(57)【要約】【課題】雷発生に対して有効な対策を施すことが出来る充電給電システムを提供する。【解決手段】充電給電システム４０は、充電モード及び給電モードを制御する制御部４０１と、雷情報を取得する通信部４０２と、を備え、制御部４０１は、通信部４０２が取得した雷情報に基づいた危険度を判断し、その危険度の高低に対応させて、車両２０側に雷サージ電圧が伝わらないようにする回避処理を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充放電可能な車載電池（２０１）を搭載した車両（２０）が停車し、前記車載電池に充電する充電モードと、前記車載電池から給電を受ける給電モードと、を切り替えて行うことが可能な充電給電システム（４０）であって、
前記充電モード及び前記給電モードを行うために前記車載電池との間を電気的に繋ぐ電力ケーブル（２３）と、
前記充電モード及び前記給電モードを制御する制御部（４０１）と、
前記車載電池と前記電力ケーブルとが電気的に繋がれた場所の雷情報を取得する雷情報取得部（４０２）と、を備え、
前記制御部は、前記雷情報取得部が取得した前記雷情報に基づいた危険度を判断し、その危険度の高低に対応させて、前記車両側に雷サージ電圧が伝わらないようにする回避処理を行うことを特徴とする充電給電システム。
【請求項２】
前記雷情報は、より落雷の危険度が高いことを示す第１雷情報と、前記第１雷情報よりも落雷の危険度が低いことを示す第２雷情報と、のいずれかを含み、
前記制御部は、前記回避処理において、前記雷情報が前記第２雷情報を含む場合、雷の接近を知らせる第１報知情報を出力することを特徴とする請求項１に記載の充電給電システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記回避処理において、前記雷情報が前記第１雷情報を含む場合、前記電力ケーブルの接続状態を解除するように促す第２報知情報を出力することを特徴とする請求項２に記載の充電給電システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記回避処理において、前記第２報知情報を出力した後に前記車載電池との電気的な接続を強制的に遮断する遮断処理を実行することを特徴とする請求項３に記載の充電給電システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記遮断処理の実行後、前記雷情報が前記第１雷情報も前記第２雷情報も含まないものとなった場合、前記遮断処理を解除し、前記車載電池との電気的な接続を回復する回復処理を実行することを特徴とする請求項４に記載の充電給電システム。
【請求項６】
前記制御部は、前記回復処理の実行後、前記車載電池との間の充電又は給電が計画的なものであったか否かを判断し、計画的なものであった場合、当初の計画との乖離時間を算出し、前記乖離時間分を多く充電又は給電する補完処理を実行することを特徴とする請求項５に記載の充電給電システム。
【請求項７】
前記制御部は、前記補完処理の実行にあたって、前記車載電池の充電状態が目標充電状態か否かを判断し、目標充電状態になった場合に前記補完処理を終了することを特徴とする請求項６に記載の充電給電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充放電可能な車載電池を搭載した車両が停車し、前記車載電池に充電する充電モードと、前記車載電池から給電を受ける給電モードと、を切り替えて行うことが可能な充電給電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車のように充放電可能な車載電池を搭載した車両に対して、充電することが可能な充電制御システムが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。下記特許文献１に記載の充電制御システムでは、火災発生時に給電を停止することで誤作動や漏電の発生を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２００１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
火災が発生し充電制御システム内の充電制御装置まで延焼した場合には、充電制御装置の誤作動や漏電が懸念される。火災は発生の初期に検知すれば対処が可能であるため、上記従来の技術では火災の発生を検知してから所定の対策動作を実行するものとしている。
【０００５】
しかしながら、雷の場合は、火災と異なり発生（落雷）からその影響が伝搬するまでの時間が極めて短く、発生を検知してから対策を施していたのでは到底間に合わない。この観点からは、上記従来の技術は雷発生の場合に応用できないものであった。
【０００６】
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、雷発生に対して有効な対策を施すことが出来る充電給電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る充電給電システムは、充放電可能な車載電池（２０１）を搭載した車両（２０）が停車し、前記車載電池に充電する充電モードと、前記車載電池から給電を受ける給電モードと、を切り替えて行うことが可能な充電給電システム（４０）であって、前記充電モード及び前記給電モードを行うために前記車載電池との間を電気的に繋ぐ電力ケーブル（２３）と、前記充電モード及び前記給電モードを制御する制御部（４０１）と、前記車載電池と前記電力ケーブルとが電気的に繋がれた場所の雷情報を取得する雷情報取得部（４０２）と、を備え、前記制御部は、前記雷情報取得部が取得した前記雷情報に基づいた危険度を判断し、その危険度の高低に対応させて、前記車両側に雷サージ電圧が伝わらないようにする回避処理を行う。
【０００８】
本発明によれば、雷情報に基づいた危険度を判断し、危険度の高低に応じて回避処理を行うので、実際に雷サージ電圧が発生するような落雷が発生する前に回避処理を行うことができる。また、落雷の危険度の高低に対応させて回避処理を行うので、例えば落雷の危険度が低い場合には極力給電若しくは充電を続行させつつ、落雷の危険度が高まった場合には給電若しくは充電を中止するといったきめ細やかな対応を取ることが可能になる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、雷発生に対して有効な対策を施すことが出来る充電給電システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る充電給電システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す充電給電システムの動作を示すフローチャートである。
【図３】図２のサブルーチン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】
【００１１】
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。
【００１２】
本発明の実施形態に係る充電給電システム４０について、図１を参照しながら説明する。図１に示す充電給電システム４０は、一般家庭に設置されており、公衆電力系統１０から給電を受けている。充電給電システム４０の近傍には、車両２０が停車できるように構成されている。充電給電システム４０は、充放電器３０を有しており、充放電器３０を介して車両２０と電気的に繋がれるように構成されている。充電給電システム４０は、車載電池２０１に充電する充電モードと、車載電池２０１から給電を受ける給電モードと、を切り替えて行うことが可能なように構成されている。
【００１３】
車両２０は、車載電池２０１を有している。車両２０は車載電池２０１を搭載していればよく、電気自動車であっても、燃料電池自動車であっても、いわゆるハイブリッド自動車であってもよい。
【００１４】
充放電器３０は、切替スイッチ３０１と、リレー３０２とを有している。充放電器３０と車載電池２０１との間は、両者を電気的に繋ぐ電力ケーブル２３によって繋がれている。電力ケーブル２３は、車両２０側において着脱が可能なように構成されている。
【００１５】
切替スイッチ３０１は、充放電器３０を経由して充電給電システム４０から車載電池２０１へ充電する回路と、充放電器３０を経由して車載電池２０１から充電給電システムへ給電する回路とを切り替えることが可能なように構成されている。
【００１６】
リレー３０２は、切替スイッチ３０１と車載電池２０１との間に介在するリレーであって、充電給電システム４０の制御部４０１から送信される指示信号に応じて回路の開閉を行うものである。
【００１７】
充電給電システム４０は、充放電器３０に加えて、制御部４０１と、通信部４０２（雷情報取得部）と、報知部４０３と、蓄電池４０４と、分電盤４０５と、給電リレー４０６と、充電リレー４０７と、切替スイッチ４０８と、複数の負荷４０９と、を有している。
【００１８】
制御部４０１は、充電モード及び給電モードを制御する部分である。制御部４０１は、通信部４０２から雷情報を受信する。制御部４０１は、リレー３０２、給電リレー４０６、充電リレー４０７、切替スイッチ４０８に制御信号を出力する。
【００１９】
通信部４０２は、通信回線と接続されており、サーバといった他の通信装置から情報を受信し、制御部４０１に出力する。より具体的には、通信部４０２は、雷情報を受信（取得）して制御部４０１に出力する。
【００２０】
雷情報とは、車載電池２０１と電力ケーブル２３とが電気的に繋がれた場所の雷情報であって、雷注意報（第２雷情報、落雷の危険性はさほど高くないものの雷雲が接近しているので注意を喚起するための情報）、雷警報（第１雷情報、落雷の危険度が高いことを示す情報）、落雷情報（第１雷情報、雲間雷や対地雷といった雷がどこに落ちたかを示す情報）といった情報を含むものである。制御部４０１は、より落雷の危険度が高いことを示す第１雷情報と、第１雷情報よりも落雷の危険度が低いことを示す第２雷情報とに基づいて所定の判断（詳細は後述する）を行うので、これら雷注意報、雷警報、落雷情報をそのまま第１雷情報又は第２雷情報として用いてもよく、互いに組み合わせることで第１雷情報又は第２雷情報としてもよい。例えば、当該地域に雷注意報が発令されている場合に、当該地域内若しくは近傍にて落雷情報がもたらされた場合には、第１雷情報を取得したと判断してもよい。
【００２１】
報知部４０３は、制御部４０１からの指示信号に基づいて、音声や画面表示等を用いて所定の情報を報知する部分である。報知部４０３が報知する情報の内容については後述する。
【００２２】
蓄電池４０４は、充電給電システム４０が使用する電力よりも充電給電システム４０に供給される電力が多い場合に蓄電する一方で、充電給電システム４０が使用する電力よりも充電給電システム４０に供給される電力が少ない場合に放電する蓄電池である。蓄電池４０４の充電状態は、制御部４０１が監視している。車載電池２０１に充電する充電モードの場合であって、蓄電池４０４に十分な充電量が確保されている場合には、制御部４０１は切替スイッチ４０８を駆動して蓄電池４０４から放電されるように制御する。
【００２３】
分電盤４０５は、充電給電システム４０の外部から供給される電力又は蓄電池４０４から供給される電力を、複数の負荷４０９に分配するためのものである。
【００２４】
給電リレー４０６は、充放電器３０の給電側回路と切替スイッチ４０８との間に介在するリレーであって、制御部４０１から送信される指示信号に応じて回路の開閉を行うものである。充電リレー４０７は、充放電器３０の充電側回路と切替スイッチ４０８との間に介在するリレーであって、制御部４０１から送信される指示信号に応じて回路の開閉を行うものである。
【００２５】
切替スイッチ４０８は、給電切替スイッチ４０８ａと、充電切替スイッチ４０８ｂとを有している。給電切替スイッチ４０８ａは、分電盤４０５に供給する電力を、公衆電力系統１０から供給される電力とするのか、車載電池２０１側から供給される電力とするのかを切り替えるスイッチである。図１に示す状態は、分電盤４０５に供給する電力を、公衆電力系統１０から供給される電力としている状態を示している。
【００２６】
充電切替スイッチ４０８ｂは、分電盤４０５から供給される電力を、車載電池２０１側に供給するのか、供給しないのかを切り替えるスイッチである。図１に示す状態は、分電盤４０５から供給される電力を、車載電池２０１側に供給する状態を示している。
【００２７】
続いて、充電給電システム４０の回避処理動作について、図２を参照しながら説明する。特記無き場合、図２に示すフローチャートの動作主体は制御部４０１である。ステップＳ０１では、雷情報を受信したか否かを判断する。雷情報を受信すればステップＳ０２の処理に進み、雷情報を受信しなければステップＳ０１の判断を繰り返す。
【００２８】
ステップＳ０２では、受信した雷情報が雷注意報（若しくは雷注意報と同等危険度（上記第２雷情報程度）の雷情報）であるかどうかを判断する。雷注意報であればステップＳ０３の処理に進み、雷注意報でなければステップＳ１１の処理に進む。
【００２９】
ステップＳ０３では、報知部４０３が雷注意報を報知する（第１報知情報を報知する）ように指示信号を出力し、報知部４０３が雷注意報が発令されていることを報知する。
【００３０】
本実施形態の場合、雷注意報と雷警報との２種類の雷情報が存在する場合を例にとって説明している。もっとも、雷警報は本発明の第１雷情報（より落雷の危険度が高いことを示す雷情報）の一例であり、雷注意報は本発明の第２雷情報（第１雷情報よりも落雷の危険度が低いことを示す雷情報）の一例である。
【００３１】
従って、ステップＳ０２の判断で、受信した雷情報が第２雷情報である雷注意報ではないと判断された場合、必然的に受信した雷情報は第１雷情報である雷警報（若しくは、雷注意報と落雷情報との双方受信）であることになる。そこでステップＳ１１では、報知部４０３が雷警報が発令したことを報知するとともに、電力ケーブル２３を取り外すことを報知する（第２報知情報を報知する）ように指示信号を出力する。
【００３２】
ステップＳ１１に続くステップＳ１２では、電力ケーブル２３が取り外されたか否かを判断する。電力ケーブル２３が取り外されていればステップＳ１３の処理に進み、電力ケーブル２３が取り外されていなければステップＳ２１の処理に進む。
【００３３】
ステップＳ１３では、再び雷情報を受信したかどうかを判断する。雷情報を再び受信していればステップＳ１４の処理に進み、雷情報を再び受信していなければステップＳ１３の判断を繰り返す。
【００３４】
ステップＳ１４では、再び受信した雷情報が雷注意報に変更されたか又は雷警報が解除され雷注意報も発令されていない状態となったかを判断する。再び受信した雷情報が雷注意報に変更されたか又は雷警報が解除され雷注意報も発令されていない状態となっていればステップＳ１５の処理に進む。再び受信した雷情報が雷警報を含むものであった場合には、ステップＳ１３の処理に戻る。
【００３５】
ステップＳ１５では、報知部４０３が電源復帰誘導報知を行う。電源復帰誘導報知としては、「雷の危険性が低くなりましたので、電力ケーブルを再接続ください」といった情報を報知するものが一例として挙げられる。
【００３６】
ステップＳ２１では、報知部４０３が、雷警報が発令したことを報知するとともに、電力ケーブル２３を取り外すことを再度報知するように指示信号を出力する。ステップＳ２１に続くステップＳ２２では、雷警報の報知回数が所定回数Ｎを超えたか、又は雷が接近したとみなされるかを判断する。雷が接近したと判断する場合の一例としては、落雷情報が近くで何回か検出されることがある。警報の報知回数が所定回数Ｎを超えたか、又は雷が接近したとみなされる場合、ステップＳ２３の処理に進み、警報の報知回数が所定回数Ｎを超えたか、又は雷が接近したとみなされない場合、ステップＳ２１の処理に戻る。
【００３７】
ステップＳ２３では、給電リレー４０６、充電リレー４０７、リレー３０２の少なくとも一つを強制的に開放し、車載電池２０１と充電給電システム４０との間の電気的な接続を解除する（遮断処理）。
【００３８】
ステップＳ２３に続くステップＳ２４では、再び雷情報を受信したかどうかを判断する。雷情報を再び受信していればステップＳ２５の処理に進み、雷情報を再び受信していなければステップＳ２４の判断を繰り返す。
【００３９】
ステップＳ２５では、再び受信した雷情報が雷注意報に変更されたか又は雷警報が解除され雷注意報も発令されていない状態となったかを判断する。再び受信した雷情報が雷注意報に変更されたか又は雷警報が解除され雷注意報も発令されていない状態となっていればステップＳ２６の処理に進む。再び受信した雷情報が雷警報を含むものであった場合には、ステップＳ２４の処理に戻る。
【００４０】
ステップＳ２６では、報知部４０３が電源復帰警告報知を行う。電源復帰警告報知としては、「雷の危険性が低くなりましたので、まもなく通電を開始します。強制的にリレーが閉じられますのでご注意ください」といった情報を報知するものが一例として挙げられる。ステップＳ２７では、給電リレー４０６、充電リレー４０７、リレー３０２の少なくとも一つを強制的に閉じる（回復処理）。
【００４１】
ステップＳ２７に続くステップＳ２８では、車載電池２０１が計画充電中であるか否かを判断する。計画充電とは、例えば深夜２３時から翌朝５時までタイマーで充電するような態様を示すものである。車載電池２０１が計画充電中でない場合はリターンし、車載電池２０１が計画充電中である場合はステップＳ３１の計画充電処理に進む。
【００４２】
計画充電処理について、図３を参照しながら説明する。図３に示されるように、ステップＳ３１１では、計画充電予定時刻及び時間を取得する。例えば深夜２３時から翌朝５時までの計画充電の場合は、計画充電予定時刻は深夜２３時から翌朝５時であり、計画充電予定時間は６時間である。
【００４３】
ステップＳ３１１に続くステップＳ３１２では、給電リレー４０６、充電リレー４０７、リレー３０２の少なくとも一つが開放されていた時間をリレーオープン時間として算出する。例えば午前２時から午前３時まで開放されていた場合は、リレーオープン時間は１時間である。
【００４４】
ステップＳ３１２に続くステップＳ３１３では、計画充電時間を再設定する。ステップＳ３１１では計画充電予定時刻は深夜２３時から翌朝５時（６時間）と算出し、ステップＳ３１２ではリレーオープン時間は１時間と算出しているので、計画充電予定時間を１時間延長し、計画充電予定時刻を深夜２３時から翌朝６時と再設定する。
【００４５】
ステップＳ３１３に続くステップＳ３１４では、車載電池２０１の充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）が目標充電状態（例えば、１００％の充電状態に対する８０％充電状態）であるか否かを判断する。車載電池２０１の充電状態が目標充電状態になっていれば、ステップＳ３１５の処理をスキップしてステップＳ３１６の処理に進む。車載電池２０１の充電状態が目標充電状態になっていなければ、ステップＳ３１５の処理に進む。
【００４６】
ステップＳ３１５では、再設定後の計画充電予定時間が満了したかどうか（翌朝６時になったかどうか）を判断する。再設定後の計画充電予定時間が満了しなければこの判断を繰り返し、再設定後の計画充電予定時間が満了していればステップＳ３１６の処理に進む。ステップＳ３１６では、計画充電処理を終了するために必要な処理を実行する。
【符号の説明】
【００４７】
２０：車両
２０１：車載電池
２３：電力ケーブル
４０：充電給電システム
４０１：制御部
４０２：通信部（雷情報取得部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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