JP2012209995A - 充電システム、充電器、電動移動体、および電動移動体用バッテリの充電方法 - Google Patents

Abstract

【課題】充電器入力側の上限電力が定められる充電システムにおいて、電力コストを抑制しつつ充電器の性能をより有効活用する。
【解決手段】充電器１００は、交流電力から直流電力への変換効率、出力電圧値、および出力電流値を対応付けたマップを有する。バッテリ２０３の充電開始前、電気自動車２００はバッテリ２０３の充電電圧上限値を充電器１００に送り、充電器１００は、設定された上限値の交流電力を、充電電圧上限値の電圧で出力される直流電力に変換する場合の変換効率と、充電電圧上限値の出力電圧値とに対応する出力電流値をマップから決定し、この出力電流値と充電器１００の出力可能電流値との内の最小値を充電器１００の新たな出力可能電流値として電気自動車２００に送る。電気自動車２００は新たな出力可能電流値以下の充電電流指示値を充電器１００に与え、充電器１００はこの充電電流指示値に従い交直変換部１０３を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、バッテリの充電システムに関し、特に、電動車両等の電動移動体用のバッテリの充電制御技術に関する。

電動車両の車載バッテリを充電する技術として、特許文献１に記載の充電システムがある。

この充電システムでは、充電に際し、充電器が備える充電ケーブルのコネクタ（以下、充電器側コネクタ）が、電動車両に設けられたコネクタ（以下、車両側コネクタ）に接続されることによって、充電器および電動車両が、充電用ラインおよび通信用ラインを介して互いに接続される。ここで、電動車両は、車載バッテリの種類に応じて予め定められた充電パターンを記憶しており、充電中、この充電パターンに応じて定まる充電基準値（最大電圧値、電流値等）を、逐次、通信用ラインを介して充電器に送信する。一方、充電器は、通信用ラインを介して電動車両から逐次受け付ける充電基準値に従い、充電用ラインを介して電動車両の車載バッテリに供給する充電電流を制御する。なお、充電器は、電動車両からの充電基準値が充電器のスペックを超えるものであれば、自身のスペック情報（最大電圧、最大電流）を電動車両に送信し、電動車両は、このスペック情報に基づき充電基準値を再度算出して、この充電基準値を充電器に再送する。

このため、この充電システムによれば、電動車両の車載バッテリの種類によらず、その車載バッテリを、その車載バッテリの充電特性にしたがって充電器で充電することができる。

特開２００７−３３６７７８号公報

例えば、電動車両の車載バッテリを急速に充電する急速充電器のような充電設備には、電力契約等によって入力電力（ＡＣ）の契約上の上限（契約電力）が設定される。ところが、特許文献１に記載の充電システムにおいては、電動車両からの充電基準値が充電器のスペックを超えないという点が考慮されるのみで、契約電力のことが考慮されていないため、車載バッテリの充電中、契約電力を超過する電力が使用され、超過料金が発生する可能性がある。

その一方で、契約電量を超過しないように充電器の使用電力を抑制しすぎると、充電器の性能を活用しきれず、充電時間が長引く可能性がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、充電器の入力側の上限電力が設定される充電システムにおいて、電力コストを抑制しつつ、充電器の性能をより有効に活用することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、バッテリを搭載した電動移動体と充電器との間で、車載バッテリの充電開始前にネゴシエーションが実施され、電動移動体は、交流電源から入力される交流電力の制限下において充電器が出力可能な直流電力の範囲で、充電電流指示値を決定する。

例えば、本発明の第一の態様は、充電電流指示値を出力する電動移動体と、入力された交流電力を直流電力に変換し、当該直流電力を、前記充電電流指示値に応じて前記電動移動体のバッテリに供給する充電器と、を有する充電システムであって、
前記充電器は、
前記交流電力から前記直流電力への変換効率、出力電圧値、および出力電流値を対応付ける情報が格納された記憶手段と、
前記電動移動体と通信する通信手段と、
前記充電電力の供給開始前に、前記通信手段が前記バッテリの充電電圧上限値を前記電動移動体から受信すると、設定された入力電力上限値に相当する前記交流電力を当該充電電圧上限値の電圧で出力される前記直流電力に変換する場合における前記変換効率と、当該充電電圧上限値に相当する前記出力電圧と、に対応付けられた前記出力電流値を、前記記憶手段の前記情報から決定し、当該決定した出力電流値と、当該充電器の出力可能電流上限値とのうち、小さいほうの電流値を、当該充電器の新たな出力可能電流上限値として、前記通信手段から前記電動移動体に送信する制御手段と、を有し、
前記電動移動体は、
前記充電器と通信する電動移動体側通信手段と、
前記充電電力の受給開始前に、前記電動移動体側通信手段から前記充電器に前記バッテリの充電電圧上限値を送信し、前記電動移動体側通信手段が前記新たな出力可能電流上限値を受信すると、当該新たな出力可能電流上限値以下の電流値を前記充電電流指示値として決定し、当該充電電流指示値を前記電動移動体側通信手段から前記充電器に送信する電動移動体側制御手段と、を有する。

また、本発明の第二の態様は、充電電流指示値を出力する電動移動体と、前記充電電流指示値に応じて出力可能電力上限値以下の充電電力を前記電動移動体のバッテリに供給する充電器と、を有する充電システムであって、
前記充電器は、
前記交流電力から前記直流電力への変換効率、出力電圧値、および出力電流値を対応付ける情報が格納された記憶手段と、
前記電動移動体と通信する通信手段と、
前記充電電力の供給開始前に、前記通信手段が前記バッテリの初期電池電圧値を前記電動移動体から受信すると、設定された入力電力上限値に相当する前記交流電力を当該初期電池電圧値の電圧で出力される前記直流電力に変換する場合における前記変換効率と、当該初期値電池電圧値に相当する前記出力電圧と、に対応付けられた前記出力電流値を、前記記憶手段の前記情報から決定し、当該決定した出力電流値と、当該充電器の出力可能電流上限値とのうち、小さいほうの電流値を、当該充電器の新たな出力可能電流上限値として、前記通信手段から前記電動移動体に送信する制御手段と、を有し、
前記電動移動体は、
前記充電器と通信する電動移動体側通信手段と、
前記充電電力の受給開始前に、前記電動移動体側通信手段から前記充電器に前記バッテリの初期電池電圧値を送信し、前記電動移動体側通信手段が前記新たな出力可能電流上限値を受信すると、当該新たな出力可能電流上限値以下の電流値を前記充電電流指示値として決定し、当該充電電流指示値を前記電動移動体側通信手段から前記充電器に送信する電動移動体側制御手段と、を有する。

本発明によれば、充電開始前に、バッテリを搭載した電動移動体と充電器との間でネゴシエーションが実施されて、電動移動体は、交流電源から入力される交流電力の制限下において充電器が出力可能な直流電力の範囲で、充電電流指示値を決定することができる。このため、電力コストを抑制しつつ、充電器の性能をより有効に活用することができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る充電システムの概略構成図である。 図２は、充電器１００の動作を説明するためのフロー図である。 図３は、電気自動車２００の動作を説明するためのフロー図である。 図４（Ａ）は、本発明の第一実施の形態に係る図２のネゴシエーション処理（Ｓ１０２）のフロー図であり、図４（Ｂ）は、本発明の第一実施の形態に係る図３のネゴシエーション処理（Ｓ２０３）のフロー図である。 図５（Ａ）〜（Ｃ）は、充電器１００の作動領域を比較するための図である。 図６（Ａ）は、本発明の第二実施の形態に係る図２のネゴシエーション処理（Ｓ１０２）のフロー図であり、図６（Ｂ）は、本発明の第二実施の形態に係る図３のネゴシエーション処理（Ｓ２０３）のフロー図である。 図７（Ａ）は、本発明の第二実施の形態に係る、車載バッテリ２０３の充電開始後に充電器１００側で実行されるネゴシエーション処理のフロー図であり、図７（Ｂ）は、本発明の第三実施の形態に係る、車載バッテリ２０３の充電開始後に電気自動車２００側で実行されるネゴシエーション処理を含む充電電流指示値決定処理のフロー図である。 図８（Ａ）は、電力変換効率マップを概念的に示した図であり、図８（Ｂ）〜（Ｃ）は、交流電源３００からの交流電力が入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}以下に制限される場合において充電器１００が出力可能な最大電流値の算出方法を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る充電システムの概略構成図である。

図示するように、本実施の形態に係る充電システムは、電気自動車２００に搭載されたバッテリ（車載バッテリ２０３）を充電する充電器１００を有する。

この充電器１００は、充電ケーブル１０１と、充電器側コネクタ１０２と、交直変換部１０３と、ＥＬＢ（漏電遮断器）１０４と、通信部１０５と、制御部１０６と、制御系電源１０７と、リレー１０８、１０９と、フォトカプラ１１０と、ユーザインタフェース（不図示）と、を有する。

充電ケーブル１０１は、一対の充電用ライン１０１１、一対の通信用ライン１０１２、および制御用ライン１０１３を収容する。ここで、充電用ライン１０１１は、電気自動車２００に充電電力を供給するための電力線であり、通信用ライン１０１２は、電気自動車２００と通信を行うための通信線である。そして、制御用ライン１０１３は、一対の駆動電力供給用ライン１０１４、事前準備確認用ライン１０１５、コネクタ接続確認用ライン１０１６、および接地電位に接続された接地電位ライン１０１７を有する。

充電器側コネクタ１０２は、充電ケーブル１０１の先端に取り付けられており、充電ケーブル１０１に収容された各ライン（充電用ライン１０１１、通信用ライン１０１２、制御用ライン１０１３）の端子を備えている。充電器側コネクタ１０２が電気自動車２００の後述の車両側コネクタ２０２に装着されると、これらの端子がそれぞれ車両側コネクタ２０２の対応端子と当接する。これにより、充電用ライン１０１１、通信用ライン１０１２、および制御用ライン１０１３が、それぞれ、電気自動車２００の後述の充電用ライン２０１１、通信用ライン２０１２、および制御用ライン２０１３と電気的に接続される。

交直変換部１０３は、ＥＬＢ１０４を介して交流電源３００から供給される交流電力を直流電力に変換する。なお、交流電源３００については、電力契約上使用可能な最大電力（入力電力上限値）Ｗ_{ｉｎｍａｘ}が設定されていることとする。

ＥＬＢ１０４は、交流電源３００と交直変換部１０３との間に配置され、交流電源３００と交直変換部１０３との接続・切断を行う。

通信部１０５は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信プロトコルに従い、通信用ライン１０１２を介して電気自動車２００と通信を行う。

制御部１０６は、交流電力から直流電力への変換効率（電力変換効率）と出力電圧と出力電流との関係を表す電力変換効率マップが格納されたメモリ１０６１を有し、この電力変換効率マップ等に基づき、充電器１００の各部を統括制御する。ここで、電力変換効率マップには、図８（Ａ）に示すように、充電器１００の出力電圧Ｖａ〜Ｖeごとに、充電器１００の出力電流Ｉに対する電力変換効率η（０＜η＜１）が格納されている。このような電力変換効率マップは、充電器１００の出力電圧Ｖ、出力電流Ｉ及び電力変換効率ηを対応付ける情報であればよく、例えば、充電器１００の出力電圧Ｖごとに、充電器１００の出力電流Ｉと電力変換効率ηとが対応付けられたデータテーブル、および充電器１００の出力電圧Ｖごとに、複数のデータ（充電器１００の出力電流Ｉ、電力変換効率η）を補間することにより得られる近似関数等であってもよい。なお、図面の簡略化のため、図８（Ａ）には、充電器１００の出力電圧Ｖａ〜Ｖｅが５つの場合の電力変換マップを示してある。

制御系電源１０７は、通信部１０５、制御部１０６、リレー１０８、１０９、フォトカプラ１１０等の通信・制御系の各部に駆動電力を供給するための電源である。この制御系電源１０７は、バッテリでもよいし、あるいは交流電源３００から供給される交流を整流することで生成された電源であってもよい。

リレー１０８は、制御系電源１０７の正極（Ｖ_１ＣＣ電位）側と一方の駆動電力供給用ライン１０１４（正極側の駆動電力供給用ライン１０１４）との間に配置され、制御部１０６の制御信号に応じて正極側の駆動電力供給用ライン１０１４とＶ_１ＣＣ電位との接続・切断を行う。

リレー１０９は、制御系電源１０７の負極（接地電位）側と他方の駆動電力供給用ライン１０１４（負極側の駆動電力供給用ライン１０１４）との間に配置され、制御部１０６の制御信号に応じて負極側の駆動電力供給用ライン１０１４と接地電位との接続・切断を行う。

フォトカプラ１１０は、事前準備確認用ライン１０１５の導通可否に応じた事前準備確認信号を制御部１０６に伝達する。具体的には、入力側の発光素子がＶ_１ＣＣ電位と事前準備確認用ライン１０１５との間に配置されており、事前準備確認用ライン１０１５が導通して入力側の発光素子にオン電流が流れると、出力側の受光素子が事前準備確認信号を制御部１０６に出力する。

ユーザインターフェース（不図示）は、充電開始指示等の指示を操作者から受け付け、この指示を制御部１０６に入力するとともに、操作者へのメッセージ等の情報を、制御部１０６からの指示に応じて出力する。ユーザインターフェースには、例えば、操作パネル、表示パネル、スピーカー等が含まれる。

図２は、充電器１００の動作を説明するためのフロー図である。

ここでは、操作者により、すでに、充電器側コネクタ１０２が後述の車両側コネクタ２０２に装着されていることとする。

まず、制御部１０６は、ユーザインターフェースを介して、操作者からの充電開始指示を受け付けると、リレー１０８を閉成し、正極側の駆動電力供給用ライン１０１４をＶ_１ＣＣ電位に接続する（Ｓ１０１）。

それから、制御部１０６は、通信部１０５を制御し、通信用ライン１０１２を介して電気自動車２００との間で、図４（Ａ）のネゴシエーション処理を実行し（Ｓ１０２）、充電器１００および電気自動車２００の双方が許容可能な充電条件（充電電流上限値Ｉ_ｌｉｍ、充電停止電圧値Ｖ_ＬＴ、充電停止時間Ｔ_ＬＴ等）を決定する。なお、このネゴシエーション処理については、電気自動車２００側のネゴシエーション処理とともに後述する。

ここで、充電条件のネゴシエーションが不成立である場合（Ｓ１０３でＮＯ）、制御部１０６は、リレー１０８を開放して、正極側の駆動電力供給用ライン１０１４をＶ_１ＣＣ電位から切断する（Ｓ１１７）。これにより、制御部１０６は、充電を開始せずに、このフローを終了する。このとき、制御部１０６は、ユーザインターフェースに、充電器１００が電気自動車２００に対応していない旨のメッセージを出力するようにしてもよい。

一方、充電条件のネゴシエーションが成立した場合（Ｓ１０３でＹＥＳ）、フォトカプラ１１０からの事前準備確認信号がオンになるのを待つ（Ｓ１０４）。

ここで、フォトカプラ１１０からの事前準備確認信号がオンになることなく、所定時間の経過によりタイムアウトした場合（Ｓ１０４でＮＯ）、制御部１０６は、電気自動車２００に何らかの異常が生じたものと判断し、リレー１０８を開放して、正極側の駆動電力供給用ライン１０１４をＶ_１ＣＣ電位から切断する（Ｓ１１７）。これにより、制御部１０６は、充電を開始せずに、このフローを終了する。このとき、制御部１０６は、ユーザインターフェースに、電気自動車２００側の問題により充電を開始できない旨のメッセージを出力するようにしてもよい。

一方、フォトカプラ１１０からの事前準備確認信号がタイムアウト前にオンになると（Ｓ１０４でＹＥＳ）、制御部１０６は、所定の処理を実行してから、リレー１０９を閉成して負極側の駆動電力供給用ライン１０１４を接地電位に接続する（Ｓ１０５）。

それから、制御部１０６は、充電開始からの経過時間の計測を開始する（Ｓ１０６）。また、通信用ライン１０１２および通信部１０５を介して電気自動車２００から所定のインターバルで逐次送られてくる充電電流指示値を受信し、充電用ライン１０１１を流れる充電電流の大きさがこの充電電流指示値となるように交直変換部１０３を制御する（Ｓ１０７）。これにより、電気自動車２００の充電が行われる。

さて、電気自動車２００の充電中、制御部１０６は、充電終了条件の成立（電気自動車２００における充電終了条件の成立を含む）、充電停止ボタンの押下といった通常終了の項目の発生の他、充電器１００側の異常発生（充電器１００の故障、緊急停止ボタンの押下）、電気自動車２００側の異常発生に伴う異常フラグの受信等の異常発生を検知した否か等も監視している（Ｓ１０８、Ｓ１１３、Ｓ１１８）。ここで、制御部１０６は、一対の充電用ライン１０１１間にかかる電圧および充電開始からの経過時間等を監視し、車載バッテリ２０３の充電完了に伴う充電停止指令を受信した場合、あるいは充電開始からの経過時間が、充電条件で規定された充電停止時間Ｔ_ＬＴに到達した場合に、充電終了条件が成立したと判断する。また、フォトカプラ１１０からの事前準備確認信号がオフになった場合に、電気自動車２００において充電終了条件が成立したと判断する。

充電終了条件が成立した場合または充電停止ボタンが押下された場合（Ｓ１０８でＹＥＳ）、制御部１０６は、メモリ１０６１に格納された充電パターンマップにしたがって、例えば、交直変換部１０３の出力を徐々に低下させる。これにより、充電器１００からの充電電力供給を停止し、電気自動車２００の充電を終了する（Ｓ１０９）。その後、制御部１０６は、所定の時間が経過するのを待ってリレー１０８を開放し、正極側の駆動電力供給用ライン１０１４をＶ_１ＣＣ電位から切断する（Ｓ１１１）。これにより、電気自動車２００に充電の正常終了を通知する。なお、制御部１０６は、リレー１０８の開放とともにリレー１０９も開放する（Ｓ１１２）。そして、制御部１０６は、所定の処理を実行してから、このフローを終了する。このとき、制御部１０６は、ユーザインターフェースに、充電が正常終了した旨のメッセージを出力するようにしてもよい。

充電器１００側の異常発生を検知した場合（Ｓ１１３でＹＥＳ）、制御部１０６は、交直変換部１０３の出力を即時に低下させる。これにより、充電器１００からの充電電力供給を即時に停止して、電気自動車２００の充電を終了する（Ｓ１１５）。その後、制御部１０６は、所定の時間が経過するのを待って、２つのリレー１０８、１０９のうち、まずリレー１０９だけを開放して、負極側の駆動電力供給用ライン１０１４を接地電位から切断する（Ｓ１１６）。これにより、電気自動車２００に充電の異常終了を通知する。それから、制御部１０６は、リレー１０８も開放して、正極側の駆動電力供給用ライン１０１４もＶ_１ＣＣ電位から切断する（Ｓ１１７）。そして、制御部１０６は、異常終了時の所定の処理を実行してから、このフローを終了する。このとき、制御部１０６は、ユーザインターフェースに、充電器１００側における異常発生の検知により充電が異常終了した旨のメッセージを出力（充電器１００側で異常発生を検知した場合）するようにしてもよい。

フォトカプラ１１０からの事前準備確認信号がオフになり、かつ、通信ライン１０１２を介して異常フラグを受信した場合（Ｓ１１８でＹＥＳ）、制御部１０６は、交直変換部１０３の出力を即時に低下させる。これにより、充電器１００からの充電電力供給を即時に停止して、電気自動車２００の充電を終了する（Ｓ１１９）。その後、制御部１０６は、所定の時間が経過するのを待ってリレー１０８を開放し、正極側の駆動電力供給用ライン１０１４をＶ_１ＣＣ電位から切断する（Ｓ１１１）。また、リレー１０８の開放とともにリレー１０９も開放する（Ｓ１１２）。そして、制御部１０６は、所定の処理を実行してから、このフローを終了する。このとき、制御部１０６は、ユーザインターフェースに、電気自動車２００側の問題により充電が異常終了した旨のメッセージを出力するようにしてもよい。

図１に戻り、電気自動車２００について説明する。

電気自動車２００は、車両側コネクタ２０２と、車載バッテリ２０３と、通信部２０４と、制御部２０５と、制御系電源２０６と、リレー２０７、２０８と、フォトカプラ２０９、２１０、２１２と、スイッチ２１１と、を有する。

車両側コネクタ２０２は、一対の充電用ライン２０１１、一対の通信用ライン２０１２、および制御用ライン２０１３の端子を備える。ここで、充電用ライン２０１１は、充電器１００から充電電力の供給を受けるための電力線であり、通信用ライン２０１２は、充電器１００と通信を行うための通信線である。そして、制御用ライン２０１３は、一対の駆動電力供給用ライン２０１４、事前準備確認用ライン２０１５、コネクタ接続確認用ライン２０１６、および接地電位に接続された接地電位ライン２０１７を有する。

充電器１００の充電器側コネクタ１０２が車両側コネクタ２０２に装着されると、車両側コネクタ２０２のこれらの端子がそれぞれ充電器側コネクタ１０２の対応端子と当接する。これにより、上述したように、充電用ライン２０１１、通信用ライン２０１２、および制御用ライン２０１３が、それぞれ、充電器１００の充電用ライン１０１１、通信用ライン１０１２、および制御用ライン１０１３と電気的に接続される。

車載バッテリ２０３は、駆動用モータ、インバータ等の駆動系に駆動電力を供給するためのバッテリである。

通信部２０４は、ＣＡＮ等の通信プロトコルに従い、通信用ライン２０１２を介して充電器１００と通信を行う。

制御部２０５は、電気自動車２００の各部を統括制御する。

制御系電源２０６は、通信部２０４、制御部２０５、リレー２０８、フォトカプラ２０９、２１０、２１２と、スイッチ２１１等の、リレー２０７を除く通信・制御系の各部に駆動電力を供給するための電源である。

リレー２０７は、一対の充電用ライン２０１１と車載バッテリ２０３の両極側との間に配置され、車載バッテリ２０３と充電用ライン２０１１との接続・切断を行う。ここで、リレー２０７は、通常は開放しているＡ接点である。リレー２０８が閉成した状態で一対の駆動電力供給用ライン２０１４を介して充電器１００から駆動電力が供給されると、これを駆動電力としてリレー２０７が閉成し、充電用ライン２０１１が車載バッテリ２０３に接続する。なお、ここで用いたリレー２０７は、車載バッテリ２０３の正極側および負極側にそれぞれスイッチを有するものであるが、車載バッテリ２０３の正極および負極のいずれか一方の側にだけスイッチを有するものであってもよいし、１つのリレーで正極および負極の両方を同時にスイッチするものであってもよい。

リレー２０８は、一方の駆動電力供給用ライン２０１４（負極側の駆動電力供給用ライン２０１４）とリレー２０７との間に配置され、制御部２０５の制御信号に応じて駆動電力供給用ライン２０１４とリレー２０７との接続・切断を行う。これにより、充電器１００からリレー２０７への駆動電力の供給を制御する。

フォトカプラ２０９は、コネクタ接続中の充電器１００のリレー１０８の開閉状態に応じた事前準備合図信号を制御部２０５に伝達する。具体的には、入力側の発光素子が他方の駆動電力供給用ライン２０１４（正極側の駆動電力供給用ライン２０１４）と接地電位との間に配置されており、コネクタ接続中の充電器１００のリレー１０８の閉成によって、正極側の駆動電力供給用ライン２０１４および接地電位ライン２０１７，１０１７を介した閉ループが形成されて入力側の発光素子にオン電流が流れると、出力側の受光素子が事前準備合図信号を制御部２０５に出力する。

フォトカプラ２１０は、コネクタ接続中の充電器１００の２つのリレー１０８、１０９の開閉状態に応じた充電開始合図信号を制御部２０５に伝達する。具体的には、入力側の発光素子が正極側および負極側の駆動電力供給用ライン２０１４の間に配置されており、コネクタ接続中の充電器１００の両リレー１０８、１０９の閉成によって正極側および負極側の駆動電力供給用ライン２０１４が各々導通して入力側の発光素子にオン電流が流れると、出力側の受光素子が充電開始合図信号を制御部２０５に出力する。

スイッチ２１１は、制御部２０５からのオン電流の供給によりコネクタ接続中の充電器１００の事前準備確認用ライン１０１５を導通させる。具体的には、スイッチ２１１が事前準備確認用ライン２０１５と接地電位との間に配置されており、制御部２０５からのオン電流がスイッチ２１１のベース電極に流れると、事前準備確認用ライン２０１５を接地電位に接続する。

フォトカプラ２１２は、充電器側コネクタ１０２と車両側コネクタ２０２との接続状態に応じたコネクタ接続確認信号を制御部２０５に伝達する。具体的には、入力側の発光素子が制御系電源２０６の正極（Ｖ_２ＣＣ電位）側とコネクタ接続確認用ライン２０１６との間に配置されており、充電器側コネクタ１０２と車両側コネクタ２０２との接続によってコネクタ接続確認用ライン２０１６が導通して入力側の発光素子にオン電流が流れると、制御部２０５にコネクタ接続確認信号を出力する。なお、ここでは、充電器側コネクタ１０２と車両側コネクタ２０２との接続によってコネクタ接続確認用ライン２０１６が直ちに導通して、入力側の発光素子に常に制御系電源２０６の電圧（Ｖ_２ＣＣ電位）が印加されているが、例えば、充電開始時、電気自動車２００のイグニッションがＯＮになったときに、入力側の発光素子に制御系電源２０６の電圧（Ｖ_２ＣＣ電位）が印加されるようにしてもよい。

図３は、電気自動車２００の動作を説明するためのフロー図である。

このフローは、操作者により、車両側コネクタ２０２に充電器側コネクタ１０２が装着されることにより開始される。

制御部２０５は、フォトカプラ２０９からの事前準備合図信号がオンになると（Ｓ２０１）、フォトカプラ２１２からのコネクタ接続確認信号がオンになっているか否かを判断する（Ｓ２０２）。フォトカプラ２１２からのコネクタ接続確認信号がオフの場合（Ｓ２０２でＮＯ）、すなわち、充電器側コネクタ１０２と車両側コネクタ２０２とが適切に接続されていない場合、制御部２０５は、充電器側コネクタ１０２が車両側コネクタ２０２に正しく接続されていない旨のメッセージを、通信用ライン２０１２を介して充電器１００の制御部１０６に通知するなどの所定の異常終了通知を行う（Ｓ２２０）。そして、このフローを終了する。

一方、フォトカプラ２１２からのコネクタ接続確認信号もオンの場合（Ｓ２０２でＹＥＳ）、すなわち、充電器側コネクタ１０２と車両側コネクタ２０２とが適切に接続されている場合、制御部２０５は、通信部２０４を制御して、通信用ライン２０１２を介して充電器１００との間で、図４（Ｂ）のネゴシエーション処理を実行し（Ｓ２０３）、充電器１００および電気自動車２００の双方が許容可能な充電条件（充電電流上限値Ｉ_ｌｉｍ、充電停止電圧値Ｖ_ＬＴ、充電停止時間Ｔ_ＬＴ等）を決定する。なお、このネゴシエーション処理については後述する。

ここで、充電条件のネゴシエーションが不成立であった場合（Ｓ２０４でＮＯ）、制御部２０５は、所定の異常終了通知を行った後（Ｓ２２０）、このフローを終了する。

一方、充電条件のネゴシエーションが成立した場合（Ｓ２０４でＹＥＳ）、制御部２０５は、スイッチ２１１の入力側にオン電流を流して、事前準備確認用ライン２０１５を接地電位に接続する（Ｓ２０５）。これにより、充電器１００では、事前準備確認用ライン１０１５が導通し、フォトカプラ１１０から制御部１０６に入力される事前準備確認信号がオンになる。

なお、制御部２０５は、接地電位への事前準備確認用ライン２０１５の接続に先立ち、車載バッテリ２０３、充電用ライン２０１１等の充電系に対する短絡試験等のセルフテストを行い、このセルフテストを合格しなければ、事前準備確認用ライン２０１５を接地電位に接続せずに、このフローを終了してもよい。このとき、制御部２０５は、電気自動車２００側の問題により充電を開始できない旨の異常終了通知を行うようにしてもよい。その後、フォトカプラ２１０からの充電開始合図信号がオンになるのを待つ（Ｓ２０６）。

ここで、フォトカプラ２１０からの充電開始合図信号がオンになることなく、所定時間の経過によりタイムアウトした場合（Ｓ２０６でＮＯ）、制御部２０５は、充電器１００に何らかの異常が生じたものと判断し、スイッチ２１１の入力側へのオン電流供給を停止する（Ｓ２１９）。これにより、充電器１００では、フォトカプラ１１０からの事前準備確認信号がオフになる。また、制御部２０５は、充電器１００側の問題により充電を開始できない旨などの所定の異常終了通知を行った後（Ｓ２２０）、このフローを終了する。

一方、コネクタ接続中の充電器１００の２つのリレー１０８、１０９の閉成によって、フォトカプラ２１０からの充電開始合図信号がタイムアウト前にオンになると（Ｓ２０６でＹＥＳ）、制御部２０５は、リレー２０８を閉成し、駆動電力供給用ライン２０１４を介して充電器１００からリレー２０７に駆動電力を供給する。これにより、リレー２０７が閉成し、充電用ライン２０１１を介して充電器１００から車載バッテリ２０３に充電電力が供給される（Ｓ２０７）。

その後、制御部２０５は、車載バッテリ２０３の状態（電池電圧、温度、残容量等）を監視しながら、所定のインターバルで、通信部２０４および通信用ライン２０１２を介して充電器１００に充電電流指示値を送信する（Ｓ２０８）。具体的には、まず、制御部２０５は、ネゴシエーション処理で決定した充電条件に含まれる充電電流上限値Ｉ_ｌｉｍを上限として充電電流指示値を充電器１００に送信し、その後、逐次、車載バッテリ２０３のスペック、状態（電池電圧、温度、残容量等）および使用履歴と、予め定められた充電パターン等とに基づき、車載バッテリ２０３に印加可能な最大電流値を新たな充電電流上限値Ｉ_ｌｉｍとして算出し、この新たな充電電流上限値Ｉ_ｌｉｍと、ネゴシエーション処理で決定した後述の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘとのうちの最小値ｍｉｎ（Ｉ_ｌｉｍ，Ｉ_ｍａｘ）を充電電流指示値として充電器１００に送信する。これにより、車載バッテリ２０３の充電が行われる。

さて、車載バッテリ２０３の充電中、制御部２０５は、車載バッテリ２０３の故障、加熱、過電圧等、電気自動車２００側で異常が発生したか否かを監視するとともに（Ｓ２０９）、車載バッテリ２０３の充電容量を計測し、充電容量が目標容量（例えば、満充電、８０％充電等）に到達したか否かを監視している（Ｓ２１４）。

電気自動車２００側で異常発生を検知した場合（Ｓ２０９でＹＥＳ）、制御部２０５は、電気自動車２００側における異常発生の検知により充電が異常終了した旨を示す異常フラグを充電器１００の制御部１０６に出力するなどの所定の異常終了通知を行う（Ｓ２１０）。そして、制御部２０５は、スイッチ２１１をオフして事前準備確認用ライン２０１５を接地電位から切断する（Ｓ２１１）。これにより、充電器１００では、フォトカプラ１１０から制御部１０６に入力される事前準備確認信号がオフになる。また、制御部２０５は、リレー２０８を開放する（Ｓ２１２）。これにより、リレー２０７への駆動電力供給が停止してリレー２０７が開放され、充電用ライン２０１１から車載バッテリ２０３が切断される。その後、制御部２０５は、フォトカプラ２１０からの充電開始合図信号およびフォトカプラ２０９からの事前準備合図信号が同時にオフになったことを確認して（Ｓ２１３）、このフローを終了する。

車載バッテリ２０３の充電容量が目標容量に到達した場合（Ｓ２１４でＹＥＳ）、制御部２０５は、充電が終了したと判断して、通信部２０４および通信用ライン２０１２を介して充電器１００に、車載バッテリ２０３の充電完了に伴う充電停止指令を送信するとともに、スイッチ２１１の入力側へのオン電流の供給を停止して事前準備確認用ライン２０１５を接地電位から切断する（Ｓ２１５）。これにより、充電器１００では、フォトカプラ１１０から制御部１０６に入力される事前準備確認信号がオフになる。また、リレー２０８を開放する（Ｓ２１６）。これにより、リレー２０７への駆動電力供給が停止してリレー２０７が開放され、充電用ライン２０１１から車載バッテリ２０３が切断される。

その後、制御部２０５は、フォトカプラ２１０からの充電開始合図信号およびフォトカプラ２０９からの事前準備合図信号が同時にオフになるのを待って（Ｓ２１７）、車載バッテリ２０３の充電が正常終了したと判断し、通信部２０４から、車載バッテリ２０３の充電が正常終了した旨のメッセージを出力するなどの所定の正常終了通知を行う（Ｓ２１８）。その後、このフローを終了する。

また、フォトカプラ２１０からの充電開始合図信号が単独でオフになった場合（Ｓ２２１でＹＥＳ）、制御部２０５は、充電器１００側の問題により充電が異常終了した旨などの所定の異常終了通知を行った後（Ｓ２１０）、スイッチ２１１をオフ（充電器１００において事前準備確認信号をオフ）にし（Ｓ２１１）、リレー２０８を開放（充電用ライン２０１１から車載バッテリ２０３を切断）する（Ｓ２１２）。その後、フォトカプラ２１０からの充電開始合図信号およびフォトカプラ２０９からの事前準備合図信号が同時にオフになったことを確認して（Ｓ２１３）、このフローを終了する。

つぎに、充電器１００と電気自動車２００との間で実行されるネゴシエーション処理について説明する。

図４（Ａ）は、充電器１００側で実行される、本発明の第一実施の形態に係るネゴシエーション処理（図２のＳ１０２）のフロー図である。

制御部１０６は、図２のＳ１０１においてリレー１０８を閉成すると、電気自動車２００から、通信用ライン１０１２および通信部１０５を介して、車載バッテリの性能を表すバッテリ情報を受信するとともに（Ｓ１０２１）、通信部１０５および通信用ライン１０１２を介して電気自動車２００に、充電器１００の性能を表す充電器情報を送信する（Ｓ１０２２）。ここで、バッテリ情報には、例えば、車載バッテリ２０３に充電可能な最大時間（充電時間上限値Ｔ_ｌｉｍ）と、車載バッテリ２０３に印加可能な最大電圧値（充電電圧上限値Ｖ_ｌｉｍ）とが含まれ、充電器情報には、例えば、充電器１００が出力可能な最大電圧値（出力可能電圧値Ｖ_ｍａｘ）と、充電器１００が出力可能な最大電流値（出力可能電流値Ｉ_ｍａｘ）とが含まれる。

制御部１０６は、バッテリ情報に含まれる充電電圧上限値Ｖ_ｌｉｍと、充電器１００の出力可能電圧値Ｖ_ｍａｘとを比較する（Ｓ１０２３）。

その結果、充電器１００の出力可能電圧値Ｖ_ｍａｘがバッテリ情報の充電電圧上限値Ｖ_ｌｉｍ未満であれば（Ｓ１０２３でＮＯ）、制御部１０６は、充電器１００が電気自動車２００の車載バッテリ２０３に適合しないと判断し（Ｓ１０２４）、ネゴシエーション不成立としてネゴシエーション処理を終了する。なお、制御部１０６は、その後、図２のＳ１１７を実行する。

一方、充電器１００の出力可能電圧値Ｖ_ｍａｘがバッテリ情報の充電電圧上限値Ｖ_ｌｉｍ以上であれば（Ｓ１０２３でＹＥＳ）、制御部１０６は、充電器１００が車載バッテリ２０３に適合すると判断し（Ｓ１０２５）、バッテリ情報の充電電圧上限値Ｖ_ｌｉｍを、充電条件の充電停止電圧Ｖ_ＬＴとして設定する（Ｓ１０２６）。

このようにして充電器１００側の充電条件が決定すると、制御部１０６は、メモリ１０６１に格納された電力変換効率マップを参照し、図８（Ｂ）に示すように、この電力変換効率マップが表す出力電圧ごとの曲線のなかから、バッテリ情報の充電電圧上限値Ｖ_ｌｉｍに相当する出力電圧Ｖにおける出力電流Ｉと電力変換効率ηとの関係を表す曲線を特定し、この曲線と、出力電流Ｉおよび電力変換効率ηの一次式（η＝（Ｖ_ｌｉｍ／Ｗ_{ｉｎｍａｘ}）Ｉ）が表す直線との交点９００における出力電流値Ｉ’を算出する。すなわち、交流電源３００からの交流電力が入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}以下に制限される場合において、車載バッテリ２０３の充電電圧上限値Ｖ_ｌｉｍに対して充電器１００が出力可能な最大電流値Ｉ’（＝η’Ｗ_{ｉｎｍａｘ}／Ｖ_ｌｉｍ）を算出する（Ｓ１０２７）。なお、交点９００における電力変換効率η’は、車載バッテリ２０３の充電電圧上限値Ｖ_ｌｉｍおよび最大電流値Ｉ’の出力時における充電器１００の電力変換効率である。つぎに、このとき算出した出力電流Ｉ’と、充電器１００の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘとのうちの最小値ｍｉｎ（Ｉ’，Ｉ_ｍａｘ）により充電器１００の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘを更新する（Ｓ１０２８）。これにより、充電器１００の本来の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘを超えない範囲で、入力される交流電力の制限下（入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}）において、車載バッテリ２０３の充電電圧上限値Ｖ_ｌｉｍに対して出力可能な充電器１００の最大電流値Ｉ’（図５（Ｂ）の場合は、η’Ｗ_{ｉｎｍａｘ}／Ｖ_ｌｉｍ）が、充電器１００の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘとして新たに設定される（図５（Ｂ）参照）。

そして、この更新後の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘを、通信用ライン１０１２を介して電気自動車２００に送信する（Ｓ１０２９）。このとき、更新後の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘとともに、充電器１００側の充電条件（充電停止電圧Ｖ_ＬＴ等）を電気自動車２００に送信してもよい。なお、制御部１０６は、その後、図２のＳ１０４以降の処理を実行する。

また、制御部１０６は、バッテリ情報に含まれる充電時間上限値Ｔ_ｌｉｍと、充電器１００が充電可能な最大充電時間Ｔ_ｍａｘとのうちの最小値ｍｉｎ（Ｔ_ｌｉｍ，Ｔ_ｍａｘ）を、充電条件の充電停止時間Ｔ_ＬＴとして設定して（Ｓ１０３０）、ネゴシエーション処理を終了する。

図４（Ｂ）は、電気自動車２００側で実行される、本発明の第一実施の形態に係るネゴシエーション処理（図３のＳ２０３）のフロー図である。

制御部２０５は、通信部２０４および通信用ライン２０１２を介して充電器１００に、車載バッテリ２０３の充電時間上限値Ｔ_ｌｉｍと充電電圧上限値Ｖ_ｌｉｍとを含むバッテリ情報を送信するとともに（Ｓ２０３０）、充電器１００から、通信用ライン２０１２および通信部２０４を介して、充電器１００の出力可能電圧値Ｖ_ｍａｘと出力可能電流値Ｉ_ｍａｘとを含む充電器情報を受信する（Ｓ２０３１）。

その後、所定の時間内に、フォトカプラ２０９からの事前準備開始合図信号がオフになると（Ｓ２０３２でＮＯ）、制御部２０５は、車載バッテリ２０３が充電器１００に適合しないと判断し（Ｓ２０３３）、ネゴシエーション不成立としてネゴシエーション処理を終了する。なお、制御部２０５は、その後、図３のＳ２１２以降の処理を実行する。

一方、制御部２０５が、フォトカプラ２０９からの事前準備開始合図信号がオンのまま（Ｓ２０３２でＹＥＳ）、充電器１００から、通信部２０４および通信用ライン２０１２を介して、新たな出力可能電流値Ｉ_ｍａｘを受信すると（Ｓ２０３４）、この新たな出力可能電流値Ｉ_ｍａｘと充電器情報の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘとを比較し（Ｓ２０３５）、両者が異なっていれば（Ｓ２０３５でＮＯ）、新たな出力可能電流値Ｉ_ｍａｘで充電器情報の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘを更新する（Ｓ２０３６）。

新たな出力可能電流値Ｉ_ｍａｘと充電器情報の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘとが一致していた場合（Ｓ２０３５でＹＥＳ）、または、Ｓ２０３６で充電器情報の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘを更新した場合、制御部２０５は、車載バッテリ２０３のスペック、状態（電池電圧、温度、残容量等）および使用履歴と、予め定められた充電パターン等とに基づき、充電電流上限値Ｉ_ｌｉｍを算出する（Ｓ２０３７）。さらに、この充電電流上限値Ｉ_ｌｉｍと充電器情報の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘとのうちの最小値ｍｉｎ（Ｉ_ｌｉｍ，Ｉ_ｍａｘ）を算出し、この最小値ｍｉｎ（Ｉ_ｌｉｍ，Ｉ_ｍａｘ）を充電条件の充電電流上限値Ｉ_ｌｉｍとして設定する（Ｓ２０３８）。これにより、Ｓ１０２８で充電器１００が新たに定めた出力可能電力値Ｉ_ｍａｘを超えない充電電流上限値Ｉ_ｌｉｍが設定される。

これにより充電電流上限値Ｉ_ｌｉｍに変更が生じた場合は（Ｓ２０３９でＮＯ）、新たな充電電流上限値Ｉ_ｌｉｍに基づき充電時間上限値Ｔ_ｌｉｍを再計算する。充電時間上限値Ｔ_ｌｉｍが変わった場合、新たな充電時間上限値Ｔ_ｌｉｍを充電器１００に再送し、充電停止時間Ｔ_ＬＴの更新を促す（Ｓ２０４０）。

このようにして電気自動車２００側の充電条件が決定すると、制御部２０５は、ネゴシエーション成立としてネゴシエーション処理を終了する。なお、制御部２０５は、その後、図３のＳ２０５以降の処理を実行する。

このようなネゴシエーション処理（図２のＳ１０２、図３のＳ２０３）が充電器１００と電気自動車２００との間で充電開始前に実行されることにより、以下に示すように、充電器１００の作動領域を、より有効に活用することができる。

図５（Ａ）は、入力される交流電力の制限下（入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}）での充電器１００の作動領域、および入力される交流電力の制限下（入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}）において、上述のネゴシエーション処理により定まる充電器１００の作動領域を説明するための図である。

例えば、図５（Ａ）に示すように、充電器１００の出力可能電圧値Ｖ_ｍａｘおよび出力可能電流値Ｉ_ｍａｘの範囲内であっても、充電器１００の使用電力が入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}を超過しないように、充電器１００の出力を、入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}よりも小さな所定の出力電力上限値Ｗ_{ｏｕｔｍａｘ}以下に制限することがある（斜線領域８００に含まれる電流および電圧が出力不可能となる）。このような場合、入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}と出力電力上限値Ｗ_{ｏｕｔｍａｘ}との間のマージンが大きすぎると_、電気自動車２００は、過度に制約された範囲８０１において充電電流指示値を決定しなければならず、充電器１００の性能を活用しきれない。

これに対して、本実施の形態に係るネゴシエーション処理によれば、図５（Ｂ）に示すように、充電器１００の本来の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘを越えない範囲で、充電器１００が、入力される交流電力の制限下（入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}）において、車載バッテリ２０３の充電電圧上限値Ｖ_ｌｉｍに対して出力可能な最大電流値Ｉ’（＝η’Ｗ_{ｉｎｍａｘ}／Ｖ_ｌｉｍ）を、車載バッテリ２０３に対する充電器１００の運用上の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘとして設定することができる。すなわち、車載バッテリ２０３の充電電圧上限値Ｖ_ｌｉｍがＶ_１以上である場合には、充電器１００が、入力される交流電力の制限下（入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}）において、車載バッテリ２０３の充電電圧上限値Ｖ_ｌｉｍに対して出力可能な最大電流値Ｉ’（＝η’Ｗ_{ｉｎｍａｘ}／Ｖ_ｌｉｍ）までの出力を保証し、車載バッテリ２０３の充電電圧上限値Ｖ_ｌｉｍがＶ_１未満である場合には、充電器１００の本来の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘまでの出力を保証することができる。したがって、電気自動車２００は、交流電源３００から入力される交流電力の制限下（入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}）において、充電器１００が出力可能な直流電力の範囲で、充電電流指示値８０２を決定することができるため（すなわち、入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}と充電器１００の出力電力上限値Ｗ_{ｏｕｔｍａｘ}との間に、電力変換効率ηに応じた必要最小限のマージンがおかれるため）、車載バッテリ２０３の充電中に入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}を超過する電力が使用されるのを防止して、電力コストを抑制しつつ、充電器１００の性能を有効に活用して、充電時間の短縮を図ることができる。

なお、図５（Ｂ）には、車載バッテリ２０３の電圧が所定値に達したら充電電流指示値を徐々に小さくする充電方法に適用した場合を一例として示しているが、本発明は、例えば所定電圧に達していなくても充電電流指示値を絞る充電方法等の他の充電方法にも適用可能である（後述の図５（Ｃ）においても同様）。

以上、本発明の一実施の形態を説明した。

以上説明したように、本実施形態によれば、車載バッテリ２０３の充電前に、電気自動車２００と充電器１００との間で情報交換（ネゴシエーション処理）が行われ、充電器１００および車載バッテリ２０３の双方のスペックを満たす充電条件が決定されるため、この充電条件にしたがって、充電器１００および車載バッテリ２０３の双方のスペックに適合する充電をよりスムーズに開始することができる。

そして、このネゴシエーション処理により、充電器１００の本来の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘを超えない範囲で、充電器１００が、充電器１００入力される交流電力の制限下（入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}）において、車載バッテリ２０３の充電電圧上限値Ｖ_ｌｉｍに対して出力可能な最大電流値Ｉ’（＝η’Ｗ_{ｉｎｍａｘ}／Ｖ_ｌｉｍ）が、車載バッテリ２０３に対する充電器１００の運用上の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘとして新たに設定されるため（図５（Ｂ）参照）、電気自動車２００は、入力される交流電力の制限下（入力電力上限値Ｗ_ｍａｘ）において充電器１００が出力可能な範囲で充電電流指示値８０２を決定することができる。

したがって、本実施の形態によれば、充電器１００の入力側の電力が入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}によって制限を受ける充電システムにおいて、電力コストを抑制しつつ、充電器１００の性能をより有効に活用することによって充電時間の短縮を図ることができる。

また、充電器１００の出力可能電圧値Ｖ_ｍａｘよりも充電電圧上限値Ｖ_ｌｉｍが大きな車載バッテリ２０３については、充電器１００と車載バッテリ２０３とが適合しない旨が操作者に通知されるとともに充電対象から外されるため、車載バッテリ２０３に適合しない充電器１００で操作者が充電を行ってしまうことをより確実に回避することができる。

また、本実施形態において、充電を開始する場合、充電器１００は、２つのリレー１０８、１０９を閉成し、駆動電力供給用ライン１０１４を制御系電源１０７に接続する。これにより、電気自動車２００では、フォトカプラ２１０の入力側へオン電流が供給されるので、充電開始の合図として充電開始合図信号がオンになる。この合図を契機として、電気自動車２００は、リレー２０８を閉成してリレー２０７を駆動電力の供給開始により閉成させ、これにより、充電器１００から車載バッテリ２０３への充電電力の供給が開始する。一方、充電を終了する場合、充電器１００は、２つのリレー１０８、１０９のうち、少なくとも１つを開放して、制御系電源１０７から駆動電力供給用ライン１０１４を切断する。これにより、電気自動車２００では、フォトカプラ２１０の入力側へのオン電流の供給が停止して、充電終了の合図として少なくとも充電開始合図信号がオフになるとともに、充電器１００からの駆動電力の供給停止によりリレー２０７が開放されて車載バッテリ２０３から充電用ライン２０１１が切断される。

したがって、本実施の形態によれば、通信用ライン１０１２、２０１２とは別に設けられた駆動電力供給用ライン１０１４、２０１４の導通をシーケンス回路で制御することにより、充電器１００と電気自動車２００との間で充電開始および充電終了の合図が交換されるので、ノイズによる通信エラー等により、充電器１００と電気自動車２００との間で、通信用ライン１０１２、２０１２を用いた通信が良好に行えない場合でも、通信エラーの回復を待たずに、充電制御シーケンスをスムーズかつ確実に開始・終了できる。また、充電器１００が、コネクタロックおよびセルフテスト等を実施してから、電気自動車２００に充電開始の合図を送るようにすれば、充電器１００側で充電開始前に必要な処理が確実に完了した後に、充電を開始することができる。

また、車両側コネクタ２０２への充電器側コネクタ１０２の装着により接続される駆動電力供給用ライン１０１４、２０１４を介して、充電器１００からリレー２０７に駆動電力が供給されるので、充電器側コネクタ１０２と車両側コネクタ２０２とが切り離された状態ではリレー２０７が確実に開放される。このため、充電制御シーケンスが終了していない段階で、ユーザが、誤って電動車両を移動させるなどして、車両側コネクタから充電器側コネクタを強制的に切り離してしまっても、自動的にリレー２０７が確実に開放されるため、安全性がより向上する。

また、本実施の形態において、充電を開始する場合、充電器１００は、２つのリレー１０８、１０９を連続的に閉成する。具体的には、充電の事前準備を開始する場合に、一方のリレー１０８を閉成して正極側の駆動電力供給用ライン１０１４をＶ_１ＣＣ電位に接続する。これにより、電気自動車２００では、フォトカプラ２０９の入力側にオン電流が流れて、事前準備の合図として事前準備合図信号がオンになる。その後、充電を開始する場合に、他方のリレー１０９を閉成して、負極側の駆動電力供給用ライン１０１４を接地電位に接続する。これにより、電気自動車２００では、フォトカプラ２１０の入力側にオン電流が流れて、充電開始の合図として充電開始合図信号がオンになる。

このため、本実施の形態によれば、充電器１００は、正極側および負極側の駆動電力供給用ライン１０１４の導通を別個に制御することにより、充電開始の合図に先立ち事前準備の合図を電気自動車２００に送ることができる。電気自動車２００は、充電開始の合図に先立って通知された事前準備の合図を契機として、通信用ライン１０１２および通信部１０５を用いた通信の準備を行い、充電器１００との間の情報交換（ネゴシエーション処理）を行うことができる。

また、本実施の形態において、電気自動車２００は、事前準備合図信号がオンになると、通信用ライン２０１２を介して充電器１００との間の情報交換（ネゴシエーション処理）を行い、充電条件を決定した後、スイッチ２１１をオンして事前準備確認用ライン２０１５を接地電位に接続する。これにより、充電器１００では、フォトカプラ１１０の入力側にオン電流が流れて、事前準備確認の合図として事前準備確認信号がオンになる。一方、充電器１００では、事前準備確認信号がオンになると、リレー１０９を閉成する。これにより、電気自動車２００では、充電開始の合図として充電開始合図信号がオンになり、これを契機としてリレー２０８が閉成され、充電用ライン２０１１が車載バッテリ２０３に接続される。

したがって、本実施の形態によれば、電気自動車２００は、充電条件を決定した後に事前準備確認の合図として事前準備確認信号を充電器１００に送り、充電器１００は、この事前準備確認の合図を受けてから、充電開始の合図として充電開始合図信号を電気自動車２００に送るため、充電条件の決定前に充電開始の合図が充電器１００から電気自動車２００に送られるのを防止することができる。このため、充電条件が決定するまで、電気自動車２００において、充電用ライン２０１１から車載バッテリ２０３を切断されたままとすることができ、充電条件の決定前に車載バッテリ２０３が誤って充電されてしまう事態が発生する可能性をなくすことができる。また、電気自動車２００が、充電開始前に必要なセルフテスト等の処理を、充電条件の決定後、事前準備確認の合図を充電器１００に送る前に実施し、充電器１００が、充電開始前に必要なコネクタロックおよびセルフテスト等の処理を、事前準備確認の合図を契機として実施するようにすれば、車載バッテリ２０３と充電器１００とが適合しない場合にまで、それらの処理が実施されるのを防止することができる。

また、本実施の形態において、充電器側コネクタ１０２が車両側コネクタ２０２に正しく接続されると、コネクタ接続確認用ライン２０１６が導通して、フォトカプラ２１２の入力側にオン電流が流れてコネクタ接続確認信号がオンになる。電気自動車２００では、事前準備合図信号およびコネクタ接続確認信号の双方がオンの場合、すなわち、車両側コネクタ２０２上の異なる位置に配置された２つの端子が対応端子と確実に接続されている場合にのみ、スイッチ２１１の入力側にオン電流が流れて事前準備確認用ライン２０１５が接地電位に接続する。一方、充電器１００では、電気自動車２００における事前準備確認用ライン２０１５の接地によって、フォトカプラ１１０の入力側にオン電流が流れて事前準備確認信号がオンになった場合にのみ、充電制御シーケンスが続行され、その他の場合には充電制御シーケンスが中止される。

したがって、本実施の形態によれば、充電器側コネクタ１０２が車両側コネクタ２０２に正しく接続されている場合にのみ、充電制御シーケンスを続行させ、片あたり等により正しく接続されていない場合には充電制御シーケンスを中止させることができる。

また、充電が正常終了した場合、充電器１００は、２つのリレー１０８、１０９のうち、一方のリレー１０８を、他方のリレー１０９とともに開放して正極側の駆動電力供給用ライン１０１４をＶ_１ＣＣ電位から切断する。これにより、電気自動車２００では、フォトカプラ２０９、２１０各々の入力側へのオン電流の供給が停止し、事前準備合図信号および充電開始合図信号が同時にオフになる。一方、充電が異常終了した場合、充電器１００は、一方のリレー１０８よりも先に他方のリレー１０９を開放して負極側の駆動電力供給用ライン１０１４を接地電位から切断する。これにより、電気自動車２００では、フォトカプラ２１０の入力側へのオン電流の供給のみが停止して、事前準備合図信号はオンのまま、充電開始合図信号のみがオフになる。

したがって、本実施の形態によれば、ノイズによる通信エラー等により、充電器１００と電気自動車２００との間で、通信用ライン１０１２、２０１２を用いた通信が良好に行えない場合でも、充電器１００は、充電の終了形態（正常終了、異常終了）に応じて２つのリレー１０８、１０９のオフタイミングを変更することによって、正極側および負極側の駆動電力供給用ライン１０１４の導通状態の相違を利用して、充電が正常終了したか、それとも異常終了したかを電気自動車２００に通知することができる。このため、通信エラーの回復を待たずに、スムーズに充電制御シーケンスを終了させることができる。

また、本実施の形態において、接地電位ライン１０１７，２０１７は、充電器１００の通信用ライン１０１３および電気自動車２００の通信用ライン２０１３を介した通信を行うための閉回路を形成する重要なラインとして用いられているが、充電器１００側から電気自動車２００の車体と充電用ライン２０１１の間の絶縁状態を監視するためにも用いられることから、その健全性の確認が重要となる。そこで、電気自動車２００の制御部２０５および充電器１００の制御部１０６が、フォトカプラからの信号入力状態に基づき接地電位ライン１０１７，２０１７の状態を監視し、接地電位ライン１０１７，２０１７の断線時に適切に充電制御シーケンスを終了するようにしてもよい。

例えば、充電開始前に接地電位ライン１０１７，２０１７の少なくとも一方が断線している場合、電気自動車２００側では、フォトカプラ２０９からの事前準備合図信号が制御部２０５に伝わらない。このため、異常状態のまま充電作業が開始されることが防がれる。また、操作者から充電開始指示を受け付けてからリレー１０９が閉成されるまでに接地電位ライン１０１７，２０１７の少なくとも一方が断線した場合、電気自動車２００側では、フォトカプラ２０９から制御部２０５への事前準備合図信号が途絶し、充電器１００側では、状況によっては、フォトカプラ１１０から制御部１０６への事前準備確認信号が途絶する。このため、電気自動車２００の制御部２０５または充電器１００の制御部１０６は、このような状況を検知した場合に充電終了処理に移行すればよい。さらに、リレー１０９の閉成後に接地電位ライン１０１７，２０１７の少なくとも一方が断線した場合、電気自動車２００側では、フォトカプラ２１０から制御部２０５に充電開始合図信号が送られる一方、フォトカプラ２０９からの事前準備合図信号が途絶する。このため、電気自動車２００の制御部２０５は、このような状況を検知した場合に充電終了処理に移行すればよい。このとき、充電器１００側では、フォトカプラ１１０から制御部１０６への事前準備確認信号が途絶し、通常の充電終了処理に移行することから、いずれにおいても充電終了処理に移行する。

ところで、上記第一実施の形態では、充電器１００が、本来の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘを越えない範囲で、入力される交流電力の制限下（入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}）において、車載バッテリ２０３の充電電圧上限値Ｖ_ｌｉｍに対して出力可能な最大電流値Ｉ’（＝η’Ｗ_{ｉｎｍａｘ}／Ｖ_ｌｉｍ）を、車載バッテリ２０３に対する充電器１００の運用上の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘとして新たに設定し、電気自動車２００が、この運用上の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘを越えない範囲で充電電流指示値を決定している。しかし、必ずしも、このようにする必要はない。

例えば、図１の充電システムにおいて、本来の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘを越えない範囲で、充電器１００が、車載バッテリ２０３のカレント電池電圧の測定値（以下、充電開始時のカレント電池電圧の測定値を初期電池電圧値Ｖ_ｏ、充電中のカレント電池電圧の測定値をカレント電池電圧値Ｖ_ｃｕｒｒ）に対して出力可能な最大電流値を、車載バッテリ２０３に対する充電器１００の運用上の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘとして設定し、電気自動車２００が、この運用上の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘを越えない範囲で充電電流指示値を決定するようにしてもよい。

以下、このようにする場合を、本発明の第二実施の形態として説明する。ここでは、第一実施の形態と同様な構成および処理には上記第一実施の形態と同様な符号を付し、それらについての説明を省略または簡略化する。

図６（Ａ）は、図２のＳ１０２において図１の充電器１００が実行する、本発明の第二実施の形態に係るネゴシエーション処理のフロー図であり、図６（Ｂ）は、図３のＳ２０３において図１の電気自動車２００が実行する、本発明の第二実施の形態に係るネゴシエーション処理のフロー図である。

この場合、電気自動車２００から送信され、充電器１００が受信するバッテリ情報には、車載バッテリ２０３の充電時間上限値Ｔ_ｌｉｍおよび充電電圧上限値Ｖ_ｌｉｍの他に、車載バッテリ２０３のカレント電池電圧値（初期電池電圧値）Ｖ_ｏが含まれている（Ｓ１０２１Ａ、Ｓ２０３０Ａ）。

充電器１００において、制御部１０６は、電気自動車２００との間で充電器情報およびバッテリ情報を送受信した後（Ｓ１０２１Ａ、Ｓ１０２２）、第一実施の形態と同様な電圧適合確認処理により、電気自動車２００の車載バッテリ２０３と充電器１００の出力電圧との適否を確認する（Ｓ１０２３〜Ｓ１０２５）。そして、電気自動車２００の車載バッテリ２０３が充電器１００の出力電圧に適合した場合に、充電停止電圧値Ｖ_ＬＴを決定する（Ｓ１０２６）。

このようにして充電器１００側の充電条件が決定すると、制御部１０６は、メモリ１０６１に格納された電力変換効率マップを参照し、図８（Ｃ）に示すように、この電力変換効率マップが表す出力電圧ごとの曲線のなかから、バッテリ情報の初期電池電圧値Ｖ_ｏに相当する出力電圧Ｖにおける出力電流Ｉと電力変換効率ηとの関係を表す曲線（ここでは、例えばＶａ）を特定し、この曲線と、出力電流Ｉおよび電力変換効率ηの一次式（η＝（Ｖ_ｏ／Ｗ_{ｉｎｍａｘ}）Ｉ）が表す直線との交点９０１における出力電流値Ｉ”_ｏを算出する。すなわち、交流電源３００からの交流電力が入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}以下に制限される場合において、車載バッテリ２０３の初期電池電圧値Ｖ_ｏに対して充電器１００が出力可能な最大電流値Ｉ”_ｏを算出する（Ｓ１０２７Ａ）。なお、交点９０１における電力変換効率のη”は、車載バッテリ２０３の初期電池電圧値Ｖ_ｏおよび最大電流値Ｉ”_ｏの出力時における充電器１００の電力変換効率である。つぎに、このとき算出した出力電流Ｉ”_ｏと、充電器１００の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘとのうちの最小値ｍｉｎ（Ｉ”_ｏ，Ｉ_ｍａｘ）によって充電器１００の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘを更新して（Ｓ１０２８Ａ）、更新後の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘを電気自動車２００に送信する（Ｓ１０２９）。

最後に、制御部１０６は、充電停止時間Ｔ_ＬＴを決定し（Ｓ１０３０）、ネゴシエーション処理を終了する。

一方、電気自動車２００において、制御部２０５は、充電器１００との間でバッテリ情報および充電器情報を送受信した後（Ｓ２０３０Ａ、Ｓ２０３１）、第一実施の形態と同様な処理（Ｓ２０３２〜Ｓ２０３８）により、必要に応じて、充電器情報の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘを、充電器１００から受信した新たな出力可能電流値Ｉ_ｍａｘで更新し、車載バッテリ２０３の状態等に応じた充電電流上限値Ｉ_ｌｉｍと充電器情報の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘとのうちの最小値ｍｉｎ（Ｉ_ｌｉｍ，Ｉ_ｍａｘ)を充電条件の充電電流上限値Ｉ_ｌｉｍとして設定する。これにより充電電流上限値Ｉ_ｌｉｍに変更が生じた場合は（Ｓ２０３９でＮＯ）、第一実施の形態と同様、新たな充電電流上限値Ｉ_ｌｉｍに基づき充電時間上限値Ｔ_ｌｉｍを再計算する。充電時間上限値Ｔ_ｌｉｍが変わった場合、新たな充電時間上限値Ｔ_ｌｉｍを充電器１００に再送し、充電停止時間Ｔ_ＬＴの更新を促す（Ｓ２０４０）。このようにして電気自動車２００側の充電条件が決定すると、制御部２０５は、ネゴシエーション成立としてネゴシエーション処理を終了する。

なお、ここでは、車載バッテリ２０３の充電電圧上限値Ｖ_ｌｉｍが電気自動車２００から充電器１００に送信されるが、車載バッテリ２０３の充電電圧上限値Ｖ_ｌｉｍは充電器１００に送信されなくてもよい。この場合、電気自動車２００の制御部２０５が、出力電圧適合確認処理を行って、その結果を充電器１００に通知すればよい。また、車載バッテリ２０３と充電器１００とが適合する場合にだけ、電気自動車２００の制御部２０５は、充電停止電圧値Ｖ_ＬＴを決定して充電器１００に通知すればよい。

このようなネゴシエーション処理を行った場合、図３のＳ２０８において、電気自動車２００の制御部２０５は、第一実施の形態と同様、まず、充電条件の充電電流上限値Ｉ_ｌｉｍを上限として充電電流指示値を充電器１００に送信するが、その後は、以下に示す充電中のネゴシエーション処理により決定した充電電流指示値を充電器１００に送信する。

図７（Ａ）は、本発明の第二実施の形態に係る、車載バッテリ２０３の充電中に充電器１００側で実行されるネゴシエーション処理のフロー図であり、図７（Ｂ）は、本発明の第二実施の形態に係る、車載バッテリ２０３の充電中に電気自動車２００側で実行されるネゴシエーション処理を含む充電電流指示値決定処理のフロー図である。

車載バッテリ２０３の充電中、電気自動車２００の制御部２０５は、通信部２０４および通信用ライン２０１２を介して充電器１００に、車載バッテリ２０３のカレント電池電圧値Ｖ_ｃｕｒｒを送信し（Ｓ２０８０）、充電器１００の制御部１０６は、電気自動車２００からカレント電池電圧値Ｖ_ｃｕｒｒを新たに受信すると（Ｓ１０７０）、図８（Ｃ）に示すように、メモリ１０６１に格納された電力変換効率マップが表す出力電圧ごとの曲線のなかから、車載バッテリ２０３のカレント電池電圧測定値Ｖ_ｃｕｒｒに相当する出力電圧Ｖにおける出力電流Ｉと電力変換効率ηとの関係を表す曲線（ここでは、例えばＶｂ）を特定し、この曲線と、出力電流Ｉおよび電力変換効率ηの一次式（η＝（Ｖ_ｃｕｒｒ／Ｗ_{ｉｎｍａｘ}）Ｉ）が表す直線との交点９０２における出力電流値Ｉ”_ｃｕｒｒを算出する（Ｓ１０７２）。そして、このとき算出した出力電流Ｉ”_ｃｕｒｒと、充電器１００の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘとのうちの最小値ｍｉｎ（Ｉ”_ｃｕｒｒ，Ｉ_ｍａｘ）によって充電器１００の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘを更新して、この更新後の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘを、通信部１０５および通信用ライン１０１２を介して電気自動車２００に送信する（Ｓ１０７３）。なお、交点９０２における電力変換効率η”_ｃｕｒｒは、車載バッテリ２０３のカレント電池電圧値Ｖ_ｃｕｒｒおよび最大電流値Ｉ”_ｃｕｒｒの出力時の充電器１００の電力変換効率である。

電気自動車２００の制御部２０５は、新たな出力可能電流値Ｉ_ｍａｘを受信すると（Ｓ２０８１）、新たな出力可能電流値Ｉ_ｍａｘと充電器情報の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘとを比較し、両者が異なっていれば（Ｓ２０８２でＮＯ）、新たな出力可能電流値Ｉ_ｍａｘで充電器情報の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘを更新する（Ｓ２０８３）。

新たな出力可能電流値Ｉ_ｍａｘと充電器情報の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘとが一致していた場合（Ｓ２０８２でＹＥＳ）、または、Ｓ２０８３で充電器情報の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘを更新した場合、電気自動車２００の制御部２０５は、車載バッテリ２０３のスペック、状態（電圧、温度、残容量等）および使用履歴と、予め定められた充電パターン等とに基づき、充電電流上限値Ｉ_ｌｉｍを算出し（Ｓ２０８４）、この充電電流上限値Ｉ_ｌｉｍと充電器情報の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘとのうちの最小値ｍｉｎ（Ｉ_ｌｉｍ，Ｉ_ｍａｘ）で充電条件の充電電流上限値Ｉ_ｌｉｍを更新する（Ｓ２０８５）。そして、通信部２０４および通信用ライン２０１２を介して充電器１００に、更新後の充電電流上限値Ｉ_ｌｉｍを新たな充電電流指示値として送信する（Ｓ２０８６）。

充電器１００の制御部１０６は、新たな充電電流指示値を受け付けると（Ｓ１０７４）、この充電電流指示値にしたがって出力電流を制御する（Ｓ１０７５）。

充電器１００の制御部１０６および電気自動車２００の制御部２０５は、このような処理を、充電が終了するまで繰り返し実行する。

このように、本実施の形態に係るネゴシエーション処理によれば、図５（Ｃ）に示すように、交流電源３００からの交流電力が入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}以下に制限される場合に、充電器１００が、車載バッテリ２０３の初期電池電圧値Ｖ_ｏに対して出力可能な最大電流値Ｉ”_ｏ（＝η”_ｏＷ_{ｉｎｍａｘ}／Ｖ_ｏ）と、充電器１００の本来の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘとのうちの最小値（図５（Ｃ）ではＩ_ｍａｘ）、すなわち、図５（Ｂ）の場合における運用上の（車載バッテリ２０３の充電電圧上限値Ｖ_ｌｉｍに対する充電器１００の）出力可能電流値（η’Ｗ_{ｉｎｍａｘ}／Ｖ_ｌｉｍ）よりもさらに大きな電流値を、充電器１００の運用上の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘとして設定することができる。これにより、車載バッテリ２０３の初期電池電圧値Ｖ_ｏが所定値Ｖ_１以上である場合には、充電器１００が、入力される交流電力の制限下（入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}）において、車載バッテリ２０３の初期電池電圧値Ｖ_ｏに対して出力可能な最大電流値Ｉ”_ｏ（＝η”_ｏＷ_{ｉｎｍａｘ}／Ｖ_ｏ）までの出力を保証し、車載バッテリ２０３の初期電池電圧値Ｖ_ｏが所定値Ｖ_１未満である場合には、充電器１００の本来の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘまでの出力を保証することができる。このため、電気自動車２００は、図５（Ｂ）の場合における運用上の出力可能電流値（η’Ｗ_{ｉｎｍａｘ}／Ｖ_ｌｉｍ）よりもさらに大きな電流値を、充電電流指示値８０３の初期値として充電器１００に与えることができる。

そして、図５（Ｃ）に示すように、充電電流指示値８０３の初期値が示す電流値がＩ_１よりも大きい場合に、車載バッテリ２０３のカレント電池電圧値Ｖ_ｃｕｒｒが、充電電流指示値８０３の初期値が示す電流値に対して保証される電圧値（図５（Ｃ）においてはＶ_１）に達すると、その後、充電器１００が、入力される交流電力の制限下（入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}）において、車載バッテリ２０３のカレント電池電圧値Ｖ_ｃｕｒｒに対して出力可能な最大電流値（＝η”_ｃｕｒｒＷ_{ｉｎｍａｘ}／Ｖ_ｃｕｒｒ）によって運用上の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘが逐次更新されるため、電気自動車２００は、逐次更新される運用上の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘに相当する充電電流指示値８０３を充電器１００に与えることができ、図５（Ｂ）の場合よりもさらに大きな範囲（斜線格子縞領域＋斜破線領域）の電力を充電器１００に出力させることできる。すなわち、充電器とバッテリとが一体化されている場合にのみ実施可能であった定電力制御方式の充電を、充電器１００と車載バッテリ２０３とが分離されている場合においても実施可能とすることによって、充電器１００の性能をさらにより有効に活用し、充電時間をさらに短縮化することができる。

なお、本発明は上記の各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。

例えば、上記の各実施の形態においては、充電器１００の入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}が固定値であるが、本発明は、充電器１００の入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}が可変する場合にも適用可能であり、電力設備側または電力系統と充電器１００との間の通信が確立しており、電力設備側または電力系統から充電器１００に出力制限要請がなされる場合（スマートグリッド）等においても上述の効果を達成することができる。

また、電気自動車２００側に電力変換効率マップが搭載されている場合には、充電器１００が、入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}を含む充電器情報を電気自動車２００に送信し、電気自動車２００が、上記各実施例において充電器１００が実行する処理（図４のＳ１０２７およびＳ１０２８、または、図６のＳ１０２７ＡおよびＳ１０２８Ａ）と同様の処理を実行して、交流電源３００からの交流電力が入力電力上限値Ｗ_{ｉｎｍａｘ}以下に制限される場合において充電器１００が出力可能な最大電流値を電力変換効率マップから算出し、この最大電流値および充電器１００の本来の出力可能電流値Ｉ_ｍａｘの双方を超えない範囲で充電電流指示値を決定するようにしてもよい。

また、上記の各実施の形態において、充電器１００は、充電を正常終了させる場合には、２つのリレー１０８、１０９をともに開放して事前準備合図信号および充電開始合図信号を同時にオフにし、充電器１００側の問題により充電を異常終了させる場合には、一方のリレー１０８よりも先に他方のリレー１０９を開放して充電開始合図信号のみをオフにする。しかし、これとは逆に、充電を正常終了させる場合には、一方のリレー１０８よりも先に他方のリレー１０９を開放して充電開始合図信号のみをオフにし、充電を異常終了させる場合には、２つのリレー１０８、１０９をともに開放して事前準備合図信号および充電開始合図信号を同時にオフにするようにしてもよい。この場合、電気自動車２００は、事前準備合図信号がオンのまま充電開始合図信号のみがオフになった場合に、充電が正常終了したものと判断し、事前準備合図信号および充電開始合図信号が同時にオフになった場合に、充電器１００側の問題により充電が異常終了したものと判断することができる。また、事前準備合図信号および充電開始合図信号を同時にオフにする場合、一方のリレー１０８を、他方のリレー１０９よりも先に開放するようにしてもよい。

また、上記の各実施の形態において、電気自動車２００は、正極側の駆動電力供給用ライン２０１４と接地電位との間、正極側の駆動電力供給用ライン２０１４と負極側との間、およびＶ_２ＣＣ電位とコネクタ接続確認用ライン２０１６との間の導通状態を、それぞれ、フォトカプラ２０９、フォトカプラ２１０、およびフォトカプラ２１２を用いて検知している。しかし、これらのフォトカプラ２０９、２１０、２１２に代えて、充電器１００と電気自動車２００の通信ラインの絶縁を保ちつつラインの導通状態を検知できる他の手段（例えばリレー）を用いてもよい。

また、上記の各実施の形態においては、フォトカプラ２０９、２１０、２１２としてエミッタ負荷のフォトカプラを用いているが、コレクタ負荷のフォトカプラをフォトカプラ２０９、２１０、２１２として用いてもよい。ただし、この場合、フォトカプラ２０９、２１０、２１２からの出力信号の極性が上記実施の形態とは逆となる。

また、上記の各実施の形態では、電気自動車２００の車載バッテリ２０３を充電器１００により充電する充電システムを説明したが、本発明は、電気自動車２００のみならず、搭載されたバッテリを外部電源から充電する機能を有する電動車両等の電動移動体にも広く適用できる。

１００：充電器、１０１：充電ケーブル、１０２：充電器側コネクタ、１０３：交直変換部、１０４：ＥＬＢ、１０５：通信部、１０６：制御部、１０７：制御系電源、１０８：リレー、１０９：リレー、１１０：フォトカプラ、２００：電気自動車、２０２：車両側コネクタ、２０３：車載バッテリ、２０４：通信部、２０５：制御部、２０６：制御系電源、２０７：リレー、２０８：リレー、２０９：フォトカプラ、２１０：フォトカプラ、２１１：スイッチ、２１２：フォトカプラ、３００：交流電源、１０１１：充電用ライン、１０１２：通信用ライン、１０１３：制御用ライン、１０１４：駆動電力供給用ライン、１０１５：事前準備確認用ライン、１０１６：コネクタ接続確認用ライン、１０１７：接地電位ライン、１０６１：メモリ、２０１１：充電用ライン、２０１２：通信用ライン、２０１３：制御用ライン、２０１４：駆動電力供給用ライン、２０１５：事前準備確認用ライン、２０１６：コネクタ接続確認用ライン、２０１７：接地電位ライン

Claims (6)

1. 充電電流指示値を出力する電動移動体と、入力された交流電力を直流電力に変換し、当該直流電力を、前記充電電流指示値に応じて前記電動移動体のバッテリに供給する充電器と、を有する充電システムであって、
   前記充電器は、
   前記交流電力から前記直流電力への変換効率、出力電圧値、および出力電流値を対応付ける情報が格納された記憶手段と、
   前記電動移動体と通信する通信手段と、
   前記充電電力の供給開始前に、前記通信手段が前記バッテリの充電電圧上限値を前記電動移動体から受信すると、設定された入力電力上限値に相当する前記交流電力を当該充電電圧上限値の電圧で出力される前記直流電力に変換する場合における前記変換効率と、当該充電電圧上限値に相当する前記出力電圧値と、に対応付けられた前記出力電流値を、前記記憶手段の前記情報から決定し、当該決定した出力電流値と、当該充電器の出力可能電流上限値とのうち、小さいほうの電流値を、当該充電器の新たな出力可能電流上限値として、前記通信手段から前記電動移動体に送信する制御手段と、を有し、
   前記電動移動体は、
   前記充電器と通信する電動移動体側通信手段と、
   前記充電電力の受給開始前に、前記電動移動体側通信手段から前記充電器に前記バッテリの充電電圧上限値を送信し、前記電動移動体側通信手段が前記新たな出力可能電流上限値を受信すると、当該新たな出力可能電流上限値以下の電流値を前記充電電流指示値として決定し、当該充電電流指示値を前記電動移動体側通信手段から前記充電器に送信する電動移動体側制御手段と、を有する
   ことを特徴とする充電システム。
2. 充電電流指示値を出力する電動移動体と、前記充電電流指示値に応じて出力可能電力上限値以下の充電電力を前記電動移動体のバッテリに供給する充電器と、を有する充電システムであって、
   前記充電器は、
   前記電動移動体と通信する通信手段と、
   前記交流電力から前記直流電力への変換効率、出力電圧値、および出力電流値を対応付ける情報が格納された記憶手段と、
   前記充電電力の供給開始前に、前記通信手段が前記バッテリの初期電池電圧値を前記電動移動体から受信すると、設定された入力電力上限値に相当する前記交流電力を当該初期電池電圧値の電圧で出力される前記直流電力に変換する場合における前記変換効率と、当該初期電池電圧値に相当する前記出力電圧値と、に対応付けられた前記出力電流値を、前記記憶手段の前記情報から決定し、当該決定した出力電流値と、当該充電器の出力可能電流上限値とのうち、小さいほうの電流値を、当該充電器の新たな出力可能電流上限値として、前記通信手段から前記電動移動体に送信する制御手段と、を有し、
   前記電動移動体は、
   前記充電器と通信する電動移動体側通信手段と、
   前記充電電力の受給開始前に、前記電動移動体側通信手段から前記充電器に前記バッテリの初期電池電圧値を送信し、前記電動移動体側通信手段が前記新たな出力可能電流上限値を受信すると、当該新たな出力可能電流上限値以下の電流値を前記充電電流指示値として決定し、当該充電電流指示値を前記電動移動体側通信手段から前記充電器に送信する電動移動体側制御手段と、を有する
   ことを特徴とする充電システム。
3. 請求項２記載の充電システムであって、
   前記制御手段は、
   前記充電電力の供給開始後に、前記通信手段が前記バッテリのカレント電池電圧値を受信すると、設定された入力電力上限値に相当する前記交流電力を当該カレント電池電圧値の電圧で出力される前記直流電力に変換する場合における前記変換効率と、当該カレント電池電圧値に相当する前記出力電圧値と、に対応付けられた前記出力電流値を、前記記憶手段の前記情報から決定し、当該決定した出力電流値と、当該充電器の出力可能電流上限値とのうち、小さいほうの電流値を、当該充電器の新たな出力可能電流上限値として、前記通信手段から前記電動移動体に送信し、
   前記電動移動体側制御手段は、
   前記充電電力の受給開始後、逐次、前記バッテリのカレント電池電圧値を前記電動移動体側通信手段から前記充電器に送信するとともに、前記電動移動体側通信手段が前記充電器から前記新たな出力可能電流上限値を受信すると、当該新たな出力可能電流値以下の電流値を前記充電電流指示値として決定し、当該充電電流指示値を前記電動移動体側通信手段から前記充電器に送信する
   ことを特徴とする充電システム。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の充電器。
5. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の電動移動体。
6. 電動移動体が充電電流指示値を出力し、充電器が、入力された交流電力を直流電力に変換し、当該直流電力を、当該充電電流指示値に応じて前記電動移動体のバッテリに供給する電動移動体用バッテリの充電方法であって、
   前記充電器は、前記交流電力から前記直流電力への変換効率、出力電圧値、および出力電流値を対応付ける情報が格納された記憶手段を有し、
   前記バッテリの充電開始に先立って、
   前記電動移動体は、前記充電器に前記バッテリの充電電圧上限値あるいは初期電池電圧値を送信し、
   前記充電器は、前記バッテリの充電電圧上限値あるいは初期電池電圧値を前記電動移動体から受信すると、設定された入力電力上限値に相当する前記交流電力を当該充電電圧上限値あるいは初期電池電圧値の電圧で出力される前記直流電力に変換する場合における前記変換効率と、当該充電電圧上限値あるいは初期電池電圧値に相当する前記出力電圧値と、に対応付けられた前記出力電流値を、前記記憶手段の前記情報から決定し、当該決定した出力電流値と、当該充電器の出力可能電流上限値とのうち、小さいほうの電流値を、当該充電器の新たな出力可能電流上限値として前記電動移動体に送信し、
   前記電動移動体は、前記充電器から受信した前記新たな出力可能電流上限値以下の電流値を前記充電電流指示値として決定し、当該充電電流指示値を前記充電器に送信する
   ことを特徴とする電動移動体用バッテリの充電方法。

Images