(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】2024-11-11
(45)【発行日】2024-11-19
(54)【発明の名称】充電制御システム
(51)【国際特許分類】
H02J 7/00 20060101AFI20241112BHJP
H02J 50/12 20160101ALI20241112BHJP
B60M 7/00 20060101ALI20241112BHJP
B60L 5/00 20060101ALI20241112BHJP
B60L 50/60 20190101ALI20241112BHJP
B60L 53/12 20190101ALI20241112BHJP
B60L 53/64 20190101ALI20241112BHJP
B60L 55/00 20190101ALI20241112BHJP
B60L 58/12 20190101ALI20241112BHJP
【FI】
H02J7/00 P
H02J7/00 301D
H02J50/12
B60M7/00 X
B60L5/00 B
B60L50/60
B60L53/12
B60L53/64
B60L55/00
B60L58/12
(21)【出願番号】P 2020147804
(22)【出願日】2020-09-02
【審査請求日】2023-08-09
(73)【特許権者】
【識別番号】000005348
【氏名又は名称】株式会社SUBARU
(74)【代理人】
【識別番号】110003410
【氏名又は名称】弁理士法人テクノピア国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100116942
【氏名又は名称】岩田 雅信
(74)【代理人】
【識別番号】100167704
【氏名又は名称】中川 裕人
(72)【発明者】
【氏名】菊池 淳
(72)【発明者】
【氏名】藤野 崇人
【審査官】木村 励
(56)【参考文献】
【文献】特開2005-168085(JP,A)
【文献】特開2019-144626(JP,A)
【文献】特開2015-76930(JP,A)
【文献】特開2013-51744(JP,A)
【文献】特開2019-170024(JP,A)
【文献】特開2017-136943(JP,A)
【文献】特開2019-152633(JP,A)
【文献】特開2017-28787(JP,A)
【文献】特開2018-92398(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02J 7/00
H02J 50/12
B60M 7/00
B60L 5/00
B60L 50/60
B60L 53/12
B60L 53/64
B60L 55/00
B60L 58/12
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車載
電池に対する電力を発生させる電力発生部と、
外部の受電装置に対して非接触送電を行う送電部と、
走行中に、前記車載
電池の充電可能容量の値が第1判定値以下であるか否かを判定する判定処理と、前記判定処理の結果に応じて前記電力発生部により発生された電力の送電実行に関する送電制御処理を行う制御部と、を備え
、
前記判定処理は、前記非接触送電を行うことが可能なタイミングであることを判定したことに基づいて実行する
充電制御システム。
【請求項2】
車載電池に対する電力を発生させる電力発生部と、
外部の受電装置に対して非接触送電を行う送電部と、
走行中に、前記車載電池の充電可能容量の値が第1判定値以下であるか否かを判定するとともに、現在の電気売値価格が前回の電気買値価格を上回っているか否か、あるいは現在の電気売値価格が第3判定値を上回っているか否かを判定する判定処理と、前記判定処理の結果に応じて前記電力発生部により発生された電力の送電実行に関する送電制御処理を行う制御部と、を備えた
充電制御システム。
【請求項3】
前記判定処理は、使用可能電力量と目的地到達までに必要な電力量との差が第2判定値以上であるか否かを判定する
請求項1または請求項2に記載の充電制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気自動車やハイブリッド車などの電動車におけるエネルギー技術に関する。
【背景技術】
【0002】
電気自動車の車載電池と電力網との間で送受電を行う技術が知られている。特許文献1には、アグリゲータを介して輸送機器と電力網との間で受送電を行い、輸送機器が電力を送電した量に応じてインセンティブを得る技術が開示されている。また、特許文献2には、非接触給電が可能な走行路上を電動車両が通過することで車載電池へ送電を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2018-124674号公報
【文献】特開2019-068500号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、電動車の場合、走行用バッテリーの充電が必要になる。このために急速充電器や、家庭用コンセントからの商用交流電源等の外部電源装置を使用して充電がおこなわれるようにした車両が知られている。また無料の充電手段として、減速時の回生電力による充電が行われるほか、例えばルーフトップ等にソーラーパネルを設けて発電した電力により充電が行われるようにする例もある。
【0005】
ところが、走行中に車載電池が満充電となった場合、回生電力やソーラーパネル等が発生させた電力は、充電に用いられずに熱エネルギーとして放出してしまう。そのため、例えば、下り坂や交差点手前など回生ブレーキが続くような場所は、エネルギーの損失が起こりやすい。
【0006】
そこで本発明では、回生電力など、車両で発生させた電力をより有効に活用できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一実施の形態に係る充電制御システムは、車載電池に対する電力を発生させる電力発生部と、外部の受電装置に対して非接触送電を行う送電部と、走行中に、前記車載電池の充電可能容量の値が第1判定値以下であるか否かを判定する判定処理と、前記判定処理の結果に応じて前記電力発生部により発生された電力の送電実行に関する送電制御処理を行う制御部と、を備え、前記判定処理は、前記非接触送電を行うことが可能なタイミングであることを判定したことに基づいて実行するものである。
充電可能容量とは、電力発生部により発生した電力を車載電池に充電できる容量を示すものである。
第1判定値とは、充電可能容量に基づいて制御部が送電制御処理を行うべきか否かを判定するための基準となる値である。
つまり、走行中にSOC(State Of Charge)が上限値、あるいは上限値付近の値となっており、電力発生部が電力を発生させてもこれ以上車載電池に充電を行えない場合、または行えなくなることが予測される場合などに、外部の受電装置へ非接触送電を行う。
また、送電制御に関する判定処理を常時行わなくてもよい。
【0008】
本発明の一実施の形態に係る充電制御システムは、車載電池に対する電力を発生させる電力発生部と、外部の受電装置に対して非接触送電を行う送電部と、走行中に、前記車載電池の充電可能容量の値が第1判定値以下であるか否かを判定するとともに、現在の電気売値価格が前回の電気買値価格を上回っているか否か、あるいは現在の電気売値価格が第3判定値を上回っているか否かを判定する判定処理と、前記判定処理の結果に応じて前記電力発生部により発生された電力の送電実行に関する送電制御処理を行う制御部と、を備えたものである。
第3判定値とは、現在の電気売値価格に基づいて制御部が送電制御処理を行うべきか否かを判定するための基準となる値である。
これにより、ユーザの経済性に基づいた送電制御を行える。
【0009】
上記した本発明の一実施の形態に係る充電制御システムにおいては、前記判定処理は、使用可能電力量と目的地到達までに必要な電力量との差が第2判定値以上であるか否かを判定することが考えられる。
使用可能電力量とは、SOCの現在値や電池容量等を考慮した、実際に使用できる電力の量を示す。
第2判定値とは、使用可能電力量に基づいて制御部が送電制御処理を行うべきか否かを判定するための基準となる値である。
これにより、目的地到達に必要なエネルギー量が確保されたうえで送電制御を行える。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、車両の走行中においても外部の受電装置に対して非接触送電を行うことが可能なため、車載電池が満充電か満充電に近い状態の時に発電された電力の損失を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】本発明の実施の形態の車両の概要を示す図である。
【
図2】電気エネルギーシェアリングシステムの構成を示す図である。
【
図3】給送電部と送給電レーンについての概略ブロック図である。
【
図5】制御部が実行する送電処理の流れの一例である。
【
図6】制御部が実行する給電処理の流れの一例である。
【
図7】制御部が実行する送電処理の流れの別の例である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施の形態について
図1から
図7を参照して説明する。なお、説明にあたり参照する図面に記載された各構成は、本発明に係る要部の構成のみ抽出したものであり、図面に記載された構成は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲であれば設計などに応じて種々な変更が可能である。
また、以下の説明において一度説明した構成は、以降同一の符号を付して説明を省略することがある。さらに、本願に係る発明は、本実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【0014】
<1、車両の構成>
本実施の形態における車両1の構成について
図1を参照して説明する。車両1は、走行用モータ2と、モータインバータ3と、車載電池4と、電力発生部5と、受送電部6と、制御部7と、検出部8と、通信部9と、を備えている。
この場合に、少なくとも電力発生部5と、受送電部6と、制御部7とを有することで本発明の充電制御システムが車両1内において構成される。
【0015】
走行用モータ2は、発電機能を備えたモータジェネレータとして構成されており、車載電池からの電力供給により駆動力を得て車輪の駆動を行う。
【0016】
モータインバータ3は、車載電池4から供給される直流電力を交流電力に変換する。その過程において周波数を変化させることで、走行用モータ2の回転トルクの調節を行う。
【0017】
車載電池4は、車輪駆動に用いられる電力や車両1の各種電子機器の駆動に用いられる電力の供給を行う。
図1は、車載電池4から車輪の駆動に用いられる電力供給について示したものであり、その他の各部の駆動に用いられる電力供給についての図示は省略している。
【0018】
電力発生部5は、車両1に搭載された無料の充電手段として機能しており、例えば、ルーフ等に設けられたソーラーパネルや、ブレーキ作動時に電力を発生させる回生電力発生機構等からなる。
【0019】
受送電部6は、受送電機構10、インバータ12、昇降圧コンバータ11を備えており、受送電部6と外部の送受電設備(例えば後述する送給電レーン22等)との間で送電/受電を行うことができる。
【0020】
制御部7は、CPU(Central Processing Unit)やメモリ等を有して構成されており、車両1の統括的な制御を行う。制御部7は、単一のユニットとして設けられていてもよいし、複数のECU(Electronic Control Unit)によって構成されていてもよい。複数のECUとは、例えば、車載電池4の充電制御などを行うバッテリー制御ECU、モータの回転数制御を行うモータ制御ECU、車両1が備える表示デバイス(メータ等も含む)についての表示制御などを行う表示制御ECUなど、各種のものが含まれ得る。
【0021】
検出部8は、センサ類、カメラ類等を有しており、外部の送受電設備や、他車両を検出するほか、GPS機能による自車両等の位置情報の取得を行う。
【0022】
通信部9は、車両外部との通信機能を備えており、インターネット等のネットワーク通信、車々間通信など、各種の伝送路を介した通信を行う。本実施の形態の場合、後述する電気エネルギーシェアリングシステムとの通信を行っており、電気売買価格等の情報取得が可能である。
【0023】
また、
図1には示していないが、外部の送電設備から車両1に設けられたコネクタ部を介して有線による車載電池4の充電が可能とされてもよい。
さらにまた、車両1はカーナビゲーションシステムにより、距離等を含む目的地情報、外部の送受電設備の位置情報などを取得している。
【0024】
<2、電気エネルギーシェリングシステムの構成>
本実施の形態における電気エネルギーシェリングシステム(以下、電気Sシステムとする)について
図2を参照して説明する。
本実施の形態における電気Sシステム60は、電力事業者(発電設備)50と車両1(ユーザ)との間で、送電および受電の仲介を行うアグリゲータとして機能する。
【0025】
電気Sシステム60は、一時的な蓄電設備を備えており、電力事業者50が供給する電力を蓄電して車載電池4を有する車両1への電力供給を行う。他方、車両1側が送電してきた際の電力を蓄電して電力事業者50へ送電することも可能である。
また、電気Sシステム60は複数の車両1への受電および複数の車両1からの送電を管理しており、車両1ごとに供給量(車両側の受電量)および受電量(車両側の送電量)を記憶している。
【0026】
また、蓄電設備を有することにより送電と受電のタイミングをずらすことができるため、電力の需要予測量および供給予測量に基づいて電気の価格差を発生させる、即ち、電気価格の調整を行うことも可能である。
例えば、夏場において気温が高く、冷房による電力の需要予測量が多いとされる日には、受電料金と送電料金を高く、気温が比較的低く、電力の需要予測量が少ないとされる日には受電料金と送電料金を安く設定することができる。
当然、電気料金の設定は、電気Sシステム60の設備の維持に支障を来さないよう利益設定(基本料金設定)も行われる。
【0027】
また、電気Sシステム60は車両1(ユーザ)ごとに受電量を管理しているため、送電を行ったユーザに対しては、送電量に基づいて次回の供給時に電気価格を値引きすることが可能である。
なお、電気料金の値引きではなく、送電量に応じたポイント付与を行うなどのシステムを採用することも考えられる。
【0028】
<3、車両の受送電部と外部送受電設備の構成>
本実施の形態における車両の受送電部と外部送受電設備の構成について
図3を参照して説明する。
受送電部6は受送電機構10、昇降圧コンバータ11、インバータ12を備えている。
受送電機構10は、例えば磁界共鳴方式で非接触送電/受電を行うためのコイルなどにより形成されている。
【0029】
昇降圧コンバータ11は例えばDC/DCコンバータとされ、送電の際は車載電池4が出力する電圧の調節を行い、受電の際はインバータ12が出力する電圧の調節を行う。このように、車両1における受送電の際に昇圧または降圧を行って、車載電池4と外部電源との電圧を対応させる。
【0030】
インバータ12は、車両1側の送電時に昇降圧コンバータ11から受ける直流電力を交流電力へと変換して受送電機構10へ送る。受送電機構10がコイルであった場合、インバータ12から送られる交流電力を受けると磁場を発生させる。
【0031】
外部送受電設備21は、送受電レーン22、送受電機構23、インバータ24、昇降圧コンバータ25、蓄電設備26、交流電源27を備えている。
送受電レーン22は、例えば、道路の一部として設けられていてもよい。例えば、A地点とB地点の間に敷設された道路に断続的に設けられている。
送受電機構23、インバータ24、昇降圧コンバータ25は、送受電レーン22内に埋設されており、送受電機構23は車両1の受送電機構10との間で非接触送電/受電を行うためのコイル等からなる。
【0032】
送受電機構23がコイルである場合、同じくコイルである受送電機構10に磁場が発生すると、磁界共鳴により送受電機構23側のコイルに交流電力が発生する。発生した交流電力はインバータ24で直流電力に変換され、昇降圧コンバータ25で電圧調整を受けて蓄電設備26に蓄えられる。
【0033】
蓄電設備26は、送受電機構23から送られる電力のほか、交流電源27から供給される電力も蓄えることができる。交流電源27とは、例えば電力事業者が保有する商用の配電線網から供給される電源やその他の法人、個人等が提供する発電設備などである。これにより、車両1との電力融通において、送電と受電のタイミングをずらすことができる。
【0034】
受送電部6を有する車両1が送受電レーン22上を通過する際、受送電機構10から送受電機構23への送電、または送受電機構23から受送電機構10への送電が行われる。
この際、外部送受電設備21から車両1へ供給した電力量、および車両1から外部送受電設備21へ供給した電力量が記憶される。
【0035】
なお、無線による送受電の方式は、放射方式や非放射方式など多様な方式を採り得るが、本実施の形態においても送受電の方式は運用に合わせて様々な方式を採用することができる。
【0036】
また、本例では外部送受電設備21を道路に敷設された送受電レーン22としたが、道路に敷設される形式に限らず、例えば、道路脇に設置される送受電装置等、外部送受電設備21には多様な形式が考えられる。
【0037】
<4、制御部の機能構成>
本実施の形態の車両1における制御部7の構成について
図4を参照して説明する。
制御部7は、電池情報取得部31と、受送電判定処理部32と、受送電制御処理部33と、記憶部34と、を備える。
【0038】
電池情報取得部31は、温度、最大電池容量、SOCの現在値、劣化率、充電可能容量、電力余裕量、平均消費電力量等、車載電池4の状態を示す情報を取得する。
【0039】
受送電判定処理部32は、電池情報取得部31が取得した車載電池4の状態情報や通信部9が取得する電気価格情報に基づいて送電判定処理および受電判定処理を行う。詳細な判定処理方法については後述する。
【0040】
受送電制御処理部33は、受送電判定処理部32が行う判定処理に基づき受送電制御処理を実行する。なお、受送電制御とは、受送電部6を介した受電、送電のみではなく、例えば受電や送電を促す通知をユーザに対して行うなど、受電および送電に関する様々な制御を指す。
【0041】
記憶部34は、送電や受電が実行された際の電力量や電気価格のほか、ユーザ情報等を記憶する。電力量および電気価格については走行中に行われたものだけではなく、例えば自宅の受電設備から受電を行った場合等、全ての受送電時に情報の記憶を行う。
また、実際に送受電を行った時間帯や場所等を記憶するようにしてもよい。
さらにまた、記憶する電気価格は1度の送電または受電における総額を記憶してもよいほか、1W(ワット)当たりの単価を記憶してもよい。
【0042】
<5、送電判定処理のフローチャート>
上述した送電判定処理を実現するために制御部7が実行する処理の流れの一例について
図5を参照して説明する。以下に説明する送電判定処理は、制御部7の受送電判定処理部32が、車載電池4のSOCや電気売買価格等に基づき受送電制御処理部33に送電制御処理を実行させるか否かについて複数の判定処理を行うものである。
【0043】
制御部7はステップS101において、送受電レーン22の検出を行う。本実施例において送受電レーン22の検出は検出部8が行っており、GNSS(Global Navigation Satellite System)やセンサ類を用いることで位置情報を取得している。これにより、少なくとも進行方向について車両側からの送電に適したタイミングであるか否かを判定することができる。
送受電レーン22が検出されない場合、制御部7はステップS102以降の処理を行わない。
なお、制御部7はステップS101の処理を行わずに、常にステップS102以降の処理を繰り返し実行してもよい。この場合、送受電レーン22を検出するための構成を省略できる。
【0044】
ステップS101で送受電レーン22を検出した場合、制御部7はステップS102において充電可能容量が判定値J1以下であるか否かを判定する。充電可能容量とは、車載電池4に対して充電できる容量を示しており、SOCの現在値とSOCの最大値との差を算出したものである。例えば、SOCの現在値が95%であり、SOCの最大値が100%ならば、充電可能容量は5%である。
仮に、車載電池4のSOCが100%であると電力発生部5が発生させた電力を活用できずに損失してしまうため、送電を行うのが望ましい。また、SOCが100%でなくとも、上述した充電可能容量を設定することにより、例えば、下り坂の先に送受電レーン22が敷設されていた場合、判定時には満充電ではないが回生電力により下り坂の途中で満充電になるという状況を見越して送電判定を行うことができる。
判定値J1は、充電可能容量に基づいて制御部7が送電制御処理を行うべきか否かを判定するための基準となる値(請求項1の第1判定値に相当)であり、例えば通常走行時には1%~2%程度とされることが考えられる。
充電可能容量が判定値J1以下であるということは、車載電池4にこれ以上充電できないか、近く充電できなくなる可能性が高い状態を指す。つまり、電力発生部5による発電が行われても車載電池4に充電することができず発生させた電力を損失してしまう可能性が高いため、充電可能容量が判定値J1以下であると判定された場合、制御部7はステップS106にて送電制御処理を実行する。
ステップS106における送電制御は、受送電部6に実際に送電を行わせるよう指令を出す処理や、ユーザに対して「送電推奨」等の通知を行う処理など、様々な処理が考えられる。仮に、ユーザへの通知を行った場合、それに対してユーザがスイッチ押下等の操作を行ったことに基づいて、受送電部6に送電の指示を行う。
【0045】
なお、判定値J1は常に一定の値である必要はない。例えば、下り坂や交差点の手前など、回生電力による充電が見込まれる場合や、電力消費量が少ないと見込まれる場合においては判定値J1の数値を上げるようにしてもよい。
仮に、通常走行時の判定値J1が1%~2%程度とされていた場合、下り坂等回生電力が発生しやすく、車載電池4が満充電になってしまう可能性が高い状況においては判定値J1を3%~5%ほどに引き上げてもよい。
これにより、車両1による送電の機会を増やすことができる。
当然、ユーザが積極的な送電を望まない場合、設定等により判定値を0%(即ち、満充電の状態でのみ送電判定を行う)とすることも可能である。
【0046】
ステップS102において、充電可能容量が判定値J1を上回ると判定された場合、制御部7はステップS103にて使用可能電力量の情報を取得し、使用可能電力量と目的地到達に必要な電力量との差(以下、電力差とする。)を算出して、電力差が判定値J2以上であるか否かを判定する。判定値J2は、後述の使用可能電力量に基づいて制御部7が送電制御処理を行うべきか否かを判定するための基準値(請求項3の第2判定値に相当)である。
【0047】
使用可能電力量とは、SOCのほかに車載電池の最大容量や劣化度を加味した実際に使用できる電力量の値である。仮に複数の車載電池においてSOCが同じ50%だったとしても、車載電池ごとの最大容量や劣化度等により航続可能距離が変化するためこれらの要素を踏まえた値を算出する。本例では、SOCの現在値×車載電池容量×車載電池劣化度の式により求まる。車載電池劣化度とは、車載電池が劣化した後の電池の状態を示す値であり、仮に車載電池4が新品の状態から劣化して、10%分容量を減らしているとすれば、車載電池劣化度は90%となる。
ステップS103における判定処理の具体的な例を挙げると、SOCの現在値が50%、電池最大容量が40kWh、劣化度が90%、目的地到達に必要な電力量が10kWh、判定値J2が5kWhであると仮定する。この場合、電力差は8kWhであるため判定値J2以上となる。
【0048】
電力差が判定値J2以上と判定された場合、制御部7はステップS106にて送電制御処理を実行する。即ち、目的地到達に必要な電力量に加えて判定値J2分以上の余裕がある場合には送電制御を行う。従って、ステップS102の判定に基づいて制御を行う場合よりも、送電の機会を増やすことができる。
【0049】
なお、目的地までの距離は、例えばユーザがカーナビゲーションシステムを利用して直接入力した情報から算出してもよいし、過去の移動データを記憶するようにして、その移動データに基づいて自動的に算出されるようにしてもよい。
【0050】
ステップS103にて電力差が判定値J2未満と判定された場合、制御部7はステップS104において、まず、通信部9を介して電気Sシステム60から現在の電気売値価格を取得する。そして、記憶部34から前回の電気買値価格を取得して、現在の電気売値価格が前回の電気買値価格を上回っているか否かを判定する。
【0051】
電気価格の設定は、電気Sシステムの項で述べたように電力の予測需要量および予測供給量に基づいて決定される。
電力の予測需要量および予測供給量は、時間帯、原油価格、季節、地域、景気動向等に左右される。
【0052】
ステップS104において現在の電気売値価格が前回の電気買値価格を上回っていると判定された場合、制御部7はステップS106にて送電制御処理を実行する。
このような判定に基づいて送電制御処理を行うことにより、ユーザの経済性を考慮した送電が可能となり、ユーザにシステムの利用を促すことができる。例えば、電気価格が安い夜間に自宅に設置された家庭用電源等から受電を行い、電気価格が高くなる日中に車両を走行させて送電を行うといったシステムの運用方法が考えられる。また、電気の需要が少ない状況で電気を消費し、電気の需要が多い状況で電気を供給することができる。
【0053】
対して、現在の電気売値価格が前回の電気買値価格を上回っていないと判定された場合、制御部7はステップS105に処理を移行する。
【0054】
ステップS105にて制御部7は現在の電気売値価格が判定値J3を上回っているか否かを判定する。
判定値J3とは、現在の電気売値価格に基づいて制御部7が送電制御処理を行うべきか否かを判定するための基準となる値(請求項4の第3判定値に相当)であり、例えば、ユーザにより適宜決定されてもよいし、過去の電気売値価格データ等に基づいて制御部7が決定してもよい。
【0055】
現在の電気売値価格が判定値J3を上回っていると判定された場合には、制御部7はステップS106にて送電制御処理を実行する。
【0056】
対して、現在の電気売値価格が判定値J3以下であると判定された場合、制御部7はステップS106の送電制御処理を実行せずに、ステップS101へと処理を戻す。
【0057】
なお、ステップS105が必ずしもステップS104の後に実行される必要はない。例えば、ステップS105における判定値J3をその時点の標準的な電気価格より高く設定しておき、現在の電気売値価格が判定値J3以下となってから初めて前回電気買値価格との比較(ステップS104の処理)を行ってもよい。これにより、電気買値価格が安い時に受電を行うことが比較的多いユーザが、安価で電気の供給を行ってしまう事態を抑制することができる。
【0058】
また、ユーザの設定次第では、各ステップの処理を行わずに次のステップの処理を実行することも考えられる。
例えば、ユーザが利益を重視して送電を行うよう設定した場合、ステップS103の処理を行わずにステップS104の処理を行ってもよい。この場合、SOCが所定値を下回った場合、強制的に送電処理を終了する等、何らかの安全対策を講じてもよい。
【0059】
<6、受電判定処理のフローチャート>
次に、受電判定処理の流れの一例について
図6を参照して説明する。
受電判定処理も上述した送電判定処理と同様に、制御部7の受送電判定処理部32が判定処理を行い、判定内容に応じて受送電制御処理部33に受電制御処理を実行させるものである。
なお、電気価格の取得方法など上述した送電判定処理と同様の部分については、説明を省略する。
【0060】
まず、制御部7はステップS101にて、送受電レーン22の検出を行う。
送受電レーン22が検出された場合、制御部7は続くステップS202にて車載電池4の電力余裕量が判定値J4以下であるか否かの判定を行う。
電力余裕量とは、単なるSOCの値ではなく、SOCの現在値とSOCとの差を算出したものを指す。これにより、SOCの現在値から更に余裕を持たせた値を判定基準として用いることができる。
判定値J4とは、電力余裕量に基づいて制御部7が受電制御処理を行うべきか否かを判定するための基準となる値である。
【0061】
ステップS202にて電力余裕量が判定値J4以下であると判定された場合、制御部7はステップS206に処理を移行してユーザに「受電必要」の通知を行う。「受電必要」の通知後の制御処理としては、例えば送受電レーン22通過時に自動で受電を行うように制御を行うことが考えられる。
対して、電力余裕量が判定値J4を上回っていると判定された場合には、次のステップS203へ処理を移行する。
【0062】
ステップS203では、使用可能電力量が目的地到達に必要な電力量以下であるか否かを判定する。使用可能電力量が目的地到達に必要な電力量以下と判定された場合、制御部7はステップS206に処理を移行して、「受電必要」の通知を行う。
つまり、目的地へ到達するために必要なエネルギー量が確保できていなければ受電制御処理を行う。
なお、使用可能電力量の算出方法や目的地情報の取得方法は送電判定処理の時と同様である。
【0063】
対して、使用可能電力量が目的地到達に必要な電力量を上回っていると判定された場合には、続くステップS204へ処理を移行する。
【0064】
ステップS204では、現在の電気買値価格が前回の電気売値価格を下回っているか否かを判定する。ここで、現在の電気買値価格が前回の電気売値価格より安価と判定されれば、制御部7はステップS207に処理を移行して「受電推奨」の通知を行う。「受電推奨」の通知後の制御処理としては、例えば、ユーザに受電の許可を要求し、ユーザの許可操作(例えばボタンの押下)に基づいて、送受電レーン22上で受電制御を実行することが考えられる。
【0065】
対して、現在の電気買値価格が前回の電気売値価格より高額であると判定された場合は、続くステップS205に処理を移行する。
【0066】
ステップS205では、現在の電気買値価格が判定値J5未満であるか否かを判定する。
判定値J5とは、現在の電気買値価格に基づいて、制御部7が受電制御処理を行うべきか否かを判定するための基準となる値である。
現在の電気買値価格が判定値J5未満であった場合、制御部7はステップS206に処理を移行して「受電推奨」の通知を行う。対して、現在の電気買値価格が判定値J5を上回っていた場合、制御部7はステップS101に処理を戻す。
【0067】
上述した受電判定処理およびそれに基づく制御を行うことにより、送電時だけではなく受電時にもユーザの経済性を考慮した制御が可能となり、ユーザにシステムの利用を促すことができる。
【0068】
以上、送電判定処理および受電判定処理の流れの例について説明したが、各処理や各例は、その組み合わせが不可能でない限り組み合わせることも可能である。例えば、送電判定処理(
図5)のステップS102の判定処理直後に、受電判定処理(
図6)のステップS202の判定処理を行ってもよい。また、一部の処理を省略したり一般的な処理を追加したりすることも可能である。
【0069】
<7、変形例>
上述した送電判定処理のフローチャートの一例では、
図5のステップS103にて使用可能電力量と目的地到達に必要な電力量との差が判定値未満と判定された場合、ステップS104で現在の電気売値価格と前回の電気買値価格の比較を行った。
この他にも、使用可能電力量が十分に確保できている状態と判定されることを条件として、その後、電気の売買価格に基づいた送電を行うものとする構成が考えられる。
【0070】
つまり、変形例としてステップS103にて使用可能電力量と目的地到達に必要な電力量との差が判定値以上であると判定された場合にのみ、ステップS104やステップS105にて電気の価格情報を用いた判定を行ってもよい。
【0071】
以下、変形例の処理の流れについて
図7を参照して説明する。
なお、上述した
図5に示す送電判定処理の流れと重複する部分は説明を省略する。
【0072】
制御部7はステップS101およびステップS102の処理を行った後、ステップS103にて使用可能電力量と目的地到達に必要な電力量との差が判定値J2以上であるか否かを判定するが、本変形例では電力差が判定値J2未満であった場合、以降の判定処理は行わずにステップS101へと処理を戻す。
【0073】
電力差が判定値J2以上であった場合は、ステップS104に処理を進めて現在の電気売値価格と前回の電気買値価格の比較を行う。以降の処理は上述した
図5に示す送電判定処理の流れと同様である。
【0074】
図7のような処理構成とすることにより、目的地へ到達するために必要な電力量を十分に確保したうえで、電気価格に基づいた送電を行うことができる。
【0075】
また、図示はしないが、各種判定値の設定には交通情報を加味してもよい。例えば、渋滞している道路においては、電力消費が少ない中でソーラーパネル等により発電を行うため、電力発生量が電力消費量を上回る可能性がある。このような場合は、各種判定値を調節し、送受電レーン22にて積極的な送電を行えるような設定としてもよい。
交通情報の取得には、通信部9やGNSSを介して情報を取得する、検出部8により周囲の車両の位置情報を取得する等が考えられる。
【0076】
さらに、車両の平均電力消費量を算出するようにして、算出された平均電力消費量に基づいて各種判定値が決定される構成としてもよい。例えば、ドライバー操作態様等により平均電力消費量が大きい場合には、判定値J1を平均的な設定値よりも低く設定することが考えられる。例えば、平坦路走行中は1%未満、下り坂等の走行中でも2%程度に設定することが可能である。同様に、ドライバー操作態様等により平均電力消費量が大きい場合には、判定値J3を、平均消費電力が大きくなる前に設定されていた値より高くすることが考えられる。これにより、普段の電力消費量を考慮した受送電制御が可能となる。
【0077】
<8、まとめ>
上述したように、実施の形態における車両1の充電制御システムは、走行用モータ2を駆動するための車載電池4に対する充電電力を発生させる電力発生部5と、外部の受電装置に対して非接触送電を行うことのできる受送電部6と、走行中に、車載電池4の充電可能容量の値が判定値J1以下であるか否かを判定する判定処理と、前記判定処理の結果に応じて電力発生部5により発生された電力の送電実行に関する送電制御処理を行う制御部7と、を備えている。
このように車載電池4が満充電かそれに近い状態である時に、本来であれば熱エネルギーとして放出されてしまう電力を送受電レーン22へ送電することにより、エネルギーの損失を抑制することができる。
【0078】
実施の形態の車両1の充電制御システムにおいて、判定処理は、非接触送電を行うことが可能なタイミング(例えば、進行方向に送受電レーン22が存在する等)であることを判定したことに基づいて実行するようにした(
図5、
図6、
図7)。
これにより、非接触送電を行える場所を少なくとも進行方向に検出した場合に、送電判定処理および受電判定処理を実行する。
従って、受送電に関する処理を行わない通常走行時の処理負担を軽減することができる。
なお、このような検出処理を行わない構成も考えられる。その場合、判定処理を常時行う必要があるものの、例えば送受電レーン22を検出するためのセンサ類等を搭載する必要がなくなる。
【0079】
実施の形態の車両1の充電制御システムにおいて、判定処理は、使用可能電力量と目的地到達までに必要な電力量との差が判定値J2以上であるか否かを判定するとした(
図5、
図7)。
これにより、目的地到達に必要なエネルギー量が確保されている場合に送電制御処理を実行する。
従って、目的地到達に必要なエネルギー量が確保されたうえで、送電制御を行うことができる。
なお、このような判定処理を行わない構成も考えられる。その場合、例えば、充電可能容量による判定(
図5のステップS102)のみを行えば、電力発生部5により発生した電力が余剰となる状態でのみ送電処理が可能である。
【0080】
実施の形態の車両1の充電制御システムにおいて、判定処理は、現在の電気売値価格が前回の電気買値価格を上回っているか否かあるいは判定値を上回っているか否かを判定するとした(
図5のステップS104およびステップS105)。
これにより、例えば、前回の電気買値価格よりも電気売値価格が高い場合にのみ送電を行うほか、電気売値価格が判定値J3よりも高い場合にのみ送電を行うといった処理が可能となる。
従って、ユーザの経済性を考慮した送電が可能となり、ユーザにシステムの利用を促すことができる。
また、上述した判定値J2による判定を行わずに、これらの電気売値価格に基づいた判定処理を行うことも考えられる。
他方、これらの電気売値価格に基づいた判定処理を行わない構成とすれば、電気価格に左右されることなく、車載
電池4の状態のみを考慮した送電制御が可能となるほか、電気価格を記憶するための記憶部34を構成から省略することも考えられる。
【0081】
実施の形態の車両1の充電制御システムにおいては、送電判定処理と類似の方法を用いて、受電判定処理も行うこととした(
図6)。なお、上述した受電判定処理の一例では、判定の種類に応じて「受電必要」等の通知をユーザに対して行っているが、ユーザに対しての通知を行うことなく自動で受電を行うようにしてもよい。
また、送電判定処理と同様に、送受電レーン22の検出を行わずに続く算出処理を常に繰り返す構成としてもよいほか、送電判定処理のみを送受電レーン22の検出に基づいて行い、受電判定処理は常時行う構成にしてもよい。
【0082】
さらにまた、受電制御においては判定の種類ごとに制御内容が異なっているが、送電制御処理においても判定の種類ごとに送電制御の内容が異なっていてもよい。
例えば、充電可能容量が判定値J1以下と判定された場合は、車載電池4への充電が難しい状況であるため、自動的に送電を行うのに対して、判定値J3による判定処理により送電判定が成された場合は、車載電池4へ充電できる可能性もあるため「送電推奨」等の通知を行って、ユーザの操作に基づいて送電を実行する構成としてもよい。
受電判定処理においても、受送電判定処理部32が受電判定を行った場合、判定の種類に関わらず同一の受電制御を行う構成としてもよい。
【符号の説明】
【0083】
1車両
2走行用モータ
4車載電池
5電力発生部
6受送電部
7制御部