特許 7605196 充電支援システム、充電支援方法、及び、制御プログラム

(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】2024-12-16

(45)【発行日】2024-12-24

(54)【発明の名称】充電支援システム、充電支援方法、及び、制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/35 20060101AFI20241217BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20241217BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20241217BHJP

【ＦＩ】

H02J7/35 J

H02J7/00 P

H02J7/00 302A

H02J13/00 301J

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022142639

(22)【出願日】2022-09-08

(65)【公開番号】P2024038557

(43)【公開日】2024-03-21

【審査請求日】2023-09-14

(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】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】増田 泰造

(72)【発明者】

【氏名】関 康伸

(72)【発明者】

【氏名】粟野 宏基

(72)【発明者】

【氏名】中村 智子

(72)【発明者】

【氏名】金子 剛

(72)【発明者】

【氏名】米川 紘輔

【審査官】大濱 伸也

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２４８６９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１０４７７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６６６５９６８（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／００９８４８０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００－７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４－７／３６

Ｈ０２Ｊ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体に取り付けられた太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルと充電ケーブルを介して接続され、前記太陽電池パネルによって発電された電気を蓄える蓄電池と、を備えた電気自動車である車両の充電支援システムであって、
前記車両が所定期間以上駐車される予定であることを検出する検出部と、
前記検出部によって前記車両が所定期間以上駐車される予定であることが検出された場合、前記蓄電池の充電に関する情報を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された情報に基づいて、前記太陽電池パネルによって発電された電気を前記蓄電池に蓄積し続ける必要があるか否かを判定する判定部と、
前記判定部によって、前記太陽電池パネルによって発電された電気を前記蓄電池に蓄積し続ける必要は無い、と判定された場合、ドライバに対し、前記充電ケーブルを、前記蓄電池とは異なる前記車両の外部の蓄電装置に接続するように促す通知を行う通知部と、
を備え、
前記判定部は、前記車両が駐車位置から自宅までを走行可能な電気が前記蓄電池に蓄積されていないと判断した場合に、前記太陽電池パネルによって発電された電気を前記蓄電池に蓄積し続ける必要があると判定し、前記車両が駐車位置から自宅までを走行可能な電気が前記蓄電池に蓄積されていると判断した場合に、前記太陽電池パネルによって発電された電気を前記蓄電池に蓄積し続ける必要がないと判定する、
充電支援システム。

【請求項2】

前記取得部は、前記太陽電池パネルの出力電圧、及び、前記太陽電池パネルの将来の出力電圧を予測するための前記車両周辺の天気予報に関する情報、少なくとも何れかをさらに取得する、
請求項１に記載の充電支援システム。

【請求項3】

前記検出部は、前記ドライバが所有する携帯端末を介して入力された情報、及び、前記車両に搭載された操作端末を介して入力された情報、の少なくとも何れかに基づいて、前記車両が所定期間以上駐車される予定であることを検出する、
請求項１又は２に記載の充電支援システム。

【請求項4】

車体に取り付けられた太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルと充電ケーブルを介して接続され、前記太陽電池パネルによって発電された電気を蓄える蓄電池と、を備えた電気自動車である車両の充電支援方法であって、
前記車両が所定期間以上駐車される予定であることを検出し、
前記車両が所定期間以上駐車される予定であることを検出した場合、前記蓄電池の充電に関する情報を取得し
取得した情報に基づいて、前記車両が駐車位置から自宅までを走行可能な電気が前記蓄電池に蓄積されていないと判断した場合に、前記太陽電池パネルによって発電された電気を前記蓄電池に蓄積し続ける必要があると判定し、前記車両が駐車位置から自宅までを走行可能な電気が前記蓄電池に蓄積されていると判断した場合に、前記太陽電池パネルによって発電された電気を前記蓄電池に蓄積し続ける必要がないと判定し、
前記太陽電池パネルによって発電された電気を前記蓄電池に蓄積し続ける必要は無い、と判定した場合、ドライバに対し、前記充電ケーブルを、前記蓄電池とは異なる前記車両の外部の蓄電装置に接続するように促す通知を行う、
充電支援方法。

【請求項5】

車体に取り付けられた太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルと充電ケーブルを介して接続され、前記太陽電池パネルによって発電された電気を蓄える蓄電池と、を備えた電気自動車である車両の充電支援処理をコンピュータに実行させる制御プログラムであって、
前記車両が所定期間以上駐車される予定であることを検出する処理と、
前記車両が所定期間以上駐車される予定であることを検出した場合、前記蓄電池の充電に関する情報を取得する処理と、
取得した情報に基づいて、前記車両が駐車位置から自宅までを走行可能な電気が前記蓄電池に蓄積されていないと判断した場合に、前記太陽電池パネルによって発電された電気を前記蓄電池に蓄積し続ける必要があると判定し、前記車両が駐車位置から自宅までを走行可能な電気が前記蓄電池に蓄積されていると判断した場合に、前記太陽電池パネルによって発電された電気を前記蓄電池に蓄積し続ける必要がないと判定する処理と、
前記太陽電池パネルによって発電された電気を前記蓄電池に蓄積し続ける必要は無い、と判定した場合、ドライバに対し、前記充電ケーブルを、前記蓄電池とは異なる前記車両の外部の蓄電装置に接続するように促す通知を行う処理と、
をコンピュータに実行させる制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、充電支援システム、充電支援方法、及び、制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年では、太陽電池パネルによって発電された電気を有効利用することが求められている。関連する技術は、例えば、特許文献１に開示されている。

【0003】

特許文献１には、太陽光発電量を予測し、発電予測量が空き容量に対して基準を上回る場合、小型蓄電池から、外部の大容量蓄電池に放電することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－１００９５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１では、太陽光発電を、非接触充電技術を用いて、小型蓄電池から、外部の大容量蓄電池に自動的に切り替えて放電しているため、非接触充電技術が採用されていない車両においては、太陽光発電を、小型電池から、外部の大容量蓄電池に自動的に切り替えて放電することができない。そのため、特許文献１では、非接触充電技術が採用されていない車両においては、太陽電池パネルによって発電された電気を有効利用することができない、という課題があった。

【0006】

本開示は、以上の背景に鑑みなされたものであり、太陽電池パネルによって発電された電気を有効利用することが可能な、充電支援システム、充電支援方法、及び、制御プログラ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】

【0007】

本開示にかかる充電支援システムは、車体に取り付けられた太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルと充電ケーブルを介して接続され、前記太陽電池パネルによって発電された電気を蓄える蓄電池と、を備えた車両の充電支援システムであって、前記車両が所定期間以上駐車される予定であることを検出する検出部と、前記検出部によって前記車両が所定期間以上駐車される予定であることが検出された場合、前記蓄電池の充電に関する情報を取得する取得部と、前記取得部によって取得された情報に基づいて、前記太陽電池パネルによって発電された電気を前記蓄電池に蓄積し続ける必要があるか否かを判定する判定部と、前記判定部によって、前記太陽電池パネルによって発電された電気を前記蓄電池に蓄積し続ける必要は無い、と判定された場合、ドライバに対し、前記充電ケーブルを、前記蓄電池とは異なる前記車両の外部の蓄電装置に接続するように促す通知を行う通知部と、を備える。この充電支援システムは、非接触充電技術が採用されていない車両においても、太陽電池パネルによって発電された電気の有効利用が可能になる。

【0008】

本開示にかかる充電支援方法は、車体に取り付けられた太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルと充電ケーブルを介して接続され、前記太陽電池パネルによって発電された電気を蓄える蓄電池と、を備えた車両の充電支援方法であって、前記車両が所定期間以上駐車される予定であることを検出し、前記車両が所定期間以上駐車される予定であることを検出した場合、前記蓄電池の充電に関する情報を取得し、取得した情報に基づいて、前記太陽電池パネルによって発電された電気を前記蓄電池に蓄積し続ける必要があるか否かを判定し、前記太陽電池パネルによって発電された電気を前記蓄電池に蓄積し続ける必要は無い、と判定した場合、ドライバに対し、前記充電ケーブルを、前記蓄電池とは異なる前記車両の外部の蓄電装置に接続するように促す通知を行う。この充電支援方法は、非接触充電技術が採用されていない車両においても、太陽電池パネルによって発電された電気の有効利用が可能になる。

【0009】

本開示にかかる制御プログラムは、車体に取り付けられた太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルと充電ケーブルを介して接続され、前記太陽電池パネルによって発電された電気を蓄える蓄電池と、を備えた車両の充電支援処理をコンピュータに実行させる制御プログラムであって、前記車両が所定期間以上駐車される予定であることを検出する処理と、前記車両が所定期間以上駐車される予定であることを検出した場合、前記蓄電池の充電に関する情報を取得する処理と、取得した情報に基づいて、前記太陽電池パネルによって発電された電気を前記蓄電池に蓄積し続ける必要があるか否かを判定する処理と、前記太陽電池パネルによって発電された電気を前記蓄電池に蓄積し続ける必要は無い、と判定した場合、ドライバに対し、前記充電ケーブルを、前記蓄電池とは異なる前記車両の外部の蓄電装置に接続するように促す通知を行う処理と、をコンピュータに実行させる。この制御プログラムは、非接触充電技術が採用されていない車両においても、太陽電池パネルによって発電された電気の有効利用が可能になる。

【発明の効果】

【0010】

本開示により、太陽電池パネルによって発電された電気を有効利用することが可能な、充電支援システム、充電支援方法、及び、制御プログラムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態１にかかる充電支援システムが適用された車両の一例を示す図である。

【図2】実施の形態１にかかる充電支援装置の構成例を示すブロック図である。

【図3】実施の形態１にかかる充電支援装置の動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、発明の実施形態を通じて本発明を説明するが、特許請求の範囲に係る発明を以下の実施形態に限定するものではない。また、実施形態で説明する構成の全てが課題を解決するための手段として必須であるとは限らない。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。

【0013】

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１にかかる充電支援システムが適用された車両１の一例を示す図である。本実施の形態にかかる充電支援システムは、太陽電池パネルによって発電された電気を蓄電池に蓄積し続ける必要は無いと判定した場合、ドライバに対し、充電ケーブルを、蓄電池から車両外部の蓄電装置に切り替えて接続するように通知する。通知を受けたドライバは、充電ケーブルを、蓄電池から車両外部の蓄電装置に切り替えることができる。それにより、非接触充電技術が採用されていない車両においても、太陽電池パネルによって発電された電気の有効利用が可能になる。以下、具体的に説明する。

【0014】

図１に示すように、本実施の形態にかかる充電支援システムは、車両１に搭載され、充電支援装置１０と、太陽電池パネル２０と、蓄電池３０と、充電ケーブル４０と、を備える。充電支援装置１０は、単体で充電支援システムということもできる。充電支援装置１０は、太陽電池パネル２０による発電状況や蓄電池３０の充電状況を監視可能な状態で設置されている。

【0015】

太陽電池パネル２０は、太陽光により発電を行うパネルであって、車両１の車体の一部に取り付けられている。例えば、太陽電池パネル２０は、車両１のルーフ、ボンネット、又は、ドア等に取り付けられている。本実施の形態では、太陽電池パネル２０が車両１のルーフ上に取り付けられている場合を例に説明する。

【0016】

蓄電池３０は、太陽電池パネル２０と充電ケーブル４０を介して接続されることにより、太陽電池パネル２０によって発電された電気を蓄える。蓄電池３０は、予備電源として用いられたり、車両１が電気自動車であれば動力源として用いられたりすることができる。

【0017】

充電ケーブル４０は、通常時、太陽電池パネル２０と蓄電池３０とを接続する。なお、充電ケーブル４０は、蓄電池３０から取り外して、例えば車外の蓄電装置に接続することが可能となっている。車外の蓄電装置は、例えば自宅の駐車場や、コンビニエンスストアの駐車場に設置されている。

【0018】

充電支援装置１０は、蓄電池３０の充電状況等に基づいて、太陽電池パネル２０によって発電された電気を蓄電池３０に蓄積し続ける必要が有るか否かを判定し、その判定結果をドライバに通知する装置である。

【0019】

図２は、充電支援装置１０の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、充電支援装置１０は、検出部１１と、取得部１２と、判定部１３と、通知部１４と、を備える。

【0020】

検出部１１は、車両１が所定期間以上駐車される予定であることを検出する。なお、車両１が所定期間以上駐車される予定であることは、例えば、ドライバが所有するスマートフォン等の携帯端末を介して充電支援装置１０に入力されたり、車両１に搭載された専用の操作端末を介して充電支援装置１０に入力されたりする。検出部１１は、ドライバが所有する携帯端末又は車内の専用の操作端末を介して入力された情報に基づいて、車両１が所定期間以上駐車される予定であることを検出する。或いは、検出部１１は、車両１のエンジンが停止したことにより、車両１が所定期間以上駐車される予定であることを検出してもよい。なお、所定期間は、任意に設定可能である。

【0021】

取得部１２は、検出部１１によって車両１が所定期間以上駐車される予定であることが検出された場合、蓄電池３０の充電に関する情報を取得する。ここで、蓄電池３０の充電に関する情報とは、例えば、蓄電池３０の充電率、太陽電池パネル２０の出力電圧（つまり、太陽電池パネル２０による蓄電池３０の現時点での充電効率）、太陽電池パネル２０の将来の出力電圧（つまり、太陽電池パネル２０による蓄電池３０の将来の充電効率）を予測するために用いられる車両周辺の天気予報に関する情報等のことである。

【0022】

判定部１３は、取得部１２によって取得された情報に基づいて、太陽電池パネル２０によって発電された電気を蓄電池３０に蓄積し続ける必要があるか否かを判定する。

【0023】

例えば、判定部１３は、蓄電池３０の充電率が所定率（例えば７５％）以上の場合、蓄電池３０のそれ以上の充電は不要と判定する。なお、所定率は、任意に設定可能である。例えば、所定率は、車両１が電気自動車である場合において当該車両１が自宅に到着するまでの期間中、動力源を確保できる程度の充電率に自動的に設定されてもよい。

【0024】

或いは、判定部１３は、太陽電池パネル２０の現時点の出力電圧、及び、太陽電池パネル２０の将来の出力電圧の少なくとも何れかに基づいて、車両１の駐車期間中の蓄電池３０の充電率の遷移を予測し、その予測した蓄電池３０の充電率の遷移状況から、蓄電池３０のそれ以上の充電が不要か否かを判定してもよい。例えば、車両１の駐車期間の初期に蓄電池３０が満充電状態となり、駐車期間の中期から後期にかけて、蓄電池３０の充電が行われないことが予測される場合、太陽電池パネル２０による発電が無駄になってしまうため、判定部１３は、蓄電池３０のそれ以上の充電は不要と判定する。

【0025】

通知部１４は、判定部１３によって、太陽電池パネル２０によって発電された電気を蓄電池３０に蓄積し続ける必要は無い、と判定された場合、ドライバに対し、充電ケーブル４０を、蓄電池３０から車両外部の蓄電装置に切り替えて接続するように促す通知を行う。なお、通知部１４は、蓄電池３０の充電率、及び、駐車期間経過後の蓄電池３０の充電率、の少なくとも何れかの情報をさらに通知してもよい。通知部１４の通知内容は、例えば、車内のスピーカから音声出力されたり、車内のモニタ又はユーザ所有の携帯端末のモニタに表示されたりする。

【0026】

通知内容を知ったドライバは、充電ケーブル４０を、蓄電池３０から、車両１の外部の蓄電装置に切り替えて接続することができる。それにより、非接触充電技術が採用されていない車両においても、太陽電池パネルによって発電された電気の有効利用が可能になる。

【0027】

（充電支援装置１０の動作）
続いて、図３を用いて、充電支援装置１０の動作を説明する。図３は、充電支援装置１０の動作を示すフローチャートである。

【0028】

まず、充電支援装置１０は、例えばドライバが所有する携帯端末又は車内の操作端末を介して入力された情報によって、車両１が所定期間以上駐車される予定であることを検出する（ステップＳ１０１）。充電支援装置１０は、車両１が所定期間以上駐車される予定であることを検出した場合、蓄電池３０の充電に関する情報（例えば、蓄電池３０の充電率）を取得する（ステップＳ１０２）。その後、充電支援装置１０は、取得した情報に基づいて、太陽電池パネル２０によって発電された電気を蓄電池３０に蓄積し続ける必要があるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。例えば、充電支援装置１０は、蓄電池３０の充電率が所定率以上である場合、蓄電池３０のそれ以上の充電は不要と判定する。その後、充電支援装置１０は、太陽電池パネル２０によって発電された電気を蓄電池３０に蓄積し続ける必要は無いと判定した場合、ドライバに対し、充電ケーブル４０を、蓄電池３０から車両外部の蓄電装置に切り替えて接続するように促す通知を行う（ステップＳ１０４）。

【0029】

このように、本実施の形態にかかる充電支援システムは、太陽電池パネル２０によって発電された電気を蓄電池３０に蓄積し続ける必要は無いと判定した場合、ドライバに対し、充電ケーブルを、蓄電池３０から車両外部の蓄電装置に切り替えて接続するように通知する。通知を受けたドライバは、充電ケーブル４０を、蓄電池３０から車両外部の蓄電装置に切り替えることができる。それにより、非接触充電技術が採用されていない車両においても、太陽電池パネル２０によって発電された電気の有効利用が可能になる。

【0030】

なお、本実施の形態にかかる充電支援システムには、車両外部の蓄電装置への蓄電量に応じたインセンティブ（お金、ポイント、又は、優待券など）がドライバに付与されるような仕組みがさらに設けられてもよい。この場合、例えば、充電支援装置１０は、外部の蓄電装置への蓄電量に応じたインセンティブを管理する管理部をさらに備えてもよい。管理部は、インセンティブの送り先などを管理する。それにより、ドライバによる積極的な車両外部の蓄電装置への充電が期待される。

【0031】

本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。また、本発明は、太陽光発電パネルの利用に関する発明であり、カーボンニュートラル、脱炭素、持続可能な開発目標(ＳＤＧｓ；Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｇｏａｌｓ）に貢献するものである。

【0032】

また、本開示は、充電支援装置１０の処理の一部又は全部を、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することが可能である。

【0033】

上述したプログラムは、コンピュータに読み込まれた場合に、実施形態で説明された１又はそれ以上の機能をコンピュータに行わせるための命令群（又はソフトウェアコード）を含む。プログラムは、非一時的なコンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体に格納されてもよい。限定ではなく例として、コンピュータ可読媒体又は実体のある記憶媒体は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ－Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ－Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）又はその他のメモリ技術、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク又はその他の光ディスクストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスクストレージ又はその他の磁気ストレージデバイスを含む。プログラムは、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体上で送信されてもよい。限定ではなく例として、一時的なコンピュータ可読媒体又は通信媒体は、電気的、光学的、音響的、またはその他の形式の伝搬信号を含む。

【符号の説明】

【0034】

１ 車両
１０ 充電支援装置
２０ 太陽電池パネル
３０ 蓄電池
４０ 充電ケーブル
１１ 検出部
１２ 取得部
１３ 判定部
１４ 通知部

【図1】

【図2】

【図3】