(57)【要約】【課題】電動車両の運動エネルギーを回生することによる電動車両の制動を常時可能とする充電管理システムを提供する。【解決手段】充電管理システムは、現在地から予め設定された走行距離の範囲内で走行可能な走行経路を全て抽出可能であって、走行経路の勾配又は標高差を予め設定された距離によって区切られた区間毎に抽出可能なナビゲーション装置と、ナビゲーション装置によって抽出された勾配又は標高差に基づいて区間毎に電力消費量又は電力回生量を導出可能な電力量導出部と、電力量導出部によって導出された電力消費量又は電力回生量に基づいて現在地からの電力量の収支を区間毎に算出可能な収支演算部と、収支演算部によって算出された電力量の収支がプラスになる全ての区間毎の電力量が駆動用バッテリに充電可能な電力量の最大値又はそれ以下となるように、外部充電終了時の駆動用バッテリの電力量を決定する電力量決定部とを含む充電管理装置とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動車両に搭載された駆動用バッテリの充電管理システムであって、
現在地から予め設定された走行距離の範囲内で走行可能な走行経路を全て抽出可能であって、前記走行経路の勾配又は標高差を予め設定された距離によって区切られた区間毎に抽出可能なナビゲーション装置と、
前記ナビゲーション装置によって抽出された勾配又は標高差に基づいて前記区間毎に電力消費量又は電力回生量を導出可能な電力量導出部と、
前記電力量導出部によって導出された電力消費量又は電力回生量に基づいて前記現在地からの電力量の収支を前記区間毎に算出可能な収支演算部と、
前記収支演算部によって算出された電力量の収支がプラスになる全ての区間毎の電力量が前記駆動用バッテリに充電可能な電力量の最大値又はそれ以下となるように、外部充電終了時の前記駆動用バッテリの電力量を決定する電力量決定部と
を含む充電管理装置と
を備えることを特徴とする充電管理システム。
【請求項２】
前記電力量導出部は、走行経路の勾配又は標高差と電力消費量又は電力回生量との関係を学習可能な学習部を有することを特徴とする請求項１に記載の充電管理システム。
【請求項３】
前記学習部は、季節毎に学習可能であることを特徴とする請求項２に記載の充電管理システム。
【請求項４】
前記電力量決定部は、
前記現在地から予め設定された走行距離の範囲内で走行可能な全ての走行経路における最大標高差が予め設定された標高差未満の場合に、外部充電終了時の前記駆動用バッテリの電力量を充電可能な電力量の最大値よりも少ない予め定めた電力量に決定することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の充電管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、充電量管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、電動車両の充電量制御装置が開示されている。かかる電動車両の充電量制御装置は、電動車両の駆動用バッテリを満充電量以下となる充電完了時の電力量まで外部電源を用いて充電する充電処理部と、所定の走行経路において、電動車両の走行によって変動する駆動用バッテリの残存充電量が走行時の回生充電によって満充電量に到達するか否かを監視する充電量監視部と、充電量監視部による監視結果に基づいて、充電完了時の充電量の補正量を所定の走行経路の走行後における残存充電量が満充電量となるように決定する補正量決定部と、補正量によって充電完了時の充電量を補正した充電量を新たな充電完了時の充電量として決定する充電完了量決定部と、を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１１２６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１が開示する電動車両の充電量制御装置では、所定の走行経路以外の経路を走行すると、電動車両の運動エネルギーを電力に回生することによって駆動用バッテリの充電量が充電可能な電力量の最大値に到達する場合があり、電動車両の運動エネルギーを回生することによる電動車両の制動ができない虞がある。
【０００５】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、電動車両の運動エネルギーを回生することによる電動車両の制動を常時可能とする充電管理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】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る充電管理システムは、電動車両に搭載された駆動用バッテリの充電管理システムであって、現在地から予め設定された走行距離の範囲内で走行可能な走行経路を全て抽出可能であって、前記走行経路の勾配又は標高差を予め設定された距離によって区切られた区間毎に抽出可能なナビゲーション装置と、前記ナビゲーション装置によって抽出された勾配又は標高差に基づいて前記区間毎に電力消費量又は電力回生量を導出可能な電力量導出部と、前記電力量導出部によって導出された電力消費量又は電力回生量に基づいて前記現在地からの電力量の収支を前記区間毎に算出可能な収支演算部と、前記収支演算部によって算出された電力量の収支がプラスになる全ての区間毎の電力量が前記駆動用バッテリに充電可能な電力量の最大値又はそれ以下となるように、外部充電終了時の前記駆動用バッテリの電力量を決定する電力量決定部とを含む充電管理装置とを備える。
【０００７】
上記（１）の構成によれば、現在地からの電力量の収支を区間毎に算出し、電力量の収支がプラスとなる全ての区間毎の電力量が駆動用バッテリに充電可能な電力量の最大値又はそれ以下となるように、外部充電終了時の駆動用バッテリの電力量を決定する。これにより、回生充電によって駆動用バッテリの充電量が充電可能な電力量の最大値に到達しなくなるので、電動車両の運動エネルギーを回生することによる電動車両の制動を常時可能とする。
【０００８】
（２）一実施形態では、上記（１）の構成において、前記電力量導出部は、走行経路の勾配又は標高差と電力消費量又は電力回生量との関係を学習可能な学習部を有する。
【０００９】
上記（２）の構成によれば、学習部によって走行経路の勾配又は標高差と電力消費量又は電力回生量との関係を学習するので、電力量導出部が導出する電力消費量又は電力回生量の精度を高めることができる。
【００１０】
（３）一実施形態では、上記（２）の構成において、前記学習部は、季節毎に学習可能である。
【００１１】
上記（３）の構成によれば、学習部は季節毎に走行経路の勾配又は標高差と電力消費量又は電力量との関係を学習するので、電力量導出部が導出する電力消費量又は電力回生量の精度を高めることができる。
【００１２】
（４）一実施形態では、上記（１）から（３）のいずれか一つの構成において、前記電力量決定部は、前記現在地から予め設定された走行距離の範囲内で走行可能な全ての走行経路における最大標高差が予め設定された標高差未満の場合に、外部充電終了時の前記駆動用バッテリの電力量を充電可能な電力量の最大値よりも少ない予め定めた電力量に決定する。
【００１３】
上記（４）の構成によれば、電力量決定部は、現在地から予め設定された走行距離の範囲内で走行可能な全ての走行経路における最大標高差が予め設定された標高差未満の場合に、外部充電終了時の駆動用バッテリの電力量を充電可能な電力量の最大値よりも少ない予め定めた電力量に決定する。これにより、電力量導出部及び収支演算部の負荷を減じることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、電動車両の運動エネルギーを回生することによる電動車両の制動を常時可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態１に係る充電管理システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】図１に示したナビゲーション装置によって抽出され、予め設定された距離によって区切られた走行経路を示す模式図である。
【図３】図１に示した収支演算部における電力量の収支を説明するための図である。
【図４】図１に示した本発明の実施形態１に係る充電管理システムの制御内容を概略的に示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態２に係る充電管理システムの電力量導出部の構成を概略的に示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態３に係る充電管理システムの電力量決定部を説明するための図である。
【図７】本発明の実施形態３に係る充電管理システムの制御内容を概略的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１７】
［実施形態１］
図１は、本発明の実施形態１に係る充電管理システム１の構成を概略的に示すブロック図である。図２は、図１に示したナビゲーション装置２によって抽出され、予め設定された距離によって区切られた走行経路を示す模式図である。図３は、図１に示した収支演算部３２における電力量の収支を説明するための図である。図４は、図１に示した本発明の実施形態１に係る充電管理システム１の制御内容を概略的に示すフローチャートである。
【００１８】
図１に示すように、本発明の実施形態１に係る充電管理システム１は、電動車両１００に搭載された駆動用バッテリ１１の充電管理システム１である。本発明の実施形態１に係る電動車両１００は、電動車両１００の外部から電動車両１００に搭載された駆動用バッテリ１１に充電が可能な電動車両１００であって、駆動用バッテリ１１からインバータ１２を介して駆動用モータ１３に電力が供給され（放電）、電動車両１００の運動エネルギーを回生した電力が駆動用モータ１３からインバータ１２を介して駆動用バッテリ１１に供給される（充電）。本発明の実施形態１に係る電動車両１００は、例えば、電気自動車（ＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ））又はプラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ（Ｐｌｕｇ−ｉｎ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ），ＰＨＥＶ（Ｐｌｕｇ−ｉｎ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ））であって、電動車両１００の充電口１１０に設けられたコネクタ１４から車載充電器１５を通り、駆動用バッテリ１１に電力が充電される。
【００１９】
図１に示すように、本発明の実施形態１に係る充電管理システム１は、ナビゲーション装置２と充電管理装置３とを備える。
【００２０】
ナビゲーション装置２は、現在地から目的地までの経路案内が可能である。ナビゲーション装置２には、勾配又は標高を含む詳細な道路情報を含んだ地図データ２１が格納されるとともに、電動車両１００（自車両）の現在位置を取得する測位システム２２及びジャイロセンサ２３や加速度センサ２４等の各種センサが備えられ、マップマッチングによって自車両の現在位置を地図データ上で特定する。
【００２１】
図２に示すように、本発明の実施形態１に係るナビゲーション装置２は、現在地から予め設定された走行距離の範囲内で走行可能な走行経路を全て抽出可能である。現在地から予め設定された走行距離は、電動車両１００が走行等することによって消費する電力量（以下「消費電力量」という）よりも電動車両１００の運動エネルギーを回生することに得られる電力量（以下「回生電力量」という）が上回る可能性がある距離である。現在地から予め設定された走行距離は、車両の特性等によって任意に設定可能であり、例えば、現在地から５ｋｍの距離が設定される。走行可能な全ての走行経路は、現在地から予め設定された走行距離の範囲内で走行可能な走行経路を総当たりで抽出することを意味し、一部だけが異なる場合も異なる走行経路として抽出する。
【００２２】
また、本発明の実施形態１に係るナビゲーション装置２は、走行経路の勾配又は標高差を予め設定された距離によって区切られた区間毎に抽出可能である。予め設定された距離は、電力量の収支を算出するための単位（区間）である。予め設定された距離は、任意に設定可能であり、例えば、１００ｍの距離が設定される。
【００２３】
図１に示すように、本発明の実施形態１に係る充電管理装置３は、商用電源等の電動車両１００の外部から電動車両１００に搭載された駆動用バッテリ１１に充電（外部充電）する際の充電量を管理可能である。本発明の実施形態１に係る充電管理装置３は、電力量導出部３１、収支演算部３２及び電力量決定部３３を含んで構成される。
【００２４】
電力量導出部３１は、ナビゲーション装置２によって抽出された勾配又は標高差に基づいて区間毎に電力消費量又は電力回生量を導出可能である。電力量導出部３１は、例えば、勾配又は標高差と電力消費量又は電力回生量を関連付けたマップによって構成されてもよいし、勾配又は標高差と電力消費量又は電力回生量を関連付けた数式によって構成されてもよい。
【００２５】
収支演算部３２は、電力量導出部３１によって導出された電力消費量又は電力回生量に基づいて現在地からの電力量の収支（積算）を区間毎に算出可能である。尚、収支演算部３２は、電力消費量又は電力回生量をそのまま用いて電力量の収支を区間毎に算出してもよいが、図３に示すように、電力量の収支を無次元化して区間毎に算出してもよい。図３に示すように、無次元化して区間毎に算出した電力量の収支が、例えば、現在地から最も近い区間１で−３の場合には積算が−３となる。次の区間（区間２）の電力量の収支が＋３の場合には積算が±０（−３＋３）となり、その次の区間（区間３）の電力量の収支が＋２の場合には積算が＋２（０＋２）となる。以下、現在地から予め設定された走行距離の範囲内で現在地からの電力量の収支（積算）を区間毎に算出する。
【００２６】
電力量決定部３３は、収支演算部３２によって算出された電力量の収支（積算）がプラスとなる全ての区間毎の電力量が駆動用バッテリ１１に充電可能な電力量の最大値又はそれ以下となるように、外部充電終了時の駆動用バッテリ１１の電力量を決定する。すなわち、電力量決定部３３は、区間毎に算出された電力量の収支（積算）が最も大きくプラスとなる区間で駆動用バッテリ１１に充電可能な電力量の最大値又はそれ以下となるように、外部充電終了時の駆動用バッテリ１１の電力量を決定する。
【００２７】
図４に示すように、本発明の実施形態１に係る充電管理システム１は、充電を開始すると（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、ナビゲーション装置２を起動する（ステップＳ１２）。次に、ナビゲーション装置２が現在地から予め設定された走行距離の範囲内で走行可能な走行経路を全て抽出する（ステップＳ１３）。次に、ナビゲーション装置２が抽出した走行可能な全ての走行経路について、走行経路の勾配又は標高差を予め設定された距離によって区切られた区間毎に抽出する（ステップＳ１４）。
【００２８】
次に、電力量導出部３１がナビゲーション装置２によって抽出された勾配又は標高差に基づいて区間毎に電力消費量又は電力回生量を導出する（ステップＳ１５）。次に、収支演算部３２が電力量導出部３１によって導出された電力消費量又は電力回生量に基づいて現在地からの電力量の収支（積算）を区間毎に算出する（ステップＳ１６）。次に、電力量決定部３３が収支演算部３２によって算出された電力量の収支がプラスになる全ての区間毎の電力量が駆動用バッテリ１１に充電可能な電量量の最大値又はそれ以下となるように、外部充電終了時の駆動用バッテリ１１の電力量を決定する（ステップＳ１７）。次に、ナビゲーション装置２を停止する（ステップＳ１８）。
【００２９】
そして、駆動用バッテリ１１の電力量が電力量決定部３３で決定された電力量となるまで充電すると、充電を終了する（ステップＳ１９）。
【００３０】
上述した本発明の実施形態１に係る充電管理システム１によれば、現在地からの電力量の収支（積算）を区間毎に算出し、電力量の収支がプラスとなる全ての区間毎の電力量が駆動用バッテリ１１に充電可能な電力量の最大値又はそれ以下となるように、外部充電終了時の駆動用バッテリ１１の電力量を決定する。これにより、電動車両１００の運動エネルギーを電力に回生することによって駆動用バッテリ１１の充電量が充電可能な電力量の最大値に到達しなくなるので、電動車両１００の運動エネルギーを回生することによる電動車両１００の制動を常時可能とする。
【００３１】
［実施形態２］
図５は、本発明の実施形態２に係る充電管理システム１Ｂの電力量導出部３１の構成を概略的に示すブロック図である。
【００３２】
図５に示すように、本発明の実施形態２に係る充電管理システム１Ｂは、上述した本発明の実施形態１に係る充電管理システム１において、電力量導出部３１は学習部３１１を有する。学習部３１１は、走行経路の勾配又は標高差と電力消費量又は電力回生量との関係を学習可能である。
【００３３】
例えば、学習部３１１は、電力量導出部３１に入力される走行経路の勾配又は標高差と、駆動用バッテリ１１から出力される電力（消費電力）又は駆動用バッテリ１１に入力される電力（回生電力）とに基づいて、走行経路の勾配又は標高差と電力消費量又は電力回生量との関係を学習する。
【００３４】
上述した本発明の実施形態２に係る充電システムによれば、学習部３１１によって走行経路の勾配又は標高差と電力消費量又は電力回生量との関係を学習するので、電力量導出部３１が導出する電力消費量又は電力回生量の精度を高めることができる。
【００３５】
また、学習部３１１は、走行経路の勾配又は標高差と電力消費量又は電力回生量との関係を季節毎に学習可能である。例えば、空気調和機（エアコン）の使用頻度等は季節毎に大きく変動するので、季節毎に走行経路又は標高差と電力消費量又は電力回生量を学習すれば、電力量導出部３１が導出する電力消費量又は電力回生量の精度を高めることができる。
【００３６】
更に、学習部３１１は、運転者の癖、例えば、上り坂でどの程度加速するのか、又は、下り坂でどの程度回生制動を行うのか等、によって変動する電力消費量又は電力回生量を学習してもよい。
【００３７】
［実施形態３］
図６は、本発明の実施形態３に係る充電管理システム１Ｃの電力量決定部３３を説明するための図である。図７は、本発明の実施形態３に係る充電管理システム１Ｃの制御内容を概略的に示すフローチャートである。
【００３８】
図６に示すように、本発明の実施形態３に係る充電管理システム１Ｃは、上述した本発明の実施形態１又は２に係る充電管理システム１，１Ｂにおいて、電力量決定部３３は、現在地から予め設定された走行距離の範囲内で走行可能な走行経路における最大標高差ＨＭａｘが予め設定された標高差未満の場合に、外部充電終了後の電力量を充電可能な電力量の最大値よりも少ない予め定めた電力量に決定する。
【００３９】
図７に示すように、本発明の実施形態に係る充電管理システム１Ｃは、充電を開始すると（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、ナビゲーション装置２を起動する（ステップＳ３２）。次に、ナビゲーション装置２が現在地から予め設定された走行距離の範囲内で走行可能な走行経路を全て抽出する（ステップＳ３３）。次に、現在地から予め設定された走行尾距離の範囲内で走行可能な全ての走行経路における最大標高差ＨＭａｘが予め設定された標高差未満か否かを判断する（ステップＳ３４）。最大標高差ＨＭａｘが予め設定された標高差未満と判断した場合には（ステップＳ３４：Ｙｅｓ）、外部充電終了時の駆動用バッテリ１１の電力量を充電可能な電力量の最大値よりも少ない予め定めた電力量に決定する（ステップＳ３５）。
【００４０】
一方、最大標高差ＨＭａｘが予め設定された標高差未満と判断した場合には（ステップＳ３４：Ｎｏ）、ナビゲーション装置２が抽出した走行可能な全ての走行経路について、走行経路の勾配又は標高差を予め設定された距離によって区切られた区間毎に抽出する（ステップＳ３６）。次に、電力量導出部３１がナビゲーション装置２によって抽出された勾配又は標高差に基づいて区間毎に電力消費量又は電力回生量を導出する（ステップＳ３７）。次に、収支演算部３２が電力量導出部３１によって導出された電力消費量又は電力回生量に基づいて現在地からの電力量の収支（積算）を区間毎に算出する（ステップＳ３８）。次に、電力量決定部３３が収支演算部３２によって算出された電力量の収支がプラスになる全ての区間毎の電力量が駆動用バッテリ１１に充電可能な電量量の最大値又はそれ以下となるように、外部充電終了時の駆動用バッテリ１１の電力量を決定する（ステップＳ３９）。
【００４１】
電力量決定部３３が外部充電終了時の駆動用バッテリ１１の電力量を決定すると（ステップＳ３５，Ｓ３９）、ナビゲーション装置２を停止する（ステップＳ４０）。そして、駆動用バッテリ１１の電力量が電力量決定部３３で決定された電力量となるまで充電すると、充電を終了する（ステップＳ４１）。
【００４２】
上述した本発明の実施形態３に係る充電管理システム１Ｃによれば、電力量決定部３３は、現在地から予め設定された走行距離の範囲内で走行可能な全ての走行経路における最大標高差ＨＭａｘが予め設定された標高差未満の場合に、外部充電終了時の駆動用バッテリ１１の電力量を充電可能な電力量の最大値よりも少ない予め定めた電力量に決定する。これにより、電力量導出部３１及び収支演算部３２の負荷を減じることができる。
【００４３】
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【符号の説明】
【００４４】
１，１Ｂ，１Ｃ    充電管理システム
２    ナビゲーション装置
２１    地図データ
２２    測位システム
２３    ジャイロセンサ
２４    加速度センサ
３    充電管理装置
３１    電力量導出部
３１１    学習部
３２    収支演算部
３３    電力量決定部
１１    駆動用バッテリ
１２    インバータ
１３    駆動用モータ
１４    コネクタ
１５    車載充電器
１００    電動車両
１１０    充電口
【図１】
2020178428.tif 000003
【図２】
2020178428.tif 000004
【図３】
2020178428.tif 000005
【図４】
2020178428.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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