特開 2022-127666 蓄電監視システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022127666

(43)【公開日】2022-09-01

(54)【発明の名称】蓄電監視システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20220825BHJP

   B60L 1/00 20060101ALI20220825BHJP

   B60L 58/14 20190101ALI20220825BHJP

   B60W 10/26 20060101ALI20220825BHJP

   B60W 20/00 20160101ALI20220825BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 X ZHV

H02J7/00 P

B60L1/00 L

B60L58/14

B60W10/26 900

B60W20/00 900

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021025781

(22)【出願日】2021-02-22

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110423

【弁理士】

【氏名又は名称】曾我 道治

(74)【代理人】

【識別番号】100111648

【弁理士】

【氏名又は名称】梶並 順

(74)【代理人】

【識別番号】100221729

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 圭介

(72)【発明者】

【氏名】木村 匠

【テーマコード（参考）】

3D202

5G503

5H125

【Ｆターム（参考）】

3D202BB19

3D202BB49

3D202CC00

3D202CC59

3D202DD10

3D202DD47

3D202EE06

5G503AA05

5G503BB02

5G503BB03

5G503CA11

5G503EA05

5G503EA06

5G503FA06

5G503GB03

5G503GD06

5H125AA01

5H125AC07

5H125AC14

5H125BC25

5H125DD05

5H125EE23

5H125EE47

5H125EE51

(57)【要約】

【課題】蓄電装置の充電の必要性を高精度に判定することができる、車両に搭載される蓄電装置の蓄電監視システムを提供する。
【解決手段】蓄電監視システム３００は、第２蓄電装置１０９の起動時電圧Ｖを検出する電圧検出部３０１と、車両の稼働時間を取得する稼働時間取得部３０３と、一定期間内における稼働時間に基づいて、車両１０の稼働周期Ｔを算出する稼働周期算出部３０４と、稼働時間に基づいて、車両１０の初回起動時からの累積稼働時間ｔａを算出する累積稼働時間算出部３０５と、第２蓄電装置１０９の充電の必要性を判定する判定部３０６とを備えている。判定部３０６は、車両１０の初回起動時においては、起動時電圧Ｖに基づいて、第２蓄電装置１０９の充電の必要性を判定し、車両１０の２回目以降の起動時においては、稼働周期Ｔおよび累積稼働時間ｔａに基づいて、第２蓄電装置１０９の充電の必要性を判定する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載される蓄電装置を監視する蓄電監視システムであって、
前記蓄電装置の起動時電圧を検出する電圧検出部と、
前記車両の稼働時間を取得する稼働時間取得部と、
一定期間内における前記稼働時間に基づいて、前記車両の稼働周期を算出する稼働周期算出部と、
前記稼働時間に基づいて、前記車両の初回起動時からの累積稼働時間を算出する累積稼働時間算出部と、
前記蓄電装置の充電の必要性を判定する判定部と
を備え、
前記判定部は、前記車両の前記初回起動時においては、前記起動時電圧に基づいて、前記蓄電装置の充電の必要性を判定し、前記車両の２回目以降の起動時においては、前記稼働周期および前記累積稼働時間に基づいて、前記蓄電装置の充電の必要性を判定する、蓄電監視システム。

【請求項2】

前記電圧検出部は、前記車両のキースイッチがオンになってから前記蓄電装置と該蓄電装置の充電手段とが接続されるまでの期間内に、前記蓄電装置の起動時電圧を検出する、請求項１に記載の蓄電監視システム。

【請求項3】

前記判定部は、前記車両の前記２回目以降の起動時において、前記稼働周期および前記累積稼働時間に基づいて、前記蓄電装置の充電の必要がないと判定した場合には、前記起動時電圧に基づいて、前記蓄電装置の充電の必要性を判定する、請求項１または２に記載の蓄電監視システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この開示は、蓄電監視システムに係り、特に車両に搭載される蓄電装置を監視する蓄電監視システムに関する。

【背景技術】

【0002】

車両には、車両の制御を補助する各種の機器に電力を供給するための蓄電装置が備えられている。このような蓄電装置の充電は、車両の稼働に連動して発電される電力によって行われる。特許文献１には、蓄電装置の電圧に基づいて、蓄電装置の充電の必要性を判定する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平８－３２０３６１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、車両の稼働の終了と再起動とが短時間に行われるような場合には、車両の稼働が終了して蓄電装置の電圧が定常状態に落ち着く前に、車両の再起動が行われる可能性がある。その場合、蓄電装置の電圧を正確に検出することができず、蓄電装置の充電の必要性を正確に判定することができないという問題がある。

【0005】

この開示はこのような問題を解決するためになされたものであり、蓄電装置の充電の必要性を高精度に判定することができる、車両に搭載される蓄電装置の蓄電監視システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の課題を解決するために、この開示に係る車両に搭載される蓄電装置の蓄電監視システムは、蓄電装置の起動時電圧を検出する電圧検出部と、車両の稼働時間を取得する稼働時間取得部と、一定期間内における稼働時間に基づいて、車両の稼働周期を算出する稼働周期算出部と、稼働時間に基づいて、車両の初回起動時からの累積稼働時間を算出する累積稼働時間算出部と、蓄電装置の充電の必要性を判定する判定部とを備え、判定部は、車両の初回起動時においては、起動時電圧に基づいて、蓄電装置の充電の必要性を判定し、車両の２回目以降の起動時においては、稼働周期および累積稼働時間に基づいて、蓄電装置の充電の必要性を判定する。

【0007】

好適には、電圧検出部は、車両のキースイッチがオンになってから蓄電装置と当該蓄電装置の充電手段とが接続されるまでの期間内に、蓄電装置の起動時電圧を検出する。

【0008】

判定部は、車両の２回目以降の起動時において、稼働周期および累積稼働時間に基づいて、蓄電装置の充電の必要がないと判定した場合には、起動時電圧に基づいて、蓄電装置の充電の必要性を判定してもよい。

【発明の効果】

【0009】

この開示に係る車両に搭載される蓄電装置の蓄電監視システムによれば、蓄電装置の充電の必要性を高精度に判定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】この開示の実施の形態１に係る蓄電監視システムを搭載した車両の構成を示す模式図である。

【図2】図１の蓄電監視システムの動作を説明するフローチャートである。

【図3】図１の車両における累積稼働時間と稼働周期との関係を示す図である。

【図4】図１の蓄電監視システムの動作を説明するタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、この開示の実施の形態について、添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１は、この開示の実施の形態１に係る蓄電監視システム３００を搭載した車両１０の構成を示す模式図である。車両１０は、燃料電池システム１００と、車両部２００と、蓄電監視システム３００とを備えている。なお、車両１０の具体例としては、燃料電池自動車、或いはフォークリフトのような荷役装置を有する産業車両を考えることができる。

【0012】

（燃料電池システム１００）
燃料電池（Fuel Cell）システム１００は、燃料電池スタック１０１と、水素ガスを供給可能な水素タンク１０２と、酸素を含む空気を供給可能なコンプレッサ１０３とを備えている。水素タンク１０２から供給される水素とコンプレッサ１０３から供給される空気中の酸素とが燃料電池スタック１０１の内部で化学反応を起こすことによって、発電が行われる。

【0013】

燃料電池スタック１０１と水素タンク１０２との間には、燃料電池スタック１０１に供給される水素ガス量を調整するための水素供給制御弁１０４が設けられている。水素供給制御弁１０４およびコンプレッサ１０３は、マイクロコンピュータによって構成されるＦＣ制御部１０５によって制御される。

【0014】

ＦＣ制御部１０５は、水素供給制御弁１０４の開度とコンプレッサ１０３の吐出量とを制御することによって、燃料電池スタック１０１に供給される水素と酸素の量を調整し、燃料スタック１０１の発電電力を制御する。

【0015】

ＦＣ制御部１０５は、操作パネル１０６に接続されている。操作パネル１０６は、車両１０の運転席に設けられており、運転者が燃料電池システム１００に対する指示を入力する操作部として機能する。また、操作パネル１０６は、燃料電池システム１００の各種状態を運転者に通知する表示部としても機能する。

【0016】

燃料電池スタック１０１の出力には、電圧変換装置１０７が接続されている。電圧変換装置１０７は、第１電圧変換部１０７ａと、第２電圧変換部１０７ｂとを備えている。第１電圧変換部１０７ａは、燃料電池スタック１０１から出力される直流電圧を、第１の直流電圧Ｖ１に降圧して出力する。第２電圧変換部１０７ｂは、第１電圧変換部１０７ａから出力される第１の直流電圧Ｖ１を、第２の直流電圧Ｖ２に降圧して出力する。

【0017】

この実施の形態１において、燃料電池スタック１０１からは８２Ｖの直流電圧が出力される。また、第１電圧変換部１０７ａから出力される第１の直流電圧Ｖ１は４８Ｖであり、第２電圧変換部１０７ｂから出力される第２の直流電圧Ｖ２は１４Ｖである。

【0018】

第１電圧変換部１０７ａの出力には、第１蓄電装置１０８と、後述する車両部２００に含まれる車両負荷２０１とが接続されている。

【0019】

第１蓄電装置１０８は、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ等によって構成されている。第１蓄電装置１０８は、第１電圧変換部１０７ａの出力電力が車両負荷２０１の要求電力を上回る場合には充電を行い、第１電圧変換部１０７ａの出力電力が車両負荷２０１の要求電力を下回る場合には放電を行う。

【0020】

第２電圧変換部１０７ｂの出力には、第２蓄電装置１０９と、補機１１０とが接続されている。補機１１０は、ＦＣ制御装置１０５による燃料電池スタック１０１の発電制御を補助する機器の総称である。この実施の形態１において、補機１１０は、コンプレッサ１０３、水素供給制御弁１０４、燃料電池スタック１０１に設けられる図示しないラジエータファン等である。

【0021】

第２蓄電装置１０９は、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等によって構成されている。第２蓄電装置１０９は、第２電圧変換部１０７ｂの出力電力が補機１１０の要求電力を上回る場合には充電を行い、第２電圧変換部１０７ｂの出力電力が補機１１０の要求電力を下回る場合には放電を行う。なお、第２蓄電装置１０９の充電時において、第２電圧変換部１０７ｂは、第２蓄電装置１０９の充電手段として機能する。

【0022】

（車両部２００）
車両部２００は、車両負荷２０１と、車両制御部２０２と、車両操作部２０３と、キースイッチ（キーＳＷ）２０４とを備えている。

【0023】

車両負荷２０１は、燃料電池自動車の場合には、車軸を駆動する走行モータであり、産業車両の場合には、車軸を駆動する走行モータおよび荷役装置を駆動する荷役モータである。

【0024】

車両制御部２０２は、マイクロコンピュータによって構成されている。車両制御部２０２は、車両１０の運転者によって操作される車両操作部２０３の操作状態に基づいて、車両１０の走行や荷役を制御する。なお、車両制御部２０２とＦＣ制御部１０５とは、互いに通信を行うことができる。

【0025】

車両操作部２０３は、燃料電池自動車の場合には、アクセルペダル、ブレーキペダル等であり、産業車両の場合には、アクセルペダル、ブレーキペダル、リフトレバー、チルトレバー等である。

【0026】

キースイッチ２０４は、車両１０の運転者によってオン、オフの操作が行われる。運転者がキースイッチ２０４をオンにすると車両１０が起動する。車両１０が起動すると、燃料電池システム１００による発電が開始され、車両１０は稼働状態になる。また、運転者がキースイッチ２０４をオフにすると車両１０の稼働が終了する。車両１０の稼働が終了すると、燃料電池システム１００による発電が停止される。

【0027】

（蓄電監視システム３００）
蓄電監視システム３００は、第２蓄電装置１０９の蓄電状態を監視するシステムであり、車両１０の起動時において、第２蓄電装置１０９の充電の必要性を判定する。詳細には、蓄電装置システム３００は、車両１０の起動時における第２蓄電装置１０９の充電量が補機１１０を安定して稼働させるのに十分であるか否かを判定する。

【0028】

蓄電監視システム３００は、電圧検出部３０１と、起動終了検知部３０２と、稼働時間取得部３０３と、稼働周期算出部３０４と、累積稼働時間算出部３０５と、判定部３０６とから構成されている。電圧検出部３０１は、直流電圧を検出可能な周知の電圧センサによって構成されている。起動終了検知部３０２、稼働時間取得部３０３、稼働周期算出部３０４、累積稼働時間算出部３０５および判定部３０６は、マイクロコンピュータによって構成されている。

【0029】

なお、起動終了検知部３０２、稼働時間取得部３０３、稼働周期算出部３０４、累積稼働時間算出部３０５および判定部３０６は、単一のマイクロコンピュータによって構成されていてもよいし、それぞれ別個のマイクロコンピュータによって構成されていてもよい。また、起動終了検知部３０２、稼働時間取得部３０３、稼働周期算出部３０４、累積稼働時間算出部３０５および判定部３０６は、燃料電池システム１００のＦＣ制御部１０５の内部に含まれていてもよい。

【0030】

電圧検出部３０１は、車両１０の起動時における第２蓄電装置１０９の電圧（「起動時電圧Ｖ」）を検出する。詳細には、図１において、第２電圧変換部１０７ｂの出力と第２蓄電装置１０９との間には、図示しないリレーが設けられており、車両１０の起動時にはリレーの接点が開状態から閉状態に変化する。

【0031】

電圧検出部３０１は、車両１０のキースイッチ２０４がオンになってからリレーの接点が閉じて第２電圧変換部１０７ｂの出力と第２蓄電装置１０９とが接続されるまでの期間内に、第２蓄電装置１０９の起動時電圧Ｖを検出する。換言すれば、電圧検出部３０１は、車両１０の起動時における第２蓄電装置１０９の開回路電圧（ＯＣＶ）を検出する。

【0032】

起動終了検知部３０２は、車両１０の起動および稼動終了を検知する。詳細には、運転者が車両１０のキースイッチ２０４をオンにすると、車両制御部２０２がこれを検知して、ＦＣ制御部１０５に通知する。ＦＣ制御部１０５は、起動終了検知部３０２に対して、車両１０の起動を通知する。また、運転者が車両１０のキースイッチ２０４をオフにすると、車両制御部２０２がこれを検知して、ＦＣ制御部１０５に通知する。ＦＣ制御部１０５は、起動終了検知部３０２に対して、車両１０の稼動終了を通知する。

【0033】

稼働時間取得部３０３は、車両１０の起動の日時と稼働終了の日時とを常時監視しており、これらを車両１０の稼働時間として取得する。詳細には、稼働時間取得部３０３は、車両１０のキースイッチ２０４がオンにされると起動の日時を記録し、キースイッチ２０４がオフにされると稼働終了の日時を記録する。この実施の形態１において、稼働時間は｛起動の日時：稼働終了の日時｝の形式で記録される。

【0034】

稼働周期算出部３０４は、車両１０の一定期間内における稼働時間に基づいて、車両１０の稼働周期Ｔを算出する。詳細には、稼働周期算出部３０４は、車両１０の稼働終了毎に、稼働時間取得部３０３によって取得された稼働時間に基づいて、過去の一定期間内における車両１０の稼働日数を算出し、一定期間を稼働日数で除算することによって、稼働周期Ｔを算出する。例えば、一定期間を１４日として、この期間内における車両１０の稼働日数が３日である場合、稼働周期Ｔ＝１４／３≒５となる。

【0035】

累積稼働時間算出部３０５は、車両１０の初回起動時からの累積稼働時間ｔａを算出する。詳細には、累積稼働時間算出部３０５は、稼働時間取得部３０３によって取得された車両１０の稼働時間を累積加算することによって、車両１０の初回起動時からの累積稼働時間ｔａを算出する。

【0036】

ここで、本実施の形態１における車両１０の「初回起動」および「２回目以降の起動」という用語の定義について説明する。

【0037】

第１の定義では、車両１０の初回起動とは、午前０時から始まる或る１日における車両１０の最初の起動であり、その１日における車両１０の再度の起動は、２回目以降の起動となる。

【0038】

第２の定義では、車両１０の初回起動とは、第２蓄電装置１０９の開回路電圧が定常状態にある際の車両１０の起動であり、車両１０の稼動終了後に第２蓄電装置１０９の開回路電圧が定常状態に落ち着くまでの過渡状態にある際の車両１０の再度の起動は、２回目以降の起動となる。

【0039】

判定部３０６は、車両１０の起動時において、第２蓄電装置１０９の充電の必要性を判定する。詳細には、判定部３０６は、車両１０の初回起動時においては、電圧検出部３０１によって検出される起動時電圧Ｖに基づいて、第２蓄電装置１０９の充電の必要性を判定する。また、判定部３０６は、車両１０の２回目以降の起動時においては、稼働周期算出部３０４によって算出された稼働周期Ｔおよび累積稼働時間算出部３０５によって算出された累積稼働時間ｔａに基づいて、第２蓄電装置１０９の充電の必要性を判定する。

【0040】

（蓄電監視システム１の動作）
次に、この実施の形態１に係る蓄電監視システム３００の動作について、図２のフローチャートを参照して説明する。図２のフローチャートの処理は、車両１０の初回起動時から、第２蓄電装置１０９の充電の必要がなくなるまでの間、継続して行われる。

【0041】

ステップＳ２０１において、蓄電監視システム３００の起動終了検知部３０２は、車両１０の起動を検知する。先述したように、運転者が車両１０のキースイッチ２０４をオンにすると、車両制御部２０２がこれを検知して、ＦＣ制御部１０５に通知する。ＦＣ制御部１０５は、起動終了検知部３０２に対して、車両１０の起動を通知する。

【0042】

ステップＳ２０２において、起動終了検知部３０２は、上記のステップＳ２０１で検知された車両１０の起動が、初回起動であるか否かを判定する。

【0043】

詳細には、上述した第１の定義に従う場合には、起動終了検知部３０２は、午前０時にリセットスタートするタイマを用いて判定を行う。起動終了検知部３０２は、タイマが午前０時にリセットスタートしてからの最初の起動を初回起動と判定し、それ以降のタイマが再びリセットスタートするまでの起動は２回目以降の起動と判定する。

【0044】

また、上述した第２の定義に従う場合には、起動終了検知部３０２は、第２蓄電装置１０９の電圧が定常状態に落ち着くのに要する時間を予め実験的に測定しておき、その時間が経過すると満了してストップするタイマを用いる。起動終了検知部３０２は、タイマが作動していない状態における起動を初回起動と判定した後にタイマをスタートさせ、それ以降のタイマが作動している状態における起動は２回目以降の起動と判定する。

【0045】

上記のステップ２０２＝ＹＥＳの場合、すなわち車両１０の初回起動時には、蓄電監視システム３００の処理はステップＳ２０３に進む。一方、上記のステップＳ２０２＝ＮＯの場合、すなわち車両１０の２回目以降の起動時には、蓄電監視システム３００の処理はステップＳ２０８に進む。

【0046】

（初回起動時）
車両１０の初回起動時においては、第２蓄電装置１０９の起動時電圧Ｖに基づいて、第２蓄電装置１０９の充電の必要性が判定される。詳細には、ステップＳ２０３以降の処理が行われる。

【0047】

ステップＳ２０３において、電圧検出部３０１は、第２蓄電装置１０９の起動時電圧Ｖを検出する。先述したように、電圧検出部３０１は、車両１０のキースイッチ２０４がオンになってから図示しないリレーの接点が閉じて第２電圧変換部１０７ｂの出力と第２蓄電装置１０９とが接続されるまでの期間内に、第２蓄電装置１０９の起動時電圧Ｖを検出する。

【0048】

ステップＳ２０４において、判定部３０６は、上記のステップＳ２０３で検出された第２蓄電装置１０９の起動時電圧Ｖが第１の閾値電圧Ｖｔ１以上であるか否かを判定する。この実施の形態１において、第１の閾値電圧Ｖｔ１は、１１Ｖである。この値は、車両１０の起動時において、第２蓄電装置１０９の充電量が補機１１０を安定して稼働させるのに十分な場合における電圧として定義される。

【0049】

上記のステップＳ２０４＝ＹＥＳの場合、すなわち第２蓄電装置１０９の起動時電圧Ｖが第１の閾値電圧Ｖｔ１以上である場合には、判定部３０６は、第２蓄電装置１０９の充電の必要はないと判定する（Ｓ２０５）。この後、蓄電監視システム３００の処理は終了する（ＲＥＴ）。

【0050】

一方、上記のステップＳ２０４＝ＮＯの場合、すなわち第２蓄電装置１０９の起動時電圧Ｖが第１の閾値未満Ｖｔ１である場合には、判定部３０６は、第２蓄電装置１０９の充電の必要があると判定する（Ｓ２０６）。この場合、判定部３０６から燃料電池システム１００のＦＣ制御部１０５に対して、警告が送信される。この警告を受信したＦＣ制御部１０５は、操作パネル１０６上に、第２蓄電装置１０９の充電が必要である旨の警告を表示する。

【0051】

ステップＳ２０７において、累積稼働時間算出部３０５は、車両１０の初回起動時からの累積稼働時間ｔａの算出を開始する。先述したように、累積稼働時間算出部３０５は、稼働時間取得部３０３によって取得される車両１０の稼働時間を累積加算することによって、車両１０の初回起動時からの累積稼働時間ｔａを算出する。この後、蓄電監視システム３００の処理は、ステップＳ２０１に戻る。

【0052】

（２回目以降の起動時）
車両１０の２回目以降の起動時においては、車両１０の稼働周期Ｔおよび累積稼働時間ｔａに基づいて、第２蓄電装置１０９の充電の必要性が判定される。詳細には、ステップＳ２０８以降の処理が行われる。

【0053】

ステップＳ２０８において、判定部３０６は、稼働周期算出部３０４によって算出された車両１０の稼働周期Ｔを取得する。先述したように、稼働周期算出部３０４は、図２のフローチャートの処理とは独立して、車両１０の稼働終了毎に、稼働周期Ｔを算出する処理を行っている。

【0054】

ステップＳ２０９において、判定部３０６は、車両１０の稼働周期Ｔに基づいて、当該稼働周期Ｔにおいて第２蓄電装置１０９の充電量が補機１１０を安定して稼働させるのに十分な状態に維持されるために必要な閾値時間ｔｍｉｎを算出する。

【0055】

詳細には、判定部３０６の内部メモリには、図３に直線Ｌで示されるような情報がマップとして記憶されている。ここで、図３の各四角印は、第２蓄電装置２０９について、累積稼動時間ｔａの間に充電される電力量と、稼動周期Ｔの間に自然放電によって失われる電力量とが等しくなるような、累積稼動時間ｔａと稼動周期Ｔと関係をプロットしたものである。このような関係は、予め実験的に取得してもよいし、第２蓄電装置１０９の自然放電特性と充電特性とに基づいて、予めシミュレーションによって計算してもよい。

【0056】

図３において、直線Ｌは、上記の各四角印、すなわち充電量と放電量とが等しくなるような累積稼動時間ｔａと稼動周期Ｔとの関係を線形近似したものである。この直線Ｌは、稼動周期Ｔの車両１０において、稼動終了時の蓄電量が次回起動時まで維持されるために必要な最小の累積稼動時間ｔａを与えるものであると解釈することができる。なお、累積稼動時間ｔａと稼動周期Ｔとの関係を近似する際には、直線ではなく任意の曲線を用いて近似してもよい。

【0057】

この実施の形態１では、直線Ｌで示される稼動周期Ｔの車両１０において稼動終了時の蓄電量が次回起動時まで維持されるために必要な最小の累積稼動時間ｔａを、稼働周期Ｔの車両１０において第２蓄電装置１０９の充電量が補機１１０を安定して稼働させるのに十分な状態に維持されるために必要な閾値時間ｔｍｉｎと読み替える。したがって、例えば稼動周期Ｔ＝４日である場合、判定部３０６は、図３の直線Ｌに基づいて、閾値時間ｔｍｉｎ＝２５時間と算出する。

【0058】

ステップＳ２１０において、判定部２０６は、累積稼働時間算出部３０５によって算出された車両１０の初回起動時からの累積稼働時間ｔａを取得する。

【0059】

ステップＳ２１１において、判定部２０６は、上記のステップＳ２１０で取得された累積稼働時間ｔａが、上記のステップＳ２０８で算出された閾値時間ｔｍｉｎ以上であるか否かを判定する。

【0060】

上記のステップＳ２１１＝ＮＯの場合、すなわち累積稼働時間ｔａが閾値時間ｔｍｉｎ未満である場合には、判定部３０６は、第２蓄電装置１０９の充電が必要であると判定する（Ｓ２１５）。この場合、判定部３０６から燃料電池システム１００のＦＣ制御部１０５に対して、警告が送信される。この警告を受信したＦＣ制御部１０５は、操作パネル１０６上に、第２蓄電装置１０９の充電が必要である旨の警告を表示する。この後、蓄電監視システム３００の処理は、ステップＳ２０１に戻る。

【0061】

一方、上記のステップＳ２１１＝ＹＥＳの場合、すなわち累積稼働時間ｔａが閾値時間ｔｍｉｎ以上である場合には、蓄電監視システム３００の処理は、ステップＳ２１２に進む。

【0062】

ステップＳ２１２において、電圧検出部３０１は、第２蓄電装置１０９の起動時電圧Ｖを検出する。この際、前述のステップＳ２０３と同様に、電圧検出部３０１は、車両１０のキースイッチ２０４がオンになってからリレーの接点が閉じて第２電圧変換部１０７ｂの出力と第２蓄電装置１０９とが接続されるまでの期間内に、第２蓄電装置１０９の起動時電圧Ｖを検出する。

【0063】

ステップＳ２１３において、判定部３０６は、上記のステップＳ２１２で検出された第２蓄電装置１０９の起動時電圧Ｖが第２の閾値電圧Ｖｔ２以上であるか否かを判定する。この実施の形態１において、第２の閾値電圧Ｖｔ２は、１２Ｖである。この値は、第１の閾値電圧Ｖｔ１よりも高く、第２電圧変換部１０７ｂの出力する第２の直流電圧Ｖ２よりも低い電圧として定義される。すなわち、Ｖ２＞Ｖｔ２＞Ｖｔ１の関係が成立する。

【0064】

上記のステップＳ２１３＝ＹＥＳの場合、すなわち第２蓄電装置１０９の起動時電圧Ｖが第２の閾値電圧Ｖｔ２以上である場合には、判定部３０６は、第２蓄電装置１０９の充電の必要はないと判定する（Ｓ２１４）。この後、蓄電監視システム３００の処理は終了する（ＲＥＴ）。

【0065】

一方、上記のステップＳ２１３＝ＮＯの場合、すなわち第２蓄電装置１０９の起動時電圧Ｖが第２の閾値電圧Ｖｔ２未満である場合には、判定部３０６は、第２蓄電装置１０９の充電の必要があると判定する（Ｓ２１５）。この場合、判定部３０６から燃料電池システム１００のＦＣ制御部１０５に対して、警告が送信される。この警告を受信したＦＣ制御部１０５は、操作パネル１０６上に、第２蓄電装置１０９の充電が必要である旨の警告を表示する。この後、蓄電監視システム３００の処理は、ステップＳ２０１に戻る。

【0066】

以上の処理が蓄電監視システム３００によって行われることにより、車両１０の起動時において、第２蓄電装置１０９の充電の必要性を判定することができる。

【0067】

図４は、この実施の形態１に係る蓄電監視システム３００の動作を説明するタイミングチャートである。なお、図４の時刻ｔ１以前においては、車両１０は稼働を停止しており、燃料電池システム１００による発電は行われていない。したがって、第２電圧変換部１０７ｂの出力電圧は０Ｖである。また、第２蓄電装置１０９の電圧は未検出の状態であり、０Ｖとなっている。

【0068】

時刻ｔ１において、運転者によって車両１０のキースイッチ２０４がオンにされると、蓄電監視システム３００の起動終了検知部３０２によって、車両１０の初回起動が検知される（図２のステップＳ２０１、ステップＳ２０２＝ＹＥＳ）。車両１０が起動すると、燃料電池システム１００による発電が開始され、第２電圧変換部１０７ｂからは第２の直流電圧Ｖ２が出力される。

【0069】

時刻ｔ２において、図示しないリレーの接点が閉じて、第２電圧変換部１０７ｂの出力と第２蓄電装置１０９とが接続される。これにより、第２蓄電装置１０９の電圧は、第２電圧変換部１０７ｂの出力する第２の直流電圧Ｖ２と等しくなる。蓄電監視システム３００の電圧検知部３０１は、これに先立つ時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間内に、第２蓄電装置１０９の起動時電圧Ｖを検出する（図２のステップＳ２０３）。

【0070】

蓄電監視システム３００の判定部３０６は、車両１０の初回起動時においては、起動時電圧Ｖに基づいて、第２蓄電装置１０９の充電の必要性を判定する（図２のステップＳ２０４）。

【0071】

図４の例では、第２蓄電装置１０９の起動時電圧Ｖは、第１の閾値電圧Ｖｔ１未満である（図２のステップＳ２０４＝ＮＯ）。したがって、蓄電監視システム３００の判定部３０６は、第２蓄電装置１０９の充電の必要があると判定する（図２のステップＳ２０５）。

【0072】

時刻ｔ３において、運転者によって車両１０のキースイッチ２０４がオフにされると、車両１０の初回の稼働が終了して、燃料電池システム１００による発電が停止される。ただし、蓄電監視システム３００による図２のフローチャートの処理は継続している。この時、キースイッチ２０４がオフにされているため、操作パネル１０６上に、第２蓄電装置１０９の充電が必要である旨の警告は行われなくなる。

【0073】

時刻ｔ４において、運転者によって車両１０のキースイッチ２０４が再びオンにされると、蓄電監視システム３００の起動終了検知部３０１によって、車両１０の２回目の起動が検知される（図２のステップＳ２０１、ステップＳ２０２＝ＮＯ）。

【0074】

ここで、図４の時刻ｔ４から時刻ｔ５の期間内において、第２蓄電装置１０９の起動時電圧Ｖは、第１の閾値電圧Ｖｔ１よりも高い。しかしながら、これは時刻ｔ３で車両１０の稼働が終了してから短い時間しか経過していないために、第２の蓄電装置１０９の電圧が過渡状態にあり、定常状態に落ち着いていないからである。

【0075】

このような状態において、仮に第２蓄電装置１０９の起動時電圧Ｖに基づいて、第２蓄電装置１０９の充電の必要性を判定してしまうと、実際には充電が必要であるにも関わらず、充電が必要でないと誤判定してしまう可能性がある。

【0076】

これに対して、この実施の形態１に係る蓄電監視システム３００の判定部３０６は、車両１０の２回目以降の起動時においては、稼働周期Ｔおよび累積稼働時間ｔａに基づいて、第２蓄電装置１０９の充電の必要性を判定する（図２のステップＳ２０８からステップＳ２１１）。

【0077】

詳細には、車両１０の累積稼働時間ｔａが、稼働周期Ｔにおいて第２蓄電装置１０９の充電量が補機１１０を安定して稼働させるのに十分な状態に維持されるために必要な閾値時間ｔｍｉｎ以上であるか否かに基づいて、第２蓄電装置１０９の充電の必要性が判定される。

【0078】

すなわち、車両１０の２回目以降の起動時においては、車両１０の起動時電圧Ｖに基づくことなく、第２蓄装置１０９の充電の必要性が判定される。したがって、第２蓄電装置１０９の起動時電圧Ｖが定常状態でない場合であっても、蓄電装置１０９の充電の必要性を高精度に判定することができる。

【0079】

また、蓄電監視システム３００の判定部３０６は、車両１０の２回目以降の起動時において、稼働周期Ｔおよび累積稼働時間ｔａに基づいて、第２蓄電装置１０９の充電の必要がない判定された場合（ステップＳ２１１＝ＹＥＳ）には、起動時電圧Ｖに基づいて、第２蓄電装置１０９の充電の必要性を判定する（図２のステップＳ２１２からステップＳ２１３）。

【0080】

詳細には、稼働周期Ｔおよび累積稼働時間ｔａに基づいて、第２蓄電装置１０９の充電は必要ないと判定される場合であっても、安全を期すために、第２蓄電装置１０９の起動時電圧Ｖが第２の閾値電圧Ｖｔ２未満である場合には、充電が必要であると判定される。なお、図４の第２蓄電装置１０９の縦軸に示されるように、第２の直流電圧Ｖ２＞第２の閾値電圧Ｖｔ２＞第１の閾値電圧Ｖｔ１の関係が成立する。

【0081】

以上説明したように、この実施の形態１に係る蓄電監視システム３００の判定部３０６は、車両１０の２回目以降の起動時においては、車両１０の稼働周期Ｔおよび累積稼働時間ｔａに基づいて、第２蓄電装置１０９の充電の必要性を判定する。これにより、第２蓄電装置１０９の起動時電圧Ｖが定常状態にない場合であっても、蓄電装置１０９の充電の必要性を高精度に判定することができる。

【0082】

また、この実施の形態１に係る蓄電監視システム３００では、車両１０の２回目以降の起動時において、稼働周期Ｔおよび累積稼働時間ｔａに基づいて、第２蓄電装置１０９の充電の必要がない判定された場合には、起動時電圧Ｖに基づいて、第２蓄電装置１０９の充電の必要性を判定する。これにより、第２蓄電装置１０９の充電の必要性を更に高精度に判定することができる。

【0083】

特に、フォークリフト等の産業車両では、運転者は各種作業のために頻繁に車両の乗り降りを行う。この際、安全教育の一環として、例え一時的にでも車両から降りる際には、キースイッチをオフにするように指導されていることが多い。そのため、産業車両では、キースイッチのオン、オフが頻繁に行われることが多い。したがって、この実施の形態１に係る蓄電監視システム３００は、フォークリフト等の産業車両において、特に有利な効果を発揮する。

【符号の説明】

【0084】

１０ 車両、１０７ｂ 第２電圧変換部（充電手段）、１０９ 第２蓄電装置（蓄電装置）、２０４ キースイッチ、３００ 蓄電監視システム、３０１ 電圧検出部、３０３ 稼働時間取得部、３０４ 稼働周期算出部、３０５ 累積稼働時間算出部、３０６ 判定部、ｔａ 累積稼働時間、Ｔ 稼働周期、Ｖ 起動時電圧。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】