ホーム > 特許ランキング > トヨタ自動車株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】
(24)【登録日】2024-09-24
(45)【発行日】2024-10-02
(54)【発明の名称】ソーラー充電システム、方法、及び車両
(51)【国際特許分類】
H02J 7/35 20060101AFI20240925BHJP
B60L 53/20 20190101ALI20240925BHJP
B60L 58/10 20190101ALI20240925BHJP
H02S 40/38 20140101ALI20240925BHJP
【ＦＩ】
H02J7/35 A
B60L53/20
B60L58/10
H02S40/38
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2021145668
(22)【出願日】2021-09-07
(65)【公開番号】P2023038774
(43)【公開日】2023-03-17
【審査請求日】2023-10-26
(73)【特許権者】
【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】110001276
【氏名又は名称】弁理士法人小笠原特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】大越 康樹
(72)【発明者】
【氏名】宮本 雄真
(72)【発明者】
【氏名】林 泰祐
(72)【発明者】
【氏名】深井 崇史
(72)【発明者】
【氏名】河村 陽章
(72)【発明者】
【氏名】高橋 雅大
【審査官】杉田 恵一
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－０８７１５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１７４８７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２１－０８６３０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２１－０８７２９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０２１／００７８４２８（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｌ ５３／２０
Ｂ６０Ｌ ５８／１０
Ｈ０２Ｊ ７／３５
Ｈ０２Ｓ ４０／３８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ソーラー充電システムであって、
ソーラーパネルと、
前記ソーラーパネルの発電電力を制御する電力変換ユニットと、
前記電力変換ユニットを介して前記ソーラーパネルの発電電力を直接充電可能なバッテリと、
前記ソーラーパネルから前記バッテリへの充電可否状態を制御する信号を、通信線を介して前記電力変換ユニットに送信する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記ソーラー充電システムを、前記ソーラーパネルから前記バッテリへの充電を許可する充電可状態に制御し、
前記ソーラーパネルの発電電力が第１閾値以上である状態が第１時間継続した場合、前記ソーラー充電システムを、前記ソーラーパネルから前記バッテリへの充電を許可しない充電不可状態に制御し、
前記充電不可状態が第２時間継続するまでに前記ソーラーパネルと前記バッテリとの間の電圧である中間点の電圧が第２閾値以上になる場合、前記通信線の断線チェックを行う、ソーラー充電システム。
【請求項2】
前記制御部は、前記ソーラーパネルの発電電力が前記第１閾値以上である状態が前記第１時間継続しない場合、前記バッテリの充電を実施しない、請求項１に記載のソーラー充電システム。
【請求項3】
前記制御部は、前記充電不可状態が前記第２時間継続しても前記中間点の電圧が前記第２閾値未満である場合、前記バッテリの充電を実施しない、請求項２に記載のソーラー充電システム。
【請求項4】
前記制御部は、前記通信線の断線チェックにおいて前記通信線が断線していないと判断した場合、前記バッテリの充電を実施する、請求項３に記載のソーラー充電システム。
【請求項5】
前記電力変換ユニットは、前記ソーラーパネルの発電電力を入力する第１ＤＣＤＣコンバータと、
前記第１ＤＣＤＣコンバータが出力する電力を入力して前記バッテリへ出力する第２ＤＣＤＣコンバータと、を含み、
前記中間点は、前記第１ＤＣＤＣコンバータの出力と前記第２ＤＣＤＣコンバータの入力とが接続される箇所である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のソーラー充電システム。
【請求項6】
ソーラー充電システムを搭載した車両であって、前記ソーラー充電システムは、
ソーラーパネルと、
前記ソーラーパネルの発電電力を制御する電力変換ユニットと、
前記電力変換ユニットを介して前記ソーラーパネルの発電電力を直接充電可能なバッテリと、
前記ソーラーパネルから前記バッテリへの充電可否状態を制御する信号を、通信線を介して前記電力変換ユニットに送信する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記ソーラー充電システムを、前記ソーラーパネルから前記バッテリへの充電を許可する充電可状態に制御し、
前記ソーラーパネルの発電電力が第１閾値以上である状態が第１時間継続した場合、前記ソーラー充電システムを、前記ソーラーパネルから前記バッテリへの充電を許可しない充電不可状態に制御し、
前記充電不可状態が第２時間継続するまでに前記ソーラーパネルと前記バッテリとの間の電圧である中間点の電圧が第２閾値以上になる場合、前記通信線の断線チェックを行う、車両。
【請求項7】
前記制御部は、停車中に前記通信線の異常の有無を判断する、請求項６に記載の車両。
【請求項8】
ソーラーパネルと、前記ソーラーパネルの発電電力を制御する電力変換ユニットと、前記電力変換ユニットを介して前記ソーラーパネルの発電電力を直接充電可能なバッテリと、前記ソーラーパネルから前記バッテリへの充電可否状態を制御する信号を、通信線を介して前記電力変換ユニットに送信する制御部と、を備える、ソーラー充電システムが行う方法であって、前記ソーラー充電システムを、前記ソーラーパネルから前記バッテリへの充電を許可する充電可状態を第１時間継続させた後、前記ソーラーパネルから前記バッテリへの充電を許可しない充電不可状態に制御するステップと、
前記充電不可状態が第２時間継続するまでに、前記ソーラーパネルと前記バッテリとの間の電圧である中間点の電圧が第２閾値以上になる場合、前記通信線の断線チェックを行うステップと、を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ソーラーパネルの発電電力を用いたバッテリ充電を行うソーラー充電システムなどに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１に、ソーラーパネルと、ソーラーパネルに対応して設けられるソーラーＤＣＤＣコンバータと、ソーラーＤＣＤＣコンバータの出力電力を蓄電装置に一時的に蓄電することなく高圧バッテリに供給する高圧ＤＣＤＣコンバータと、ソーラーＤＣＤＣコンバータの出力電力を蓄電装置に一時的に蓄電することなく補機バッテリに供給する補機ＤＣＤＣコンバータと、を備えた、ソーラー充電システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０２１－０８７２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献１に記載のソーラー充電システムでは、高圧バッテリの充電状態を制御する電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）が、充電許可信号を高圧ＤＣＤＣコンバータに出力することによって、高圧バッテリの充電が可能となる。
【0005】
高圧バッテリの充電を実施するにあたり、充電許可信号を正常に高圧ＤＣＤＣコンバータに出力できるか否かの事前チェックにおいて高圧バッテリの充電が不可能であった場合には、日射量不足によるソーラーパネルの発電電力の低下が原因なのか、通信線の断線によって充電許可信号を高圧ＤＣＤＣコンバータに出力できないことが原因なのかを、判断することができない。このため、日射量不足によるソーラーパネルの発電電力の低下を原因とする高圧バッテリの充電不可状態を、通信線の断線として誤判断してしまうおそれがあった。
【0006】
本開示は、上記課題を鑑みてなされたものであり、日射量不足によるソーラーパネルの発電電力の低下を原因とする高圧バッテリの充電不可状態を、通信線の断線として誤判断してしまうことを抑制することができる、ソーラー充電システムなど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】
【0007】
上記課題を解決するために、本開示技術の一態様は、ソーラーパネルと、ソーラーパネルの発電電力を制御する電力変換ユニットと、電力変換ユニットを介してソーラーパネルの発電電力を直接充電可能なバッテリと、ソーラーパネルからバッテリへの充電可否状態を制御する信号を、通信線を介して電力変換ユニットに送信する制御部と、を備え、制御部は、ソーラーパネルの発電電力と、ソーラーパネルとバッテリとの間の電圧である中間点の電圧とに基づいて、通信線の異常の有無を判断する、ソーラー充電システムである。
【発明の効果】
【0008】
上記本開示のソーラー充電システムなどによれば、ソーラーパネルの発電電力と、ソーラーパネルとバッテリとの間の中間点の電圧に基づいて、通信線の異常の有無を判断する。これにより、日射量不足によるソーラーパネルの発電電力の低下を原因とする高圧バッテリの充電不可状態を、通信線の断線として誤判断してしまうことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本実施形態に係るソーラー充電システムの概略構成を示すブロック図
【図2A】ソーラー充電システムが実行する高圧バッテリ充電処理のフローチャート
【図2B】ソーラー充電システムが実行する高圧バッテリ充電処理のフローチャート
【図3】高圧バッテリ充電処理のタイミングチャート
【図4】高圧バッテリ充電処理の他のタイミングチャート
【図5】高圧バッテリ充電処理の他のタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【0010】
本開示によるソーラー充電システムは、ソーラーパネルから高圧バッテリへ直接充電が可能な構成において、高圧バッテリに対する充電許可／禁止を指示する信号を送信する通信線の異常判断の際、ソーラーパネルの発電が十分であることを確認してから断線チェックを実施する。これにより、日射量不足によるソーラーパネルの発電電力の低下を原因とする高圧バッテリの充電不可状態を、通信線の断線として誤判断してしまうことを抑制できる。
以下、本開示の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
以下、本開示の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0011】
＜実施形態＞
［構成］
図１は、本開示の一実施形態に係るソーラー充電システムの概略構成を示すブロック図である。図１に例示したソーラー充電システム１は、ソーラーパネル１０と、ソーラーＤＤＣ２０と、高圧ＤＤＣ３０と、補機ＤＤＣ４０と、高圧バッテリ５０と、補機バッテリ６０と、コンデンサ７０と、制御部１００と、を備えている。このソーラー充電システム１は、車両などに搭載することができる。
［構成］
図１は、本開示の一実施形態に係るソーラー充電システムの概略構成を示すブロック図である。図１に例示したソーラー充電システム１は、ソーラーパネル１０と、ソーラーＤＤＣ２０と、高圧ＤＤＣ３０と、補機ＤＤＣ４０と、高圧バッテリ５０と、補機バッテリ６０と、コンデンサ７０と、制御部１００と、を備えている。このソーラー充電システム１は、車両などに搭載することができる。
【0012】
ソーラーパネル１０は、太陽光の照射を受けて発電する発電装置であり、典型的には太陽電池セルの集合体である太陽電池モジュールである。このソーラーパネル１０は、例えば車両のルーフなどに設置することができる。ソーラーパネル１０は、後述するソーラーＤＤＣ２０に接続されており、ソーラーパネル１０で発電された電力がソーラーＤＤＣ２０に出力される。ソーラーパネル１０によって発電される電力は、パネルが受ける日射量に依存する。
【0013】
ソーラーＤＤＣ２０は、ソーラーパネル１０で発電された電力を、高圧ＤＤＣ３０及び補機ＤＤＣ４０に供給するＤＣＤＣコンバータ（第１ＤＣＤＣコンバータ）である。ソーラーＤＤＣ２０は、電力供給の際、入力電圧であるソーラーパネル１０の発電電圧を所定の電圧に変換（昇圧／降圧）して、高圧ＤＤＣ３０及び補機ＤＤＣ４０に出力することができる。
【0014】
高圧ＤＤＣ３０は、ソーラーＤＤＣ２０が出力する電力を、高圧バッテリ５０に供給するＤＣＤＣコンバータ（第２ＤＣＤＣコンバータ）である。高圧ＤＤＣ３０は、電力供給の際、入力電圧であるソーラーＤＤＣ２０の出力電圧を、所定の電圧に変換（昇圧）して、高圧バッテリ５０に出力することができる。
【0015】
補機ＤＤＣ４０は、ソーラーＤＤＣ２０が出力する電力を、補機バッテリ６０に供給するＤＣＤＣコンバータ（第３ＤＣＤＣコンバータ）である。補機ＤＤＣ４０は、電力供給の際、入力電圧であるソーラーＤＤＣ２０の出力電圧を、所定の電圧に変換（降圧）して、補機バッテリ６０に出力することができる。
【0016】
高圧バッテリ５０は、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池などの、充放電可能に構成された二次電池である。この高圧バッテリ５０は、高圧ＤＤＣ３０が出力する電力によって充電可能に高圧ＤＤＣ３０と接続されている。車両に搭載される高圧バッテリ５０としては、スタータモーターや電動モーターなどの、車両を駆動させるための主機的な機器（図示せず）の動作に必要な電力を供給することができる、いわゆる駆動用バッテリを例示できる。
【0017】
補機バッテリ６０は、例えばリチウムイオン電池や鉛蓄電池などの、充放電可能に構成された二次電池である。この補機バッテリ６０は、補機ＤＤＣ４０が出力する電力によって充電可能に補機ＤＤＣ４０と接続されている。車両に搭載される補機バッテリ６０は、ヘッドランプや室内灯などの灯火類、ヒーターやクーラーなどの空調類、及び自動運転や先進運転支援の装置などの、車両を駆動させるため以外の補機的な機器（図示せず）の動作に必要な電力を供給することができるバッテリである。
【0018】
コンデンサ７０は、ソーラーＤＤＣ２０と高圧ＤＤＣ３０及び補機ＤＤＣ４０との間に接続されている。このコンデンサ７０は、ソーラーパネル１０で発生した電力を必要に応じて充放電したり、ソーラーＤＤＣ２０の出力と高圧ＤＤＣ３０及び補機ＤＤＣ４０の入力とが接続される接続点（以下「中間点」という）の電圧を安定させたり、するためなどに用いられる大容量の容量素子である。
【0019】
上述したソーラーＤＤＣ２０、高圧ＤＤＣ３０、補機ＤＤＣ４０、及びコンデンサ７０は、電力変換ユニット８０を構成する。
【0020】
制御部１００は、高圧バッテリ５０に対する充電許可又は充電禁止を指示する信号（以下「充電制御信号」という）を、通信線ＳＳＥＮを介して電力変換ユニット８０に送信することによって、ソーラーパネル１０から高圧バッテリ５０への充電状態を制御する。また、制御部１００は、ソーラーＤＤＣ２０と高圧ＤＤＣ３０及び補機ＤＤＣ４０とが接続される中間点の電圧を取得することができる。中間点電圧は、例えば電力変換ユニット８０が備える電圧センサなどで検出される。そして、本実施形態の制御部１００は、この取得した中間点電圧とソーラーパネル１０の発電電力とに基づいて、通信線ＳＳＥＮの異常（断線）の有無を判断する制御を行う。この制御部１００が行う処理の詳細については、後述する。
【0021】
なお、ソーラーＤＤＣ２０、高圧ＤＤＣ３０、補機ＤＤＣ４０、及び制御部１００の一部又は全部は、典型的にはプロセッサ、メモリ、及び入出力インタフェースなどを含んだ電子制御装置（例えば、ＰＷＣ－ＥＣＵ）として構成され得る。この電子制御装置は、メモリに格納されたプログラムをプロセッサが読み出して実行することによって、上述した様々な制御を実施することができる。
【0022】
［制御］
次に、図２Ａ、図２Ｂ、図３、図４、及び図５をさらに参照して、ソーラー充電システム１によって実行される制御を説明する。図２Ａ及び図２Ｂは、ソーラー充電システム１の制御部１００が実行する高圧バッテリ充電処理を説明するフローチャートである。図２Ａの処理と図２Ｂの処理とは、結合子Ｘ及びＹで結ばれる。図３、図４、及び図５は、異なる状況における高圧バッテリ充電処理のタイミングチャートの例である。
次に、図２Ａ、図２Ｂ、図３、図４、及び図５をさらに参照して、ソーラー充電システム１によって実行される制御を説明する。図２Ａ及び図２Ｂは、ソーラー充電システム１の制御部１００が実行する高圧バッテリ充電処理を説明するフローチャートである。図２Ａの処理と図２Ｂの処理とは、結合子Ｘ及びＹで結ばれる。図３、図４、及び図５は、異なる状況における高圧バッテリ充電処理のタイミングチャートの例である。
【0023】
この図２Ａ及び図２Ｂに示した高圧バッテリ充電処理は、車両の駐車中や停車中などにおいて車両のイグニッションがオフ（ＩＧ－ＯＦＦ）されると開始され、一例として次にイグニッションがオン（ＩＧ－ＯＮ）されるまで、繰り返し実行される。
【0024】
（ステップＳ２０１）
制御部１００は、高圧バッテリ５０の充電を実施する期間になったか否かを判断する。一般に、車両のイグニッションがオフされた後では、各バッテリの消耗を抑えるため電力変換ユニット８０の一部の機能が停止するスリープ状態と、全ての機能を作動させるウェイクアップ状態とが、周期的に繰り返される。高圧バッテリ５０の充電制御は、ウェイクアップ状態のときに実施される。高圧バッテリ５０の充電期間になった場合のみ（ステップＳ２０１、はい）、ステップＳ２０２に処理が進む。
制御部１００は、高圧バッテリ５０の充電を実施する期間になったか否かを判断する。一般に、車両のイグニッションがオフされた後では、各バッテリの消耗を抑えるため電力変換ユニット８０の一部の機能が停止するスリープ状態と、全ての機能を作動させるウェイクアップ状態とが、周期的に繰り返される。高圧バッテリ５０の充電制御は、ウェイクアップ状態のときに実施される。高圧バッテリ５０の充電期間になった場合のみ（ステップＳ２０１、はい）、ステップＳ２０２に処理が進む。
【0025】
（ステップＳ２０２）
制御部１００は、ＳＳＥＮチェックを開始する。このＳＳＥＮチェックでは、まず発電電力安定チェックが行われ、問題なければ次に通信線ＳＳＥＮの断線チェックが行われる。発電電力安定チェックに際し、制御部１００は、電力変換ユニット８０に対してソーラーパネル１０から高圧バッテリ５０への充電を許可する充電制御信号（充電制御信号「ＯＮ」）を、通信線ＳＳＥＮを介して送信する。このＳＳＥＮチェックが開始されると、ステップＳ２０３に処理が進む。
制御部１００は、ＳＳＥＮチェックを開始する。このＳＳＥＮチェックでは、まず発電電力安定チェックが行われ、問題なければ次に通信線ＳＳＥＮの断線チェックが行われる。発電電力安定チェックに際し、制御部１００は、電力変換ユニット８０に対してソーラーパネル１０から高圧バッテリ５０への充電を許可する充電制御信号（充電制御信号「ＯＮ」）を、通信線ＳＳＥＮを介して送信する。このＳＳＥＮチェックが開始されると、ステップＳ２０３に処理が進む。
【0026】
（ステップＳ２０３）
制御部１００は、ソーラーＤＤＣ２０の入力電力が第１閾値以上であるか否かを判断する。この判断は、ソーラーパネル１０が十分な日射を受けて電力を発生させているか否かを確認するために実施される。よって、第１閾値は、ＳＳＥＮチェックに必要な電力に基づいて任意に設定することができる。ソーラーＤＤＣ２０の入力電力が第１閾値以上である場合は（ステップＳ２０３、はい）、ステップＳ２０４に処理が進む。一方、ソーラーＤＤＣ２０の入力電力が第１閾値未満である場合は（ステップＳ２０３、いいえ）、ステップＳ２１０に処理が進む。
制御部１００は、ソーラーＤＤＣ２０の入力電力が第１閾値以上であるか否かを判断する。この判断は、ソーラーパネル１０が十分な日射を受けて電力を発生させているか否かを確認するために実施される。よって、第１閾値は、ＳＳＥＮチェックに必要な電力に基づいて任意に設定することができる。ソーラーＤＤＣ２０の入力電力が第１閾値以上である場合は（ステップＳ２０３、はい）、ステップＳ２０４に処理が進む。一方、ソーラーＤＤＣ２０の入力電力が第１閾値未満である場合は（ステップＳ２０３、いいえ）、ステップＳ２１０に処理が進む。
【0027】
（ステップＳ２０４）
制御部１００は、ＳＳＥＮチェックを開始してから（充電制御信号がＯＮになってから）第１時間が経過したか否かを判断する。この判断は、ソーラーＤＤＣ２０の入力電力が第１時間継続して十分にあるか否かを判断するために行われる。この第１時間は、ソーラーパネル１０が受ける日射量の変動の有無を判定するために必要な任意の時間（例えば３５０ｍｓ）に設定することができる。ＳＳＥＮチェックの開始から第１時間が経過した場合は（ステップＳ２０４、はい）、ステップＳ２０５に処理が進む。一方、ＳＳＥＮチェックの開始から第１時間がまだ経過していない場合は（ステップＳ２０４、いいえ）、ステップＳ２０３に処理が進む。
制御部１００は、ＳＳＥＮチェックを開始してから（充電制御信号がＯＮになってから）第１時間が経過したか否かを判断する。この判断は、ソーラーＤＤＣ２０の入力電力が第１時間継続して十分にあるか否かを判断するために行われる。この第１時間は、ソーラーパネル１０が受ける日射量の変動の有無を判定するために必要な任意の時間（例えば３５０ｍｓ）に設定することができる。ＳＳＥＮチェックの開始から第１時間が経過した場合は（ステップＳ２０４、はい）、ステップＳ２０５に処理が進む。一方、ＳＳＥＮチェックの開始から第１時間がまだ経過していない場合は（ステップＳ２０４、いいえ）、ステップＳ２０３に処理が進む。
【0028】
（ステップＳ２０５）
制御部１００は、ソーラーパネル１０の発電電力が安定していると判断する。この判断に基づいて、制御部１００は、電力変換ユニット８０に対してソーラーパネル１０から高圧バッテリ５０への充電を禁止する充電制御信号（充電制御信号「ＯＦＦ」）を、通信線ＳＳＥＮを介して送信する。ソーラーパネル１０の発電電力が安定していると判断されると、ステップＳ２０６に処理が進む。
制御部１００は、ソーラーパネル１０の発電電力が安定していると判断する。この判断に基づいて、制御部１００は、電力変換ユニット８０に対してソーラーパネル１０から高圧バッテリ５０への充電を禁止する充電制御信号（充電制御信号「ＯＦＦ」）を、通信線ＳＳＥＮを介して送信する。ソーラーパネル１０の発電電力が安定していると判断されると、ステップＳ２０６に処理が進む。
【0029】
（ステップＳ２０６）
制御部１００は、充電制御信号がＯＦＦになってから第２時間が経過するまでに、中間点電圧が第２閾値以上になったか否かを判断する。高圧ＤＤＣ３０が動作していないときにソーラーＤＤＣ２０から電力出力を続けた場合、コンデンサ７０に電荷が徐々に蓄積されていくため中間点電圧が上昇する（なお、補機ＤＤＣ４０による電力入力がソーラーＤＤＣ２０からの電力出力より少ないものとする）。ソーラーＤＤＣ２０からの電力出力が続くのはソーラーパネル１０への十分な日射が続いているものと考えられる。そこで、制御部１００は、充電制御信号がＯＦＦの状態で第２時間が経過するまでに中間点電圧が第２閾値以上になっている場合には、ソーラーパネル１０への日射量が十分にあると判断することができる。この第２閾値は、中間点が過電圧となる値に設定することができる。また、第２時間は、ＳＳＥＮチェックに割り当て可能な時間などに基づいて任意の時間（例えば７００ｍｓ）に設定することができる。中間点電圧が第２時間の経過までに第２閾値以上になった場合は（ステップＳ２０６、はい）、ステップＳ２０７に処理が進む。一方、中間点電圧が第２時間の経過までに第２閾値以上にならなかった場合は（ステップＳ２０６、いいえ）、ステップＳ２１０に処理が進む。
制御部１００は、充電制御信号がＯＦＦになってから第２時間が経過するまでに、中間点電圧が第２閾値以上になったか否かを判断する。高圧ＤＤＣ３０が動作していないときにソーラーＤＤＣ２０から電力出力を続けた場合、コンデンサ７０に電荷が徐々に蓄積されていくため中間点電圧が上昇する（なお、補機ＤＤＣ４０による電力入力がソーラーＤＤＣ２０からの電力出力より少ないものとする）。ソーラーＤＤＣ２０からの電力出力が続くのはソーラーパネル１０への十分な日射が続いているものと考えられる。そこで、制御部１００は、充電制御信号がＯＦＦの状態で第２時間が経過するまでに中間点電圧が第２閾値以上になっている場合には、ソーラーパネル１０への日射量が十分にあると判断することができる。この第２閾値は、中間点が過電圧となる値に設定することができる。また、第２時間は、ＳＳＥＮチェックに割り当て可能な時間などに基づいて任意の時間（例えば７００ｍｓ）に設定することができる。中間点電圧が第２時間の経過までに第２閾値以上になった場合は（ステップＳ２０６、はい）、ステップＳ２０７に処理が進む。一方、中間点電圧が第２時間の経過までに第２閾値以上にならなかった場合は（ステップＳ２０６、いいえ）、ステップＳ２１０に処理が進む。
【0030】
（ステップＳ２０７）
制御部１００は、充電制御信号を送信する通信線ＳＳＥＮに断線が生じているか否かのチェックを実施する。この断線チェックは、充電制御信号のＯＮ／ＯＦＦ制御及びソーラーＤＤＣ２０のオン／ＯＦＦ制御を行い、そのときの中間点電圧を判断することよって実施することができる。通信線ＳＳＥＮの断線チェックが実施されると、ステップＳ２０８に処理が進む。
制御部１００は、充電制御信号を送信する通信線ＳＳＥＮに断線が生じているか否かのチェックを実施する。この断線チェックは、充電制御信号のＯＮ／ＯＦＦ制御及びソーラーＤＤＣ２０のオン／ＯＦＦ制御を行い、そのときの中間点電圧を判断することよって実施することができる。通信線ＳＳＥＮの断線チェックが実施されると、ステップＳ２０８に処理が進む。
【0031】
（ステップＳ２０８）
制御部１００は、充電制御信号を送信する通信線ＳＳＥＮに断線が生じているか否かを判断する。この判断が行われると、ＳＳＥＮチェックが終了する。通信線ＳＳＥＮに断線がないと判断した場合は（ステップＳ２０８、はい）、ステップＳ２０９に処理が進む。一方、通信線ＳＳＥＮに断線があると判断した場合は（ステップＳ２０８、いいえ）、ステップＳ２１０に処理が進む。
制御部１００は、充電制御信号を送信する通信線ＳＳＥＮに断線が生じているか否かを判断する。この判断が行われると、ＳＳＥＮチェックが終了する。通信線ＳＳＥＮに断線がないと判断した場合は（ステップＳ２０８、はい）、ステップＳ２０９に処理が進む。一方、通信線ＳＳＥＮに断線があると判断した場合は（ステップＳ２０８、いいえ）、ステップＳ２１０に処理が進む。
【0032】
（ステップＳ２０９）
制御部１００は、ソーラーパネル１０の発電電力を高圧バッテリ５０に充電することを許可する。この許可は、制御部１００が電力変換ユニット８０に対して、ソーラーパネル１０から高圧バッテリ５０への充電を許可する充電制御信号（充電制御信号「ＯＮ」）を、通信線ＳＳＥＮを介して送信することで実行される。高圧バッテリ５０の充電が許可されると、ステップＳ２１１に処理が進む。
制御部１００は、ソーラーパネル１０の発電電力を高圧バッテリ５０に充電することを許可する。この許可は、制御部１００が電力変換ユニット８０に対して、ソーラーパネル１０から高圧バッテリ５０への充電を許可する充電制御信号（充電制御信号「ＯＮ」）を、通信線ＳＳＥＮを介して送信することで実行される。高圧バッテリ５０の充電が許可されると、ステップＳ２１１に処理が進む。
【0033】
（ステップＳ２１０）
制御部１００は、ソーラーパネル１０の発電電力を高圧バッテリ５０に充電することを禁止する（高圧バッテリ５０を遮断する）。この禁止は、制御部１００が電力変換ユニット８０に対して、ソーラーパネル１０から高圧バッテリ５０への充電を禁止する充電制御信号（充電制御信号「ＯＦＦ」）を、通信線ＳＳＥＮを介して送信することで実行される。高圧バッテリ５０の充電が禁止されると、ステップＳ２１１に処理が進む。
制御部１００は、ソーラーパネル１０の発電電力を高圧バッテリ５０に充電することを禁止する（高圧バッテリ５０を遮断する）。この禁止は、制御部１００が電力変換ユニット８０に対して、ソーラーパネル１０から高圧バッテリ５０への充電を禁止する充電制御信号（充電制御信号「ＯＦＦ」）を、通信線ＳＳＥＮを介して送信することで実行される。高圧バッテリ５０の充電が禁止されると、ステップＳ２１１に処理が進む。
【0034】
（ステップＳ２１１）
制御部１００は、高圧バッテリ５０の充電実施期間が終了したか否かを判断する。つまり、電力変換ユニット８０をスリープ状態にする期間になったか否かを判断する。高圧バッテリ５０の充電実施期間が終了になった場合のみ（ステップＳ２１１、はい）、ステップＳ２０１に処理が戻る。
制御部１００は、高圧バッテリ５０の充電実施期間が終了したか否かを判断する。つまり、電力変換ユニット８０をスリープ状態にする期間になったか否かを判断する。高圧バッテリ５０の充電実施期間が終了になった場合のみ（ステップＳ２１１、はい）、ステップＳ２０１に処理が戻る。
【0035】
図３に、ソーラーパネル１０が受ける日射量が十分にあるときにＳＳＥＮチェックの全て（充電電力安定チェック、通信線断線チェック）が行われた場合における、高圧バッテリ充電処理のタイミングチャートを示す。以下に、図３を説明する。
【0036】
時間Ｔ０：ＳＳＥＮチェックが開始されると、充電制御信号が「ＯＮ」される。充電制御信号が「ＯＮ」されることによって、高圧ＤＤＣ３０の出力が「ＯＮ」されて高圧ＤＤＣ３０に対して高圧バッテリ５０の充電が許可される。
時間Ｔ１：高圧ＤＤＣ３０が出力を始めると、ソーラーＤＤＣ２０の入力電力によって中間点の電圧が上昇を始める。この中間点の電圧は、正常な充電制御時における所定の電圧値まで上昇する。
時間Ｔ２：充電制御信号が「ＯＮ」になってから（時間Ｔ０）ソーラーＤＤＣ２０の入力電力が低下する（ＯＦＦになる）ことなく第１時間が経過すると、充電制御信号が「ＯＦＦ」される。充電制御信号が「ＯＦＦ」されることによって、高圧ＤＤＣ３０の出力が「ＯＦＦ」されて高圧ＤＤＣ３０に対して高圧バッテリ５０の充電が禁止される。
時間Ｔ３：高圧バッテリ５０の充電が禁止されてもソーラーＤＤＣ２０の入力電力がある（ＯＮである）場合には、中間点の電圧が所定の電圧値を超えて上昇を続ける。
時間Ｔ４：中間点の電圧が上昇して過電圧（第２閾値）に到達すると、中間点過電圧信号が「ＯＮ」されてソーラーＤＤＣ２０の入力が停止される（ＯＦＦになる）。これにより、中間点の電圧が下降を始める。
時間Ｔ５：中間点の電圧が所定の値まで低下すると、中間点過電圧信号が「ＯＦＦ」される。これによって、ソーラーＤＤＣ２０の入力が再開する（ＯＮになる）。
時間Ｔ６：充電制御信号が「ＯＦＦ」されてから（時間Ｔ２）第２時間が経過するまでに中間点の電圧が過電圧（第２閾値）に到達したため、充電制御信号が「ＯＮ」される。これによりＳＳＥＮチェックが終了し、高圧ＤＤＣ３０の出力が「ＯＮ」されて高圧ＤＤＣ３０に対して高圧バッテリ５０の充電が許可される。よって、ソーラーパネル１０から高圧バッテリ５０への充電制御が実施される。
時間Ｔ１：高圧ＤＤＣ３０が出力を始めると、ソーラーＤＤＣ２０の入力電力によって中間点の電圧が上昇を始める。この中間点の電圧は、正常な充電制御時における所定の電圧値まで上昇する。
時間Ｔ２：充電制御信号が「ＯＮ」になってから（時間Ｔ０）ソーラーＤＤＣ２０の入力電力が低下する（ＯＦＦになる）ことなく第１時間が経過すると、充電制御信号が「ＯＦＦ」される。充電制御信号が「ＯＦＦ」されることによって、高圧ＤＤＣ３０の出力が「ＯＦＦ」されて高圧ＤＤＣ３０に対して高圧バッテリ５０の充電が禁止される。
時間Ｔ３：高圧バッテリ５０の充電が禁止されてもソーラーＤＤＣ２０の入力電力がある（ＯＮである）場合には、中間点の電圧が所定の電圧値を超えて上昇を続ける。
時間Ｔ４：中間点の電圧が上昇して過電圧（第２閾値）に到達すると、中間点過電圧信号が「ＯＮ」されてソーラーＤＤＣ２０の入力が停止される（ＯＦＦになる）。これにより、中間点の電圧が下降を始める。
時間Ｔ５：中間点の電圧が所定の値まで低下すると、中間点過電圧信号が「ＯＦＦ」される。これによって、ソーラーＤＤＣ２０の入力が再開する（ＯＮになる）。
時間Ｔ６：充電制御信号が「ＯＦＦ」されてから（時間Ｔ２）第２時間が経過するまでに中間点の電圧が過電圧（第２閾値）に到達したため、充電制御信号が「ＯＮ」される。これによりＳＳＥＮチェックが終了し、高圧ＤＤＣ３０の出力が「ＯＮ」されて高圧ＤＤＣ３０に対して高圧バッテリ５０の充電が許可される。よって、ソーラーパネル１０から高圧バッテリ５０への充電制御が実施される。
【0037】
図４に、ＳＳＥＮチェック中にソーラーパネル１０が受ける日射量が減少してＳＳＥＮチェックのうち通信線断線チェックの途中まで行われた場合における、高圧バッテリ充電処理のタイミングチャートを示す。以下に、図４を説明する。
【0038】
時間Ｔ０：ＳＳＥＮチェックが開始されると、充電制御信号が「ＯＮ」される。充電制御信号が「ＯＮ」されることによって、高圧ＤＤＣ３０の出力が「ＯＮ」されて高圧ＤＤＣ３０に対して高圧バッテリ５０の充電が許可される。
時間Ｔ１：高圧ＤＤＣ３０が出力を始めると、ソーラーＤＤＣ２０の入力電力によって中間点の電圧が上昇を始める。この中間点の電圧は、正常な充電制御時における所定の電圧値まで上昇する。
時間Ｔ２：充電制御信号が「ＯＮ」になってから（時間Ｔ０）ソーラーＤＤＣ２０の入力電力が低下する（ＯＦＦになる）ことなく第１時間が経過すると、充電制御信号が「ＯＦＦ」される。充電制御信号が「ＯＦＦ」されることによって、高圧ＤＤＣ３０の出力が「ＯＦＦ」されて高圧ＤＤＣ３０に対して高圧バッテリ５０の充電が禁止される。
時間Ｔ３：高圧バッテリ５０の充電が禁止されてもソーラーＤＤＣ２０の入力電力がある（ＯＮである）場合には、中間点の電圧が所定の電圧値を超えて上昇を続ける。
時間Ｔ４：ソーラーパネル１０の日射量不足によってソーラーＤＤＣ２０の入力が停止される（ＯＦＦされる）。これにより、中間点の電圧が、過電圧（第２閾値）に到達することなく下降を始める。
時間Ｔ５：第２時間が経過しても中間点の電圧が過電圧（第２閾値）に到達しなかったため、中間点過電圧信号が「ＯＦＦ」されたことに従って制御部１００への充電要求が「ＯＦＦ」される。これにより、通信線断線チェックが途中で終了する。
時間Ｔ６：ＳＳＥＮチェック期間の終了時には、制御部１００への充電要求が「ＯＦＦ」であることに応じて、充電制御信号が「ＯＦＦ」のままとなる。これにより、高圧ＤＤＣ３０に対して高圧バッテリ５０の充電が禁止される。従って、ソーラーパネル１０から高圧バッテリ５０への充電制御が実施されない。
時間Ｔ１：高圧ＤＤＣ３０が出力を始めると、ソーラーＤＤＣ２０の入力電力によって中間点の電圧が上昇を始める。この中間点の電圧は、正常な充電制御時における所定の電圧値まで上昇する。
時間Ｔ２：充電制御信号が「ＯＮ」になってから（時間Ｔ０）ソーラーＤＤＣ２０の入力電力が低下する（ＯＦＦになる）ことなく第１時間が経過すると、充電制御信号が「ＯＦＦ」される。充電制御信号が「ＯＦＦ」されることによって、高圧ＤＤＣ３０の出力が「ＯＦＦ」されて高圧ＤＤＣ３０に対して高圧バッテリ５０の充電が禁止される。
時間Ｔ３：高圧バッテリ５０の充電が禁止されてもソーラーＤＤＣ２０の入力電力がある（ＯＮである）場合には、中間点の電圧が所定の電圧値を超えて上昇を続ける。
時間Ｔ４：ソーラーパネル１０の日射量不足によってソーラーＤＤＣ２０の入力が停止される（ＯＦＦされる）。これにより、中間点の電圧が、過電圧（第２閾値）に到達することなく下降を始める。
時間Ｔ５：第２時間が経過しても中間点の電圧が過電圧（第２閾値）に到達しなかったため、中間点過電圧信号が「ＯＦＦ」されたことに従って制御部１００への充電要求が「ＯＦＦ」される。これにより、通信線断線チェックが途中で終了する。
時間Ｔ６：ＳＳＥＮチェック期間の終了時には、制御部１００への充電要求が「ＯＦＦ」であることに応じて、充電制御信号が「ＯＦＦ」のままとなる。これにより、高圧ＤＤＣ３０に対して高圧バッテリ５０の充電が禁止される。従って、ソーラーパネル１０から高圧バッテリ５０への充電制御が実施されない。
【0039】
図５に、ＳＳＥＮチェック中にソーラーパネル１０が受ける日射量が減少してＳＳＥＮチェックのうち充電電力安定チェックの途中まで行われた場合における、高圧バッテリ充電処理のタイミングチャートを示す。以下に、図５を説明する。
【0040】
時間Ｔ０：ＳＳＥＮチェックが開始されると、充電制御信号が「ＯＮ」される。充電制御信号が「ＯＮ」されることによって、高圧ＤＤＣ３０に対して高圧バッテリ５０の充電が許可される。
時間Ｔ１：高圧ＤＤＣ３０が出力を始めると、ソーラーＤＤＣ２０の入力電力によって中間点の電圧が上昇を始める。この中間点の電圧は、正常な充電制御時における所定の電圧値まで上昇する。
時間Ｔ２：ソーラーパネル１０の日射量不足によってソーラーＤＤＣ２０の入力が停止される（ＯＦＦされる）。これにより、制御部１００への充電要求が「ＯＦＦ」される。
時間Ｔ３：制御部１００への充電要求が「ＯＦＦ」であることに応じて、高圧ＤＤＣ３０の出力が「ＯＦＦ」されて高圧ＤＤＣ３０に対して高圧バッテリ５０の充電が禁止される。
時間Ｔ４：高圧ＤＤＣ３０の出力が「ＯＦＦ」されると、充電制御信号が「ＯＦＦ」される。従って、ソーラーパネル１０から高圧バッテリ５０への充電制御が実施されない。
時間Ｔ１：高圧ＤＤＣ３０が出力を始めると、ソーラーＤＤＣ２０の入力電力によって中間点の電圧が上昇を始める。この中間点の電圧は、正常な充電制御時における所定の電圧値まで上昇する。
時間Ｔ２：ソーラーパネル１０の日射量不足によってソーラーＤＤＣ２０の入力が停止される（ＯＦＦされる）。これにより、制御部１００への充電要求が「ＯＦＦ」される。
時間Ｔ３：制御部１００への充電要求が「ＯＦＦ」であることに応じて、高圧ＤＤＣ３０の出力が「ＯＦＦ」されて高圧ＤＤＣ３０に対して高圧バッテリ５０の充電が禁止される。
時間Ｔ４：高圧ＤＤＣ３０の出力が「ＯＦＦ」されると、充電制御信号が「ＯＦＦ」される。従って、ソーラーパネル１０から高圧バッテリ５０への充電制御が実施されない。
【0041】
＜作用・効果＞
以上のように、本開示の一実施形態に係るソーラー充電システム１によれば、ソーラーパネル１０から高圧バッテリ５０へ直接充電が可能な構成、例えば中間点に一時蓄電用のバッテリを接続していない構成において、高圧バッテリ５０に対する充電許可又は充電禁止を指示する充電制御信号を送信する通信線ＳＳＥＮの異常の有無を判断するＳＳＥＮチェックの際に、ソーラーパネル１０の発電状態（日射量）を確認してから通信線ＳＳＥＮの断線チェックを実施する。
以上のように、本開示の一実施形態に係るソーラー充電システム１によれば、ソーラーパネル１０から高圧バッテリ５０へ直接充電が可能な構成、例えば中間点に一時蓄電用のバッテリを接続していない構成において、高圧バッテリ５０に対する充電許可又は充電禁止を指示する充電制御信号を送信する通信線ＳＳＥＮの異常の有無を判断するＳＳＥＮチェックの際に、ソーラーパネル１０の発電状態（日射量）を確認してから通信線ＳＳＥＮの断線チェックを実施する。
【0042】
これにより、十分な電力が高圧バッテリ５０へ充電される状態で通信線ＳＳＥＮの断線チェックを実施することができ、日射量不足によるソーラーパネル１０の発電電力の低下を原因とする高圧バッテリ５０の充電不可状態を、通信線ＳＳＥＮの断線として誤判断してしまうことを抑制することができる。
【0043】
以上、本開示技術の一実施形態を説明したが、本開示は、ソーラー充電システムだけでなく、ソーラー充電システムが行う方法、その方法のプログラム、そのプログラムを記憶したコンピューター読み取り可能な非一時的記憶媒体、ソーラー充電システムを備えた車両などとして捉えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【0044】
本開示のソーラー充電システムは、ソーラーパネルで発電された電力を利用してバッテリを充電する車両などに利用可能である。
【符号の説明】
【0045】
１ ソーラー充電システム
１０ ソーラーパネル
２０ ソーラーＤＤＣ
３０ 高圧ＤＤＣ
４０ 補機ＤＤＣ
５０ 高圧バッテリ
６０ 補機バッテリ
７０ コンデンサ
８０ 電力変換ユニット
１００ 制御部
ＳＳＥＮ 通信線
１０ ソーラーパネル
２０ ソーラーＤＤＣ
３０ 高圧ＤＤＣ
４０ 補機ＤＤＣ
５０ 高圧バッテリ
６０ 補機バッテリ
７０ コンデンサ
８０ 電力変換ユニット
１００ 制御部
ＳＳＥＮ 通信線
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
