(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリに充電された電力を駆動源としてモータを駆動して走行する電動車両の充放電システムであって、
前記電動車両と外部電源システムとの接続および切断を検出すると共に、接続された前記外部電源システムが交流電源システムであるか直流電源システムであるかの接続状態情報を出力する接続状態検出手段と、前記外部電源システムとの通信制御を行う車外通信制御手段とを有した車外接続インタフェース装置、
前記車外接続インタフェース装置から出力される前記接続状態情報に基づいて、前記バッテリの充放電に関与する機器の制御電源の投入および切断を制御する制御電源監視装置および、
前記制御電源監視装置によって起動され、前記電動車両が前記交流電源システムに接続されている場合は、交流電力の充放電を制御し、前記電動車両が前記直流電源システムに接続されている場合は、直流電力の充放電を制御する充放電監視装置を１つのユニット内に有した充放電管理装置と、
前記充放電管理装置とはそれぞれ別個のユニットとして設けられた、前記モータを駆動するモータ駆動装置を駆動制御する駆動制御装置と、前記充放電監視装置の制御を受け、前記バッテリに対する交流電力の充放電を行う交流充放電装置とを備える、充放電システム。
【請求項２】
前記接続状態検出手段は、
前記電動車両に設けられた交流電力の充放電のための交流コネクタに、前記交流電源システムが接続されたことを検出し、前記交流電源システムが接続されたことを前記接続状態情報として出力する交流接続検出回路と、
前記電動車両に設けられた直流電力の充放電のための直流コネクタに、前記直流電源システムが接続されたことを検出し、前記直流電源システムが接続されたことを前記接続状態情報として出力する直流接続検出回路と、を含み、
前記車外通信制御手段は、
前記交流電源システムとの間で通信を行う交流充放電用車外通信制御装置と、
前記直流コネクタを介して前記直流電源システムとの間で通信を行い、前記充放電監視装置の指示に基づいて前記直流電源システムによる直流充放電を制御する直流充放電用車外通信制御装置と、を含む、請求項１記載の充放電システム。
【請求項３】
前記充放電管理装置は前記電動車両の後部に配設され、前記交流充放電装置は前記電動車両の前部に配設される、請求項１記載の充放電システム。
【請求項４】
前記充放電管理装置は前記電動車両の前部に配設され、前記交流充放電装置は前記電動車両の後部に配設される、請求項１記載の充放電システム。
【請求項５】
前記交流充放電用車外通信制御装置は、
前記交流コネクタに接続される電力線を利用した電力線通信により前記交流電源システムとの間で通信を行う、請求項２記載の充放電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気自動車等の電動車両の充放電を管理する充放電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
二次電池（バッテリ）に充電された電力を駆動源としてモータを駆動して動力を得る電気自動車や、エンジンとモータを併用したハイブリッド車などの電動車両（以下、ＥＶと呼称）では、モータの制御を行うために電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）を使用するが、ＥＣＵはモータの制御だけではなく、バッテリに充放電を行う際のバッテリの状態を監視する機能も有しており、監視だけでなく充放電制御もＥＣＵが担っていることが多い。
【０００３】
ここで、昨今では、専用の充電施設（充電ステーション）において急速充電器により直流（ＤＣ）電力で急速にバッテリを充電するＤＣ充電と、家庭用の電源コンセントからも交流（ＡＣ）電力でバッテリの充電を行うＡＣ充電とを併用するＥＶが増えている。
【０００４】
ＤＣ充電の場合は、バッテリに直接に充電することが可能であるが、ＡＣ充電のためには，ＡＣ／ＤＣコンバータを内蔵した車載充電器を搭載する必要があり、車載充電器の制御を行う必要もある。
【０００５】
このように、ＡＣ充電を併用するＥＶにおいては、充電（もしくは車外への放電）を実現するには、ＤＣ充電では不要であった構成や制御装置が必要となり、充放電のためのシステム（充放電システム）や制御が複雑となる。
【０００６】
例えば、特許文献１の図１にはハイブリッド車のバッテリに外部充電装置からＤＣ充電を行う構成が開示され、図３には制御装置の構成が開示されているが、そこには各種電源系統を制御する電源ＥＣＵ、モータジェネレータの作動に関連するハイブリッド機器を制御するＨＶ−ＥＣＵ、バッテリの充電状態を管理する電池ＥＣＵなどが開示されており、ＡＣ充電を行わない構成であっても複数のＥＣＵを必要とする。
【０００７】
このようにバッテリの充放電を行うには、複数のＥＣＵが関係しており、充放電システム構築のためには複数のＥＣＵと連携させた開発が必要であった。
【０００８】
また、現在、ＥＶは発展途上にあるため、車外の充電装置とのインタフェースが標準化されておらず、国や地域によって異なり、また、頻繁に仕様が変更されているので、車外の充電装置とのインタフェースの仕様が変更された場合、充電に関連する複数のＥＣＵだけでなく、該当するＥＣＵによって制御される機器も変更する必要があり、仕様変更に伴うコストが多大なものになるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−１８７４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、車外の充電装置とのインタフェースが変更された場合でも、少ないコストで対応できる充放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】
【００１１】
本発明に係る充放電システムの態様は、バッテリに充電された電力を駆動源としてモータを駆動して走行する電動車両の充放電システムであって、前記電動車両と外部電源システムとの接続および切断を検出すると共に、接続された前記外部電源システムが交流電源システムであるか直流電源システムであるかの接続状態情報を出力する接続状態検出手段と、前記外部電源システムとの通信制御を行う車外通信制御手段とを有した車外接続インタフェース装置、前記車外接続インタフェース装置から出力される前記接続状態情報に基づいて、前記バッテリの充放電に関与する機器の制御電源の投入および切断を制御する制御電源監視装置および、前記制御電源監視装置によって起動され、前記電動車両が前記交流電源システムに接続されている場合は、交流電力の充放電を制御し、前記電動車両が前記直流電源システムに接続されている場合は、直流電力の充放電を制御する充放電監視装置を１つのユニット内に有した充放電管理装置と、前記充放電管理装置とはそれぞれ別個のユニットとして設けられた、前記モータを駆動するモータ駆動装置を駆動制御する駆動制御装置と、前記充放電監視装置の制御を受け、前記バッテリに対する交流電力の充放電を行う交流充放電装置とを備えている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る充放電システムの態様によれば、車外接続インタフェース装置、制御電源監視装置および充放電監視装置を充放電管理装置として１つのユニットを構成するので、外部電源システムとのインタフェースの仕様が変更された場合でも、ユニット化された充放電管理装置を、変更後の仕様に合わせたものに変更すれば、駆動制御装置や交流充放電装置を変更することなく、少ないコストで外部電源システムとのインタフェースの仕様の変更に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る充放電システムの前提となる充放電システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る実施の形態の充放電システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る実施の形態の充放電システムをＥＶに組み込んだ場合の配置の一例を示す図である。
【図４】本発明に係る実施の形態の充放電システムのＡＣ充放電時の動作について説明するフローチャートである。
【図５】本発明に係る実施の形態の充放電システムのＤＣ充放電時の動作について説明するフローチャートである。
【図６】本発明に係る実施の形態の充放電システムのＥＶの走行時の充放電の動作について説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜始めに＞
本発明に係る実施の形態の説明に先立って、ＤＣ充電とＡＣ充電を併用するＥＶの充放電システムの前提技術について説明する。
【００１５】
図１は、本発明に係る充放電システムの前提となる充放電システム９０の構成を示すブロック図である。図１に示すように、充放電システム９０は、ＡＣコネクタ７を介して外部から交流電力を受け、直流電力に変換して出力する車載充放電制御器７０と、ＤＣコネクタ８を介して外部から入力される直流電力および車載充放電制御器７０から出力される直流電力をバッテリ３に充電する際の制御を行うＥＶ制御装置８０とを備えている。
【００１６】
また、ＥＶは、モータ１、インバータ等で構成されモータ１を駆動するモータ駆動装置２、複数のバッテリセルで構成されるバッテリ３、バッテリ３の充電状態を監視するバッテリ監視装置４、バッテリ３とモータ駆動装置２との間に接続され、バッテリ３への電力の充電およびバッテリ３からの電力の放電に際してバッテリ監視装置４からの指示によりオン状態となるコンタクタ５と、イグニッションキーまたはスタートボタンなどのＥＶを始動するためのＥＶ始動手段６とを備えている。
【００１７】
なお、図１においては、電力線を最も太い実線で示し、通信線を２番目に太い実線で示し、信号線を矢印付きの最も細い実線で示す。
【００１８】
車載充放電制御器７０は、交流電力を直流電力に変換するＡＣ充放電装置７１と、ＡＣコネクタ７に外部の交流電源システムのＡＣコネクタ（図示せず）が接続された場合には、接続を検出して、検出結果をＥＶ制御装置８０内の制御電源監視装置８５に与えるＡＣ接続検出回路７２と、ＡＣコネクタ７を介して、外部の交流電源システムとの間で電力線を利用した電力線通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）を行って、外部の交流電源システムからの情報を取得するＡＣ充放電用車外通信制御装置７３とを有している。ここで得られる情報には、車両を特定するためのＩＤやバッテリ３の充電状態などがあり、これらを用いて充電ステーションにおける必要電力量の管理などが可能となる。なお、ＡＣ充放電用車外通信制御装置７３は、ＥＶ制御装置８０内のＥＶ充放電監視装置８１との間でも通信を行う構成となっている。
【００１９】
ここで、ＡＣ充放電用車外通信制御装置７３は、外部の交流電源システムとの間でＰＬＣを行う機能を有するものとして説明したが、ＰＬＣの代わりに、無線により通信を行う機能を有する構成も考えられる。
【００２０】
ＡＣ充放電装置７１は、１００ボルト〜２００ボルトの交流電力を直流電力に変換すると共に、バッテリ３に蓄積された直流電力を、１００ボルト〜２００ボルトの交流電力に変換する双方向の電力変換装置（インバータ）やリアクトル、電力変換装置から出力される１００ボルト〜２００ボルトの直流電圧をバッテリ３の端子電圧以上までに昇圧する昇圧回路、バッテリ３から放電される直流電圧を１００ボルト〜２００ボルトに降圧する降圧回路などを含んでいる。
【００２１】
ＥＶ制御装置８０は、ＥＶ充放電監視装置８１、ＤＣ接続検出回路８２、ＤＣ充放電用車外通信制御装置８３、ＥＶ駆動制御装置８４および制御電源監視装置８５を有している。
【００２２】
ＥＶ充放電監視装置８１は、制御電源監視装置８５によって起動され、ＡＣ充放電の場合はバッテリ監視装置４からのバッテリ３の充電状態の情報に基づいて、バッテリ監視装置４には、バッテリ３の充電状態に合わせてコンタクタ５のオン、オフ指示を与え、また車載充放電制御器７０によるＡＣ充放電を制御する。ＤＣ充放電の場合は、バッテリ監視装置４からのバッテリ３の充電状態の情報に基づいて、ＤＣ充放電用車外通信制御装置８３を介して外部の直流電源システムとの間で通信を行い、ＤＣ充放電の制御を行う。なお、ＥＶ充放電監視装置８１は、ＡＣ充放電装置７１との間で通信を行い、バッテリ監視装置４からのバッテリ３の充電状態の情報などを与える構成となっている。
【００２３】
ＤＣ接続検出回路８２は、ＤＣコネクタ８に外部の直流電源システムのＤＣコネクタ（図示せず）が接続された場合には、接続を検出して、検出結果を制御電源監視装置８５に与える。なお、ＤＣ接続検出回路８２は、ＤＣコネクタ８に接続された外部の直流電源システムの電圧も検出する。
【００２４】
ＤＣ充放電用車外通信制御装置８３は、外部の直流電源システムとの間で専用の通信線を介した通信を行うと共にＥＶ充放電監視装置８１と通信を行う機能を有しており、専用の通信線は、ＤＣコネクタ８を介して外部の直流電源システムのＤＣコネクタ（図示せず）に接続される構成となっている。
【００２５】
なお、ＤＣコネクタ８は、ＤＣ電力を供給する電力ケーブルと専用の通信線とが１本にまとめられた専用ケーブルを介して外部直流電源制御器に接続される構成を採り、当該専用ケーブルをＤＣコネクタ８に接続することで、電力ケーブルおよび信号線の接続が同時に行われる。
【００２６】
ＥＶ駆動制御装置８４は、モータ駆動装置２からのモータ１の駆動状態の情報を受け、モータ駆動装置２にＥＶの運転者の運転に応じた駆動制御を指示する。
【００２７】
制御電源監視装置８５は、ＥＶ始動手段６からの入力信号によりＥＶ駆動に関連する装置の電源をオンし、ＡＣ接続検出回路７２およびＤＣ接続検出回路８２から外部のＡＣコネクタおよびＤＣコネクタの接続状態の検出結果を受け、ＥＶ車内の必要機器の制御電源の投入および切断を制御する。すなわち、ＡＣ充放電時にはＥＶ駆動制御装置８４、車載充放電制御器７０、バッテリ監視装置４の制御電源の投入および切断を制御し、ＤＣ充放電時にはＥＶ駆動制御装置８４、バッテリ監視装置４の制御電源の投入および切断を制御し、ＥＶの駆動時には、ＥＶ駆動制御装置８４およびバッテリ監視装置４の制御電源の投入および切断を制御する。
【００２８】
以上説明したように充放電システム９０においては、交流電力の充放電に関係する車載充放電制御器７０と、直流電力の充放電に関係するＥＶ制御装置８０とを備え、車載充放電制御器７０には、双方向の電力変換装置やリアクトル、昇圧回路および降圧回路などを含んだＡＣ充放電装置７１を有していた。
【００２９】
ここで、車外の充電装置とのインタフェースの仕様が変更された場合、ＡＣ接続検出回路７２やＡＣ充放電用車外通信制御装置７３を変更する必要があるが、車載充放電制御器７０にはＡＣ充放電装置７１も含まれるため、ＡＣ接続検出回路７２やＡＣ充放電用車外通信制御装置７３と共にＡＣ充放電装置７１も変更することとなる。ＡＣ充放電装置７１は、数ｋＷの大電力の充放電を行うために電力変換装置やリアクトルなどは装置サイズとして大型化しており、また、コスト的にも高価である。さらに、各装置の変更に伴うレイアウトや形状の変更が与える影響は大きく、このような大がかりなシステムであるＡＣ充放電装置７１を変更するには時間もかかり、コストの増加ももたらす。
【００３０】
また、ＥＶ制御装置８０にはＥＶ駆動制御装置８４を含むが、これはＥＶ駆動のためのＥＣＵであり、モータ駆動装置２やバッテリ監視装置４を制御する重要な装置である。
【００３１】
ここで、車外の充電装置とのインタフェースの仕様が変更された場合、ＤＣ接続検出回路８２やＤＣ充放電用車外通信制御装置８３を変更する必要があるが、ＥＶ制御装置８０にはＥＶ駆動制御装置８４も含まれるため、ＤＣ接続検出回路８２やＤＣ充放電用車外通信制御装置８３と共にＥＶ駆動制御装置８４も変更することとなる。ＥＶ駆動制御装置８４は、モータ駆動装置２やバッテリ監視装置４と合わせて開発される装置であり、ＥＶ駆動制御装置８４を変更するには、モータ駆動装置２やバッテリ監視装置４も変更する必要が生じ、変更には時間もかかり、コストの増加ももたらす。各装置の変更に伴うレイアウトや形状の変更も同様の影響を与える。
【００３２】
ここで、急速充電の国内規格としては、「ＣＨＡｄｅＭＯ急速充放電規格」があり、その特長は、車外通信にＣＡＮ（Control Area Network：自動車の標準通信)を使用し、ＤＣ充電の開始および終了シーケンスが詳細に規格化されている。
【００３３】
また、ＡＣ充電の国際規格として「ＩＥＣ６１８５１」、「Ｊ１７７２」があり、そこでは交流電源プラグの規格が定められており、日米で対応している。また「Ｊ１７７２」では電流量をＣｏｎｔｒｏｌ  ＰＩＬＯＴ信号で制御することを特長としている。
【００３４】
また、ＡＣ充電の国際規格として「ＩＥＣ６２１９６−２」があり、そこでは三相４００Ｖに対応した交流電源プラグの規格が定められているが、これは欧州で策定中である。
【００３５】
また、ＡＣ充電の国際規格として「ＩＳＯ１５１１８」があり、そこでは交流のＰＬＣ通信規格が定められており、課金や電流量をＰＬＣ通信で制御することができるが、これは欧州で策定中である。
【００３６】
このように、ＥＶにおける充放電規格は国や地域で異なり、世界で統一されたものではない。一方、ＥＶは、今後、世界各地で販売される商品であり、そのためには、その販売国や販売地域での充放電規格に合わせて車載充放電制御器７０やＥＶ制御装置８０を変更しなければならず、また、充放電規格が変更された場合には、それに応じて変更する必要が生じる。
【００３７】
しかし、上述した充放電システム９０では、充放電規格の変更に対応するにはシステム全体に係わる大がかりな変更が必要であり、変更には時間がかかり、コストも増大する。
【００３８】
この課題認識に立脚し、発明者達は、車外接続インタフェース装置、制御電源監視装置およびＥＶ充放電監視装置を統合して１つのユニットとし、ＡＣ充放電装置およびＥＶ駆動制御装置とは別個の構成とするという技術思想に到達した。
【００３９】
＜実施の形態＞
＜充放電システムの構成＞
以下、上述した技術思想に基づいた本発明に係る実施の形態について説明する。図２は、本発明に係る充放電システム１００の構成を示すブロック図である。図２に示すように、充放電システム１００は、車外接続インタフェース装置１１、制御電源監視装置１２およびＥＶ充放電監視装置１３を有したＥＶ充放電管理装置１０と、ＥＶ駆動制御装置２１を有するＥＶ制御装置２０と、ＡＣ充放電装置３１を有する車載充放電制御器３０とを備えている。
【００４０】
なおＥＶには、モータ１、モータ駆動装置２、バッテリ３、バッテリ監視装置４、コンタクタ５およびＥＶ始動手段６を備えているが、それらは図１に示した構成と同じである。
【００４１】
なお、図２においては、電力線を最も太い実線で示し、通信線を２番目に太い実線で示し、信号線を矢印付きの最も細い実線で示す。
【００４２】
車外接続インタフェース装置１１は、ＡＣ接続検出回路１１１、ＤＣ接続検出回路１１２、ＡＣ充放電用車外通信制御装置１１３およびＤＣ充放電用車外通信制御装置１１４を有している。
【００４３】
ＡＣ接続検出回路１１１は、ＡＣコネクタ７に外部の交流電源システム（外部電源システム）のＡＣコネクタ（図示せず）が接続された場合には、接続を検出して検出結果をＥＶ充放電管理装置１０内の制御電源監視装置１２に与え、ＤＣ接続検出回路１１２は、ＤＣコネクタ８に外部の直流電源システムのＤＣコネクタ（図示せず）が接続された場合には、接続を検出して検出結果を制御電源監視装置１２に与える。なお、ＡＣ接続検出回路１１１およびＤＣ接続検出回路１１２を接続状態検出手段と総称する。
【００４４】
ＡＣ接続検出回路１１１での接続の検出は、例えば、ＡＣコネクタ７に外部の交流電源システムのＡＣコネクタが接続されることでオンするような接点スイッチを設けておき、当該接点スイッチがオンすることで信号電流が流れるような構成が考えられる。
【００４５】
また、ＤＣ接続検出回路１１２での接続の検出方法は、ＤＣ充電の規格によって規定されているので、ＤＣ充電の規格に合わせた構成を採用することとなる。
【００４６】
なお、ＡＣ接続検出回路１１１は、ＡＣコネクタ７に接続された外部の交流電源システムのＡＣ電源の電圧や周波数も検出する。また、ＤＣ接続検出回路１１２は、ＤＣコネクタ８に接続された外部のＤＣ電源の電圧も検出する。
【００４７】
ＡＣ充放電用車外通信制御装置１１３（車外通信制御手段）は、ＡＣコネクタ７を介して、外部の交流電源システムとの間で電力線を利用した電力線通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）を行って外部の交流電源システムからの情報を取得する。ここで得られる情報には、車両を特定するためのＩＤやバッテリ３の充電状態などがあり、これらを用いて充電ステーションにおける必要電力量の管理などが可能となる。なお、ＡＣ充放電用車外通信制御装置１１３は、ＥＶ充放電管理装置１０内のＥＶ充放電監視装置１３との間で通信を行う構成となっている。
【００４８】
ＰＬＣにより外部の交流電源システムと通信を行うので、専用の通信線が不要となり、構成が簡略化できるという特長がある。
【００４９】
なお、車外通信制御装置１１３は、外部の交流電源システムとの間でＰＬＣを行う機能の代わりに、無線により通信を行う機能を有する構成も考えられる。
【００５０】
ＤＣ充放電用車外通信制御装置１１４（車外通信制御手段）は、外部の直流電源システム（外部電源システム）との間で専用の通信線を介した通信を行うと共にＥＶ充放電管理装置１０内のＥＶ充放電監視装置１３との間で通信を行って外部の直流電源システムを制御する。なお、ＤＣ充放電用車外通信制御装置１１４は、ＥＶ充放電監視装置１３との間で通信を行ってＥＶ充放電監視装置１３の指示によって外部の直流電源システムを制御する構成となっている。
【００５１】
なお、専用の通信線は、ＤＣコネクタ８を介して外部の直流電源システムのＤＣコネクタ（図示せず）に接続される構成となっている。
【００５２】
ＤＣコネクタ８は、ＤＣ電力を供給する電力ケーブルと専用の通信線とが１本にまとめられた専用ケーブルを介して外部直流電源制御器に接続される構成を採り、当該専用ケーブルをＤＣコネクタ８に接続することで、電力ケーブルおよび信号線の接続が同時に行われる。
【００５３】
制御電源監視装置１２は、ＥＶ始動手段６からの入力信号によりＥＶ駆動に関連する装置の電源をオンし、ＡＣ接続検出回路１１１およびＤＣ接続検出回路１１２から外部の交流電源システムのＡＣコネクタおよびＤＣコネクタの接続状態の検出結果を受け、ＥＶ車内の必要機器の制御電源の投入および切断を制御する。すなわち、ＡＣ充放電時にはＥＶ
充放電監視装置１３、車載充放電制御器３０、バッテリ監視装置４の制御電源の投入および切断を制御し、ＤＣ充放電時にはＥＶ充放電監視装置１３、バッテリ監視装置４の制御電源の投入および切断を制御し、ＥＶの駆動時には、ＥＶ制御装置２０およびバッテリ監視装置４の制御電源の投入および切断を制御する。
【００５４】
ＥＶ充放電監視装置１３は、制御電源監視装置１２によって起動され、ＡＣ充放電の場合はバッテリ監視装置４からのバッテリ３の充電状態の情報に基づいて、バッテリ監視装置４に、バッテリ３の充電状態に合わせてコンタクタ５のオン、オフ指示を与え、また、車載充放電制御器３０によるＡＣ充放電を制御する。ＤＣ充放電の場合は、バッテリ監視装置４からのバッテリ３の充電状態の情報に基づいて、ＤＣ充放電用車外通信制御装置１１４を介して外部の直流電源システムとの間で通信を行い、コンタクタ５のオン、オフや、ＤＣ充放電の制御を行う。
【００５５】
ＥＶ制御装置２０を構成するＥＶ駆動制御装置２１は、ＥＶ始動手段６により起動し、モータ駆動装置２からのモータ１の駆動状態の情報を受け、モータ駆動装置２にＥＶの運転者の運転に応じた駆動制御を指示する。
【００５６】
車載充放電制御器３０を構成するＡＣ充放電装置３１は、１００ボルト〜２００ボルトの交流電力を直流電力に変換すると共に、バッテリ３に蓄積された直流電力を、１００ボルト〜２００ボルトの交流電力に変換する双方向の電力変換装置（インバータ）やリアクトル、電力変換装置から出力される１００ボルト〜２００ボルトの直流電圧をバッテリ３の端子電圧以上までに昇圧する昇圧回路、バッテリ３から放電される直流電圧を１００ボルト〜２００ボルトに降圧する降圧回路などを含んでいる。
【００５７】
ここで、以上説明した充放電システム１００をＥＶに組み込んだ場合の配置の一例を図３に示す。なお、図３においては、便宜的に電力線と通信線のみを示している。
【００５８】
図３の例では、ＥＶ１０００の後部にＥＶ充放電管理装置１０をＥＶ１０００の前部に車載充放電制御器３０が配置されているが、これは前輪駆動のＥＶに適した配置であり、装置サイズが大きく、さらにノイズ源となりうる車載充放電制御器３０をモータ１が配置される機械室に配置し、ノイズの影響を受けやすい通信などを制御するＥＶ充放電管理装置１０と物理的に離す構成である。なお、後輪駆動のＥＶの場合には、前部にＥＶ充放電管理装置１０を、車載充放電制御器３０は後部に配置することが望ましい。
【００５９】
以上説明したように充放電システム１００においては、車外接続インタフェース装置１１、制御電源監視装置１２およびＥＶ充放電監視装置１３を統合してＥＶ充放電管理装置１０とし、ＥＶ駆動制御装置２１を有するＥＶ制御装置２０と、ＡＣ充放電装置３１を有する車載充放電制御器３０は、ＥＶ充放電管理装置１０とは別個に設ける構成とした。
【００６０】
このため、車外の充電装置とのインタフェースの仕様が変更された場合、ユニット化されたＥＶ充放電管理装置１０を、変更後の仕様に合わせたものに変更すれば、ＥＶ駆動制御装置２１やＡＣ充放電装置３１を変更することなく、車外の充電装置とのインタフェースの仕様の変更に対応することができる。
【００６１】
すなわち、ＥＶ駆動制御装置２１やＡＣ充放電装置３１に与える制御信号の規格や、バッテリ監視装置４から受けるバッテリ３の充電状態の情報の規格を標準化しておけば、それに合わせて制御電源監視装置１２やＥＶ充放電監視装置１３を作成することは容易であり、また、車外の充電装置とのインタフェースの仕様に合わせて車外接続インタフェース装置１１を作成することは容易であり、ＥＶ充放電管理装置１０を変更するだけで車外の充電装置とのインタフェースの仕様の変更に対応することができる。
【００６２】
ＥＶ駆動制御装置２１やＡＣ充放電装置３１を変更する必要がないので、車外の充電装置とのインタフェースの仕様の変更に伴うコストの増大を抑制でき、また、変更に伴うシステムの構築を短期間で実現でき、品質向上も可能になる。
【００６３】
また、ＥＶ制御装置２０はＥＶ駆動制御装置２１で構成され、車載充放電制御器３０はＡＣ充放電装置３１で構成されるので、シンプルな構成となり、ＥＶのトータルの製造コストを下げることができる。
【００６４】
また、図３に示したように、ＥＶ１０００の後部にＥＶ充放電管理装置１０をＥＶ１０００の前部に、ＥＶ制御装置２０や車載充放電制御器３０を配置することで、ＥＶ充放電管理装置１０をＥＶ制御装置２０や車載充放電制御器３０から物理的に離れた位置に配置することができるので、ＥＶ充放電管理装置１０内のＡＣ充放電用車外通信制御装置１１３やＤＣ充放電用車外通信制御装置１１４が、インバータ等からのスイッチングノイズの影響を受けにくくなり、通信品質が向上する。
【００６５】
＜充放電システムの動作＞
次に、充放電システム１００を搭載したＥＶにおける充放電システム１００の動作について、図２を参照しつつ図４〜図６に示すフローチャートを用いて説明する。
【００６６】
まず、図４に示すフローチャートを用いてＡＣ充放電時の動作について説明する。図４において、ＡＣコネクタ７に外部ＡＣコネクタ（図示せず）が接続されることでＡＣ充放電動作が開始すると、ＡＣ接続検出回路１１１が外部ＡＣコネクタの接続を検出して、ＡＣ接続検出信号を制御電源監視装置１２に与える（ステップＳ１）。
【００６７】
ＡＣ接続検出信号を受けた制御電源監視装置１２は、ＡＣ充放電時にはＥＶ充放電監視装置１３、車載充放電制御器３０およびバッテリ監視装置４の制御電源をオンする（ステップＳ２）。
【００６８】
また、ＥＶ充放電監視装置１３も制御電源監視装置１２によって起動され、車載充放電制御器３０のＡＣ充放電装置３１が出力する給電情報（例えば外部の交流電源の電圧や周波数）を受ける（ステップＳ３）。
【００６９】
また、ＥＶ充放電監視装置１３は、バッテリ監視装置４が出力する充電状態（ＳＯＣ：state of charge）等のバッテリ情報を受ける（ステップＳ４）。
【００７０】
ＥＶ充放電監視装置１３は、バッテリ監視装置４からのバッテリ情報を受け、バッテリ３に充電が必要な場合は、バッテリ監視装置４にコンタクタ５のオン指示を与える（ステップＳ５）。
【００７１】
また、ＥＶ充放電監視装置１３は、ＡＣ充放電装置３１が出力する給電情報およびバッテリ監視装置４からのバッテリ情報に基づいて、ＡＣ充放電装置３１による充放電制御を指示する（ステップＳ６）。
【００７２】
ＥＶ充放電監視装置１３は、バッテリ監視装置４が出力するバッテリ情報に基づいて、バッテリの充電が終了したか否かを判定し（ステップＳ７）、充電が終了した場合にはステップＳ８に進み、充電が終了していない場合にはステップＳ６以下の動作を繰り返す。
【００７３】
ステップＳ８では、ＥＶ充放電監視装置１３がＡＣ充放電装置３１に充電終了を指示し、バッテリ監視装置４に対してコンタクタ５のオフ指示を与え（ステップＳ９）、ＡＣ充放電を終了する。
【００７４】
次に、図５に示すフローチャートを用いてＤＣ充放電時の動作について説明する。図５において、ＤＣコネクタ８に外部ＤＣコネクタ（図示せず）が接続されることでＤＣ充放電動作が開始すると、ＤＣ接続検出回路１１２が外部ＤＣコネクタの接続を検出して、ＤＣ接続検出信号を制御電源監視装置１２に与える（ステップＳ１１）。
【００７５】
ＤＣ接続検出信号を受けた制御電源監視装置１２は、ＤＣ充放電時には充放電監視装置１３およびバッテリ監視装置４の制御電源をオンする（ステップＳ１２）。
【００７６】
また、外部の直流電源システムからＤＣ充放電用車外通信制御装置１１４を介してＥＶ充放電監視装置１３に給電情報（例えば外部の直流電源の電圧など）が与えられる（ステップＳ１３）。
【００７７】
また、ＥＶ充放電監視装置１３は、バッテリ監視装置４が出力するＳＯＣ等のバッテリ情報を受ける（ステップＳ１４）。
【００７８】
ＥＶ充放電監視装置１３は、バッテリ監視装置４からのバッテリ情報を受け、バッテリ３に充電が必要な場合は、バッテリ監視装置４にコンタクタ５のオン指示を与える（ステップＳ１５）。
【００７９】
また、ＥＶ充放電監視装置１３は、外部直流電源制御器から受けた給電情報およびバッテリ監視装置４からのバッテリ情報に基づいて、ＤＣ充放電用車外通信制御装置１１４を介して、外部直流電源制御器に対して充放電制御を指示する（ステップＳ１６）。
【００８０】
ＥＶ充放電監視装置１３は、バッテリ監視装置４が出力するバッテリ情報に基づいて、バッテリの充電が終了したか否かを判定し（ステップＳ１７）、充電が終了した場合にはステップＳ１８に進み、充電が終了していない場合にはステップＳ１６以下の動作を繰り返す。
【００８１】
ステップＳ１８では、ＥＶ充放電監視装置１３がＤＣ充放電用車外通信制御装置１１４を介して、外部直流電源制御器に対して充放電終了を指示し、バッテリ監視装置４に対してコンタクタ５のオフ指示を与え（ステップＳ１９）、ＤＣ充放電を終了する。
【００８２】
次に、図６に示すフローチャートを用いてＥＶの走行時の充放電の動作について説明する。図６に示すように、イグニッションキーまたはスタートボタンなどのＥＶを始動するためのＥＶ始動手段６がオンすることで出力されるＩＧオン信号に基づいてＥＶが始動するが、ＩＧオン信号は制御電源監視装置１２にも与えられ制御電源監視装置１２を起動する（ステップＳ２１）。
【００８３】
制御電源監視装置１２は、ＥＶの駆動時には、ＥＶ制御装置２０およびバッテリ監視装置４の制御電源をオンする（ステップＳ２２）。
【００８４】
ＥＶ制御装置２０のＥＶ駆動制御装置２１は、バッテリ監視装置４が出力するＳＯＣ等のバッテリ情報を受ける（ステップＳ２３）。
【００８５】
ＥＶ駆動制御装置２１は、バッテリ監視装置４からのバッテリ情報に基づいて、バッテリ３から放電が可能な場合は、バッテリ監視装置４にコンタクタ５のオン指示を与える（ステップＳ２４）。
【００８６】
また、ＥＶ駆動制御装置２１は、モータ駆動装置２にＥＶの運転者の運転に応じた駆動制御を指示する（ステップＳ２５）。
【００８７】
ＥＶ駆動制御装置２１は、ＥＶ始動手段６がオフすることで出力されるＩＧオフ信号を待ち（ステップＳ２６）、ＩＧオフ信号が出力されるまではステップＳ２５以下の動作を繰り返し、ＩＧオフ信号が出力された場合は、ステップＳ２７に進んでバッテリ監視装置４に対してコンタクタ５のオフ指示を与え（ステップＳ２７）、ＥＶの駆動を終了する。
【符号の説明】
【００８８】
１０  モータ、２  モータ駆動装置、３  バッテリ、１０  ＥＶ充放電管理装置、１１  車外接続インタフェース装置、１２  制御電源監視装置、１３  ＥＶ充放電監視装置、２１  ＥＶ駆動制御装置、３１  ＡＣ充放電装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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