(57)【要約】      （修正有）【課題】外部電源による車載装置の制御に際し、電力供給能力の利用効率を向上させる電動車両を提供する。【解決手段】建屋１０に設置される電流遮断機１３を含む配電盤を経由して給電される電力で作動する負荷装置２，９を車両１に設ける。また、電流遮断機１３を流れる電流に応じて発生する抵抗値を検知する検知手段５ａを設ける。さらに、検知手段５ａで検知された抵抗値の変化に応じて負荷装置２，９の作動状態を制御する制御手段５ｂ，５ｃを設ける。【選択図】図２
2013236497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建屋に設置される電流遮断機を含む配電盤を経由して給電される電力で作動する負荷装置を有する電動車両であって、
前記電流遮断機を流れる電流に応じて発生する抵抗値を検知する検知手段と、
前記検知手段で検知された前記抵抗値の変化に応じて前記負荷装置の作動状態を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする、電動車両。
【請求項２】
前記負荷装置が、前記建屋から給電される電力を貯留するバッテリーと、前記建屋から給電される電力を消費して作動する空調装置とを含み、
前記制御手段が、前記検知手段で検知された前記抵抗値の変化に応じて、前記バッテリーの充電時における前記空調装置の作動状態を制御する
ことを特徴とする、請求項１記載の電動車両。
【請求項３】
前記制御手段が、前記抵抗値の上昇率が高いほど、前記空調装置での電力消費量を減少させるとともに、前記抵抗値の上昇率が低いほど、前記空調装置での電力消費量を増加させる
ことを特徴とする、請求項２記載の電動車両。
【請求項４】
前記制御手段が、前記抵抗値の増減変化に応じて前記空調装置での電力消費量を周期的に増減制御する
ことを特徴とする、請求項３記載の電動車両。
【請求項５】
前記制御手段が、前記抵抗値の上昇率が高いほど、前記バッテリーの充電速度を減少させるとともに、前記抵抗値の上昇率が低いほど、前記バッテリーの充電速度を増加させる
ことを特徴とする、請求項２〜４の何れか１項に記載の電動車両。
【請求項６】
前記検知手段が、前記抵抗値を車両内で計測する計測手段を有する
ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部電源から給電された電力で作動する負荷装置を備えた電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外部電源による充電が可能なバッテリーを搭載した電動車両において、その外部電源を車載電装品の電力源として活用するシステムが開発されている。この種のシステムとしては、外部電源でのバッテリーの充電中に空調装置等を作動させるプレ空調システム（プリエアコンディショニングシステム）が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、バッテリーの充電状態や運行開始予定時刻，車室内温度設定値に基づいて、充電中の事前空調を実施するプレ空調システムが記載されている。また、特許文献２には、プリエアコンディショニング機能を搭載した電気自動車において、空調装置の吹き出し口の温度を参照しながら、エアコン装置の電源のオン，オフを制御するものが記載されている。これらの技術により、充電完了時の空調環境を所望の状態に整えることができ、車室内の温熱快適性を向上させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１９３９０１号公報
【特許文献２】特開２０１１−２５８９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車両のバッテリーを充電するための外部電源は、一般家庭用の交流給電設備を利用した低電流の家庭用電源と、高速充電専用の直流給電設備である高出力電源とに大別される。高出力電源は、短時間でバッテリーを充電するための設備であり、近年では最大数十キロワットの電力を出力するものが開発されている。一方、家庭用電源では、電力会社との契約アンペア数によって最大電流量が制限されるため、その最大出力は世帯毎に相違する。また、前者が充電専用の電源装置であるのに対し、後者の電源は他の家電製品と兼用される。したがって、家庭用電源では、世帯が異なれば電源の最大出力が異なり、また、その世帯での他の電機製品の使用状態によって最大出力が変化する。
【０００６】
しかしながら、従来のプレ空調システムでは、このような家庭用電源の実際の最大出力の相違や変動が考慮されていない。そのため、家庭用電源に余力があったとしても、一定の低電力でバッテリーが充電され、徒に充電時間が費やされることになる。反対に、家庭用電源に余力がなければ、各世帯に設けられたアンペアブレーカー（上限電流を制限するリミッター）が作動し、電力供給が停止する可能性がある。この場合、前述のプレ空調を実施できなくなるのに加えて、充電も不完全となる。さらに、夜間にバッテリーを充電した場合には、アンペアブレーカーが作動したことに気付かないまま朝を迎え、翌日の車両の利用に支障を来すおそれがある。
【０００７】
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたもので、外部電源による車載装置の制御に際し、電力供給能力の利用効率を向上させることができるようにした電動車両を提供することである。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）ここで開示する電動車両は、建屋に設置される電流遮断機を含む配電盤を経由して給電される電力で作動する負荷装置を有する電動車両であり、前記電流遮断機を流れる電流に応じて発生する抵抗値を検知する検知手段と、前記検知手段で検知された前記抵抗値の変化に応じて前記負荷装置の作動状態を制御する制御手段と、を備える。
ここでいう「負荷装置」とは、外部電源に対して電気的に負荷となるもの（電力を貯留又は消費する主体）を意味する。具体的には、車両の走行用バッテリーや補機用バッテリー，空調装置，車両暖機装置（例えば、バッテリー冷却液の温度制御装置，エンジン冷却水の温度制御装置，インバーター冷却液の温度制御装置など）は、負荷装置に含まれる。
【０００９】
また、ここでいう「抵抗値」とは電流遮断機に電流が流れることに伴って発生する抵抗値であり、電流遮断機に電流が流れて熱が発生したときに、その熱によって変動するものである。例えば、電流遮断機を含む給電回路が交流回路の場合には、インピーダンス（ＡＣ抵抗）やアドミタンスがこれに相当し、直流回路の場合にはレジスタンス（電位差を電流で除した値の電気抵抗）がこれに相当する。
【００１０】
また、ここでいう「検知手段」は、上記のような「抵抗値」を直接又は間接的に取得するものであり、例えば電動車両内でその抵抗値を計測，推定，演算するセンサーや演算装置であってもよいし、電動車両外あるいは建屋内で計測，推定，演算された抵抗値を取得するセンサーや演算装置であってもよい。
【００１１】
（２）また、前記負荷装置が、前記建屋から給電される電力を貯留するバッテリーと、前記建屋から給電される電力を消費して作動する空調装置とを含むことが好ましい。この場合、前記制御手段が、前記検知手段で検知された前記抵抗値の変化に応じて、前記バッテリーの充電時における前記空調装置の作動状態を制御することが好ましい。
【００１２】
（３）また、前記制御手段が、前記抵抗値の上昇率が高いほど、前記空調装置での電力消費量を減少させるとともに、前記抵抗値の上昇率が低いほど、前記空調装置での電力消費量を増加させることが好ましい。
なお、空調装置での電力消費量を減少させるための手段としては、圧縮機（コンプレッサー）の運転速度を低下させることや、冷房運転時の目標温度を上昇させること、暖房運転時の目標温度を低下させること、送風ファンの回転速度を低下させること等が考えられる。反対に、空調装置での電力消費量を増加させるための手段としては、圧縮機の運転速度を上昇させることや、冷房運転時の目標温度を低下させること、暖房運転時の目標温度を上昇させること、送風ファンの回転速度を上昇させること等が考えられる。
【００１３】
（４）また、前記制御手段が、前記抵抗値の増減変化に応じて前記空調装置での電力消費量を周期的に増減制御することが好ましい。
（５）また、前記制御手段が、前記抵抗値の上昇率が高いほど、前記バッテリーの充電速度を減少させるとともに、前記抵抗値の上昇率が低いほど、前記バッテリーの充電速度を増加させることが好ましい。
【００１４】
（６）また、前記検知手段が、前記抵抗値を車両内で計測する計測手段を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
開示の電動車両によれば、抵抗値の変化に応じて負荷装置の作動状態を制御することで、外部電源に対して与えられる電気的負荷を増減させることができる。これにより、外部電源の給電能力を考慮して、過剰な電力消費を防止しながら車両の負荷装置を使用することができ、電力供給能力の利用効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】一実施形態に係る電動車両の構成を例示する図である。
【図２】図１の電動車両の充電回路を模式的に示す回路図である。
【図３】図１中の安全ブレーカーに内蔵されるバイメタルの特性を説明するためのグラフである。
【図４】図１の電動車両で実施される制御手順を示すフローチャートの例である。
【図５】図１の電動車両で実施される制御内容を説明するためのグラフであり、外部電源のインピーダンス変化を例示するものである。
【図６】図１の電動車両で実施される制御手順を示すフローチャートの例である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図面を参照して電動車両について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
【００１８】
［１．装置構成］
本実施形態の電動車両１（以下、車両１とも呼ぶ）を図１に例示する。この車両１は、バッテリー２（負荷装置）に蓄えられた電力での走行が可能な電気自動車、あるいはプラグインハイブリッド自動車である。バッテリー２は、少なくとも外部電源から供給される電力で充電することのできる蓄電装置であり、走行用モーター２９を駆動するための電力源である。なお、バッテリー２は、走行用モーター２９の回生作動時に発生する電力での充電も可能である。
【００１９】
車両１の外表面には、外部電源でバッテリー２を充電する際に充電ケーブル３０を接続するためのインレット８（電力引き込み口）が設けられる。また、インレット８とバッテリー２とを接続する回路上には、充電用コンバーター３ａが介装される。充電用コンバーター３ａは、交流電力を直流電力に変換する電力変換装置である。例えば、外部電源から入力された交流電流は充電用コンバーター３ａで直流電流に変換され、バッテリー２に充電される。
【００２０】
充電用コンバーター３ａとバッテリー２とを接続する直流回路には、走行用インバーター３ｂと空調用インバーター３ｃとが接続される。これらの走行用インバーター３ｂ，空調用インバーター３ｃはそれぞれ、直流電力を交流電力に変換して走行用モーター２９，空調装置４に供給するための電力変換装置である。図１に示すように、走行用インバーター３ｂ，空調用インバーター３ｃは、バッテリー２に対して並列に接続される。
【００２１】
空調装置４（負荷装置）は、車両１の車室内の温度，湿度といった空調環境を調節するものである。空調装置４を作動させることのできるタイミングは、車両１の主電源がオンであるときと、外部電源でバッテリー２を充電しているときである。また、空調装置４には、図示しない空調ヒーターや空調ファン，エバポレーター，冷媒（熱媒）を圧縮するコンプレッサー９等が内蔵される。
【００２２】
上記のバッテリー２及び空調装置４はそれぞれ、外部電源に対する負荷装置の一つである。ここでいう「負荷装置」とは、少なくともバッテリー２の充電時に通電可能となる電装品であって、外部電源に対して電気的に負荷となるもの（電力を貯留又は消費する主体）を意味する。具体的には、車両１の補機用バッテリーや車両暖機装置（例えば、バッテリー冷却液の温度制御装置，エンジン冷却水の温度制御装置，インバーター冷却液の温度制御装置など）も、負荷装置に含まれる。
【００２３】
車両１には、バッテリー２，空調装置４といった負荷装置の作動状態を制御するための電子制御装置として、車両ECU５，エアコンECU６及びバッテリーECU７が設けられる。これらの車両ECU５，エアコンECU６及びバッテリーECU７は、マイクロコンピュータで構成された電子制御装置であり、例えば周知のマイクロプロセッサやROM，RAM等を集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスとして構成され、車載通信網を介して互いに通信可能に接続される。
【００２４】
車両ECU５は、車両１に搭載される他の電子制御装置を統括管理する最上位の電子制御装置である。一方、空調装置４の動作を制御するエアコンECU６や、バッテリー２，充電用コンバーター３ａの状態を制御するバッテリーECU７は、車両ECU５の下位に位置する電子制御装置である。なお、エアコンECU６は、車両１の電源が入っている状態での通常の空調制御や、外部電源によるバッテリー２の充電時におけるプレ空調制御を実施するものである。エアコンECU６は、図示しない操作装置からの入力に応じて空調ヒーターや空調ファン，エバポレーター，コンプレッサー９等の作動状態を制御し、車室内の空調環境を調節する。
【００２５】
図１は、車両１の外部電源として、建屋１０に引き込まれた商用交流電源（給電装置）を使用した場合の構成例である。この建屋１０は、例えば一般家屋やオフィスビル，工場といった電力需要家の建築物である。一般的な商用交流電源の周波数は50[Hz]や60[Hz]等であり、普通充電（急速充電ではない通常の充電）時の電圧は100〜240[V]程度である。
【００２６】
商用交流電源の電柱１５に設けられた電柱上トランス１６から引き込まれた給電線は、建屋１０内の分電盤１２（配電盤）に接続され、分電盤１２の内部で複数のラインに分岐して配線される。また、分電盤１２よりも下流側の各々のラインは、建屋１０内の各所に設けられたコンセント１４に配線され、その先で様々な電化製品１７に接続される。分電盤１２から分岐形成されたラインの一つは、自家用の充電スタンド１１に接続される。この充電スタンド１１には、充電ケーブル３０のプラグが接続される充電コンセント１８と、充電コンセント１８からの給電時における車両１のプレ空調をオン／オフ制御するためプレ空調スイッチ１９とが設けられる。
【００２７】
分電盤１２には、商用交流電源から引き出される電力を制限するための安全ブレーカー１３（電流遮断機）が内蔵される。この安全ブレーカー１３は、予め設定された所定値以上の電流が流れたときに給電を遮断する機能を持つ。安全ブレーカー１３で設定される電流の上限値（契約アンペア数）は、例えば電力会社と建屋１０の所有者との間の取り決めによって定められる。したがって、充電コンセント１８から取り出すことのできる電力の最大値は、契約アンペア数に応じた最大電力と、分電盤１２よりも下流側に接続された電化製品１７での消費電力とに応じて変化する。
【００２８】
安全ブレーカー１３の内部には、少なくとも電流の流通時に発生する熱を受けて湾曲するバイメタルが内蔵される。また、これに加えて、電流の流通に伴って生じる電磁力を利用して給電を遮断する電磁石が内蔵された安全ブレーカー１３も存在する。図３に示すように、バイメタルの動作時間は電流の大きさにほぼ反比例するのに対し、電磁石は所定の電流値に対してほぼ瞬時に給電を遮断する特性を持つ。
【００２９】
なお、安全ブレーカー１３を流れる電流値を検出又は計測し、その電流値に応じて電磁石を駆動する電子制御式の安全ブレーカー１３も知られている。一方、電子制御式の安全ブレーカー１３の場合であっても、給電線の断接に係る動作と電流値との関係は、概ね図３に示す特性となる。
【００３０】
［２．回路構成］
外部電源によるバッテリー２の充電に係る充電回路２０の回路構成を図２に示す。以下、電柱上トランス１６で変圧された交流電流の給電線について、電柱上トランス１６の一端側に接続されたものを給電線Ｌ１と呼び、他端側に接続されたものを給電線Ｌ２と呼ぶ。
【００３１】
図２に示すように、安全ブレーカー１３は給電線Ｌ１，Ｌ２のうちの少なくとも何れか一方に介装された可変抵抗として作用する。一方、コンセント１４に接続された電化製品１７は、給電線Ｌ１，Ｌ２の間を連結するライン上に介装された抵抗として作用する。一方の給電線Ｌ１は、充電ケーブル３０内の給電線Ｌ３を介して車両１内の給電線Ｌ５に接続され、他方の給電線Ｌ２は、充電ケーブル３０内の給電線Ｌ４を介して車両１内の給電線Ｌ６に接続される。
【００３２】
車両１内には、外部電源からの受電電圧を変更するためのトランス２２と、外部電源からの交流電流を直流電流に変換する整流回路２３とが設けられる。トランス２２には、両端を給電線Ｌ５，Ｌ６に接続された一次巻線と、両端を給電線Ｌ７，Ｌ８に接続された二次巻線と、これらの巻線同志を磁気的に接続する磁気回路とが内蔵される。一次巻線で発生した変動磁場は、磁気回路を介して二次巻線に伝達され、給電線Ｌ７，Ｌ８間に誘導起電力を生じさせる。給電線Ｌ７，Ｌ８間の電圧は、一次巻線及び二次巻線の巻数比や給電線Ｌ５，Ｌ６間の電圧に応じた大きさとなる。以下、車両１のインレット８とトランス２２との間の回路のことを受電部２１と呼ぶ。給電線Ｌ５，Ｌ６は受電部２１を構成する回路要素である。
【００３３】
給電線Ｌ７，Ｌ８間には、任意の整流回路２３（例えば、両波整流回路やブリッジ整流回路等）及びコンデンサー２４が介装される。これらの整流回路２３及びコンデンサー２４は、交流電流を直流電流に変換するための要素であり、例えば車両１の充電用コンバーター３ａに内蔵される。整流回路２３で変換される直流電流の電流値や出力リップル周波数等は、バッテリーECU７で制御される。また、整流回路２３及びコンデンサー２４よりも下流側の直流給電線Ｌ９上には、バッテリー２が直列に介装されるとともに、空調装置４のコンプレッサー９が並列に介装される。
【００３４】
バッテリー２は、外部電源から供給された電力を貯留する蓄電要素２５と、外部電源に対する負荷として作用する充電負荷２６とを有するものとみなすことができる。また、コンプレッサー９は、外部電源に対する可変抵抗である空調負荷２７を有するもの（すなわち負荷装置）とみなすことができる。例えば、コンプレッサー９の運転速度を低下させることは、空調負荷２７の抵抗値を減少させる操作に対応し、外部電源に対する負荷が低下する。反対に、コンプレッサー９の運転速度を上昇させると空調負荷２７の抵抗値が増大し、外部電源に対する負荷が増加する。コンプレッサー９の作動状態は、エアコンECU６で制御される。
【００３５】
［３．制御構成］
車両ECU５では、外部電源の給電能力に応じてバッテリー２や空調装置４といった負荷装置の作動状態を制御する最大稼働制御が実施される。ここでいう最大稼働制御とは、外部電源の給電能力を可能な限り活用して、安全ブレーカー１３が作動（遮断）しない範囲で最大（又はほぼ最大）の電力を車両１側で使用する制御である。つまり、最大稼働制御とは、安全ブレーカー１３のバイメタルを切断作動させない最大電流を車両１側に流通させる制御である。
【００３６】
車両ECU５には、この最大稼働制御の機能を実現するための要素として、交流抵抗検知部５ａ，エアコン負荷制御部５ｂ及び充電負荷制御部５ｃが設けられる。これらの各要素は、電子回路（ハードウェア）によって実現してもよく、あるいはソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。
【００３７】
交流抵抗検知部５ａ（検知手段，計測手段）は、外部電源の内部抵抗を検知するものである。ここでいう「検知」には、外部電源の内部抵抗を車両１内で計測することが含まれ、あるいは、車両１外のケーブル３０上や建屋１０内（外部電源側）で計測された内部抵抗の情報を把握，入手すること等が含まれる。
【００３８】
本実施形態では、充電ケーブル３０よりも建屋１０側の回路のインピーダンス（ＡＣ抵抗）として、受電部２１でのインピーダンスRが計測される。このインピーダンスRは、充電ケーブル３０よりも建屋１０側の回路の内部抵抗値であって、安全ブレーカー１３に作用する電流に応じて発生する抵抗値（換言すれば、電流に応じて発生する熱に応じて変動する抵抗値）である。本実施形態の交流抵抗検知部５ａは、例えば図２に示すように、給電線Ｌ５上の点Ａと給電線Ｌ６上の点Ｂとの間の電圧値及びその時点での電流値とを計測し、電流値に対する電圧値の比をインピーダンスRとして算出する。
【００３９】
交流抵抗検知部５ａにおけるインピーダンスRの測定周期（発振周波数，サンプリングレート）は、商用交流電源の周波数よりも高く設定される。具体的には、数百〜数千[Hz]の範囲内で、好ましくは1[kHz]程度に設定される。ここで得られたインピーダンスRの値は、エアコン負荷制御部５ｂと充電負荷制御部５ｃとに伝達される。
【００４０】
なお、市販のインピーダンス測定器（別の計測手段）を用いて点Ａと点Ｂとの間のインピーダンスRを測定する制御構成とする場合には、車両ECU５の交流抵抗検知部５ａを省略することが可能である。この場合、インピーダンス測定器を車載通信網に接続し、インピーダンス測定器で測定されたインピーダンスRの情報をエアコン負荷制御部５ｂと充電負荷制御部５ｃとに伝達するような制御構成とすればよい。
【００４１】
また、建屋１０側にインピーダンスRを測定する測定装置（別の計測手段）が設けられる場合には、建屋１０側で測定されたインピーダンスRの情報を交流抵抗検知部５ａに伝達する制御構成とすればよい。これにより、交流抵抗検知部５ａがインピーダンスRを検知するものとなる。あるいは、建屋１０側で測定されたインピーダンスRの情報を、エアコン負荷制御部５ｂと充電負荷制御部５ｃとに直接的に伝達する制御構成としてもよい。
【００４２】
エアコン負荷制御部５ｂ（制御手段）は、インピーダンスRの変化に応じて空調装置４の作動状態を制御するものである。ここでは、インピーダンスRの単位時間あたりの上昇率Aが演算され、以下の条件で空調装置４の出力が増減制御される。
Ａ．上昇率Aが所定値A0以下のとき、空調出力を増加させる
Ｂ．上昇率Aが所定値A0を超えるとき、空調出力を減少させる
なお所定値A0は、外部電源の出力の余裕度を判断するための閾値である。
【００４３】
インピーダンスRは、外部電源の出力の余裕度と相関するパラメーターである。外部電源の出力の余裕（すなわち、外部電源の最大出力とその時点での出力との差）が減少すると、安全ブレーカー１３を流れる電流値の上昇に伴って抵抗値が上昇するため、インピーダンスRが増加する。一方、インピーダンスRの上昇率Aが所定値A0を超えたときに外部電源に対する負荷を減少させれば、安全ブレーカー１３を流れる電流値が減少し、バイメタルの発熱量が減少する。したがって、安全ブレーカー１３が作動することなく電力供給が継続される。このとき、安全ブレーカー１３を流れる電流値が減少すると、インピーダンスRは再び低下する。
【００４４】
空調装置４の出力の増減手法は種々考えられるが、本実施形態ではコンプレッサー９の運転速度（単位時間あたりの回転数，回転速度）を増加させることによって出力を増加させ、コンプレッサー９の運転速度を減少させることによって出力を減少させるものとする。
なお、その他の手法としては、空調装置４の設定温度や冷媒温度，空調ファンの運転速度等を変更することが考えられる。例えば、冷房運転時の目標温度を低下させ、あるいは暖房運転時の目標温度を上昇させることで、出力を高めることが可能である。反対に、冷房運転時の目標温度を上昇させ、あるいは暖房運転時の目標温度を低下させることで、出力を低めることが可能である。
【００４５】
充電負荷制御部５ｃ（制御手段）は、バッテリー２での充電状態を制御するものである。ここでは、インピーダンスRの変化に依らない充電状態の制御を実施する場合と、インピーダンスRの変化に応じた充電状態の制御を実施する場合との二通りの制御について説明する。
【００４６】
前者の場合、充電負荷制御部５ｃは、充電ケーブル３０が車両１のインレット８と外部電源との間に接続されているか否かを判定し、接続されているときには、所定の電流又は電圧がバッテリー２に作用するように充電用コンバーター３ａを制御する。この場合、外部電源による通常の充電制御が実施される。例えば、バッテリー２がリチウム系二次電池の場合には、定電流充電と定電圧充電とを組み合わせた充電手法を採用してもよい。
【００４７】
後者の場合、充電負荷制御部５ｃは、エアコン負荷制御部５ｂで演算されたインピーダンスRの上昇率Aに応じて、以下の条件で充電用コンバーター３ａを制御して充電速度を増減させる。
Ｃ．上昇率Aが所定値A0以下のとき、充電速度を増加させる
Ｄ．上昇率Aが所定値A0を超えるとき、充電速度を減少させる
【００４８】
充電速度の増減手法に関しても種々の手法が考えられる。例えば、充電用コンバーター３ａを制御することによりバッテリー２に作用する電圧又は電流を増加させれば、単位時間あたりにバッテリー２に蓄電される電力が増大し、満充電までにかかる時間が短縮する。反対に、バッテリー２に作用する電圧又は電流を減少させると、充電時間が延長する。
【００４９】
なお、バッテリー２の充電率SOC（State of charge）に応じて、前者の制御と後者の制御とを切り替える制御構成とすることも考えられる。すなわち、外部電源の出力に余裕がある状況で、空調装置４の作動状態とバッテリー２の充電状態とのどちらを優先するかを判定する際に、バッテリー２の充電率SOCで判断するものである。例えば、バッテリー２の充電率SOCが所定値SOC0未満であるときに後者の制御を実施し、所定値SOC0以上であるときには前者の制御を実施することが考えられる。この場合、バッテリー２が充分に充電されていない状態では充電を優先して実施することができ、ある程度の充電量が確保された時点からプレ空調を開始して、空調環境を整えることができる。
【００５０】
［４．フローチャート］
図４は、インピーダンスRの変化に応じた空調装置４の制御を実施する場合のフローチャートであり、通電された車両ECU５の内部において所定周期で繰り返し実施される。ここでは、バッテリー２の充電中に実施されるプレ空調制御に関する制御手順について詳述し、バッテリー２の充電制御に関しては記載を省略する。
【００５１】
ステップＡ１０では、バッテリー２が外部電源に接続された状態であるか否かが判定される。ここでは、例えば充電ケーブル３０の両端のプラグが車両１側のインレット８と充電スタンド１１側の充電コンセント１８とに接続されているか否かが判定される。この条件が成立する場合には、外部電源によるバッテリー２の充電が実施可能な状態であると判断されて、充電負荷制御部５ｃがバッテリー２の充電制御を開始し、ステップＡ２０に進む。一方、この条件が不成立の場合には、そのまま本フローを終了する。
【００５２】
ステップＡ２０では、プレ空調スイッチ１９がオンに操作されているか否かが判定される。この条件が不成立の場合にはプレ空調が実施されず、そのまま本フローを終了する。この場合、充電制御のみが継続される。一方、プレ空調スイッチ１９がオンに操作されている場合には、エアコンECU６がプレ空調制御を開始し、ステップＡ３０に進む。ステップＡ３０以降のステップでは、プレ空調制御（空調装置４の最大稼働制御）が実施される。
【００５３】
ステップＡ３０では、車両ECU５の交流抵抗検知部５ａにおいて、外部電源のインピーダンスRが計測される。また、車両１にインピーダンス測定器が搭載されている場合には、インピーダンス測定器で測定されたインピーダンスRの情報が車両ECU５に入力される。インピーダンスRの値は、空調装置４が外部電源に対して負荷として作用する度合いに応じた大きさとなる。
【００５４】
続くステップＡ４０では、エアコン負荷制御部５ｂにおいて、インピーダンスRの上昇率Aが演算されるとともに、その上昇率Aが所定値A0以下であるか否かが判定される。ここで、A≦A0である場合には、外部電源の出力に余裕があるものと判断されてステップＡ５０に進み、空調出力を増加させる制御が実施される。一方、A＞A0である場合には、外部電源の出力の余裕が少ないものと判断されてステップＡ６０に進み、空調出力を減少させる制御が実施される。
【００５５】
このような制御の繰り返しにより、外部電源の出力の余裕に応じて空調出力が増減するようにプレ空調制御が実施される。外部電源の出力の余裕が少なくなると空調出力が減少するため、外部電源に対する車両１の電気的な負荷が軽減されることになり、安全ブレーカー１３を流通する電流量が抑制される。したがって、安全ブレーカー１３が作動することなく、バッテリー２の充電と空調装置４でのプレ空調とが継続される。一方、外部電源の出力の余裕が多ければ空調出力が増加するため、空調装置４でのプレ空調が確実に実施される。したがって、充電完了時の空調環境が確実に所望の状態となり、車室内の温熱快適性が向上する。
【００５６】
［５．作用，効果］
上記のフローチャートに記載された制御を実施したときのインピーダンス変化を図５に示す。バッテリー２の充電制御と空調装置４でのプレ空調制御（空調装置４の最大稼働制御）とが同時に実施され、外部電源に対する電気的な負荷がやや大きくなると、建屋１０側から車両１側へと流通する電流量が増大し、安全ブレーカー１３内での発熱に伴ってインピーダンスRが上昇する。したがって、仮に図５中に破線で示すようにインピーダンスRが過大になれば、安全ブレーカー１３が作動して給電線Ｌ２が遮断されてしまうことになる。
【００５７】
これに対して本実施形態では、時刻t0にインピーダンスRの上昇率A、すなわち、インピーダンスRの時間変化率が所定値A0を超えると、例えばコンプレッサー９の運転速度を低下させる制御が実施され、空調負荷が軽減される。これにより、外部電源側で出力を制限するような制御を実施しなくても、外部電源の出力の余裕が回復する。また、建屋１０から車両１へと供給される電流量が減少すると、インピーダンスRが低下する。一方、外部電源の出力の余裕が回復したことによって、例えばコンプレッサー９の運転速度を上昇させる制御が実施されると、電流量が増大してインピーダンスRが上昇する。
【００５８】
その後、時刻t1にインピーダンスRの上昇率Aが所定値A0を超えると、再び空調出力を減少させる制御が実施される。時刻t0以降は空調出力が周期的に増減するような制御がなされ、安全ブレーカー１３が作動することなくインピーダンスRがある範囲B内で変化するように、車両１側の電気的負荷の大きさが制御される。インピーダンスRの上昇率Aが所定値A0を超える時刻t1，t2，t3…の間隔は、空調出力を増減させる周期に対応する。
【００５９】
（１）このように、上記の車両１によれば、外部電源のインピーダンスRの変化に応じて空調装置４の作動状態を制御することで、外部電源に対して与えられる電気的負荷を増減させることができる。これにより、外部電源の給電能力を考慮して、過剰な電力消費を防止しながら車両１の空調装置４を使用することができ、建屋１０側の給電装置を変更することなく、電力供給能力の利用効率を向上させることができる。
【００６０】
（２）また、上記の車両１では、バッテリー２の充電時に空調装置４を作動させることで、車両１が使用される前に予め車室内環境を整えておくことができる。これにより、車両１の使用開始時の空調負荷を軽減することができ、バッテリー２の電力消費を抑えて走行可能距離を長くすることができる。また、外部電源に対して与えられるバッテリー充電時のプレ空調の負荷を増減させることができ、充電中の車両１での過剰な電力消費を防止しながら、外部電源の給電能力を活用して車室内空調を実施することができる。
【００６１】
（３）また、上記の車両１では、インピーダンスRの上昇率Aが所定値A0よりも高いほど、空調装置４による電力消費量が減少する。したがって、外部電源に内蔵された安全ブレーカー１３の許容電力を超えそうになった場合に、空調負荷を軽減することができる。反対に、インピーダンスRの上昇率Aが所定値A0よりも低いほど、空調装置４による電力消費量が増加する。したがって、外部電源の余裕が大きい場合には、プレ空調制御を存分に働かせることができる。このように、外部電源の安全ブレーカー１３で電流が遮断されないほぼ最大の電流を車両１側に供給することができる。
【００６２】
（４）また、上記の車両１では、インピーダンスRの増減変化に応じて空調負荷が周期的に増減制御される。このような制御構成により、図５に示すように、インピーダンスRが所定の範囲B内で周期的に変動するようになり、すなわち外部電源のインピーダンスRをほぼ一定に保ったまま、空調装置４を継続的に作動させることができる。したがって、外部電源の給電能力を最大限に活用して車両１のプレ空調を長時間にわたって継続することができる。
【００６３】
（５）また、上記の車両１では、交流抵抗検知部５ａが車両１の受電部２１でのインピーダンスRを測定している。この受電部２１は、外部電源に直接的に接続された部位であることから、安全ブレーカー１３での抵抗値の変化を精度よく把握することができ、外部電源の出力の余裕度を精度よく推定することができる。
【００６４】
［６．変形例］
上述の実施形態では、外部電源の出力の余裕度に応じて空調装置４の作動状態を制御するものを例示したが、制御対象は空調装置４のみに限定されない。例えば、外部電源の出力の余裕度に応じてバッテリー２の充電状態（充電電流）を制御してもよいし、あるいは外部電源の出力の余裕度に応じて、空調装置４及びバッテリー２の双方を制御してもよい。
【００６５】
図６は、インピーダンスRの変化に応じた空調装置４及びバッテリー２の制御を実施する場合のフローチャートである。図４と同一の制御内容のステップには同一の符号を付して説明を省略する。このフローでは、ステップＡ３０の後にステップＡ３２に進み、バッテリーECU７においてバッテリー２の充電率SOCが計測される。また、続くステップＡ３４では、充電負荷制御部５ｃにおいて、充電率SOCが所定値SOC0以上であるか否かが判定される。ここで、SOC≧SOC0の場合にはステップＡ４０に進み、以下、図４のフローと同様にプレ空調の出力が制御される。一方、SOC＜SOC0の場合には、ステップＡ７０に進む。
【００６６】
ステップＡ７０では、充電負荷制御部５ｃにおいて、インピーダンスRの上昇率Aが所定値A0以下であるか否かが判定される。ここで、A≦A0である場合には、外部電源の出力に余裕があるものと判断されてステップＡ８０に進み、充電電流を増加させる制御が実施される。一方、A＞A0である場合には、外部電源の出力の余裕が少ないものと判断されてステップＡ９０に進み、充電電流を減少させる制御が実施される。なお、ステップＡ８０，Ａ９０でプレ空調制御を同時に実施するか否かは任意である。プレ空調制御を同時に実施する場合には、空調出力が一定とされる。
【００６７】
このような制御により、プレ空調制御に加えて、バッテリー２が充分に充電されていない状態では充電制御を優先的に実施することができる。また、インピーダンスRの上昇率Aが高いほどバッテリー２への充電量を減少させることで、外部電源に内蔵された安全ブレーカー１３の許容電力を超えそうになった場合に、充電負荷を軽減することができる。反対に、インピーダンスRの上昇率Aが低い場合には、単位時間あたりの充電量を増加させることができる。このように、安全ブレーカー１３で電流が遮断されないほぼ最大の電流を車両１側に供給することができ、効率的に充電を実施することができるとともに、充電時間を短縮することができる。
【００６８】
また、上述の実施形態では、外部電源のインピーダンスRの上昇率Aと所定値A0との比較により空調装置４の出力を増減させるものを例示したが、より簡便な制御手法としては、空調装置４の主電源のオン／オフ状態を切り換える制御としてもよいし、上昇率Aを引数とした制御マップや数式等を用いてコンプレッサー９の運転速度を設定するような制御としてもよい。
【００６９】
なお、インピーダンスRの上昇率Aの代わりに、インピーダンスRそのものの値や、上昇率Aの時間変化勾配等を用いて空調装置４の作動状態を制御してもよい。例えば、上述の実施形態における条件Ａ，Ｂの代わりに以下の条件Ｅ，Ｆを適用して、空調装置４の出力を増減制御することが考えられる。
Ｅ．インピーダンスRが所定閾値R0以下のとき、空調出力を増加させる
Ｆ．インピーダンスRが所定閾値R0を超えるとき、空調出力を減少させる
【００７０】
インピーダンスRは、外部電源の出力の余裕度と相関するパラメーターであるから、インピーダンスRが所定閾値R0を超えるときに空調装置４の出力を減少させることで、安全ブレーカー１３を流れる電流値が減少し、バイメタルの発熱量が減少する。したがって、安全ブレーカー１３が作動することなく電力供給が継続される。このとき、安全ブレーカー１３を流れる電流値が減少すると、インピーダンスRは再び低下する。
【００７１】
したがって、上述の実施形態と同様の制御を実現することができ、外部電源側で出力を制限することなしに、電力供給能力の利用効率を向上させることができる。少なくとも、インピーダンスRの変化に応じて外部電源に対する電気的負荷を増減することで、外部電源の出力の余裕に見合った充電制御，空調制御を実施することができる。例えば、インピーダンスRの上昇率Aが低いほど車両暖機装置（例えば、バッテリー冷却液の温度制御装置，エンジン冷却水の温度制御装置，インバーター冷却液の温度制御装置など）の作動量を増大させ、上昇率Aが高いほど車両暖機装置の作動量を減少させてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
１  車両（電動車両）
２  バッテリー（負荷装置）
４  空調装置（負荷装置）
５  車両ECU
５ａ  交流抵抗検知部（検知手段，計測手段）
５ｂ  エアコン負荷制御部（制御手段）
５ｃ  充電負荷制御部（制御手段）
９  コンプレッサー（負荷装置）
１０  建屋
１２  分電盤（配電盤）
１３  安全ブレーカー（電流遮断機）
【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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