車両の充電制御装置および充電制御方法

【課題】外部充電時の蓄電装置の満充電を正確に検出して、ＥＶ走行での走行可能距離の拡大および蓄電装置の保護を実現する。
【解決手段】充電制御装置は、複数の電池ブロックのそれぞれに対応する複数の端子間電圧のうちの最大の電圧を、最大の電圧に対応する電池ブロックの個数で割ることにより対応する電池ブロックに含まれる電池セルの電圧の平均値を算出するとともに、複数の電池セルのいずれかの電圧値が所定値を超えたことを検知したときには、該平均値に対して所定値に基づいたオフセット値を加算して平均値を出力する。充電制御部は、オフセット値が加算された平均値のサンプリング値を用いて平均値になまし処理を施した値を実平均値とし、実平均値に基づいて蓄電装置の満充電状態を判定する。充電制御部は、交流電源から供給される交流電力の周波数に応じてなまし処理に用いる平均値のサンプル数を可変に設定する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の充電制御装置および充電制御方法に関し、より特定的には、車両に搭載された再充電可能な蓄電装置を車両外部の交流電源によって充電可能に構成された車両の充電制御装置および充電制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００４−２４５４８０号公報（特許文献１）は、複数の二次電池を直列に接続した組電池の充電を制御するための保護装置を開示する。この保護装置では、直列接続された個々の電池（単電池）間の充電状態（ＳＯＣ：State of Charge）のばらつきに起因して、組電池の満充電状態において電圧が平均より高い単電池が過充電となるのを防止するために、各単電池の電圧を個別にサンプリングするための複数のサンプリングスイッチからなるサンプリング部と、サンプリングされた複数の単電池の電圧をホールドするための複数のキャパシタからなるホールド部とが設けられる。そして、ＳＯＣ測定モードでは、各単電池の電圧を順次サンプリングして対応するキャパシタにホールドするとともに、単電池のＳＯＣがばらついたと判断される場合には、ＳＯＣバランスモードとして、ＳＯＣが相対的に大きい単電池のみ対応するサンプリングスイッチのサンプリング回数を増加させることにより、対応するキャパシタの充電電荷を放電させる。すなわち、充電過剰電池を他の単電池よりも多く放電させることによって、ＳＯＣのばらつきを解消する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４５４８０号公報
【特許文献２】特開２００７−１０４７９０号公報
【特許文献３】特開２００２−３２５３７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した組電池の充電制御を用いた場合には、充電過剰電池を検知するために、単電池ごとにサンプリングスイッチおよびキャパシタを設ける必要が生じてしまう。したがって、高出力化および高電圧化が要求される電動車両に搭載される二次電池に対して上記の充電制御を適用しようとすると、組電池を構成する電池セルの個数が増加するのに伴なって装置構成および制御構造が複雑化してしまう虞がある。
【０００５】
ここで、近年、電動車両においては、車両外部の電源によって車載蓄電装置を充電する構成が提案されている。このような外部充電可能な電動車両によれば、比較的短距離の走行において、予め蓄電装置に蓄えられた外部電源からの電力を用いて走行することで、総合的な燃料消費効率を向上できる。このような走行は、ＥＶ（Electric Vehicle）走行とも称される。
【０００６】
このＥＶ走行での走行可能距離を伸ばすためには、外部充電時において可能な限り多くの電力を蓄電装置に蓄えておく必要がある。その一方で、各単電池が過充電となるのを抑制して蓄電装置を保護することも要求される。そのためには、正確な満充電の検出が必要となる。
【０００７】
それゆえ、この発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、外部電源により蓄電装置を充電可能に構成された車両において、蓄電装置の満充電を正確に検出して、ＥＶ走行での走行可能距離の拡大および蓄電装置の保護を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明のある局面では、車両に搭載された再充電可能な蓄電装置を車両外部の交流電源によって充電可能に構成された車両の充電制御装置であって、蓄電装置は複数の電池セルを含み、複数の電池セルの各々は複数の電池ブロックのいずれかに含まれる。充電制御装置は、交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換して蓄電装置を充電するための充電器と、複数の電池ブロックのそれぞれに対応する複数の端子間電圧を検知する電圧検知部と、複数の電池セルのいずれかの電圧値が予め設定された所定値を超えたことを検知したときに、検知結果を出力する異常検知部と、複数の端子間電圧のうちの最大の電圧を、最大の電圧に対応する電池ブロックの個数で割ることにより対応する電池ブロックに含まれる電池セルの電圧の平均値を算出するとともに、検知結果を受けたときには、平均値に対して所定値に基づいたオフセット値を加算して平均値を出力するオフセット加算部と、オフセット加算部から出力される平均値に基づいて、蓄電装置が所定の満充電状態になるように充電器を制御するための充電制御部とを備える。充電制御部は、オフセット加算部から出力される平均値のサンプリング値を用いて平均値になまし処理を施した値を実平均値として算出するなまし処理部と、算出した実平均値に基づいて蓄電装置が所定の満充電状態に達したと判定されたときには、蓄電装置の充電を終了するための満充電判定部とを含む。なまし処理部は、交流電源から供給される交流電力の周波数に応じてなまし処理に用いる平均値のサンプル数を可変に設定する。
【０００９】
好ましくは、なまし処理部は、オフセット加算部から出力される平均値のサンプリング値に基づいて交流電源の周波数を推定し、推定した交流電源の周波数に応じてサンプル数を設定する。
【００１０】
好ましくは、満充電判定部は、蓄電装置の充電電力が一定値となるように充電器を制御するとともに、一定値に基づいて予め設定された判定値に達したときに蓄電装置が所定の満充電状態に達したと判定する。
【００１１】
この発明の別の局面では、車両に搭載された再充電可能な蓄電装置を車両外部の交流電源によって充電可能に構成された車両の充電制御装置であって、交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換して蓄電装置を充電するための充電器と、蓄電装置の電圧を検知する電圧検知部と、電圧の検知値に基づいて、蓄電装置が所定の満充電状態になるように充電器を制御するための充電制御部とを備える。充電制御部は、電圧の検知値のサンプリング値を用いて電圧の検知値になまし処理を施した値を実電圧値として算出するなまし処理部と、算出した実電圧値に基づいて蓄電装置が所定の満充電状態に達したと判定されたときに、蓄電装置の充電を終了するための満充電判定部とを含む。なまし処理部は、交流電源から供給される交流電力の周波数に応じてなまし処理に用いる検知値のサンプル数を可変に設定する。
【００１２】
この発明の別の局面では、車両に搭載された再充電可能な蓄電装置を車両外部の交流電源によって充電可能に構成された車両の充電制御方法であって、蓄電装置は複数の電池セルを含み、複数の電池セルの各々は複数の電池ブロックのいずれかに含まれる。車両は、交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換して蓄電装置を充電するための充電器を含む。充電制御方法は、複数の電池ブロックのそれぞれに対応する複数の端子間電圧を検知するステップと、複数の電池セルのいずれかの電圧値が予め設定された所定値を超えたことを検知したときに、検知結果を出力するステップと、複数の端子間電圧のうちの最大の電圧を、最大の電圧に対応する電池ブロックの個数で割ることにより対応する電池ブロックに含まれる電池セルの電圧の平均値を算出するとともに、検知結果を受けたときには、平均値に対して所定値に基づいたオフセット量を加算して平均値を出力するステップと、平均値に基づいて、蓄電装置が所定の満充電状態になるように充電器を制御するステップとを備える。充電器を制御するステップは、平均値になまし処理を施した値を実平均値として算出するステップと、算出した実平均値に基づいて、蓄電装置が所定の満充電状態になるまで充電するステップとを含む。実平均値を算出するステップは、交流電源から供給される交流電力の周波数に応じてなまし処理に用いる平均値のサンプル数を可変に設定する。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、外部電源により蓄電装置を充電可能に構成された車両において、蓄電装置の満充電状態を正確に検出することができる。この結果、ＥＶ走行での走行距離の拡大および蓄電装置の保護を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態による充電制御装置が適用される電動車両の代表例として示されるハイブリッド車両の概略構成図である。
【図２】図１の制御装置における制御構造を示すブロック図である。
【図３】バッテリおよびその周辺の構成を詳細に説明するための図である。
【図４】バッテリの充電制御を説明するための図である。
【図５】図４に示す充電制御処理を説明するフローチャートである。
【図６】本実施の形態に係るハイブリッド車両に搭載されたバッテリを外部充電するときの全体構成図である。
【図７】図６に示した制御装置におけるハイブリッド制御部の機能ブロック図である。
【図８】バッテリのＯＣＶとＳＯＣとの関係を示す図である。
【図９】バッテリを外部充電しているときのバッテリのＯＣＶとＣＣＶとの関係を示す図である。
【図１０】本実施の形態に係る電圧値ＶＭＡＸのなまし処理を説明する図である。
【図１１】電圧値ＶＭＡＸのなまし処理の手法を説明する概念図である。
【図１２】図１１における充電制御部の詳細な構成を示す機能ブロック図である。
【図１３】交流電力の周波数と電圧値ＶＭＡＸのサンプル数との関係を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態に従うバッテリの外部充電に係るフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明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が繰返さない。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態による充電制御装置が適用される電動車両の代表例として示されるハイブリッド車両１の概略構成図である。なお、電動車両は、ハイブリッド車両、電気自動車や燃料電池車両等の電気エネルギによって車両駆動力を発生する自動車をいうものとする。
【００１７】
図１を参照して、ハイブリッド車両１は、エンジンとモータとを併用する車両である。ハイブリッド車両１は、前輪２０Ｒ，２０Ｌと、後輪２２Ｒ，２２Ｌと、エンジン２と、プラネタリギヤ１６と、ディファレンシャルギヤ１８と、ギヤ４，６と、制御装置１４とを備える。
【００１８】
ハイブリッド車両１は、さらに、車両後方に配置されるバッテリＢと、バッテリＢの充電状態を監視する監視ユニット１０と、バッテリＢの出力する直流電力を昇圧する昇圧ユニット３２と、昇圧ユニット３２との間で直流電力を授受するインバータ３６と、プラネタリギヤ１６を介してエンジン２と結合され主として発電を行なうモータジェネレータＭＧ１と、回転軸がプラネタリギヤ１６に接続されるモータジェネレータＭＧ２とを備える。インバータ３６は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に接続され、交流電力と昇圧ユニット３２からの直流電力との変換を行なう。
【００１９】
プラネタリギヤ１６は、第１〜第３の回転軸を有する。第１の回転軸はエンジン２に接続され、第２の回転軸はモータジェネレータＭＧ１に接続され、第３の回転軸はモータジェネレータＭＧ２に接続される。
【００２０】
この第３の回転軸にはギヤ４が取り付けられ、このギヤ４はギヤ６を駆動することにより、ディファレンシャルギヤ１８に動力を伝達する。ディファレンシャルギヤ１８は、ギヤ６から受ける動力を前輪２０Ｒ，２０Ｌに伝達するとともに、ギヤ６，４を介して前輪２０Ｒ，２０Ｌの回転力をプラネタリギヤ１６の第３の回転軸に伝達する。
【００２１】
プラネタリギヤ１６は、エンジン２と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の間で動力を分割する役割を果たす。すなわち、プラネタリギヤ１６の３つの回転軸のうち２つの回転軸の回転が定まれば、残る１つの回転軸の回転が強制的に決定される。従って、エンジン２を最も効率のよい領域で動作させつつ、モータジェネレータＭＧ１の発電量を制御してモータジェネレータＭＧ２を駆動させることにより車速の制御を行ない、全体としてエネルギ効率のよい自動車を実現している。
【００２２】
なお、モータジェネレータＭＧ２の回転を減速してプラネタリギヤ１６に伝達する減速ギヤを設けてもよく、その減速ギヤの減速比を変更可能にした変速ギヤを設けてもよい。
【００２３】
バッテリＢは、再充電可能な蓄電装置の代表例であり、ニッケル水素またはリチウムイオン等の二次電池により構成される。バッテリＢは、直流電力を昇圧ユニット３２に供給するとともに、昇圧ユニット３２からの直流電力によって充電される。バッテリＢは、組電池であり、直列に接続された複数の電池ブロックＢ０〜Ｂｎを含む。電池ブロックＢ０〜Ｂｎの各々は、直列に接続された複数の電池セルを含む。
【００２４】
監視ユニット１０は、電圧センサ１１と、電流センサ１２と、異常検知部１３とを含む。電圧センサ１１は、複数の電池ブロックＢ０〜Ｂｎのそれぞれの電圧値Ｖ０〜Ｖｎ（端子間電圧）を検出して、その検出結果を制御装置１４に出力する。電流センサ１２は、バッテリＢに流れる電流値ＩＢを検出して、その検出結果を制御装置１４に出力する。異常検知部１３は、電池ブロックＢ０〜Ｂｎに含まれる電池セルのいずれかの電圧値が予め定められた範囲の上限値を超える場合には、フラグＦＬＧをオン状態にして制御装置１４に異常通知を行なう。
【００２５】
昇圧ユニット３２は、バッテリＢから受ける直流電圧を昇圧してその昇圧された直流電圧をインバータ３６に供給する。インバータ３６は、供給された直流電圧を交流電圧に変換してエンジン始動時にはモータジェネレータＭＧ１を駆動制御する。また、エンジン始動後には、モータジェネレータＭＧ１が発電した交流電力はインバータ３６によって直流電力に変換され、昇圧ユニット３２によってバッテリＢの充電に適切な電圧に変換されてバッテリＢが充電される。
【００２６】
また、インバータ３６は、モータジェネレータＭＧ２を駆動する。モータジェネレータＭＧ２は、エンジン２を補助して前輪２０Ｒ，２０Ｌを駆動する。制動時には、モータジェネレータＭＧ２は回生運転を行ない、車輪の回転エネルギを電気エネルギに変換する。得られた電気エネルギは、インバータ３６および昇圧ユニット３２を経由してバッテリＢに戻される。昇圧ユニット３２とバッテリＢとの間には車両運転時にバッテリＢと昇圧ユニット３２とを接続するシステムメインリレー２８，３０が設けられる。車両非運転時にはシステムメインリレー２８，３０が非導通状態となり高電圧が遮断される。
【００２７】
制御装置１４は、運転者の指示および車両に取り付けられた各種センサからの出力に応じてエンジン２、インバータ３６、昇圧ユニット３２およびシステムメインリレー２８，３０の制御を行なうとともに、バッテリＢの充放電制御を行なう。
【００２８】
図２は、図１の制御装置１４における制御構造を示すブロック図である。図２に示す各機能ブロックは、代表的にＥＣＵ３０が予め格納されたプログラムを実行することで実現されるが、その機能の一部または全部を専用のハードウェアとして実装してもよい。
【００２９】
図２を参照して、制御装置１４は、ハイブリッド制御部５２と、エンジン制御部５８とを含む。
【００３０】
エンジン制御部５８は、エンジン２のスロットル制御を行なうとともに、エンジン２のエンジン回転数Ｎｅを検出してハイブリッド制御部５２に送信する。
【００３１】
ハイブリッド制御部５２は、アクセルポジションセンサ４２の出力信号Ａｃｃと車速センサ４４で検出された車速Ｖとに基づいて、運転者の要求する出力（要求パワー）を算出する。ハイブリッド制御部５２は、この運転者の要求パワーに加え、バッテリＢの充電状態を考慮して必要な駆動力（トータルパワー）を算出し、エンジン２に要求する回転数およびエンジン２に要求するパワーをさらに算出する。
【００３２】
ハイブリッド制御部５２は、エンジン制御部５８に要求回転数および要求パワーを送信し、エンジン制御部５８にエンジン２のスロットル制御を行なわせる。
【００３３】
エンジン２の駆動力は、車輪を直接駆動する分とモータジェネレータＭＧ１を駆動する分とに分配される。モータジェネレータＭＧ２の駆動力とエンジン２の直接駆動分との合計が車両の駆動力となる。
【００３４】
ハイブリッド制御部５２は、電圧センサ１１から受ける電圧値Ｖ０〜Ｖｎ、および、電流センサ１２から受ける電流値ＩＢ等に基づきバッテリＢの充電状態（ＳＯＣ）を算出する。ハイブリッド制御部５２は、算出したＳＯＣに基づいて昇圧ユニット３２およびインバータ３６を制御してバッテリＢを充放電させる。ハイブリッド制御部５２は、フラグＦＬＧがオン状態になると、後述する充電制御を実行する。
【００３５】
図３は、バッテリＢおよびその周辺の構成を詳細に説明するための図である。図３を参照して、バッテリＢは直列に接続された複数の電池ブロックＢ０〜Ｂｎを含む。電池ブロックＢ０は、直列に接続される複数の電池セルＣＬを含む。電池ブロックＢ１〜Ｂｎは、電池ブロックＢ０と同様の構成を有するので、以後の説明は繰り返さない。
【００３６】
電圧センサ１１は、電池ブロックＢ０〜Ｂｎのそれぞれに対応して設けられ、対応する電池ブロックの電圧を検知する電圧検知部７１０〜７１ｎを含む。電圧検知部７１０〜７１ｎは、電圧値Ｖ０〜Ｖｎをそれぞれ出力する。
【００３７】
異常検知部１３は、電池ブロックＢ０〜Ｂｎのそれぞれに対応して設けられる過充電／過放電検知部７５０〜７５ｎと、過充電／過放電検知部７５０〜７５ｎの出力をＯＲ演算（論理和演算）するＯＲ回路７６とを含む。
【００３８】
過充電／過放電検知部７５０は、複数の電池セルＣＬに対応してそれぞれ設けられる複数の異常判定部７８を含む。複数の異常判定部７８は、対応する電池セルＣＬの電圧値が上限値を上回る場合、および、下限値を下回る場合には、その電池セルが異常であることを示すために、出力の論理値を「０」から「１」に変化させる。過充電／過放電検知部７５１〜７５ｎは、過充電／過放電検知部７５０と同様の構成を有するので以後の説明は繰り返さない。
【００３９】
ＯＲ回路７６は、複数の異常判定部７８のいずれかの出力の論理値が「１」の場合、フラグＦＬＧをオン（フラグＦＬＧの論理値を「１」に設定）し、そうでない場合、すなわち、複数の異常判定部７８の出力の論理値がすべて「０」の場合にはフラグＦＬＧをオフ（フラグＦＬＧの論理値を「０」に設定）する。
【００４０】
図４は、バッテリＢの充電制御を説明するための図である。図４においてグラフの縦軸はセル電圧を示し、グラフの横軸は時間を示す。電圧値ＢＶｎ＿ｍａｘｃは電圧値Ｖ０〜Ｖｎのうちの最大の電圧値をセル数で割ることにより求められるセル電圧の平均値である。電圧値ＶＭＡＸは、電圧ＢＶｎ＿ｍａｘｃに１つの電池セルあたりのオフセット値を加算することにより得られる電圧値である。時刻ｔ１以前はオフセット値が０であるので、電圧値ＶＭＡＸは電圧値ＢＶｎ＿ｍａｘｃに等しい。なお、バッテリＢの充電時には、オフセット値は正の値に設定される。
【００４１】
バッテリＢの充電に伴ないセル電圧は上昇する。電圧値Ｖｃｅｌｌ＿ｍａｘは複数の電池セルの電圧値のうちの最大値である。ただし本実施の形態では電圧値Ｖｃｅｌｌ＿ｍａｘは測定されない（電圧値は電池ブロック単位で測定される）。時刻ｔ１において電圧値Ｖｃｅｌｌ＿ｍａｘが上限値（４．２５（Ｖ））に達するとフラグＦＬＧがオンする。時刻ｔ１において、ハイブリッド制御部５２（図２）は、上限値（４．２５（Ｖ））と電圧値ＢＶｎ＿ｍａｘｃとの差である電圧差ΔＶｔａｇを算出する。電圧差ΔＶｔａｇは、１つの電池セルあたりのオフセット値に相当する。
【００４２】
ハイブリッド制御部５２は、ΔＶｔａｇ×（１つの電池ブロックあたりの電池セルの個数）により求められるオフセット値を電圧値Ｖ０〜Ｖｎに加算して、電圧値Ｖ０Ａ〜ＶｎＡを算出する。そして、ハイブリッド制御部５２は、電圧値Ｖ０Ａ〜ＶｎＡに基づいてバッテリＢの充電制御を行なう。ただし、ハイブリッド制御部５２は、電圧差ΔＶｔａｇが大きすぎる（電圧値ＶＭＡＸが４．２５Ｖを超えている）と判定した場合には、電圧差ΔＶｔａｇを少しずつ小さくする。時刻ｔ１〜ｔ２の期間は、バッテリＢへの充電電力が徐々に小さくなるため、電圧値ＶＭＡＸは一旦上昇して下降する。
【００４３】
時刻ｔ２〜ｔ３の期間ではフラグＦＬＧがオン状態であり、かつ、電圧値ＢＶｎ＿ｍａｘｃが電圧値Ｖｔｇ＿ｍｘより小さいため、ハイブリッド制御部５２は、電圧差ΔＶｔａｇの算出、および電圧値Ｖ０〜Ｖｎのオフセット値の算出を継続する。電圧値ΔＶｔａｇが所定の期間ごとに算出されるので電圧値ＶＭＡＸが更新される。ただし、ΔＶｔａｇ＝（４．２５−ＢＶｎ＿ｍａｘｃ）、かつ、ＶＭＡＸ＝ＢＶｎ＿ｍａｘｃ＋ΔＶｔａｇであるため、電圧値ＶＭＡＸは４．２５（Ｖ）となる。
【００４４】
時刻ｔ２〜ｔ３の期間では、フラグＦＬＧはオン状態であり、かつ、電圧値ＢＶｎ＿ｍａｘｃが電圧値Ｖｔｇ＿ｍｘより小さいため、ハイブリッド制御部５２は、電圧差ΔＶｔａｇの算出、およびオフセット値の算出を行なう。時刻ｔ３〜ｔ４の期間でも、電圧差ΔＶｔａｇが所定の期間ごとに算出される。ただし、電圧差ΔＶｔａｇには上限が設定されているため、時刻ｔ３において電圧差ΔＶｔａｇが予め定められた最大値ΔＶｍａｘ（たとえば０．２Ｖ）に達する。以後は電圧値ＢＶｎ＿ｍａｘｃと電圧値ＶＭＡＸとの差が最大値ΔＶｍａｘに保たれたまま、電圧値ＢＶｎ＿ｍａｘｃ，ＶＭＡＸが低下する。
【００４５】
ここで、電圧差ΔＶｔａｇに上限がなければ、電圧値ＶＭＡＸが４．２５Ｖのまま保たれるため、バッテリＢに充電される電力の制限値が小さいままとなる。この場合には車両の制動時にモータジェネレータの回生運転による制動力も小さくなるとともに、モータジェネレータの回生運転により得られるエネルギ量が少なくなる。これに対して、電圧差ΔＶｔａｇに上限を設けることにより、電圧値ＢＶｎ＿ｍａｘｃの低下に応じて電圧値ＶＭＡＸが低下するので、電圧値ＢＶｎ＿ｍａｘｃが低下するとバッテリＢに充電される電力を増やすことができる。
【００４６】
時刻ｔ４以後においては、ハイブリッド制御部５２は、オフセット値を少しずつ減らして０に近づける。これにより、電圧値ＶＭＡＸは電圧値ＢＶｎ＿ｍａｘｃに少しずつ近づく。
【００４７】
時刻ｔ４において電圧値Ｖｃｅｌｌ＿ｍａｘが、所定の電圧値（４．２５Ｖよりも少し低い値）に達すると、フラグＦＬＧがオフ状態になる。フラグＦＬＧをオフするときのセル電圧値をフラグＦＬＧがオンするときのセル電圧値と異ならせることにより、セル電圧値が上限値付近で微小に変動した場合にもフラグＦＬＧをオン状態またはオフ状態のいずれかに確定できる。
【００４８】
オフセット値を０にすることで電圧値ＶＭＡＸの最大範囲が予め設定された範囲(フラグＦＬＧがオフ状態となる電圧値の範囲）と等しくなるようにバッテリＢの充電制御を行なうことができるので、バッテリＢの能力を有効に活用することができる。
【００４９】
なお、フラグＦＬＧがオフ状態になると同時にオフセット値を０にする（電圧差ΔＶｔｔａｇを０にする）と、バッテリＢに入力される電力の制限値が不連続に変化することによって昇圧ユニット３２やインバータ３６の動作が急に変化する虞がある。したがって、ハイブリッド制御部５２は、フラグＦＬＧがオフ状態になると、一定の時間をかけて電圧差ΔＶｔａｇを０に近づける。
【００５０】
図５は、図４に示す充電制御処理を説明するフローチャートである。図５に示すフローチャートの各ステップは、ハードウェアによって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
【００５１】
図５を参照して、ステップＳ１において、ハイブリッド制御部５２は、異常検知部１３からのフラグＦＬＧに基づき、電池セルの過充電が発生したか否かを判定する。フラグＦＬＧがオン状態の場合、すなわち、電池セルの過充電が発生した場合（ステップＳ１においてＹＥＳ）には、ハイブリッド制御部５２は、ステップＳ２により、電圧値ＶＭＡＸが４．２５Ｖ以下か否かを判定する。一方、フラグＦＬＧがオフ状態の場合、すなわち、過充電が生じていない場合（ステップＳ１においてＮＯ）には、後述するステップＳ９の処理が実行される。
【００５２】
電圧値ＶＭＡＸが４．２５Ｖ以下の場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）には、ハイブリッド制御部５２は、ステップＳ３により、電圧差ΔＶｔａｇを算出する。なお、電圧値ＶＭＡＸが４．２５Ｖを超える場合（ステップＳ２においてＮＯ）、後述するステップＳ９の処理が実行される。
【００５３】
ステップＳ５では、ハイブリッド制御部５２は、ステップＳ３で算出した電圧差ΔＶｔａｇが最大値ΔＶｍａｘ以下であるか否かを判定する。電圧差ΔＶｔａｇが最大値ΔＶｍａｘ以下の場合（ステップＳ５においてＹＥＳ）、ステップＳ６により、電圧差ΔＶｔａｇはステップＳ３における算出値に設定される。一方、ステップＳ３で算出した電圧差ΔＶｔａｇが最大値ΔＶｍａｘより大きい場合（ステップＳ５においてＮＯ）、ステップＳ７により、電圧差ΔＶｔａｇは最大値ΔＶｍａｘに設定される。ステップＳ６，Ｓ７のいずれかの処理が終了すると、ハイブリッド制御部５２は、ステップＳ８により、電圧差ΔＶｔａｇと電池ブロックのセル数とにより定まるオフセット値を電圧値Ｖ０〜Ｖｎに加算するＶＭＡＸシフト処理を行なう。ハイブリッド制御部５２は、ＶＭＡＸシフト処理により算出された電圧値Ｖ０Ａ〜ＶｎＡに基づいて充電制御を行なう。
【００５４】
ステップＳ９において、ハイブリッド制御部５２は、電圧値ＶＭＡＸが電圧値ＢＶｎ＿ｍａｘｃより大きいか否かを判定する。電圧値ＶＭＡＸが電圧値ＢＶｎ＿ｍａｘｃ以下の場合（ステップＳ９においてＮＯ）、全体の処理は終了する。一方、電圧値ＶＭＡＸが電圧値ＢＶｎ＿ｍａｘｃより大きい場合（ステップＳ９においてＹＥＳ）、ステップＳ１０により、ハイブリッド制御部５２は、解除処理を実行する。なお、このときも、ハイブリッド制御部５２は、電圧値Ｖ０Ａ〜ＶｎＡに基づいて充電制御を行なう。ステップＳ１０の処理が終了すると、全体の処理が終了する。
【００５５】
以上のように、本実施の形態では、異常検知部１３が複数の電池セルの少なくとも１つに過充電が発生したことを検知して、フラグＦＬＧをオンにすると、電圧センサ１１の検出値にオフセット値を加えた値に基づいてバッテリＢの充電を制御する。これにより、バッテリ電圧を電池ブロック単位で検知していてもセル単位で電圧値を制御することが可能となる。これにより、電池セル単位で電圧センサを設けることなく、各電池セルの過充電による劣化を抑制することができる。
【００５６】
ここで、本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両１において、バッテリＢは、車両のシステム起動状態において、エンジン２の作動により生じる動力を受けて充電可能であるとともに、車両のシステム停止中において、充電インレット４２（図６）を介して外部電源と電気的に接続されて充電可能に構成されている。以下の説明では、車両の走行中におけるバッテリＢの充電動作と区別するために、外部電源によるバッテリＢの充電を「外部充電」とも記す。
【００５７】
（車載バッテリの外部充電）
図６は、本実施の形態に係るハイブリッド車両１に搭載されたバッテリＢを外部充電するときの全体構成図である。
【００５８】
図６を参照して、ハイブリッド車両１は、充電インレット４２と、充電器４０と、リレー４６とを備える。
【００５９】
充電インレット４２は、外部電源の一例である交流電源６０に接続されるコネクタ６２と接続可能に構成される。交流電源６０は、たとえば商用電源である。充電インレット４２は、交流電源６０から供給される交流電力を受ける。なお、充電インレット４２を介してハイブリッド車両１に供給される外部電源は、住宅の屋根などに設置された太陽電池パネルによる発電電力などであってもよい。
【００６０】
充電器４０は、制御装置１４から受ける制御信号ＰＷＤに従って、交流電源６０から供給される交流電力を所定の充電電圧（直流）に変換する。そして、充電器４０によって電圧変換された直流電力は、リレー４６を介してバッテリＢに供給される。充電器４０は、たとえばＡＣ／ＤＣコンバータによって構成される。リレー４６は、外部充電時にオンし、外部充電の非実行時はオフする。
【００６１】
制御装置１４は、外部充電時には、監視ユニット１０内部の電圧センサ１１から複数の電池ブロックＢ０〜Ｂｎのそれぞれの電圧Ｖ０〜Ｖｎを受け、電流センサ１２からバッテリＢに流れる電流ＩＢを受け、異常検知部１３からフラグＦＬＧを受ける。そして、制御装置１４は、これらの入力情報に基づいて、充電器４０を制御するための制御信号ＰＷＤを生成して充電器４０へ出力する。
【００６２】
図７は、図６に示した制御装置１４におけるハイブリッド制御部５２の機能ブロック図である。
【００６３】
図７を参照して、ハイブリッド制御部５２は、オフセット加算部５２０と、電力演算部５２２と、充電制御部５２４と、制御信号生成部５２６とを含む。
【００６４】
オフセット加算部５２０は、電圧センサ１１から電圧値Ｖ０〜ＶｎおよびフラグＦＬＧを受ける。オフセット加算部５２０は、ΔＶｔａｇ×（１つの電池ブロックあたりの電池セルの個数）により求められるオフセット値を電圧値Ｖ０〜Ｖｎに加算して、電圧値Ｖ０Ａ〜ＶｎＡを算出する。
【００６５】
電力演算部５２２は、電流値ＩＢを受けるとともに、オフセット加算部５２０から電圧値Ｖ０Ａ〜ＶｎＡを受けると、これらの入力値に基づいてバッテリＢへの充電電力を示す電力ＰＢを算出する。電力演算部５２２は、算出された電力ＰＢを充電制御部５２４へ出力する。
【００６６】
充電制御部５２４は、電力演算部５２２から受ける電力ＰＢに基づいて、バッテリＢを所定の満充電状態（たとえばＳＯＣ＝８０％）に充電するための満充電制御を実行する。具体的には、充電制御部５２４は、電力演算部５２２によって算出される電力ＰＢに基づいて、充電器４０からバッテリＢへ供給される充電電力が所定の一定値となるように、供給電力の増加／低減を指示する指令を制御信号生成部５２６へ出力する。
【００６７】
そして、充電制御部５２４は、バッテリＢの充電電力が一定値のときの電圧値ＶＭＡＸに基づいてバッテリＢのＳＯＣを後述の方法により推定し、ＳＯＣが所定の満充電状態に達すると、充電の停止を指示する指令を制御信号生成部５２６へ出力する。なお、電圧値ＶＭＡＸは、図４で示したように、電圧ＢＶｎ＿ｍａｘｃ（電圧値Ｖ０〜Ｖｎのうちの最大の電圧値をセル数で割ることにより求められるセル電圧の平均値に相当）に１つの電池セルあたりのオフセット量を加算することにより得られる電圧値である。電圧値ＶＭＡＸに基づいて満充電制御を行なうことにより、バッテリＢの外部充電時においても各電池セルの過充電による劣化を抑制することができる。
【００６８】
制御信号生成部５２６は、充電制御部５２４から受ける指令に従って制御信号ＰＷＤを生成し、その生成された制御信号ＰＷＤを充電器４０へ出力する。
【００６９】
以上に示す構成において、バッテリＢの充電電力が一定値のときの電圧値ＶＭＡＸは、バッテリＢに電流が流れている状態での電圧値Ｖ０〜Ｖｎに基づいた電圧値である。バッテリＢに電流が流れている状態での電圧値Ｖ０〜Ｖｎは、閉回路電圧（ＣＣＶ：Closed Circuit Voltage）に相当する。これに対して、バッテリＢに電流が流れていない状態での電圧値Ｖ０〜Ｖｎは、開回路電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）に相当する。バッテリＢには一般的に内部抵抗Ｒが存在しており、バッテリＢに電流が流れている状態か否かによって電圧値が異なる値となる。詳細には、バッテリＢのＯＣＶとＣＣＶとの間には、理論上、ＣＣＶ＝ＯＣＶ−Ｉｂ×Ｒの関係式が成立する。すなわち、充電時におけるバッテリＢのＣＣＶは、ＯＣＶよりも（Ｉｂ×Ｒ）だけ高くなる。
【００７０】
図８は、バッテリＢのＯＣＶとＳＯＣとの関係を示す図である。図８を参照して、バッテリＢのＳＯＣは、バッテリＢのＯＣＶと一意の関係にある。したがって、所定の満充電状態をＳＦとすると、ＳＯＣ＝ＳＦに対応するＶＦにＯＣＶが達したときに、ＳＯＣがＳＦに達したと判定することができる。
【００７１】
図９は、バッテリＢを外部充電しているときのバッテリＢのＯＣＶとＣＣＶとの関係を示す図である。図９を参照して、外部充電の実行中に電圧センサ１１により検出される電圧Ｖ０〜ＶｎはＣＣＶであり、電圧値ＶＭＡＸは複数の電池ブロックＢ０〜ＢｎのＣＣＶに基づいて算出される。よって、電圧値ＶＭＡＸは、複数の電池ブロックＢ０〜ＢｎのＯＣＶよりも電圧差（Ｉｂ×Ｒ）だけ高くなる。
【００７２】
本実施の形態では、充電電力が一定値のときのΔＶを予め求めておき、電圧値ＶＭＡＸに基づいてＯＣＶを推定する。具体的には、ＳＯＣ＝ＳＦに対応するＯＣＶ（図中の電圧値ＶＦ（ＯＣＶ）に相当）に対して電圧差（Ｉｂ×Ｒ）を加算した電圧値（図中の電圧値ＶＦ（ＣＣＶ）に相当）を、バッテリＢが満充電状態となっているか否かを判定するための判定値に設定する。そして、電圧値ＶＭＡＸが判定値ＶＦ（ＣＣＶ）に達したときには、満充電判定カウンタを起動する。満充電判定カウンタは、充電制御部５２４が内蔵しているカウンタであり、電圧値ＶＭＡＸが判定値ＶＦ（ＣＣＶ）に達している状態が継続している時間を計時するために用いられる。一定時間ごとに電圧値ＶＭＡＸが判定値ＶＦ（ＣＣＶ）に達しているか否かが判定され、電圧値ＶＭＡＸが判定値ＶＦ（ＣＣＶ）に達している場合には、カウント値に１が加算される。そして、カウント値が所定の満充電閾値に達したときには、バッテリＢのＳＯＣが所定の満充電状態ＳＦに達したものと判定されて外部充電が終了する。
【００７３】
ここで、図９において、電圧値ＶＭＡＸは、充電器４０内部のＡＣ／ＤＣコンバータのスイッチング動作による変動（リプル）を含んでいる。このリプルは、ＡＣ／ＤＣコンバータを構成するスイッチング素子のスイッチング周波数に依存する。なお、ＡＣ／ＤＣコンバータのスイッチング周波数は、外部電源である交流電源６０から供給される交流電力の周波数に応じて変化する。そして、電圧値ＶＭＡＸがリプルを含んでいると、ＣＣＶである電圧値ＶＭＡＸに基づいてＯＣＶを推定することが困難となる。そのため、バッテリＢのＯＣＶが電圧値ＶＦ（ＯＣＶ）に達するタイミングと、バッテリＢのＳＯＣが所定の満充電状態に達したものと判定されるタイミングとの間のずれが大きくなり、バッテリＢのＳＯＣが所定の満充電状態に達したと判定されたタイミングでは、バッテリＢのＯＣＶの電圧値ＶＦ（ＯＣＶ）に対する偏差ΔＶが大きくなる虞がある。この結果、バッテリＢの満充電制御を精度良く行なうことができない虞がある。
【００７４】
そこで、このような充電器４０の動作に起因したリプルの影響を低減するため、外部充電の実行時には、電圧値ＶＭＡＸに対して「なまし処理」を施す。「なまし処理」とは、所定のサンプリング周期ごとにサンプリングされる複数の電圧値ＶＭＡＸの間の散らばりを平均化するための処理である。この処理により、電圧値ＶＭＡＸの変化を緩やかにすることができる。図１０に、図９に示す電圧値ＶＭＡＸ（図中の点線）に対してなまし処理を施した後の電圧値ＶＭＡＸ（図中の実線）を示す。図１０を参照して、なまし処理を施した後の電圧値ＶＭＡＸが判定値ＶＦ（ＣＣＶ）に達したときに満充電判定カウンタが起動する。ただし、図１０では、図９と比較して電圧値ＶＭＡＸの変動が少ないために、電圧値ＶＭＡＸが判定値ＶＦ（ＣＣＶ）を挟んで変化するのが抑えられている。これにより、バッテリＢのＯＣＶが電圧値ＶＦ（ＯＣＶ）に達するタイミングと、バッテリＢのＳＯＣが所定の満充電状態に達したものと判定されるタイミングとの間のずれが小さくなっている。その結果、バッテリＢのＳＯＣが所定の満充電状態に達したと判定されたタイミングにおいて、バッテリＢのＯＣＶの電圧値ＶＦ（ＯＣＶ）に対する偏差ΔＶを低減できるため、電圧値ＶＭＡＸからバッテリＢのＯＣＶを推定する精度を高めることができる。
【００７５】
以上に述べたように、本実施の形態では、バッテリＢのＳＯＣが所定の満充電状態に達しているか否かの判定に電圧値ＶＭＡＸを用いることにより、各電池セルの過充電を抑制しつつバッテリＢの満充電制御を行なうことができる。さらには、この電圧値ＶＭＡＸになまし処理を施すことにより、電圧値ＶＭＡＸに重畳したリプルが上記の満充電状態の判定処理に与える影響を低減して、満充電の制御精度を高めることが可能となる。
【００７６】
以下に、図面を参照して、本実施の形態に係る電圧値ＶＭＡＸのなまし処理の手法について説明する。なまし処理の具体的な手法としては、たとえば移動平均処理や一次遅れ処理を用いることができる。以下では、主に、なまし処理として移動平均処理を用いる場合について説明する。
【００７７】
図１１は、電圧値ＶＭＡＸのなまし処理の手法を説明する概念図である。図１１では、交流電源６０から供給される交流電力の周波数ｆ＝ｆ１のときの電圧値ＶＭＡＸの波形ｋ１と、交流電源６０から供給される交流電力の周波数ｆ＝ｆ２のときの電圧値ＶＭＡＸの波形ｋ２とが例示されている。なお、周波数ｆ２は、周波数ｆ１よりも低い周波数である。たとえば日本国であれば、交流電源６０としての商用電源から供給される交流電力の周波数ｆ１，ｆ２は、ｆ１＝６０Ｈｚおよびｆ２＝５０Ｈｚである。図中の波形ｋ１，ｋ２に示される電圧値ＶＭＡＸはいずれも、充電器４０のスイッチング動作によるリプルを含んでいる。このリプルは交流電力の周波数に依存するため、波形ｋ１と波形ｋ２とでは、電圧値ＶＭＡＸの変動周期が異なっている。
【００７８】
電圧値ＶＭＡＸのなまし処理において、充電制御部５２４（図８）は、所定のサンプリング周期で電圧値ＶＭＡＸをサンプリングする。図１１では、１周期前からＮ周期前までの合計Ｎ個の電圧値ＶＭＡＸの波形を加えた値（＝Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋・・・＋ＶＮ）をＮで割った値を平均値として算出する。そして、充電制御部５２４は、今回周期の電圧値ＶＭＡＸと、前回周期の実電圧値ＶＭＡＸ♯と、上記平均値とに基づいて、今回周期の実電圧値ＶＭＡＸ♯を算出する。具体的には、充電制御部５２４は、前回周期の実電圧値ＶＭＡＸ♯と平均値とを所定の比率ｋ：（１−ｋ）で内分した値を、今回周期の実電圧値ＶＭＡＸ♯として算出する。すなわち、ＶＭＡＸ♯（今回周期）は、ＶＭＡＸ♯（前回周期）×（１−ｋ）と平均値×ｋとを加算した値となる。
【００７９】
このように電圧値ＶＭＡＸになまし処理を施した値を実電圧値ＶＭＡＸ♯として算出することにより、実電圧値ＶＭＡＸ♯を、リプルの影響が除かれた真のＣＣＶの波形に近づけることができる。なお、なまし処理の強度を大きくするほど、実電圧値ＶＭＡＸ♯は真のＣＣＶの波形に近づいていくので、リプルの影響を受け難くなる。本実施の形態では、移動平均処理に用いる電圧値ＶＭＡＸのサンプル数をＮ個よりも多くする。また、なまし処理として一次遅れ処理を行なう場合には、時定数を長くすればよい。
【００８０】
しかしながら、なまし処理の強度を大きくすると、すなわち、移動平均処理に用いる電圧値ＶＭＡＸのサンプル数を多くすると、真のＣＣＶの変化に対する平均値の応答性が悪くなる。その結果、上記のように各電池セルの過充電を抑制する観点からバッテリＢの満充電制御に電圧値ＶＭＡＸを用いているにも拘らず、バッテリＢの充電電力が急激な増加に対する応答が遅れることによって、バッテリＢを過充電から十分に保護できなくなる虞がある。したがって、本実施の形態では、充電電力の急激な変化にも対応し得る範囲内で移動平均処理に用いる電圧値ＶＭＡＸのサンプル数を予め設定しておくものとする。
【００８１】
その一方で、図１１に示したように、外部電源から供給される交流電力の周波数に応じて電圧値ＶＭＡＸの変動周期も異なってくる。そのため、なまし処理の強度が等しい（移動平均処理に用いるサンプル数が等しい）場合であっても、交流電力の周波数の違いに起因して実電圧値ＶＭＡＸ♯と真のＣＣＶとの間のずれにばらつきが生じる可能性がある。これにより、実電圧値ＶＭＡＸ♯から推定されるＯＣＶがばらついてしまうため、所定の満充電状態に達したと判定されたときのバッテリＢのＳＯＣにもばらつきが生じることとなる。
【００８２】
このような交流電力の周波数の違いによるＳＯＣのばらつきを低減するため、本実施の形態では、外部電源から供給される交流電力の周波数に応じて移動平均処理に用いる電圧値ＶＭＡＸのサンプル数を可変に設定するものとする。これにより、交流電力の周波数に拘らず、なまし処理によって実電圧値ＶＭＡＸ♯を真のＣＣＶに近づける。
【００８３】
図１２は、図１１における充電制御部５２４の詳細な構成を示す機能ブロック図である。
【００８４】
図１２を参照して、充電制御部５２４は、なまし処理部５３０と、周波数推定部５３２と、満充電判定部５３４と、満充電制御部５３６とを含む。
【００８５】
満充電制御部５３６は、電力演算部５２２（図１１）によって算出される電力ＰＢに基づいて、充電器４０からバッテリＢへ供給される充電電力が所定の一定値となるように、供給電力の増加／低減を指示する指令を制御信号生成部５２６へ出力する。
【００８６】
周波数推定部５３２は、オフセット加算部５２０から出力される電圧値ＶＭＡＸを受けると、電圧値ＶＭＡＸを所定のサンプリング周期でサンプリングした値に基づいて、交流電力の周波数を推定する。そして、周波数推定部５３２は、交流電力の周波数の推定値ｆをなまし処理部５３０へ出力する。
【００８７】
なまし処理部５３０は、オフセット加算部５２０から出力される電圧値ＶＭＡＸに対してなまし処理を施した値を実電圧値ＶＭＡＸ♯として算出する。図１１で示したように、なまし処理部５３０は、１周期前からＮ周期前までの合計Ｎ個の電圧値ＶＭＡＸを加えた値をＮ個で割った値を平均値として算出する。そして、なまし処理部５３０は、前回周期の実電圧値ＶＭＡＸ♯と上記の平均値とを所定の比率ｋ：（１−ｋ）で内分した値を、今回周期の実電圧値ＶＭＡＸ♯として算出する。
【００８８】
この移動平均処理において、なまし処理部５３０は、周波数推定部５３２から送信される交流電力の周波数の推定値ｆに応じて、移動平均処理に用いる電圧値ＶＭＡＸのサンプル数Ｎを設定する。図１３は、交流電力の周波数ｆと電圧値ＶＭＡＸのサンプル数Ｎとの関係を示す図である。図１３に示すように、交流電力の周波数ごとに移動平均処理に用いる電圧値ＶＭＡＸのサンプル数が定められている。なお、図中に示すサンプル数Ｎ１，Ｎ２は、真のＣＣＶの変化に対する平均値の応答性を考慮しつつリプルの影響を低減できるように、予め実験等によって交流電力の周波数ｆごとに最適なサンプル数に適合したものである。
【００８９】
なまし処理部５３０は、図１３に示す交流電力の周波数ｆと電圧値ＶＭＡＸのサンプル数Ｎとの関係を予めサンプル数設定用マップとして記憶している。そして、なまし処理部５３０は、周波数推定部５３２から交流電力の周波数の推定値ｆが与えられると、記憶したマップを参照して、対応するサンプル数Ｎを設定する。なまし処理部５３０は、設定したサンプル数Ｎの電圧値ＶＭＡＸを用いてなまし処理を実行することにより、実電圧値ＶＭＡＸ♯を算出する。
【００９０】
満充電判定部５３４は、なまし処理部５３０から与えられる実電圧値ＶＭＡＸ♯と、判定値ＶＦ（ＣＣＶ）とを比較し、実電圧値ＶＭＡＸ♯が判定値ＶＦ（ＣＣＶ）に達したときには、満充電判定カウンタを起動させる。そして、満充電判定カウンタのカウント値が所定の満充電閾値に達したときには、満充電判定部５３４は、バッテリＢのＳＯＣが所定の満充電状態ＳＦに達したものと判定し、充電の停止を指示する指令を制御信号生成部５２６へ出力する。
【００９１】
以上のような制御構造によって、本実施の形態に従うバッテリＢの外部充電が実行される。これらの処理は、次のような処理フローにまとめることができる。
【００９２】
図１４は、本発明の実施の形態に従うバッテリＢの外部充電に係るフローチャートである。なお、図１４に示すフローチャートは、ハイブリッド制御部５２において予め格納したプログラムを実行することで実現できる。
【００９３】
図１４を参照して、まず、ステップＳ１１により、充電制御部５２４は、オフセット加算部５２０から出力される電圧値ＶＭＡＸを取得すると、電圧値ＶＭＡＸのなまし処理を実行するために、ステップＳ１２により、電圧値ＶＭＡＸをサンプリングした値に基づいて、交流電源６０から供給される交流電力の周波数ｆを推定する。このステップＳ１２の処理は、図１２における周波数推定部５３２の機能に対応する。
【００９４】
次に、充電制御部５２４は、ステップＳ１３により、図１３に示すサンプル数設定用マップを参照して、交流電力の周波数の推定値ｆに対応するサンプル数Ｎを設定する。そして、充電制御部５２４は、ステップＳ１４により、設定したサンプル数Ｎの電圧値ＶＭＡＸを用いてなまし処理を実行することにより実電圧値ＶＭＡＸ♯を算出する。このステップＳ１３，Ｓ１４の処理は、図１２におけるなまし処理部５３０の機能に対応する。
【００９５】
次に、充電制御部５２４は、ステップＳ１５により、実電圧値ＶＭＡＸ♯が判定値ＶＦ（ＣＣＶ）を達したか否かを判定する。実電圧値ＶＭＡＸ♯が判定値ＶＦ（ＣＣＶ）に達した場合（ステップＳ１５においてＹＥＳ）には、ステップＳ１６により、充電制御部５２４は、満充電判定カウンタのカウント値に１を加算する。一方、実電圧値ＶＭＡＸ♯が判定値ＶＦ（ＣＣＶ）に達していない場合（ステップＳ１５においてＮＯ）には、充電制御部５２４は、ステップＳ１７により、満充電判定カウンタのカウント値をリセットする。そして、充電制御部５２４は、ステップＳ１８により、満充電判定カウンタのカウント値が所定の満充電閾値に達しているか否かを判定する。カウント値が所定の満充電閾値に達していない場合（ステップＳ１８においてＮＯ）には、処理はステップＳ１５に戻される。
【００９６】
一方、カウント値が所定の満充電閾値に達している場合（ステップＳ１８においてＹＥＳ）には、充電制御部５２４は、ステップＳ１９により、バッテリＢのＳＯＣが所定の満充電状態ＳＦに達したものと判定して、制御信号生成部５２６に充電の停止を指示することにより、外部充電に係る処理を終了する。
【００９７】
以上のように、本発明の実施の形態によれば、バッテリＢのＳＯＣが所定の満充電状態に達しているか否かの判定に、電圧センサ１１の検出値にオフセット値を加えた値である電圧値ＶＭＡＸを用いることにより、各電池セルの過充電を抑制しつつバッテリＢの満充電制御を行なうことができる。
【００９８】
また、この電圧値ＶＭＡＸになまし処理を施すことにより、電圧値ＶＭＡＸに重畳したリプルが上記の満充電状態の判定処理に与える影響を低減して、満充電の制御精度を高めることが可能となる。
【００９９】
さらに、電圧値ＶＭＡＸのなまし処理（電圧値ＶＭＡＸの移動平均処理）に用いる電圧値ＶＭＡＸのサンプル数を外部電源から供給される交流電力の周波数に応じて可変に設定することにより、交流電力の周波数によらず、なまし処理後の実電圧値ＶＭＡＸ♯を真のＣＣＶに近づけることができるため、所定の満充電状態に対するＳＯＣのばらつきを低減することができる。この結果、満充電の制御精度をさらに向上できる。よって、過充電による劣化を抑制しつつ、ＥＶ走行での走行可能距離を拡大することが可能となる。
【０１００】
なお、上述の実施の形態では、本発明に係る充電制御装置が適用される電動車両の代表例としてハイブリッド車両について例示したが、本願発明は、車両外部の交流電源によって充電可能に構成された蓄電装置を搭載した車両に適用することが可能である。たとえば、電気自動車、燃料電池自動車等についても本願発明は適用可能である。また、ハイブリッド車両に適用する場合には、図１の構成とは異なる構成のハイブリッド構成のハイブリッド車両（たとえば、いわゆるシリーズハイブリッド構成や、電気分配式のハイブリッド構成）であってもよい。
【０１０１】
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。本発明の範囲は、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。
【符号の説明】
【０１０２】
１ハイブリッド車両、２エンジン、４，６ギヤ、１０監視ユニット、１１電圧センサ、１２電流センサ、１３異常検知部、１４制御装置、１６プラネタリギヤ、１８ディファレンシャルギヤ、２０Ｒ，２０Ｌ前輪、２２Ｒ，２２Ｌ後輪、２８，３０システムメインリレー、３２昇圧ユニット、３６インバータ、４０充電器、４２アクセルポジションセンサ、４２充電インレット、４４車速センサ、４６リレー、５２ハイブリッド制御部、５８エンジン制御部、６０交流電源、６２コネクタ、７６ＯＲ回路、７８異常判定部、５２０オフセット加算部、５２２電力演算部、５２４充電制御部、５２６制御信号生成部、５３０なまし処理部、５３２周波数推定部、５３４満充電判定部、５３６満充電制御部、７１０電圧検知部、７５０，７５１過放電検知部、Ｂバッテリ、Ｂ０，Ｂ１電池ブロック、ＣＬ電池セル、ＭＧ１，ＭＧ２モータジェネレータ。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された再充電可能な蓄電装置を車両外部の交流電源によって充電可能に構成された車両の充電制御装置であって、
前記蓄電装置は複数の電池セルを含み、前記複数の電池セルの各々は複数の電池ブロックのいずれかに含まれ、
前記交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換して前記蓄電装置を充電するための充電器と、
前記複数の電池ブロックのそれぞれに対応する複数の端子間電圧を検知する電圧検知部と、
前記複数の電池セルのいずれかの電圧値が予め設定された所定値を超えたことを検知したときに、検知結果を出力する異常検知部と、
前記複数の端子間電圧のうちの最大の電圧を、前記最大の電圧に対応する電池ブロックの個数で割ることにより前記対応する電池ブロックに含まれる電池セルの電圧の平均値を算出するとともに、前記検知結果を受けたときには、前記平均値に対して前記所定値に基づいたオフセット値を加算して前記平均値を出力するオフセット加算部と、
前記オフセット加算部から出力される前記平均値に基づいて、前記蓄電装置が所定の満充電状態になるように前記充電器を制御するための充電制御部とを備え、
前記充電制御部は、
前記オフセット加算部から出力される前記平均値のサンプリング値を用いて前記平均値になまし処理を施した値を実平均値として算出するなまし処理部と、
算出した前記実平均値に基づいて前記蓄電装置が前記所定の満充電状態に達したと判定されたときには、前記蓄電装置の充電を終了するための満充電制御部とを含み、
前記なまし処理部は、前記交流電源から供給される交流電力の周波数に応じて前記なまし処理に用いる前記平均値のサンプル数を可変に設定する、車両の充電制御装置。
【請求項２】
前記なまし処理部は、前記オフセット加算部から出力される前記平均値のサンプリング値に基づいて前記交流電源の周波数を推定し、推定した前記交流電源の周波数に応じて前記サンプル数を設定する、請求項１に記載の車両の充電制御装置。
【請求項３】
前記満充電制御部は、前記蓄電装置の充電電力が一定値となるように前記充電器を制御するとともに、前記一定値に基づいて予め設定された判定値に達したときに前記蓄電装置が前記所定の満充電状態に達したと判定する、請求項１または２に記載の車両の充電制御装置。
【請求項４】
車両に搭載された再充電可能な蓄電装置を車両外部の交流電源によって充電可能に構成された車両の充電制御装置であって、
前記交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換して前記蓄電装置を充電するための充電器と、
前記蓄電装置の電圧を検知する電圧検知部と、
前記電圧の検知値に基づいて、前記蓄電装置が所定の満充電状態になるように前記充電器を制御するための充電制御部とを備え、
前記充電制御部は、
前記電圧の検知値のサンプリング値を用いて前記電圧の検知値になまし処理を施した値を実電圧値として算出するなまし処理部と、
算出した前記実電圧値に基づいて前記蓄電装置が前記所定の満充電状態に達したと判定されたときに、前記蓄電装置の充電を終了するための満充電制御部とを含み、
前記なまし処理部は、前記交流電源から供給される交流電力の周波数に応じて前記なまし処理に用いる前記検知値のサンプル数を可変に設定する、車両の充電制御装置。
【請求項５】
車両に搭載された再充電可能な蓄電装置を車両外部の交流電源によって充電可能に構成された車両の充電制御方法であって、
前記蓄電装置は複数の電池セルを含み、前記複数の電池セルの各々は複数の電池ブロックのいずれかに含まれ、
前記車両は、前記交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換して前記蓄電装置を充電するための充電器を含み、
前記複数の電池ブロックのそれぞれに対応する複数の端子間電圧を検知するステップと、
前記複数の電池セルのいずれかの電圧値が予め設定された所定値を超えたことを検知したときに、検知結果を出力するステップと、
前記複数の端子間電圧のうちの最大の電圧を、前記最大の電圧に対応する電池ブロックの個数で割ることにより前記対応する電池ブロックに含まれる電池セルの電圧の平均値を算出するとともに、前記検知結果を受けたときには、前記平均値に対して前記所定値に基づいたオフセット量を加算して前記平均値を出力するステップと、
前記平均値に基づいて、前記蓄電装置が所定の満充電状態になるように前記充電器を制御するステップとを備え、
前記充電器を制御するステップは、
前記平均値になまし処理を施した値を実平均値として算出するステップと、
算出した前記実平均値に基づいて、前記蓄電装置が前記所定の満充電状態になるまで充電するステップとを含み、
前記実平均値を算出するステップは、前記交流電源から供給される交流電力の周波数に応じて前記なまし処理に用いる前記平均値のサンプル数を可変に設定する、車両の充電制御方法。

【図１】