(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電スタンド（１００）と電動車両（２００）との間における通信方法であって、
前記電動車両が、前記給電スタンドに送信する数値である第１情報を準備する第１準備ステップと、
前記電動車両が、前記給電スタンドから引き込む交流電力の電流値を、予め定められた第１対応関係に基づいて前記第１情報に対応した電流値とすることにより、前記第１情報を送信する第１送信ステップと、
前記給電スタンドが、前記電動車両により引き込まれている電流の大きさと、前記第１対応関係とに基づいて、前記第１情報を受信する第１受信ステップと、を備え、
前記給電スタンドが、前記電動車両に送信する数値である第２情報を準備する第２準備ステップと、
前記給電スタンドが、前記電動車両に送信されているＣＰＬＴ信号のデューティ比を、予め定められた第２対応関係に基づいて前記第２情報に対応した値とすることにより、前記第２情報を送信する第２送信ステップと、
前記電動車両が、前記給電スタンドから送信されている前記ＣＰＬＴ信号の前記デューティ比と、前記第２対応関係とに基づいて、前記第２情報を受信する第２受信ステップと、を更に備え、
前記給電スタンドは、
前記第２情報の送信を開始した後、
前記交流電力の電圧ゼロクロスを所定回数検出したタイミングにおいて、次の前記第２情報の送信を開始することを特徴とする通信方法。
【請求項２】
前記電動車両は、
前記第１情報の送信を開始した後、前記交流電力の電圧ゼロクロスを所定回数検出したタイミングにおいて、次の前記第１情報の送信を開始することを特徴とする、請求項１に記載の通信方法。
【請求項３】
前記電動車両は、
複数の前記第１情報からなる第１情報群を送信する際において、前記交流電力の電流値を、前記第１情報群の送信開始を示す値として予め定められた所定値とした後に、前記第１情報群の送信を開始することを特徴とする、請求項１に記載の通信方法。
【請求項４】
前記電動車両は、
複数の前記第１情報からなる第１情報群を送信する際において、前記交流電力の電圧ゼロクロスが予め定められた所定回数検出されるまでの期間に、前記第１情報群を送信することを特徴とする、請求項１に記載の通信方法。
【請求項５】
前記電動車両は、走行用の電力を蓄える第１蓄電装置（２４０）と、補機用の電力を蓄える第２蓄電装置（２５０）と、を備えるものであって、
前記第１蓄電装置が満充電の状態となった場合には、前記給電スタンドから引き込んだ交流電力を前記第２蓄電装置に蓄えることにより、前記給電スタンドとの間における通信を継続することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の通信方法。
【請求項６】
前記給電スタンドは、
複数の前記第２情報からなる第２情報群を送信する際において、前記ＣＰＬＴ信号のデューティ比を、前記第２情報の送信開始を示す値として予め定められた所定値とした後に、前記第２情報群の送信を開始することを特徴とする、請求項１に記載の通信方法。
【請求項７】
給電スタンド（１００）と電動車両（２００）との間における通信方法であって、
前記電動車両が、前記給電スタンドに送信する数値である第１情報を準備する第１準備ステップと、
前記電動車両が、前記給電スタンドから引き込む交流電力の電流値を、予め定められた第１対応関係に基づいて前記第１情報に対応した電流値とすることにより、前記第１情報を送信する第１送信ステップと、
前記給電スタンドが、前記電動車両により引き込まれている電流の大きさと、前記第１対応関係とに基づいて、前記第１情報を受信する第１受信ステップと、を備え、
前記給電スタンドが、前記電動車両に送信する数値である第２情報を準備する第２準備ステップと、
前記給電スタンドが、前記電動車両に送信されているＣＰＬＴ信号のデューティ比を、予め定められた第２対応関係に基づいて前記第２情報に対応した値とすることにより、前記第２情報を送信する第２送信ステップと、
前記電動車両が、前記給電スタンドから送信されている前記ＣＰＬＴ信号の前記デューティ比と、前記第２対応関係とに基づいて、前記第２情報を受信する第２受信ステップと、を更に備え、
前記給電スタンドは、
複数の前記第２情報からなる第２情報群を送信する際において、前記交流電力の電圧ゼロクロスが予め定められた所定回数検出されるまでの期間に、前記第２情報群を送信することを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給電スタンドと電動車両との間における通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、蓄電池と電動モータを搭載し電力によって走行する電動車両の普及が始まっている。電動車両の走行に必要な電力は、公共施設等に設置された給電スタンドから供給され、電動車両の蓄電池に蓄えられる。
【０００３】
また、電動車両の蓄電池に蓄えられている電力を、給電スタンドを介して建物に供給することも提案されている（例えば、下記特許文献１を参照）。
【０００４】
ところで、給電スタンドと電動車両とがケーブルによって接続され、電動車両への電力供給（以下、「充電」ともいう）又は建物への電力供給（以下、「放電」ともいう）が行われるにあたっては、給電スタンドと電動車両とがケーブルによって接続されることに加えて、両者の間で通信が行われる必要がある。
【０００５】
例えば充電が行われる際には、給電スタンドから電動車両に向けて、電流上限値を示す信号が伝達される。電動車両から給電スタンドに向けては、電力の出力を許可するための充電許可信号が伝達される。また、ケールブルの接続状態を示す信号が双方向に伝達される。これらの信号を伝達するための通信方法は、ＣＰＬＴ（コントロールパイロット）通信の規格として具体的に定められている。
【０００６】
一方、放電が行われる際において給電スタンドと電動車両との間で行われる通信に関しては、現時点では具体的な規格は定められていない。下記特許文献１では、放電が行われる際における具体的な通信方法の一例が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１２５２１４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
充電又は放電が行われる際には、上記のような電流上限値等に加えて、その他の情報を大量に送受信できた方が望ましい。例えば、蓄電池の残容量（ＳＯＣ）に関する情報が、電動車両から給電スタンドへと送信されれば、蓄電池への負担がより少ない方法で充電を行うことが可能になると思われる。また、電力コストに関する情報（電気料金が高くなる時間帯までの残り時間等）が、給電スタンドから電動車両へと送信されれば、より経済的な充電が可能になると思われる。
【０００９】
しかしながら、ＣＰＬＴ通信の規格に沿った方法では、上記のような追加の情報を伝達することはできなかった。また、上記特許文献１で提案されている通信方法は、より多くの情報伝達を可能にするものではあるが、ＣＰＬＴ通信の規格に沿った場合には生じ得ない電圧値を用いるものとなっている。つまり、既存のＣＰＬＴ通信の規格と干渉してしまう方法となっている。このため、採用するにあたっては既存の規格を大きく変更する必要がある。
【００１０】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、既存のＣＰＬＴ通信の規格と干渉することがなく、より多くの情報を伝達することのできる通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る通信方法は、給電スタンド（１００）と電動車両（２００）との間における通信方法であって、電動車両が、給電スタンドに送信する数値である第１情報を準備する第１準備ステップと、電動車両が、給電スタンドから引き込む交流電力の電流値を、予め定められた第１対応関係に基づいて第１情報に対応した電流値とすることにより、第１情報を送信する第１送信ステップと、給電スタンドが、電動車両により引き込まれている電流の大きさと、第１対応関係とに基づいて、第１情報を受信する第１受信ステップと、を備え、給電スタンドが、電動車両に送信する数値である第２情報を準備する第２準備ステップと、給電スタンドが、電動車両に送信されているＣＰＬＴ信号のデューティ比を、予め定められた第２対応関係に基づいて第２情報に対応した値とすることにより、第２情報を送信する第２送信ステップと、電動車両が、給電スタンドから送信されているＣＰＬＴ信号のデューティ比と、第２対応関係とに基づいて、第２情報を受信する第２受信ステップと、を更に備える。給電スタンドは、第２情報の送信を開始した後、交流電力の電圧ゼロクロスを所定回数検出したタイミングにおいて、次の第２情報の送信を開始する。
【００１２】
このような通信方法によれば、給電スタンドから電動車両に引き込まれている電流の大きさを電動車両が変化させることにより、電動車両から給電スタンドへと情報を伝達することができる。かかる電流の大きさは、給電スタンド側で設定された電流上限値の範囲内において、電動車両側で自由に変更できるものである。従って、通信のために電流の大きさを変化させても、既存のＣＰＬＴ通信の規格と干渉することはない。
【００１３】
また、上記は給電スタンドから電動車両に電力を供給する場合（充電の場合）における通信方法であるが、電動車両から給電スタンドに電力を供給する場合（放電の場合）においても、同様の通信が可能である。つまり、電動車両から給電スタンドに引き込まれている電流の大きさを給電スタンドが変化させることにより、給電スタンドから電動車両へと情報を伝達することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、既存のＣＰＬＴ通信の規格と干渉することがなく、より多くの情報を伝達することのできる通信方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る通信方法により通信が行われる、電動車両及び給電スタンドの構成を模式的に示す図である。
【図２】電動車両から給電スタンドに情報を伝達する方法を説明するための図である。
【図３】電動車両から給電スタンドに情報を伝達する方法を説明するための図である。
【図４】給電スタンドから電動車両に情報を伝達する方法を説明するための図である。
【図５】給電スタンドから電動車両に情報を伝達する方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１７】
図１には、給電スタンド１００と電動車両２００とがケーブルＣＢによって接続された状態における全体の構成が模式的に示されている。本発明の実施形態に係る通信方法は、給電スタンド１００と電動車両２００との間で行われる通信についての通信方法である。当該通信方法の説明に先立ち、給電スタンド１００及び電動車両２００のそれぞれの構成について説明する。
【００１８】
給電スタンド１００は、電動車両２００に交流電力を供給し充電を行うための設備として、建物（不図示）近傍の屋外に設置されているものである。給電スタンド１００からケーブルＣＢを介して供給された電力は、電動車両２００が備える走行用バッテリ２４０に蓄えられる。
【００１９】
また、給電スタンド１００は、電動車両２００から交流電力の供給を受けて、当該電力を建物に供給することも可能となっている。その際、電動車両２００の走行用バッテリ２４０に蓄えられている電力が、ケーブルＣＢを介して給電スタンド１００に供給され、給電スタンド１００から建物に供給される。このように、給電スタンド１００は、電動車両２００との間で双方向に交流電力の供給を行うことが可能な設備となっている。
【００２０】
以下の説明においては、給電スタンド１００から電動車両２００に向けた電力の供給を示すものとして「充電」の語を用いることがある。また、電動車両２００から給電スタンド１００に向けた電力の供給を示すものとして「放電」の語を用いることがある。
【００２１】
給電スタンド１００は、制御回路１１０と、給電回路１２０と、ＣＰＬＴ回路１３０と、ケーブルＣＢとを備えている。
【００２２】
制御回路１１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースを備えたコンピュータシステムである。制御回路１１０により、給電スタンド１００の全体の動作が制御される。
【００２３】
給電回路１２０は、充電が行われる際において電動車両２００に向けて交流電力を出力する部分である。また、放電が行われる際において電動車両２００から入力された交流電力を受け入れる部分でもある。給電回路１２０は、配電盤１２１と、コンバータ１２２と、リレー１２３、１２４とを備えている。
【００２４】
配電盤１２１は、電力系統に接続された配電盤である。配電盤１２１には、電動車両２００との間で交流電力を伝達するための電力線ＰＬ１の一端が接続されている。電力線ＰＬ１はその一部がケーブルＣＢの内部に収納されており、電力線ＰＬ１の他端はコネクタＣＮの内部に収納されている。尚、電力線ＰＬ１は複数本の導線からなるのであるが、図１においては単一の線として描かれている。
【００２５】
配電盤１２１は、電力系統に接続されている他、建物の配電盤（不図示）にも接続されている。放電が行われる際には、電動車両２００からの電力が配電盤１２１を介して建物へと供給される。
【００２６】
コンバータ１２２は、放電が行われる際において、電動車両２００から入力される交流電力を電圧変換して配電盤１２１に供給するための変換器である。コンバータ１２２は、電力線ＰＬ１の途中に配置されたリレー１２３に対し、並列となる位置に配置されている。また、電力線ＰＬ１から分岐してコンバータ１２２に延びる電力線の途中には、リレー１２４が配置されている。
【００２７】
充電が行われる際には、制御回路１１０によってリレー１２３が閉状態とされ、リレー１２４が開状態とされる。配電盤１２１からの交流電力は、コンバータ１２２を通ることなく、電力線ＰＬ１を介して電動車両２００に直接供給される。
【００２８】
一方、放電が行われる際には、制御回路１１０によってリレー１２３が開状態とされ、リレー１２４が閉状態とされる。電動車両２００からの交流電力は、電力線ＰＬ１からコンバータ１２２に入力された後、コンバータ１２２により電圧変換されて配電盤１２１に供給される。電動車両２００から引き込まれる電流の大きさは、コンバータ１２２のスイッチング動作によって調整される。コンバータ１２２を含む給電回路１２０全体の動作は、制御回路１１０によって制御される。
【００２９】
電力線ＰＬ１の途中には、電流計１２５と、電圧計１２６が配置されている。電流計１２５は、電力線ＰＬ１を通る（配電盤１２１に入出力される）交流電力の電流値を測定するためのセンサである。電圧計１２６は、電力線ＰＬ１を通る交流電力の電圧値を測定するためのセンサである。電流計１２５により測定された電流値、及び電圧計１２６により測定された電圧値は、それぞれ、制御回路１１０に常に入力されている。
【００３０】
ＣＰＬＴ回路１３０は、ＣＰＬＴ信号を生成して電動車両２００に向けて送信するためのものである。ＣＰＬＴ信号とは、電圧振幅が最大で±１２Ｖであり、且つ周波数が１ｋＨｚの矩形波状の電気信号である。ＣＰＬＴ回路１３０は、ＣＰＬＴ信号を生成するためのスイッチング回路（不図示）等により構成されている。ＣＰＬＴ回路１３０の動作は、制御回路１１０によって制御される。
【００３１】
ＣＰＬＴ回路１３０が、ＣＰＬＴ信号のデューティ（Ｈｉ状態の時間とＬｏ状態の時間との比率）を所定の値とすることにより、出力可能な電流の上限値が給電スタンド１００から電動車両２００へと伝達される。また、ＣＰＬＴ信号の電圧振幅を電動車両２００側（後述のＣＰＬＴ回路２３０）が変更することにより、電力出力の許可が電動車両２００から給電スタンド１００へと伝達される。尚、ＣＰＬＴ信号を用いた一般的な通信方法は規格により定められたものであるから、その詳細な説明については省略する。
【００３２】
ＣＰＬＴ回路１３０には、ＣＰＬＴ信号を伝達するための信号線ＳＬ１の一端が接続されている。信号線ＳＬ１はその一部がケーブルＣＢの内部に収納されており、信号線ＳＬ１の他端はコネクタＣＮの内部に収納されている。尚、信号線ＳＬ１は複数本の導線からなるのであるが、図１においては単一の線として描かれている。
【００３３】
ケーブルＣＢは、給電スタンド１００と電動車両２００とを接続するためのケーブルであって、その先端にはコネクタＣＮが取り付けられている。既に述べたように、ケーブルＣＢ及びコネクタＣＮの内部には、電力線ＰＬ１と信号線ＳＬ１とが収納されている。使用者は、コネクタＣＮを把持し、電動車両２００のインレットＩＬにコネクタＣＮを挿入する。これにより、給電スタンド１００と電動車両２００とがケーブルＣＢで接続された状態となる。
【００３４】
電動車両２００の構成について説明する。電動車両２００は、回転モータ（不図示）の駆動力によって走行する車両である。電動車両２００は、インレットＩＬと、制御回路２１０と、走行用バッテリ２４０と、補機２７０と、補機用バッテリ２５０と、充電回路２２０と、ＣＰＬＴ回路２３０とを備えている。
【００３５】
インレットＩＬは、既に述べたように、充電時又は放電時においてコネクタＣＮが挿入される部分である。電動車両２００の内部には、交流電力を伝達するための電力線ＰＬ２、及びＣＰＬＴ信号を伝達するための信号線ＳＬ２が配置されている。電力線ＰＬ２の一端はインレットＩＬの内部に収納されており、他端は後述の充電回路２２０に接続されている。また、信号線ＳＬ２の一端はインレットＩＬの内部に収納されており、他端は後述のＣＰＬＴ回路２３０に接続されている。
【００３６】
コネクタＣＮがインレットＩＬに挿入され、給電スタンド１００と電動車両２００とがケーブルＣＢで接続されると、電力線ＰＬ１と電力線ＰＬ２とが電気的に接続された状態となる。また、信号線ＳＬ１と信号線ＳＬ２とが電気的に接続された状態となる。
【００３７】
制御回路２１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースを備えたコンピュータシステムである。制御回路２１０により、電動車両２００の全体の動作が制御される。
【００３８】
走行用バッテリ２４０（第１蓄電装置）は、大容量のリチウムイオンバッテリである。走行用バッテリ２４０に蓄えられた電力が回転モータ（不図示）に供給されると、回転モータの駆動力によって電動車両２００が走行する。充電時には、給電スタンド１００から供給された交流電力が走行用バッテリ２４０に蓄えられる。放電時には、走行用バッテリ２４０から取り出された電力が給電スタンド１００に供給される。
【００３９】
補機２７０は、電力を消費しながら動作する複数の車載機器（エアコン、オーディオシステム等）である。
【００４０】
補機用バッテリ２５０（第２蓄電装置）は、走行用バッテリ２４０よりも小容量のリチウムイオンバッテリである。補機用バッテリ２５０は、補機２７０に電力を供給するための蓄電池として、電動車両２００に搭載されている。
【００４１】
充電回路２２０は、電力線ＰＬ２と走行用バッテリ２４０との間に配置されている。充電回路２２０には、不図示の電力変換回路が備えられている。充電時には、電力線ＰＬ２を介して入力された交流電力が電力変換回路によって直流電力に変換され、走行用バッテリ２４０に供給される。給電スタンド１００から引き込まれる電流の大きさは、電力変換回路のスイッチング動作によって調整される。電力変換回路を含む充電回路２２０全体の動作は、制御回路２１０によって制御される。
【００４２】
放電時には、走行用バッテリ２４０から入力された直流電力が電力変換回路によって交流電力に変換され、電力線ＰＬ２を介して給電スタンド１００に供給される（つまり、充電回路２２０は「放電回路」ということもできる）。既に述べたように、放電時において電動車両２００から出力される（給電スタンド１００に引き込まれる）電流の大きさは、給電スタンド１００のコンバータ１２２の動作によって調整される。
【００４３】
尚、上記のように、充電時には充電回路２２０から走行用バッテリ２４０に電力が供給されるのであるが、充電回路２２０から補機用バッテリ２５０に電力を供給することも可能となっている。図１に示されるように、充電回路２２０と走行用バッテリ２４０とを繋ぐ電力線の途中には、補機用バッテリ２５０から伸びる電力線の一端が接続されている。また、当該電力線の途中（補機用バッテリ２５０と充電回路２２０との間）には、コンバータ２６０が配置されている。
【００４４】
コンバータ２６０は、充電回路２２０から走行用バッテリ２４０側に出力された直流電力を、電圧変換して補機用バッテリ２５０に供給するためのものである。コンバータ２６０のスイッチング動作によって、充電回路２２０から補機用バッテリ２５０に供給される電流の大きさが調整される。コンバータ２６０が動作を停止している時には、補機用バッテリ２５０への電力の供給は行われない。
【００４５】
電力線ＰＬ２の途中には、電流計２２５と、電圧計２２６が配置されている。電流計２２５は、電力線ＰＬ２を通る交流電力の電流値を測定するためのセンサである。電圧計２２６は、電力線ＰＬ２を通る交流電力の電圧値を測定するためのセンサである。電流計２２５により測定された電流値、及び電圧計２２６により測定された電圧値は、それぞれ、制御回路２１０に常に入力されている。
【００４６】
ＣＰＬＴ回路２３０は、給電スタンド１００からのＣＰＬＴ信号を受信する部分である。ＣＰＬＴ回路２３０は、不図示の抵抗素子やリレーを備えている。当該リレーが開閉動作することによって、ＣＰＬＴ信号の電圧振幅（ピーク電圧）が変化する。これにより、ケーブルＣＢの接続状態が給電スタンド１００に伝達される。ＣＰＬＴ回路２３０の動作は、制御回路２１０によって制御される。また、ＣＰＬＴ回路２３０が受信したＣＰＬＴ信号の各種情報（デューティー等）は、制御回路２１０に入力される。
【００４７】
図２を参照しながら、充電が行われている時における通信方法、具体的には、給電スタンド１００から電力が供給されているときにおいて、電動車両２００から給電スタンド１００に向けて情報を送信する方法について説明する。以下では、３つの数値「０，１，１」からなる情報群ＩＦ０と、同じく３つの数値「０，０，１」からなる情報群ＩＦ１が、時刻ｔ０から順に送信される場合の例について説明する。
【００４８】
情報群ＩＦ０、ＩＦ１は、走行用バッテリ２４０の蓄電量（ＳＯＣ）を示す数値を２進数で表記した上で、これを３つの数値（０又は１）毎に区切ることによって作成されたものである。送信されるこれら情報の作成は、情報の送信に先立って、制御回路２１０によって行われる（第１準備ステップ）。
【００４９】
尚、上記はあくまで一例であって、どのような情報が作成され送信されるかは、本発明を実施するに当たり何ら限定されるものではない。蓄電量以外の情報であっても、以下に説明する通信方法により給電スタンド１００に伝達することが可能である。また、送信される情報の長さ（数値の数：本実施形態では３）も、何ら限定されるものではない。
【００５０】
本実施形態においては、電動車両２００によって給電スタンド１００から引き込まれる交流電流の値（以下、「充電電流値」とも称する）と、電動車両２００から給電スタンド１００に送信される数値との対応関係（第１対応関係）が予め定められている。具体的には、実効値１Ａ（アンペア）の充電電流値が「０」の数値を示し、実効値２Ａの充電電流値が「１」の数値を示すよう、充電電流値と数値との関係が定められている。当該対応関係は、給電スタンド１００の制御回路１１０、及び電動車両２００の制御回路２１０のそれぞれに記憶されている。
【００５１】
図２の下段には、電圧計１２６により検出される電力線ＰＬ１の電圧値の時間変化（５０Ｈｚの正弦波）が示されている。当該時間変化は、電圧計２２６によって検出される電力線ＰＬ２の時間変化でもある。
【００５２】
電力線ＰＬ１及び電力線ＰＬ２の電圧値（以下、単に「測定電圧値」ともいう）が０Ｖとなった時刻ｔ０（ゼロクロスのタイミング）において、電動車両２００からの情報群ＩＦ０の送信が開始される（第１送信ステップ）。情報群ＩＦ０の最初の数値は０であるから、電動車両２００は１Ａの電力を給電スタンド１００から引き込み始める。つまり、電力線ＰＬ１、ＰＬ２から引き込まれる電流の実効値が１Ａとなるように、充電回路２２０の動作が制御される。
【００５３】
給電スタンド１００の制御回路１１０は、電流計１２５により計測された電流値（１Ａ）を、上記対応関係に基づいて「０」の数値に変換する。つまり、電動車両２００から「０」を受信する（第１受信ステップ）。
【００５４】
その後、交流電圧の３周期分の時間が経過した時刻ｔ１０から、情報群ＩＦ０の２番目の数値「１」の送信が開始される。時刻ｔ１０は、最初の数値「０」の送信が開始された時刻ｔ０よりも後に、電圧ゼロクロスが６回検出された時刻ということもできる。送信される数値が切り換えられるまでの時間（本実施形態では交流電圧の３周期分の時間）は、予め定められており、給電スタンド１００と電動車両２００の両方に設定されている。
【００５５】
このため、給電スタンド１００の制御回路１１０は、時刻ｔ１０以降において電流計１２５により計測された電流値に基づき、電動車両２００から「１」を受信する。このように、数値の送信が開始された後に電圧ゼロクロスが６回検出された時点が、送受信される数値の区切りとされる。つまり、電圧ゼロクロスのタイミングを利用することにより、送受信のタイミングが同期されている。
【００５６】
送受信される数値の区切りとなるタイミングは適宜変更してもよい。例えば、数値の送信が開始された後に電圧ゼロクロスが２回検出された時点を、送受信される数値の区切りとしてもよい。
【００５７】
時刻ｔ１０よりも後に、電圧ゼロクロスが６回検出された時刻ｔ２０からは、情報群ＩＦ０の３番目の数値「１」の送信が開始される。給電スタンド１００の制御回路１１０は、時刻ｔ２０以降において電流計１２５により計測された電流値に基づき、電動車両２００から「１」を受信する。当該数値の送受信は、電圧ゼロクロスが更に６回検出された時刻ｔ３０まで継続される。
【００５８】
時刻ｔ３０以降は、これまでに説明した情報群ＩＦ０の送受信と同様の方法により、情報群ＩＦ１の送受信が行われる。情報群ＩＦ０は、時刻ｔ０の後、交流電圧の９周期分の時間が経過した時刻ｔ３０までに送信される一群の数値ということができる。
【００５９】
このように、情報群ＩＦ０の送信が開始された後に電圧ゼロクロスが１８回検出された時点が、送受信される情報群の区切りとされる。つまり、電圧ゼロクロスのタイミングを利用することにより、情報群ＩＦ０と情報群ＩＦ１とが互いに区切られている。
【００６０】
このような方法で送信を行う電動車両２００は、交流電力の電圧ゼロクロスが予め定められた所定回数（６回）検出されるまでの期間に、ひとまとまりの情報群（ＩＦ０やＩＦ１）を送信するように構成されている、ということもできる。
【００６１】
情報群ＩＦ１の送受信が完了した時刻ｔ６０以降においては、これまでに説明したものと同様の方法により、引き続き他の情報群の送受信が繰り返し行われる。
【００６２】
尚、情報群ＩＦ０、ＩＦ１との区切り方としては、上記ように電圧ゼロクロスのタイミングを利用することとしてもよいのであるが、特定の電流値となっている状態を所謂「スタートビット」として利用することとしてもよい。
【００６３】
図３には、３つの数値「０，１，０」からなる情報群ＩＦ２が送信される際において、その前後にスタートビットとしての情報が送信される場合の例が示されている。
【００６４】
図３に示される例では、実効値０Ａ（アンペア）の充電電流値が、情報群（ＩＦ２）の送信開始を示すもの（以下、「開始情報」とも称する）として用いられるよう、制御回路１１０及び制御回路２１０の双方が設定されている。開始情報の送受信は、情報群ＩＦ２に含まれる数値の送受信と同様に行われる。
【００６５】
情報群ＩＦ０の送信が開始されるに先立ち、開始情報が送信される。具体的には、測定電圧値が０Ｖとなった時刻ｔ０（ゼロクロスのタイミング）において、電動車両２００により引き込まれる電流の値が０Ａとされる。当該状態は、交流電圧の３周期分の時間が経過するまでの間継続される。
【００６６】
時刻ｔ０の後に電圧ゼロクロスが６回検出された時刻ｔ１０以降は、情報群ＩＦ２の送信が開始される。給電スタンド１００の制御回路１１０では、開始情報が受信された後、次の開始情報が受信されるまでの間に受け取った一群の数値（本実施形態では０，１，０）を、一つの情報群（ＩＦ２）として処理するように構成されている。
【００６７】
このように、特定の電流値を開始情報として予め定めておけば、給電スタンド１００と電動車両２００との間で様々な長さ（数値の個数）の情報群を送受信することが可能となる。
【００６８】
給電スタンド１００から電力が供給されているとき（充電時）において、給電スタンド１００から電動車両２００に向けて情報を送信する方法について、図４を参照しながら説明する。以下では、３つの数値「０，１，１」からなる情報群ＩＦ３と、同じく３つの数値「０，０，１」からなる情報群ＩＦ４が、時刻ｔ０から順に送信される場合の例について説明する。
【００６９】
情報群ＩＦ３、ＩＦ４は、電力系統から供給される電力コストが上昇する時間帯までの残り時間を示す数値を２進数で表記した上で、これを３つの数値（０又は１）毎に区切ることによって作成されたものである。送信されるこれら情報の作成は、情報の送信に先立って、制御回路１１０によって行われる（第２準備ステップ）。
【００７０】
尚、上記はあくまで一例であって、どのような情報が作成され送信されるかは、本発明を実施するに当たり何ら限定されるものではない。上記のような残り時間以外の情報であっても、以下に説明する通信方法により電動車両２００に伝達することが可能である。また、送信される情報の長さ（数値の数：本実施形態では３）も、何ら限定されるものではない。
【００７１】
本実施形態においては、給電スタンド１００から電動車両２００に送信されるＣＰＬＴ信号のデューティ比の値（以下、単に「デューティ比」とも称する）と、給電スタンド１００から電動車両２００に送信される数値との対応関係（第２対応関係）が予め定められている。具体的には、１０％のデューティ比が「０」の数値を示し、２０％のデューティ比が「１」の数値を示すよう、デューティ比と数値との関係が定められている。当該対応関係は、給電スタンド１００の制御回路１１０、及び電動車両２００の制御回路２１０のそれぞれに記憶されている。
【００７２】
図２の下段には、電圧計２２６により検出される電力線ＰＬ２の電圧値の時間変化（５０Ｈｚの正弦波）が示されている。当該時間変化は、電圧計１２６によって検出される電力線ＰＬ１の時間変化でもある。
【００７３】
電力線ＰＬ１及び電力線ＰＬ２の電圧値（測定電圧値）が０Ｖとなった時刻ｔ０（ゼロクロスのタイミング）において、給電スタンド１００からの情報群ＩＦ３の送信が開始される（第２送信ステップ）。情報群ＩＦ３の最初の数値は０であるから、給電スタンド１００はデューティ比１０％のＣＰＬＴ信号を電動車両２００に送信し始める。つまり、信号線ＳＬ１、ＳＬ２を介して送信されるＣＰＬＴ信号のデューティ比が１０％となるように、ＣＰＬＴ回路１３０の動作が制御される。
【００７４】
電動車両２００の制御回路２１０は、ＣＰＬＴ回路２３０により受信されたＣＰＬＴ信号のデューティ比（１０％）を、上記対応関係に基づいて「０」の数値に変換する。つまり、給電スタンド１００から「０」を受信する（第２受信ステップ）。
【００７５】
その後、交流電圧の１／２周期分の時間が経過した時刻ｔ１０から、情報群ＩＦ０の２番目の数値「１」の送信が開始される。時刻ｔ１０は、最初の数値「０」の送信が開始された時刻ｔ０の次に、電圧ゼロクロスが検出された時刻ということもできる。送信される数値が切り換えられるまでの時間（本実施形態では交流電圧の１／２周期分の時間）は、予め定められており、給電スタンド１００と電動車両２００の両方に設定されている。
【００７６】
このため、電動車両２００の制御回路２１０は、時刻ｔ１０以降においてＣＰＬＴ回路２３０で受信されたＣＰＬＴ信号のデューティ比（２０％）に基づき、給電スタンド１００から「１」を受信する。このように、数値の送信が開始された後に電圧ゼロクロスが再度検出された時点が、送受信される数値の区切りとされる。つまり、給電スタンド１００から電動車両２００に情報が伝達される際においても、電圧ゼロクロスのタイミングを利用することにより、送受信のタイミングが同期されている。
【００７７】
送受信される数値の区切りとなるタイミングは適宜変更してもよい。例えば、数値の送信が開始された後に電圧ゼロクロスが２回検出された時点を、送受信される数値の区切りとしてもよい。
【００７８】
時刻ｔ１０よりも後に、電圧ゼロクロスが検出された時刻ｔ２０からは、情報群ＩＦ３の３番目の数値「１」の送信が開始される。電動車両２００の制御回路２１０は、時刻ｔ２０以降においてＣＰＬＴ回路２３０で受信されたＣＰＬＴ信号のデューティ比（２０％）に基づき、給電スタンド１００から「１」を受信する。当該数値の送受信は、電圧ゼロクロスが次に検出された時刻ｔ３０まで継続される。
【００７９】
時刻ｔ３０以降は、これまでに説明した情報群ＩＦ３の送受信と同様の方法により、情報群ＩＦ４の送受信が行われる。情報群ＩＦ３は、時刻ｔ０の後、交流電圧の１．５周期分の時間が経過した時刻ｔ３０までに送信される一群の数値ということができる。
【００８０】
このように、情報群ＩＦ３の送信が開始された後に電圧ゼロクロスが３回検出された時点が、送受信される情報群の区切りとされる。つまり、電圧ゼロクロスのタイミングを利用することにより、情報群ＩＦ３と情報群ＩＦ４とが互いに区切られている。
【００８１】
このような方法で送信を行う給電スタンド１００は、交流電力の電圧ゼロクロスが予め定められた所定回数（３回）検出されるまでの期間に、ひとまとまりの情報群を送信するように構成されている、ということもできる。
【００８２】
情報群ＩＦ４の送受信が完了した時刻ｔ６０以降においては、これまでに説明したものと同様の方法により、引き続き他の情報群の送受信が繰り返し行われる。
【００８３】
尚、情報群ＩＦ３、ＩＦ４との区切り方としては、上記ように電圧ゼロクロスのタイミングを利用することとしてもよいのであるが、特定のデューティ比となっている状態を所謂「スタートビット」として利用することとしてもよい。
【００８４】
図５には、３つの数値「０，１，０」からなる情報群ＩＦ５が送信される際において、その前後にスタートビットとしての情報が送信される場合の例が示されている。
【００８５】
図５に示される例では、１０％のデューティ比が、情報群（ＩＦ２）の送信開始を示すもの（開始情報）として用いられるよう、制御回路１１０及び制御回路２１０の双方が設定されている。また、１５％のデューティ比が「０」の数値を示し、２０％のデューティ比が「１」の数値を示すよう、デューティ比と数値との関係が定められている。開始情報の送受信は、情報群ＩＦ５に含まれる数値の送受信と同様に行われる。
【００８６】
情報群ＩＦ５の送信が開始されるに先立ち、開始情報が送信される。具体的には、測定電圧値が０Ｖとなった時刻ｔ０（ゼロクロスのタイミング）において、給電スタンド１００から電動車両２００に送信されるＣＰＬＴ信号のデューティ比の値が１０％とされる。当該状態は、時刻ｔ０から交流電圧の１／２周期分の時間が経過するまでの間継続される。
【００８７】
時刻ｔ０の後に電圧ゼロクロスが再度検出された時刻ｔ１０以降は、情報群ＩＦ５の送信が開始される。電動車両２００の制御回路２１０では、開始情報が受信された後、次の開始情報が受信されるまでの間に受け取った一群の数値（本実施形態では０，１，０）を、一つの情報群（ＩＦ５）として処理するように構成されている。
【００８８】
このように、特定のデューティ比を開始情報として予め定めておけば、給電スタンド１００と電動車両２００との間で様々な長さ（数値の個数）の情報群を送受信することが可能となる。
【００８９】
本実施形態においては、電動車両２００から送信される情報（図２）、及び給電スタンドから送信される情報（図４）のいずれも、０又は１の２種類の数値からなる情報となっている。このような対応に換えて、３種類以上の情報が送信されるような態様としてもよい。
【００９０】
例えば、電動車両２００から送信される情報について、実効値１Ａ（アンペア）の充電電流値が「０」の数値を示し、実効値２Ａの充電電流値が「１」の数値を示し、実効値３Ａの充電電流値が「２」の数値を示すよう、充電電流値と数値との関係が定められていてもよい。
【００９１】
また、給電スタンド１００から送信される情報について、１０％のデューティ比が「０」の数値を示し、２０％のデューティ比が「１」の数値を示し、３０％のデューティ比が「２」の数値を示すよう、デューティ比と数値との関係が定められていてもよい。
【００９２】
このように、３種以上の数値が伝達されることとすれば、情報の密度が高くなるため、同じ期間により多くの情報を送受信することが可能となる。
【００９３】
ところで、電動車両２００から給電スタンド１００に情報が伝達される際には、電動車両２００に充電が行われている必要がある。このため、走行用バッテリ２４０が満充電の状態となった後においては、情報の伝達ができなくなってしまうことが考えられる。
【００９４】
そのような場合には、電力線ＰＬ２から充電回路２２０によって引き込まれた電力を、走行用バッテリ２４０ではなく補機用バッテリ２５０に蓄えるよう、コンバータ２６０のスイッチング動作を開始させればよい。これにより、走行用バッテリ２４０が満充電の状態となった以降も通信を継続して行うことができる。
【００９５】
ところで、ＣＰＬＴ通信の規格によれば、給電スタンド１００から電動車両２００へと伝達される電流上限値は、６Ａ以上の大きな値となる（設定可能な電流上限値の最小値が６Ａとなっている）。つまり、電動車両２００は、引き込まれる電流を６Ａ以下の範囲で変化させるのであれば、当該電流が電流上限値を超えてしまう可能性はない。
【００９６】
このため、電動車両２００から給電スタンド１００に向けて情報の送信を行う際には、変化する充電電流値が常に６Ａ以下となるように、送信される数値と充電電流値との対応関係が定められていればよい。このような態様とすれば、電動車両２００では、給電スタンド１００から送信される電流上限値を監視することなく情報の送信を行うことができるため、制御回路２１０の負荷を軽減することができる。
【００９７】
尚、以上に説明したのは、給電スタンド１００から電動車両２００に向けた電力の供給（充電）が行われる際における通信の方法である。電動車両２００から給電スタンド１００に向けた電力の供給（放電）が行われる際にも、上記と同様の方法により通信を行うことができる。
【００９８】
つまり、給電スタンド１００が、電動車両２００から引き込む交流電流の実効値を変化させることにより、電動車両２００に向けて情報を送信することができる。
【００９９】
具体的には、まず、送信すべき情報が電動車両２００の制御回路２１０によって準備される（第３準備ステップ）。放電時における通信についても、給電スタンド１００によって電動車両２００から引き込まれる交流電流の値（以下、「放電電流値」とも称する）と、給電スタンド１００から電動車両２００に送信される数値との対応関係（第３対応関係）が予め定められている。具体的には、実効値１Ａ（アンペア）の放電電流値が「０」の数値を示し、実効値２Ａの放電電流値が「１」の数値を示すよう、放電電流値と数値との関係が定められている。
【０１００】
電力線ＰＬ１及び電力線ＰＬ２の電圧値（測定電圧値）が０Ｖとなった時刻ｔ０（ゼロクロスのタイミング）において、給電スタンド１００からの情報群（０，１からなる一群の数値）の送信が開始される（第３送信ステップ）。電動車両２００の制御回路２１０は、電流計２２５により計測された電流値を、上記対応関係に基づいて０又は１の数値に変換する。つまり、給電スタンド１００から数値を受信する（第３受信ステップ）。このとき、給電スタンド１００に引き込まれる電流の大きさは、コンバータ１２２のスイッチング動作によって調整される。
【０１０１】
電圧ゼロクロスが検出された時点を送受信される数値や数値群の区切りとすること、及び、特定の数値（０Ａ）を情報群（ＩＦ０，ＩＦ１）の区切りとすることなどについては、既に説明した充電時における通信方法と同じである。従って、その図示及び具体的な説明は省略する。
【０１０２】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１０３】
１００：給電スタンド
１１０：制御回路
１３０：ＣＰＬＴ回路
２００：電動車両
２１０：制御回路
２３０：ＣＰＬＴ回路
２４０：走行用バッテリ
２５０：補機用バッテリ
【図１】
0006350257.tif 000002
【図２】
0006350257.tif 000003
【図３】
0006350257.tif 000004
【図４】
0006350257.tif 000005
【図５】
0006350257.tif 000006