(57)【要約】【課題】外部電源からの電力を用いて複数の車両に対して外部充電を行なうことが可能な給電装置において、複数の車両全体について、できるだけ早期に所定レベルの電力が充電された状態にする。【解決手段】給電装置５００は、接続された複数の車両１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃに外部電源６００からの電力を供給し、各車両に搭載される蓄電装置を充電する。給電装置５００は、複数の蓄電装置への外部電源６００からの電力の供給と遮断とを個別に切換えることが可能に構成された複数のリレーＲＹ１〜ＲＹ３と、給電ＥＣＵ５１０とを備える。給電ＥＣＵ５１０は、複数の蓄電装置の各々についての、次回の切換予定時刻までに受容可能な充電量に基づいて複数の蓄電装置における充電対象の蓄電装置を選択する。そして、給電ＥＣＵ５１０は、複数の切換装置ＲＹ１〜ＲＹ３を切換えて、選択された充電対象の蓄電装置に電力を供給する。【選択図】図２
2013009555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電源から、複数の車両にそれぞれ搭載される複数の蓄電装置を充電するための電力を供給するための給電装置であって、
前記外部電源から前記複数の蓄電装置への電力の供給と遮断とをそれぞれ個別に切換えるように構成された複数の切換装置と、
前記複数の蓄電装置の各々についての予め定められた期間に受容可能な充電量に基づいて前記複数の蓄電装置から充電対象の蓄電装置を選択し、選択された前記充電対象の蓄電装置に電力を供給するように前記複数の切換装置を制御する制御装置とを備える、給電装置。
【請求項２】
前記制御装置は、所定の時間間隔で前記充電対象の蓄電装置の選択を実行し、前記複数の蓄電装置のうち、次回の前記充電対象の蓄電装置の選択が実行されるまでの間に受容可能な充電量が大きい蓄電装置を優先して前記充電対象の蓄電装置として選択する、請求項１に記載の給電装置。
【請求項３】
前記予め定められた期間に受容可能な充電量は、前記複数の車両から前記制御装置に伝達される、請求項２に記載の給電装置。
【請求項４】
前記予め定められた期間に受容可能な充電量は、前記複数の車両の各々において、蓄電装置の充電状態の時間変化について予め定められたマップを用いて演算される、請求項３に記載の給電装置。
【請求項５】
前記予め定められた期間に受容可能な充電量は、前記複数の車両の各々において、過去の充電動作における充電時間と充電量との関係を参照して演算される、請求項３に記載の給電装置。
【請求項６】
前記予め定められた期間に受容可能な充電量は、前記複数の車両の各々において、蓄電装置の充電時間と充電量との関係を表わす制御式を用いて演算される、請求項３に記載の給電装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記給電装置に新たに他の車両が接続されたことに応答して、前記充電対象の蓄電装置の選択を実行する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の給電装置。
【請求項８】
給電装置から供給される外部電源からの電力を用いて、複数の車両にそれぞれ搭載される複数の蓄電装置を充電する方法であって、
前記複数の車両の各々において、対応する蓄電装置の予め定められた期間に受容可能な充電量を演算するステップと、
前記給電装置からの要求に応じて、前記複数の車両から前記給電装置へ、演算された前記受容可能な充電量を伝達するステップと、
前記給電装置において、伝達された前記受容可能な充電量に基づいて、前記複数の蓄電装置から充電対象の蓄電装置を選択するステップと、
前記給電装置に含まれる複数の切換装置を切換えて、選択された前記充電対象の蓄電装置に電力を供給するステップと、
前記充電対象の蓄電装置を搭載した車両において、前記給電装置から供給される電力を用いて、前記充電対象の蓄電装置の充電を実行するステップとを備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給電装置および方法に関し、より特定的には、複数の車両に対して外部電源からの電力を給電するための給電制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境に配慮した車両として、蓄電装置（たとえば二次電池やキャパシタなど）を搭載し、蓄電装置に蓄えられた電力から生じる駆動力を用いて走行する車両が注目されている。このような車両には、たとえば電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池車などが含まれる。そして、これらの車両に搭載される蓄電装置を発電効率の高い商用電源により充電する技術が提案されている。
【０００３】
ハイブリッド車においても、電気自動車と同様に、車両外部の電源（以下、単に「外部電源」とも称する。）から車載の蓄電装置の充電（以下、単に「外部充電」とも称する。）が可能な車両が知られている。たとえば、家屋に設けられたコンセントと車両に設けられた充電口とを充電ケーブルで接続することにより、一般家庭の電源から蓄電装置の充電が可能ないわゆる「プラグイン・ハイブリッド車」が知られている。これにより、ハイブリッド自動車の燃料消費効率を高めることが期待できる。
【０００４】
このような外部充電が可能な車両を充電する際、１つの給電装置に対して複数の車両が接続される場合がある。このような場合の例としては、一般家庭において複数の車両を充電する場合や、集合住宅などにおいて複数の車両の接続が可能な充電スタンド（給電装置）を用いて充電を行なうような場合がある。
【０００５】
特開２００９−１３６１０９号公報（特許文献１）は、このような複数の車両が接続される給電装置において、接続された複数の車両のうち、搭載された蓄電装置の充電効率の高い車両から順に充電を実行する構成を開示する。
【０００６】
特開２００９−１３６１０９号公報（特許文献１）に開示される構成によれば、充電効率の高い車両から充電が行なわれるため、所定の充電時間内に、できるだけ多くの車両の充電が可能となるので、使いたい車両を使いたいときに使用できる可能性を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１３６１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特開２００９−１３６１０９号公報（特許文献１）の構成においては、充電効率の高い車両が優先的に充電される。言い換えると、充電時間の短い車両から順に充電が行なわれるので、所定の充電時間内にできるだけ多くの車両の充電が可能となる。
【０００９】
しかしながら、特開２００９−１３６１０９号公報（特許文献１）においては、１台の車両の充電が完了した後に、他の車両への充電が開始される。一般的に、蓄電装置の充電効率は充電容量が増加すると、徐々に低下していく傾向にあることが知られている。そのため、特開２００９−１３６１０９号公報（特許文献１）のような手法では、個別の車両単位では早期に所定のレベルまでの充電が可能であるが、上述のように充電が完了した後に別の車両の充電を開始する手法では、複数の車両全体を所定レベルまで早期に充電することが困難な場合があり得る。
【００１０】
特に、充電すべき複数の車両についての、次回乗車予定時刻が不明な場合、または次回乗車予定時刻の予測が困難な場合には、ユーザが車両を使用したいときに当該車両が走行可能な状態となっているようにするために、複数の車両の全体について、満充電状態ではなくともある程度の電力が早期に充電されていることが望ましい。
【００１１】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、外部電源からの電力を用いて複数の車両に対して外部充電を行なうことが可能な給電装置において、複数の車両全体をできるだけ早期に所定レベルの電力が充電された状態にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による給電装置は、外部電源から、複数の車両にそれぞれ搭載される複数の蓄電装置を充電するための電力を供給する給電装置であって、複数の切換装置と、制御装置とを備える。複数の切換装置は、外部電源から複数の蓄電装置への電力の供給と遮断とをそれぞれ個別に切換える。制御装置は、複数の蓄電装置の各々についての予め定められた期間に受容可能な充電量に基づいて複数の蓄電装置から充電対象の蓄電装置を選択し、選択された充電対象の蓄電装置に電力を供給するように複数の切換装置を制御する。
【００１３】
好ましくは、制御装置は、所定の時間間隔で充電対象の蓄電装置の選択を実行し、複数の蓄電装置のうち、次回の充電対象の蓄電装置の選択が実行されるまでの間に受容可能な充電量が大きい蓄電装置を優先して充電対象の蓄電装置として選択する。
【００１４】
好ましくは、予め定められた期間に受容可能な充電量は、複数の車両から制御装置に伝達される。
【００１５】
好ましくは、予め定められた期間に受容可能な充電量は、複数の車両の各々において、蓄電装置の充電状態の時間変化について予め定められたマップを用いて演算される。
【００１６】
好ましくは、予め定められた期間に受容可能な充電量は、複数の車両の各々において、過去の充電動作における充電時間と充電量との関係を参照して演算される。
【００１７】
好ましくは、予め定められた期間に受容可能な充電量は、複数の車両の各々において、蓄電装置の充電時間と充電量との関係を表わす制御式を用いて演算される。
【００１８】
好ましくは、制御装置は、給電装置に新たに他の車両が接続されたことに応答して、充電対象の蓄電装置の選択を実行する。
【００１９】
本発明による方法は、給電装置から供給される外部電源からの電力を用いて、複数の車両にそれぞれ搭載される複数の蓄電装置を充電するための方法であって、複数の車両の各々において、対応する蓄電装置の予め定められた期間に受容可能な充電量を演算するステップと、給電装置からの要求に応じて、複数の車両から給電装置へ、演算された受容可能な充電量を伝達するステップと、給電装置において、伝達された受容可能な充電量に基づいて、複数の蓄電装置から充電対象の蓄電装置を選択するステップと、給電装置に含まれる複数の切換装置を切換えて、選択された充電対象の蓄電装置に電力を供給するステップと、充電対象の蓄電装置を搭載した車両において、給電装置から供給される電力を用いて、充電対象の蓄電装置の充電を実行するステップとを備える。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、外部電源からの電力を用いて複数の車両に対して外部充電を行なうことが可能な給電装置において、複数の車両全体をできるだけ早期に所定レベルの電力が充電された状態にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施の形態に従う給電装置を備える充電システムの概略図である。
【図２】本実施の形態に従う給電装置を備える充電システムの全体ブロック図である。
【図３】充電対象の蓄電装置を選択する手法を説明するための図である。
【図４】本実施の形態における充電スケジューリング制御について、車両および給電装置で実行される制御を説明するための機能ブロック図である。
【図５】本実施の形態における充電スケジューリング制御について、車両および給電装置で実行される制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００２３】
図１は、本実施の形態に従う給電装置５００を備える充電システム１０の概略図である。図１を参照して、充電システム１０は、外部電源６００に接続された給電装置５００を備える。給電装置５００には、複数の車両１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃが、それぞれ充電ケーブル２５０Ａ，２５０Ｂ，２５０Ｃを介して接続される。なお、図１ならびに以降の図および説明においては、給電装置５００に３台の車両が接続される場合が例として示されるが、本実施の形態は少なくとも２台の車両が接続可能であれば適用可能である。
【００２４】
車両１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの各々は蓄電装置（図示せず）を含んでおり、蓄電装置からの電力を用いて生成された駆動力によって走行することが可能である。各蓄電装置は、充電ケーブルを介して給電装置５００から伝達される外部電源６００からの電力を用いて充電される。車両１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの例としては、電気自動車、エンジンなどの内燃機関を有するハイブリッド自動車、および燃料電池自動車などが含まれる。なお、本明細書においては、車両１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃを、それぞれ車両Ａ，車両Ｂ，車両Ｃとも称する。
【００２５】
このような充電システムは、たとえば、一般家庭において複数の車両を充電する場合や、集合住宅などにおいて複数の車両の接続が可能な充電スタンド（給電装置）を用いて充電を行なうような場合が考えられる。
【００２６】
図２は、図１に示した充電システム１０の全体ブロック図である。図２においては、３台の車両のうち、車両１００Ａのみの詳細な構成が示されている。車両１００Ｂ，１００Ｃの構成については、車両１００Ａと同様であるため、詳細は図２には示されておらず、その説明は繰り返さない。
【００２７】
図２を参照して、車両１００Ａは、蓄電装置１１０と、システムメインリレー（System  Main  Relay：ＳＭＲ）１１５と、駆動装置であるＰＣＵ（Power  Control  Unit）１２０と、モータジェネレータ１３０と、動力伝達ギヤ１４０と、駆動輪１５０と、通信部１６０と、制御装置である車両ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）３００とを備える。
【００２８】
蓄電装置１１０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１１０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電池などの二次電池、あるいは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。
【００２９】
蓄電装置１１０は、電力線ＰＬ１，ＮＬ１を介してＰＣＵ１２０に接続される。そして、蓄電装置１１０は、車両１００Ａの駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ１２０に供給する。また、蓄電装置１１０は、モータジェネレータ１３０で発電された電力を蓄電する。蓄電装置１１０の出力はたとえば２００Ｖ程度である。
【００３０】
ＳＭＲ１１５に含まれるリレーは、蓄電装置１１０および電力線ＰＬ１，ＮＬ１にそれぞれ接続される。そして、ＳＭＲ１１５は、車両ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１に基づいて、蓄電装置１１０とＰＣＵ１２０との間での電力の供給と遮断とを切換える。
【００３１】
ＰＣＵ１２０は、いずれも図示しないが、蓄電装置１１０からの電源電圧を昇圧するためのコンバータや、コンバータにより昇圧された直流電力を、モータジェネレータ１３０を駆動するための交流電力に変換するためのインバータなどを含んで構成される。
【００３２】
これらのコンバータおよびインバータは、車両ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣ，ＰＷＩによってそれぞれ制御される。
【００３３】
モータジェネレータ１３０は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。
【００３４】
モータジェネレータ１３０の出力トルクは、減速機や動力分割機構を含んで構成される動力伝達ギヤ１４０を介して駆動輪１５０に伝達されて、車両１００Ａを走行させる。モータジェネレータ１３０は、車両１００Ａの回生制動動作時には、駆動輪１５０の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、ＰＣＵ１２０によって蓄電装置１１０の充電電力に変換される。
【００３５】
また、モータジェネレータ１３０の他にエンジン（図示せず）が搭載されたハイブリッド自動車では、このエンジンおよびモータジェネレータ１３０を協調的に動作させることによって、必要な車両駆動力が発生される。この場合、エンジンの回転による発電電力を用いて、蓄電装置１１０を充電することも可能である。
【００３６】
なお、図２においては、モータジェネレータが１つ設けられる構成が示されるが、モータジェネレータの数はこれに限定されず、モータジェネレータを複数設ける構成としてもよい。たとえば、２つのモータジェネレータを備えるハイブリッド車両の場合には、一方のモータジェネレータを専ら駆動輪１５０を駆動するための電動機として用い、他方のモータジェネレータを専らエンジンにより駆動される発電機として用いるようにしてもよい。
【００３７】
車両ＥＣＵ３００は、いずれも図２には図示しないがＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両１００および各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。
【００３８】
車両ＥＣＵ３００は、蓄電装置１１０に備えられる電圧センサ，電流センサ（いずれも図示せず）からの電圧ＶＢおよび電流ＩＢの検出値に基づいて、蓄電装置１１０の充電状態ＳＯＣ（State  of  Charge）を演算する。
【００３９】
車両ＥＣＵ３００は、ＰＣＵ１２０、ＳＭＲ１１５などを制御するための制御信号を生成して出力する。なお、図２においては、車両ＥＣＵ３００を１つの制御装置を設ける構成としているが、たとえば、ＰＣＵ１２０用の制御装置や蓄電装置１１０用の制御装置などのように、機能ごとまたは制御対象機器ごとに個別の制御装置を設ける構成としてもよい。
【００４０】
車両１００Ａは、給電装置５００から供給される電力によって蓄電装置１１０を充電するための構成として、接続部２２０と、充電装置２００と、充電リレーＣＨＲ２１０とを含む。
【００４１】
接続部２２０には、充電ケーブル２５０Ａの充電コネクタ２５１Ａが接続される。そして、給電装置５００から供給される電力が、充電ケーブル２５０Ａを介して車両１００Ａに伝達される。
【００４２】
充電ケーブル２５０Ａは、充電コネクタ２５１Ａに加えて、給電装置５００に設けられた接続部５３０Ａに接続するためのプラグ２５２Ａと、充電コネクタ２５１Ａおよびプラグ２５２Ａを接続する電線部２５３Ａとを含む。電線部２５３Ａには、給電装置５００からの電力の供給および遮断を切換えるための充電回路遮断装置（図示せず）（以下、ＣＣＩＤ（Charging  Circuit  Interrupt  Device）とも称する。）が設けられる場合がある。
【００４３】
充電装置２００は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して、接続部２２０に接続される。また、充電装置２００は、ＣＨＲ２１０を介して、電力線ＰＬ２，ＮＬ２によって蓄電装置１１０に接続される。
【００４４】
充電装置２００は、車両ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＤによって制御され、接続部２２０から供給される交流電力を、蓄電装置１１０の充電電力に変換する。
【００４５】
ＣＨＲ２１０は、車両ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ２によって制御され、充電装置２００から蓄電装置１１０への充電電力の供給と停止とを切換える。
【００４６】
車両１００Ａの通信部１６０は、給電装置５００に含まれる通信部５２０との間で、通信により信号の授受を行なう。
【００４７】
給電装置５００は、給電ＥＣＵ５１０と、通信部５２０と、接続部５３０Ａ，５３０Ｂ，５３０Ｃと、リレーＲＹ１、ＲＹ２，ＲＹ３とを含む。
【００４８】
車両１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃにそれぞれ接続される充電ケーブル２５０Ａ，２５０Ｂ，２５０Ｃは、給電装置５００の接続部５３０Ａ，５３０Ｂ，５３０Ｃにそれぞれ接続される。接続部５３０Ａ，５３０Ｂ，５３０Ｃは、それぞれリレーＲＹ１、ＲＹ２，ＲＹ３を介して外部電源６００に接続される。
【００４９】
リレーＲＹ１、ＲＹ２，ＲＹ３は、給電ＥＣＵ５１０からの制御信号ＳＥ１１，ＳＥ１２，ＳＥ１３によりそれぞれ制御されて、外部電源６００から充電ケーブル２５０Ａ，２５０Ｂ，２５０Ｃへの電力の供給と遮断とを切換える。
【００５０】
通信部５２０は、各車両の通信部（たとえば、車両１００Ａの通信部１６０）と信号の授受が可能である。なお、通信部５２０と各車両の通信部との間の通信は、無線通信であってもよいし、充電ケーブルに含まれる制御線を介した有線通信であってもよい。
【００５１】
図１および図２のような充電システム１０における給電装置５００では、外部電源６００が、接続された車両のすべてに対して同時に電力を供給できるくらいに十分に大きい容量を有している場合を除いては、一般的に、接続された車両の１台または一部の車両を順次切換えながら充電が行なわれる。また、外部電源６００の容量が十分大きい場合であったとしても、給電装置５００に含まれる機器の許容電流容量により、同時に給電可能な車両台数が制限される場合もある。
【００５２】
このように、接続された複数の車両を順次切換えてながら充電を行なう給電装置においては、各車両の充電順序、すなわち充電スケジュールを決定することが重要なポイントの１つである。充電スケジュールの例としては、たとえば、給電装置に接続された順に充電を行なったり、次回の走行予定時刻が早い順に充電を行なったりすることが考えられる。また、特開２００９−１３６１０９号公報（特許文献１）に開示されるように、車両に搭載された蓄電装置の充電効率が高い車両から順に充電を実行する場合もある。
【００５３】
しかしながら、このような従来の手法においては、ある充電対象の車両の充電が完了した後に、別の充電対象の車両の充電が開始される場合が一般的である。そのため、接続された車両の次回の走行予定時刻の予測が難しい場合などでは、充電の順番が遅い車両については、ユーザが車両を使用したいと思った時点では、蓄電装置の充電が十分になされていないおそれがある。
【００５４】
したがって、このような複数の車両に対して充電のための電力を供給する給電装置においては、特に各車両の次回の走行予定時刻の予測が難しいような場合には、接続された車両全体を、満充電状態ではなくともある程度の充電レベルまで早期に充電しておくことが望ましい場合がある。
【００５５】
そこで、本実施の形態においては、複数の車両が接続される給電装置において、接続された各車両の蓄電装置について、充電対象車両の次回の選択タイミングまでに受容可能な充電量に基づいて充電を実行する充電対象車両を決定する充電スケジューリング制御を行なう。
【００５６】
次に、図３を用いて、本実施の形態の充電スケジューリング制御の概要について説明する。図３は、充電対象の蓄電装置を選択する手法を説明するための図であり、横軸に時間が示され、縦軸に充電量が示されている。
【００５７】
図３を参照して、曲線Ｗ１，Ｗ２は、容量の異なる２つの蓄電装置Ａ，Ｂについての充電量の時間的変化を示したものである。そして、時刻ｔ１および時刻ｔ２の各々は、充電対象車両の選択タイミングを示す。
【００５８】
時刻ｔ１において充電対象車両を選択する際に、たとえば、時刻ｔ１における充電量の時間変化率（すなわち、曲線Ｗ１，Ｗ２の傾きＦ’１（ｘ），Ｆ’２（ｘ））に基づいて充電対象車両を決定する場合には、蓄電装置Ａの充電量の時間変化率のほうが蓄電装置Ｂの充電量の時間変化率よりも大きいので、時刻ｔ１のその時点においては蓄電装置Ａの充電効率のほうが高いと判断されて蓄電装置Ａが選択される。
【００５９】
しかしながら、時間が経過して充電が進むにつれて、蓄電装置Ａの充電量の時間変化率が徐々に低下する。そのため、次回の充電対象車両の選択タイミングである時刻ｔ２までの充電量を比較すると、蓄電装置Ｂの充電量の変化ΔＳ２のほうが蓄電装置Ａの充電量の変化Δｓ１よりも大きくなる。すなわち、今回の充電対象車両の選択タイミングから、次回の充電対象車両の選択タイミングまでの期間（時刻ｔ１〜ｔ２）で考えると、蓄電装置Ｂの充電効率ほうが蓄電装置Ａの充電効率よりも高くなる。
【００６０】
このように、次回の充電対象車両の選択タイミングまでに受容可能な充電量が最大となる蓄電装置を優先的に充電することによって、結果として、複数の車両の蓄電装置についてのトータル充電量が所定レベルまで到達するまでの時間を最短にすることができる。
【００６１】
図４は、本実施の形態における充電スケジューリング制御について、車両および給電装置５００で実行される制御を説明するための機能ブロック図である。図４で説明されるブロック図に記載された各機能ブロックは、車両ＥＣＵ３００または給電ＥＣＵ５１０におけるハードウェア的あるいはソフトウェア的な処理によって実現される。
【００６２】
図２および図４を参照して、まず、車両１００Ａにおける車両ＥＣＵ３００について説明する。車両ＥＣＵ３００は、充電量演算部３１０と、記憶部３２０と、ＳＯＣ演算部３３０と、送信部３４０と、受信部３５０と、充電制御部３６０とを含む。
【００６３】
ＳＯＣ演算部３３０は、蓄電装置１１０からの電圧ＶＢ，電流ＩＢの検出値を受けて、蓄電装置１１０のＳＯＣを演算する。ＳＯＣ演算部３３０は、その演算結果を、充電量演算部３１０、送信部３４０および充電制御部３６０へ出力する。
【００６４】
充電量演算部３１０は、ＳＯＣ演算部３３０からのＳＯＣ、および、受信部３５０において給電装置５００から受信した、充電対象車両の次回の切換予定時刻ＳＷ＿ＴＩＭを受ける。充電量演算部３１０は、記憶部３２０に予め記憶された図３で説明したようなマップ等を用いて、切換予定時刻ＳＷ＿ＴＩＭまでに蓄電装置１１０が充電可能な充電量ＣＨ＿ＥＮＧを演算する。そして、充電量演算部３１０は、その演算結果を送信部３４０へ出力する。
【００６５】
なお、充電量演算部３１０における充電量ＣＨ＿ＥＮＧを演算する手法は、予め定められた図３のようなマップを参照することに限られず、たとえば、図３に示された充電時間と充電量との関係を表わした制御式（たとえば、近似式など）によって算出するようにしてもよい。あるいは、過去の充電動作における充電時間と充電量との関係を蓄積したデータを参照して、充電量ＣＨ＿ＥＮＧを算出してもよい。
【００６６】
送信部３４０は、ＳＯＣ演算部３３０からのＳＯＣ、および充電量演算部３１０からの充電量ＣＨ＿ＥＮＧを受ける。そして、送信部３４０は、受信部３５０で受信された給電装置５００からの車両情報要求信号ＲＥＱに応答して、これらの情報を含む車両情報ＩＮＦ１を、通信部１６０を介して給電装置５００へ送信する。
【００６７】
受信部３５０は、通信部１６０を介して、給電装置５００から送信された指示情報ＩＮＦ２を受信する。受信部３５０は、指示情報ＩＮＦ２に含まれる車両情報要求信号ＲＥＱを送信部３４０へ出力する。
【００６８】
また、受信部３５０は、指示情報ＩＮＦ２に含まれる選択信号ＳＥＬを充電制御部３６０へ出力する。さらに、受信部３５０は、上述のように、指示情報ＩＮＦ２に含まれる充電対象車両の次回の切換予定時刻ＳＷ＿ＴＩＭを充電量演算部３１０へ出力する。
【００６９】
充電制御部３６０は、ＳＯＣ演算部３３０からのＳＯＣ、および受信部３５０で受信された給電装置５００からの選択信号ＳＥＬを受ける。充電制御部３６０は、給電装置５００からの選択信号ＳＥＬによって、車両１００Ａが充電対象車両に選択されていることが示されている場合には、ＳＯＣに基づいて、充電装置２００およびＣＨＲ２１０を制御して、蓄電装置１１０の充電動作を実行する。
【００７０】
次に、給電装置５００における給電ＥＣＵ５１０について説明する。給電ＥＣＵ５００は、受信部５１１と、送信部５１２と、切換制御部５１３と、選択部５１４とを含む。
【００７１】
受信部５１１は、通信部５２０を介して、車両１００Ａを含む各車両から送信された車両情報ＩＮＦ１を受信する。受信部５１１は、受信した車両情報ＩＮＦ１に含まれる、蓄電装置１１０のＳＯＣおよび次回の切換予定時刻ＳＷ＿ＴＩＭまでに蓄電装置１１０が充電可能な充電量ＣＨ＿ＥＮＧの情報を選択部５１４へ出力する。
【００７２】
選択部５１４は、受信部５１１で受信された車両１００ＡからのＳＯＣおよび充電量ＣＨ＿ＥＮＧの情報を受ける。また、選択部５１４は、充電ケーブルの接続信号ＣＮＣＴを受ける。
【００７３】
選択部５１４は、予め定められた所定の時間間隔、または、給電装置５００への新たな車両の接続を検出したタイミングで、送信部５１２を介して車両情報要求信号ＲＥＱを各車両１００に出力する。これにより、選択部５１４は、最新のＳＯＣおよび次回の切換予定時刻ＳＷ＿ＴＩＭまでに蓄電装置１１０が充電可能な充電量ＣＨ＿ＥＮＧの情報を各車両に送信させる。なお、上記の所定の時間間隔は、一定時間間隔であってもよいし、接続される車両の台数、気温、蓄電装置の温度、過去の充電実行回数、車両全体の充電レベルなどによって変化されるものであってもよい。
【００７４】
また、選択部５１４は、受信部５１１からのＳＯＣおよび次回の切換予定時刻ＳＷ＿ＴＩＭまでに蓄電装置１１０が充電可能な充電量ＣＨ＿ＥＮＧの情報に基づいて、充電対象車両を選択する。具体的には、上述のように、判定の時点から次回の切換予定時刻ＳＷ＿ＴＩＭまでの間に、蓄電装置１１０が受容可能な充電量ＣＨ＿ＥＮＧが最も大きな値を示している車両を充電対象車両に選択する。
【００７５】
そして、選択部５１４は、選択した充電対象車両を示す選択信号ＳＥＬを、送信部５１２および切換制御部５１３へ出力する。
【００７６】
送信部５１２は、選択部５１４からの車両情報要求信号ＲＥＱおよび選択信号ＳＥＬを受ける。そして、送信部５１２は、これらの情報を含む指示情報ＩＮＦ２を、通信部５２０を介して車両１００Ａを含む各車両へ送信する。
【００７７】
切換制御部５１３は、選択部５１４からの選択信号ＳＥＬを受ける。そして、切換制御部５１３は、選択信号ＳＥＬが示す充電対象車両に対応するリレーを閉成して、外部電源６００からの電力を充電対象車両へ供給する、また、選択部５１４は、充電対象でない車両に対応するリレーを開放して、当該車両への外部電源６００からの電力を遮断する。
【００７８】
図５は、本実施の形態における充電スケジューリング制御について、車両および給電装置５００で実行される制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図５に示すフローチャート中の各ステップについては、車両ＥＣＵ３００または給電ＥＣＵ５１０に予め格納されたプログラムが所定周期でメインルーチンから呼び出されて実行されることによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。
【００７９】
図２および図５を参照して、まず車両側の処理について説明する。車両ＥＣＵ３００は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、充電ケーブル２５０Ａによって給電装置５００と接続されているか否かを判定する。
【００８０】
給電装置５００との接続が検出されない場合（Ｓ１００にてＮＯ）は、処理がメインルーチンに戻される。
【００８１】
給電装置５００との接続が検出されている場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）は、処理がＳ１１０に進められ、車両ＥＣＵ３００は、蓄電装置１１０からの電圧ＶＢ，電流ＩＢの検出値に基づいて、ＳＯＣを演算する。
【００８２】
車両ＥＣＵ３００は、給電装置５００からの車両情報要求信号ＲＥＱおよび次回の切換予定時刻ＳＷ＿ＴＩＭの受信に応答して、Ｓ１２０にて、演算されたＳＯＣと、図３のような予め定められたマップを用いて、次回の切換予定時刻ＳＷ＿ＴＩＭまでに蓄電装置１１０が充電可能な充電量ＣＨ＿ＥＮＧを演算する。
【００８３】
そして、車両ＥＣＵ３００は、ＳＯＣおよび次回の切換予定時刻ＳＷ＿ＴＩＭまでに蓄電装置１１０が充電可能な充電量ＣＨ＿ＥＮＧを含む車両情報ＩＮＦ１を給電装置５００へ送信する。
【００８４】
その後、車両ＥＣＵ３００は、Ｓ１４０にて、給電装置５００から受信した指示情報ＩＮＦ２に含まれる選択信号ＳＥＬによって、給電装置５００から当該車両に対して充電指示がなされているかを判定する。
【００８５】
給電装置５００からの充電指示がある場合（Ｓ１４０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１５０に進められ、車両ＥＣＵ３００は、ＣＨＲ２１０を閉成するとともに、充電装置２００を駆動して蓄電装置１１０の充電を実行する。そして、車両ＥＣＵ３００は、Ｓ１６０にて、蓄電装置１１０が満充電状態となったか否かを判定する。
【００８６】
蓄電装置１１０が満充電状態となった場合（Ｓ１６０にてＹＥＳ）は、車両ＥＣＵ３００は、Ｓ１７０にて充電処理を停止し、処理をメインルーチンに戻す。
【００８７】
蓄電装置１１０が満充電状態となっていない場合（Ｓ１６０にてＮＯ）は、充電動作を継続しつつ、メインルーチンに処理を戻して上記の処理を繰り返す。
【００８８】
また、Ｓ１４０にて、給電装置５００から充電指示がない場合（Ｓ１４０にてＮＯ）は、処理がＳ１７０に進められ、車両ＥＣＵ３００は、現在充電処理を実行中である場合には、蓄電装置１１０が満充電状態となっていなくとも充電処理を中断して処理をメインルーチンに戻す。一方、現在充電処理を行なっていない場合には、充電非実行の状態が維持される。
【００８９】
このような処理に従って制御が行なわれることによって、車両ＥＣＵ３００は、給電装置５００からの要求に応答して車両情報を給電装置５００に送信するとともに、給電装置５００からの指示に基づいて、充電処理の実行および停止を行なう。
【００９０】
次に、給電装置５００側の処理について説明する。給電ＥＣＵ５１０は、Ｓ３００にて、充電ケーブルを介して、車両１００Ａを含む車両が給電装置５００に接続されているか否かを判定する。
【００９１】
車両との接続が検出されない場合（Ｓ３００にてＮＯ）は、充電対象の車両が存在しないので、給電ＥＣＵ５１０は、以降の処理をスキップして、処理をメインルーチンに戻す。
【００９２】
車両との接続が検出された場合（Ｓ３００にてＹＥＳ）は、処理がＳ３１０に進められ、給電ＥＣＵ５１０は、予め定められた所定時間毎、および新たに車両が接続された場合に、各車両の車両情報を取得するために、車両情報要求信号ＲＥＱおよび次回の切換予定時刻ＳＷ＿ＴＩＭを、接続されている各車両へ送信する。そして、給電ＥＣＵ５１０は、Ｓ３２０にて、車両情報要求信号ＲＥＱに応答して各車両から送信される車両情報ＩＮＦ１を受信する。
【００９３】
次に、給電ＥＣＵ５１０は、Ｓ３３０にて、各車両から受信した車両情報ＩＮＦ１に含まれるＳＯＣに基づいて、接続されている全車両の充電が完了しているか否かを判定する。
【００９４】
全車両の充電が完了している場合（Ｓ３３０にてＹＥＳ）は、処理がＳ３５０に進められ、給電ＥＣＵ５１０は、接続されている全車両を、非充電対象車両として充電停止状態とするように選択する。そして、給電ＥＣＵ５１０は、Ｓ３６０にて充電停止が指示された選択信号ＳＥＬを各車両へ送信するとともに、Ｓ３７０にてすべてのリレーＲＹ１〜ＲＹ３を開放して外部電源６００からの電力を遮断する。
【００９５】
一方、Ｓ３３０にて、全車両の充電がまだ完了していない場合（Ｓ３３０にてＮＯ）は、処理がＳ３４０に進められ、給電ＥＣＵ５１０は、図４で説明したように、各車両からの車両情報に基づいて充電対象車両を選択する。そして、給電ＥＣＵ５１０は、Ｓ３６０にて、充電対象車両については充電処理を実行するように指示された選択信号ＳＥＬを生成して送信する。一方、給電ＥＣＵ５１０は、非充電対象車両については充電処理を停止するように指示された選択信号を送信する。
【００９６】
その後、給電ＥＣＵ５１０は、Ｓ３７０にて、充電対象車両に対応するリレーを閉成して外部電源６００からの電力を当該充電対象車両へ供給するとともに、非充電対象車両に対応するリレーを開放して外部電源６００から当該非充電対象車両への電力を遮断する。
【００９７】
このような処理に従って制御が行なわれることによって、給電ＥＣＵ５１０は、接続された複数の車両について、次回の切換予定時刻までに蓄電装置１１０が受容可能な充電量に基づいて、充電を実行する対象車両を選択することができる。その結果、充電動作の途中であっても、多くの充電量が受容可能な車両に対して優先的に充電することができるので、接続された車両の各々を、できるだけ早期に所定レベルのＳＯＣまで充電された状態にすることが可能となる。
【００９８】
これによって、充電すべき複数の車両についての、次回乗車予定時刻が不明な場合、または次回乗車予定時刻の予測が困難な場合であっても、ユーザが乗車したいと思ったときに車両が走行可能な状態となっている可能性を高めることができる。
【００９９】
なお、本実施の形態における「リレーＲＹ１，ＲＹ２，ＲＹ３」は、本発明における「切換装置」の一例である。
【０１００】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１０１】
１０  充電システム、１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ  車両、１１０  蓄電装置、１１５  ＳＭＲ、１２０  ＰＣＵ、１３０  モータジェネレータ、１４０  動力伝達ギヤ、１５０  駆動輪、１６０，５２０  通信部、２００  充電装置、２１０  ＣＨＲ、２２０  接続部、２５０Ａ，２５０Ｂ，２５０Ｃ  充電ケーブル、２５１Ａ  充電コネクタ、２５２Ａ  プラグ、２５３Ａ  電線部、３００  車両ＥＣＵ、３１０  充電量演算部、３２０  記憶部、３３０  ＳＯＣ演算部、３４０，５１２  送信部、３５０，５１１  受信部、３６０  充電制御部、５００  給電装置、５１３  切換制御部、５１４  選択部、５３０Ａ，５３０Ｂ，５３０Ｃ  接続部、６００  外部電源、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２，ＰＬ１，ＰＬ２，ＮＬ１，ＮＬ２  電力線、ＲＹ１，ＲＹ２，ＲＹ３  リレー。
【図１】
2013009555.tif 000003
【図２】
2013009555.tif 000004
【図３】
2013009555.tif 000005
【図４】
2013009555.tif 000006
【図５】
2013009555.tif 000007