CN103959596A

CN103959596A - 充电系统和充电预约方法

Info

Publication number: CN103959596A
Application number: CN201180075086.9A
Authority: CN
Inventors: 木野村茂树
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-11-28
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2014-07-30
Also published as: EP2787597A1; WO2013080272A1; US20140253036A1

Abstract

住宅侧ECU执行包括如下步骤的程序：在处于预约时刻的设定时(在S100中为是)，在由使用者输入了外部充电的结束时刻的情况下(在S102中为是)，将结束时刻发送给车辆的步骤(S104)，和在从车辆侧ECU接收到充电所需时间的情况下(在S106中为是)，决定开始时刻的步骤(S108)；车辆侧ECU执行包括如下步骤的程序：在处于预约时刻的设定时(在S200中为是)，在从住宅侧ECU接收到结束时刻的情况下(在S202中为是)，算出充电所需时间的步骤(S204)，和发送充电所需时间的步骤(S206)。

Description

充电系统和充电预约方法

技术领域

本发明涉及按照预约信息使用车辆外部的充电装置来对车载的蓄电装置进行充电的技术。

背景技术

在日本特开2009－136109号公报(专利文献1)中，公开了如下的技术，即在使用车辆外部的充电装置对车载的蓄电装置进行充电的情况下，基于蓄电装置的蓄电状态和预测消耗电量来算出所需的充电电量，基于算出的充电电量来调整充电计划。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2009－136109号公报

发明内容

发明要解决的问题

可是，为了在充电装置侧对充电计划进行调整，需要高精度地把握向蓄电装置充电所需的充电电量。然而，根据与充电装置连接的车辆的种类，存在没有提供为了高精度地把握所需的充电电量所需要的信息的情况，存在无法在充电装置侧高精度地把握所需的充电电量的问题。

本发明的目的是提供一种高精度地算出向车载的蓄电装置充电的所需的充电电量的充电系统和充电预约方法。

用于解决问题的手段

本发明的某一方面的充电系统包括：车辆，其具有用于向作为驱动源的电动机供给电力的蓄电装置、和用于对蓄电装置的充电进行控制的第1控制装置；以及充电装置，其具有设置在车辆的外部的电源、和用于对使用了电源的蓄电装置的外部充电进行控制的第2控制装置。在第2控制装置中输入了外部充电的结束时刻的情况下，第2控制装置将所输入的结束时刻发送给第1控制装置。第1控制装置在从第2控制装置接收到结束时刻的情况下算出外部充电所需的充电所需时间。

优选的是，第1控制装置将所算出的充电所需时间发送给第2控制装置。第2控制装置基于结束时刻和从第1控制装置接收到的充电所需时间来决定外部充电的开始时刻，在所决定的开始时刻开始外部充电。

更加优选的是，第1控制装置将所算出的充电所需时间发送给第2控制装置。第2控制装置基于结束时刻和从第1控制装置接收到的充电所需时间来执行用于对与电源连接的电气设备的电力的领受进行管理的处理。

更加优选的是，第1控制装置基于结束时刻和所算出的充电所需时间来决定外部充电的开始时刻。

更加优选的是，第1控制装置基于蓄电装置的剩余容量、能够从充电装置对蓄电装置供给的充电电力的上限值、在蓄电装置能够接受的充电电力的上限值、和蓄电装置的满充电容量中的至少任一者来算出充电所需时间。

更加优选的是，第2控制装置基于由使用者输入的车辆的出发预定时刻来决定结束时刻。

更加优选的是，充电装置是用于对与电源连接的多个电气设备中的至少任一者的电力的使用量进行调整的电力管理系统的一部分。

本发明的另一方面的充电预约方法是，使用了如下充电系统的充电预约方法，该充电系统包括：车辆，其具有用于向作为驱动源的电动机供给电力的蓄电装置和用于对蓄电装置的充电进行控制的第1控制装置；以及充电装置，其具有设置在车辆的外部的电源和用于对使用了电源的蓄电装置的外部充电进行控制的第2控制装置。该充电预约方法包括：在第2控制装置中输入了外部充电的结束时刻的情况下，第2控制装置将所输入的结束时刻发送给第1控制装置的步骤；以及第1控制装置在从第2控制装置接收到结束时刻的情况下算出外部充电所需的充电所需时间的步骤。

发明的效果

根据本发明，第2控制装置将所输入的外部充电的结束时刻发送给第1控制装置，第1控制装置算出外部充电所需要的充电所需时间。由此，在第2控制装置中，能够无需把握基于为了算出充电所需时间所需要的车辆的状态(蓄电装置的状态等)的信息(即，能够确定所需的充电电量的信息)。另外，由于第1控制装置把握为了算出充电所需时间所需要的车辆的状态，所以能够高精度地算出充电所需时间。因此，能够根据在第1控制装置中算出的充电所需时间，适当地调整充电计划。因而，能够提供高精度地算出向车载的蓄电装置充电的所需的充电电量的充电系统和充电预约方法。

附图说明

图1是本实施方式的充电系统的整体框图。

图2是图1的充电系统的详细图的一例。

图3是用于对外部充电的顺序进行说明的时间图。

图4是表示分别在住宅侧ECU和车辆侧ECU中执行的程序的控制构造的流程图。

图5是表示由住宅侧ECU执行的程序的控制构造的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下说明中，对相同的部件标注相同的附图标记。其名称和功能也相同。因而不反复对其详细说明。

如图1所示，本实施方式的充电系统1包括车辆10以及设置在车辆10的外部的作为充电装置的住宅450。车辆10与住宅450通过充电线缆300连接。

此外，车辆10只要是能够利用来自能够充电的蓄电装置的电力进行行驶的车辆即可，其结构没有特别限定。车辆10包括例如混合动力汽车和电动汽车等。另外，只要是搭载有能够充电的蓄电装置的车辆即可，也能够应用于例如利用内燃机进行行驶的车辆和燃料电池车辆。

车辆10包括：接入口(inlet)270、电力变换装置160、继电器155、蓄电装置150、驱动部20、车辆侧ECU(Electronic Control Unit电子控制单元)170、第1PLC(Power Line Communications电力线通信)装置172、无线通信装置174、输入部176、通知部178以及电压传感器182。

驱动部20包括：马达驱动装置180、电动发电机(以下也称为“MG(Motor Generator电动发电机)”。)120、驱动轮130、发动机140以及动力分配机构145。

在接入口270连接有充电线缆300所具备的连接器310。

电力变换装置160通过电力线ACL1、ACL2与接入口270连接。电力变换装置160经由继电器155与蓄电装置150连接。电力变换装置160基于来自车辆侧ECU170的控制信号PWE，将从住宅450的系统电源402供给的交流电力变换为能够供蓄电装置150进行充电的直流电力，并供给到蓄电装置150。

蓄电装置150是构成为能够进行充放电的电力储藏元件。蓄电装置150构成为包括例如锂离子电池、镍氢电池或者铅蓄电池等二次电池和双电层电容器等蓄电元件。

蓄电装置150储存从电力变换装置160供给的直流电力。蓄电装置150与驱动MG120的马达驱动装置180连接。蓄电装置150供给产生用于使车辆行驶的驱动力所使用的直流电力。蓄电装置150对由MG120发电得到的电力进行蓄电。

虽然均未图示，但蓄电装置150还包括用于检测蓄电装置150的电压的电压传感器、以及用于检测相对于蓄电装置150输入输出的电流的电流传感器。电压传感器将表示检测到的电压的信号发送给车辆侧ECU170。电流传感器将表示检测到的电流的信号发送给车辆侧ECU170。

马达驱动装置180与蓄电装置150和MG120连接。马达驱动装置180由车辆侧ECU170控制，将从蓄电装置150供给的电力变换为用于驱动MG120的电力。马达驱动装置180包括例如三相变换器。

MG120与马达驱动装置180连接，并且经由动力分配机构145与驱动轮130连接。MG120接受从马达驱动装置180供给的电力，产生用于使车辆10行驶的驱动力。另外，MG120接受来自驱动轮130的旋转力而产生交流电力，从而产生再生制动力。车辆侧ECU170将根据车辆10的状态生成的再生转矩指令值发送给马达驱动装置180，从而对再生制动力进行控制。MG120例如是具备埋设有永磁铁的转子以及具有Y结线的三相线圈的定子的三相交流电动发电机。

MG120还经由动力分配机构145与发动机140连接。车辆侧ECU170对车辆10进行控制，以使发动机140和MG120的驱动力成为最优的比率。MG120由发动机140驱动，从而作为发电机动作。通过MG120发电得到的电力被蓄电到蓄电装置150。通过MG120发电得到的电力也可以与蓄电装置150的电力一起通过接入口270而供给到与住宅450的系统电源402连接的电气设备。

电压传感器182连接于电力线ACL1与ACL2之间，检测电力线ACL1与ACL2之间的电压VAC。电压传感器182将表示电压VAC的信号发送给车辆侧ECU170。

继电器155安插在将电力变换装置160与蓄电装置150连结的路径上。继电器155由来自车辆侧ECU170的控制信号SE控制，对电力变换装置160与蓄电装置150之间的电力的供给和切断进行切换。此外，在本实施方式中，继电器155与蓄电装置150或电力变换装置160分开设置，但也可以内置于蓄电装置150或电力变换装置160中。

车辆侧ECU170包括CPU(Central Processing Unit中央处理单元)(在图1未图示)以及具有作为存储装置或输入输出缓存等的功能的存储器171。车辆侧ECU170接收来自各传感器等的信号和/或向各设备发送控制指令，并且对车辆10和各设备进行控制。此外，关于这些控制，不限于通过软件进行的处理，也可以利用专门的硬件(电子电路)构建而进行处理。

车辆侧ECU170从充电线缆300经由接入口270接收连接信号CNCT和导频信号CPLT。车辆侧ECU170从电压传感器182接收电压VAC的检测值。

车辆侧ECU170从设置在蓄电装置150内的传感器(未图示)接收关于电流、电压以及温度的检测值，算出表示蓄电装置150的剩余容量的SOC(State of Charge充电状态)。

车辆侧ECU170基于这些信息，对电力变换装置160和继电器155等进行控制，以对蓄电装置150进行充电。

第1PLC装置172与电力线241连接。第1PLC装置172在与住宅450的电力线441连接的第2PLC装置404之间进行电力线通信。在第1PLC装置172与第2PLC装置404之间的电力线通信中，电力线241、341、441被作为通信路径而利用。第1PLC装置172与第2PLC装置404之间的电力线通信，能够通过充电线缆300与车辆10和住宅450双方连接即插座400与插头320连接、且连接器310与接入口270连接而实现。

第1PLC装置172例如包括调制解调器。在第1PLC装置172从住宅450的第2PLC装置404经由电力线241接收到高频信号的情况下，从接收到的高频信号解调数据。第1PLC装置172将解调后的数据发送给车辆侧ECU170。

另外，第1PLC装置172在从车辆侧ECU170接收到数据的情况下，将接收到的数据调制为高频信号。第1PLC装置172将调制后的高频信号输出到电力线241。

此外，在系统电源402的交流电力的频率例如为50Hz或60Hz的情况下，在电力通信时在第1PLC装置172与第2PLC装置404之间授受的高频信号的频率例如为数MHz～数10MHz。

无线通信装置174与车辆10外部的无线通信装置进行无线通信。在本实施方式中，无线通信装置174与住宅450内的无线通信装置408进行无线通信。

此外，在无线通信中使用例如Zigbee(注册商标)、Bluetooth(注册商标)、IEEE802.11或者红外线通信等无线通信的标准，但并没有特别限定于这些标准。

输入部176是在车辆10中用于接受来自使用者的指示的接口。输入部176将与从使用者接受的指示相对应的信号发送给车辆侧ECU170。

在本实施方式中，输入部176接受例如关于使用者所希望的外部充电的开始时刻和/或结束时刻的信息(以下，记为预约信息)的输入。在本实施方式中外部充电是指使用与车辆10的蓄电装置150对应的系统电源402进行的充电。关于与有无预约相应的外部充电的动作，将在后面描述。

预约信息的输入例如能够通过与时刻对应的数值的直接输入、将在显示装置所显示的时刻变更为所希望的时刻的输入、从在显示装置所显示的多个时刻中选择一个时刻的输入或者使用了遥控器、便携式终端的输入等来进行。

输入部176例如既可以由按钮、拨号盘等构成，也可以由在触摸面板上显示的图标等构成，或者还可以是从遥控器、便携式终端接收包括预约信息在内的数据的接收装置。

在本实施方式中，车辆侧ECU170基于从输入部176接收到的信号来确定预约信息，将所确定的预约信息存储于存储器171。

通知部178将预定的信息通知给车辆10内的使用者。在本实施方式中，通知部178例如使用由LCD(Liquid Crystal Display液晶显示器)、LED(Light Emitting Diode发光二极管)等构成的显示装置将预定的信息通知给使用者。此外，通知部178也可以例如使用产生声音或语音的声音产生装置将预定的信息通知给使用者。

充电线缆300具备：设置在车辆侧的端部的连接器310、设置在系统电源侧的端部的插头320、充电电路切断装置(以下，也称为“CCID(Charging Circuit Interrupt Device)”。)330以及将各设备间连接起来并输入输出电力和控制信号的电线部340。充电线缆300既可以包含于车辆10侧，也可以包含于住宅450。

电线部340包括将插头320与CCID330之间连接的电线部340A以及将连接器310与CCID330之间连接的电线部340B。另外，电线部340包括用于传递来自系统电源402的电力的电力线341。

充电线缆300的插头320在进行外部充电的情况下与住宅450的系统电源402的插座400连接。另外，充电线缆300的连接器310在进行外部充电的情况下与设置在车辆10的车身的接入口270连接。通过将插头320与插座400连接、并且将连接器310与接入口270连接，来自系统电源402的电力被传递到车辆10。插头320能够安装到插座400、从插座400取下。连接器310能够安装到接入口270、从接入口270取下。

在连接器310的内部设置有连接检测电路312。连接检测电路312检测接入口270与连接器310的连接状态。连接检测电路312将表示连接状态的连接信号CNCT经由接入口270发送给车辆10的车辆侧ECU170。

对于连接检测电路312而言，可以构成为如图1所示的限位开关，在将连接器310连接到接入口270时使连接信号CNCT的电位成为接地电位(0V)。或者，也可以将连接检测电路312构成为具有预定的电阻值的电阻器(未图示)，在连接时使连接信号CNCT的电位降低至预定的电位。无论在哪种情况下，车辆侧ECU170都通过检测连接信号CNCT的电位来对连接器310连接到了接入口270进行检测。

CCID330包括CCID继电器332和控制导频电路334。CCID继电器332安插在充电线缆300内的电力线341上。CCID继电器332由控制导频电路334控制。在CCID继电器332成为断开状态时，电力线341的电路被切断。另一方面，在CCID继电器332成为闭合状态时，从系统电源402向车辆10供给电力。

控制导频电路334经由连接器310和接入口270向车辆侧ECU170输出导频信号CPLT。该导频信号CPLT是用于从控制导频电路334向车辆侧ECU170通知充电线缆300的额定电流的信号。另外，导频信号CPLT也作为如下信号使用，上述信号用于基于通过车辆侧ECU170操作的导频信号CPLT的电位而从车辆侧ECU170对CCID继电器332进行远程操作。并且，控制导频电路334基于导频信号CPLT的电位变化来对CCID继电器332进行控制。

上述导频信号CPLT和连接信号CNCT以及接入口270和连接器310的形状、端子配置等结构在例如美国的SAE(Society of AutomotiveEngineers汽车工程师协会)和日本电动车辆协会等被标准化。

住宅450包括：插座400、系统电源402、第2PLC装置404、住宅侧ECU406、无线通信装置408、输入部410、通知部412、切换部414、电负载416以及电力线441。

在本实施方式中，住宅450内的系统电源402和住宅侧ECU406对应于用于与车辆侧ECU170协作来对车辆10的蓄电装置150进行外部充电的充电装置。该充电装置成为用于对与住宅450内的系统电源402连接的多个电气设备中的至少一方的电力的使用量进行调整的电力管理系统的一部分。

在本实施方式中，系统电源402作为交流电源而进行说明，但也可以例如是直流电源。

第2PLC装置404与电力线441连接。第2PLC装置404在与第1PLC装置172之间进行电力线通信。

第2PLC装置404例如包括调制解调器。第2PLC装置404在从车辆10的第1PLC装置172经由电力线441接收到高频信号的情况下，从接收到的高频信号解调数据。第2PLC装置404将解调后的数据发送给住宅侧ECU406。

另外，第2PLC装置404在从住宅侧ECU406接收到数据的情况下，将接收到的数据调制为高频信号。第2PLC装置404将调制后的高频信号输出到电力线441。

住宅侧ECU406包括CPU(未图示)以及具有作为存储装置或输入输出缓存等的功能的存储器407。住宅侧ECU406在能够与车辆侧ECU170进行通信的情况下，经由车辆侧ECU170接收来自设置在车辆10的各传感器等的信号和/或向搭载于车辆10的各设备输出控制指令，并且对各设备进行控制。此外，关于这些控制，不限于通过软件进行的处理，也可以利用专门的硬件(电子电路)构建而进行处理。

无线通信装置408与住宅450的外部或者内部的无线通信装置进行无线通信。在本实施方式中无线通信装置408在与车辆10的无线通信装置174之间进行无线通信。

车辆侧ECU170与住宅侧ECU406的通信既可以在插座400与插头320连接、且连接器310与接入口270连接的情况下进行，或者，也可以在车辆10与住宅450处于能够进行通信的范围内的情况下进行。

在本实施方式中，在插座400与插头320连接、且连接器310与接入口270连接的情况下，车辆侧ECU170与住宅侧ECU406协作来进行外部充电。

车辆侧ECU170与住宅侧ECU406可以在插座400与插头320连接、且连接器310与接入口270连接的情况下，通过使用了无线通信装置174和无线通信装置408的无线通信而进行通信。

或者，车辆侧ECU170与住宅侧ECU406也可以在插座400与插头320连接、且连接器310与接入口270连接的情况下，通过使用了第1PLC装置172和第2PLC装置404的电力线通信而进行通信。

或者，车辆侧ECU170与住宅侧ECU406还可以在插座400与插头320连接、且连接器310与接入口270连接的情况下，并用上述无线通信和电力线通信而进行通信。

此外，作为通信方法，并不特别限定于上述方法。例如，也可以如图1的虚线所示，设置将车辆侧ECU170与住宅侧ECU406之间经由接入口270、连接器310、插头320以及插座400而连接起来的通信线。车辆侧ECU170与住宅侧ECU406可以在插座400与插头320连接、且连接器310与接入口270连接的情况下，使用该通信线进行通信。

输入部410是用于在住宅450中接受来自使用者的指示的接口。输入部410将与接受的指示对应的信号发送给住宅侧ECU406。

在本实施方式中，输入部410例如接受来自使用者的预约信息的输入。预约信息的输入例如能够通过与时刻对应的数值的直接输入、将在显示装置所显示的时刻变更为所希望的时刻的输入、从在显示装置所显示的多个时刻中选择一个时刻的输入或者使用了遥控器、便携式终端的输入等来进行。

输入部410例如既可以由按钮、拨号盘等构成，也可以由在触摸面板上显示的图标等构成，或者，还可以是从遥控器、便携式终端接收包括预约信息在内的数据的接收装置。

在本实施方式中，住宅侧ECU406基于从输入部410接收到的信号来确定预约信息，将所确定的预约信息存储于存储器407。

通知部412将预定的信息通知给住宅450内的使用者。在本实施方式中，通知部412例如使用由LCD或LED等构成的显示装置将预定的信息通知给使用者。此外，通知部178也可以例如使用产生声音或语音的声音产生装置将预定的信息通知给使用者。

切换部414基于来自住宅侧ECU406的控制信号S1，从第1状态与第2状态中的任一状态切换到另一状态，该第1状态是电负载416和系统电源402彼此并联地与电力线441连接的状态，该第2状态是系统电源402被切离的状态。

在处于第1状态的情况下，系统电源402的电力被供给到电负载416。并且，系统电源402的电力在插座400与插头320连接、且连接器310与接入口270连接的情况下也能够被供给到车辆10。

另一方面，在处于第2状态的情况下，车辆10成为电负载416的电源。具体而言，住宅侧ECU406经由车辆侧ECU170对电力变换装置进行控制，以将蓄电装置150的直流电力变换为交流电力，并对CCID继电器332进行控制，以将变换后的交流电力经由电力线241、341、441供给到电负载416。

电负载416是设置在住宅450内或者住宅450的用地内的电气设备。电负载416可以例如根据来自住宅侧ECU406的控制信号S2而被控制动作，从而被调整电力消耗量等。住宅侧ECU406也可以例如在预定期间对切换部414进行控制以从第1状态切换为第2状态，该预定期间包括包含系统电源402的供给源(例如，电力公司等)中的电力需求的峰值在内的时间带的一部分或全部。

图2是用于对图1所示的充电系统1的结构进一步详细地进行说明的图。此外，在图2中，不重复对标注有与图1相同的参照附图标记的重复元件进行说明。

参照图2，CCID330除了包括CCID继电器332和控制导频电路334之外，还包括电磁线圈606、漏电检测器608、CCID控制部610、电压传感器650以及电流传感器660。控制导频电路334包括振荡装置602、电阻R20以及电压传感器604。

虽然均未图示，但CCID控制部610包括CPU、存储装置以及输入输出缓存。CCID控制部610输入输出各传感器和控制导频电路334的信号，并且对充电线缆300的充电动作进行控制。

振荡装置602在通过电压传感器604检测的导频信号CPLT的电位为规定的电位(例如，12V)时输出非振荡的信号。振荡装置602在导频信号CPLT的电位从上述规定的电位降低了时(例如，9V)，由CCID控制部610控制，输出以规定的频率(例如1kHz)和占空比周期进行振荡的信号。

此外，导频信号CPLT的电位如在图3中后述的那样，由车辆侧ECU170操作。另外，占空比周期基于能够从系统电源402经由充电线缆300对车辆10供给的额定电流来设定。

导频信号CPLT的电位在如上述那样从规定的电位降低时，以规定的周期进行振荡。导频信号CPLT的脉冲宽度基于能够从系统电源402经由充电线缆300对车辆10供给的额定电流来设定。即，通过以脉冲宽度相对于该振荡周期的比所表示的占空比，使用导频信号CPLT从控制导频电路334向车辆10的车辆侧ECU170通知额定电流。

此外，额定电流按照每根充电线缆而决定，若充电线缆300的种类不同则额定电流也不同。因而，导频信号CPLT的占空比也按照每根充电线缆300而不同。

车辆侧ECU170能够基于经由控制导频线L1接收到的导频信号CPLT的占空比，检测能够经由充电线缆300向车辆10供给的额定电流。

当导频信号CPLT的电位通过车辆侧ECU170而进一步降低(例如，6V)时，控制导频电路334向电磁线圈606供给电流。当从控制导频电路334对电磁线圈606供给电流时，电磁线圈606产生电磁力，将CCID继电器332的接点闭合而使其成为导通状态。

漏电检测器608在CCID330内部设置于充电线缆300的电力线341的中途，检测有无漏电。具体而言，漏电检测器608检测在成对的电力线341上彼此沿相反方向流动的电流的平衡状态，若该平衡状态破坏则会检测到漏电的发生。此外，虽然没有特别地进行图示，但当通过漏电检测器608检测到漏电时，切断向电磁线圈606的供电，CCID继电器332的接点断开而成为非导通状态。

当插头320被插入到插座400时，电压传感器650检测从系统电源402传递的电源电压，将该检测值发送给CCID控制部610。另外，电流传感器660检测在电力线341流动的充电电流，将该检测值发送给CCID控制部610。

包含在连接器310内的连接检测电路312如上述那样，例如是限位开关，在连接器310连接到接入口270的状态下接点闭合，在连接器310被从接入口270切离的状态下接点断开。

在连接器310被从接入口270切离的状态下，由车辆侧ECU170所包含的电源节点511的电压和上拉电阻R10所决定的电压信号作为连接信号CNCT而产生于连接信号线L3。另外，在连接器310连接到接入口270的状态下，连接信号线L3与接地线L2短路，因此连接信号线L3的电位变为接地电位(0V)。

此外，连接检测电路312也可以是电阻器(未图示)。在这种情况下，在连接器310连接到接入口270的状态下，由电源节点511的电压、上拉电阻R10和该电阻器所决定的电压信号产生于连接信号线L3。

在连接检测电路312如上述那样是限位开关、电阻器的任一情况下，在连接器310连接到接入口270时和被切离时，产生于连接信号线L3的电位(即，连接信号CNCT的电位)都会变化。因而，通过检测连接信号线L3的电位，车辆侧ECU170能够检测连接器310的连接状态。

在车辆10中，车辆侧ECU170除了包括上述电源节点511和上拉电阻R10以外，还包括电阻电路502、输入缓存504、506以及CPU508。输入缓存504、506包含于图1的存储器171中。

电阻电路502包括下拉电阻R1、R2和开关SW1、SW2。下拉电阻R1和开关SW1在对导频信号CPLT进行通信的控制导频线L1与车辆接地线512之间串联连接。下拉电阻R2和开关SW2也在控制导频线L1与车辆接地线512之间串联连接。并且，开关SW1、SW2分别按照来自CPU508的控制信号S1、S2而被控制为导通或非导通。

该电阻电路502是用于从车辆10侧操作导频信号CPLT的电位的电路。

输入缓存504接收控制导频线L1的导频信号CPLT，将该接收到的导频信号CPLT输出给CPU508。输入缓存506从与连接器310的连接检测电路312连接的连接信号线L3接收连接信号CNCT，将该接收到的连接信号CNCT输出给CPU508。此外，在连接信号线L3如上述所说明的那样从车辆侧ECU170加载有电压，通过连接器310向接入口270的连接，连接信号CNCT的电位发生变化。CPU508通过检测该连接信号CNCT的电位来检测连接器310的连接状态。

CPU508从输入缓存504、506分别接收导频信号CPLT和连接信号CNCT。

CPU508检测连接信号CNCT的电位，从而检测连接器310的连接状态。

CPU508通过检测导频信号CPLT的振荡状态和占空比周期来如上述那样检测充电线缆300的额定电流。

CPU508基于连接信号CNCT的电位和导频信号CPLT的振荡状态，对开关SW1、SW2的控制信号S1、S2进行控制，从而操作导频信号CPLT的电位。由此，CPU508能够远程操作CCID继电器332。并且，经由充电线缆300从系统电源402向车辆10传递电力。

参照图1和图2，当CCID继电器332的接点被闭合时，对电力变换装置160提供来自系统电源402的交流电力，从系统电源402向蓄电装置150的充电准备完成。CPU508对电力变换装置160输出控制信号PWE，从而将来自系统电源402的交流电力变换为能够供蓄电装置150进行充电的直流电力。CPU508输出控制信号SE并闭合继电器155的接点，从而执行向蓄电装置150的充电。

图3是用于对通过图2的充电系统进行的外部充电的顺序进行说明的时间图。图3的横轴表示时间，纵轴表示插头320的连接状态、导频信号CPLT的电位、连接信号CNCT的电位、开关SW1、SW2的状态、CCID继电器332的状态以及充电处理的执行状态。

参照图2和图3，在时刻t10之前，充电线缆300为没有与车辆10和系统电源402的任一者连接的状态。在该状态下，开关SW1、SW2和CCID继电器332为断开的状态，导频信号CPLT的电位为0V。另外，连接信号CNCT的电位为V11(>0V)。

在时刻t10，当充电线缆300的插头320连接到系统电源402的插座400时，控制导频电路334接受来自系统电源402的电力而产生导频信号CPLT。

此外，在该时刻t10，充电线缆300的连接器310没有与接入口270连接。导频信号CPLT的电位为V1(例如12V)，导频信号CPLT为非振荡状态。

在时刻t11，当连接器310连接到接入口270时，通过连接检测电路312，连接信号CNCT的电位降低。

CPU508通过检测连接信号CNCT的电位降低，从而检测到连接器310与接入口270的连接。与此相应地，通过CPU508激活控制信号S1，接通开关SW1。于是，通过电阻电路502的下拉电阻R1，导频信号CPLT的电位降低到V2(例如9V)。

在时刻t12，通过CCID控制部610检测到导频信号CPLT的电位降低到V2。与此相应地，CCID控制部610使导频信号CPLT以振荡周期Tchr(＝1/Fchr)进行振荡。此外，Fchr表示振荡频率。

当CPU508检测到导频信号CPLT振荡时，如上述那样通过导频信号CPLT的占空比检测充电线缆300的额定电流。

然后，CPU508为了开始充电动作而激活控制信号S2并接通开关SW2。与此相应地，通过下拉电阻R2，导频信号CPLT的电位降低到V3(例如6V)(图3中的时刻t13)。

当通过CCID控制部610检测到该导频信号CPLT的电位降低到V3时，在时刻t14，CCID继电器332的接点闭合，来自系统电源402的电力经由充电线缆300传递到车辆10。

之后，当在车辆10检测到交流电压VAC时，通过CPU508闭合继电器155(图1)的接点，并且控制电力变换装置160(图1)，从而开始蓄电装置150(图1)的充电(图3中的时刻t15)。

当蓄电装置150的充电进行并被判定为蓄电装置150变为充满电时，CPU508结束充电处理(图3中的时刻t16)。然后，CPU508使控制信号S2非激活并使开关SW2为非导通状态(图3中的时刻t17)。由此，导频信号CPLT的电位变为V2，与此相应地，充电处理停止并且CCID继电器332变为非导通状态(时刻t18)，充电动作结束。之后，CPU508使控制信号S1非激活并使开关SW1为非导通状态，从而切断系统。

在具有如以上那样的结构的车辆10中，在插头320与插座400连接、且连接器310与接入口270连接、并且没有预约外部充电的情况下，按照如图3所示的顺序开始充电。没有预约外部充电的情况是指，在车辆侧ECU170的存储器171以及住宅侧ECU406的存储器407都没有存储预约信息的情况。

另一方面，在预约了外部充电的情况下，即使在插头320与插座400连接、且连接器310与接入口270连接时，也不立即开始充电，而是基于预约的时刻(开始时刻或结束时刻)开始充电。预约了外部充电的情况是指，在车辆侧ECU170的存储器171以及住宅侧ECU406的存储器407中的至少任一方存储有预约信息的情况。

住宅侧ECU406经由车辆侧ECU170对车辆10进行控制，以按照存储于车辆侧ECU170的存储器171和住宅侧ECU406的存储器407中的任一方的预约信息来进行蓄电装置150的外部充电。

住宅侧ECU406例如在当前时刻为预约信息所包含的开始时刻(或者根据结束时刻算出的开始时刻)之前时，不使开关SW2为接通状态而进行待机，在当前时刻变为开始时刻时，闭合CCID继电器332，并且使电力变换装置160工作，从而开始蓄电装置150的外部充电。

住宅侧ECU406在预约信息包含有结束时刻的情况下，从结束时刻倒退为了完成充电所需要的时间(以下，记为充电所需时间Treq)来决定开始时刻。

在住宅侧ECU406中，为了决定正确的开始时刻，需要高精度地把握该充电所需时间Treq。然而，根据与住宅450连接的车辆的种类，存在未提供为了高精度地把握充电所需时间Treq所需要的信息的情况。

因此，在本实施方式中，特征在于，在住宅侧ECU406中预约了外部充电的结束时刻的情况下，住宅侧ECU406将所预约的结束时刻发送给车辆侧ECU170，车辆侧ECU170基于从住宅侧ECU406接收到的结束时刻来算出外部充电所需要的充电所需时间Treq。

参照图4，对由本实施方式的住宅侧ECU406执行的程序的控制构造进行说明。

在步骤(以下，将步骤记为S)100中，住宅侧ECU406对是否处于预约时刻的设定时进行判定。住宅侧ECU406可以例如在使通知部412显示用于根据使用者的操作而受理外部充电的预约时刻的预约受理菜单等的预约受理模式处于起动中的情况和/或从遥控器等经由输入部410而接收到预约信息的情况下，判定为处于预约时刻的设定时。

在处于预约时刻的设定时的情况下(在S100中为是)，处理移到S102。否则(在S100中为否)，处理返回S100。此外，住宅侧ECU406可以例如在判定为处于预约时刻的设定时的情况下，通过上述的无线通信或者使用了电力线或通信线的有线通信将表示处于预约时刻的设定时的信号发送到车辆侧ECU170。

在S102中，住宅侧ECU406对是否由使用者输入了外部充电的结束时刻进行判定。住宅侧ECU406可以例如在存储器407的预定的存储区域存储有与结束时刻相对应的值作为预约信息的情况下，判定为由使用者输入了外部充电的结束时刻。另外，住宅侧ECU406可以例如在未输入结束时刻而结束了预约受理模式的情况下，判定为没有由使用者输入外部充电的结束时刻。在由使用者输入了外部充电的结束时刻的情况下(在S102中为是)，处理移到S104。否则(S102)，该处理结束。

在S104中，住宅侧ECU406向车辆侧ECU170发送所输入的结束时刻。住宅侧ECU406例如通过上述的无线通信或者有线通信将所输入的结束时刻发送给车辆侧ECU170。

在S106中，住宅侧ECU406对是否接收到从车辆侧ECU170发送的充电所需时间Treq进行判定。在接收到从车辆侧ECU170发送的充电所需时间Treq的情况下(在S106中为是)，处理移到S108。否则(在S106中为否)，处理返回S106。

在S108中，住宅侧ECU406基于接收到的充电所需时间Treq和结束时刻来决定外部充电的开始时刻。具体而言，住宅侧ECU406将从结束时刻倒退了充电所需时间Treq得到的时刻决定为外部充电的开始时刻。住宅侧ECU406将与结束时刻和开始时刻相对应的预约信息存储于存储器407。

此外，在本实施方式中，说明了住宅侧ECU406将从结束时刻倒退了充电所需时间Treq得到的时刻决定为外部充电的开始时刻，但并不限定于这样的动作。

住宅侧ECU406基于结束时刻和充电所需时间Treq来执行用于对与系统电源402连接的电气设备的电力的领受进行管理的处理。与系统电源402连接的电气设备包括住宅450内的电气设备以及搭载于车辆10的电气设备。

用于对电气设备的电力的领受进行管理的处理例如是指，基于预先设定的参数来对电气设备的工作量进行控制。预先设定的参数例如是指，电气设备的电力使用量、使用时间、使用成本或者由电气设备的使用所产生的二氧化碳的排出量等。

基于预先设定的参数进行的电气设备的工作量的控制例如包括：避开对系统电源402的电力需求高的时间带而使电气设备工作的控制、在使用成本较低的时间带使电气设备工作的控制、调整电气设备的工作量以使预定期间的电力使用量不超过目标值的控制、调整电气设备的工作量以使二氧化碳的排出量不超过目标值或利用系统电源402以外的辅助电源的控制。

系统电源402以外的辅助电源例如既可以是太阳能发电系统，也可以是搭载于车辆10的蓄电装置150以外的蓄电装置。即，作为用于对电气设备的电力的领受进行管理的处理，包括搭载于车辆10的蓄电装置150以外的蓄电装置的充放电控制。

接着，参照图4，对由本实施的车辆侧ECU170执行的程序的控制构造进行说明。

在S200中，车辆侧ECU170对是否处于预约时刻的设定时进行判定。车辆侧ECU170例如可以在从住宅侧ECU406通过上述的无线通信或者有线通信接收到表示处于预约时刻的设定时的信号的情况下，判定为处于预约时刻的设定时。在处于预约时刻的设定时的情况下(在S200中为是)，处理移到S202。否则(在S200中为否)，处理返回S200。

在S202中，车辆侧ECU170对是否接收到从住宅侧ECU406发送的外部充电的结束时刻进行判定。在接收到从住宅侧ECU406发送的外部充电的结束时刻的情况下(在S202中为是)，处理移到S204。否则(在S202中为否)，处理返回S200。

在S204中，车辆侧ECU170基于充电开始时的SOC_s、充电结束时的SOC_e、电池容量Q_b以及充电功率P_chrg算出充电所需时间Treq。在本实施方式中，车辆侧ECU170使用充电所需时间Treq＝Q_b×(SOC_e－SOC_s)/100/P_chrg这一公式来算出充电所需时间Treq。此外，Q_b×(SOC_e－SOC_s)/100的部分相当于蓄电装置150的充电所需要的充电电量。

车辆侧ECU170可以例如将蓄电装置150当前的SOC决定为充电开始时的SOC_s。或者，车辆侧ECU170也可以基于接收到的结束时刻来决定充电开始时的SOC_s。车辆侧ECU170还可以例如在结束时刻前预定了蓄电装置150的其他充放电控制的情况下，将所预定的其他充放电控制结束后的蓄电装置150的SOC的预测值决定为充电开始时的SOC_s。

充电结束时的SOC_e既可以是与蓄电装置150处于满充电状态的情况对应的SOC，或者，也可以由车辆侧ECU170决定。车辆侧ECU170可以例如根据使用者的要求或者基于车辆10的状态来决定充电结束时的SOC_e。

电池容量Q_b随着时间经过因劣化而降低，因此车辆侧ECU170在预定的定时(例如，外部充电结束时)更新电池容量Q_b。车辆侧ECU170例如根据充电前后的SOC的变化量和基于充电电流的充电量来算出电池容量Q_b。

车辆侧ECU170将能够从作为充电装置的住宅450对车辆10供给的电力的上限值和在蓄电装置150能够接受的电力的上限值中的较小一方决定为充电功率P_chrg。车辆侧ECU170例如既可以基于如上述那样从控制导频电路334通知的额定电流来确定能够从住宅450对车辆10供给的电力的上限值，或者，也可以从住宅侧ECU406通过上述的无线通信或者有线通信接收表示能够从住宅450对车辆10供给的电力的上限值的信号。

在S206中，车辆侧ECU170将算出的充电所需时间Treq发送给住宅侧ECU406。

接着参照图5，对在住宅侧ECU406中执行的预约充电处理的程序的控制构造进行说明。

在S300中，住宅侧ECU406对充电线缆300是否处于分别与车辆10和住宅450连接的连接状态进行判定。在处于插头320与插座400连接、且连接器310与接入口270连接的状态的情况下，车辆侧ECU170使用上述无线通信或者有线通信将表示充电线缆300处于连接状态的信号发送给住宅侧ECU406。

住宅侧ECU406在从车辆侧ECU170接收到表示充电线缆300处于连接状态的信号的情况下，判定为充电线缆300处于连接状态。

在充电线缆300处于连接状态的情况下(在S300中为是)，处理移到S302。否则(在S300中为否)，处理返回S300。

在S302中，住宅侧ECU406对车辆10是否为能够进行基于预约的外部充电的车辆进行判定。车辆侧ECU170在充电线缆300成为连接状态的情况下，使用上述的无线通信或者有线通信将用于确定是否为能够进行基于预约的外部充电的车辆的车辆信息发送给住宅侧ECU406。住宅侧ECU406基于从车辆侧ECU170接收到的车辆信息来对车辆10是否为能够进行基于预约的外部充电的车辆进行判定。

在车辆10是能够进行基于预约的外部充电的车辆的情况下(在S302中为是)，处理移到S304。否则(在S302中为否)，处理移到S308。

在S304中，住宅侧ECU406对在存储器407是否存储有预约信息进行判定。在存储器407存储有预约信息的情况下(在S304中为是)，处理移到S306。否则(在S304中为否)，处理移到S308。

在S306中，住宅侧ECU406对当前时刻是否为预约信息所包含的开始时刻进行判定。在当前时刻为开始时刻的情况下(在S306中为是)，处理移到S308。否则(在S306中为否)，处理返回S306。

在S308中，住宅侧ECU406执行充电控制。具体而言，住宅侧ECU406经由车辆侧ECU170使CCID继电器332闭合，并且使电力变换装置160工作，从而进行蓄电装置150的外部充电。

在S310中，住宅侧ECU406对充电是否完成进行判定。住宅侧ECU406可以例如在当前时刻为结束时刻的情况下判定为充电完成。或者，住宅侧ECU406也可以例如在蓄电装置150的SOC变为与满充电状态对应的阈值以上的情况下判定为充电完成。在充电完成的情况下(在S310中为是)，处理移到S312。否则(在S310中为否)，处理返回S310。

在S312中，住宅侧ECU406使充电控制停止。具体而言，住宅侧ECU406经由车辆侧ECU170使电力变换装置160的工作停止，并且使CCID继电器332成为非导通状态。

对基于以上那样的构造和流程图的本实施方式的车辆侧ECU170和住宅侧ECU406各自的动作进行说明。

<开始时刻的决定>

例如，设想使用者通过对住宅450的输入部176进行的操作而在通知部412中显示了外部充电的预约受理菜单的情况(在S100中为是，S200中为是)。在由使用者对输入部176输入了结束时刻的情况下(在S102中为是)，住宅侧ECU406将所输入的结束时刻发送给车辆侧ECU170(S104)。

车辆侧ECU170在从住宅侧ECU406接收到结束时刻的情况下(在202中为是)，基于充电开始时的SOC_s、充电结束时的SOC_e、电池容量Q_b、充电功率P_chrg以及上述的公式来算出充电所需时间Treq(S204)。

车辆侧ECU170将所算出的充电所需时间Treq发送给住宅侧ECU406(S206)。住宅侧ECU406在从车辆侧ECU170接收到充电所需时间Treq的情况下(在S106中为是)，将从结束时刻倒退了充电所需时间Treq得到的时刻决定为外部充电的开始时刻(S108)。

<预约充电处理的执行>

在充电线缆300处于分别与车辆10和住宅450连接的连接状态(在S300中为是)、并且车辆10为能够进行基于预约的外部充电的车辆的情况下(在S302中为是)，当在存储器407没有存储预约信息时(在S304中为否)，住宅侧ECU406立刻执行充电控制(S308)。

另一方面，在存储器407存储有预约信息的情况下(在S304中为是)，住宅侧ECU406在当前时刻达到开始时刻之前进行待机(在S306中为否)。在当前时刻达到开始时刻的情况下(在S306中为是)，住宅侧ECU406执行充电控制(S308)。在当前时刻达到结束时刻的情况下，判定为充电完成(在S310中为是)，住宅侧ECU406停止充电控制(S312)。

如以上那样，根据本实施方式的充电系统1，住宅侧ECU406将所输入的外部充电的结束时刻发送给车辆侧ECU170，车辆侧ECU170算出外部充电所需要的充电所需时间。由此，在住宅侧ECU406，能够无需把握基于为了算出充电所需时间所需要的车辆的状态(蓄电装置的状态等)的信息(即，能够确定需要的充电电量的信息)。其结果，能够减轻住宅侧ECU406的负担。并且，由于车辆侧ECU406把握为了算出充电所需时间所需要的车辆10的状态，所以能够高精度地算出充电所需时间。其结果，能够适当地调整充电计划。因而，能够提供高精度地算出向车载的蓄电装置充电的所需的充电电量的充电系统和充电预约方法。

进而，由于无需从车辆侧ECU406向住宅侧ECU406提供基于为了算出充电所需时间所需要的车辆的状态的信息，因此能够抑制从车辆侧ECU406向住宅侧ECU406发送包括专门知识(know-how)等在内的信息。

在本实施方式中说明了车辆侧ECU170基于充电开始时的SOC_s、充电结束时的SOC_e、电池容量Q_b、充电功率P_chrg以及用于算出充电所需时间Treq的上述的公式来算出充电所需时间Treq，但车辆侧ECU170只要基于蓄电装置150的SOC、能够从住宅450对蓄电装置150供给的充电电力的上限值、在蓄电装置150能够接受的充电电力的上限值以及蓄电装置150的满充电容量Q_b中的至少一者来算出充电所需时间Treq即可。车辆侧ECU170也可以基于充电开始时的SOC_s、充电结束时的SOC_e以及预定的映射来算出充电所需时间Treq。预定的映射是表示充电前后的SOC的变化量与充电所需时间Treq的关系的映射。

进而，住宅侧ECU406可以基于由使用者输入的车辆10的出发预定时刻来决定外部充电的结束时刻。住宅侧ECU406也可以例如将从由使用者输入的车辆10的出发预定时刻倒退预定时间得到的时刻决定为外部充电的结束时刻。或者，住宅侧ECU406还可以将由使用者输入的车辆10的出发预定时刻作为外部充电的结束时刻发送给车辆侧ECU170。

住宅侧ECU406能够从车辆侧ECU170获取正确的充电所需时间，因此在执行用于对电气设备的电力的领受进行管理的处理的情况下能够考虑其他电气设备的电力的领受而适当地调整充电计划。因此，能够在执行与住宅450的系统电源402连接的其他电气设备的使用电力的最优化控制(例如，以削减消耗电力或者削减CO₂排出量为目的的电力管理)的同时，执行蓄电装置150的外部充电。

此外，在本实施方式中，说明了住宅侧ECU406基于从车辆侧ECU170接收到的充电所需时间来决定外部充电的开始时刻，但外部充电的开始时刻也可以由车辆侧ECU170决定。例如，车辆侧ECU170基于所算出的充电所需时间和结束时刻来决定开始时刻。车辆侧ECU170既可以将所决定的开始时刻发送给住宅侧ECU406，或者，车辆侧ECU170也可以在开始时刻执行蓄电装置150的外部充电。

应该认为，本次所公开的实施方式在所有的方面都是例示而不是限制性的内容。本发明的范围不是由上述的说明而是由权利要求表示，包括与权利要求等同的意思以及范围内的所有的变更。

附图标记说明

1充电系统，10车辆，20驱动部，130驱动轮，140发动机，145动力分配机构，150蓄电装置，155、332继电器，160电力变换装置，170车辆侧ECU，171、407存储器，172、404PLC装置，174、408无线通信装置，176、410输入部，178、412通知部，180马达驱动装置，182、604、650电压传感器，241、341、441、ACL1、ACL2电力线，270接入口，300充电线缆，310连接器，312连接检测电路，320插头，334控制导频电路，340、340A、340B电线部，400插座，402系统电源，406住宅侧ECU，414切换部，416电负载，450住宅，502电阻电路，504、506、504、506输入缓存，511电源节点，512车辆接地线，602振荡装置，606电磁线圈，608漏电检测器，610CCID控制部，660电流传感器。

Claims

1.一种充电系统，包括：

车辆(10)，其具有用于向作为驱动源的电动机(120)供给电力的蓄电装置(150)、和用于对所述蓄电装置的充电进行控制的第1控制装置(170)；以及

充电装置(450)，其具有设置在所述车辆的外部的电源(402)、和用于对使用了所述电源的所述蓄电装置的外部充电进行控制的第2控制装置(406)；

在所述第2控制装置中输入了所述外部充电的结束时刻的情况下，所述第2控制装置将所输入的所述结束时刻发送给所述第1控制装置，

所述第1控制装置在从所述第2控制装置接收到所述结束时刻的情况下算出所述外部充电所需的充电所需时间。

2.根据权利要求1所记载的充电系统，其中，

所述第1控制装置将所算出的所述充电所需时间发送给所述第2控制装置，

所述第2控制装置基于所述结束时刻和从所述第1控制装置接收到的所述充电所需时间来决定所述外部充电的开始时刻，在所决定的所述开始时刻开始所述外部充电。

3.根据权利要求1所记载的充电系统，其中，

所述第2控制装置基于所述结束时刻和从所述第1控制装置接收到的所述充电所需时间来执行用于对与所述电源连接的电气设备的电力的领受进行管理的处理。

4.根据权利要求1所记载的充电系统，其中，

所述第1控制装置基于所述结束时刻和所算出的所述充电所需时间来决定所述外部充电的开始时刻。

5.根据权利要求1所记载的充电系统，其中，

所述第1控制装置基于所述蓄电装置的剩余容量、能够从所述充电装置对所述蓄电装置供给的充电电力的上限值、在所述蓄电装置能够接受的充电电力的上限值、和所述蓄电装置的满充电容量中的至少任一者来算出所述充电所需时间。

6.根据权利要求1所记载的充电系统，其中，

所述第2控制装置基于由使用者输入的所述车辆的出发预定时刻来决定所述结束时刻。

7.根据权利要求1所记载的充电系统，其中，

所述充电装置是用于对与所述电源连接的多个电气设备中的至少任一者的电力的使用量进行调整的电力管理系统的一部分。

8.一种充电预约方法，是使用了如下充电系统的充电预约方法，该充电系统包括：车辆(10)，其具有用于向作为驱动源的电动机(120)供给电力的蓄电装置(150)和用于对所述蓄电装置的充电进行控制的第1控制装置(170)；以及充电装置，其具有设置在所述车辆的外部的电源(402)和用于对使用了所述电源的所述蓄电装置的外部充电进行控制的第2控制装置(406)，所述充电预约方法包括：

在所述第2控制装置中输入了所述外部充电的结束时刻的情况下，所述第2控制装置将所输入的所述结束时刻发送给所述第1控制装置的步骤；以及

所述第1控制装置在从所述第2控制装置接收到所述结束时刻的情况下算出所述外部充电所需的充电所需时间的步骤。