JP2010213498A - 充電制御装置および方法、並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザの希望に応じて自然エネルギーによる充電と商用電源による充電とを適切に制御することができるようにする。
【解決手段】設定受付部４１は、次回乗車日時の情報、次回乗車日時までに充電すべき希望充電値または必須充電値、充電方式を特定する希望充電モードの情報の設定を受け付ける。最短時間計算部４２は、バッテリの充電の残量と、希望充電値または必須充電値との差分として得られる充電量、および単位時間あたりの充電量に基づいて最短充電時間を算出する。使用電力選択部４３は、設定の内容、および最短充電時間に基づいて、バッテリの充電に用いる電力を選択する。提示情報生成部４４は、バッテリの充電処理に関してユーザに提示すべき情報を表示する画像の表示データを生成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、充電制御装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、ユーザの希望に応じて自然エネルギーによる充電と商用電源による充電とを適切に制御することができるようにする充電制御装置および方法、並びにプログラムに関する。

近年、EV（Electric Vehicle、電気自動車）、HEV（Hybrid Electric Vehicle、ハイブリッドカー）などの普及が目覚しい。また、例えば、HEV、EVには、太陽光、風力などの自然エネルギーを利用することで、経済性・環境性の良い車が数多く登場している。

自然エネルギーを利用するＥＶ、ＨＥＶには、走行時、停車時、駐車時において自然エネルギーを優先的に利用し、商用電源での充電機会を減少させるための工夫がされているものがある。

また、例えば、太陽光及び風力を利用して発電した電力を利用して電気自動車の充電を行うように形成するとともに、各部材及び機器を分解・組立可能に形成しておくことにより、ゼロエミッション化が図れるだけでなく、商用電源に依存しない独立発電性が得られ、さらに、電源工事や設置工事を必要とせずに、簡単自由に移動設置することが可能な可搬性をも得ることができるようにすることも提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３―１０２１０４号公報

しかしながら、従来のＥＶ、ＨＥＶの充電においては、自然エネルギーと商用電源での比率を考慮に入れて最適な制御をしているわけではなく、例えば、長時間の駐車時において、自然エネルギーと商用電源（夜間電力と昼間電力）の最適制御を行えていない。

例えば、３日間駐車し続ける場合、３日間とも自然エネルギーでの充電を行うことはできるが、３日間を通して自然エネルギーを優先的に行いつつ、かつ３日目には充電を完了させるようにすることはできない。

また、ユーザの希望などに応じて制御を最適化させたり、自然エネルギーと商用電源の使用比率を決めることができないという課題があった。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ユーザの希望に応じて自然エネルギーによる充電と商用電源による充電とを適切に制御することができるようにするものである。

本発明の充電制御装置は、発電方式の異なる第１の電源と、第２の電源を利用したバッテリの充電を制御する充電制御装置であって、バッテリの充電を完了させるべき日時、充電後のバッテリの充電値、および第１の電源と第２の電源の利用に関するモードの設定を受け付ける設定受付手段と、バッテリの充電の残量、および設定内容に基づいて、バッテリの充電を完了させるために要する最短時間を計算する最短時間計算手段と、現在時刻と充電を完了させるべき日時との差分として得られる残り時間と、最短時間とを比較することで、バッテリの充電に利用する電源として第１の電源または第２の電源を選択する電源選択手段とを備える。

本発明の充電制御装置においては、バッテリの充電を完了させるべき日時、充電後のバッテリの充電値、および第１の電源と第２の電源の利用に関するモードの設定が受け付けられ、バッテリの充電の残量、および設定内容に基づいて、バッテリの充電を完了させるために要する最短時間が計算され、現在時刻と充電を完了させるべき日時との差分として得られる残り時間と、最短時間とを比較することで、バッテリの充電に利用する電源として第１の電源または第２の電源が選択される。

従って、例えば、ユーザの希望に応じて自然エネルギーによる充電と商用電源による充電とを適切に制御することができる。

前記第１の電源と第２の電源の利用に関するモードとして、第１の電源のみを利用する第１のモードと、第１の電源と第２の電源の双方を利用する第２のモードと、第１の電源と第２の電源の双方を利用するとともに、第２の電源の利用時間帯を制限する第３のモードとが存在し、設定受付手段は、第１乃至第３のモードのいずれかの選択をモードの設定として受け付けるようにすることができる。

前記第２のモードまたは第３のモードが設定されている場合、充電後のバッテリの充電値として必ず達成すべき必須充電値と、必須充電値以上値の希望充電値の設定がさらに受け付けられるようにすることができる。

前記第３のモードにおいては、第２の電源の電力の利用に対する課金の単価が低い時間帯においてのみ、第２の電源が利用されるようにすることができる。

前記第１の電源は、自然エネルギーによる発電方式で発電された電力を供給する電源であり、第２の電源は、商用電源であるようにすることができる。

前記最短時間計算手段は、第１のモードが設定された場合、残り時間および自然エネルギーによる発電方式で発電された電力を供給する電源の平均または最大の単位時間充電量に基づいて、最短時間を計算し、第２のモードまたは第３のモードが設定された場合、残り時間および商用電源の単位時間充電量に基づいて、最短時間を計算するようにすることができる。

本発明の充電制御方法は、発電方式の異なる第１の電源と、第２の電源を利用したバッテリの充電を制御する充電制御装置の充電制御方法であって、バッテリの充電を完了させるべき日時、充電後のバッテリの充電値、および第１の電源と第２の電源の利用に関するモードの設定を受け付け、バッテリの充電の残量、および設定内容に基づいて、バッテリの充電を完了させるために要する最短時間を計算し、現在時刻と充電を完了させるべき日時との差分として得られる残り時間と、最短時間とを比較することで、バッテリの充電に利用する電源として第１の電源または第２の電源を選択するステップを含む。

本発明のプログラムは、コンピュータを、発電方式の異なる第１の電源と、第２の電源を利用したバッテリの充電を制御する充電制御装置であって、バッテリの充電を完了させるべき日時、充電後のバッテリの充電値、および第１の電源と第２の電源の利用に関するモードの設定を受け付ける設定受付手段と、バッテリの充電の残量、および設定内容に基づいて、バッテリの充電を完了させるために要する最短時間を計算する最短時間計算手段と、現在時刻と充電を完了させるべき日時との差分として得られる残り時間と、最短時間とを比較することで、バッテリの充電に利用する電源として第１の電源または前記第２の電源を選択する電源選択手段とを備える充電制御装置として機能させるプログラムである。

本発明によれば、ユーザの希望に応じて自然エネルギーによる充電と商用電源による充電とを適切に制御することができる。

本発明を適用した車両のバッテリ周辺の回路の構成の例を示す図である。 図１のＢＭＵの機能的構成例を示すブロック図である。 充電設定処理を説明するフローチャートである。 表示部、携帯電話機などにＧＵＩとして表示される画像の例を示す図である。 最短時間計算処理を説明するフローチャートである。 充電処理を説明するフローチャートである。 使用電力選択処理を説明するフローチャートである。 実際に充電処理が行なわれる際のバッテリの充電値の変化を表すグラフである。 パーソナルコンピュータの構成例を示すブロック図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明を適用したBMU（Battery Management Unit）を搭載した車両のバッテリ周辺の回路の構成の例を示している。

図１の車両１は、バッテリ１３を動力源とする電動車両である。車両１のバッテリ１３の充電は、自然エネルギーを利用した充電および通常の商用電源を利用した充電の２種類の充電方式により行うことができるようになされている。

自然エネルギーを利用した充電は、例えば、太陽光発電、風力発電などの発電方式により生成された電力を利用して車両１のバッテリ１３を充電するものである。本実施例では、主に太陽光発電により電力を生成する場合の例を説明することにする。自然エネルギーを利用した充電の場合、車載充電器１１を自然エネルギー電源の充電装置（不図示）に接続し、そこから供給される電力を用いて、車載充電器１１がバッテリ１３の充電を行う。自然エネルギーを利用した充電は、例えば、二酸化炭素などの温室効果ガス（Greenhouse Effect Gas, GEG）の排出量削減に貢献し、運転用燃料の調達リスク（コスト）が無いという利点がある。その一方で、自然エネルギーを利用した充電は、太陽光を必要とするため、昼間しか充電できず、また、天候により充電できなくなるリスクを有するという欠点もある。

商用電源を利用した充電は、専用の充電ケーブルを介して、車両１の車載充電器１１を一般家庭やオフィスなどにある標準的なコンセント（英語でOutlet）に接続し、接続したコンセントの先にある電源から供給される電力を用いて、車載充電器１１がバッテリ１３の充電を行うものである。商用電源から供給される電力は、例えば、電力会社による電力料金の設定の都合上、単位時間の電力量は一定であるものの、時間帯により単価が異なるようになされている。すなわち、夜間に電力を使用すれば、昼間に電力を使用した場合と比較して電力料が安くなる。

BMU（Battery Management Unit）１２は、例えば、プロセッサ、メモリなどを有する構成とされ、車載充電器１１とCAN（Controller Area Network）に準拠した通信を行い、バッテリ１３の充電の制御を行う。また、BMU１２は、ECU１７などの車両１の他の車載部品ともCANに準拠した通信を行う。

バッテリ１３の電力は、インバータ１４により直流から交流に変換され、車両１の走行を駆動するモータ１５に供給される。また、バッテリ１３の電力は、DC/DCコンバータ（以下、DC/DCと略する）１６により、所定の電圧に変換され、ECU（Electronic Control UnitまたはEngine Control Unit）１７などの直流電力で駆動される車載部品に供給される。

表示部１８は、例えば、カーナビケーション装置のモニタ、インストルメントパネル、または、専用のモニタなどにより構成され、ECU１７の制御の基に、各種の情報を表示するようになされている。

入力部１９は、例えば、各種のスイッチ、ボタン、キーなどの入力装置により構成される。ユーザは、入力部１９を操作することにより、各種の指令をECU１７に与える。また、入力部１９は、例えば、表示部１８の液晶ディスプレイに表示されるＧＵＩなどを操作するものとして構成されるようにすることも可能である。ECU１７は、必要に応じて、与えられた指令をBMU１２などの他の車載部品に供給したり、与えられた指令に基づいて、他の車載部品の制御を行ったりする。

なお、図示していないが、表示部１８および入力部１９も、バッテリ１３の電力を利用して動作する。

図２は、ＢＭＵ１２の機能的構成例を示すブロック図である。なお、この機能的構成例は、ＢＭＵ１２のプロセッサにより実行されるプログラムなどのソフトウェアとして構成されるようにしてもよい。

同図に示されるように、ＢＭＵ１２は、設定受付部４１、最短時間計算部４２、使用電力選択部４３、および提示情報生成部４４のそれぞれの機能ブロックにより構成されている。

設定受付部４１は、例えば、ユーザが入力部１９を操作することにより入力されたバッテリ１３の充電に関する設定を受け付ける。設定受付部４１は、例えば、ユーザが次回車両１を利用する日時などを特定する次回乗車日時の情報の設定を受け付ける。次回乗車日時は、例えば、日付と時刻を特定する情報とされ、その日時にユーザが車両１に乗車して出かけることを想定して設定される。例えば、週末にしか車両１を運転しないユーザは、車両１を駐車した後、次回乗車日時として翌週の週末の日時を設定しておく。

また、設定受付部４１は、例えば、次回乗車日時までに充電すべきバッテリ１３の充電の度合いであって、希望充電値の情報の設定を受け付ける。希望充電値は、例えば、バッテリ１３の充電が満了した状態の充電量を１００％として、所定の数値を％単位で設定する。

さらに、設定受付部４１は、例えば、ユーザが希望する充電方式を特定する希望充電モードの情報の設定を受け付ける。ここで、希望充電モードには、「自然」、「自然・夜間」、「自然・夜間・昼間」の３通りのモードが存在する。

モード「自然」は、自然エネルギー電源から供給される電力のみを用いてバッテリ１３の充電を完了される充電モードである。モード「自然・夜間」は、自然エネルギー電源から供給される電力と商用電源から供給される電力の双方を用いてバッテリ１３の充電を完了される充電モードである。ただし、モード「自然・夜間」においては、商用電源から供給される電力のうち、夜間電力のみを用いるようになされている。モード「自然・夜間・昼間」は、自然エネルギー電源から供給される電力と商用電源から供給される電力の双方を用いてバッテリ１３の充電を完了される充電モードであり、夜間電力だけでなく昼間電力も用いるものである。

なお、ここでは、電力会社による電力料金の設定として、単価が安く設定されている時間帯に供給される電力を夜間電力と称し、それ以外の時間帯に供給される電力を昼間電力と称している。

上述したように、自然エネルギー電源を利用した充電では、太陽光を必要とするため、昼間しか充電できず、また、天候により充電できなくなるリスクを有するので、指定された時間内に確実に充電が完了するか否かは保証されない。すなわち、モード「自然」が選択された場合、希望充電値が設定されても、次回乗車日時までに希望充電値の充電が完了していない可能性がある。

一方、商用電源を利用した充電では、事故や災害のときを除いて、常に、単位時間に一定の電力量の供給を受けることができるので、指定された時間内に確実に充電を完了させることができる。このため、モード「自然・夜間」またはモード「自然・夜間・昼間」が設定された場合、希望充電値の他に必須充電値を設定することができるようになされている。ここで、必須充電値は、例えば、次回乗車日時までに充電すべきバッテリ１３の充電の度合いであって、必ず達成すべき度合いを表す数値（％）として設定される。希望充電値と必須充電値は同じ値とされるようにしてもよいし、希望充電値より低い値の必須充電値が設定されるようにしてもよい。

例えば、希望充電値が１００％と設定され、必須充電値が８０％と設定された場合、次回乗車日時までに、バッテリ１３の８０％の充電が確実に完了し、さらに天候等の条件によって１００％の充電が完了することになる。

例えば、地球環境問題に関心の高いユーザは、自然エネルギー電源を利用した充電を行なうことを所望すると考えられるが、上述したように、次回乗車日時までに希望充電値の充電が完了していない可能性がある。そこで、モード「自然・夜間」またはモード「自然・夜間・昼間」を設定することにより、ユーザは、最低限必要な充電値を確保することができるのである。

希望充電値と必須充電値を異なる値として設定することは、換言すると、ユーザが最低限利用したい自然エネルギーの比率を設定することを可能にする。上述の例では、２０％（＝１００％−８０％）が最低限利用したい自然エネルギーの比率となる。ただし、その２０％は、確実に充電される保証がない。また、上述の例において、必須充電値である８０％は必ずしも商用電源により充電されるとは限らない。すなわち、実際にバッテリ１３の充電が完了したたき、自然エネルギーの比率が２０％を超えていることも当然にあり得る。天候等の条件によって、自然エネルギー電源を利用した充電が可能となる時間が増減するからである。

また、モード「自然・夜間」を指定することにより、昼間電力を利用した充電が行なわれないようにすることができるので、充電完了までに長時間を要するものの、安価な料金で充電を完了させることが可能となる。

さらに、いずれのモードを指定した場合でも、必ず自然エネルギー電源を利用した充電が行なわれるので、単に、商用電源を利用した充電よりも二酸化炭素などの温室効果ガスの排出量削減に貢献する。

勿論、上述した３つのモードの他、商用電源のみを利用して充電が行なわれるモードを設けるようにしてもよい。

最短時間計算部４２は、バッテリ１３の充電の残量と、希望充電値または必須充電値との差分として得られる充電量、および単位時間あたりの充電量に基づいて充電が完了するまでに要する最短時間を算出する。

最短時間計算部４２は、例えば、モード「自然」が設定されている場合、自然エネルギー電源の単位時間当たりの電力供給量を単位時間充電量として設定する。そして、最短時間計算部４２は、バッテリ１３の充電の残量と、希望充電値との差分として得られる希望充電量を単位時間充電量で割ることにより充電が完了するまでに要する時間を演算し最短充電時間とする。

モード「自然・夜間」またはモード「自然・夜間・昼間」が設定されている場合、商用電源の単位時間当たりの電力供給量を単位時間充電量として設定する。そして、最短時間計算部４２は、必須充電値との差分として得られる必須充電量を単位時間充電量で割ることにより充電が完了するまでに要する時間を演算し最短充電時間とする。ただし、モード「自然・夜間」が設定されている場合、昼間電力は利用できないので、一旦得られた最短充電時間に所定の係数（例えば、２）を乗じた値を、最終的に最短充電時間として算出する。

使用電力選択部４３は、設定受付部４１が受け付けた設定の内容、および最短時間計算部４２により算出された最短充電時間に基づいて、バッテリ１３の充電に用いる電力を選択する。詳細は後述するが、使用電力選択部４３は、次回乗車日時までの残り時間と、最短充電時間とを比較することにより、車載充電器１１を介してバッテリ１３に接続される電源を、自然エネルギー電源、または商用電源とするようになされている。なお、自然エネルギー電源と商用電源の双方を、車載充電器１１を介してバッテリ１３に接続させるようにすることも可能である。

提示情報生成部４４は、バッテリ１３の充電処理に関してユーザに提示すべき情報を表示する画像であって、表示部１８に表示する画像の表示データを生成する。ユーザに提示すべき情報は、例えば、バッテリ１３の充電が完了するまでの間は、バッテリ１３の充電の残量と希望充電値または必須充電値との差分として得られる充電量、最短充電時間などの情報とされる。また、ユーザに提示すべき情報は、例えば、バッテリ１３の充電が完了した後は、実際に自然エネルギー電源からの電力により充電された充電値と、実際に商用電源により充電された充電値などの情報とされる。

なお、設定受付部４１により受け付けられる情報は、必ずしも入力部１９から入力されるものでなくてもよい。例えば、ＥＣＵ１７が有する通信ユニットなどにより、ユーザが保持する携帯電話機などとの通信が行われ、携帯電話機から送信された情報が設定受付部４１により受け付けられるようにしてもよい。また、同様に、提示情報生成部４４により生成された表示データが、携帯電話機に送信されて、携帯電話機の画面に、上述したような情報が表示されるようにしてもよい。

次に、図３のフローチャートを参照して、車両１におけるバッテリ１３の充電設定処理について説明する。

ステップＳ２１において、設定受付部４１は、例えば、ユーザが入力部１９を操作することにより入力されたバッテリ１３の充電に関する設定を受け付ける。なお、ステップＳ２１では、上述したように、例えば、携帯電話機から送信された情報が受け付けられるようにしてもよい。

このとき、設定受付部４１は、例えば、ユーザが次回車両１を利用する日時などを特定する次回乗車日時の情報の設定を受け付ける。また、設定受付部４１は、例えば、次回乗車日時までに充電すべきバッテリ１３の充電の度合いであって、希望充電値または必須充電値の情報の設定を受け付ける。さらに、設定受付部４１は、希望充電モードとして、例えば、「自然」、「自然・夜間」、「自然・夜間・昼間」の３通りのモードのいずれかを受け付ける。

図４は、このとき、例えば、表示部１８、携帯電話機などにＧＵＩとして表示される画像の例を示す図である。同図において、「１」と示された領域は、次回乗車日時を指定するための領域とされ、例えば、「年」、「月」、「日」、「時」などに対応する数値を選択することにより、次回乗車日時の情報が設定される。

また、同図において、「２」と示された領域は、希望充電値または必須充電値を指定するための領域とされ、例えば、「％」などに対応する数値を選択することにより、希望充電値または必須充電値の情報が設定される。なお、希望充電値または必須充電値は、例えば、バッテリ１３の充電が満了した状態の充電量を１００％として、所定の数値を％単位で設定する。なお、必須充電値の情報の設定は、希望充電モードとして、モード「自然・夜間」、またはモード「自然・夜間・昼間」が設定された場合のみ受け付けられる。

また、同図において、「３」と示された領域は、バッテリ１３の充電に関する設定の入力完了後に充電の開始を指令するボタンなどが表示される領域とされる。

また、同図において、「４」と示された領域は、希望充電モードを指定するための領域とされ、例えば、「自然」、「自然・夜間」、および「自然・夜間・昼間」に対応するボタンなどが表示される。そして、それらのボタンが選択されることにより、希望充電モードが設定されるようになされている。

さらに、同図において、「５」と示された領域は、例えば、充電設定処理や後述する充電処理などを強制的に終了されるためのボタンなどが表示される。

図３に戻って、ステップＳ２１の処理の後、処理は、ステップＳ２２に進む。

ステップＳ２２において、最短時間計算部４２は、図５のフローチャートを参照して後述する最短時間計算処理を実行する。これにより、バッテリ１３の充電の残量と、希望充電値または必須充電値との差分として得られる充電量、および単位時間あたりの充電量に基づいて充電が完了するまでに要する最短時間が算出される。

ここで、図５のフローチャートを参照して、図３のステップＳ２２の最短時間計算処理の詳細な例について説明する。

ステップＳ４８において、最短時間計算部４２は、ステップＳ２１の処理で設定された希望充電モードを判定する。希望充電モードが、モード「自然」であると判定された場合、処理は、ステップＳ４２に進む。上述したように、モード「自然」は、自然エネルギー電源から供給される電力のみを用いてバッテリ１３の充電を完了される充電モードである。

ステップＳ４２において、最短時間計算部４２は、バッテリ１３の充電の残量と、希望充電値との差分として得られる希望充電量Ｄを算出する。

ステップＳ４３において、最短時間計算部４２は、自然エネルギー電源の単位時間当たりの電力供給量を単位時間充電量Ａとして設定する。なお、自然エネルギー電源は、天候等の条件により単位時間当たりの電力供給量が変化し得るので、自然エネルギー電源の単位時間当たりの電力供給量の平均値、最大値などを単位時間充電量Ａとするようになされている。

ステップＳ４４において、最短時間計算部４２は、希望充電量Ｄを単位時間充電量Ａで割ることにより得られる時間を、充電が完了するまでに要する時間を演算し最短充電時間ＭＴとする。なお、実際には、希望充電量Ｄを単位時間充電量Ａで割ることにより得られる時間に、所定のマージンが付加されるようにしてもよい。

また、ステップＳ４１において、希望充電モードが、モード「自然・夜間」であると判定された場合、処理は、ステップＳ４５に進む。上述したように、モード「自然・夜間」は、自然エネルギー電源から供給される電力と商用電源から供給される電力の双方を用いてバッテリ１３の充電を完了される充電モードである。ただし、モード「自然・夜間」においては、商用電源から供給される電力のうち、夜間電力のみを用いるようになされている。

ステップＳ４５において、最短時間計算部４２は、必須充電値との差分として得られる必須充電量Ｅを算出する。

ステップＳ４６において、最短時間計算部４２は、商用電源の単位時間当たりの電力供給量を単位時間充電量Ｂとして設定する。

ステップＳ４７において、最短時間計算部４２は、必須充電量Ｅを単位時間充電量Ｂで割ることにより得られる値に所定の係数ｋを乗じることにより、充電が完了するまでに要する時間を演算し最短充電時間ＭＴとする。上述したように、モード「自然・夜間」が設定されている場合、昼間電力は利用できないので、一旦得られた最短充電時間に所定の係数（例えば、２）を乗じた値を、最終的に最短充電時間として算出するのである。

なお、実際には、必須充電量Ｅを単位時間充電量Ｂで割ることにより得られる値に所定の係数ｋを乗じた値に所定のマージンが付加されるようにしてもよい。

なお、ステップＳ４７において、最短時間計算部４２は、必須充電量Ｅを単位時間充電量Ｂで割ることにより得られる値をそのまま、最短充電時間MTとするようにしてもよいが、この場合、図６を参照して後述する処理において、昼間電力が利用できないことを考慮して残り時間を演算する必要がある。

また、ステップＳ４１において、希望充電モードが、モード「自然・夜間」であると判定された場合、処理は、ステップＳ４５に進む。上述したように、モード「自然・夜間・昼間」は、自然エネルギー電源から供給される電力と商用電源から供給される電力の双方を用いてバッテリ１３の充電を完了される充電モードであり、夜間電力だけでなく昼間電力も用いるものである。

ステップＳ４８において、最短時間計算部４２は、必須充電値との差分として得られる必須充電量Ｅを算出する。

ステップＳ４９において、最短時間計算部４２は、商用電源の単位時間当たりの電力供給量を単位時間充電量Ｂとして設定する。

ステップＳ５０において、最短時間計算部４２は、必須充電量Ｅを単位時間充電量Ｂで割ることにより、充電が完了するまでに要する時間を演算し最短充電時間ＭＴとする。なお、実際には、必須充電量Ｅを単位時間充電量Ｂで割ることにより得られる時間に、所定のマージンが付加されるようにしてもよい。

このようにして、最短時間計算処理が実行される。

図３に戻って、ステップＳ２２の処理の後、処理は、ステップＳ２３に進む。

ステップＳ２３において、最短時間計算部４２は、条件を満足するか否かを判定する。このとき、例えば、ステップＳ２２の処理により得られた最短充電時間ＭＴと、ステップＳ２１で設定された次回乗車日時と現在時刻との差分として得られる残り時間が比較される。そして、残り時間が最短充電時間ＭＴより充分大きい場合、条件を満たすと判定され、そうでない場合、条件を満たさないと判定される。

ステップＳ２３において、条件を満たさないと判定された場合、処理はステップＳ２４に進み、表示部１８、携帯電話機などにエラー表示され、再設定が促されて、処理は、ステップＳ２１に戻る。この場合、ユーザは、例えば、次回乗車日時を先に延ばす、希望充電値または必須充電値を小さくするなどの再設定を行う必要がある。あるいはまた、希望充電モードを変更する再設定を行なうことも可能である。

一方、ステップＳ２３において、条件を満たすと判定された場合、処理はステップＳ２５に進む。

ステップＳ２５において、提示情報生成部４４は、ステップＳ２１で受け付けられた設定と、ステップＳ２２の処理の結果に基づいて、各電源による充電比率を表す画像の表示データを生成し、表示部１８、携帯電話機などにＧＵＩとして表示する。

このとき、例えば、次回乗車日時まで日中の時間帯は晴天であるものと仮定した場合の、昼間商用電源、夜間商用電源、自然エネルギー電源による充電比率が表示される。

ステップＳ２６において、ステップＳ２５で表示された内容についてユーザが了解したか否かが判定される。例えば、ＧＵＩの所定ボタンを操作することなどにより、ステップＳ２５で表示された内容について了解された旨が入力される。

ステップＳ２６において、ユーザが了解したと判定された場合、処理は、ステップＳ２７に進む。一方、ステップＳ２６において、ユーザが了解しなかったと判定された場合、処理は、ステップＳ２１に戻る。

なお、ステップＳ２５とステップＳ２６の処理は省略されるようにしてもよい。

ステップＳ２７において、設定受付部４１は、ステップＳ２１で受け付けられた設定内容を、設定情報として保存する。このとき、例えば、図示せぬメモリなどに設定情報が保存される。

このようにして、充電設定処理が実行される。

次に、図６のフローチャートを参照して、車両１におけるバッテリ１３の充電処理について説明する。

ステップＳ７０において、使用電力選択部４３は、ステップＳ２７の処理により保存されている設定情報を読み出して取得する。

ステップＳ７１において、使用電力選択部４３は、現在時刻を取得する。

ステップＳ７２において、使用電力選択部４３は、ステップＳ７０で取得した設定情報に含まれる次回乗車日時と、ステップＳ７１で取得した現在時刻との差分を演算し、残り時間Ｒを求める。

なお、希望選択モードが、モード「自然・夜間」の場合、上述した図５のステップＳ４７において、必須充電量Ｅを単位時間充電量Ｂで割ることにより得られる値をそのまま、最短充電時間MTとするようにしたとき、ステップＳ７２の処理において、昼間電力が利用できないことを考慮して残り時間を演算する必要がある。すなわち、この場合、次回乗車日時と、現在時刻との差分から、さらに、昼間（電力）の時間を引いた時間が残り時間Ｒとされる。

ステップＳ７３において、最短時間計算部４２は、最短時間計算処理を実行する。この処理は、図５を参照して上述した処理と同様なので、詳細な説明は省略するが、図３のステップＳ２２として実行された場合とは、バッテリ１３の充電の残量が異なり得る。

ステップＳ７４において、使用電力選択部４３は、ステップＳ７０で取得した設定情報に含まれる希望選択モードがモード「自然」であるか否かを判定する。ステップＳ７４において、モード「自然」であると判定された場合、処理は、ステップＳ７５に進む。

ステップＳ７５において、使用電力選択部４３は、自然エネルギーによる充電を行なう。これにより、車載充電器１１を介してバッテリ１３に接続される電源が自然エネルギー電源とされ、バッテリ１３の充電が行なわれる。

一方、ステップＳ７４において、モード「自然」ではないと判定された場合、処理は、ステップＳ７６に進む。ステップＳ７６において、使用電力選択部４３は、図７を参照して後述する使用電力選択処理を実行する。

ここで、図７のフローチャートを参照して、図６のステップＳ７６の使用電力選択処理の詳細な例について説明する。

ステップＳ９１において、使用電力選択部４３は、ステップＳ７２の処理で計算された残り時間Ｒと、ステップＳ２２の処理により得られた最短充電時間ＭＴを比較して、残り時間Ｒが最短充電時間ＭＴより大きいか否かを判定する。ステップＳ９１において、残り時間Ｒが最短充電時間ＭＴより大きいと判定された場合、処理は、ステップＳ９２に進む。

ステップＳ９２において、使用電力選択部４３は、自然エネルギーを選択する。これにより、車載充電器１１を介してバッテリ１３に接続される電源が自然エネルギー電源とされ、バッテリ１３の充電が行なわれる。

一方、ステップＳ９１において、残り時間Ｒが最短充電時間ＭＴより大きくないと判定された場合、処理は、ステップＳ９３に進む。

ステップＳ９３において、使用電力選択部４３は、ステップＳ７１の処理で取得された現在時刻は、昼間の時刻か否かを判定する。なお、ここで、昼間とは、昼間電力の供給時間帯を意味するものとする。

ステップＳ９３において、現在時刻は、昼間の時刻ではないと判定された場合、処理は、ステップＳ９４に進む。ステップＳ９４において、使用電力選択部４３は、商用電源を選択する。これにより、車載充電器１１を介してバッテリ１３に接続される電源が商用電源とされ、バッテリ１３の充電が行なわれる。すなわち、夜間電力を利用した充電が行なわれることになる。

一方、ステップＳ９３において、現在時刻は、昼間の時刻であると判定された場合、処理は、ステップＳ９５に進む。

ステップＳ９５において、使用電力選択部４３は、ステップＳ７０で取得した設定情報に含まれる希望選択モードがモード「自然・夜間」であるか否かを判定する。ステップＳ９５において、希望選択モードがモード「自然・夜間」でないと判定された場合、処理は、ステップＳ９６に進む。この場合、希望選択モードはモード「自然・夜間・昼間」であったことになる。

ステップＳ９６において、使用電力選択部４３は、自然エネルギーおよび商用電源を選択する。これにより、車載充電器１１を介してバッテリ１３に接続される電源が、自然エネルギー電源と商用電源の双方とされ、バッテリ１３の充電が行なわれる。すなわち、昼間電力と自然エネルギーとを利用した充電が行なわれることになる。

一方、ステップＳ９５において、希望選択モードがモード「自然・夜間」であると判定された場合、処理は、ステップＳ９７に進む。

ステップＳ９６において、使用電力選択部４３は、自然エネルギーを選択する。これにより、車載充電器１１を介してバッテリ１３に接続される電源が、自然エネルギー電源とされ、バッテリ１３の充電が行なわれる。

このようにして、使用電力選択処理が実行される。

図６に戻って、ステップＳ７５またはステップＳ７６の処理の後、処理は、ステップＳ７７に進む。

ステップＳ７７において、使用電力選択部４３は、充電が完了したか否かを判定する。バッテリ１３の充電量が、ステップＳ７０で取得した設定情報に含まれる希望充電値に達した場合、ステップＳ７７では、充電が完了したと判定される。

ステップＳ７７において、まだ充電が完了していないと判定された場合、処理は、ステップＳ７８に進む。

ステップＳ７８では、所定の時間（例えば、３０分）が経過したか否かが判定され、所定の時間が経過したと判定されるまで待機する。ステップＳ７８において、所定の時間が経過したと判定された場合、処理は、ステップＳ７１に戻り、それ以降の処理が繰り返し実行される。

ステップ７７において、充電が完了したと判定された場合、処理は終了する。

このようにして、充電処理が実行される。

例えば、従来のＥＶ、ＨＥＶの充電においては、自然エネルギーと商用電源での比率を考慮に入れて最適な制御をしているわけではなく、例えば、長時間の駐車時において、自然エネルギーと商用電源（夜間電力と昼間電力）の最適制御を行えていない。例えば、３日間駐車し続ける場合、３日間とも自然エネルギーでの充電を行うことはできるが、３日間を通して自然エネルギーを優先的に行いつつ、３日目には満充電状態にすることはできない。

また、ユーザの希望などに応じて制御を最適化させたり、自然エネルギーと商用電源の使用比率を決めることができないという課題があった。

これに対して、本発明によれば、希望充電モードの指定により、自然エネルギーと商用電源での充電を合わせて用いることができ、さらに、商用電源における昼間電力の利用の可否も指定することができる。さらに、希望充電値と必須充電値を別々に指定することにより、自然エネルギーの最低限の使用比率を決めることも可能となり、かつ次回乗車日時には、確実に充電を完了させるようにすることも可能となる。

また、いずれのモードが選択された場合も、自然エネルギーと商用電源での充電が行なわれるようになされているので、単に商用電源を利用する充電方式に比べて、二酸化炭素などの温室効果ガスの排出量削減に貢献するものとなる。

このように、本発明によれば、ユーザの希望に応じて自然エネルギーによる充電と商用電源による充電とを適切に制御することができるようにするものである。

図８は、実際に充電処理が行なわれる際のバッテリ１３の充電値の変化を表すグラフである。同図は、横軸が時間とされ、縦軸がバッテリ１３の充電値とされている。ここでは、第１日目の１８時にバッテリ１３の充電が開始され、第４日目の２４時が次回乗車日時であるものとし、また、希望充電モードはモード「自然・夜間」であり、希望充電値が１００％、必須充電値が８０％であるものとして説明する。また、自然エネルギー電源が電力を供給することが可能となる日照時間帯は、７時から１８時であるものとし、夜間電力の供給時間帯は、２３時から７時までであるものとする。

充電開始時点におけるバッテリ１３の充電の残量は２０％であり、第１日目の１８時から第２日目の７時までの間、充電は行なわれず、充電値は変化していない。すなわち、この時点では、最短充電時間ＭＴより残り時間Ｒが大きいと判断されたのである。

第２日目の７時から１８時までの間、自然エネルギー電源を利用した充電が行なわれたことにより、バッテリ１３の充電値が３０％に増加している。

第２日目の１８時から第３日目の７時までの間、充電は行なわれず、充電値は変化していない。すなわち、この時点でも、やはり、最短充電時間ＭＴより残り時間Ｒが大きいと判断されたのである。

第３日目の７時から１８時までの間、自然エネルギー電源を利用した充電が行なわれたことにより、バッテリ１３の充電値が５０％に増加している。なお、第３日目は、第２日目より天候に恵まれたため、自然エネルギー電源から供給される単位時間あたりの電力量も増えている。

第３日目の１８時から第４日目の７時までの間、商用電源を利用した充電が行なわれたことにより、バッテリ１３の充電値が８０％に増加している。すなわち、この時点では、最短充電時間ＭＴより残り時間Ｒが大きくないと判断されたのである。なお、これにより、バッテリ１３の充電の残量は必須充電値に達している。

第４日目の７時から１８時までの間、自然エネルギー電源を利用した充電が行なわれたことにより、バッテリ１３の充電値が９０％に増加している。そして、次回乗車日時である２４時までその充電値が維持されている。

いまの場合、充電処理により、バッテリ１３の充電値が２０％から９０％まで７０ポイント増加したことになるが、自然エネルギー電源を利用した充電による増加は、４０ポイントである。また、商用電源の夜間電力を利用した充電による増加は、３０ポイントであり、昼間電力を利用した充電による増加は、０ポイントである。従って、例えば、充電処理が完了した後、提示情報生成部４４により、次のような表示データが生成されて、表示部１８や携帯電話機などに表示される。

自然：夜間：昼間＝４０：３０：０

あるいはまた、図８に示されるようなグラフが表示されるようにしてもよい。

このようにすることで、ユーザは、自然エネルギーと商用電源がどのように用いられて充電が行なわれたのかを簡単に知ることができる。

なお、上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。上述した一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば図９に示されるような汎用のパーソナルコンピュータ７００などに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。

図９において、CPU（Central Processing Unit）７０１は、ROM（Read Only Memory）７０２に記憶されているプログラム、または記憶部７０８からRAM（Random Access Memory）７０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM７０３にはまた、CPU７０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。

CPU７０１、ROM７０２、およびRAM７０３は、バス７０４を介して相互に接続されている。このバス７０４にはまた、入出力インタフェース７０５も接続されている。

入出力インタフェース７０５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部７０６、ＬＣＤ(Liquid Crystal display)などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部７０７、ハードディスクなどより構成される記憶部７０８、モデム、LANカードなどのネットワークインタフェースカードなどより構成される通信部７０９が接続されている。通信部７０９は、インターネットを含むネットワークを介しての通信処理を行う。

入出力インタフェース７０５にはまた、必要に応じてドライブ７１０が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア７１１が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部７０８にインストールされる。

上述した一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、インターネットなどのネットワークや、リムーバブルメディア７１１などからなる記録媒体からインストールされる。

なお、この記録媒体は、図９に示される、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを配信するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク（フロッピディスク（登録商標）を含む）、光ディスク（CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disk)を含む）、光磁気ディスク（MD（Mini-Disk）（登録商標）を含む）、もしくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア７１１により構成されるものだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに配信される、プログラムが記録されているROM７０２や、記憶部７０８に含まれるハードディスクなどで構成されるものも含む。

なお、本明細書において上述した一連の処理は、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。

なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

１１ 車載充電器，
１２ ＢＭＵ，
１３ バッテリ，
１４ インバータ，
１５ モータ，
１６ ＤＣ／ＤＣ，
１７ ＥＣＵ，
４１ 設定受付部，
４２ 最短時間計算部，
４３ 使用電力選択部，
４４ 提示情報生成部

Claims (8)

1. 発電方式の異なる第１の電源と、第２の電源を利用したバッテリの充電を制御する充電制御装置であって、
   前記バッテリの充電を完了させるべき日時、充電後の前記バッテリの充電値、および前記第１の電源と第２の電源の利用に関するモードの設定を受け付ける設定受付手段と、
   前記バッテリの充電の残量、および前記設定内容に基づいて、前記バッテリの充電を完了させるために要する最短時間を計算する最短時間計算手段と、
   現在時刻と前記充電を完了させるべき日時との差分として得られる残り時間と、前記最短時間とを比較することで、前記バッテリの充電に利用する電源として前記第１の電源または前記第２の電源を選択する電源選択手段と
   を備える充電制御装置。
2. 前記第１の電源と第２の電源の利用に関するモードとして、
   前記第１の電源のみを利用する第１のモードと、
   前記第１の電源と前記第２の電源の双方を利用する第２のモードと、
   前記第１の電源と前記第２の電源の双方を利用するとともに、前記第２の電源の利用時間帯を制限する第３のモードとが存在し、
   前記設定受付手段は、前記第１乃至第３のモードのいずれかの選択を前記モードの設定として受け付ける
   請求項１に記載の充電制御装置。
3. 前記第２のモードまたは前記第３のモードが設定されている場合、前記充電後の前記バッテリの充電値として必ず達成すべき必須充電値と、前記必須充電値以上値の希望充電値の設定がさらに受け付けられる
   請求項２に記載の充電制御装置。
4. 前記第３のモードにおいては、前記第２の電源の電力の利用に対する課金の単価が低い時間帯においてのみ、前記第２の電源が利用される
   請求項２に記載の充電装置。
5. 前記第１の電源は、自然エネルギーによる発電方式で発電された電力を供給する電源であり、
   前記第２の電源は、商用電源である
   請求項４に記載の充電装置。
6. 前記最短時間計算手段は、
   前記第１のモードが設定された場合、前記残り時間および前記自然エネルギーによる発電方式で発電された電力を供給する電源の平均または最大の単位時間充電量に基づいて、前記最短時間を計算し、
   前記第２のモードまたは前記第３のモードが設定された場合、前記残り時間および前記商用電源の単位時間充電量に基づいて、前記最短時間を計算する
   請求項４に記載の充電装置。
7. 発電方式の異なる第１の電源と、第２の電源を利用したバッテリの充電を制御する充電制御装置の充電制御方法であって、
   前記バッテリの充電を完了させるべき日時、充電後の前記バッテリの充電値、および前記第１の電源と第２の電源の利用に関するモードの設定を受け付け、
   前記バッテリの充電の残量、および前記設定内容に基づいて、前記バッテリの充電を完了させるために要する最短時間を計算し、
   現在時刻と前記充電を完了させるべき日時との差分として得られる残り時間と、前記最短時間とを比較することで、前記バッテリの充電に利用する電源として前記第１の電源または前記第２の電源を選択するステップ
   を含む充電制御方法。
8. コンピュータを、
   発電方式の異なる第１の電源と、第２の電源を利用したバッテリの充電を制御する充電制御装置であって、
   前記バッテリの充電を完了させるべき日時、充電後の前記バッテリの充電値、および前記第１の電源と第２の電源の利用に関するモードの設定を受け付ける設定受付手段と、
   前記バッテリの充電の残量、および前記設定内容に基づいて、前記バッテリの充電を完了させるために要する最短時間を計算する最短時間計算手段と、
   現在時刻と前記充電を完了させるべき日時との差分として得られる残り時間と、前記最短時間とを比較することで、前記バッテリの充電に利用する電源として前記第１の電源または前記第２の電源を選択する電源選択手段とを備える充電制御装置として機能させる
   プログラム。

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