が確保される。図例では、予約充電時間帯の終了時刻ｔ５よりも前の時刻ｔ４にてバッテリ１０の充電量が目標充電量に到達することになる。ただし、この場合は、バッテリヒータ１２の駆動によって消費電力量は大きくなる。しかし前記のようにヒータ駆動推奨通知が通知され、且つ、その後の利用者の操作によって、バッテリヒータ１２が駆動されていることで、利用者がこの消費電力量の増大に対して違和感を覚えるのが抑制される。

一方、利用者が、バッテリ１０の充電量を多くすることよりもバッテリヒータ１２の駆動に伴う消費電力量の増大回避を優先する場合、利用者は、バッテリヒータ１２を駆動しないことを選択すればよい（前記の第６表示Ｘ６を押圧操作すればよい）。この選択が行われると、図９の鎖線に示すようにヒータ駆動・停止フラグは０のままとされ、予約充電時間帯の開始時刻ｔ３にてバッテリヒータ１２が駆動されることなくバッテリ１０の充電が開始される。バッテリヒータ１２が駆動されないことで、図９の実線との比較から明らかなように、消費電力量は小さく抑えられる。ただし、この場合は、予約充電時間帯の終了時刻ｔ５において、バッテリ１０の充電量が目標充電量に到達しないままバッテリ１０の充電が終了してしまう。しかし、前記のようにヒータ駆動推奨通知が通知され、且つ、その後の利用者の操作によってバッテリヒータ１２の駆動が停止されていることで、バッテリ１０の充電量が目標充電量に到達していないことについて利用者が違和感を覚えるのが抑制される。

また、前記実施形態では、前記のヒータ駆動推奨通知を行う際に、合わせて、必要充電期間、ヒータ駆動時必要充電期間、ヒータ駆動時消費電力量およびヒータ停止時消費電力量、つまり、バッテリヒータ駆動時と停止時の各パターンについてのバッテリ１０の充電時間およびバッテリ１０の充電時に生じる消費電力量が、利用者に通知される。そのため、利用者は、バッテリヒータ１２を駆動させるか否かの判断を行う際に、自身の車両利用状況や自身の意図に合致した判断を行うことができ、利便性が高められる。

また、前記実施形態では、バッテリ温度が判定温度未満で、且つ、必要充電期間が充電予定期間未満の場合、つまり、バッテリヒータ１２を停止したままでも予約充電時間帯内にバッテリ１０の充電量を目標充電量に到達させるのが可能と考えられる場合に、利用者に対してバッテリヒータ１２を停止することを推奨する旨を通知するヒータ停止推奨通知が行われる。そのため、利用者に対してバッテリヒータ１２を駆動しなくてもバッテリ１０の充電量を目標充電量に到達させることができることを認識させること、および、利用者によるバッテリヒータ１２の停止を促進できる。そして、利用者により、バッテリヒータ１２を駆動するか否かの判断が行われ、その判断結果に基づいてバッテリヒータ１２が駆動あるいは駆動停止される。そのため、バッテリヒータ１２を停止したままでも予約充電時間帯内にバッテリ１０の充電量を目標充電量に到達させることが可能であることを利用者に認識させつつ、バッテリ１０の状態を利用者の車両利用状況や利用者の意図に合致した状態にすることができる。

例えば、予約充電時間帯の途中に車両１００を走行させる可能性があってバッテリ１０の充電量が早期に増大されることを利用者が望み、必要充電期間が充電予定期間未満であってもバッテリ温度が判定温度未満であることからバッテリ１０を昇温させることが望ましい場合がある。前記実施形態によれば、このような場合において、利用者がバッテリヒータ１２の駆動を選択することができる。そのため、前記のように、バッテリヒータ１２の駆動状態を利用者の車両利用状況や利用者の意図に合致した状態にできる。

また、前記実施形態では、予約充電時間帯の開始時刻よりも所定時間前の通知時刻に、前記のヒータ駆動推奨通知およびヒータ停止推奨通知が利用者に通知される。これより、予約充電時間帯に突入するよりも前に、バッテリヒータ１２を駆動させるか否かの決定が可能となる。従って、予約充電時間帯の開始時刻からバッテリヒータ１２を駆動させて確実に充電終了時のバッテリ１０の充電量を多くすること、あるいは、予約充電時間帯の開始時刻からバッテリヒータ１２を停止させて利用者の予期せぬ電力消費を確実に少なく抑えることができる。

（変形例）
前記実施形態では、操作端末３０としてスマートフォンが用いられる場合を説明したが、操作端末３０は、センター装置２０と無線による相互通信が可能な装置であって、利用者に対して各種の通知が可能、且つ、利用者による車両１００に対する操作を含む各種の操作が可能な装置であればよい。例えば、操作端末３０として、携帯電話機、タブレット端末、ノートＰＣ等が用いられてもよい。また、操作端末３０は、利用者が携帯可能な装置に限らず、利用者が居住する建物に設置された装置であってもよい。

また、センター装置２０を省略して、センター装置２０が行う各種の演算処理を操作端末３０が直接行ってもよい。また、バッテリ制御ユニット１４等の車両１００に搭載された装置が、センター装置２０が行う各種の演算処理を行うように構成してもよい。

また、操作端末３０のモニタ３１に表示される具体的な内容は前記に限らない。

また、前記実施形態では、判定温度と比較する（ステップＳ３の判定に用いる）予約充電時間帯の開始時刻におけるバッテリ１０の温度として、バッテリ温度センサＳＮ１で検出されたバッテリ１０の温度に基づく推定値を用いた場合を説明したが、前記の予約充電時間帯の開始時刻におけるバッテリ１０の温度として、バッテリ温度センサＳＮ１で検出されたバッテリ１０の温度そのものを用いてもよい。また、予約充電時間帯の開始時刻におけるバッテリ１０の温度として、車両１００に別途設けられた外気温センサにより検出された外気温を用いてもよい。また、車外に設けられた気象予測を行ってその予測結果を送信する装置から発せられた予約充電時間帯の開始時刻における外気温の予測値を、センター装置２０や操作端末３０に取得させて、この取得した外気温の予測値を予約充電時間帯の開始時刻におけるバッテリ１０の温度として用いてもよい。

１ バッテリ制御システム（車両用バッテリ制御システム）
１０ バッテリ
１２ バッテリヒータ
１４ バッテリ制御ユニット（バッテリヒータ制御手段）
２０ センター装置（算出手段）
３０ 操作端末
１００ 車両
ＳＮ１ バッテリ温度センサ

Claims (5)

1. バッテリの充電量の目標値である目標充電量および前記バッテリの充電を行う時間帯である予約充電時間帯を利用者が設定可能な車両のバッテリ制御システムにおいて、
   前記バッテリを昇温可能なバッテリヒータと、
   前記バッテリヒータを制御するバッテリヒータ制御手段と、
   前記予約充電時間帯の開始時刻における前記バッテリの温度に基づいて、前記バッテリヒータを駆動させずに前記バッテリの充電量を前記目標充電量にするのに必要な充電期間である必要充電期間を算出する算出手段と、
   前記車両の外部の利用者に対する情報の通知および当該利用者が行う操作の受付けが可能な操作端末とを備え、
   前記操作端末は、前記予約充電時間帯の開始時刻における前記バッテリの温度が所定の判定温度未満で、且つ、算出された前記必要充電期間が前記予約充電時間帯の期間よりも長い場合に、前記バッテリヒータを駆動することを推奨する旨を通知するヒータ駆動推奨通知を行い、
   前記バッテリヒータ制御手段は、前記ヒータ駆動推奨通知に従う旨を入力する操作が前記操作端末に対して行われた場合、前記バッテリの充電時に前記バッテリヒータを駆動させる、ことを特徴とする車両用バッテリ制御システム。
2. 請求項１に記載の車両用バッテリ制御システムにおいて、
   前記算出手段は、前記バッテリヒータを駆動させた状態で前記バッテリを充電したときに前記バッテリの充電量を前記目標充電量にするのに必要な充電期間であるヒータ駆動時必要充電期間を算出するとともに、前記バッテリヒータを駆動させずに前記バッテリを充電することで生じる消費電力量であるヒータ停止時消費電力量と前記バッテリヒータを駆動させ且つ前記バッテリを充電することで生じる消費電力量であるヒータ駆動時消費電力量を算出し、
   前記操作端末は、前記ヒータ駆動推奨通知を行う際に、算出された前記必要充電期間、前記ヒータ駆動時必要充電期間、前記ヒータ停止時消費電力量および前記ヒータ駆動時消費電力量を、利用者に通知する、ことを特徴とする車両用バッテリ制御システム。
3. 請求項１または２に記載の車両用バッテリ制御システムにおいて、
   前記操作端末は、前記予約充電時間帯の開始時刻よりも前の時刻に前記ヒータ駆動推奨通知を行う、ことを特徴とする車両用バッテリ制御システム。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の車両用バッテリ制御システムにおいて、
   前記操作端末は、前記予約充電時間帯の開始時刻における前記バッテリの温度が前記判定温度未満で、且つ、算出された前記必要充電期間が前記予約充電時間帯の期間以下の場合に、前記バッテリヒータを駆動させないことを推奨する旨を通知するヒータ停止推奨通知を行い、
   前記バッテリヒータ制御手段は、前記ヒータ停止推奨通知に従う旨を入力する操作が前記操作端末に対して行われた場合、前記バッテリの充電時の前記バッテリヒータの駆動を禁止する、ことを特徴とする車両用バッテリ制御システム。
5. 請求項４に記載の車両用バッテリ制御システムにおいて、
   前記操作端末は、前記予約充電時間帯の開始時刻よりも前の時刻に前記ヒータ停止推奨通知を行う、ことを特徴とする車両用バッテリ制御システム。
   

Images