[發明專利]充電系統和充電方法

無效

• 申請號: 201210376443.1
• 申請日: 2012-10-08
• 公開（公告）號: CN103036294A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 益田智員
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H02J7/04
• 分類號: H02J7/04
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 郭曉華;楊曉光

技術領域

本發明涉及充電系統和充電方法。具體而言，本發明涉及這樣的充電系統和充電方法：其中，安裝在車輛中的蓄電設備從車輛外部進行充電。

背景技術

車輛——例如被構建為能夠通過使用電動機來產生車輛驅動力的電動車輛、混合動力車輛和燃料電池車輛——裝有蓄電設備，該設備存儲用于驅動電動機的電力。在這種車輛中，當車輛開始移動或加速或類似情況時，電力從蓄電設備被供到電動機，于是，產生車輛的驅動力；而在車輛下坡行駛或減速或類似情況時，電動機的再生制動產生的電力被供到蓄電設備。

關于上面提到的車輛，已經提出了這樣的構造：其能夠電氣連接到外部電源，例如商用電源或類似物，以便允許蓄電設備的充電（其也將在下面簡單地稱作“外部充電”）。在能夠外部充電的車輛中，存在這樣的車輛：其具有計時器設置充電功能，在該功能中，基于由用戶輸入的預定的充電結束時刻（或下一次車輛運行啟動時刻），蓄電設備的充電剛好在預定的充電結束時刻之前結束。

例如，日本專利No.3554057公開了一種充電控制設備，其對充電器進行控制，充電器對電動車的蓄電池進行充電。在日本專利No.3554057所介紹的充電控制設備中，當為充電器設置的電源插頭插入電源插座并因此連接電源時，檢測連接到充電器的電源的電壓值。于是，如果在預定乘車時刻被設置后輸出充電開始指令，基于輸出充電開始指令時的蓄電池的放電量、電源電壓檢測值以及預定充電電流值來計算必要的充電持續時間。另外，基于所設置的預定乘車時刻和計算得到的必要充電持續時間，計算使得充電將在預定乘車時間刻結束或到預定乘車時刻為止結束的充電開始時刻。于是，當充電開始時刻到來時，以充電電流值開始充電。

在日本專利No.3554057所介紹的構造中，基于連接到充電器的電源的電壓檢測值和預定充電電流值來計算必要充電持續時間。也就是說，用預定的恒定電力來對蓄電池進行充電。

典型地用作蓄電池的二次電池具有溫度依賴性，其中，當溫度低時，蓄電池能夠接收的電力受到限制。因此，在外部充電在低溫環境下執行的情況下，存在這樣的可能性：盡管蓄電池根據基于預定充電電力確定的充電計劃來充電，到預定充電結束時刻為止蓄電池的充電不能結束。

另外，在蓄電池用供自充電站或用戶家中的外部電源的電力充電的情況下，如果能在充電站或用戶家中輸出的電力下降，不能將預定的恒定電力供到蓄電池，使得能夠導致與如上所述相同的問題。例如，在多個車輛經由電力電纜連接到充電站以便對安裝在車輛中的蓄電設備進行充電的構造中，如果連接到充電站的車輛的數量增多，出現這樣的風險：可能超過充電站的電力容量，因此，可能導致延長的充電持續時間，或者可能強制停止充電。

順便提及，為了避免這樣的不便，可能有必要增大充電站或用戶家中的電力容量。然而，這將增大充電系統的尺寸并增大成本。

發明內容

本發明提供了一種用于車輛的充電系統，其以簡單且高效的構造進行計時器設置的充電。

根據本發明第一實施形態，用于安裝在車輛中的蓄電設備的充電系統包含：充電器，其將來自外部電源的電力轉換為用于蓄電設備的充電電力；輸入部分，其被配置為允許指定用于蓄電設備的預定充電結束時刻；控制設備，其被配置為基于充電計劃對充電器進行控制，其中，控制設備基于下面提到的信息（i）至（iii）確定關于蓄電設備的充電持續時間和充電電流的充電計劃：（i）必要充電量，其為為了完成蓄電設備的充電所需要的充電量；（ii）預定充電結束時刻；以及（iii）第一電流，其在能從外部電源供給的電流范圍內，且為為了在從當前時刻到預定充電結束時刻的持續時間內將必要充電量供到蓄電設備而需要的最小充電電流。

為上面的充電系統中，如果蓄電設備的充電在與根據第一電流和預定充電結束時刻所設置的預定充電開始時刻相比較晚的時刻開始，控制設備可將第一電流改變為為了在由實際開始充電的時刻和預定充電結束時刻決定的持續時間內將必要充電量供到蓄電設備所需要的最小電流。

輸入部分可被配置為允許指定蓄電設備的預定充電開始時刻以及預定充電結束時刻。如果預定充電結束時刻和預定充電開始時刻經由輸入部分被指定，控制設備可基于第二電流來確定充電計劃，第二電流在能從外部電源供給的電流范圍內，且為為了在由預定充電開始時刻和預定充電結束時刻決定的持續時間內將必要充電量供到蓄電設備所需要的最小充電電流。