(57)【要約】【課題】外部電源から車両に搭載されたバッテリに充電を行う際に、作動する必要がある認証装置等に電力を供給するサブバッテリがバッテリ上がり等を起こしてしまった場合であっても、外部電源からバッテリへの充電を行うことが可能な充電システムを提供すること。【解決手段】外部電源に車両を接続することにより該車両に搭載されたバッテリに充電可能な充電システムであって、前記外部電源からの充電を要求する充電要求があるか否かを検知する充電要求検知部と、前記外部電源から前記車両のバッテリに充電してよいか否かの判定を行うことにより、前記車両を認証する認証部と、前記充電要求検知部により充電要求が検知された場合、前記認証部に対して前記外部電源からの電力を供給する電力供給部と、を有することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源に車両を接続することにより該車両に搭載されたバッテリに充電可能な充電システムであって、
前記外部電源からの充電を要求する充電要求があるか否かを検知する充電要求検知部と、
前記外部電源から前記車両のバッテリに充電してよいか否かの判定を行うことにより、前記車両を認証する認証部と、
前記充電要求検知部により充電要求が検知された場合、前記認証部に対して前記外部電源からの電力を供給する電力供給部と、を有することを特徴とする、
充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両の充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外部電源から車両に搭載されたバッテリに充電することが可能な充電システムが知られている（例えば、特許文献１〜３）。通常、当該充電システムにおいては、外部電源から延びる充電ケーブルの先端に設けられた充電プラグを車両側のコネクタに挿入することによりバッテリへの充電を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０３４５００号公報
【特許文献２】特開平７−２４０７０５号公報
【特許文献３】特開２０１２−２４４８７５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、外部電源からの充電を行う際に、電力の盗難を防止する観点から充電を行う車両が当該外部電源からの充電を行う資格を有するか否かの認証が行われる場合がある。具体的には、充電プラグを車両側のコネクタに挿入することにより、車両側の認証装置において、充電用のケーブルを介した外部電源側と車両側との電力線通信による車両の認証等が行われる場合がある。この場合、該認証装置により認証されない限り充電を行うことができない。
【０００５】
しかしながら、該認証装置は、充電されるバッテリとは別に車載されるサブバッテリからの電力供給により作動する場合があるため、仮にサブバッテリにバッテリ上がりが発生すると、該認証装置は作動することができなくなる。そのため、ユーザが車両のコネクタに充電プラグを差し込んでも車両の認証が実行されないため、外部電源から車両のバッテリに充電することができないおそれがある。
【０００６】
そこで、上記課題に鑑み、外部電源から車両に搭載されたバッテリに充電を行う際に、作動する必要がある認証装置等に電力を供給するサブバッテリがバッテリ上がり等を起こしてしまった場合であっても、外部電源からバッテリへの充電を行うことが可能な充電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】
【０００７】
上記目的を達成するため、一実施形態において、充電システムは、
外部電源に車両を接続することにより該車両に搭載されたバッテリに充電可能な充電システムであって、
前記外部電源からの充電を要求する充電要求があるか否かを検知する充電要求検知部と、
前記外部電源から前記車両のバッテリに充電してよいか否かの判定を行うことにより、前記車両を認証する認証部と、
前記充電要求検知部により充電要求が検知された場合、前記認証部に対して前記外部電源からの電力を供給する電力供給部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本実施の形態によれば、外部電源から車両に搭載されたバッテリに充電を行う際に作動する必要がある認証装置等に電力を供給するサブバッテリがバッテリ上がり等を起こしてしまった場合であっても、外部電源からバッテリへの充電を行うことが可能な充電システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】充電システムの構成の一例を示す概略構成図である。
【図２】充電システムの動作の一例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】
【００１０】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係る充電システム１の構成の一例を示す概略構成図である。
【００１２】
充電システム１は、外部給電装置１００、車両２００等を含む。充電システム１においては、外部給電装置１００に含まれる外部電源（不図示）から車両２００に搭載される走行用の高電圧バッテリ７０への充電を行うことができる。
【００１３】
外部給電装置１００は、充電ケーブル１０、充電プラグ２０等を含み、充電ケーブル１０、充電プラグ２０により外部電源と車両２００（高電圧バッテリ７０）とを接続し、外部電源からの電力を車両２００に供給可能に構成される。なお、外部給電装置１００（外部電源）から供給される電圧は、高電圧バッテリ７０の端子電圧に対応したものに設定されてよい。
【００１４】
充電ケーブル１０は、外部電源から車両２００（高電圧バッテリ７０）への電力供給を行うと共に、外部給電装置１００と車両２００（認証部５０、充電制御部６０等）との間で、電力線通信による双方向での情報伝達が可能に構成される。
【００１５】
充電プラグ２０は、外部給電装置１００を車両２００と接続するための接続手段であり、具体的には、車両２００側の充電コネクタ３０と結合することにより外部給電装置１００（外部電源）と車両２００とを接続することができる。
【００１６】
なお、外部電源は、直流電源であっても、交流電源であってもよい。但し、交流電源である場合は、車両２００側に電力変換装置（ＡＣ／ＤＣ変換器等）を設ける必要がある。
【００１７】
車両２００は、少なくとも電動機を動力源の一つとする電動車両であり、例えば、プラグインハイブリッド車や電動機のみを動力源とする電気自動車等であってよい。車両２００は、充電コネクタ３０、プラグ挿入検知スイッチ４０、認証部５０、充電制御部６０、高電圧バッテリ７０、補機バッテリ８０等を含む。なお、図１においては、外部給電装置１００又は補機バッテリ８０から認証部５０又は充電制御部６０への電力供給経路を中心に記載し、外部給電装置１００から高電圧バッテリ７０への電力供給経路（充電経路）の詳細は省略する。
【００１８】
充電コネクタ３０は、車両２００を外部給電装置１００に接続するための接続手段であり、外部給電装置１００の充電プラグ２０が挿入可能に構成される。
【００１９】
プラグ挿入検知スイッチ４０は、充電コネクタ３０を介して供給される外部給電装置１００からの電力を認証部５０、充電制御部６０に供給するための電力供給経路に設けられる機械式スイッチである。プラグ挿入検知スイッチ４０は、充電プラグ２０が挿入されていない状態においては、ＯＦＦになっており、充電プラグ２０が充電コネクタ３０に挿入されるのに対応して、機械的にＯＮにされる。即ち、充電プラグ２０が充電コネクタ３０に挿入されると、認証部５０、充電制御部６０への電力供給が可能になる。また、充電プラグ２０が車両２００（充電コネクタ３０）に挿入されることは、外部給電装置１００から車両２００への充電要求に相当するため、プラグ挿入検知スイッチ４０は、該充電要求を検知する手段でもある。なお、本実施形態においては、プラグ挿入検知スイッチ４０がＯＮになると、認証部５０への電力供給が開始されるものとし、充電制御部６０については、図示しないリレー等により電力供給が開始されないものとする。
【００２０】
認証部５０は、補機バッテリ８０からの電力供給、又は、充電コネクタ３０を介した外部給電装置１００からの電力供給により作動し、車両２００の認証を行う車両認証手段である。具体的には、外部給電装置１００から車両２００の高電圧バッテリ７０に充電してよいか否かを判定することにより、車両２００の認証を行う。具体的には、充電ケーブル１０、充電プラグ２０を通じた外部給電装置１００側との電力線通信により行われるやり取りに基づいて、車両２００の認証を行ってよい。また、認証部５０は、車両２００のユーザが携帯する携帯キー９０から無線送信される照合信号を受信可能に構成され、該照合信号に含まれる携帯キー９０固有のＩＤと認証部５０に予め記憶された照合用ＩＤとが一致しているか否かにより車両２００の認証を行ってよい。認証部５０は、認証成功の場合、対応するリレーを接続する等により外部給電装置１００から充電制御部６０への電力供給を開始させる。そして、充電制御部６０（マイコン６１）に対して、充電許可信号を送信する。また、認証失敗の場合、例えば、外部給電装置１００に給電中止信号を送信したり、車両２００内の対応するリレーを遮断したりすることにより、外部給電装置１００から車両２００への電力供給を中止させる。なお、認証部５０は、例えば、マイクロコンピュータにより構成され、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏ等を含み、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵ上で実行することにより上述した各種処理を実行してよい。
【００２１】
充電制御部６０は、補機バッテリ８０からの電力供給、又は、充電コネクタ３０を介した外部給電装置１００からの電力供給により作動し、外部給電装置１００から高電圧バッテリ７０への充電を制御する制御手段である。具体的には、後述する各種処理を実行するマイコン６１を含み、補機バッテリ８０又は外部給電装置１００から供給された電力は、電力変換部６２によりマイコン６１等の駆動電圧（例えば、５Ｖ）に変換されて、供給される。例えば、充電制御部６０は、認証部５０から充電許可信号を受信すると、外部給電装置１００からの電力を高電圧バッテリ７０に供給して、充電を開始してよい。また、充電制御部６０は、高電圧バッテリ７０の電流、電圧、温度等を取得可能に構成され、これらの電流、電圧、温度等に基づいて、高電圧バッテリ７０の充電状態（ＳＯＣ等）を判断し、充電電流等の制御を行ってよい。また、充電制御部６０は、高電圧バッテリ７０の充電状態（ＳＯＣ等）を判断し、該充電状態に応じて、充電を停止してよい。即ち、高電圧バッテリ７０は満充電状態であると判断すると、充電を停止してよい。なお、充電の開始及び停止は、電力線通信による充電制御部６０からの指示に応じて、外部給電装置１００が高電圧バッテリ７０への電力の供給を開始したり、停止したりすることで達成されてもよいし、車両２００側のリレー等が制御されることで達成されてもよい。
【００２２】
なお、補機バッテリ８０からの電力供給が可能な状況では、補機バッテリ８０からの電力が認証部５０及び充電制御部６０へ常時供給されてよい。
【００２３】
高電圧バッテリ７０は、車両２００を駆動する電動機（不図示）に電力を供給する蓄電装置であり、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等が適用されてよい。また、高電圧バッテリ７０は、上述したとおり、外部給電装置１００（外部電源）からの電力供給により充電される。なお、高電圧バッテリ７０の端子電圧は、例えば、数百ボルトに設定されてよい。
【００２４】
補機バッテリ８０は、車両２００内の各種電子制御装置（ＥＣＵ）や電装品に電力供給を行う蓄電装置であり、例えば、鉛バッテリ等が適用されてよい。本実施形態においては、認証部５０や充電制御部６０に電力供給を行う。また、補機バッテリ８０は、高電圧バッテリ７０よりも低い端子電圧（例えば、１２Ｖ）を有し、ＤＣ−ＤＣコンバータ（不図示）を介して、高電圧バッテリ７０から供給される電力により充電される。
【００２５】
次に、本実施形態における充電システム１の動作、特に、充電開始時における動作について説明をする。
【００２６】
図２は、充電開始時における充電システム１の処理の一例を示すフローチャートである。
【００２７】
図２を参照するに、車両２００のユーザ等により充電プラグ２０が車両２００の充電コネクタ３０に挿入されると（ステップＳ１０１）、機械的にプラグ挿入検知スイッチ４０がＯＮに切り替わる（ステップＳ１０２）。
【００２８】
すると、外部給電装置１００から認証部５０への電力供給経路が接続されるため、外部給電装置１００から認証部５０への電力供給が開始される（ステップＳ１０３）。そして、認証部５０は、車両２００の認証を開始する（ステップＳ１０４）。
【００２９】
具体的には、上述したとおり、認証部５０が、充電ケーブル１０、及び充電プラグ２０、を介した電力線通信により外部給電装置１００との信号のやり取りを行うことで、車両２００の認証を行ってよい。例えば、認証部５０は、外部給電装置１００内の記憶装置に予め格納された固有のコード情報を取得し、該コード情報と認証部５０内の記憶装置に格納された照合用コード情報が一致するか否かにより、車両２００の認証を行ってよい。このように、充電プラグ２０を車両２００（充電コネクタ３０）に挿入した際に、車両２００が当該外部給電装置１００による充電を行ってよい車両か否かを判定することにより、電力の盗難を防止することができる。また、上述したとおり、認証部５０が、車両２００のユーザが所有する携帯キー９０から無線送信された照合信号を受信し、当該照合信号に基づいて、車両２００の認証を行ってよい。例えば、照合信号に含まれる携帯キー９０に固有のＩＤと認証部５０内の記憶装置に予め格納された照合用ＩＤとが一致するか否かにより車両２００の認証を行ってよい。このように、充電プラグ２０が車両２００（充電コネクタ３０）に挿入された際に、車両２００のユーザが所有する携帯キー９０を用いた認証を行うことにより、車両２００のユーザでない者による電力の盗難を防止することができる。また、充電プラグ２０を介した電力線通信による認証と、携帯キー９０による認証とを２重で行うことにより、電力の盗難へのセキュリティ性能を大きく高めることができる。
【００３０】
ここで、車両２００の認証結果が成功か否かが判定され（ステップＳ１０５）、認証成功の場合（ステップＳ１０５のＹ）、認証部５０からの指令により、外部給電装置１００から充電制御部６０への電力供給が開始される（ステップＳ１０６）。そして、車両２００の認証が成功すると、認証部５０から充電制御部６０に充電許可信号が送信されるため、該充電許可信号を受信した充電制御部６０は、外部給電装置１００から高電圧バッテリ７０への充電を開始し（ステップＳ１０７）、処理を終了する。なお、外部給電装置１００から高電圧バッテリ７０への充電が開始された場合、上述したように、高電圧バッテリ７０及びＤＣ−ＤＣコンバータを介した補機バッテリ８０への充電が開始されてもよい。
【００３１】
また、認証失敗の場合（ステップＳ１０５のＮ）、認証部５０は、電力線通信により外部給電装置１００に給電停止信号を送信したり、車両２００内の対応するリレーを遮断したり等をすることで、外部給電装置１００から車両２００への電力供給を中止させ（ステップＳ１０８）、処理を終了する。
【００３２】
このように、充電システム１は、車両２００に充電プラグ２０が挿入された場合において、外部給電装置１００から高電圧バッテリ７０に充電を行う際に作動する必要がある認証部５０、充電制御部６０等に、外部給電装置１００からの電力供給が可能に構成される。これにより、例えば、バッテリ上がり等の何らかの理由により補機バッテリ８０から認証部５０、充電制御部６０への電力供給ができない状況であっても、認証部５０、充電制御部６０を正常に作動させることができ、外部給電装置１００から高電圧バッテリ７０への充電を開始することができる。
【００３３】
また、充電システム１は、認証部５０による車両２００の認証が失敗の場合、外部給電装置１００から車両２００への電力供給を中止するため、このような場合であっても、外部給電装置１００から車両２００に供給される電力量を最小限に留めることができる。なお、認証部５０、充電制御部６０等における消費電力は、高電圧バッテリ７０に充電される電力に比して、非常に小さい場合が多い。
【００３４】
なお、上述した処理例では、認証部５０による車両２００の認証後に、外部給電装置１００から充電制御部６０への電力供給が開始されるが、認証部５０と同様、プラグ挿入検知スイッチ４０がＯＮになった時点で、電力供給が開始されてもよい。即ち、図２のステップＳ１０３と並行して、ステップＳ１０６が実行されてもよい。また、本実施形態における充電システム１は、外部給電装置１００から高電圧バッテリ７０に充電を行う際に作動する必要がある構成であって、補機バッテリ８０からの電力供給により作動する構成として、認証部５０、充電制御部６０を有するが、他の構成を有してもよい。この場合、他の構成についても、車両２００に充電プラグ２０が挿入された場合において、外部給電装置１００からの電力供給が可能に構成されるとよい。
【００３５】
以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１  充電システム
１０  充電ケーブル
２０  充電プラグ
３０  充電コネクタ
４０  プラグ挿入検知スイッチ（充電要求検知部、電力供給部）
５０  認証部
６０  充電制御部
６１  マイコン
６２  電力変換部
７０  高電圧バッテリ（バッテリ）
８０  補機バッテリ
９０  携帯キー
１００  外部給電装置（外部電源）
２００  車両
【図１】
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【図２】
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