特許 6794847 電動車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6794847

(24)【登録日】2020年11月16日

(45)【発行日】2020年12月2日

(54)【発明の名称】電動車両

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20201119BHJP

   H02J 7/10 20060101ALI20201119BHJP

   H02H 7/18 20060101ALI20201119BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20201119BHJP

   B60L 1/00 20060101ALI20201119BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20201119BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20201119BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20201119BHJP

   H01M 10/42 20060101ALI20201119BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/00 S

   H02J7/00 P

   H02J7/10 B

   H02J7/10 L

   H02J7/00 Y

   H02H7/18

   B60L50/60

   B60L1/00 L

   B60L3/00 S

   H01M10/48 P

   H01M10/44 Q

   H01M10/48 301

   H01M10/42 P

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-11941(P2017-11941)

(22)【出願日】2017年1月26日

(65)【公開番号】特開2018-121463(P2018-121463A)

(43)【公開日】2018年8月2日

【審査請求日】2019年12月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000176811

【氏名又は名称】三菱自動車エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092978

【弁理士】

【氏名又は名称】真田 有

(72)【発明者】

【氏名】田納 晃一

(72)【発明者】

【氏名】初見 典彦

(72)【発明者】

【氏名】藤原 晋哉

(72)【発明者】

【氏名】小池 和哉

【審査官】 佐藤 卓馬

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−０６５８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−２２０９５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２０１１７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｂ６０Ｌ １／００

Ｂ６０Ｌ ３／００

Ｂ６０Ｌ ５０／６０

Ｈ０１Ｍ １０／４２

Ｈ０１Ｍ １０／４４

Ｈ０１Ｍ １０／４８

Ｈ０２Ｈ ７／１８

Ｈ０２Ｊ ７／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部充電の可能なバッテリと、
前記バッテリの印加電圧を検出する電圧センサと、
前記バッテリの外部充電中に通電される回路と、
前記回路に介装された電気機器と、
前記電気機器の作動電流を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記バッテリに許容される最大電圧から前記電圧センサで検出された印加電圧を減算した余裕電圧を前記バッテリの電気抵抗で除算することで上限電流を算出し、前記バッテリの外部充電中に前記上限電流以下となるように前記作動電流を制限する
ことを特徴とする電動車両。

【請求項2】

前記制御装置は、前記バッテリの外部充電中に前記電気機器が作動するのに先立って、前記作動電流を前記上限電流で予め制限する
ことを特徴とする請求項１に記載された電動車両。

【請求項3】

前記制御装置は、前記バッテリの状態に基づいて前記電気抵抗を推定する推定部を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載された電動車両。

【請求項4】

前記バッテリの温度を検出する温度センサを備え、
前記推定部は、前記温度センサで検出された温度に基づいて前記電気抵抗を推定する
ことを特徴とする請求項３に記載された電動車両。

【請求項5】

前記推定部は、前記バッテリの劣化度に基づいて前記電気抵抗を推定する
ことを特徴とする請求項３または４に記載された電動車両。

【請求項6】

前記電気機器は、ユーザによって操作される空調機器を含む
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載された電動車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本件は、車両外部から充電可能なバッテリを搭載した電動車両に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、バッテリの外部充電中に通電する回路に空調機器の介装された電動車両が知られている。この電動車両では、外部充電中に作動していた空調機器が停止すると、空調機器への電力供給が不要となったにもかかわらず、その余剰電力がバッテリに供給されうる。そのため、外部充電中におけるバッテリの印加電圧が許容される最大電圧を超過し、バッテリの損傷を招くおそれがある。

【0003】

そこで、余剰電力に起因したバッテリの損傷を抑えるための技術が開発されている。たとえば、バッテリの外部充電中に作動している空調機器を停止させるときに、空調機器の消費電力を徐々に低減させる技術が提案されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開2009-201170号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上述したように、バッテリの外部充電中に作動している電気機器の消費電力を漸減させたとしても、その余剰電力がバッテリへ供給されうるため、バッテリの印加電圧が許容される最大電圧を必ずしも下回るとは限らない。よって、バッテリの保護性を高めるうえで改善の余地がある。
本件の電動車両は、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、バッテリの保護性を高めることを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用および効果であって、従来の技術では得られない作用および効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）ここで開示する電動車両には、外部充電の可能なバッテリと、前記バッテリの印加電圧を検出する電圧センサと、前記バッテリの外部充電中に通電される回路と、前記回路に介装された電気機器と、前記電気機器の作動電流を制御する制御装置とが設けられている。前記制御装置は、前記バッテリに許容される最大電圧から前記電圧センサで検出された印加電圧を減算した余裕電圧を前記バッテリの電気抵抗で除算することで上限電流を算出し、前記バッテリの外部充電中に前記上限電流以下となるように前記作動電流を制限する。

【0007】

すなわち、前記制御装置は、前記バッテリに許容される前記最大電圧を「Ｖ_M」とし、前記電圧センサで検出された印加電圧を「Ｖ_C」とし、前記電気抵抗を「Ｒ」とした場合に、除算式「（Ｖ_M−Ｖ_C）／Ｒ」で前記上限電流を算出し、前記バッテリの外部充電中に前記作動電流を前記上限電流以下となるように制限する。
このように、前記制御装置は、前記余裕電圧および前記電気抵抗に応じて算出される前記上限電流以下となるように前記作動電流を制限する。

【0008】

（２）前記制御装置は、前記バッテリの外部充電中に前記電気機器が作動するのに先立って、前記作動電流を前記上限電流で予め制限することが好ましい。
（３）また、前記制御装置は、前記バッテリの状態に基づいて前記電気抵抗を推定する推定部を有することが好ましい。
具体的には、前記バッテリの状態として前記バッテリの温度や劣化度を用いることが好ましい。

【0009】

（４）すなわち、前記バッテリの温度を検出する温度センサが設けられ、前記推定部は、前記温度センサで検出された温度に基づいて前記電気抵抗を推定することが好ましい。
（５）また、前記推定部は、前記バッテリの劣化度に基づいて前記電気抵抗を推定することが好ましい。
（６）そのほか、前記電気機器には、ユーザによって操作される空調機器が含まれることが好ましい。

【発明の効果】

【0010】

本件によれば、外部充電されているバッテリの余裕電圧および電気抵抗に応じた上限電流以下となるように電気機器の作動電流が制限される。そのため、外部充電中に電気機器の作動が停止されることで余剰電力がバッテリに供給されたとしても、バッテリの印加電圧が許容される最大電圧を上回らず、バッテリの保護性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】電動車両の構成を示す模式図である。

【図2】電動車両における電流制御の手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本件を実施するための形態を説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

【0013】

以下の実施形態では、車両外部から充電可能なバッテリが搭載された電動車両を説明する。この電動車両としては、モータジェネレータ（以下「モータ」と略称する）のみを走行駆動源として搭載した電気自動車や、モータのほかにエンジンを走行駆動源として搭載したハイブリッド電気自動車が挙げられる。ここでは、電気自動車を電動車両として例示する。

【0014】

［Ｉ．一実施形態］
［１．構成］
本実施形態の電動車両では、バッテリの外部充電中に作動している電気機器の電流が制御される。以下の説明では、図１を参照して、電流制御される電気機器８が搭載された電動車両１の基本的な構成を述べてから、電気機器８の電流制御に関する詳細な構成を述べる。

【0015】

［１−１．基本構成］
電動車両１には、外部から充電可能なバッテリ２が搭載されている。
バッテリ２は、走行駆動源のモータ５に接続された高電圧の二次電池である。モータ５の回生発電時にはバッテリ２が充電され、モータ５の駆動時にはバッテリ２が放電する。
このバッテリ２には、その状態に関するパラメータを検出するセンサ２１，２２が付設されている。ここでは、バッテリ２の温度を検出する温度センサ２１と、バッテリ２に印加されている電圧（以下「印加電圧」と略称する）を検出する電圧センサ２２とが設けられる。なお、温度センサ２１には、バッテリ２の温度を直接的に検出するセンサのほか、バッテリ２のケース内の雰囲気温度を検出するセンサや、電動車両１の外部の大気温（外気温）を検出するセンサといったバッテリ２の温度に相関する相関温度を検出するセンサを用いてもよい。

【0016】

これらのセンサ２１，２２で検出されたパラメータは、バッテリ２の状態を管理するバッテリ管理ユニット（Battery Management Unit，BMU）２０に伝達される。
バッテリ管理ユニット２０は、バッテリ２の温度や電圧のほか，図示省略する電流センサによって検出されたバッテリ２の電流などに基づいて、充電率（State of Charge, SOC）や充電容量などの充放電状態を管理する装置である。たとえば、電流の累積値や印加電圧などに基づく公知の手法によって、バッテリ２の満充電時における容量がバッテリ管理ユニット２０によって算出あるいは推定される。

【0017】

このバッテリ管理ユニット２０に管理されるバッテリ２には、太実線で示す高電圧系の直流回路（以下「回路」と略称する）３が接続されている。
この回路３には、バッテリ２の充電時に電動車両１の外部から電力が供給される充電口９が接続されている。この充電口９には、図示省略する外部充電器の充電コネクタ（「充電プラグ」や「充電ガン」とも称される）が外部充電時に差し込まれる。

【0018】

ここでは、普通充電口９１および急速充電口９２の二つを充電口９として例示する。普通充電口９１には交流電力が供給され、急速充電口９２には直流電力が供給される。バッテリ２は直流電源であることから、バッテリ２への給電に交流よりも直流を用いるほうが充電効率を高めることができる。そのため、普通充電口９１からの給電に比べて急速充電口９２からの給電のほうが、バッテリ２の充電時間を短縮することができる。

【0019】

さらに、回路３には、車載充電器（On-Board Charger, OBC）４とインバータ７と電気機器８とが介装されている。これらの車載充電器４，インバータ７および電気機器８は、バッテリ２に対して並列に接続されている。
車載充電器４は、電流を交流から直流に変換するＡＣ−ＤＣコンバータとして機能し、普通充電口９１からの給電時の充電状態を制御可能なインレットデバイスである。

【0020】

インバータ７は、モータ５に接続されており、このモータ５を制御するモータ制御ユニット（Motor Control Unit，MCU）７１に内蔵されている。このインバータ７は、電流を直流から交流に変換するＤＣ−ＡＣインバータである。そのため、バッテリ２からの直流電力は、インバータ７で交流電力に変換されてモータ５に供給される。モータ５に電力供給することで車輪６が駆動され、車輪６を回生制動することでモータ５からインバータ７やその先のバッテリ２に回生電力が供給される。

【0021】

電気機器８は、外部充電時に供給される電力で作動しうる種々の装置である。この電気機器８は、バッテリ２に並列接続されることから高電圧が印加される。すなわち、電気機器８は、外部充電時に高負荷で作動可能な装置である。ここでは、空調機器８１，ヒータ８２，変圧器８３の三つを電気機器８として例示する。
空調機器８１は冷却装置であり、ヒータ８２は加熱装置である。この空調機器８１には、冷媒を圧縮するコンプレッサが設けられている。また、このヒータ８２には、加熱される電熱線が設けられている。ここでのヒータ８２には、制御構成を省略あるいは簡素化するために、温度が上昇するほど抵抗が増大する特性〔ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）特性〕の電熱線が配線される。これらの空調機器８１およびヒータ８２は、車室内の冷暖房やバッテリ２の温度調節に用いられる。

【0022】

変圧器８３は、ＤＣ−ＤＣコンバータとも称され、電圧を低下させる降圧器（ダウンバータ）である。この変圧器８３は、バッテリ２とは別の補機バッテリ８４に接続される。そのため、回路３における高電圧の電力は、変圧器８３で降圧されて補機バッテリ８４に供給される。たとえば、補機バッテリ８４の充電容量（蓄電量）が所定量を下回ると変圧器８３が作動して、補機バッテリ８４が充電される。

【0023】

［１−２．詳細構成］
つぎに、電気機器８の電流制御に関する構成を説明する。ここでは、電気機器８の電流制御のうち、バッテリ２の外部充電中に電気機器８の作動電流を制限する制御を詳述する。なお、ここでいう「作動電流」とは、作動中の電気機器８に供給される電流である。
この電動車両１では、電流制御の制御主体を統合制御ユニット（Electric Vehicle − Electronic Control Unit, EV-ECU）１０が担う。

【0024】

なお、統合制御ユニット１０（制御装置）は、電流制御のほか、電動車両１に関する広汎な制御も担う。たとえば、バッテリ管理ユニット２０やモータ制御ユニット７１といった電子制御装置が統合制御ユニット１０によって統合的に制御される。統合制御ユニット１０をはじめとしたバッテリ管理ユニット２０やモータ制御ユニット７１などの電子制御装置は、例えばマイクロプロセッサやＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などを集積したＬＳＩデバイスや組み込み電子デバイスとして構成される。

【0025】

この統合制御ユニット１０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）やＦｌｅｘＲａｙといった車載ネットワークの通信ラインＬを介して、他のユニット２０，７１などの電子制御装置やセンサ２１，２２と情報を送受信可能に接続される。たとえば、センサ２１，２２の検出情報は、バッテリ管理ユニット２０を通じて通信ラインＬに伝達され、統合制御ユニット１０にも伝達される。なお、統合制御ユニット１０は、バッテリ２が外部充電中か否かの充電状態情報も把握している。

【0026】

まず、電流制御について説明する。なお、ここでは三つの電気機器８のうちの一つだけが外部充電中に作動するものとする。
電流制御では、バッテリ２の外部充電中における電気機器８の作動電流を上限電流以下となるように制限する。すなわち、電気機器８の作動電流が上限電流を超過しないように制限される。この電流制御は、当然ながら統合制御ユニット１０の起動中に実施される。

【0027】

ここでは、バッテリ２の外部充電中において電気機器８が実際に作動するのに先立って、電流制御が開始される。すなわち、電流制御では、上限電流を予め設定する設定制御（プレ制限制御）と、設定制御で設定された上限電流およびこれを更新した上限電流で作動電流を実際に制限する制限制御とが択一的に実施される。
設定制御では、制限制御が実施される前に上限電流を予め算出し、この上限電流を予め設定する。制限制御では、まず、設定制御で設定された上限電流を電気機器８の作動電流に対して実際に適用して制限するとともに、設定制御で設定された上限電流を更新して作動電流を制限する。このように上限電流が予め設定されることで、制限制御の開始時点から電気機器８の作動電流が上限電流で制限される。

【0028】

まず、制限制御の実施条件を述べる。
制限制御の実施条件は、下記の条件Ａ１およびＡ２の双方を満たすことであり、制限制御の終了条件は、条件Ａ１およびＡ２の少なくとも一方が不成立になることである。
条件Ａ１：バッテリ２が外部充電されていること
条件Ａ２：電気機器８が作動（ＯＮ）していること

【0029】

この制限制御の実施条件は、設定制御の終了条件である。つまり、設定制御の終了と同時に制限制御が開始される。また、制限制御の実施条件を満たさないときには、設定制御の実施条件が成立する。詳細に言えば、条件Ａ１およびＡ２の何れか一方のみを満たすことと、条件Ａ１およびＡ２の何れも満たさないこととが、設定制御の実施条件である。すなわち、設定制御の実施条件は制限制御の終了条件と同一である。

【0030】

上記の条件Ａ１は、統合制御ユニット１０が把握しているバッテリ２の充電状態情報に基づいて判定される。
また、上記の条件Ａ２は、電動車両１のユーザによる空調機器８１あるいはヒータ８２への作動が要求（操作）されている場合や、ヒータ８２や変圧器８３が作動制御されている場合（作動制御信号が各種の制御ユニットから出力されている場合）に成立する。

【0031】

なお、電流制御は、統合制御ユニット１０が遮断（シャットダウン）されると終了するものの、統合制御ユニット１０の起動中には常に実施される。そのため、制御負荷の増加を招きうる。そこで、上述した条件Ａ１およびＡ２の何れも満たされていないときには電流制御を実施しないこととしてもよい。すなわち、統合制御ユニット１０が起動して最初に条件Ａ１およびＡ２の何れか一方を満たしたら、電流制御を開始してもよい。

【0032】

さらに、制御負荷を抑えるための加重条件を下記の条件Ｂ１，Ｂ２に例示する。すなわち、上述した実施条件（条件Ａ１および条件Ａ２の成立）に加重して条件Ｂ１やＢ２を満たすときに、電流制御を開始することとしてもよい。
条件Ｂ１：電動車両１が停止（停車）していること
条件Ｂ２：充電施設やその周辺に電動車両１が位置していること

【0033】

上記の条件Ｂ１は、モータ５の回転数（すなわち車速）に基づいて判定することができる。この条件Ｂ１によれば、電動車両１の走行中には電流制御が実施されず、制御負荷の低減に寄与する。
上記の条件Ｂ２は、充電口９への充電コネクタの差し込みを検知するスイッチやＧＰＳ（Global Positioning System）装置（何れも図示省略）などの情報に基づいて判定することができる。この条件Ｂ２によれば、バッテリ２が外部充電される可能性が高い状況を判別することで電流制御の実施を抑え、制御負荷が適切に抑えられる。

【0034】

統合制御ユニット１０には、電流制御を実施する機能要素として、推定部１１，算出部１２および制限部１３が設けられる。
推定部１１は、バッテリ２の電気抵抗を推定する。算出部１２は、推定部１１で推定された電気抵抗を用いて上限電流を算出する。制限部１３は、算出部１２で算出された上限電流以下となるように電気機器８の作動電流を制限する。

【0035】

これらの機能要素は、電流制御で実行されるプログラムの一部の機能を示すものであり、ソフトウェアで実現されるものとする。ただし、各機能の一部または全部をハードウェア（電子回路）で実現してもよく、あるいはソフトウェアとハードウェアとを併用して実現してもよい。

【0036】

ところで、バッテリ２は、その状態に応じて電気抵抗が変動する。具体的に言えば、バッテリ２は、温度が上昇するほど電気抵抗が低下し、劣化がすすむほど電気抵抗が上昇する。そのため、電気抵抗を精度よく推定するためには、バッテリ２の状態として、バッテリ２の温度や劣化度（劣化の程度，劣化の進行度合い）を用いることが好ましい。
本実施形態の推定部１１は、バッテリ２の温度および劣化度に基づいてバッテリ２の電気抵抗を推定する。

【0037】

バッテリ２の電気抵抗を推定するための温度には、温度センサ２１で検出されたバッテリ２の温度が用いられる。
バッテリ２の劣化度は、満充電時におけるバッテリ２の充電容量（以下「フル充電容量」という）を現状のものと初期（新品）のもの（たとえば定格充電容量）とで比較することによって推定することができる。具体的には、現状のフル充電容量を「Ｃ_C」とするとともに初期のフル充電容量を「Ｃ_N」とした場合に、これらのフル充電容量の割合（Ｃ_C／Ｃ_N）に応じてバッテリ２の劣化度が推定可能である。

【0038】

本実施形態の推定部１１は、バッテリ管理ユニット２０に記憶されている（あるいは、算出または推定される）初期のフル充電容量（Ｃ_N）と、バッテリ管理ユニット２０で算出または推定された直近のフル充電容量（Ｃ_C）とを取得し、これらのフル充電容量の割合（Ｃ_C／Ｃ_N）を算出してバッテリ２の劣化度を推定する。
そのほか、推定部１１は、バッテリ２の累計使用時間や累計入出力電流といった他のパラメータに基づいてバッテリ２の劣化度を推定してもよい。

【0039】

本実施形態では、バッテリ２の使用状況で想定される温度および劣化度とこれらに対応した各電気抵抗とが予め設定されたマップ（三次元マップ）が記憶されている。そして、このマップから温度センサ２１で検出された温度と推定された劣化度とに対応する電気抵抗を推定部１１が読み出す。

【0040】

算出部１２は、除算式「Ａ＝（Ｖ_M−Ｖ_C）／Ｒ」を用いて上限電流を算出する。
この除算式の各項は、下記のパラメータを表す。
Ａ ：上限電流
Ｖ_M：バッテリ２に許容される最大電圧
Ｖ_C：電圧センサ２２で検出された印加電圧
Ｒ ：推定部１１で推定されたバッテリ２の電気抵抗

【0041】

なお、上記した四つの項のうちバッテリ２に許容される最大電圧だけが固有値である。
この最大電圧は、バッテリ２に固有の定格値であり、少なくとも算出部１２が読み取り可能に予め記憶されている。
除算式のうち右辺の分子（Ｖ_M−Ｖ_C）は、バッテリ２に対して更に印加したとしてもバッテリ２に許容される最大電圧を超過しないマージン電圧（余裕電圧）と言える。このマージン電圧と電気抵抗とに応じて上限電流が算出される。

【0042】

制限部１３は、電気機器８の要求出力に対応する作動電流が上限電流よりも大きい場合に、電気機器８の作動電流を上限電流以下に設定して制限する。具体的には、バッテリ２の保護性を確保したうえで可能な限り電気機器８の作動要求に応えるために、作動電流を上限電流と等しく設定する。ただし、バッテリ２の保護性を更に高める観点から、作動電流を上限電流よりも小さく設定してもよい。
なお、電気機器８の要求出力に対応する作動電流が上限電流よりも小さい場合には、作動電流が制限されることなく要求出力に応じて電気機器８が作動する。この場合、制限部１３は作動電流が上限電流を超過しないように作動電流を監視し、上限電流以下の状態を保つ。

【0043】

また、制限部１３は、電流制御の制御信号を出力する。
この制御信号の出力先は、作動電流が制限される電気機器８やそのＥＣＵ（図示省略）である。また、制御信号の出力時期は、制限制御の実施条件が成立する前（設定制御の実施条件の成立中）、および、制限制御の実施中である。前者のタイミングで制御信号（プレ制御信号）を出力することで、制限部１３は、電気機器８の作動前に上限電流を予め設定する設定制御を実施する。

【0044】

一方、制限部１３は、制限制御の開始時点（設定制御の終了時点）では設定制御で設定された上限電流を用いて電気機器８の作動電流を実際に制限する。そして、制限制御の実施中は、算出部１２で算出された上限電流を用いて（すなわち設定制御において設定された上限電流を更新した値を用いて）電気機器８の作動電流を実際に制限する。つまり、制限制御の実施条件の成立中は、作動電流が上限電流以下となるように制限する制限制御を実施する。

【0045】

［２．フローチャート］
つぎに、図２のチャートを参照して、電流制御のフローを説明する。このフローは、統合制御ユニット１０において所定の制御周期で繰り返し実施される。なお、ここでは、フローが開始される時点では、設定制御の実施条件が成立しているものとする。
はじめに、電流制御で用いられる各種の情報（バッテリ２の温度や劣化度，バッテリ２に許容される最大電圧や印加電圧など）を取得する（ステップＳ１）。

【0046】

つづいて、推定部１１がバッテリ２の電気抵抗を推定し（ステップＳ２）、算出部１２が電気抵抗を用いて電気機器８の上限電流を算出し（ステップＳ３）、制限部１３がステップＳ３で算出された上限電流を設定する（ステップＳ４）。ここでの上限電流による設定では、電気機器８の作動電流が実際に制限される前にプレ制御信号が生成あるいは出力される。つまり、最初の制御周期におけるステップＳ１〜Ｓ４では、設定制御が実施される。

【0047】

続くステップＳ５において、制限制御の実施条件が成立しなければ、算出，設定された上限電流は実際に使用されることなく、設定制御に移行して（ステップＳ８）、再びステップＳ１〜Ｓ４の処理が繰り返し実施される（プレ制御信号が設定される）。
その後、制限制御の実施条件が成立した場合、すなわち、バッテリ２の外部充電中に電気機器８が作動する場合（ステップＳ５のＹＥＳ）には、電気機器８の作動電流がそのとき設定されている上限電流以下となるように制限される（ステップＳ６）。

【0048】

例えば、ステップＳ５の判定でＮＯからＹＥＳへ最初に切り替わった場合には、設定制御で設定された上限電流が用いられる。具体的には、電気機器８の要求出力に対応する作動電流が上限電流よりも大きいのであれば、上限電流以下となるように作動電流が実際に制限される（ステップＳ６）。

【0049】

制限制御の終了条件が成立しない場合、すなわち、バッテリ２の外部充電中であって電気機器８の作動が継続する場合（ステップＳ７のＮＯ）には、電流制御用の各種情報が改めて取得され（ステップＳ１）、推定部１１，算出部１２および制限部１３によって上限電流が再び演算される（ステップＳ２〜Ｓ４）。そして、バッテリ２の外部充電の終了や電気機器８の作動停止が再び判定される（ステップＳ５）。

【0050】

このように制限制御の実施条件が成立しているとき（制限制御の終了条件が成立するまで）は、上限電流がステップＳ１〜Ｓ４において更新されて、制限制御が継続して実施される。
その後、制限制御の終了条件が成立した場合、すなわち、バッテリ２の外部充電が終了した場合（ステップＳ７のＹＥＳ）や電気機器８の作動が停止した場合（ステップＳ７のＹＥＳ）には、上限電流による作動電流への制限は終了して設定制御を実施する（ステップＳ８）。そして、本フローの制御周期を終了する（リターン）。

【0051】

また、バッテリ２の外部充電中であっても電気機器８が作動していない場合（ステップＳ５のＮＯ）には、そもそも電気機器８に作動電流が供給されず、制限制御は実施されずに設定制御が実施される（ステップＳ８）。あるいは、バッテリ２が外部充電中でない場合（ステップＳ５のＮＯ）には、電気機器８の要求出力に対応する作動電流が上限電流よりも大きいときであっても、この作動電流は電流制御では制限されず、設定制御が実施される（ステップＳ８）。

【0052】

このように設定制御にかかる実施条件が成立しているとき（設定制御の終了条件が成立するまで）は、設定制御が継続して実施される。また、設定制御の実施中には、予め設定される上限電流が再演算されると上書き（更新）される。そして、制限制御の実施条件が再成立（ステップＳ５のＹＥＳ）すれば、再演算された上限電流で電気機器８の作動電流が制限される。

【0053】

［３．作用および効果］
本実施形態の電動車両１は、上述のように構成されるため、以下のような作用および効果を得ることができる。
（１）電流制御では、外部充電されているバッテリ２のマージン電圧（Ｖ_M−Ｖ_C）および電気抵抗（Ｒ）に応じた上限電流（Ａ）以下となるように電気機器８の作動電流が制限される。そのため、外部充電中に電気機器８の作動が停止されることで余剰電力がバッテリ２に供給されたとしても、バッテリ２の印加電圧（Ｖ_C）が許容される最大電圧（Ｖ_M）を上回らずに、バッテリ２の保護性を高めることができる。

【0054】

（２）仮に、バッテリの外部充電中に電気機器が作動してから電流制御を開始する場合には、電流制御の開始直前に上限電流よりも大きい電流が電気機器に供給されうる。また、電流制御の開始直後における上限電流の算出や適用にかかるタイムラグ中にも、上限電流よりも大きい電流が電気機器に供給されうる。そのため、バッテリの外部充電が開始された直後に電気機器の作動が停止されたとき（すなわち作動電流が上限電流で制限される前）には、許容される最大電圧を超過する電圧がバッテリに印加される可能性があり、この印加電圧によってバッテリの損傷を招くおそれがある。
これに対し、本電流制御（設定制御）では、バッテリ２の外部充電中における電気機器８の作動前に、算出された上限電流で電気機器８の作動電流を予め制限するための設定がなされる。そのため、バッテリ２が外部充電される全ての期間にわたって電気機器８の作動電流が上限電流を上回らず、バッテリ２の保護性を確実に高めることができる。

【0055】

（３）さらに、バッテリ２の状態に基づいて電気抵抗が推定されることから、バッテリ２の状態に応じた電気抵抗を精度よく推定することができる。延いては、上限電流も精度よく算出することができる。
（４）具体的には、バッテリ２の温度に応じて電気抵抗が推定されることで、バッテリ２の温度変化に応じた電気抵抗を精度よく推定することができる。
（５）また、バッテリ２の劣化度に応じて電気抵抗が推定されることで、バッテリ２の劣化の進行度合いに応じた電気抵抗を精度よく推定することができる。

【0056】

（６）ところで、外部充電中に電気機器の作動を禁止すれば、電気機器の作動停止による余剰電力が発生せず、バッテリの過度な電圧上昇を防ぐことはできるものの、電気機器の使用シーンが限定されてしまう。そのうえ、ユーザの操作（要求）で作動する電気機器の使用シーンが限定されるおそれがあり、ユーザビリティを損なうおそれもある。
これに対し、本電流制御では、作動電流が制限される電気機器８のうち、空調機器８１あるいはヒータ８２は、バッテリ２の外部充電中であってもユーザの操作で作動させることができる。よって、ユーザビリティの低下を抑えることもできる。

【0057】

［ＩＩ．その他］
最後に、本実施形態のその他の変形例について述べる。
たとえば、高電圧系の回路に介装される電気機器は、三つに限らず、少なくとも一つであればよい。二つ以上の電気機器が設けられる場合には、バッテリの外部充電中に二つ以上の電気機器が作動しうる。このような場合の電流制御では、作動する電気機器の各作動電流の合計値が上述した上限電流以下となるように制御される。このとき、上限電流の分配（各作動電流への割り当て）としては、たとえば各電気機器の出力要求に対応する作動電流の割合に応じた設定や、特定の電気機器の作動電流を優先した設定などが挙げられる。

【0058】

また、バッテリの電気抵抗は、バッテリの温度および劣化度の双方に基づく推定手法に限らず、温度および劣化度の何れか一方に基づく推定手法を採用してもよい。更に言えば、バッテリの電気抵抗として、実験的または経験的に予め設定された所定値（固定値）を用いてもよい。この場合には、バッテリの電気抵抗を推定する必要がなく、制御ロジックを簡素化することが可能である。

【0059】

また、上述した電流制御では、設定制御と制限制御とが択一的に実施される場合を例示したが、設定制御を省略してもよい。すなわち、上述した条件Ａ１およびＡ２の双方が成立したときに電流制御を開始し、条件Ａ１およびＡ２の少なくとも一方が不成立になったら電流制御を終了する構成であってもよい。この場合の電流制御は、一実施形態で上述した電流制御に比較してバッテリの保護性がやや低下するものの、電流制御の実施機会を減少させ、制御負荷を抑えることができる。

【符号の説明】

【0060】

１ 電動車両
２ バッテリ
３ 回路
４ 車載充電器
５ モータ
６ 車輪
７ インバータ
８ 電気機器
９ 充電口
１０ 統合制御ユニット（制御装置）
１１ 算出部
１２ 推定部
１３ 制限部
２０ バッテリ管理ユニット
２１ 温度センサ
２２ 電圧センサ
７１ モータ制御ユニット
８１ 空調機器
８２ ヒータ
８３ 変圧器
８４ 補機バッテリ
９１ 普通充電口
９２ 急速充電口
Ｌ 通信ライン

【図1】

【図2】