充电控制装置的制作方法

本发明涉及一种用于对电池的充电处理进行控制的充电控制装置。

背景技术：

日本专利第6515489(日本特开2016－088252)记载了一种结构，具备：凹部，形成于车辆的车身外表面，具有在该车身外表面开口的开口，内部供充电口或供油口中的至少一方配置；盖，使所述开口开闭；以及罩，在所述盖打开时罩住所述开口与所述盖之间的上方或侧方中的至少一方，所述罩具有通过来自搭载于所述车辆的电源的通电而发热的加热器。

在上述日本专利第6515489(日本特开2016－088252)中，例如在冬季的夜间等对搭载于所述车辆的电池进行充电的情况下，当在比随着所述车辆的使用而产生的所述电池的预定使用时刻早的时刻将所述电池充电为达到满充电水平时，在所述预定使用时刻可能所述电池的温度会下降而使得充放电性能变低。

此外，在上述日本专利第6515489(日本特开2016－088252)中，在外部气温为规定温度以下的情况下，可能所述罩会在从充电处理结束起到车辆起动为止的期间冻结，无法在车辆起动时使插入到充电口的充电枪从所述充电口卸下。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够在外部气温为规定温度以下的情况下使用电池时实现尽可能提高该电池的充放电性能的状态的充电控制装置。

本发明是用于对从外部电源向电池的充电处理进行控制的充电控制装置，其特征在于，在外部气温为规定温度以下的情况下，从所述电池的预定使用时刻的规定时间前起到所述预定使用时刻为止，对所述电池进行充电。

在该构成中，在外部气温为规定温度以下的情况下，对该电池进行充电直至所述电池的预定使用时刻，因此，在使用所述电池的时刻，所述电池通过与所述充电相伴产生的热而升温。

由此，即使外部气温为规定温度以下，也能够在使用所述电池时实现尽可能提高该电池的充放电性能的状态。

再者，上述充电控制装置优选采用的构成包括：外部气温判定部，对外部气温是否为规定温度以下进行判定；预定使用时刻判定部，在由该外部气温判定部判定为外部气温为规定温度以下的情况下，对是否能够识别或推定所述预定使用时刻进行判定；前期充电处理部，在由该预定使用时刻判定部判定为能够识别或推定所述预定使用时刻的情况下，将所述电池充电为达到低于满充电水平的规定充电水平；以及后期充电处理部，在执行该前期充电处理后，从所述预定使用时刻的规定时间前起到所述预定使用时刻为止，将所述电池充电为达到满充电水平。

在该构成中，详细地确定了所述充电的执行条件以及关于所述充电的控制逻辑。

特别是，将所述充电分为前期和后期，因此，能够一边确保在所述预定使用时刻之前使所述电池达到满充电水平，一边通过与该充电相伴产生的热来使所述电池升温。

此外，上述充电控制装置可以采用如下构成：所述充电控制装置设于充电电缆，所述充电电缆具有：充电连接器，以能够卸下的方式连接于所述电池的充电口；以及电源插头，以能够卸下的方式连接于所述外部电源的电源插座。

在该构成中，在外部气温为规定温度以下的情况下，在使用所述电池的时刻，不仅所述电池通过与所述充电相伴产生的热而升温，而且所述电池的充电口和所述充电电缆的充电连接器也升温。

由此，即使外部气温为规定温度以下，也能够在使用所述电池的时刻实现尽可能提高该电池的充放电性能的状态，并且能够避免在所述充电连接器连接于所述电池的充电口的状态下产生冻结这样的不良状况的发生等，能够省去在使用所述电池时使所述冻结融化的工夫。

因此，在将本发明的充电控制装置用于搭载于电动车辆的电池的充电的情况下，能够有助于该电动车辆的使用性能的提高。

进而，上述充电控制装置优选采用的构成包括：连接判定部，对所述电池与所述外部电源是否已通过所述充电电缆连接进行判定；外部气温判定部，在由该连接判定部判定为所述电池与所述外部电源已连接的情况下，对外部气温是否为规定温度以下进行判定；预定使用时刻判定部，在由该外部气温判定部判定为外部气温为规定温度以下的情况下，对是否能够识别或推定所述预定使用时刻进行判定；前期充电处理部，在由该预定使用时刻判定部判定为能够识别或推定所述预定使用时刻的情况下，将所述电池充电为达到低于满充电水平的规定充电水平；以及后期充电处理部，在执行该前期充电处理后，从所述预定使用时刻的规定时间前起到所述预定使用时刻为止，将所述电池充电为达到满充电水平。

在该构成中，详细地确定了所述充电的执行条件以及关于所述充电的控制逻辑。特别是，作为所述充电的执行条件，包括进行对所述电池的充电准备的情况，因此，能够可靠地执行所述充电。

而且，将所述充电分为前期和后期，因此，能够一边确保在所述预定使用时刻之前将所述电池充电为达到满充电水平，一边通过与该充电相伴产生的热来使所述电池升温，并且能够使所述电池的充电口和所述充电连接器也升温。

由此，即使外部气温为规定温度以下，也能够在使用所述电池的时刻实现尽可能提高该电池的充放电性能的状态，并且能够避免在所述充电连接器连接于所述电池的充电口的状态下产生冻结这样的不良状况的发生等，能够省去在使用所述电池时使所述冻结融化的工夫。

因此，在将本发明的充电控制装置用于搭载于电动车辆的电池的充电的情况下，能够有助于该电动车辆的使用性能的提高。

根据本发明，能够提供一种能够在外部气温为规定温度以下的情况下使用电池时实现尽可能提高该电池的充放电性能的状态的充电控制装置。

附图说明

以下，参照附图，对本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义进行说明，其中，相同的附图标记表示相同的元件，其中：

图1是表示本发明的充电控制装置的一实施方式的概略构成的图。

图2是表示电池的充电口和充电电缆的充电连接器的立体图。

图3是表示用于说明由图1的充电控制装置实现的控制过程的流程图的图。

图4是表示用于说明图3中的特殊的充电处理和通常的充电处理的图表的图。

图5是表示用于说明由本发明的充电控制装置的其他实施方式实现的控制过程的流程图的图。

图6是表示用于说明图5中的连续充电处理的图表的图。

图7是表示用于说明由本发明的充电控制装置的其他实施方式实现的控制过程的流程图的图。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本发明的最优的实施方式进行详细说明。

图1至图4表示本发明的一实施方式。图中，1为电池，2为外部电源，3为充电电缆。

需要说明的是，电池1例如搭载于电动车辆。作为该电动车辆，可列举出仅通过马达来产生行驶用驱动力的电动汽车、通过发动机和马达中的至少任一方来产生行驶用驱动力的插电式混合动力车辆等。

这样的电动车辆被配置为能够将外部电源2的电力充电至搭载于该电动车辆的行驶用的电池1。

另外，所述外部电源2也被称为充电设备，例如可以设置于电动车辆的用户的住宅或住宅周边等。

电池1设有充电口11。外部电源2设有电源插座21。

需要说明的是，例如，如图2所示，充电口11设于电动车辆的车身侧面的凹部4内，在该凹部4的开口设有能够使充电口11隐蔽或露出的盖5。

充电电缆3将电池1与外部电源2电连接，在该实施方式中被配置为能够独立地挪动。

该充电电缆3具有充电连接器31、电源插头32以及充电控制装置33。

充电连接器31以能够卸下的方式连结于电池1的充电口11并与该充电口11电连接。

电源插头32以能够卸下的方式连结于外部电源2的电源插座21并与该电源插座21电连接。

充电控制装置33对从外部电源2向电池1的充电处理进行控制。

虽然没有详细图示，但该充电控制装置33是一般公知的ecu(electroniccontrolunit：电子控制单元)，具备中央处理装置(centralprocessingunit：cpu)、非易失性存储装置(readonlymemory：rom)、暂时存储装置(randomaccessmemory：ram)等。

所述rom存储有各种控制程序、执行该各种控制程序时所参照的映射图等。所述cpu基于所述rom所存储的各种控制程序、映射图来执行运算处理。所述ram是暂时存储所述cpu中的运算结果、从各传感器输入的数据等的存储器。

再者，例如在冬季的夜间等对搭载于所述电动车辆的电池1进行充电的情况下，当在将充电电缆3的充电连接器31连接于电池1的充电口11的状态下，在比随着所述电动车辆的使用而产生的电池1的预定使用时刻早的时刻将该电池1充电为达到满充电水平时，在所述预定使用时刻可能电池1的温度会下降而使得充放电性能变低，并且可能在充电连接器31连接于充电口11的状态下该二者产生冻结，在使用电动车辆时，有时无法将充电连接器31从充电口11卸下。

需要说明的是，所述预定使用时刻还可以称为所述电动车辆的预定行驶开始时刻。

鉴于这样的情况，充电控制装置33在外部气温为规定温度(例如有可能产生冻结的温度)以下的情况下，以避免电池1的充放电性能下降且避免充电连接器31与电池1的充电口11产生冻结为目的，进行有效利用与充电相伴产生的热的特殊的充电处理。

例如，如图4的实线所示，该特殊的充电处理包括前期充电处理和后期充电处理。

前期充电处理是指如下处理：在从规定的条件(图3的步骤s1、s2、s4等)成立的时间点(开始时刻t0)起到预定使用时刻tx的规定时间前(结束时刻t1)为止的期间，将电池1从当前的充电水平x充电为达到低于满充电水平(100％)的规定充电水平y为止。

后期充电处理是指如下处理：在从电池1的预定使用时刻tx的规定时间前(开始时刻t2)起到预定使用时刻tx(结束时刻)为止的期间，将电池1从在所述前期充电处理中达到的规定充电水平y充电为达到满充电水平(100％)为止。

该后期充电处理的执行时间还需要考虑通过该后期充电处理来产生能够使电池1、充电口11以及充电连接器31升温至规定温度的热这一点来进行设定。

需要说明的是，基于下文说明的识别方法或推定方法来识别或推定所述预定使用时刻tx。

就是说，例如在乘坐者能够预先将预定使用时刻tx手动输入至充电控制装置33的情况下，能够通过检查被输入至充电控制装置33的内部存储器等的预定使用时刻tx来识别预定使用时刻tx。

除此以外，可以配置为：在使充电控制装置33与电动车辆的控制装置(省略图示)之间能够通信的基础上，将表示该电动车辆的过去的使用时刻的履历信息保存于电动车辆的控制装置(省略图示)，在将充电连接器31连接于电池1的充电口11时，充电控制装置33从电动车辆的控制装置(省略图示)读出所述履历信息，基于该履历信息计算出电动车辆的过去的使用时刻的平均值，并基于该计算结果来推定预定使用时刻tx。

此外，例如考虑预定使用时刻tx、充电到所述规定充电水平y所需的时间、以及完成所述后期充电处理所需的时间等来适当地设定所述前期充电处理的结束时刻t1。

进而，考虑确保完成后期充电处理所需的时间这一点来适当地设定所述后期充电处理的开始时刻t2。

再者，充电控制装置33在外部气温高于规定温度的情况下进行通常的充电处理。

该通常的充电处理是指：例如，如图4的双点划线所示，与电动车辆的预定使用时刻tx无关地，从例如感测到外部气温高于规定温度的时间点(在图3的步骤s2中判定为否的时间点)开始充电，以固定的充电能力使电池达到满充电水平，由此在所述预定使用时刻tx之前迅速地结束充电处理。

另外，可以配置为：关于所述外部气温，例如预先将外部气温传感器(省略图示)设置于充电电缆3，充电控制装置33基于该外部气温传感器的输出来对外部气温进行感测。

除此以外，可以配置为：在使充电控制装置33与电动车辆的控制装置(省略图示)之间能够通信的基础上，将外部气温传感器(省略图示)设置于电动车辆，或者预先使电动车辆能够通过云等获取天气信息，在将充电电缆3的充电连接器31连接于电池1的充电口11时，充电控制装置33基于所述外部气温传感器或所述天气信息来对外部气温进行感测。

具体而言，参照图3所示的流程图对由充电控制装置33实现的控制过程进行说明。

图3所示的流程图每隔固定周期开始执行。在步骤s1中，对外部电源2是否已通过充电电缆3连接于电池1进行判定。在此，对充电电缆3的充电连接器31是否已连接于电池1的充电口11进行检查。

在该步骤s1中判定为外部电源未连接于电池的情况下，判定为否，结束该流程图。

另一方面，在上述步骤s1中判定为外部电源已连接于电池的情况下，判定为是，移至步骤s2。

在该步骤s2中，对外部气温是否为规定温度(例如可能产生冻结的温度)以下进行判定。

在该步骤s2中判定为外部气温高于规定温度的情况下，判定为否，移至步骤s3。在该步骤s3中，进行上述的通常的充电处理，然后，结束该流程图。

另一方面，在上述步骤s2中判定为外部气温为规定温度以下的情况下，判定为是，移至步骤s4。

在该步骤s4中，对是否能够识别或推定电池1的预定使用时刻tx即电动车辆的下次预定搭乘时刻进行判定。另外，在该实施方式的情况下，能够通过上述的识别方法或推定方法来识别或推定所述预定使用时刻tx。

在此，在上述步骤s4中判定为不能够识别或推定预定使用时刻的情况下，判定为否，在上述步骤s3中进行通常的充电处理，然后，结束该流程图。

另一方面，在上述步骤s4中判定为能够识别或推定预定使用时刻的情况下，判定为是，进行步骤s5～s7所示的特殊的充电处理。

首先，在步骤s5中，进行上述的前期充电处理。在该前期充电处理结束后，在步骤s6中，对是否到达上述的后期充电处理的开始时刻进行判定。

在此，在上述步骤s6中判定为未到达后期充电处理的开始时刻的情况下，判定为否，再次进行该步骤s6的处理。

另一方面，在上述步骤s6中判定为已到达后期充电处理的开始时刻的情况下，判定为是，在步骤s7中进行上述的后期充电处理，然后，结束该流程图。

根据如上说明地应用了本发明的实施方式，在外部气温为规定温度以下的情况下，能够一边确保在预定使用时刻tx之前将电池1充电至达到满充电水平，一边通过与该充电相伴产生的热来使电池1升温，并且能够使电池1的充电口11和充电电缆3的充电连接器31也升温。

由此，即使外部气温为规定温度以下，也能够在使用电池1的时刻tx实现尽可能提高该电池1的充放电性能的状态，并且能够避免在充电电缆3的充电连接器31连接于电池1的充电口11的状态下产生冻结这样的不良状况的发生等，能够省去在使用电池1时使所述冻结融化的工夫。

因此，在将充电控制装置33用于搭载于电动车辆的电池1的充电的情况下，能够有助于该电动车辆的使用性能的提高。

特别是，在上述实施方式中，作为所述特殊的充电处理的执行条件，包括进行对电池1的充电准备的情况(在步骤s1中判定为是)，因此，能够可靠地执行所述特殊的充电处理。

再者，上述步骤s1相当于方案4中记载的连接判定部，上述步骤s2相当于方案2、4中记载的外部气温判定部，上述步骤s4相当于方案2、4中记载的预定使用时刻判定部，上述步骤s5相当于方案2、4中记载的前期充电处理部，上述步骤s6、s7相当于方案2、4中记载的后期充电处理部。

需要说明的是，本发明不限定于所述实施方式和所述变形例，能够进行包含在权利要求的范围以及与该范围等同的范围内的所有变形、应用。

(1)在上述实施方式所提示的图3中，可以去掉步骤s1，此情况也包含于本发明中。

(2)在上述实施方式中，举出了将所述特殊的充电处理分为前期和后期来进行的例子，但本发明不限定于此，例如，如图6所示，可以设为较缓慢地连续进行所述特殊的充电处理的连续充电处理。

具体而言，参照图5所示的流程图对由充电控制装置33实现的控制过程的其他例子进行说明。

图5所示的流程图每隔固定周期开始执行。在步骤s11中，对外部电源2是否已通过充电电缆3连接于电池1进行判定。在此，对充电电缆3的充电连接器31是否已连接于电池1的充电口11进行检查。

在该步骤s11中判定为外部电源未连接于电池的情况下，判定为否，结束该流程图。

另一方面，在上述步骤s11中判定为外部电源已连接于电池的情况下，判定为是，移至步骤s12。

在该步骤s12中，对外部气温是否为规定温度(例如可能产生冻结的温度)以下进行判定。

在该步骤s12中判定为外部气温高于规定温度的情况下，判定为否，移至步骤s13。在该步骤s13中，进行上述的通常的充电处理，然后，结束该流程图。

另一方面，在上述步骤s12中判定为外部气温为规定温度以下的情况下，判定为是，移至步骤s14。

在该步骤s14中，对是否能够识别或推定电池1的预定使用时刻tx即电动车辆的下次预定搭乘时刻进行判定。另外，在该实施方式的情况下，能够通过上述的识别方法或推定方法来识别或推定所述预定使用时刻tx。

在此，在上述步骤s14中判定为不能够识别或推定预定使用时刻的情况下，判定为否，在上述步骤s13中进行通常的充电处理，然后，结束该流程图。

另一方面，在上述步骤s14中判定为能够识别或推定预定使用时刻的情况下，判定为是，进行步骤s15所示的连续充电处理。

在该步骤s15中，在从在上述步骤s14中判定为是的时间点起到电池1的预定使用时刻tx为止的期间，较缓慢地连续进行充电直至达到满充电水平，然后，结束该流程图。

根据该实施方式，能够得到与上述实施方式同样的作用、效果。

(3)在上述实施方式中，举出了通过充电电缆3将电池1与外部电源2连接来进行充电的例子，但本发明不限定于此，例如在将电池1与外部电源2无线连接来进行充电的情况下，也能够应用本发明。

在此情况下，充电控制装置33可以与充电电缆3分体地装备于外部电源2，此外，充电控制装置33也可以装备于搭载有电池1的电动车辆。

具体而言，参照图7所示的流程图对由充电控制装置33实现的控制过程的其他例子进行说明。

图7所示的流程图每隔固定周期开始执行。在步骤s21中，对是否对电池1进行无线充电中进行判定。

在该步骤s21中判定为电池未处于充电中的情况下，判定为否，结束该流程图。

另一方面，在上述步骤s21中判定为电池处于充电中的情况下，判定为是，移至步骤s22。

在该步骤s22中，对外部气温是否为规定温度(例如可能产生冻结的温度)以下进行判定。

在该步骤s22中判定为外部气温高于规定温度的情况下，判定为否，移至步骤s23。在该步骤s23中，进行上述的通常的充电处理，然后，结束该流程图。

另一方面，在上述步骤s22中判定为外部气温为规定温度以下的情况下，判定为是，移至步骤s24。

在该步骤s24中，对是否能够识别或推定电池1的预定使用时刻tx即电动车辆的下次预定搭乘时刻进行判定。另外，在该实施方式的情况下，能够通过上述的识别方法或推定方法来识别或推定所述预定使用时刻tx。

在此，在上述步骤s24中判定为不能够识别或推定预定使用时刻的情况下，判定为否，在上述步骤s23中进行通常的充电处理，然后，结束该流程图。

另一方面，在上述步骤s24中判定为能够识别或推定预定使用时刻的情况下，判定为是，进行步骤s25～s27所示的特殊的充电处理。

首先，在步骤s25中，进行上述的前期充电处理。在该前期充电处理结束后，在步骤s26中，对是否到达上述的后期充电处理的开始时刻进行判定。

在此，在上述步骤s26中判定为未到达后期充电处理的开始时刻的情况下，判定为否，再次进行该步骤s26的处理。

另一方面，在上述步骤s26中判定为已到达后期充电处理的开始时刻的情况下，判定为是，在步骤s27中进行上述的后期充电处理，然后，结束该流程图。

根据该实施方式，能够得到与上述实施方式同样的作用、效果。

本发明可以应用于例如用于对搭载于电动车辆的电池的充电处理进行控制的充电控制装置。

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