(57)【要約】【課題】外部給電回路の構成が複雑化することを防止しつつ所望の給電効率を確保する。【解決手段】インバータ装置１２は、燃料電池車両１１の燃料電池スタック２１とバッテリ２２との間で電圧変換可能な電圧調整器２３と、バッテリ２２との間に接続可能である。燃料電池車両１１のＥＣＵ６１は、バッテリ２２の残容量と出力電圧との対応関係の情報を記憶しており、燃料電池車両１１の走行時に許容されるバッテリ２２の残容量の設定範囲内において、あるいは、燃料電池車両１１からインバータ装置１２への電力供給時に許容されるバッテリ２２の残容量の設定範囲内において、バッテリ２２の出力電圧がインバータ装置１２の要求電圧に一致するようにして、バッテリ２２の残容量を制御する。【選択図】図１
2014060838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動車両と、該電動車両に着脱可能な外部給電回路と、を備える給電システムであって、
前記電動車両は、
電源と、
蓄電装置と、
前記電源と前記蓄電装置との間で電圧変換可能な電圧変換装置と、
前記外部給電回路の要求電圧を取得する要求電圧取得手段と、
制御手段と、を備え、
前記外部給電回路は、前記電圧変換装置と前記蓄電装置との間に接続可能であり、
前記制御手段は、前記蓄電装置の残容量と出力電圧との対応関係の情報を記憶しており、前記蓄電装置の出力電圧が前記要求電圧取得手段によって取得された前記要求電圧に一致するようにして、前記蓄電装置の残容量を制御することを特徴とする給電システム。
【請求項２】
前記要求電圧取得手段は、前記要求電圧を推定によって取得可能であり、
前記制御手段は、前記電動車両の走行時に許容される前記残容量の設定範囲内において、前記蓄電装置の出力電圧が前記要求電圧に一致するようにして、前記蓄電装置の残容量を制御することを特徴とする請求項１に記載の給電システム。
【請求項３】
前記要求電圧取得手段は、前記要求電圧を前記外部給電回路から取得可能であり、
前記制御手段は、前記電動車両から前記外部給電回路への電力供給時に許容される前記残容量の設定範囲内において、前記蓄電装置の出力電圧が前記要求電圧に一致するようにして、前記蓄電装置の残容量を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給電システム。
【請求項４】
前記蓄電装置の出力電圧を検出する電圧検出手段と、
前記外部給電回路の所定の動作電圧範囲を取得する電圧範囲取得手段と、を備え、
前記制御手段は、前記電動車両に前記外部給電回路が接続されているときに、前記電圧検出手段によって取得された前記蓄電装置の出力電圧が前記電圧範囲取得手段によって取得された前記動作電圧範囲から逸脱している場合には、前記電動車両から前記外部給電回路への電力供給を禁止し、前記蓄電装置の出力電圧が前記動作電圧範囲内に至るようにして前記蓄電装置の残容量を制御した後に、前記電力供給を実行することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載の給電システム。
【請求項５】
前記蓄電装置から電力が供給可能な電気負荷を備え、
前記制御手段は、前記電圧変換装置によって前記電源の出力電力を制御することによって、あるいは、前記電気負荷の消費電力を制御することによって、前記蓄電装置の残容量を制御することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１つに記載の給電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、給電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、燃料電池と蓄電池と第１のＤＣ−ＤＣコンバータとを備える燃料電池車に対して、第２のＤＣ−ＤＣコンバータとインバータとを備える定置電源システムを着脱可能とし、燃料電池と蓄電池との間に配置された第１のＤＣ−ＤＣコンバータの蓄電装置側の出力端から第２のＤＣ−ＤＣコンバータを介してインバータへと電力を供給する電力供給システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３２５３９２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、上記従来技術に係る電力供給システムによれば、定置電源システムのインバータに対する印加電圧は、第２のＤＣ−ＤＣコンバータによって制御されており、第２のＤＣ−ＤＣコンバータを備えることによって定置電源システムの構成が複雑化するという問題が生じる。
さらに、電力供給システムの全体として、２つの第１および第２のＤＣ−ＤＣコンバータで電圧変換動作を行なっており、電圧変換に伴うエネルギー損失が増大し、電力供給の効率が低下してしまうという問題が生じる。
【０００５】
また、上記従来技術に係る電力供給システムにおいて、第２のＤＣ−ＤＣコンバータは省略可能とされているが、この場合、定置電源システムのインバータには燃料電池車の蓄電池の出力電圧が印加されるだけである。
これにより、例えば、燃料電池車の状態などに応じて蓄電池の出力電圧がインバータの動作可能電圧範囲から逸脱している場合には、インバータの適正な動作が困難になる、あるいは、インバータの動作効率が著しく低下してしまう虞がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、外部給電回路の構成が複雑化することを防止しつつ所望の給電効率を確保することが可能な給電システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第１の発明に係る給電システムは、電動車両（例えば、実施の形態での燃料電池車両１１）と、該電動車両に着脱可能な外部給電回路（例えば、実施の形態でのインバータ装置１２）と、を備える給電システムであって、前記電動車両は、電源（例えば、実施の形態での燃料電池スタック２１）と、蓄電装置（例えば、実施の形態でのバッテリ２２）と、前記電源と前記蓄電装置との間で電圧変換可能な電圧変換装置（例えば、実施の形態での電圧調整器２３）と、前記外部給電回路の要求電圧を取得する要求電圧取得手段（例えば、実施の形態でのＥＣＵ６１）と、制御手段（例えば、実施の形態でのＥＣＵ６１）と、を備え、前記外部給電回路は、前記電圧変換装置と前記蓄電装置との間に接続可能であり、前記制御手段は、前記蓄電装置の残容量と出力電圧との対応関係の情報を記憶しており、前記蓄電装置の出力電圧が前記要求電圧取得手段によって取得された前記要求電圧に一致するようにして、前記蓄電装置の残容量を制御する。
【０００８】
さらに、本発明の第２の発明に係る給電システムでは、前記要求電圧取得手段は、前記要求電圧を推定によって取得可能であり、前記制御手段は、前記電動車両の走行時に許容される前記残容量の設定範囲内において、前記蓄電装置の出力電圧が前記要求電圧に一致するようにして、前記蓄電装置の残容量を制御する。
【０００９】
さらに、本発明の第３の発明に係る給電システムでは、前記要求電圧取得手段は、前記要求電圧を前記外部給電回路から取得可能であり、前記制御手段は、前記電動車両から前記外部給電回路への電力供給時に許容される前記残容量の設定範囲内において、前記蓄電装置の出力電圧が前記要求電圧に一致するようにして、前記蓄電装置の残容量を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給電システム。
【００１０】
さらに、本発明の第４の発明に係る給電システムは、前記蓄電装置の出力電圧を検出する電圧検出手段（例えば、実施の形態でのバッテリ電圧センサ７５）と、前記外部給電回路の所定の動作電圧範囲を取得する電圧範囲取得手段（例えば、実施の形態でのＥＣＵ６１）と、を備え、前記制御手段は、前記電動車両に前記外部給電回路が接続されているときに、前記電圧検出手段によって取得された前記蓄電装置の出力電圧が前記電圧範囲取得手段によって取得された前記動作電圧範囲から逸脱している場合には、前記電動車両から前記外部給電回路への電力供給を禁止し、前記蓄電装置の出力電圧が前記動作電圧範囲内に至るようにして前記蓄電装置の残容量を制御した後に、前記電力供給を実行する。
【００１１】
さらに、本発明の第５の発明に係る給電システムは、前記蓄電装置から電力が供給可能な電気負荷（例えば、実施の形態での補機類）を備え、前記制御手段は、前記電圧変換装置によって前記電源の出力電力を制御することによって、あるいは、前記電気負荷の消費電力を制御することによって、前記蓄電装置の残容量を制御する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の第１の発明に係る給電システムによれば、電動車両に搭載された制御手段による制御によって、外部給電回路に印加される蓄電装置の出力電圧を、外部給電回路の要求電圧に一致させることができ、外部給電回路の構成が複雑化することを防止することができる。
さらに、例えば電動車両の状態の変化などに応じて蓄電装置の残容量が変化する場合であっても、制御手段による残容量の制御によって、外部給電回路の所望の給電効率および給電可能時間を確保することができる。
【００１３】
本発明の第２の発明に係る給電システムによれば、例えば蓄電装置の出力電圧を外部給電回路の要求電圧に一致させるためだけに蓄電装置の残容量に対する特別な制御を行なう必要無しに、電動車両の走行中に実行される適宜の残容量の制御などにおいて、電動車両の所望の走行状態を確保しつつ蓄電装置の出力電圧を外部給電回路の要求電圧に一致させることができる。
これにより、例えば電動車両の走行を停止した後に直ちに電動車両から外部給電回路への電力供給を開始することができ、外部給電回路による給電を迅速に開始することができる。
【００１４】
本発明の第３の発明に係る給電システムによれば、電動車両に外部給電回路が接続されたときに蓄電装置の出力電圧と外部給電回路の要求電圧とが異なる場合であっても、電動車両から外部給電回路への電力供給を開始して電力供給の実行を維持しつつ、出力電圧を要求電圧に一致させることができる。
これにより、例えば要求電圧が異なる複数の外部給電回路に対応して、電動車両から効率よく電力を供給することができ、電動車両の汎用性および利便性を向上させることができる。
【００１５】
本発明の第４の発明に係る給電システムによれば、外部給電回路の適正な動作が困難になること、あるいは外部給電回路の動作効率が著しく低下することを防止することができる。
【００１６】
本発明の第５の発明に係る給電システムによれば、電源から蓄電装置への充電量あるいは蓄電装置から電気負荷への放電量を制御することによって、蓄電装置の残容量を容易に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る給電システムの構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る給電システムのバッテリに許容される残容量ＳＯＣの設定範囲の例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る給電システム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】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態に係る給電システムについて添付図面を参照しながら説明する。
【００１９】
本実施の形態による給電システム１０は、例えば図１に示すように、燃料電池車両１１と、この燃料電池車両１１とは別体に設けられたインバータ装置１２と、を備えて構成され、外部の交流機器などの外部負荷１３に対して電力を供給する。
【００２０】
燃料電池車両１１は、例えば、車両後部のトランクルーム内などに、燃料電池車両１１の電源に接続された給電口１１ａを備え、インバータ装置１２をトランクルーム内などに搭載可能である。
インバータ装置１２は、例えば、燃料電池車両１１に設けられた給電口１１ａに着脱可能に嵌合される給電コネクタ１２ａを備えている。
給電コネクタ１２ａは、例えば、給電口１１ａに設けられた複数の端子に電気的に接続可能な複数のコネクタピンを備えている。
【００２１】
燃料電池車両１１とインバータ装置１２とは、燃料電池車両１１の給電口１１ａにインバータ装置１２の給電コネクタ１２ａが嵌合され、この嵌合に伴って給電口１１ａの複数の端子に給電コネクタ１２ａの複数のコネクタピンが接続されることによって、電気的に接続される。
【００２２】
また、インバータ装置１２は、例えば、外部負荷１３を電気的に接続可能な電力出力部１２ｂを備え、給電コネクタ１２ａから入力された燃料電池車両１１の直流電力を交流電力に変換して、この変換後の交流電力を電力出力部１２ｂから外部負荷１３に供給可能である。
【００２３】
燃料電池車両１１は、例えば、燃料電池スタック２１と、バッテリ２２と、電圧調整器（ＶＣＵ）２３と、走行用モータ２４と、パワードライブユニット（ＰＤＵ）２５と、エアポンプ２６と、エアポンプ用インバータ（ＡＰＩＮＶ）２７と、ダウンバータ（ＤＶ）２８と、１２Ｖバッテリ２９と、バッテリプリチャージ部３０およびバッテリコンタクタ部３１と、外部給電プリチャージ部３２および外部給電コンタクタ部３３と、制御装置３４と、を備えて構成されている。
【００２４】
燃料電池スタック２１は、例えば、陽イオン交換膜などからなる固体高分子電解質膜を、アノード触媒およびガス拡散層からなる燃料極（アノード）と、カソード触媒およびガス拡散層からなる酸素極（カソード）とで挟持してなる電解質電極構造体を、更に一対のセパレータで挟持してなる燃料電池セルを多数組積層して構成されている。そして、燃料電池セルの積層体は一対のエンドプレートによって積層方向の両側から挟み込まれている。
【００２５】
燃料電池スタック２１のカソードには酸素を含む酸化剤ガス（反応ガス）である空気がエアポンプ２６から供給可能であり、アノードには水素を含む燃料ガス（反応ガス）が高圧の水素タンク（図示略）などから供給可能である。
そして、反応ガスの供給時に、アノードのアノード触媒上で触媒反応によりイオン化された水素は、適度に加湿された固体高分子電解質膜を介してカソードへと移動し、この移動に伴って発生する電子が外部回路に取り出され、直流電力を発生する。このときカソードにおいては、水素イオン、電子及び酸素が反応して水が生成される。
【００２６】
バッテリ２２は、例えば、高圧系のリチウムイオン型などの２次電池であり、電圧調整器２３を介して燃料電池スタック２１に接続されている。
【００２７】
電圧調整器２３は、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータなどを備え、燃料電池スタック２１とバッテリ２２との間での電力の授受に対して電圧調整を行なう。
なお、電圧調整器２３は、例えば、バッテリ２２側に平滑コンデンサ２３ａを備えている。
【００２８】
走行用モータ２４は、例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の３相のＤＣブラシレスモータであって、パワードライブユニット２５による制御に応じて力行運転および発電運転可能である。
例えば、走行用モータ２４は、各相のコイルに交流の相電流が通電されることで力行運転を行ない、変速機（Ｔ／Ｍ）２４ａを介して駆動輪Ｗを駆動する。また、燃料電池車両１１の減速時などにおいて駆動輪側から駆動力が伝達されることで発電運転（回生運転）を行ない、発電電力（回生電力）を出力する。
【００２９】
パワードライブユニット２５は、例えば、トランジスタなどのスイッチング素子を複数用いてブリッジ接続してなるブリッジ回路および平滑コンデンサなどを具備するパルス幅変調（ＰＷＭ）によるインバータを備えて構成されている。
【００３０】
このインバータは、例えば走行用モータ２４の力行運転時において、制御装置３４から出力されるＰＷＭ信号に基づき、各相毎に対をなす各スイッチング素子のオン（導通）／オフ（遮断）を切り替える。これによって、バッテリ２２から電圧調整器２３を介して供給される直流電力あるいは燃料電池スタック２１から供給される直流電力を３相交流電力に変換し、走行用モータ２４の各相のコイルへの通電を順次転流させることで交流の各相電流を通電する。
【００３１】
一方、例えば走行用モータ２４の発電運転時において、インバータは、走行用モータ２４のロータの回転角に基づいて同期がとられたゲート信号に応じて各スイッチング素子をオン（導通）／オフ（遮断）させ、走行用モータ２４から出力される交流の発電電力を直流電力に変換する。
【００３２】
エアポンプ２６は、例えば、エアポンプ用インバータ２７から出力される交流電力によって回転駆動されるポンプ駆動用モータ（図示略）を備える電動コンプレッサであって、外部から空気を取り込んで圧縮し、圧縮後の空気を反応ガスとして燃料電池スタック２１のカソードに供給する。
【００３３】
エアポンプ用インバータ２７は、例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ）によるＰＷＭインバータなどであり、制御装置３４から出力される制御信号に基づき、バッテリ２２から電圧調整器２３を介して供給される直流電力あるいは燃料電池スタック２１から供給される直流電力によって、エアポンプ２６のポンプ駆動用モータを回転駆動し、ポンプ駆動用モータの回転数を制御する。
【００３４】
ダウンバータ２８は、例えば、ＤＣ−ＤＣコンバータなどを備え、バッテリ２２の高圧の端子間電圧あるいは燃料電池スタック２１から電圧調整器２３を介して印加される高圧の電圧を低圧の所定電圧（１２Ｖ）まで降圧して、降圧後の所定電圧の電力によって１２Ｖバッテリ２９を充電する。
【００３５】
１２Ｖバッテリ２９は、例えば、制御装置３４および各種補機類からなる電気負荷を駆動するための低圧の所定電圧の電力を出力する。
【００３６】
バッテリプリチャージ部３０およびバッテリコンタクタ部３１は、例えば、バッテリ２２と、電圧調整器２３およびダウンバータ２８との間に設けられている。
バッテリプリチャージ部３０は、例えば、直列に接続されたプリチャージコンタクタ４１およびプリチャージ抵抗４２により構成されている。
【００３７】
バッテリコンタクタ部３１は、例えば、燃料電池車両１１の正極側の高圧ライン（ＨＶ＋）においてバッテリ２２の正極端子に接続された正極側バッテリコンタクタ４３と、負極側の高圧ライン（ＨＶ−）においてバッテリ２２の負極端子に接続された負極側バッテリコンタクタ４４と、により構成されている。
そして、バッテリプリチャージ部３０は、正極側バッテリコンタクタ４３の両端に（つまり、正極側バッテリコンタクタ４３に並列に）接続されている。
【００３８】
外部給電プリチャージ部３２および外部給電コンタクタ部３３は、例えば、バッテリプリチャージ部３０およびバッテリコンタクタ部３１と、給電口１１ａとの間に設けられている。
外部給電プリチャージ部３２は、例えば、直列に接続されたプリチャージコンタクタ５１およびプリチャージ抵抗５２により構成されている。
【００３９】
外部給電コンタクタ部３３は、例えば、燃料電池車両１１の正極側の高圧ライン（ＨＶ＋）において正極側バッテリコンタクタ４３に接続された正極側外部給電コンタクタ５３と、負極側の高圧ライン（ＨＶ−）において負極側バッテリコンタクタ４４に接続された負極側外部給電コンタクタ５４と、により構成されている。
そして、外部給電プリチャージ部３２は、正極側外部給電コンタクタ５３の両端に（つまり、正極側外部給電コンタクタ５３に並列に）接続されている。
【００４０】
そして、各コンタクタ４１，４３，４４，５１，５３，５４は、例えば、制御装置３４から出力される制御信号に基づき、導通および遮断を切り替え可能である。
【００４１】
制御装置３４は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの電子回路により構成されるＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）６１を備えている。
【００４２】
ＥＣＵ６１は、例えば、パワードライブユニット２５の電力変換動作を制御することによって走行用モータ２４の力行運転および発電運転を制御する。
例えば、ＥＣＵ６１は、各種のセンサやスイッチなどから出力される信号に基づき、走行用モータ２４の目標トルクを算出し、実際に走行用モータ２４から出力されるトルクを目標トルクに一致させるようにして、走行用モータ２４に通電される電流に対するフィードバック制御などを実行する。
【００４３】
ＥＣＵ６１は、例えば、エアポンプ用インバータ２７の電力変換動作や反応ガスの流路に設けられた各種バルブの開閉や電圧調整器２３の電圧調整動作などを制御することによって、燃料電池スタック２１への反応ガスの供給および燃料電池スタック２１の発電量（発電電力）を制御する。
【００４４】
ＥＣＵ６１は、例えば、各種のセンサやスイッチなどから出力される信号、さらに、インバータ制御装置８２から出力される信号などに基づき、バッテリ２２を含む高圧電装系の監視および保護などの制御を行なう。
【００４５】
例えば、ＥＣＵ６１は、イグニッションスイッチ７１およびパワースイッチ７２などの各指令信号と、速度センサ７３およびアクセルペダル開度センサ７４およびブレーキペダルスイッチ（図示略）などの各検出信号とに基づき、燃料電池車両１１の運転状態を制御する。
【００４６】
なお、イグニッションスイッチ７１は、運転者の操作に応じて燃料電池車両１１の起動および停止を指示する指令信号（ＩＧＳＷ）を出力する。
また、パワースイッチ７２は、運転者の操作に応じて燃料電池スタック２１の起動（例えば、エアポンプ２６の起動など）を指示する指令信号（ＰＳＷ）を出力する。
【００４７】
また、速度センサ７３は、燃料電池車両１１の速度を検出する。
また、アクセルペダル開度センサ７４は、運転者によるアクセルペダルの踏み込みに応じたアクセルペダルのストローク量（アクセル開度）を検出する。
また、ブレーキペダルスイッチは、運転者によるブレーキペダルの操作有無を検出する。
【００４８】
また、例えば、ＥＣＵ６１は、バッテリ２２の端子間電圧（バッテリ電圧）ＶＢを検出するバッテリ電圧センサ７５および電流ＩＢを検出するバッテリ電流センサ７６および温度ＴＢを検出するバッテリ温度センサ７７の各検出信号に基づき、残容量ＳＯＣ（State Of Charge）などの各種の状態量を算出する。
そして、算出した各種の状態量に基づいて、バッテリプリチャージ部３０およびバッテリコンタクタ部３１の導通および遮断を制御することによって、バッテリ２２の充電および放電を制御する。
【００４９】
なお、ＥＣＵ６１には、各種のセンサやスイッチなどとともに、燃料電池車両１１の各種の状態を表示する計器類からなるメータ７８が接続されている。
【００５０】
さらに、ＥＣＵ６１は、燃料電池車両１１に接続されたインバータ装置１２への給電およびインバータ装置１２の電力変換動作を制御するとともに、インバータ装置１２の異常有無を検知する。
例えば、ＥＣＵ６１は、外部給電プリチャージ部３２および外部給電コンタクタ部３３の導通および遮断を制御することによって、インバータ装置１２への給電を制御する。
【００５１】
インバータ装置１２は、例えば、少なくとも１つ以上のインバータ８１と、インバータ制御装置８２と、を備えて構成されている。
【００５２】
インバータ８１は、例えば、トランジスタなどのスイッチング素子を複数用いてブリッジ接続してなるブリッジ回路および平滑コンデンサなどを備え、インバータ制御装置８２から出力されるスイッチング指令信号に基づき、各スイッチング素子のオン（導通）／オフ（遮断）を切り替える。これによって、燃料電池車両１１に設けられた給電口１１ａに嵌合された給電コネクタ１２ａを介して燃料電池車両１１の電源（例えば、燃料電池スタック２１と、バッテリ２２となど）から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換後の交流電力を外部負荷１３に供給可能である。
なお、インバータ８１は、例えば、平滑コンデンサ８１ａを介して外部給電コンタクタ部３３に接続されている。
【００５３】
インバータ制御装置８２は、例えば、燃料電池車両１１のＥＣＵ６１から供給される制御用電力によって作動し、ＥＣＵ６１から出力される各種の指令信号に応じて、インバータ８１の電力変換動作および給電コネクタ１２ａの電磁ロック８３の動作を制御することによって外部負荷１３への給電を制御する。
【００５４】
なお、インバータ８１の正極側および負極側の入力端子は、燃料電池車両１１の給電口１１ａにインバータ装置１２の給電コネクタ１２ａが嵌合されることによって、電磁ロック８３を介して、燃料電池車両１１の正極側および負極側の高圧ライン（ＨＶ＋），（ＨＶ−）に接続可能となる。
電磁ロック８３は、インバータ制御装置８２の制御によって、インバータ８１の正極側および負極側の入力端子と、燃料電池車両１１の正極側および負極側の高圧ライン（ＨＶ＋），（ＨＶ−）との間の電気的な接続と遮断とを切り替える。
【００５５】
また、インバータ制御装置８２は、例えば、インバータ８１の入力電圧（インバータ電圧ＶＩ）を検出するインバータ電圧センサ８４の検出信号に基づき、インバータ装置１２の状態に係る情報の信号を出力する。
【００５６】
インバータ制御装置８２は、例えば、給電コネクタ１２ａに備えられた各コネクタピンに接続されている。
また、燃料電池車両１１の給電口１１ａは、給電コネクタ１２ａの各コネクタピンに接続される各端子を備え、制御装置３４のＥＣＵ６１は、適宜の信号線によって給電口１１ａの各端子に接続されている。
これらにより、燃料電池車両１１のＥＣＵ６１と、インバータ制御装置８２とは、燃料電池車両１１の給電口１１ａにインバータ装置１２の給電コネクタ１２ａが嵌合され、この嵌合に伴って給電口１１ａの複数の端子に給電コネクタ１２ａの複数のコネクタピンが接続された状態において、相互に各種の信号を送受信可能である。
【００５７】
なお、燃料電池車両１１のＥＣＵ６１とインバータ制御装置８２との間で送受信される信号は、例えば、インバータ装置１２から外部負荷１３への電力の出力要求（外部給電要求）を指示する信号と、インバータ装置１２から外部負荷１３への電力の出力許可を指示する信号と、燃料電池車両１１からインバータ装置１２への給電の許可および禁止を指示する信号と、給電口１１ａと給電コネクタ１２ａとの嵌合有無を示す信号と、ＥＣＵ６１からインバータ制御装置８２へと供給される制御用電圧の信号と、インバータ電圧センサ８４により検出されたインバータ電圧（検出値）ＶＩの検出結果の信号と、インバータ装置１２の要求電圧を指示する信号と、インバータ装置１２の所定の動作電圧範囲を指示する信号と、などである。
【００５８】
なお、インバータ装置１２の要求電圧は、例えば、インバータ装置１２の動作（例えば、外部負荷１３に所定電圧を出力するための電圧変換動作など）の効率が所定値以上となるために要する入力電圧などである。
また、インバータ装置１２の所定の動作電圧範囲は、例えば、インバータ装置１２が適正に動作可能な入力電圧の範囲などである。
【００５９】
本実施の形態による給電システム１０は上記構成を備えており、次に、この給電システム１０の動作、特に、ＥＣＵ６１の動作について説明する。
【００６０】
ＥＣＵ６１は、例えば、バッテリ２２の残容量ＳＯＣとバッテリ電圧ＶＢとの対応関係の情報を記憶しており、バッテリ電圧ＶＢがインバータ装置１２の要求電圧に一致するようにして、バッテリ２２の残容量ＳＯＣを制御する。
なお、バッテリ２２の残容量ＳＯＣとバッテリ電圧ＶＢとの対応関係は、例えば、バッテリ電圧ＶＢの増大に伴い、残容量ＳＯＣが増大傾向に変化するなどである。
【００６１】
ＥＣＵ６１は、例えば、燃料電池車両１１にインバータ装置１２が接続されていない状態（例えば、燃料電池車両１１の走行時）などにおいてインバータ装置１２の要求電圧を推定可能である。そして、ＥＣＵ６１は、例えば、燃料電池車両１１の走行時に許容される残容量ＳＯＣの設定範囲内において、バッテリ電圧ＶＢが要求電圧に一致するようにして、バッテリ２２の残容量ＳＯＣを制御する。
【００６２】
ＥＣＵ６１は、例えば、燃料電池車両１１にインバータ装置１２が接続された状態（例えば、燃料電池車両１１の停止時）などにおいてインバータ装置１２の要求電圧をインバータ装置１２から取得可能である。そして、ＥＣＵ６１は、例えば、燃料電池車両１１からインバータ装置１２への電力供給時（つまり、インバータ装置１２から外部負荷１３へ電力を出力する外部給電時）に許容される残容量ＳＯＣの設定範囲内において、バッテリ電圧ＶＢが要求電圧に一致するようにして、バッテリ２２の残容量ＳＯＣを制御する。
【００６３】
なお、燃料電池車両１１の走行時あるいは燃料電池車両１１からインバータ装置１２への電力供給時に許容される残容量ＳＯＣの設定範囲は、例えば図２に示すように、バッテリ２２を保護するために必要とされる上限残容量ＳＯＣＨと下限残容量ＳＯＣＬとの間に設定されている。
【００６４】
例えば、燃料電池車両１１の走行時の許容ＳＯＣ範囲は、上限残容量ＳＯＣＨよりも所定第１マージンＭａだけ小さい上限残容量ＳＯＣＨａと、下限残容量ＳＯＣＬよりも所定第１マージンＭａおよび走行中に必要とされるバッテリ２２の放電量Ｄだけ大きい下限残容量ＳＯＣＬａと、によって設定されている。
【００６５】
また、例えば、燃料電池車両１１からインバータ装置１２への電力供給時の許容ＳＯＣ範囲は、燃料電池車両１１の走行時の所定第１マージンＭａよりも大きな所定第２マージンＭｂによって、上限残容量ＳＯＣＨよりも所定第２マージンＭｂだけ小さい上限残容量ＳＯＣＨｂと、下限残容量ＳＯＣＬよりも所定第２マージンＭｂだけ大きい下限残容量ＳＯＣＬｂと、によって設定されている。
【００６６】
ＥＣＵ６１は、例えば、電圧調整器２３によって燃料電池スタック２１の出力電力を制御することによって、あるいは、走行用モータ２４や、空調装置などの各種補機類の消費電力を制御することによって、バッテリ２２の充電および放電と残容量ＳＯＣとを制御する。
【００６７】
また、ＥＣＵ６１は、例えば、インバータ装置１２の所定の動作電圧範囲を取得可能であって、バッテリ電圧ＶＢがインバータ装置１２の所定の動作電圧範囲から逸脱している場合には、燃料電池車両１１からインバータ装置１２への電力供給およびインバータ装置１２から外部負荷１３への電力供給を禁止し、バッテリ電圧ＶＢが所定の動作電圧範囲内に至るようにしてバッテリ２２の残容量ＳＯＣを制御した後に、電力供給を実行する。
【００６８】
以下に、ＥＣＵ６１の動作の一例について説明する。
先ず、例えば図３に示すステップＳ０１においては、インバータ装置１２の要求電圧を取得したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０２に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ０４に進む。
【００６９】
そして、ステップＳ０２においては、例えば燃料電池車両１１の状態などに応じてバッテリ２２の状態を制御する通常時の処理として、通常時の目標ＳＯＣを算出する。
そして、ステップＳ０３においては、バッテリ２２の残容量ＳＯＣが目標ＳＯＣに一致するように制御し、エンドに進む。
【００７０】
また、ステップＳ０４においては、バッテリ電圧ＶＢ（バッテリ２２の出力電圧）がインバータ装置１２の要求電圧に一致するために要する目標ＳＯＣを算出する。
そして、ステップＳ０５においては、外部給電要求を取得したか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ０８に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０６に進む。
【００７１】
そして、ステップＳ０６においては、燃料電池車両１１の走行中であると判断して、目標ＳＯＣを、燃料電池車両１１の走行時に許容される残容量ＳＯＣの設定範囲、例えば、燃料電池車両１１が走行可能な許容ＳＯＣ範囲内の値に規制する。
そして、ステップＳ０７においては、バッテリ２２の残容量ＳＯＣが目標ＳＯＣに一致するように制御し、エンドに進む。
【００７２】
また、ステップＳ０８においては、目標ＳＯＣを、外部給電時に許容される残容量ＳＯＣの設定範囲、例えば、外部給電可能な許容ＳＯＣ範囲内の値に規制する。
そして、ステップＳ０９においては、バッテリ電圧ＶＢがインバータ装置１２の所定の動作電圧範囲であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１０に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１２に進む。
【００７３】
ステップＳ１０においては、燃料電池車両１１からインバータ装置１２への電力供給およびインバータ装置１２から外部負荷１３への電力供給を許可する。
そして、ステップＳ１１においては、バッテリ２２の残容量ＳＯＣが目標ＳＯＣに一致するようにして、電圧調整器２３によって燃料電池スタック２１の出力電力を制御することによって、あるいは、インバータ装置１２から外部負荷１３への供給電力を制御することによって、バッテリ２２の残容量ＳＯＣを制御し、エンドに進む。
【００７４】
ステップＳ１２においては、燃料電池車両１１からインバータ装置１２への電力供給およびインバータ装置１２から外部負荷１３への電力供給を禁止する。
そして、ステップＳ１３においては、バッテリ２２の残容量ＳＯＣが目標ＳＯＣに一致するようにして、電圧調整器２３によって燃料電池スタック２１の出力電力を制御することによって、あるいは、燃料電池車両１１に搭載された各種補機類の消費電力を制御する
ことによって、バッテリ２２の残容量ＳＯＣを制御し、エンドに進む。
【００７５】
上述したように、本実施の形態による給電システム１０によれば、燃料電池車両１１に搭載されたＥＣＵ６１による制御によって、インバータ装置１２に印加されるバッテリ電圧ＶＢを、インバータ装置１２の要求電圧に一致させることができる。これにより、例えばインバータ装置１２に電圧調整のための構成を備える場合に比べて、インバータ装置１２の構成が複雑化することを防止し、インバータ装置１２を小型化することができる。
さらに、例えば燃料電池車両１の状態の変化などに応じてバッテリ２２の残容量ＳＯＣが変化する場合であっても、ＥＣＵ６１による残容量ＳＯＣの制御によって、インバータ装置１２の所望の給電効率および給電可能時間を確保することができる。
【００７６】
さらに、燃料電池車両１１の走行中に実行される適宜の残容量ＳＯＣの制御などにおいて、燃料電池車両１１の所望の走行状態を確保しつつバッテリ電圧ＶＢをインバータ装置１２の要求電圧に一致させることができる。
これにより、例えば燃料電池車両１１の走行を停止した後に直ちに燃料電池車両１１からインバータ装置１２への電力供給を開始することができ、インバータ装置１２から外部負荷１３への給電を迅速に開始することができる。
【００７７】
さらに、例えば、燃料電池車両１１にインバータ装置１２が接続されたときにバッテリ電圧ＶＢとインバータ装置１２の要求電圧とが異なる場合であっても、燃料電池車両１１からインバータ装置１２への電力供給およびインバータ装置１２から外部負荷１３への電力供給を開始し、電力供給の実行を維持しつつ、バッテリ電圧ＶＢを要求電圧に一致させることができる。
これにより、例えば要求電圧が異なる複数のインバータ装置１２に対応して、燃料電池車両１１から迅速かつ効率よく電力を供給することができ、燃料電池車両１１の汎用性および利便性を向上させることができ。
【００７８】
さらに、バッテリ電圧ＶＢがインバータ装置１２の動作電圧範囲から逸脱している場合には、バッテリ電圧ＶＢが動作電圧範囲内に至るようにして残容量ＳＯＣを制御した後に、電力供給を実行することによって、インバータ装置１２を適正に動作させることができ、インバータ装置１２の所望の動作効率を確保することができる。
【００７９】
なお、上述した実施の形態において、燃料電池車両１１のＥＣＵ６１と、インバータ制御装置８２とは、例えば、外部の通信機器（例えば、無線通信の携帯端末など）との間で無線通信可能とされてもよい。この場合、ＥＣＵ６１と、インバータ制御装置８２とは、外部の通信機器から送信される制御信号によって制御可能である。
例えば、ＥＣＵ６１は、携帯端末などから無線送信されるインバータ装置１２の要求電圧および所定の動作電圧範囲を受信して、バッテリ電圧ＶＢが所定の動作電圧範囲内に至るようにして、さらに、バッテリ電圧ＶＢがインバータ装置１２の要求電圧に一致するようにして、バッテリ２２の残容量ＳＯＣを制御可能である。
【００８０】
なお、上述した実施の形態において、給電システム１０は燃料電池車両１１を備えるとしたが、これに限定されず、燃料電池車両１１の代わりに、例えばハイブリッド車両などの他の電動車両を備えてもよい。
これに伴い、インバータ装置１２に給電する車両側の電源は、燃料電池スタック２１やバッテリ２２の他に、電動車両に搭載されたキャパシタや内燃機関により駆動される発電機などであってもよい。
【００８１】
以上、説明した本実施形態は、本発明を実施するうえでの一例を示すものであり、本発明が前記した実施形態に限定して解釈されるものではないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８２】
１０  給電システム
１１  燃料電池車両（電動車両）
１２  インバータ装置（外部給電回路）
２１  燃料電池スタック（電源）
２２  バッテリ（蓄電装置）
２３  電圧調整器（電圧変換装置）
２４  走行用モータ
３４  制御装置
６１  ＥＣＵ（制御手段、要求電圧取得手段、電圧範囲取得手段）
７５  バッテリ電圧センサ（電圧検出手段）
【図１】
2014060838.tif 000003
【図２】
2014060838.tif 000004
【図３】
2014060838.tif 000005