JP5522240B1 - 充電時間推定装置および充電時間推定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】二次電池の充電所要時間の推定精度を向上させること。
【解決手段】充電時間推定装置１０は、バッテリ２０６の電池温度情報ｔ_ｃeｌｌおよび残存電池容量情報ＳＯＣを用いて、定電流充電時間Ｔ_ＣＣの基本推定値Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｃ}および定電圧充電時間Ｔ_ＣＶの基本推定値Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｖ}を算出する。そして、バッテリへの供給電流値情報Ｉおよびバッテリ２０６の劣化状態情報を用いて、定電流充電時間Ｔ_ＣＣの基本推定値Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｃ}および定電圧充電時間Ｔ_ＣＶの基本推定値Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｖ}に対して補正をおこない、定電流充電時間Ｔ_ＣＣおよび定電圧充電時間Ｔ_ＣＶの和を充電所要時間Ｔ_ＣＨＧとして算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、二次電池の充電所要時間を推定する充電時間推定装置および充電時間推定方法に関し、特に、充電器から定電流充電および定電圧充電を受けて充電される二次電池の充電時間推定装置および充電時間推定方法に関する。

従来、電気自動車やプラグインハイブリット自動車などの電動車には、大容量のリチウムイオン電池が駆動用バッテリとして搭載されている。一般的に、リチウムイオン電池は、電池電圧が低い間は電流値を一定にした定電流充電（ＣＣ充電）をおこない、電池電圧が所定値まで上昇すると電圧値を一定にした定電圧充電（ＣＶ充電）に切り替える定電流−定電圧充電（ＣＣＣＶ充電）がおこなわれている。

たとえば、下記特許文献１では、定電流−定電圧充電をおこなう場合において、定電流制御の開始時におけるバッテリの充電率を検出する充電率検出手段と、定電流制御の開始時からの経過時間を計測する経過時間計測手段と、充電率検出手段で検出された該充電率に基づいて該定電流制御のタイムアウト時間を設定するタイムアウト設定手段と、該定電流制御時において、経過時間計測手段で計測された該経過時間がタイムアウト設定手段で設定された該タイムアウト時間を超えたときにバッテリへ供給される該電流を遮断する電流遮断手段とを備えることによって、バッテリ充電時における過充電を防止する技術が開示されている。

特許第４９４６７４９号公報

上述した電動車などのバッテリ（二次電池）を充電する場合、充電完了までに時間がかかるため、充電所要時間の推定をおこない、これを表示することによってユーザビリティの向上を図っている。充電所要時間の推定には、二次電池に供給される電流や電圧の値、電池容量（最大電池容量や残存電池容量）などが用いられる。しかしながら、充電中に供給される電流や電圧は二次電池内の内部抵抗の大きさなどによって変動し、また、最大電池容量の値は電池劣化などによって低下する。このため、従来技術にかかる充電時間の推定方法では、充電時間の推定精度が低くなってしまうという問題点がある。

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、二次電池の充電所要時間の推定精度を向上させることを目的とする。

上述した問題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかる充電時間推定装置は、充電器から定電流充電および定電圧充電を受けて充電される二次電池の充電所要時間を推定する充電時間推定装置であって、前記二次電池の電池温度情報を取得する電池温度情報取得手段と、前記二次電池の残存電池容量情報を取得する電池容量情報取得手段と、前記二次電池に供給される充電電流の電流値情報を取得する電流値情報取得手段と、前記二次電池の最大電池容量の劣化状態情報を取得する劣化状態情報取得手段と、前記電池温度情報および前記残存電池容量情報を用いて、前記二次電池の定電流充電時間の基本推定値および定電圧充電時間の基本推定値を算出する基本推定値算出手段と、前記電流値情報および前記劣化状態情報を用いて、前記定電流充電時間の基本推定値および前記定電圧充電時間の基本推定値に対して補正をおこない、前記補正後の前記定電流充電時間の基本推定値および前記補正後の前記定電圧充電時間の基本推定値の和を前記充電所要時間として算出する充電所要時間算出手段と、を備えることを特徴とする。
請求項２の発明にかかる充電時間推定装置は、前記充電器が前記定電流充電に代えて定電力充電をおこなう場合、前記充電所要時間算出手段は、前記補正後の前記定電流充電時間の基本推定値を用いて定電力充電時間を算出し、前記定電力充電時間および前記補正後の前記定電圧充電時間の基本推定値の和を前記充電所要時間として算出することを特徴とする。
請求項３の発明にかかる充電時間推定装置は、前記二次電池の電圧値情報を取得する電圧値情報取得手段をさらに備え、前記充電所要時間算出手段は、充電開始時に前記電圧値情報取得手段によって取得した開始電圧値および前記定電力充電から前記定電圧充電への移行電圧値を用いて前記定電力充電時間を算出することを特徴とする。
請求項４の発明にかかる充電時間推定装置は、前記充電所要時間算出手段は、前記定電流充電時間の基本推定値および前記定電圧充電時間の基本推定値に対して、前記充電器から前記二次電池に供給される充電電流の基準値を前記二次電池に実際に供給される充電電流の実電流値で除した係数と、前記二次電池の最大電池容量の現在値を前記二次電池の最大電池容量の初期値で除した係数と、をかけ合わせることにより、前記補正をおこなうことを特徴とする。
請求項５の発明にかかる充電時間推定方法は、充電器から定電流充電および定電圧充電を受けて充電される二次電池の充電所要時間を推定する充電時間推定方法であって、前記二次電池の電池温度情報および前記二次電池の残存電池容量情報を用いて、前記二次電池への定電流充電時間の基本推定値および定電流充電時間の基本推定値を算出する充電時間算出工程と、前記二次電池に供給される充電電流の電流値情報および前記二次電池の最大電池容量の劣化状態情報を用いて、前記定電流充電時間の基本推定値および前記定電圧充電時間の基本推定値に対して補正をおこない、前記補正後の前記定電流充電時間の基本推定値および前記補正後の前記定電圧充電時間の基本推定値の和を前記充電所要時間として算出する充電所要時間算出工程と、を含んだことを特徴とする。

請求項１および５の発明によれば、電池温度情報および残存電池容量情報を用いて算出した定電流充電時間の基本推定値および定電圧充電時間の基本推定値に対して、電流値情報および劣化状態情報を用いて補正をおこなうので、二次電池に実際に供給される電流量および二次電池の劣化度合いを考慮して精度よく充電所要時間を推定することができる。
請求項２の発明によれば、定電力充電がおこなわれる場合には、補正後の定電流充電時間の基本推定値を用いて定電力充電時間を算出し、定電力充電時間および補正後の定電圧充電時間の基本推定値の和を充電所要時間として算出するので、充電器側の状態（電源からの電力供給状況など）を考慮して、より精度よく充電所要時間を推定することができる。
請求項３の発明によれば、定電流充電時間を元にして定電力充電時間を推定することができ、電流および電圧が刻々と変化する定電力充電の所要時間を簡便に推定することができる。
請求項４の発明によれば、定電流充電時間および定電圧充電時間の基本推定値に対して、充電器から二次電池に供給される充電電流の基準値を二次電池に実際に供給される充電電流の実電流値で除した係数と、二次電池の最大電池容量の現在値を二次電池の最大電池容量の初期値で除した係数と、をかけ合わせることにより補正をおこなうので、二次電池の状態を反映して充電所要時間の算出をおこなうことができる。

実施の形態にかかる充電時間推定装置１０の機能的構成を示すブロック図である。 充電時間推定装置１０の配置例を示す説明図である。 バッテリ２０６の充電方法について説明するためのグラフである。 充電時間推定装置１０の処理に用いられる数式群である。 図４の式（６）の右式を模式的に示す説明図である。 充電時間推定装置１０による充電時間推定処理の手順を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる充電時間推定装置および充電時間推定方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態）
図１は、実施の形態にかかる充電時間推定装置１０の機能的構成を示すブロック図、図２は、充電時間推定装置１０の配置例を示す説明図である。本実施の形態では、充電時間推定装置１０によって、電動車に搭載された二次電池（バッテリ）の充電をおこなう際の所要時間を推定する場合について説明する。

図２に示すように、本実施の形態では、充電時間推定装置１０は、電動車２０の車内に搭載されている。図２Ａは家庭用電源を用いた普通充電をおこなう場合の配置例、図２Ｂは急速充電器を用いた急速充電をおこなう場合の配置例をそれぞれ示している。
普通充電をおこなう場合は（図２Ａ）、家庭用コンセントＥから外部電力の供給を受けた充電ガンＧを充電口２０２に挿入して充電をおこなう。充電ガンＧから供給された電力は、車載充電器２０４を介してバッテリ２０６に蓄電される。充電時間推定装置１０は、車載充電器２０４およびバッテリ２０６から情報に基づいて充電所要時間の推定をおこない、推定結果をメータ２０８に表示させる。

急速充電をおこなう場合は（図２Ｂ）、高電圧電流を供給する急速充電器Ｑから電力の供給を受けた充電ガンＧを充電口２０２に挿入して充電をおこなう。充電ガンＧから供給された電力は、そのままバッテリ２０６に蓄電される。充電時間推定装置１０は、急速充電器Ｑおよびバッテリ２０６から情報に基づいて充電所要時間の推定をおこない、推定結果をメータ２０８に表示させる。なお、急速充電器Ｑと充電時間推定装置１０との通信は、たとえば充電ガンＧに接続されたケーブルを介しておこなえばよい。

なお、充電時間推定装置１０は、たとえばＣＰＵ、制御プログラムなどを格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、各種データを書き換え可能に保持するＥＥＰＲＯＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成されるＥＶ−ＥＣＵにおいて、上記ＣＰＵが上記制御プログラムを実行することによって実現することができる。

また、本実施の形態では、普通充電および急速充電ともに、バッテリ電圧が低い間は電流値を一定にした定電流充電（ＣＣ充電）をおこない、バッテリ電圧が所定値まで上昇すると電圧値を一定にした定電圧充電（ＣＶ充電）に切り替える定電流−定電圧充電（ＣＣＣＶ充電）をおこなうものとする。ただし、充電器からの出力が足りず、定電流充電をおこなうことができない場合は、定電流充電に代えて、各時刻における電流値（Ｉ）と電圧値（Ｖ）の積を一定にした定電力充電（ＣＰ充電）をおこなうものとする。

図３は、バッテリ２０６の充電方法について説明するためのグラフである。図３のグラフにおいて、左縦軸はバッテリ２０６に供給される電流値Ｉ、右縦軸はバッテリ２０６の電圧値およびＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）、横軸は時刻Ｔを示す。また、図３には定電流−定電圧充電時における供給電流値ＣＣＣＶ、定電力−定電圧充電時における供給電流値ＣＰＣＶ、バッテリ電圧Ｖ、バッテリ２０６のＳＯＣ情報ＳＯＣを示している。なお、図示の便宜上、定電流−定電圧充電時における定電流充電時間Ｔ_ＣＣと定電力−定電圧充電時における定電力充電時間Ｔ_ＣＰ、定電流−定電圧充電時における定電圧充電時間Ｔ_ＣＶと定電力−定電圧充電時における定電圧充電時間Ｔ_ＣＶを、それぞれ同一であるものとして図示している。

定電流−定電圧充電ＣＣＣＶの場合、充電開始後、バッテリ電圧が上限電圧Ｖ_ｍａｘに達するまでは定電流充電をおこなう。図３に示すように、定電流充電時はバッテリ２０６に供給される電流値は一定である。バッテリ電圧が上限電圧Ｖ_ｍａｘに達すると、定電圧充電に切り替える。定電圧充電時は、バッテリ２０６に供給される電流値はＳＯＣの上昇に反比例して減少する。そして、バッテリ２０６に供給される電流値がほぼ０（たとえば、あらかじめ定められた充電終了電流値）になると充電を終了する。すなわち、充電開始後、バッテリ電圧が上限電圧Ｖ_ｍａｘに達するまでの時間が定電流充電時間Ｔ_ＣＣ、バッテリ電圧が上限電圧Ｖ_ｍａｘに達してからバッテリ２０６に供給される電流値が充電終了電流値になるまでの時間が定電流充電時間Ｔ_ＣＶとなる。

定電力−定電圧充電ＣＰＣＶの場合も、充電開始後、バッテリ電圧が上限電圧Ｖ_ｍａｘに達するまでは定電力充電をおこなう。ただし、図３に示すように、定電力充電時にはバッテリ２０６に供給される電流値は一定ではない。バッテリ電圧が上限電圧Ｖ_ｍａｘに達すると、定電圧充電に切り替えて、バッテリ２０６に供給される電流値がほぼ０になると充電を終了する。すなわち、充電開始後、バッテリ電圧が上限電圧Ｖ_ｍａｘに達するまでの時間が定電流充電時間Ｔ_ＣＰ、バッテリ電圧が上限電圧Ｖ_ｍａｘに達してからバッテリ２０６に入る電流値が充電終了電流値になるまでの時間が定電圧充電時間Ｔ_ＣＶとなる。

図１に示すように、充電時間推定装置１０は、電池温度情報取得手段１０２、電池容量情報取得手段１０４、電流値情報取得手段１０６、劣化状態情報取得手段１０８、電流基準値記憶手段１０９、判定手段１１０、基本推定値算出手段１１２、充電所要時間算出手段１１４によって構成される。

電池温度情報取得手段１０２は、二次電池（バッテリ２０６）の電池温度情報ｔ_ｃｅｌｌを取得する。電池温度情報取得手段１０２は、たとえばバッテリ２０６の状態を制御するＢＭＵ（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ：図示なし）から電池温度情報ｔ_ｃｅｌｌを取得する。電池温度情報ｔ_ｃｅｌｌは、たとえば組電池であるバッテリ２０６を構成する個々のセルのセル温度の平均値などである。

電池容量情報取得手段１０４は、二次電池（バッテリ２０６）の残存電池容量情報ＳＯＣを取得する。残存電池容量情報とは、たとえばＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）情報であり、バッテリ２０６の全電池容量に対する現在使用できる電池容量の割合を示す。残存電池容量情報ＳＯＣは、たとえばバッテリ２０６の電圧と残存電池容量との関係を示すマップから推定することができる。電池容量情報取得手段１０４は、たとえば上記ＢＵＭから残存電池容量情報ＳＯＣを取得する。

電流値情報取得手段１０６は、二次電池（バッテリ２０６）に供給される充電電流の電流値情報Ｉを取得する。電流値情報取得手段１０６は、たとえば車載充電器２０４または急速充電器Ｑから電流値情報Ｉを取得する。車載充電器２０４または急速充電器Ｑから供給される電流量はあらかじめ理想値（後述する基本電流値Ｉ_ｉｎｔ）（充電電流の基準値）として電流基準値記憶手段１０９にて記憶されているが、電源の状態によって電流量が変動する場合がある。電流値情報取得手段１０６は、車載充電器２０４または急速充電器Ｑから実際に供給される電流量の情報を電流値情報Ｉとして取得する。

劣化状態情報取得手段１０８は、二次電池（バッテリ２０６）の最大電池容量の劣化状態情報を取得する。一般的にバッテリ２０６は、充放電を繰り返すことによって最大電池容量が減少する。劣化状態情報取得手段１０８は、たとえば現在のバッテリ２０６の最大電池容量ＰをＢＭＵから取得して、使用開始直後のバッテリ２０６の最大電池容量を初期値（後述する初期最大電池容量Ｐ_ｉｎｔ）と比較することによって、劣化状態情報を取得する。

判定手段１１０は、二次電池（バッテリ２０６）への定電流充電が可能か否かを判断する。判定手段１１０は、たとえば電流値情報取得手段１０６が取得した電流値情報Ｉを参照して、定電流充電が可能な程度の電流量が継続して得られるか否かを判断することによって、定電流充電が可能か否かを判断する。また、判定手段１１０は、車載充電器２０４または急速充電器Ｑから直接電流値情報を取得して上記判断をおこなってもよい。

基本推定値算出手段１１２は、電池温度情報ｔ_ｃｅｌｌおよび残存電池容量情報ＳＯＣを用いて、二次電池（バッテリ２０６）への定電流充電時間Ｔ_ＣＣおよび定電圧充電時間Ｔ_ＣＶの基本推定値Ｔ_ｉｎｔ（Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｃ}，Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｖ}）を算出する。基本推定値Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｃ}，Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｖ}に対して後述する充電所要時間算出手段１１４による補正をおこなった値が定電流充電時間Ｔ_ＣＣおよび定電圧充電時間Ｔ_ＣＶとなる。

ここで、バッテリ２０６の充電所要時間Ｔ_ＣＨＧは、定電流‐定電圧充電をおこなう場合、図４の式（１）で示すことができる。また、定電力‐定電圧充電をおこなう場合、充電所要時間Ｔ_ＣＨＧは、図４の式（２）で示すことができる。

基本推定値算出手段１１２は、定電流充電時間Ｔ_ＣＣの基本推定値Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｃ}および定電圧充電時間Ｔ_ＣＶの基本推定値Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｖ}を、それぞれ電池温度情報ｔ_ｃｅｌｌおよび残存電池容量情報ＳＯＣを用いて算出する。電池温度情報ｔ_ｃｅｌｌおよび残存電池容量情報ＳＯＣを用いた基本推定値Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｃ}，Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｖ}の算出方法（Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｃ}（ｔ_ｃｅｌｌ，ＳＯＣ），Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｖ}（ｔ_ｃｅｌｌ，ＳＯＣ））は、従来公知の様々な方法を適用可能である。

充電所要時間算出手段１１４は、電流値情報Ｉおよび劣化状態情報を用いて、定電流充電時間Ｔ_ＣＣの基本推定値Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｃ}および定電圧充電時間Ｔ_ＣＶの基本推定値Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｖ}に対して補正をおこない、定電流充電時間Ｔ_ＣＣおよび定電圧充電時間Ｔ_ＣＶの和を充電所要時間Ｔ_ＣＨＧとして算出する。

充電所要時間算出手段１１４は、定電流充電時間Ｔ_ＣＣの基本推定値Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｃ}および定電圧充電時間Ｔ_ＣＶの基本推定値Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｖ}に対して、二次電池（バッテリ２０６）に供給される充電電流の理想値（基本電流値Ｉ_ｉｎｔ）を二次電池に実際に供給される充電電流の電流値で除した係数と、二次電池（バッテリ）の最大電池容量の現在値（現在の最大電池容量Ｐ）を二次電池の最大電池容量の初期値（初期最大電池容量Ｐ_ｉｎｔ）で除した係数と、をかけ合わせることにより、補正をおこなう。すなわち、充電所要時間算出手段１１４は、図４の式（３）および式（４）に示す式によって、定電流充電時間Ｔ_ＣＣの基本推定値Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｃ}および定電圧充電時間Ｔ_ＣＶの基本推定値Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｖ}に対して補正をおこない、定電流充電時間Ｔ_ＣＣおよび定電圧充電時間Ｔ_ＣＶを算出する。そして、図４の式（１）によって充電所要時間Ｔ_ＣＨＧを算出する。

また、充電所要時間算出手段１１４は、判定手段１１０によって二次電池（バッテリ２０６）への定電流充電が不可能と判断された場合には、定電流充電時間Ｔ_ＣＣを用いて定電力充電時間Ｔ_ＣＰを算出する。具体的には、充電開始時（充電所要時間の推定時）におけるバッテリ電圧をＶ_１（開始電圧値）、定電力充電から定電圧充電への移行電圧（図３における上限電圧Ｖ_ｍａｘ）をＶ_２（移行電圧値）とする。なお、開始電圧値Ｖ_１および移行電圧値Ｖ_２は、二次電池の電圧値情報を取得する電圧値情報取得手段（図示なし）によって取得する。定電力充電では電流と電圧の積が一定であるため、充電開始時における供給電流をＩ_１、定電力充電から定電圧充電への移行時における供給電流をＩ_２とすると、図４の式（５）が成立する。

また、同一条件下で充電をおこなう場合、定電力充電または定電流充電のいずれをおこなっても、定電圧充電に移行するまでに充電される電力量はほぼ等しくなる。図４の式（６）の左式は、定電圧充電に移行するまでに充電される電力量は、各時刻における電流値を時間積分することで算出できることを示す。上述のように、定電力充電または定電流充電のいずれをおこなっても、定電圧充電ＣＶに移行するまでに充電される電力量はほぼ等しくなることから、図４の式（６）の左式の関係が成立する。

図５は、図４の式（６）の右式を模式的に示す説明図である。図５に示すグラフは、縦軸が電流、横軸が時刻を示す。時刻Ｔ_ＣＣは定電流充電ＣＣをおこなった場合の定電圧充電ＣＶへの移行時刻、すなわち定電流充電時間である。また、時刻Ｔ_ＣＰは定電力充電ＣＰをおこなった場合の定電圧充電ＣＶへの移行時刻、すなわち定電力充電時間である。定電流充電ＣＣではいずれの時刻においても電流値が一定であり、充電開始から時刻Ｔ_ＣＣまでに充電される電力量はＴ_ＣＣ×Ｉ_１（長方形の面積）として算出できる。一方、定電力充電ＣＰでは電流値は時刻によって変動する。電流値の変動を直線で近似すると、充電開始から時刻Ｔ_ＣＰまでに充電される電力量は、充電開始時における供給電流Ｉ_１および定電力充電ＣＰから定電圧充電ＣＶへの移行時における供給電流Ｉ_２を上底および下底、時刻Ｔ_ＣＰを高さとする台形の面積として算出できる。上述のように、同一条件下で充電をおこなう場合、定電力充電ＣＰまたは定電流充電ＣＣのいずれをおこなっても、定電圧充電ＣＶに移行するまでに充電される電力量はほぼ等しくなることから、定電流充電ＣＣの長方形の面積と定電力充電ＣＰの台形の面積は等しくなる。図４の式（６）の右式は以上のような関係を示している。

図４の式（５）および式（６）から、定電力充電時間Ｔ_ＣＰは定電流充電時間Ｔ_ＣＣを用いて、図４の式（７）のように算出することができる。

図６は、充電時間推定装置１０による充電時間推定処理の手順を示すフローチャートである。図６に示す処理は、たとえば電動車２０（図２参照）に充電ガンＧが挿入され、バッテリ２０６の充電が開始された直後におこなわれる。また、充電中も随時図６に示す処理をおこなって推定精度を向上させるようにしてもよい。

図６のフローチャートにおいて、充電時間推定装置１０は、まず、電池温度情報取得手段１０２、電池容量情報取得手段１０４、電流値情報取得手段１０６および劣化状態情報取得手段１０８によって、バッテリ２０６の電池温度情報ｔ_ｃｅｌｌ、残存電池容量情報ＳＯＣ、充電電流の電流値情報Ｉおよび劣化状態情報を取得する（ステップＳ６０１）。つぎに、充電時間推定装置１０は、基本推定値算出手段１１２によって、電池温度情報ｔ_ｃｅｌｌおよび残存電池容量情報ＳＯＣを用いて、定電流充電時間Ｔ_ＣＣの基本推定値Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｃ}および定電圧充電時間Ｔ_ＣＶの基本推定値Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｖ}を算出する（ステップＳ６０２）。

つづいて、充電時間推定装置１０は、充電所要時間算出手段１１４によって、電流値情報Ｉおよび劣化状態情報を用いて、定電流充電時間Ｔ_ＣＣの基本推定値Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｃ}および定電圧充電時間Ｔ_ＣＶの基本推定値Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｖ}に対して補正をおこなって定電流充電時間Ｔ_ＣＣおよび定電圧充電時間Ｔ_ＣＶを算出する（ステップＳ６０３）。具体的には、図４の式（３）および式（４）に示すように基本推定値に係数をかけ合わせることによって補正をおこなう。

つぎに、充電時間推定装置１０は、判定手段１１０によってバッテリ２０６への定電流充電が可能か否かを判断する（ステップＳ６０４）。定電流充電ＣＣが可能な場合は（ステップＳ６０４：Ｙｅｓ）、充電所要時間算出手段１１４によって定電流充電時間Ｔ_ＣＣと定電圧充電時間Ｔ_ＣＶとの和を充電所要時間Ｔ_ＣＨＧとして算出して（ステップＳ６０５）、本フローチャートによる処理を終了する。

一方、定電流充電ＣＣが不可能な場合（ステップＳ６０４：Ｎｏ）、すなわち定電力充電ＣＰをおこなう場合は、充電所要時間算出手段１１４によって定電力充電時間Ｔ_ＣＰを算出する（ステップＳ６０６）。具体的には、図４の式（５）〜式（７）の演算をおこなうことにより、ステップＳ６０３で算出した定電流充電時間Ｔ_ＣＣを用いて定電力充電時間Ｔ_ＣＰを算出する。そして、定電力充電時間Ｔ_ＣＰと定電圧充電時間Ｔ_ＣＶとの和を充電所要時間Ｔ_ＣＨＧとして算出して（ステップＳ６０７）、本フローチャートによる処理を終了する。ステップＳ６０５またはＳ５０７で算出された充電所要時間Ｔ_ＣＨＧは、メータ２０８（図２参照）などに表示される。

以上説明したように、実施の形態にかかる充電時間推定装置１０は、電池温度情報ｔ_ｃellおよび残存電池容量情報ＳＯＣを用いて算出した定電流充電時間Ｔ_ＣＣの基本推定値Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｃ}および定電圧充電時間Ｔ_ＣＶの基本推定値Ｔ_{ｉｎｔ＿ｃｖ}に対して、電流値情報Iおよび劣化状態情報を用いて補正をおこなうので、バッテリ２０６に実際に供給される電流量およびバッテリ２０６の劣化度合いを考慮して精度よく充電所要時間を推定することができる。

また、充電時間推定装置１０は、バッテリ２０６への定電流充電が不可能と判断された場合には、補正後の定電流充電時間Ｔ_ＣＣを用いて定電力充電時間Ｔ_ＣＰを算出し、定電力充電時間Ｔ_ＣＰおよび定電圧充電時間Ｔ_ＣＶの和を充電所要時間Ｔ_ＣＨＧとして算出するので、充電器側の状態（電源からの電力供給状況など）を考慮して、より精度よく充電所要時間を推定することができる。

また、充電時間推定装置１０は、定電流充電時間Ｔ_ＣＣを元にして定電力充電時間Ｔ_ＣＰを推定することができ、電流および電圧が刻々と変化する定電力充電の所要時間を簡便に推定することができる。また、充電時間推定装置１０は、定電流充電時間Ｔ_ＣＣおよび定電圧充電時間Ｔ_ＣＶの基本推定値に対して、バッテリ２０６への充電電流の理想値（基本電流値Ｉ_ｉｎｔ）をバッテリ２０６に実際に供給される充電電流の電流値で除した係数と、バッテリ２０６の現在の最大電池容量を最大電池容量の初期値で除した係数と、をかけ合わせることにより補正をおこなうので、バッテリ２０６の状態を反映して充電所要時間の算出をおこなうことができる。

１０……充電時間推定装置、２０……電動車、１０２……電池温度情報取得手段、１０４……電池容量情報取得手段、１０６……電流値情報取得手段、１０８……劣化状態情報取得手段、１１０……判定手段、１１２……基本推定値算出手段、１１４……充電所要時間算出手段、２０２……充電口、２０４……車載充電器、２０６……バッテリ、２０８……メータ、Ｇ……充電ガン、Ｑ……急速充電器

Claims (5)

1. 充電器から定電流充電および定電圧充電を受けて充電される二次電池の充電所要時間を推定する充電時間推定装置であって、
   前記二次電池の電池温度情報を取得する電池温度情報取得手段と、
   前記二次電池の残存電池容量情報を取得する電池容量情報取得手段と、
   前記二次電池に供給される充電電流の電流値情報を取得する電流値情報取得手段と、
   前記二次電池の最大電池容量の劣化状態情報を取得する劣化状態情報取得手段と、
   前記電池温度情報および前記残存電池容量情報を用いて、前記二次電池の定電流充電時間の基本推定値および定電圧充電時間の基本推定値を算出する基本推定値算出手段と、
   前記電流値情報および前記劣化状態情報を用いて、前記定電流充電時間の基本推定値および前記定電圧充電時間の基本推定値に対して補正をおこない、前記補正後の前記定電流充電時間の基本推定値および前記補正後の前記定電圧充電時間の基本推定値の和を前記充電所要時間として算出する充電所要時間算出手段と、
   を備えることを特徴とする充電時間推定装置。
2. 前記充電器が前記定電流充電に代えて定電力充電をおこなう場合、
   前記充電所要時間算出手段は、前記補正後の前記定電流充電時間の基本推定値を用いて定電力充電時間を算出し、前記定電力充電時間および前記補正後の前記定電圧充電時間の基本推定値の和を前記充電所要時間として算出することを特徴とする請求項１に記載の充電時間推定装置。
3. 前記二次電池の電圧値情報を取得する電圧値情報取得手段をさらに備え、
   前記充電所要時間算出手段は、充電開始時に前記電圧値情報取得手段によって取得した開始電圧値および前記定電力充電から前記定電圧充電への移行電圧値を用いて前記定電力充電時間を算出することを特徴とする請求項２に記載の充電時間推定装置。
4. 前記充電所要時間算出手段は、前記定電流充電時間の基本推定値および前記定電圧充電時間の基本推定値に対して、前記充電器から前記二次電池に供給される充電電流の基準値を前記二次電池に実際に供給される充電電流の実電流値で除した係数と、前記二次電池の最大電池容量の現在値を前記二次電池の最大電池容量の初期値で除した係数と、をかけ合わせることにより、前記補正をおこなうことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の充電時間推定装置。
5. 充電器から定電流充電および定電圧充電を受けて充電される二次電池の充電所要時間を推定する充電時間推定方法であって、
   前記二次電池の電池温度情報および前記二次電池の残存電池容量情報を用いて、前記二次電池への定電流充電時間の基本推定値および定電流充電時間の基本推定値を算出する充電時間算出工程と、
   前記二次電池に供給される充電電流の電流値情報および前記二次電池の最大電池容量の劣化状態情報を用いて、前記定電流充電時間の基本推定値および前記定電圧充電時間の基本推定値に対して補正をおこない、前記補正後の前記定電流充電時間の基本推定値および前記補正後の前記定電圧充電時間の基本推定値の和を前記充電所要時間として算出する充電所要時間算出工程と、
   を含んだことを特徴とする充電時間推定方法。

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