(57)【要約】【課題】プラグＰＧを介して外部の電源装置から供給される電力を蓄える高電圧バッテリ１０を含む車載負荷を備える車両において、車載負荷に電力を供給する処理のコスト低減が十分でないこと。【解決手段】電力制御装置４０では、次回の出発時刻と、次回の出発時刻までにおける空調ユニット２０等の駆動要求等を取得し、これに応じて停車時電力供給処理を行なう。ここでは、次回の出発時刻までの期間においてプラグＰＧを介して供給される電力コストの時々刻々の変化等に基づき、いずれの時間帯に電力供給処理を実行することが最も電力コストを削減できるかが検討される。【選択図】      図１
2011250672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の外部の電源装置に接続される受電口と、該受電口を介して前記外部の電源装置から供給される電力を蓄える２次電池を含む車載負荷とを備える車両に適用される車両用電力制御装置において、
停車中において前記車載負荷に所定の電力を供給する停車時電力供給処理を行なう電力供給処理手段を備え、
前記電力供給処理手段は、将来の予測電力コスト情報に基づき、前記所定の電力を供給する際に要求されるコストを予測することで前記停車時電力供給処理を計画する計画手段を備え、該計画手段によって定められた処理を実行することを特徴とする車両用電力制御装置。
【請求項２】
前記将来の予測電力コスト情報には、前記受電口から供給される電力コストについての１日よりも短い時間間隔での変動が含まれることを特徴とする請求項１記載の車両用電力制御装置。
【請求項３】
前記将来の予測電力コスト情報は、前記車両の次回の走行開始時と想定される時点までの全期間における電力コスト情報を含むことを特徴とする請求項１または２記載の車両用電力制御装置。
【請求項４】
前記計画手段は、前記受電口から前記車載負荷への電力の供給量および供給時刻を前記予測電力コスト情報に基づき定めることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用電力制御装置。
【請求項５】
前記車載負荷は、前記２次電池以外に車載電子機器を備え、
前記計画手段は、前記車載電子機器に供給する電力として前記受電口から供給される電力を用いるか、前記２次電池に蓄えられている電力を用いるかを前記予測電力コスト情報に基づき定めることを特徴とする請求項４記載の車両用電力制御装置。
【請求項６】
前記車両は、内燃機関と、該内燃機関の回転エネルギを電気エネルギに変換する変換手段とを備え、
前記計画手段は、前記車載負荷に供給する電力として前記受電口から供給される電力を用いるか、前記変換手段によって変換される前記内燃機関の回転エネルギを用いるかを前記予測電力コスト情報に基づき定めることを特徴とする請求項４または５記載の車両用電力制御装置。
【請求項７】
前記車載負荷は、前記２次電池以外に車両内の温度を低下させるための温度低下装置を備え、
前記車両は、前記温度低下装置の備える回転機を駆動して且つその出力側に前記受電口が接続された電力変換回路を備え、該電力変換回路を前記受電口から供給される電力を前記２次電池に充電する手段として流用するものであり、
前記電力変換回路は、前記温度低下装置の駆動によって温度が低下するように配置されており、
前記計画手段は、前記温度低下装置の駆動によって前記電力変換回路の温度を低下させる処理を、前記２次電池に前記受電口から供給される電力を充電する期間内に割り込ませる計画を立案することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用電力制御装置。
【請求項８】
前記計画手段は、前記温度低下装置の駆動により消費される前記２次電池の蓄電エネルギを補償するように、前記２次電池の充電を行う計画を立案することを特徴とする請求項７記載の車両用電力制御装置。
【請求項９】
前記計画手段は、前記補償するために要求されるエネルギ量を、前記２次電池の充電エネルギ量が大きいほど大きくすることを特徴とする請求項８記載の車両用電力制御装置。
【請求項１０】
前記計画手段は、前記２次電池の充電に際して前記受電口から供給される電力を大きく設定する場合、前記低下させる処理の割り込み間隔を短縮した計画を立案することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の車両用電力制御装置。
【請求項１１】
前記電力供給処理手段は、前記２次電池の充電処理に際して前記電力変換回路の温度が閾値温度を超える場合、前記計画手段の計画にかかわらず、前記温度低下装置を駆動することで前記低下させる処理を割り込ませることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の車両用電力制御装置。
【請求項１２】
前記車載負荷は、前記２次電池以外に、車両内の温度を調節するための温度調節装置を備え、
前記車両は、前記温度調節装置の備える回転機を駆動して且つその出力側に前記受電口が接続された電力変換回路を備え、該電力変換回路を前記受電口から供給される電力を前記２次電池に充電する手段として流用するものであり、
前記計画手段は、所定時刻において車両内の温度の調節が完了する要求が生じる場合、要求に応じた前記温度調節装置の駆動期間を前記２次電池の充電禁止期間に設定することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の車両用電力制御装置。
【請求項１３】
前記車載負荷は、前記２次電池以外に、前記２次電池の充電のための電力変換回路と、車両内の温度を調節するための温度調節装置とを備え、
前記温度調節装置は、前記電力変換回路を冷却する機能を有し、
前記計画手段は、前記温度調節装置の駆動によって前記電力変換回路の温度を低下させる処理を、前記２次電池に前記受電口から供給される電力を充電する期間において割り込ませる計画を立案するものであって且つ、前記温度調節装置の駆動により消費される前記２次電池の蓄電エネルギを補償するように、前記２次電池の充電を行う計画を立案することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用電力制御装置。
【請求項１４】
前記計画手段は、
前記想定される時点までの期間を複数に分割し、分割した各期間毎に供給可能な電力を設定する供給電力分割手段と、
前記供給電力分割手段によって分割された各期間における供給可能な電力を単位電力に分割して且つ、前記予測電力コスト情報に基づき前記分割された単位電力当たりのコストを設定する電力コスト設定手段と、
前記想定される時点までの期間において前記車載負荷に供給すべき電力を単位電力に分割する負荷消費電力分割手段と、
前記負荷消費電力分割手段によって分割された各単位電力のそれぞれを、前記電力コスト設定手段によってコストの設定された単位電力に割り振る割振手段とを備え、
該割振手段は、前記電力コスト設定手段によってコストの設定された単位電力のうち電力コストの小さいものを優先利用することを特徴とする請求項３記載の車両用電力制御装置。
【請求項１５】
前記車載負荷は、前記２次電池以外に車載電子機器を備え、
前記割振手段は、前記負荷消費電力分割手段によって分割された単位電力のうち前記車載電子機器に供給すべき期間が指定されるものについては前記電力コストにかかわらず前記供給電力分割手段によって分割された期間のうちの該当する期間における単位電力を割り振ることを特徴とする請求項１４記載の車両用電力制御装置。
【請求項１６】
前記割振手段は、
前記負荷消費電力分割手段によって分割された単位電力の全てを前記電力コスト設定手段によってコストの設定された単位電力に割り振った後、前記電力コスト設定手段によってコストの設定された単位電力のうち前記負荷消費電力分割手段によって分割された単位電力の割振りがないものが存在するか否かを判断する判断手段と、
該判断手段によって前記存在すると判断される場合、前記割り振りのない単位電力を用いて前記２次電池を充電し、該２次電池に充電された電力を用いて前記供給すべき期間が指定される電力を該指定される期間において該当する車載電子機器に供給する場合に要求されるコストと前記指定される期間に前記該当する車載電子機器に前記２次電池を用いることなく電力を供給する場合に要求されるコストとを比較する比較手段と、
該比較手段によって前記２次電池に充電された電力を用いた場合のコストの方が小さいと判断される場合、該２次電池に充電された電力を用いるように前記割り振りを変更する変更手段とを備えることを特徴とする請求項１５記載の車両用電力制御装置。
【請求項１７】
前記車両の次回の走行開始時までの前記２次電池の充電要求を取得する充電要求取得手段を更に備え、
前記電力供給処理手段は、前記充電要求取得手段によって取得された充電要求に基づき前記停車時電力供給処理を行なうことを特徴とする請求項３〜１６のいずれか１項に記載の車両用電力制御装置。
【請求項１８】
前記充電要求取得手段は、前記充電要求の優先度を外部から入力可能とするものであり、
前記電力供給処理手段は、前記車両の次回の走行開始時までに前記車載負荷に供給可能な電気エネルギ量を上回る要求が生じる場合、前記優先度に基づき前記２次電池に供給する電気エネルギ量を決定することを特徴とする請求項１７記載の車両用電力制御装置。
【請求項１９】
前記車載負荷は、前記２次電池以外に車載電子機器を備え、
前記車両の次回の走行開始時までの前記車載電子機器の駆動要求を取得する駆動要求取得手段を更に備え、
前記電力供給処理手段は、前記駆動要求取得手段によって取得された駆動要求に基づき前記停車時電力供給処理を行なうことを特徴とする請求項３〜１８のいずれか１項に記載の車両用電力制御装置。
【請求項２０】
前記駆動要求取得手段は、前記駆動要求の優先度を外部から入力可能とするものであり、
前記電力供給処理手段は、前記車両の次回の走行開始時までに前記車載負荷に供給可能な電気エネルギ量を上回る要求が生じる場合、前記優先度に基づき前記車載電子機器に供給する電気エネルギ量を決定することを特徴とする請求項１９記載の車両用電力制御装置。
【請求項２１】
前記車載負荷は、前記２次電池に加えて車載電子機器を備え、
前記車両の次回の走行開始時までの前記２次電池の充電、および前記車載電子機器の駆動の少なくとも一方についてユーザによる要求が入力される入力手段と、
前記車両の次回の走行開始時までに前記車載負荷に供給可能な電気エネルギ量を上回る要求が生じる場合、前記次回の走行開始時までに前記車載負荷に供給する電気エネルギ量を制限する旨をユーザに出力する出力手段とを更に備えることを特徴とする請求項３〜２０のいずれか１項に記載の車両用電力制御装置。
【請求項２２】
前記車載負荷は、前記２次電池以外に、車両内の温度を調節するための温度調節装置を備え、
前記車両は、前記温度調節装置の備える回転機を駆動して且つその出力側に前記受電口が接続された電力変換回路を備え、該電力変換回路を前記受電口から供給される電力を前記２次電池に充電する手段として流用するものであり、
前記車両の次回の走行開始時までの前記２次電池の充電、および前記温度調節装置の駆動についてユーザによる要求およびその優先度が入力される入力手段と、
前記車両の次回の走行開始時までに前記車載負荷に供給可能な電気エネルギ量を前記２次電池の充電および前記温度調節装置の駆動によって要求される電気エネルギ量が上回る場合、前記優先度に応じて前記２次電池の充電および前記温度調節装置の駆動の少なくとも一方を当初の要求から変更する変更手段とをさらに備えることを特徴とする請求項３〜２１のいずれか１項に記載の車両用電力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の外部の電源装置に接続される受電口と、該受電口を介して前記外部の電源装置から供給される電力を蓄える２次電池を含む車載負荷とを備える車両に適用される車両用電力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の制御装置としては、例えば下記特許文献１に見られるように、プラグインハイブリッド車において、内燃機関の回転エネルギを発電機によって電気エネルギに変換することでバッテリを充電する場合のコストと、外部の電源装置から供給される電力によってバッテリを充電する場合のコストとを比較するものも提案されている。これにより、内燃機関を稼動させることによる燃料の消費と外部の電源装置の電力の消費とのうちのコストの安い方を選択して利用することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２４８６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ただし、一般にエネルギのコストは時々刻々変動している。このため、停車中に電力を要求する処理を行なう場合、停車時の電力コストを用いたのでは実際になされる処理による電力コストが必ずしも安いものとならないおそれがある。さらに、停車時に空調装置やナビゲーションシステム等の電子機器が駆動される場合、バッテリを充電する場合のコストのみを考慮したのでは、トータルの電力コストを安くできないおそれもある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、車両の外部の電源装置に接続される受電口と、該受電口を介して前記外部の電源装置から供給される電力を蓄える２次電池を含む車載負荷とを備える車両において、車載負荷に電力を供給する処理のコストをいっそう低減することのできる車両用電力制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【０００７】
請求項１記載の発明は、車両の外部の電源装置に接続される受電口と、該受電口を介して前記外部の電源装置から供給される電力を蓄える２次電池を含む車載負荷とを備える車両に適用される車両用電力制御装置において、停車中において前記車載負荷に所定の電力を供給する停車時電力供給処理を行なう電力供給処理手段を備え、前記電力供給処理手段は、将来の予測電力コスト情報に基づき、前記所定の電力を供給する際に要求されるコストを予測することで前記停車時電力供給処理を計画する計画手段を備え、該計画手段によって定められた処理を実行することを特徴とする。
【０００８】
上記発明では、将来の予測電力コスト情報に基づき計画された処理を実行することで、変動する電力コストを踏まえて停車時電力供給処理を実際に実行するタイミングを電力コストが小さくなるタイミングとすることができる。このため、停車時電力供給処理の電力コストをいっそう低減することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記将来の予測電力コスト情報には、前記受電口から供給される電力コストについての１日よりも短い時間間隔での変動が含まれることを特徴とする。
【００１０】
受電口から供給される電力のコストとしては、例えば商用電源や、住宅等に設定された太陽光発電装置からの電力が考えられる。ここで、商用電源は、その電力コストが１日の中でも変動する。また太陽光発電装置からの電力は、同装置の設置費用を無視すると無料であるものの、この電力の利用時間は１日の中でも限られている。このため、受電口から供給される電力のコストは、１日よりも短い時間間隔で変動すると考えられる。上記発明では、この点に鑑み、１日よりも短い時間間隔での電力コストの変動を将来の予測電力コスト情報に含める。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記将来の予測電力コスト情報は、前記車両の次回の走行開始時と想定される時点までの全期間における電力コスト情報を含むことを特徴とする。
【００１２】
上記発明では、車両が次回走行を開始すると想定されるまでの全期間に渡る予測電力コスト情報を用いることで、計画手段による計画をより適切に行なうことができる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記計画手段は、前記受電口から前記車載負荷への電力の供給量および供給時刻を前記予測電力コスト情報に基づき定めることを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記車載負荷は、前記２次電池以外に車載電子機器を備え、前記計画手段は、前記車載電子機器に供給する電力として前記受電口から供給される電力を用いるか、前記２次電池に蓄えられている電力を用いるかを前記予測電力コスト情報に基づき定めることを特徴とする。
【００１５】
受電口から供給される電力コストは、供給されるタイミングに応じて変動する。これに対し、２次電池に蓄えられている電力のコストは、これを蓄える時刻を調節することである程度変更が可能である。上記発明では、この点に鑑み、電子機器に供給する電力として上記２つの選択肢を考慮する。
【００１６】
なお、上記発明において、上記電子機器が、停車中における電力の供給期間が指定されるものであるなら、２次電池に蓄えられる電力の利用を検討することの意義が特に大きい。
【００１７】
なお、「前記２次電池に蓄えられている電力」は、「前記車載電子機器に電力を供給するに先立ち、前記停車時電力供給処理によって前記受電口から供給される電力が前記２次電池に一旦蓄えられた電力」であってもよい。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項４または５記載の発明において、前記車両は、内燃機関と、該内燃機関の回転エネルギを電気エネルギに変換する変換手段とを備え、前記計画手段は、前記車載負荷に供給する電力として前記受電口から供給される電力を用いるか、前記変換手段によって変換される前記内燃機関の回転エネルギを用いるかを前記予測電力コスト情報に基づき定めることを特徴とする。
【００１９】
受電口から供給される電力コストは、供給されるタイミングに応じて変動するため、予測電力コスト情報に基づき計画を立案することが特に有効である。そして、上記発明では、さらに、停車中であっても内燃機関を駆動させて電力を生成させた場合の電力コストを上記受電口から供給される電力コストと比較することで、停車時電力供給処理に要するコストをいっそう低減することが可能となる。
【００２０】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記車載負荷は、前記２次電池以外に車両内の温度を低下させるための温度低下装置を備え、
前記車両は、前記温度低下装置の備える回転機を駆動して且つその出力側に前記受電口が接続された電力変換回路を備え、該電力変換回路を前記受電口から供給される電力を前記２次電池に充電する手段として流用するものであり、前記電力変換回路は、前記温度低下装置の駆動によって温度が低下するように配置されており、前記計画手段は、前記温度低下装置の駆動によって前記電力変換回路の温度を低下させる処理を、前記２次電池に前記受電口から供給される電力を充電する期間内に割り込ませる計画を立案することを特徴とする。
【００２１】
上記発明において、２次電池を充電すべく電力変換回路を駆動する場合、その温度が上昇する。ここで、上記発明では、電力変換回路の冷却を温度低下装置によって行うようにしている。このため、電力変換回路を駆動することでその温度が上昇する場合に温度低下装置を駆動することで電力変換回路の温度の上昇を抑制する。
【００２２】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、前記計画手段は、前記温度低下装置の駆動により消費される前記２次電池の蓄電エネルギを補償するように、前記２次電池の充電を行う計画を立案することを特徴とする。
【００２３】
温度低下装置を駆動すると２次電池の蓄電エネルギが消費されるため、２次電池の蓄電量に誤差が生じる。上記発明では、この点に鑑み、上記計画を立案することで、温度低下装置の駆動による２次電池の蓄電量の変化を低減する。
【００２４】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記計画手段は、前記補償するために要求されるエネルギ量を、前記２次電池の充電エネルギ量が大きいほど大きくすることを特徴とする。
【００２５】
２次電池の充電エネルギ量が大きいほど、電力変換回路の発熱量も増加するため、温度低下装置の駆動エネルギ量も増加すると考えられる。そしてこの駆動エネルギ量が２次電池の充電処理に伴って消費されるエネルギとなる。上記発明では、この点に鑑み、充電エネルギ量が大きいほど補償エネルギを大きくすることで、温度低下装置の駆動によって２次電池の蓄電エネルギが意図したものからずれる事態を好適に抑制することができる。
【００２６】
請求項１０記載の発明は、請求項７〜９のいずれか１項に記載の発明において、前記計画手段は、前記２次電池の充電に際して前記受電口から供給される電力を大きく設定する場合、前記低下させる処理の割り込み間隔を短縮した計画を立案することを特徴とする。
【００２７】
受電口から供給される電力が大きいほど電力変換回路の単位時間当たりの発熱量が増加すると考えられる。上記発明では、この点に鑑み、低下させる処理の割り込み間隔を設定した。
【００２８】
請求項１１記載の発明は、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の発明において、前記電力供給処理手段は、前記２次電池の充電処理に際して前記電力変換回路の温度が閾値温度を超える場合、前記計画手段の計画にかかわらず、前記温度低下装置を駆動することで前記低下させる処理を割り込ませることを特徴とする。
【００２９】
上記発明では、計画立案時と実際との間に乖離が生じ、電力変換回路の温度上昇が予測に反して大きかった場合であっても、これに適切に対処することができる。
【００３０】
請求項１２記載の発明は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の発明において、前記車載負荷は、前記２次電池以外に、車両内の温度を調節するための温度調節装置を備え、前記車両は、前記温度調節装置の備える回転機を駆動して且つその出力側に前記受電口が接続された電力変換回路を備え、該電力変換回路を前記受電口から供給される電力を前記２次電池に充電する手段として流用するものであり、前記計画手段は、所定時刻において車両内の温度の調節が完了する要求が生じる場合、要求に応じた前記温度調節装置の駆動期間を前記２次電池の充電禁止期間に設定することを特徴とする。
【００３１】
上記発明では、温度調節装置を駆動させる場合、その回転機の駆動のために電力変換回路が用いられるため、受電口を介した２次電池の充電を行うことができない。上記発明では、この点に鑑み、上記設定とした。
【００３２】
請求項１３記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記車載負荷は、前記２次電池以外に、前記２次電池の充電のための電力変換回路と、車両内の温度を調節するための温度調節装置とを備え、前記温度調節装置は、前記電力変換回路を冷却する機能を有し、前記計画手段は、前記温度調節装置の駆動によって前記電力変換回路の温度を低下させる処理を、前記２次電池に前記受電口から供給される電力を充電する期間において割り込ませる計画を立案するものであって且つ、前記温度調節装置の駆動により消費される前記２次電池の蓄電エネルギを補償するように、前記２次電池の充電を行う計画を立案することを特徴とする。
【００３３】
上記発明では、温度調節装置の駆動によって２次電池の蓄電エネルギが消費される。このため、受電口からの電力を２次電池に充電する処理を完了した際の最終的な２次電池の蓄電エネルギ量にとって温度調節装置の駆動エネルギが誤差要因となりうる。上記発明では、この点に鑑み、この駆動エネルギの少なくとも一部をも受電口から賄う計画を立案する。
【００３４】
請求項１４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記計画手段は、前記想定される時点までの期間を複数に分割し、分割した各期間毎に供給可能な電力を設定する供給電力分割手段と、前記供給電力分割手段によって分割された各期間における供給可能な電力を単位電力に分割して且つ、前記予測電力コスト情報に基づき前記分割された単位電力当たりのコストを設定する電力コスト設定手段と、前記想定される時点までの期間において前記車載負荷に供給すべき電力を単位電力に分割する負荷消費電力分割手段と、前記負荷消費電力分割手段によって分割された各単位電力のそれぞれを、前記電力コスト設定手段によってコストの設定された単位電力に割り振る割振手段とを備え、該割振手段は、前記電力コスト設定手段によってコストの設定された単位電力のうち電力コストの小さいものを優先利用することを特徴とする。
【００３５】
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の発明において、前記車載負荷は、前記２次電池以外に車載電子機器を備え、前記割振手段は、前記負荷消費電力分割手段によって分割された単位電力のうち前記車載電子機器に供給すべき期間が指定されるものについては前記電力コストにかかわらず前記供給電力分割手段によって分割された期間のうちの該当する期間における単位電力を割り振ることを特徴とする。
【００３６】
請求項１６記載の発明は、請求項１５記載の発明において、前記割振手段は、前記負荷消費電力分割手段によって分割された単位電力の全てを前記電力コスト設定手段によってコストの設定された単位電力に割り振った後、前記電力コスト設定手段によってコストの設定された単位電力のうち前記負荷消費電力分割手段によって分割された単位電力の割振りがないものが存在するか否かを判断する判断手段と、該判断手段によって前記存在すると判断される場合、前記割り振りのない単位電力を用いて前記２次電池を充電し、該２次電池に充電された電力を用いて前記供給すべき期間が指定される電力を該指定される期間において該当する車載電子機器に供給する場合に要求されるコストと前記指定される期間に前記該当する車載電子機器に前記２次電池を用いることなく電力を供給する場合に要求されるコストとを比較する比較手段と、該比較手段によって前記２次電池に充電された電力を用いた場合のコストの方が小さいと判断される場合、該２次電池に充電された電力を用いるように前記割り振りを変更する変更手段とを備えることを特徴とする。
【００３７】
２次電池に蓄えられている電力のコストは、これを蓄える時刻を調節することである程度変更が可能である。上記発明では、この点に鑑み、電子機器に供給する電力として２次電池の電力を考慮することで、停車時電力供給処理の電力コストをより低減することが可能となる。
【００３８】
請求項１７記載の発明は、請求項３〜１６のいずれか１項に記載の発明において、前記車両の次回の走行開始時までの前記２次電池の充電要求を取得する充電要求取得手段を更に備え、前記電力供給処理手段は、前記充電要求取得手段によって取得された充電要求に基づき前記停車時電力供給処理を行なうことを特徴とする。
【００３９】
上記発明では、充電要求取得手段を備えることで、停車中において２次電池の充電処理を適切に行なうことができる。
【００４０】
請求項１８記載の発明は、請求項１７記載の発明において、前記充電要求取得手段は、前記充電要求の優先度を外部から入力可能とするものであり、前記電力供給処理手段は、前記車両の次回の走行開始時までに前記車載負荷に供給可能な電気エネルギ量を上回る要求が生じる場合、前記優先度に基づき前記２次電池に供給する電気エネルギ量を決定することを特徴とする。
【００４１】
上記発明では、充電要求の優先度を外部から入力可能とすることで、ユーザの要求により適切に応じることができる。
【００４２】
請求項１９記載の発明は、請求項３〜１８のいずれか１項に記載の発明において、前記車載負荷は、前記２次電池以外に車載電子機器を備え、前記車両の次回の走行開始時までの前記車載電子機器の駆動要求を取得する駆動要求取得手段を更に備え、前記電力供給処理手段は、前記駆動要求取得手段によって取得された駆動要求に基づき前記停車時電力供給処理を行なうことを特徴とする。
【００４３】
上記発明では、駆動要求取得手段を備えることで、停車中において電子機器の駆動処理を適切に行なうことができる。
【００４４】
請求項２０記載の発明は、請求項１９記載の発明において、前記駆動要求取得手段は、前記駆動要求の優先度を外部から入力可能とするものであり、前記電力供給処理手段は、前記車両の次回の走行開始時までに前記車載負荷に供給可能な電気エネルギ量を上回る要求が生じる場合、前記優先度に基づき前記車載電子機器に供給する電気エネルギ量を決定することを特徴とする。
【００４５】
上記発明では、駆動要求の優先度を外部から入力可能とすることで、ユーザの要求により適切に応じることができる。
【００４６】
請求項２１記載の発明は、請求項３〜２０のいずれか１項に記載の発明において、前記車載負荷は、前記２次電池に加えて車載電子機器を備え、前記車両の次回の走行開始時までの前記２次電池の充電、および前記車載電子機器の駆動の少なくとも一方についてユーザによる要求が入力される入力手段と、前記車両の次回の走行開始時までに前記車載負荷に供給可能な電気エネルギ量を上回る要求が生じる場合、前記次回の走行開始時までに前記車載負荷に供給する電気エネルギ量を制限する旨をユーザに出力する出力手段とを更に備えることを特徴とする。
【００４７】
上記発明では、出力手段を備えることで、要求を満たすことができない場合にその事態をユーザが把握することが可能となる。
【００４８】
請求項２２記載の発明は、請求項３〜２１のいずれか１項に記載の発明において、前記車載負荷は、前記２次電池以外に、車両内の温度を調節するための温度調節装置を備え、前記車両は、前記温度調節装置の備える回転機を駆動して且つその出力側に前記受電口が接続された電力変換回路を備え、該電力変換回路を前記受電口から供給される電力を前記２次電池に充電する手段として流用するものであり、前記車両の次回の走行開始時までの前記２次電池の充電、および前記温度調節装置の駆動についてユーザによる要求およびその優先度が入力される入力手段と、前記車両の次回の走行開始時までに前記車載負荷に供給可能な電気エネルギ量を前記２次電池の充電および前記温度調節装置の駆動によって要求される電気エネルギ量が上回る場合、前記優先度に応じて前記２次電池の充電および前記温度調節装置の駆動の少なくとも一方を当初の要求から変更する変更手段とをさらに備えることを特徴とする。
【００４９】
上記発明では、温度調節装置の駆動期間においては、２次電池の充電処理を行うことができない。このため、２次電池の充電処理は、温度調節装置の駆動期間以外の期間に行なわれる必要がある。ただし、供給可能なエネルギ量が２次電池の充電および温度調節装置の駆動によって要求されるエネルギ量を上回る場合には、充電要求および温度調節装置の駆動要求の双方を満たすことができなくなる。この点、入力手段および変更手段を備えることで、２次電池の充電と温度調節装置の駆動との双方との優先度に応じて適切な計画を立案することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第１の実施形態にかかるシステム構成図。
【図２】同実施形態にかかるユーザによる要求の受付処理の手順を示す流れ図。
【図３】同実施形態にかかる要求の評価処理の手順を示す流れ図。
【図４】同実施形態にかかる停車時電力供給処理の計画処理の手順を示す流れ図。
【図５】上記決定処理の一例を示す図。
【図６】同決定処理の別例を示す図。
【図７】第２の実施形態にかかるシステム構成図。
【図８】同実施形態における決定処理の一例を示す図。
【図９】第３の実施形態にかかるシステム構成図。
【図１０】同実施形態にかかる要求の評価処理の手順を示す流れ図。
【図１１】同実施形態にかかる決定処理の一例を示す図。
【図１２】第４の実施形態にかかるシステム構成図。
【図１３】同実施形態にかかる計画処理の一部の詳細な手順を示す流れ図。
【図１４】同実施形態にかかる停車時電力供給処理の一部の詳細な手順を示す流れ図。
【図１５】第５の実施形態にかかるシステム構成図。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる車両用電力制御装置を電気自動車に適用した第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００５２】
図１に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。
【００５３】
図示される高電圧バッテリ１０は、端子電圧を所定の高電圧（例えば百Ｖ以上）とするものである。高電圧バッテリ１０は、インバータ１２を介してモータジェネレータ１４に接続されている。モータジェネレータ１４は、車載主機を構成するものであり、その回転軸が駆動輪１６に機械的に連結されている。
【００５４】
高電圧バッテリ１０には、空調ユニット２０や、ＤＣＤＣコンバータ２２、電力変換回路３０が接続されている。ここで空調ユニット２０は、圧縮機に回転エネルギを付与するためのモータジェネレータ（ＭＧ）と、インバータ（ＩＶ）と、電子制御装置（ＥＣＵ）とを備えてモータジェネレータの制御量を制御するための制御システムである。また、ＤＣＤＣコンバータ２２は、高電圧バッテリ１０の電圧を降圧して、所定の低電圧（例えば数Ｖ〜十数Ｖ）の端子電圧を有する低電圧バッテリ２３に印加する降圧コンバータである。なお、低電圧バッテリ２３には、ナビゲーションシステム２４が接続されている。
【００５５】
上記電力変換回路３０は、プラグＰＧを介して外部の商用電源から供給される交流電力を変換して高電圧バッテリ１０に供給したり、車載太陽光発電パネル３２から供給される電力を変圧して高電圧バッテリ１０に供給したりするものである。
【００５６】
一方、電力制御装置４０は、車両内の電力制御を行なう電子制御装置である。詳しくは、通信機４２を通じて外部と通信しつつ電力変換回路３０を操作することで高電圧バッテリ１０の充電制御を行ったり、ナビゲーションシステム２４や空調ユニット２０に対する給電処理を行ったりする。
【００５７】
上記プラグＰＧは、住宅内の配電盤５４から供給される電力を車両に供給するためのインターフェースであり、ここでは、車両に対して着脱可能とされることを想定している。このため、車両は、プラグＰＧとの接続口を受電口とし外部から電力が供給されることとなる。なお、プラグＰＧを車両の一部として、これを外部に対する受電口としてもよい。
【００５８】
上記住宅内の配電盤５４には、パワーコンディショナ５２を介して供給される住宅用太陽光発電パネル５０の電力や外部の商用電源の電力等を、住宅内の負荷５６や住宅外に割り振る機能を有する。ちなみに、この割振り制御自体は、住宅用制御装置５８によって配電盤５４が操作されることで行われる。住宅用制御装置５８は、さらに、通信機６０を介して、車両内の通信機６０と通信する機能を有する。
【００５９】
以下では、車両内の電力制御装置４０の行なう処理のうち、特に車両の停車中における電力制御に関する処理について説明する。
【００６０】
図２に、停車時の処理として、ユーザからの要求を受け付ける処理の手順を示す。この処理は、電力制御装置４０によって、例えば車両の停車時において一度実行される。
【００６１】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、次回の走行開始時刻（出発時刻）を入力する。具体的には、これは、車両内のユーザとのインターフェースを通じて、ユーザに出発時刻を入力させるように促すことで行なうことができる。続くステップＳ１２では、次出発時刻までの充電要求と、車載電子機器の駆動要求とを入力する。これらの入力も、車両内のユーザとのインターフェースを通じて、ユーザにこれらの要求を入力させるように促すことで行なうことができる。
【００６２】
ここで、充電要求の入力は、例えばナビゲーションシステム２４を介して入力される次回の目的地であってもよい。すなわち、目的地から、現在地までの走行距離や現在地から目的地までの走行環境等に関する情報を取得可能であり、走行距離情報や走行環境情報に基づき高電圧バッテリ１０の充電要求の有無を判断することができる。なお、これに代えて、例えば車両側からユーザ側に必要走行距離と必要な高電圧バッテリ１０の残存容量（ＳＯＣ）との関係を表示し、ユーザに高電圧バッテリ１０の要求残存容量を入力させるようにしてもよい。これによっても、要求される残存容量と現在の残存容量との差に基づき、充電要求の有無を判断することができる。
【００６３】
一方、駆動要求は、例えば出発時刻における車両内の要求温度の入力であってもよい。この場合、出発時刻より所定時間前から車両内の温度を制御すべく空調ユニット２０を駆動する要求が生じたこととなる。なお、駆動対象となる電子機器は、空調ユニット２０に限らず、例えばナビゲーションシステム２４等であってもよい。すなわち、駆動要求としては、ナビゲーションシステム２４のデータの書き換え処理等を停車中に行なう要求等であってもよい。
【００６４】
上記ステップＳ１２の処理が完了する場合、ステップＳ１４において、優先度を入力する。この入力も、車両内のユーザとのインターフェースを通じて、ユーザに優先度を入力させるように促すことで行なうことができる。ここで、優先度とは、例えば充電要求と駆動要求との双方を満たすことができない場合の優先順位のこととすればよい。もっとも、これに代えて、例えば充電要求や駆動要求として、いくつかの要求を入力可能として、その最も高い要求を満たすことができない場合の優先順位のこととしてもよい。
【００６５】
なお、ステップＳ１４の処理が完了する場合、この一連の処理を一旦終了する。
【００６６】
図３に、上記充電要求や駆動要求に応じることができるか否かの評価に関する処理の手順を示す。この処理は、電力制御装置４０によって、例えば先の図２の処理の完了をトリガとして実行される。
【００６７】
この一連の処理では、まずステップＳ２０において、先の図２のステップ１０において入力された次回の出発時刻情報を取得する。続くステップＳ２２においては、プラグＰＧを介して取り込まれる外部電源の予測電力コスト情報と、予測供給可能電力情報を取得する。具体的には、これらの情報は、先の図１に示した車両内の通信機４２と住宅内の通信機６０とを用いて、住宅用制御装置５８から取得する。ここで、予測供給可能電力情報は、プラグＰＧを介して供給可能な電力量と、車載太陽光発電パネル３２から供給可能な電力量との合計の予測値である。上記車載太陽光発電パネル３２からの供給可能な電力量に関する情報は、例えば太陽光を利用可能な時間帯における総供給可能量を予測することで取得することができる。この際、天気予報や所在地等を加味することが望ましい。ただし、上記プラグＰＧを介して供給可能な電力総量については、住宅のコンセントを介して電力供給がなされる場合、通常、固定値とされるため、住宅用制御装置５８から情報を取得する代わりに、固定値として予め電力制御装置４０が記憶保持することとしてもよい。
【００６８】
一方、予測電力コスト情報は、現在時刻から次回の出発時刻までの期間における商用電源の電力の費用（コスト）等を反映したものである。すなわち、商用電源は、一般に昼よりも深夜の方が電力コストが小さい。このため、上記期間において常時商用電源を利用可能である場合、そのうちの深夜の時間帯については、深夜料金に基づいた電力コストが予測されることとなる。なお、「コスト情報」は、通貨や、これに正比例する量によって定量化されたものであることが望ましい。
【００６９】
続くステップＳ２４では、先の図２のステップＳ１２において入力された充電要求情報と駆動要求情報とを取得する。そして、ステップＳ２６においては、機器の駆動要求を満たすために必要な機器駆動の消費エネルギ量と、充電要求を満たすために必要な高電圧バッテリ１０の充電エネルギ量とを取得する。ここで、機器駆動の消費エネルギ量は、必ずしも電力制御装置４０によって算出する必要はなく、例えば空調ユニット２０等によって算出させてもよい。また、高電圧バッテリ１０の充電エネルギ量の算出手法としては、例えば充電要求が目的地の設定である場合、走行距離や走行環境から把握される高電圧バッテリ１０の出発時の要求残存容量と現在の残存容量との差に基づき充電エネルギ量を算出すればよい。なお、先の図２の処理において、充電要求と駆動要求とがそれぞれ優先度とともに複数段階で入力されている場合、もっとも優先度の高いものを用いて消費エネルギ量や充電エネルギ量を算出する。
【００７０】
続くステップＳ２８においては、充電エネルギ量と消費エネルギ量との和が予測供給可能電力の総和以下であるか否かを判断する。この処理は、上記充電要求や駆動要求を満たすことができるか否かを判断するためのものである。ちなみに、予測供給可能電力の総和とは、プラグＰＧを介した電力供給が可能と予測される電力総量（電気エネルギ量）と、車載太陽光発電パネル３２によって供給可能と予測される電力総量との和である。そして、予測供給可能電力の総和を上回ると判断される場合、ステップＳ３０において、充電要求と駆動要求を変更する。ここでは、先の図２の処理によって入力された優先度の低い要求に変更する。なお、優先度の低い要求がない場合、強制的に要求を低下させてもよい。ステップＳ３０の処理が完了する場合、ステップＳ２６に戻り、新しい要求に基づき消費エネルギ量と充電エネルギ量を取得する。
【００７１】
一方、ステップＳ２８において肯定判断される場合、ステップＳ３２において、充電要求や駆動要求が初期設定時よりも制限されているか否かを判断する。換言すれば、ステップＳ２８において肯定判断の対象となった消費エネルギ量と充電エネルギ量とがステップＳ３０の処理によって変更された充電要求や駆動要求に応じたものであるか否かを判断する。そして、制限されていると判断される場合には、ステップＳ３４において、充電要求や駆動要求を制限した旨を車両の外部（ユーザ）に通知する。この通知に対し、ユーザが了承しない場合（ステップＳ３６：ＮＯ）、ステップＳ３８において、ユーザに充電要求や駆動要求を再設定するよう促す。
【００７２】
なお、ステップＳ３２において否定判断される場合や、ステップＳ３６において肯定判断される場合、さらにはステップＳ３８の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【００７３】
図４に、停車時の電力供給処理を計画する処理の手順を示す。この処理は、電力制御装置４０によって、例えば先の図３に示した処理によって消費エネルギ量と充電エネルギ量とが決定されることをトリガとして実行される。
【００７４】
この一連の処理では、まずステップＳ４０において、先の図３のステップＳ２２において取得された予測供給可能電力と、先の図３の処理によって決定された消費エネルギ量および充電エネルギ量とを、単位電力量（ユニット）に分割する。ここで、予測供給可能電力は、２次元のアドレスが付与された単位電力量Ｋｕ［ｉ，ｊ］によって分割される。図５（ａ）に、予測供給可能電力のユニット分割例を示す。図示されるように、予測供給可能電力の単位電力量Ｋｕ［ｉ，ｊ］は、第１列のアドレスｉによって供給可能な時間帯が規定され、第２列目のアドレスによって同時間帯における供給可能な単位電力量の番号が規定される。ここで、第１列目のアドレスによって規定される時間帯は、現在時刻から次回の出発時刻までの時間を、予め定められた長さ毎に分割した時間帯である。図では、２１時において単位電力量の２倍の電力が供給可能であり、また、８：００直前の時間帯において単位電力量の３倍の電力が供給可能であることが示されている。
【００７５】
なお、これら単位電力量Ｋｕ［ｉ，ｊ］には、先の図３のステップＳ２２において取得された予測電力コストに基づき、それぞれのコスト情報が付与されている。図では、８時に近い時間帯において、コストが最も小さくなっているが、これは、住宅用太陽光発電パネル５０と車載太陽光発電パネル３２による発電電力に対応している。なお、８時に近い時間帯においては、供給可能電力が１単位電力量だけ増加しているが、これは、車載太陽光発電パネル３２による発電電力である。この際、プラグＰＧからは、住宅用太陽光発電パネル５０による発電電力と商用電源の電力とのいずれを供給することも可能ではあるが、プラグＰＧを介して供給可能な電力は制限されるため、プラグＰＧを介した供給電力量は変化していない。
【００７６】
一方、消費エネルギ量や充電エネルギ量も、それぞれ２次元のアドレスの付与された単位電力量Ｓｕ［  ，ｋ］、Ｊｕ［  ，ｍ］に分割される。ただし、第１列目のアドレスは、駆動時間の指定された単位消費電力Ｊｕ［ｘ、ｙ］以外は、空白としておく。ここで、「消費エネルギ量＝Ｓｕ［  ，１］＋Ｓｕ［  ，２］＋…」であり、「充電エネルギ量＝Ｊｕ［  ，１］＋Ｊｕ［  ，２］＋…」である。
【００７７】
先の図４に示すステップＳ４２では、分割された消費電力（単位電力量Ｓ［  ，ｋ］）のうち、対応する電子機器の駆動時間帯が固定されるものを、その時間帯における単位電力量Ｋ［ｘ，ｙ］に割り当てる。図５（ｂ）に、８時直前の時間帯に対し、消費エネルギが分割された単位電力量Ｓｕが２つ割り当てられる例を示す。これは、例えば出発時刻までに車室内の温度を所定温度とする要求がある場合等を想定したものである。
【００７８】
先の図４のステップＳ４４では、残りの単位電力量Ｋ［ｉ，ｊ］に、単位電力量Ｓｕ［  ，ｋ］に分割された残りの消費エネルギ量と、単位電力量Ｊｕ［  ，ｍ］に分割された充電エネルギ量とを割り振る。ここでは、残りの単位電力量Ｋ［ｉ，ｊ］のうち、電力コストの小さいものを優先的に用いる。図５（ｃ）に、この処理の一例を示す。この例では、駆動要求としては、出発時刻までに車室内の温度を所定温度とする要求以外にない場合を想定している。ここでは、コストが最も小さい単位電力量Ｋ［ｉ，ｊ］の合計量よりも、消費エネルギ量と充電エネルギ量との合計量の方が大きいため、コストが２番目の小さい単位電力量Ｋ［ｉ，ｊ］に、充電エネルギ量が分割された単位電力量Ｊｕの一部（２単位）が割り振られている。
【００７９】
先の図４のステップＳ４６では、単位電力量Ｋ［ｉ，ｊ］の中に、消費電力や充電電力が割り振られていないものがあるか否かを判断する。そして、あると判断される場合、ステップＳ４８〜Ｓ５２において、駆動要求を満たすための電力をプラグＰＧから供給される電力等とする代わりに、高電圧バッテリ１０の蓄電電力とすることで更にコストを低減することができるか否かを検討する処理を行なう。まず、ステップＳ４８では、割り振られていない単位電力量Ｋ［ｉ，ｊ］（残りの単位電力量Ｋ［ｉ，ｊ］）で高電圧バッテリ１０を更に充電した場合の充電電力コストＢＣｕと、これによる放電可能電力ＢＳｕとを算出する。ここで、放電可能電力ＢＳｕは、駆動時間帯が固定された消費電力の合計（Ｋ［ｘ，ｙ］の合計）以下に設定される。続くステップＳ５０では、上記充電電力コストＢＣｕと、放電可能電力ＢＳｕを上記ステップＳ４２における単位電力量Ｋ［ｘ，ｙ］に割り振った場合のコストＣｕ［ｘ、ｙ］の合計との大小を比較する。そして、充電電力コストＢＣｕの方が小さいと判断される場合、ステップＳ５２において、上記放電可能電力ＢＳｕに対応する分だけ、上記ステップＳ４２の処理によって決定される単位電力量Ｋ［ｘ，ｙ］への割り振りを取りやめる。また、上記ステップＳ４８において検討された残りの単位電力量Ｋ［ｉ，ｊ］で高電圧バッテリ１０を更に充電するよう決定する。
【００８０】
なお、上記ステップＳ５２の処理が完了する場合や、ステップＳ４６、Ｓ５０において否定判断される場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【００８１】
図６に、上記ステップＳ４８〜Ｓ５２の処理によって、高電圧バッテリ１０の充電電力によって駆動要求を満たす計画が立てられた場合の電力供給処理を例示する。図では、例えば出発日の天候が悪く太陽光発電を利用できない等のために、深夜に商用電源を利用して充電要求を上回る量だけ高電圧バッテリ１０を充電し、出発が迫る時間帯において高電圧バッテリ１０の放電によって駆動要求を満たす場合を想定している。なお、出発日の天候が悪いことについての情報は、天気予報情報等を外部から取得することで把握可能である。
【００８２】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００８３】
（１）停車中において高電圧バッテリ１０や電子機器に所定の電力を供給する停車時電力供給処理を行なうに際し、将来の予測電力コスト情報に基づき、所定の電力を供給する際に要求されるコストを予測することで停車時電力供給処理を計画した。これにより、変動する電力コストを踏まえて停車時電力供給処理を実際に実行するタイミングを電力コストが小さくなるタイミングとすることができる。
【００８４】
（２）将来の予測電力コスト情報に、プラグＰＧを介して外部から供給される電力コストについての１日よりも短い時間間隔での変動を含めた。これにより、電力コストが１日の中でも変動する商用電源を利用する場合のコスト等を精度よく予測することができる。
【００８５】
（３）将来の予測電力コスト情報に、車両の次回の走行開始時と想定される時点までの全期間における電力コスト情報を含めた。これにより、停車時電力供給処理をより適切に計画することができる。
【００８６】
（４）車載電子機器に供給する電力としてプラグＰＧを介して外部から供給される電力を用いるか、高電圧バッテリ１０に蓄えられている電力を用いるかを予測電力コスト情報に基づき定めた。これにより、電力コストをより低減することが可能となる。
【００８７】
（５）分割された消費エネルギ量の各単位電力量Ｓｕ［，ｋ］や分割された充電エネルギ量の各単位電力量Ｊｕ［，ｍ］のそれぞれを、分割された予測供給可能電力の単位電力量Ｋ［ｉ，ｊ］のうち、電力コストの小さいものに優先的に割り振った。これにより、電力コストを好適に低減することができる。
【００８８】
（６）消費エネルギ量のうち車載電子機器に供給すべき期間が指定されるものについては電力コストにかかわらず単位電力量Ｋ［ｉ，ｊ］のうちの該当する期間における単位電力を割り振った。これにより、駆動要求を適切に満たすことができる。
【００８９】
（７）上記ステップＳ４２において設定された単位電力量Ｋ［ｘ，ｙ］に割り振った場合のコストＣｕと、上記充電電力コストＢＣｕとの大小を比較した。これにより、電力コストをより低減することが可能なように停車時電力供給処理を計画することが可能となる。
【００９０】
（８）高電圧バッテリ１０の充電要求を取得する機能を搭載することで、停車中において高電圧バッテリ１０の充電処理を適切に行なうことができる。
【００９１】
（９）充電要求の優先度を外部から入力可能とし、充電エネルギ量と消費エネルギ量との合計が予測供給可能電力を上回る場合、優先度に基づき高電圧バッテリ１０に供給する電力を決定した。これにより、ユーザの要求により適切に応じることができる。
【００９２】
（１０）車両の次回の走行開始時までの車載電子機器の駆動要求を取得する機能を搭載することで、停車中において電子機器の駆動処理を適切に行なうことができる。
【００９３】
（１１）電子機器の駆動要求の優先度を外部から入力可能とし、充電エネルギ量と消費エネルギ量との合計が予測供給可能電力を上回る場合、優先度に基づき電子機器に供給する電力を決定した。これにより、ユーザの要求により適切に応じることができる。
【００９４】
（１２）充電エネルギ量と消費エネルギ量との合計が予測供給可能電力を上回る場合、充電エネルギ量と消費エネルギ量との合計を制限する旨をユーザに出力した。これにより、要求を満たすことができない場合にその事態をユーザが把握することが可能となる。
【００９５】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００９６】
本実施形態では、パラレルシリーズハイブリッド車を本発明にかかる車両用電力制御装置に適用する。
【００９７】
図７に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。なお、図７において先の図１に示した部材と同一の部材については、便宜上同一の符号を付している。
【００９８】
図示されるように、本実施形態では、遊星歯車機構からなる動力分割機構７０によって、第１モータジェネレータ１４ａ、第２モータジェネレータ１４ｂおよび内燃機関（エンジン７２）の動力が分割される。詳しくは、第１モータジェネレータ１４ａ、エンジン７２および第２モータジェネレータ１４ｂは、それぞれ動力分割機構７０のサンギア、キャリア、およびリングギアに機械的に連結されている。そして、第２モータジェネレータ１４ｂには、駆動輪１６が機械的に連結されている。なお、第１モータジェネレータ１４ａおよび第２モータジェネレータ１４ｂのそれぞれには、第１インバータ１２ａおよび第２インバータ１２ｂがそれぞれ接続されている。
【００９９】
上記構成によれば、駆動輪１６が停止する停車時において、第１モータジェネレータ１４ａとエンジン７２とを稼動させることができる。このため、停車時電力供給処理として、エンジン７２を稼動させ第１モータジェネレータ１４ａによって発電した電力を供給する選択肢が生じる。このため、本実施形態では、停車時電力供給処理の計画に際してこの可能性を検討する。
【０１００】
図８に、本実施形態における先の図４のステップＳ４０の処理によって分割された単位電力量Ｋ［ｉ，ｊ］を示す。本実施形態では、先の図５（ａ）に示したものに加えて、更にエンジン７２の発電電力が単位電力量Ｋ［ｉ，ｊ］に加わる。ただし、エンジン７２の発電電力に、時間帯の規定がないため、本実施形態では、時間帯を規定する第１列アドレスｉとして、現在時刻から出発時刻までの期間に割り当てられないアドレス（ここでは、０を例示）を付与する。なお、エンジン発電エネルギ量を分割した単位電力量Ｋ［０，ｊ］のコストは、貨幣や貨幣に正比例する量によって定量化するなどして、それ以外の電力コストと同一の単位となるようにしておく。
【０１０１】
こうした設定によれば、先の図４に示したステップＳ４２，Ｓ４４のいずれの処理においても単位電力量Ｋ［０，ｊ］を検討することができる。このため、例えばステップＳ４２においては、駆動時間が規定された時間帯における電力コストよりも単位電力量Ｋ［０，ｊ］の方が小さい場合に、ここに割り振る決定をすればよい。また、ステップＳ４４においては、残りの単位電力量Ｋ［ｉ，ｊ］（ｉ＝１，２、…）と単位電力量Ｋ［０，ｊ］との中からコストの小さいものを優先すればよい。
【０１０２】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記各効果に加えて更に以下の効果が得られるようになる。
【０１０３】
（１３）プラグＰＧを介して外部から供給される電力を用いるか、エンジン７２の回転エネルギを用いるかを予測電力コスト情報に基づき定めた。これにより、停車時電力供給処理に要するコストをいっそう低減することが可能となる。
【０１０４】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１０５】
図９に、本実施形態にかかる車両内のシステム構成を示す。なお、図９において、先の図１に示した部材と対応するものについては便宜上同一の符号を付している。
【０１０６】
先の第１の実施形態のシステムの変更点は、大きくは、プラグＰＧから供給される電力を高電圧バッテリ１０に充電するための専用の電力変換回路３０を備えず、代わりに、空調ユニット２０のインバータＩＶを高電圧バッテリ１０の充電に用いる電力変換回路として流用することである。
【０１０７】
上記インバータＩＶは、高電位側のスイッチング素子Ｓｗｐと低電位側のスイッチング素子Ｓｗｎとの直列接続体を３組備えている。また、高電位側のスイッチング素子Ｓｗｐには逆並列にフリーホイールダイオードＦｄｐが接続されており、低電位側のスイッチング素子Ｓｗｎには逆並列にフリーホイールダイオードＦｄｎが接続されている。なお、図９では、スイッチング素子Ｓｗｐ，Ｓｗｎとして、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を例示した。
【０１０８】
上記インバータＩＶの出力端子のそれぞれは、電力授受用電気経路ＣＬを介して、車両の外部との電気的な接続を司る授受電口（コネクタＣ１）に接続されている。このコネクタＣ１には、プラグＰＧが接続可能である。プラグＰＧの他方の端部は、商用電源等の供給装置としての住宅内の電源ＰＳと外部との接続を司る授受電口（コネクタＣ２）に接続される。上記プラグＰＧは、フィルタ７５を備えている。なお、本実施形態では、フィルタ７５としてＬＣ回路を例示している。また、図９では、電源ＰＳとして、単相電源を例示しているが、本実施形態における車両自体は破線にて示す３相電源への対応も可能な設定を想定しているため、コネクタＣ１は、３つの端子を備えている。
【０１０９】
上記インバータＩＶの出力端子および電力授受用電気経路ＣＬの接続点のそれぞれと空調ユニット２０内のモータジェネレータ２０ａとの間には、この間を電気的に開閉する補機用リレーＲＤが設けられている。また、電力授受用電気経路ＣＬのそれぞれには、これを開閉する電力授受用リレーＲＣと、エネルギを蓄える充電用リアクトルＬとが設けられている。ここで、補機用リレーＲＤは、外部の電源装置と車両との間で電力の授受がなされる際にこの電力がモータジェネレータ２０ａに流れ込むことを阻止するためのものである。また、電力授受用リレーＲＣは、インバータＩＶが外部の電源装置との間で電力の授受を行なうことのできる態勢が整っていない場合に、外部の電源装置とインバータＩＶとが電気的に接続される事態を回避するためのものである。これらの目的を果たすべく、電力制御装置４０は、適宜、電力授受用リレーＲＣや補機用リレーＲＤを開閉操作する。
【０１１０】
コネクタＣ１の３つの端子のうちの１つと残りの２つのそれぞれとの間には、この間の電位差を検出する電圧センサ７３，７４が設けられている。上記電力制御装置４０は、電圧センサ７３，７４の出力等に基づき、電源ＰＳから供給される電力を高電圧バッテリ１０に充電する制御を行なう。
【０１１１】
なお、本実施形態では、車載太陽光発電パネル３２を備えず、また、説明の便宜上、ナビゲーションシステム２４をも備えない構成を想定している。
【０１１２】
上記システムの場合、プラグＰＧを介して供給される電力を高電圧バッテリ１０に充電するに際しては、モータジェネレータ２０ａを駆動することができず、また、モータジェネレータ２０ａを駆動するに際しては、プラグＰＧを介して供給される電力を高電圧バッテリ１０に充電することができない。このため、電力供給処理の計画を以下のように変更する。
【０１１３】
図１０に、本実施形態にかかる充電要求や駆動要求に応じることができるか否かの評価に関する処理の手順を示す。この処理は、電力制御装置４０によって、例えば先の図２の処理の完了をトリガとして実行される。なお、図１０において、先の図３に示した処理に対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。
【０１１４】
この一連の処理では、ステップＳ２６の処理が完了する場合、ステップＳ２８ａにおいて、充電エネルギ量と消費エネルギ量との和が予測供給可能電力の総和から消費エネルギ量を減算した値以下であるか否かを判断する。この処理は、上記充電要求や駆動要求を満たすことができるか否かを判断するためのものである。すなわち、本実施形態では、空調ユニット２０の駆動エネルギをプラグＰＧから直接供給することはできない。そして、空調ユニット２０によって高電圧バッテリ１０の蓄電エネルギが消費されるため、消費エネルギ量は、高電圧バッテリ１０の充電期間において補償されるべきものである。一方、プラグＰＧからの電力供給が常時可能な場合、予測供給可能電力の総和は、空調ユニット２０の駆動時における供給可能電力を含んでいるため、空調ユニット２０の駆動時における供給可能電力分については、実際には供給可能ではないこととなる。このため、ここでは、充電エネルギ量と消費エネルギ量との和が予測供給可能電力の総和から消費エネルギ量を減算した値以下であることを持って、全ての要求に応えることができると判断する。ちなみに、この処理においては、空調ユニット２０の消費電力がプラグＰＧの供給可能電力に一致することを仮定している。もしこの条件が満たされない場合には、全ての要求に応えることができる基準となる値は、上記減算した値とは相違する。すなわち、例えば、空調ユニット２０の消費電力がプラグＰＧの供給可能電力よりも小さいならば、全ての要求に応えることができる基準となる値は、上記減算した値よりも小さい値となる。
【０１１５】
図１１に、本実施形態にかかる供給電力処理の計画を例示する。
【０１１６】
図示されるように、本実施形態では、空調ユニット２０の駆動期間を充電禁止期間として、これ以外の期間における単位電力量Ｋ［ｉ，ｊ］に、充電電力（単位電力量Ｊｕ［  ，ｍ］）と、空調ユニット２０の駆動に伴って消費される単位電力Ｓｕ［  ，ｋ］とを割り振る。
【０１１７】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記効果に準じた効果に加えて、さらに以下の効果が得られるようになる。
【０１１８】
（１４）空調ユニット２０の駆動期間を充電禁止期間とした。これにより、プラグＰＧから供給可能な電力によって充電エネルギ量と消費エネルギ量とを賄うことができる。
【０１１９】
（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態について、先の第３の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１２０】
図１２に、本実施形態にかかる車両内のシステム構成を示す。なお、図１２において、先の図９に示した部材と対応するものについては便宜上同一の符号を付している。
【０１２１】
図示されるように、本実施形態では、空調装置の冷媒によってインバータＩＶが冷却される構成となっている。詳しくは、空調ユニット２０内のモータジェネレータ２０ａは、コンプレッサ８０に機械的に連結されており、コンプレッサ８０の吐出する冷媒は、コンデンサ８２で圧縮された後、エバポレータ８４で膨張し、その際の気化熱によって周囲の気体を冷却する。この冷却された気体は、ブロワファン８６によって車室内へと送られる。そして、冷媒の通路のうちコンプレッサ８０の入り口付近にインバータＩＶを配置し、冷媒によってインバータＩＶを冷却可能とする。この配置は、車室内の冷房という本来の目的を最優先したものである。すなわち、エバポレータ８４よりも下流且つコンプレッサ８０よりも上流とすることで、エバポレータ８４によって車室内の冷房のための気体を冷却した後の冷媒によってインバータＩＶを冷却する。
【０１２２】
ところで、インバータＩＶを用いてプラグＰＧから供給される電力を高電圧バッテリ１０に充電することで、インバータＩＶが発熱する。そしてこれによるインバータＩＶの温度上昇が過度に大きくなる場合、インバータＩＶの信頼性の低下を招く。こうした事態は、空調ユニット２０の駆動時には冷媒によってインバータＩＶが冷却されるために生じない。インバータＩＶを充電処理に用いることで生じるこうした問題を解決すべく、本実施形態では、充電処理期間に空調ユニット２０を駆動することで、インバータＩＶを冷却する冷却処理を割り込ませる。
【０１２３】
図１３に、冷却処理を割り込ませる計画の立案に関する処理の手順を示す。この処理は、電力制御装置４０によって、例えば先の図４に示す処理に先立ち実行される。
【０１２４】
この一連の処理では、まずステップＳ６０において、予測供給可能電力に基づき、充電電力を決定する。これは、プラグＰＧから供給可能な電力に応じて、充電電力の上限値が相違することに鑑みたものである。ちなみに、例えば日本国の場合、コネクタＣ１に接続される電源が単相の場合には、コネクタＣ１に印加される電圧の実効値が「１００Ｖ」であるか「２００Ｖ」であるかに応じて「１５００Ｗ」または「３０００Ｗ」が予測供給可能電力となる。また、３相の場合には、外部電源の設定によって異なるものの、一般に「１５００Ｗ」以上の規定値（望ましくは「３０００Ｗ」またはそれ以上の値）が予測供給可能電力となる。
【０１２５】
続くステップＳ６２においては、充電エネルギ量および充電電力に基づき、インバータＩＶの冷却のために空調ユニット２０を駆動することで要求されるエネルギ量（冷却要求エネルギ量）を決定する。ここで、充電エネルギ量は、充電処理に伴うインバータＩＶの発熱量と正の相関を有するパラメータである。すなわち、充電エネルギ量が大きいほどインバータＩＶの発熱量も大きくなると想定される。このため、充電エネルギ量が大きいほど要求冷却エネルギ量を大きくする。また、充電電力は、インバータＩＶの単位時間当たりの発熱量と正の相関を有するパラメータである。このため、充電電力によってもインバータＩＶの温度上昇等が変化すると考えられるため、充電電力に応じて冷却要求エネルギ量を可変設定する。ちなみに、この処理は、インバータＩＶを温度制御対象とするモデルを用いて行なってもよいし、充電エネルギ量および充電電力と冷却要求エネルギ量との関係を定めたマップによって行なってもよい。
【０１２６】
続くステップＳ６４においては、冷却要求エネルギ量に基づき、高電圧バッテリ１０に充電する充電エネルギ量を更新する。すなわち、充電期間中に空調ユニット２０を駆動することで高電圧バッテリ１０の蓄電エネルギが消費されることから、先の図２に示した処理によって定まる充電エネルギ量だけ高電圧バッテリ１０の蓄電量を増加させるためには、この充電エネルギ量よりも冷却要求エネルギ量だけ多いエネルギ量を充電する必要がある。
【０１２７】
続くステップＳ６６においては、充電電力に基づき、充電処理中の冷却処理の割り込み間隔を設定する。これは、例えば、充電電力に基づきインバータＩＶの温度が許容される上限温度となると予測されるタイミングを割り込みタイミングとすることで行うことができる。この間隔は、充電電力が大きいほど短くなる。そしてステップＳ６８では、プラグＰＧから供給可能な単位電力量Ｋ［ｉ，ｊ］のうち充電禁止ユニットを設定する。この処理については、先の図１１で説明した。なお、ステップＳ６８の処理が完了する場合、この一連の処理を一旦終了する。
【０１２８】
図１４に、本実施形態にかかる電力供給処理のうち特に高電圧バッテリ１０の充電処理の手順を示す。この処理は、電力制御装置４０によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【０１２９】
この一連の処理では、まずステップＳ７０において、先の図４に示す処理によって計画された充電処理予定期間であるか否かを判断する。ステップＳ７０において肯定判断される場合、ステップＳ７２において、冷却処理の割り込み処理予定期間であるか否かを判断する。この割り込み処理予定期間は、図１３のステップＳ６６によって定められた間隔だけ充電処理がなされた後から、インバータＩＶが冷却されるまでに要すると想定された予め計画された時間が経過するまでの期間である。ステップＳ７４において否定判断される場合、ステップＳ７４において、インバータＩＶの温度が閾値温度Ｔｔｈ以下であるか否かを判断する。この処理は、先の図１３に示した計画に反し、インバータＩＶの温度上昇が想定よりも大きい場合に対処するためのものである。ここで、閾値温度Ｔｔｈは、インバータＩＶの信頼性が低下しない上限温度以下に設定される。ステップＳ７４において肯定判断される場合、ステップＳ７６において充電処理を行う。これに対し、ステップＳ７２において肯定判断される場合やステップＳ７４において否定判断される場合には、ステップＳ７８においてモータジェネレータ２０ａの駆動により内蔵インバータＩＶの冷却処理を行う。
【０１３０】
なお、上記ステップＳ７０において否定判断される場合や、ステップＳ７６，Ｓ７８の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【０１３１】
以上説明した本実施形態によれば、先の第３の実施形態の上記効果に準じた効果に加えて、さらに以下の効果が得られるようになる。
【０１３２】
（１５）空調ユニット２０の冷凍サイクルによって内蔵されるインバータＩＶの温度を低下させる処理（冷却処理）の割り込み計画を立案した。これにより、充電に伴ってインバータＩＶの温度が過度に上昇することを好適に抑制することができる。
【０１３３】
（１６）空調ユニット２０の駆動により消費されるエネルギを補償するように、高電圧バッテリ１０の充電エネルギ量を更新した。これにより、充電要求に応じた高電圧バッテリ１０の蓄電エネルギ量の増加量への高精度な制御が可能となる。
【０１３４】
（１７）高電圧バッテリ１０の充電処理に際してインバータＩＶの温度が閾値温度を超える場合、当初の計画にかかわらず、モータジェネレータ２０ａを駆動させてインバータＩＶの冷却処理を割り込ませた。これにより、計画立案時と実際との間に乖離が生じ、インバータＩＶの温度上昇が予測に反して大きかった場合であっても、これに適切に対処することができる。
【０１３５】
（第５の実施形態）
以下、第５の実施形態について、先の第３の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【０１３６】
図１５に、本実施形態にかかる車両内のシステム構成を示す。なお、図１５において、先の図９に示した部材と対応するものについては便宜上同一の符号を付している。
【０１３７】
図示されるように、本実施形態では、車両の操舵をアシストする電動パワーステアリングに搭載されるモータジェネレータ９０ａおよびこれに接続されるインバータＩＶを備えるパワステユニット９０についても、その電源を高電圧バッテリ１０としている。そして、パワステユニット９０内蔵のインバータＩＶをプラグＰＧから供給される電力を高電圧バッテリ１０に充電する手段として流用する。このインバータＩＶは、空調ユニット２０の駆動によって流動する冷媒によって冷却される。この場合、プラグＰＧから供給される電力を高電圧バッテリ１０に充電する期間において、この充電処理を中断することなく空調ユニット２０を駆動して冷媒を循環させることができる。ただし、この場合であっても、高電圧バッテリ１０の充電エネルギ量を上記冷却要求エネルギ量に応じて更新することが望ましい。
【０１３８】
（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
＜充電要求取得手段・駆動要求取得手段について＞
充電要求取得手段や駆動要求取得手段としては、ユーザによって入力される要求を取得する手段に限らない。例えばユーザによる車両の利用傾向を学習することで充電要求や駆動要求を学習する学習手段を備え、この学習手段の学習する要求を次回の発進時までの要求であると推定する手段であってもよい。詳しくは、例えばウィークデイには毎朝８：００に車両の走行を開始し、その際、空調ユニット２０に対して所定の室内温度とする旨の指示が出されて且つ、所定距離だけ走行して夕方まで停車することを学習するとする。この場合には、推定される要求は、日曜日から金曜日までの毎晩、次回の出発予定時刻を「ＡＭ８：００」までに所定距離を往復するのに十分なバッテリ容量として且つその時点で車室内の温度が学習された温度となる旨とすればよい。ちなみに、学習対象とする要求が規則性を有しつつも微少に変動する場合、要求の推定に際して、変動する要求のうちの冗長となる側のものを採用することが望ましい。すなわち、例えばウィークデイに毎朝８時から前後５分の間に出発することが学習された場合、「７時５５分に出発する要求が生じる」旨推定することが望ましい。
＜将来の予測電力コスト情報について＞
将来の予測電力コスト情報としては、車両の次回の走行開始時と想定される時点までの期間における電力コストに限らない。例えば、想定される次回の走行期間を含めてもよい。これにより、例えば出発地点から目標地点へと走行を開始してしばらくは下り坂となることが決まっている場合等においては、この期間において駆動輪の回転エネルギによる発電による充電電力の電力コストがゼロとなることから、これを予測電力コスト情報に含めてもよい。この処理は、充電要求として残存容量が直接指定されるのではなく走行距離等が指定される場合に特に有効である。
【０１３９】
また、車両の次回の走行開始時と想定される時点までの全期間における電力コストにも限らない。例えばバッテリの充電要求が生じることなく電子機器の駆動要求の指定時刻もない場合であって且つ停車期間が複数日となる場合等にあっては、走行開始時と想定される時点から２４時間以内の期間に電子機器を駆動することを前提として且つこの２４時間以内の期間における予測電力コスト情報のみに基づき停車時電力供給処理を計画してもよい。
＜車載電子機器について＞
車載電子機器としては、空調ユニット２０やナビゲーションシステム２４に限らない。例えば、視聴覚機器等であってもよい。ここでは、例えばユーザが車両で一夜を過ごし目覚まし代わりに視聴覚機器を起動させる要求が入力される場合に、視聴覚機器への供給電力をプラグＰＧを介して外部から得るか、車両内のバッテリ１０等から取るかを選択する際に本発明にかかる停車時電力供給処理を利用すればよい。
＜充電に流用される電力変換回路の用途について＞
パワステユニット９０や空調ユニット２０内のインバータに限らず、たとえば、エンジンを搭載する車両にあっては、冷却水等の冷却ファン用のインバータであってもよい。この場合、インバータを駆動することで冷却ファンによって生成される気体の流れ方向にこのインバータ自体を配置するなら、上記第４の実施形態と同様の処理を行うことが有効となる。
＜充電手段を冷却する装置について＞
空調装置に限らず、２次電池の電気エネルギを消費する手段であるなら、これによる消費エネルギを補償するように充電の計画を立案することは有効である。
＜低下させる処理の割り込みについて＞
上記第４の実施形態では、基本的には、予め計画された電力供給処理に従って冷却処理を割り込ませることとしたが、これに限らない。例えばインバータの温度が閾値温度Ｔｔｈを超える場合に限って割り込ませてもよい。この場合であっても、予め冷却要求エネルギ量を設定して充電エネルギ量を更新しておくことで、高電圧バッテリ１０の充電に要する期間や商用電源から持ち出すエネルギ量を高精度に予測して計画を立案することができる。もっとも、住宅内において、プラグＰＧを介して持ち出される電力量が冷却処理によってゼロとなる期間において、プラグＰＧを介した電力消費以外の電力消費量を増加させる計画を立案している場合には、車両側でも当初の計画に従うことにメリットがある。
＜電力変換回路の冷却構造について＞
先の図１２に示す構成に代えて、コンプレッサ８２の下流且つエバポレータ８４の上流にインバータＩＶを配置することも可能である。なお、電力変換回路の冷却手法が水冷に限らないことについては、「充電に流用される電力変換回路の用途について」の欄に記載したとおりである。
＜そのほか＞
・停車時電力供給処理は、バッテリの充電処理のみであってもよい。
【０１４０】
・ハイブリッド車としては、パラレルハイブリッド車や、パラレル・シリーズハイブリッド車に限らない。例えばシリーズハイブリッド車であってもよい。この場合も、内燃機関の稼動によって駆動輪が回転することがないため、上記第２の実施形態と同様の処理を行なうことができる。
【０１４１】
・充電要求が生じるバッテリとしては、高電圧バッテリ１０に限らず、例えば低電圧バッテリ２３であってもよい。この場合、高電圧バッテリ１０に充電する処理と、ＤＣＤＣコンバータ２２を介してこの蓄電電力を低電圧バッテリ２３に出力する処理とによって低電圧バッテリ２３を充電すればよい。
【符号の説明】
【０１４２】
１０…高電圧バッテリ、２０…空調ユニット、３０…電力変換回路、４０…電力制御装置、４２…通信機、５４…配電盤、５８…住宅用制御装置。
【図１】
2011250672.tif 000003
【図２】
2011250672.tif 000004
【図３】
2011250672.tif 000005
【図４】
2011250672.tif 000006
【図５】
2011250672.tif 000007
【図６】
2011250672.tif 000008
【図７】
2011250672.tif 000009
【図８】
2011250672.tif 000010
【図９】
2011250672.tif 000011
【図１０】
2011250672.tif 000012
【図１１】
2011250672.tif 000013
【図１２】
2011250672.tif 000014
【図１３】
2011250672.tif 000015
【図１４】
2011250672.tif 000016
【図１５】
2011250672.tif 000017