特許 7704123 ソーラー充電システム

(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】2025-06-30

(45)【発行日】2025-07-08

(54)【発明の名称】ソーラー充電システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/35 20060101AFI20250701BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20250701BHJP

   H02J 7/02 20160101ALI20250701BHJP

【ＦＩ】

H02J7/35 B

H02J7/00 P

H02J7/35 J

H02J7/02 J

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022163528

(22)【出願日】2022-10-11

(65)【公開番号】P2024056551

(43)【公開日】2024-04-23

【審査請求日】2024-05-24

(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】宮本 雄真

(72)【発明者】

【氏名】村上 幸範

【審査官】佐藤 卓馬

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２２－０７６７９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０８３２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０７４７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１１４１５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１０４１９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０８９１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１７００９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／３５

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｊ ７／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載されたソーラー充電システムであって、
ソーラーパネルと、
前記車両の駆動に用いられる駆動用バッテリと、
駐車中に稼働する車載機器に電力を供給する補機バッテリと、
前記ソーラーパネル、前記駆動用バッテリ、および前記補機バッテリの電力を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
駐車中において、前記ソーラーパネルの発電電力を前記駆動用バッテリに供給する充電処理と、前記駆動用バッテリの電力を前記補機バッテリおよび前記車載機器を含む補機系統に供給する放電処理とを、同時に実行しないように制御し、
前記ソーラーパネルの発電電力が前記補機系統の消費電力以上である場合、前記ソーラーパネルの発電電力を前記補機バッテリ、前記補機系統、および前記駆動用バッテリに供給可能に制御し、
前記ソーラーパネルの発電電力が前記補機系統の消費電力未満である場合、前記ソーラーパネルの発電電力を前記補機系統に供給可能に制御する、
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補機系統の消費電力以上である場合、前記ソーラーパネルの発電電力のうち前記補機系統で消費されなかった電力を前記駆動用バッテリに供給する、
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、前記ソーラーパネルの発電電力が前記補機系統の消費電力未満である場合、前記補機系統の消費電力のうち、前記ソーラーパネルの発電電力で不足する電力を前記駆動用バッテリから供給する、
請求項１に記載のソーラー充電システム。

【請求項4】

前記制御部は、所定の目標出力電圧に基づいて前記ソーラーパネルの発電電力を前記補機系統に供給した際、
前記補機バッテリの出力電圧が所定の電圧未満である場合、前記ソーラーパネルの発電電力に加えて前記駆動用バッテリの電力を前記補機系統に供給し、
前記補機バッテリの出力電圧が所定の電圧以上である場合、前記ソーラーパネルの発電電力のうち前記補機系統で消費されなかった電力を前記駆動用バッテリに供給する、
請求項１に記載のソーラー充電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両に搭載されたソーラーパネルが発電する電力の供給を制御するソーラー充電システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ソーラーパネルが発電可能な状態である場合に、ソーラーパネルから補機系統に給電を行ってソーラーパネルが実際に発電する電力を導出し、この導出した実際の発電電力が規定値以上であれば、ソーラーパネルの発電電力でさらに駆動用バッテリを充電する、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２０２１－０８３２４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般的に、車両が駐車している状態にある場合、駐車中に提供されるサービスを作動させる機器への電力供給は、補機バッテリから行われる。また、この補機バッテリの上がりを防止するために、駐車中に提供されるサービスを作動させる機器に駆動用バッテリの電力を供給する制御も必要に応じて行われている。

【0005】

ここで、ソーラーパネルの発電電力を駆動用バッテリに充電する処理と、駆動用バッテリの電力を駐車中に提供されるサービスを作動させる機器に供給する処理とを、独立して制御してしまうと、昇圧／降圧するＤＣＤＣコンバータなどで電力が損失する機会が増加して、充電効率が低下するといった課題が生じる。このため、駐車中のソーラー充電システムにおいて実施するソーラー発電電力の充電手法については、さらなる検討の余地がある。

【0006】

本開示は、上記課題を鑑みてなされたものであり、駐車中におけるソーラーパネルによって発電された電力の充電効率を向上させることができる、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、車両に搭載されたソーラー充電システムであって、ソーラーパネルと、車両の駆動に用いられる駆動用バッテリと、駐車中に稼働する車載機器に電力を供給する補機バッテリと、ソーラーパネル、駆動用バッテリ、および補機バッテリの電力を制御する制御部と、を備え、制御部は、駐車中において、ソーラーパネルの発電電力を駆動用バッテリに供給する充電処理と、駆動用バッテリの電力を補機バッテリおよび車載機器を含む補機系統に供給する放電処理とを、同時に実行しないように制御する、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によれば、ソーラーパネルの発電電力を昇圧して駆動用バッテリに充電した電力を、そのまま降圧して車載機器に供給することがなくなる。よって、駐車中におけるソーラーパネルによって発電された電力の充電効率を向上させることができる。

【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充電制御の処理フローチャート

【図2B】ソーラー充電システムが実行する充電制御の処理フローチャート

【図3】ソーラー充電システムが実行する応用例の充電制御の処理フローチャート

【図4】本実施形態に係るソーラー充電システムの他の概略構成を示すブロック図

【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、駐車中におけるソーラーパネルの発電電力を用いた駆動用バッテリの充電と、補機バッテリの電力低下による駆動用バッテリから補機系統への電力持ち出しとが、並行して実行されないように制御する。
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１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、駆動用バッテリ５０と、補機バッテリ６０と、駐車中サービスＤＤＣ７０と、制御部８０と、を備える。補機ＤＤＣ４０、補機バッテリ６０、および駐車中サービスＤＤＣ７０は、駐車中稼働機器１００に接続されている。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（ソーラールーフ）。ソーラーパネル１０は、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。なお、車両に設置されるソーラーパネル１０の数は、１つに限られるものではなく複数であってもよい。

【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および補機ＤＤＣ４０に供給するためのＤＣＤＣコンバータである。このソーラーＤＤＣ２０は、電力供給の際、入力電圧であるソーラーパネル１０の出力電圧を所定の電圧に変換（昇圧または降圧）して、高圧ＤＤＣ３０および補機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、駆動用バッテリ５０に供給するためのＤＣＤＣコンバータである。この高圧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、所定の電圧に昇圧して、駆動用バッテリ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および駐車中稼働機器１００に供給するためのＤＣＤＣコンバータである。この補機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、所定の電圧に降圧して、補機バッテリ６０および駐車中稼働機器１００に出力することができる。

【0016】

上述したソーラーＤＤＣ２０、高圧ＤＤＣ３０、および補機ＤＤＣ４０は、典型的にはソーラーＥＣＵ（Electronic Control Unit）９０を構成する。なお、複数のソーラーパネル１０が車両に設置される場合には、図４に例示するソーラー充電システム２のように、各ソーラーパネル１０を個別に制御するために複数のソーラーＤＤＣ２０が並列に設けられてもよい。また、ソーラーＥＣＵ９０は、ソーラーパネル１０と一体で構成されたり、他のパワートレイン部品と統合的に構成されたりしてもよい。

【0017】

駆動用バッテリ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。この駆動用バッテリ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。車両に搭載される駆動用バッテリ５０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バッテリである。駆動用バッテリ５０は、補機バッテリ６０よりも高い定格電圧が設定されている。

【0018】

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、およ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や、後述する駐車中稼働機器１００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。補機バッテリ６０は、駆動用バッテリ５０よりも低い定格電圧（例えば１２Ｖ）が設定されている。なお、補機バッテリ６０や補機的な機器（図示せず）および駐車中稼働機器１００などが接続される補機ＤＤＣ４０の出力側の系統を、以下「補機系統」と称する。

【0019】

駐車中サービスＤＤＣ７０は、駆動用バッテリ５０に蓄えられた電力を、少なくとも駐車中稼働機器１００に供給するためのＤＣＤＣコンバータである。駐車中サービスＤＤＣ７０は、補機バッテリ６０の充電が必要なときには、駆動用バッテリ５０の電力によって補機バッテリ６０を充電することも可能である。この駐車中サービスＤＤＣ７０は、電力供給の際、入力電圧である駆動用バッテリ５０の出力電圧を、所定の電圧に降圧して、駐車中稼働機器１００（および補機バッテリ６０など）に出力することができる。

【0020】

なお、本実施形態では、駐車中サービスＤＤＣ７０を駐車時専用の独立した装備として設ける構成を説明した。しかし、既存の他のＤＣＤＣコンバータに駐車中サービスＤＤＣ７０が実行する機能を付与することによって、駐車中サービスＤＤＣ７０の構成を省くことも可能である。

【0021】

制御部８０は、少なくとも高圧ＤＤＣ３０、補機ＤＤＣ４０、および駐車中サービスＤＤＣ７０を制御することによって、ソーラーパネル１０、駆動用バッテリ５０、および補機バッテリ６０の電力を制御する。具体的には、制御部８０は、高圧ＤＤＣ３０の動作状態を制御することによって、ソーラーパネル１０から駆動用バッテリ５０への電力供給を制御する。また、制御部８０は、補機ＤＤＣ４０の動作状態を制御することによって、ソーラーパネル１０から補機バッテリ６０および駐車中稼働機器１００への電力供給を制御する。また、制御部８０は、駐車中サービスＤＤＣ７０の動作状態を制御することによって、駆動用バッテリ５０から駐車中稼働機器１００（および補機バッテリ６０など）への電力供給を制御する。

【0022】

なお、この制御部８０は、車両のハイブリッド制御を行うＨＶ－ＥＣＵ（図示せず）の機能として実現されてもよいし、ソーラーＥＣＵ９０の機能として実現されてもよいし、これらのＥＣＵ以外のＥＣＵによって実現されてもよい。制御部８０を実現するＥＣＵは、典型的にはプロセッサ、メモリ、および入出力インタフェースなどを含んで構成され、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。

【0023】

駐車中稼働機器１００は、車両が駐車状態にあるときに、ユーザーなどに提供する所定の駐車中サービスを実行するための車載機器である。この駐車中稼働機器１００は、ソーラーパネル１０や補機バッテリ６０から供給される電力によって動作することができる。駐車中稼働機器１００としては、ドライブレコーダー（ドラレコ）などを例示することができる。

【0024】

［制御］
次に、図２Ａおよび図２Ｂ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および図２Ｂは、ソーラー充電システム１の制御部８０およびソーラーＥＣＵ９０が実行する充電制御の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およびＹで結ばれる。

【0025】

図２Ａおよび図２Ｂに例示した充電制御は、例えば、車両が駐車している状態などにおいて、一部又は全部の機能を停止（スリープ）していたソーラーＥＣＵ９０が、太陽光の照射によってソーラーパネル１０が発電できる状態になることで、停止していた機能を起動（ウェイクアップ）させると、開始される。

【0026】

（ステップＳ２０１）
ソーラーＥＣＵ９０は、ソーラーパネル１０で発電された電力である発電電力Ｗｇｅｎを取得する。この発電電力Ｗｇｅｎは、ソーラーパネル１０が出力する電圧および電流などから導出することができる。なお、発電電力Ｗｇｅｎは、制御部８０に通知されてもよい。ソーラーＥＣＵ９０によってソーラーパネル１０の発電電力Ｗｇｅｎが取得されると、ステップＳ２０２に処理が進む。

【0027】

（ステップＳ２０２）
ソーラーＥＣＵ９０は、ソーラーパネル１０の発電電力Ｗｇｅｎが、予め定めた閾値Ｗｓｏｌを超えるか否かを判断する。この判断は、効率的な充電制御を実施できるほど十分な電力をソーラーパネル１０が発生させているか否かを判断するために行われる。例えば、ソーラーパネル１０の発電電力Ｗｇｅｎがソーラー充電システム１の充電動作に必要な電力よりも少なければ、補機バッテリ６０からの放電が生じ、ソーラー発電で獲得できる電力よりも消費するバッテリ電力の方が多くなって充電制御の意味がない。よって、閾値Ｗｓｏｌは、補機バッテリ６０からの放電が生じることなく充電制御が可能な電力以上の値に設定することができる。

【0028】

ソーラーＥＣＵ９０が、発電電力Ｗｇｅｎが閾値Ｗｓｏｌを超える（Ｗｇｅｎ＞Ｗｓｏｌ）と判断した場合は（ステップＳ２０２、はい）、ステップＳ２０４に処理が進む。一方、ソーラーＥＣＵ９０が、発電電力Ｗｇｅｎが閾値Ｗｓｏｌを超えない（Ｗｇｅｎ≦Ｗｓｏｌ）と判断した場合は（ステップＳ２０２、いいえ）、ステップＳ２０３に処理が進む。

【0029】

（ステップＳ２０３）
ソーラーＥＣＵ９０は、ソーラーパネル１０の発電電力Ｗｇｅｎを用いた効率的な充電制御を実施できないため、所定の一部又は全部の機能の動作を停止してスリープさせる。これにより、本充電制御が終了する。

【0030】

（ステップＳ２０４）
ソーラーＥＣＵ９０は、ソーラーパネル１０による発電を開始する。すなわち、ソーラーＥＣＵ９０は、ソーラーパネル１０の発電電力Ｗｇｅｎの補機バッテリ６０などへの出力を開始する。この発電には、周知の最大電力点追従（ＭＰＰＴ）制御などが用いられる。ソーラーＥＣＵ９０によってソーラーパネル１０による発電が開始されると、ステップＳ２０５に処理が進む。

【0031】

（ステップＳ２０５）
制御部８０は、補機バッテリ６０を充電する処理（以下「ソーラー充電処理」という）において消費される処理電力Ｗａｕｘを取得する。より具体的には、処理電力Ｗａｕｘは、ソーラー充電処理の実行に関与するＥＣＵなどの制御動作に必要な電力と、補機バッテリ６０に充電される電力とを、合算した電力である。この処理電力Ｗａｕｘは、制御部８０などが検出する補機バッテリ６０の流出電流および出力電圧などから導出することができる。また、処理電力Ｗａｕｘは、ソーラーＥＣＵ９０に通知される。制御部８０によって処理電力Ｗａｕｘが取得されると、ステップＳ２０６に処理が進む。

【0032】

（ステップＳ２０６）
制御部８０は、車両において駐車中サービスが起動しているか否かを判断する。この駐車中サービスが起動しているとは、少なくとも駐車中稼働機器１００が動作していることを意味する。

【0033】

制御部８０が、駐車中サービスが起動していると判断した場合は（ステップＳ２０６、はい）、ステップＳ２０９に処理が進む。一方、制御部８０が、駐車中サービスが起動していないと判断した場合は（ステップＳ２０６、いいえ）、ステップＳ２０７に処理が進む。

【0034】

（ステップＳ２０７）
制御部８０およびソーラーＥＣＵ９０は、ソーラーパネル１０の発電電力Ｗｇｅｎのうち、処理電力Ｗａｕｘを補機系統に供給する。制御部８０およびソーラーＥＣＵ９０によって処理電力Ｗａｕｘが補機系統に供給されると、ステップＳ２０８に処理が進む。

【0035】

（ステップＳ２０８）
制御部８０およびソーラーＥＣＵ９０は、ソーラーパネル１０の発電電力Ｗｇｅｎのうち、補機系統に供給されない余剰電力Ｗｒｅｍ１を駆動用バッテリ５０に供給する。この余剰電力Ｗｒｅｍ１は、発電電力Ｗｇｅｎから処理電力Ｗａｕｘを減じた電力である（Ｗｒｅｍ１＝Ｗｇｅｎ－Ｗａｕｘ）。制御部８０およびソーラーＥＣＵ９０によって余剰電力Ｗｒｅｍ１が駆動用バッテリ５０に供給されると、ステップＳ２０９に処理が進む。

【0036】

（ステップＳ２０９）
制御部８０は、駐車中サービスにおいて消費される消費電力Ｗｐａｒｋを取得する。具体的には、消費電力Ｗｐａｒｋは、駐車中稼働機器１００によって消費される電力である。この消費電力Ｗｐａｒｋは、固定値として予め付与されてもよいし、制御部８０などが検出する補機バッテリ６０の流出電流および出力電圧などから導出されてもよい。また、消費電力Ｗｐａｒｋは、ソーラーＥＣＵ９０に通知される。制御部８０によって消費電力Ｗｐａｒｋが取得されると、ステップＳ２１０に処理が進む。

【0037】

（ステップＳ２１０）
ソーラーＥＣＵ９０は、ソーラーパネル１０の発電電力Ｗｇｅｎが、駐車中サービスにおいて消費される消費電力Ｗｐａｒｋ以上であるか否かを判断する。この判断は、発電電力Ｗｇｅｎの供給だけで駐車中サービスを作動させることができるか否かを判断するために行われる。

【0038】

ソーラーＥＣＵ９０が、発電電力Ｗｇｅｎが消費電力Ｗｐａｒｋ以上である（Ｗｇｅｎ≧Ｗｐａｒｋ）と判断した場合は（ステップＳ２１０、はい）、ステップＳ２１１に処理が進む。一方、ソーラーＥＣＵ９０が、発電電力Ｗｇｅｎが消費電力Ｗｐａｒｋ未満である（Ｗｇｅｎ＜Ｗｐａｒｋ）と判断した場合は（ステップＳ２１０、いいえ）、ステップＳ２１３に処理が進む。

【0039】

（ステップＳ２１１）
制御部８０およびソーラーＥＣＵ９０は、ソーラーパネル１０の発電電力Ｗｇｅｎのうち、処理電力Ｗａｕｘと消費電力Ｗｐａｒｋとを加えた電力（＝Ｗａｕｘ＋Ｗｐａｒｋ）を補機系統に供給する。制御部８０およびソーラーＥＣＵ９０によって処理電力Ｗａｕｘに消費電力Ｗｐａｒｋを加えた電力が補機系統に供給されると、ステップＳ２１２に処理が進む。

【0040】

（ステップＳ２１２）
制御部８０およびソーラーＥＣＵ９０は、ソーラーパネル１０の発電電力Ｗｇｅｎのうち、補機系統に供給されない余剰電力Ｗｒｅｍ２を駆動用バッテリ５０に供給する。この余剰電力Ｗｒｅｍ２は、発電電力Ｗｇｅｎから処理電力Ｗａｕｘおよび消費電力Ｗｐａｒｋを減じた電力である（Ｗｒｅｍ２＝Ｗｇｅｎ－（Ｗａｕｘ＋Ｗｐａｒｋ））。制御部８０およびソーラーＥＣＵ９０によって余剰電力Ｗｒｅｍ２が駆動用バッテリ５０に供給されると、ステップＳ２０１に処理が進む。

【0041】

（ステップＳ２１３）
制御部８０およびソーラーＥＣＵ９０は、ソーラーパネル１０の発電電力Ｗｇｅｎを補機系統に供給する。制御部８０およびソーラーＥＣＵ９０によって発電電力Ｗｇｅｎが補機系統に供給されると、ステップＳ２１４に処理が進む。

【0042】

（ステップＳ２１４）
制御部８０は、補機系統に必要な電力のうちソーラーパネル１０の発電電力Ｗｇｅｎだけでは不足する不足電力Ｗｌａｃｋを、駐車中サービスＤＤＣ７０を介して駆動用バッテリ５０から補機系統に供給する。この不足電力Ｗｌａｃｋは、ソーラー充電処理に必要な処理電力Ｗａｕｘに駐車中サービスで消費される消費電力Ｗｐａｒｋを加えた電力から、ソーラーパネル１０の発電電力Ｗｇｅｎを減じた電力である（Ｗｌａｃｋ＝（Ｗａｕｘ＋Ｗｐａｒｋ）－Ｗｇｅｎ）。制御部８０によって不足電力Ｗｌａｃｋが駆動用バッテリ５０から補機系統に供給されると、ステップＳ２０１に処理が進む。

【0043】

このように、各所における必要な電力を判断して適切に制御することによって、駐車中においてソーラーパネル１０の発電電力を駆動用バッテリ５０に供給する充電処理と、駆動用バッテリ５０の電力を駐車中稼働機器１００に供給する放電処理とが、同時に実行されてしまうことを防ぐことができる。これにより、駐車中におけるソーラーパネル１０によって発電された電力の充電効率を向上させることができる。

【0044】

［応用例］
上記図２Ａおよび図２Ｂでは、電力制御（電流指示）に基づく充電制御を説明した。この応用例では、図３を参照して電圧制御（電圧指示）に基づく充電制御を説明する。図３は、ソーラー充電システム１の制御部８０およびソーラーＥＣＵ９０が実行する応用例の充電制御の処理を説明するフローチャートである。

【0045】

図３に例示した応用例の充電制御は、例えば、車両が駐車している状態などにおいて、一部又は全部の機能を停止（スリープ）していたソーラーＥＣＵ９０が、太陽光の照射によってソーラーパネル１０が発電できる状態になることで、停止していた機能を起動（ウェイクアップ）させると、開始される。

【0046】

（ステップＳ３０１）
ソーラーＥＣＵ９０は、ソーラーパネル１０の発電電力Ｗｇｅｎを取得する。ソーラーＥＣＵ９０によって発電電力Ｗｇｅｎが取得されると、ステップＳ３０２に処理が進む。

【0047】

（ステップＳ３０２）
ソーラーＥＣＵ９０は、ソーラーパネル１０の発電電力Ｗｇｅｎが、予め定めた閾値Ｗｓｏｌを超えるか否かを判断する。この判断は、効率的な充電制御を実施できるほど十分な電力をソーラーパネル１０が発生させているか否かを判断するために行われる。閾値Ｗｓｏｌについては、上述したとおりである。

【0048】

ソーラーＥＣＵ９０が、発電電力Ｗｇｅｎが閾値Ｗｓｏｌを超える（Ｗｇｅｎ＞Ｗｓｏｌ）と判断した場合は（ステップＳ３０２、はい）、ステップＳ３０４に処理が進む。一方、ソーラーＥＣＵ９０が、発電電力Ｗｇｅｎが閾値Ｗｓｏｌを超えない（Ｗｇｅｎ≦Ｗｓｏｌ）と判断した場合は（ステップＳ３０２、いいえ）、ステップＳ３０３に処理が進む。

【0049】

（ステップＳ３０３）
ソーラーＥＣＵ９０は、ソーラーパネル１０の発電電力Ｗｇｅｎを用いた効率的な充電制御を実施できないため、所定の一部又は全部の機能の動作を停止してスリープさせる。これにより、本充電制御が終了する。

【0050】

（ステップＳ３０４）
ソーラーＥＣＵ９０は、ソーラーパネル１０による発電を開始する。すなわち、ソーラーＥＣＵ９０は、発電電力Ｗｇｅｎの補機バッテリ６０などへの出力開始を開始する。この発電には、周知の最大電力点追従（ＭＰＰＴ）制御などが用いられる。ソーラーＥＣＵ９０によってソーラーパネル１０による発電が開始されると、ステップＳ３０５に処理が進む。

【0051】

（ステップＳ３０５）
制御部８０およびソーラーＥＣＵ９０は、補機ＤＤＣ４０の出力電圧が目標出力電圧Ｖｔｇｔ１となるように制御して、ソーラーパネル１０の発電電力Ｗｇｅｎを補機系統に供給する。目標出力電圧Ｖｔｇｔ１は、補機バッテリ６０の定格電圧などに基づいて適切に設定される。制御部８０およびソーラーＥＣＵ９０によって補機ＤＤＣ４０が目標出力電圧Ｖｔｇｔ１で制御されて発電電力Ｗｇｅｎが補機系統に供給されると、ステップＳ３０６に処理が進む。

【0052】

（ステップＳ３０６）
制御部８０は、目標出力電圧Ｖｔｇｔ１による制御に基づいて補機バッテリ６０が実際に出力している電圧が、所定の電圧Ｖを超えているか否かを判断する。この判断は、補機バッテリ６０が充電を必要としている蓄電量であるか否かを判断するために行われる。よって、電圧Ｖは、補機バッテリ６０の定格電圧などに基づいて適切に設定される。

【0053】

制御部８０が、補機バッテリ６０の出力電圧が所定の電圧Ｖを超えていると判断した場合は（ステップＳ３０６、はい）、ステップＳ３０７に処理が進む。一方、制御部８０が、補機バッテリ６０の出力電圧が所定の電圧Ｖを超えていないと判断した場合は（ステップＳ３０６、いいえ）、ステップＳ３０８に処理が進む。

【0054】

（ステップＳ３０７）
制御部８０およびソーラーＥＣＵ９０は、駐車中サービスＤＤＣ７０の出力電圧が目標出力電圧Ｖｔｇｔ２となるように制御して、駆動用バッテリ５０の電力を補機系統に供給する。目標出力電圧Ｖｔｇｔ２は、補機バッテリ６０の定格電圧や目標出力電圧Ｖｔｇｔ１などに基づいて適切に設定される。制御部８０によって駐車中サービスＤＤＣ７０が目標出力電圧Ｖｔｇｔ２で制御されて駆動用バッテリ５０から補機系統に電力が供給されると、ステップＳ３０１に処理が進む。

【0055】

（ステップＳ３０７）
制御部８０およびソーラーＥＣＵ９０は、ソーラーパネル１０の発電電力Ｗｇｅｎのうち、補機系統に供給されない余剰電力Ｗｒｅｍを駆動用バッテリ５０に供給する。この余剰電力Ｗｒｅｍは、発電電力Ｗｇｅｎから目標出力電圧Ｖｔｇｔ１による制御に基づいて補機系統に出力されている電力Ｗを減じた電力である（Ｗｒｅｍ＝Ｗｇｅｎ－Ｗ）。制御部８０およびソーラーＥＣＵ９０によって余剰電力Ｗｒｅｍが駆動用バッテリ５０に供給されると、ステップＳ３０１に処理が進む。

【0056】

この応用例のように、電圧による制御によっても、駐車中におけるソーラーパネル１０によって発電された電力の充電効率を向上させることができる。

【0057】

＜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、駐車中において、ソーラーパネル１０の発電電力Ｗｇｅｎを駆動用バッテリ５０に供給する充電処理と、駆動用バッテリ５０の電力を駐車中稼働機器１００を含む補機系統に供給する放電処理とを、同時に実行しないように制御する。

【0058】

この制御によって、ソーラーパネル１０の発電電力Ｗｇｅｎを昇圧して駆動用バッテリ５０に充電した電力をそのまま降圧して補機系統に供給する、といった損失が多い電力移送が行われることがなくなる。よって、駐車中におけるソーラーパネル１０によって発電された電力の充電効率を向上させることができる。

【0059】

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】

【0060】

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】

【0061】

１、２ 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 駆動用バッテリ
６０ 補機バッテリ
７０ 駐車中サービスＤＤＣ
８０ 制御部
９０ ソーラーＥＣＵ
１００ 駐車中稼働機器

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】