JP2013258856A - 車両用充電制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】充電の必要性を自動的に判定し利用者に充電要否の情報を提供する。
【解決手段】履歴蓄積部２３は、高圧電池３の電池使用量の履歴を蓄積する。要否判定部２５は、車両２が駐車されると、高圧電池３への充電の要否を判定する。通知部２６は、携帯端末１３または表示器１６から利用者にメッセージを提供する。メッセージは、充電が不要である場合にも、充電が必要である場合にも提供される。車両２の利用者は、充電が不要であることを知ることができる。このため、コネクタ８ａ、８ｂの接続作業を省略できる。車両２の利用者は、充電が必要である場合には、コネクタ８ａ、８ｂを接続し、高圧電池３へ充電することができる。制限部２７は、高圧電池３の劣化を抑制するように充電量を制限する。時間設定部２８は、高圧電池３の劣化を抑制するように、さらに経済的な利点を提供するように充電時間を設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の蓄電池への充電要否を自動的に判定する車両用充電制御装置に関する。

特許文献１は、車両に搭載された蓄電池への充電量を制御する車両用充電制御装置を開示する。

特開２０１１−１８２５１８号公報

従来技術の構成では、充電のためのケーブルが接続され、充電可能な状態になった後に充電の要否、および充電量が検討され、調節される。このため、車両の利用者は、充電が必要ではない場合であっても、充電ケーブルを接続する必要があった。

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、充電の必要性を自動的に判定し利用者に充電要否の情報を提供することができる車両用充電制御装置を提供することである。

本発明の他の目的は、蓄電池の劣化を抑制することができる車両用充電制御装置を提供することである。

本発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

開示された発明のひとつは、車両（２）の次回運転日の運行予定に基づいて、車両の走行用の電動機（４）に給電する電池（３）への充電の必要または不要を、車両の運行中に判定する判定部（２５、１６３、１６５、１６７）と、判定部の判定結果が必要であるとき充電の必要を車両の利用者に通知し、判定部の判定結果が不要であるとき充電の不要を車両の利用者に通知する通知部（１３、１６、２６、１７２−１７７）とを備えることを特徴とする。

この構成によると、充電が必要であるときにも、充電が不要であるときにも、利用者は通知を受けることができる。この結果、充電が必要であるときには、利用者に充電のための処置をとるべきことを通知することができる。また、充電が不要であるときには、利用者は、無駄な処置を回避することができる。このため、利用者に高い利便性を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る車両用充電制御装置を示すブロック図である。 第１実施形態の充電制御を示すフローチャートである。 第１実施形態の充電制御を示すフローチャートである。 第１実施形態の充電制御を示すフローチャートである。 第１実施形態の充電制御を示すフローチャートである。 第１実施形態の作動の一例を示すタイミング図である。 第１実施形態の作動の一例を示すタイミング図である。

以下に、図面を参照しながら開示された発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。また、後続の実施形態においては、先行する実施形態で説明した事項に対応する部分に百以上の位だけが異なる参照符号を付することにより対応関係を示し、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る車両用充電制御装置を含む電動車両システム１を示す。電動車両システム１は、車両（ＶＨＣＬ）２と、車両２に関連する機器７、１３、１４を含む。車両２は、電力によって移動することができる電動車両である。

車両２は、高圧電池（ＨＶＢＴ）３と、電動機（ＥＬＭＴ）４とを備える。高圧電池３は、車両２の走行用動力を供給可能な高い電圧と大きい容量を有する。高圧電池３は、例えばリチウムイオン電池によって提供される。高圧電池３は、電動機４に電力を供給する。電動機４は、車両２を走行させることができる動力用の電動機である。電動機４の出力軸は、減速機を介して車両の駆動輪に接続されている。高圧電池３と電動機４とは、電気的な動力装置を提供する。この電気的な動力装置は、車両２の主要な動力源、または車両２の補助的な動力源を提供する。車両２は、電気的な動力源に加えて、ガソリンなどの燃料を利用する内燃機関を含む動力源を備えることができる。車両２は、電気自動車、またはプラグインハイブリッド自動車と呼ばれることがある。

車両２は、コンバータ（ＤＣＣＶ）５と低圧電池（ＬＶＢＴ）６とを備える。コンバータ５は、高圧電池３の出力電圧を低圧電池６の電圧に変換する。コンバータ５は、少なくとも高圧電池３から低圧電池６へ給電する。コンバータ５は、高圧電池３と低圧電池６との間において双方向の電力変換を提供してもよい。低圧電池６は、車両用電源として一般的な蓄電池である。低圧電池６は、例えば１２Ｖまたは２４Ｖの定格電圧をもつ。低圧電池６は、車両２に搭載された電灯、制御装置、送風機などの電気機器に給電する。

高圧電池３は、充電電源（ＣＲＧＳ）７から充電可能である。車両２と充電電源７との間には、脱着可能なコネクタ８ａ、８ｂが設けられている。コネクタ８ａ、８ｂは、高圧電池３に充電するために接続される。コネクタ８ａ、８ｂは、接点を持つ接触式の電力供給装置を提供する。コネクタ８ａ、８ｂに代えて、誘導電力などを利用する非接触式の電力供給装置を用いることができる。

充電電源７は、車両２が所属する個人の住宅もしくは事業所、またはガソリンスタンドのような充電スタンドに設置されている。充電電源７は、広域の電力網、または太陽電池もしくは自家発電設備のような小規模発電施設から得られる電力を車両２に供給する。

広域の電力網、または小規模発電施設からの給電は、計画的に停電状態にされることがある。例えば、広域の電力網では、施設の維持、電力需給の調節のために、計画的に停電が実施される場合がある。また、太陽電池は夜間には給電できないから計画的な停電状態が予定されている。また、小規模発電施設は、発電用動力が停止するときには計画的な停電状態になる。このような計画的な停電の期間中は、充電電源７は車両２に電力を供給することができない。

車両２は、制御装置（ＣＮＴＲ）１１を備える。制御装置１１は、電子制御装置である。制御装置１１は、充電電源７から高圧電池３への充電を制御する。制御装置１１は、高圧電池３に付随する電力変換装置を制御することにより、充電電源７から高圧電池３への充電を制御する。制御装置１１は、高圧電池３に蓄えられている電力量、すなわち電池残量を検出する。また、制御装置１１は、高圧電池３への充電の必要性を評価し、高圧電池３への充電の要否を示す通知を利用者に提供する。さらに、制御装置１１は、高圧電池３の劣化を抑制するように高圧電池３への充電を制御する。

制御装置１１は、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を備えるマイクロコンピュータによって提供される。記憶媒体は、コンピュータによって読み取り可能なプログラムを非一時的に格納している。記憶媒体は、半導体メモリまたは磁気ディスクによって提供されうる。プログラムは、制御装置１１によって実行されることによって、制御装置１１をこの明細書に記載される装置として機能させ、この明細書に記載される制御方法を実行するように制御装置１１を機能させる。制御装置１１が提供する手段は、所定の機能を達成する機能的ブロック、またはモジュールとも呼ぶことができる。

車両２は、無線通信が可能な通信機（ＣＯＭＤ）１２を備える。通信機１２は、車両２の利用者が携帯できる携帯端末（ＴＲＭＬ）１３とデータ通信可能である。携帯端末１３は、利用者が所持する携帯電話端末によって提供することができる。また。携帯端末１３は、車両２に付随し利用者が所持することができる端末機、例えば無線式のキーレスエントリ端末によって提供することができる。制御装置１１は、通信機１２を介して携帯端末１３に情報を送信し、携帯端末１３に情報を表示させることができる。すなわち、通信機１２と携帯端末１３は、利用者が車両２から離れているときにも、利用者に情報を知らせる遠隔的な通知装置を提供する。また、通信機１２は、利用者が携帯端末１３に登録したスケジュールデータを、携帯端末１３から制御装置１１へ取得するためのスケジュールデータ取得装置を提供する。スケジュールデータは、次回運転日の非日常的な運転予定を示す。

通信機１２は、インターネットのようなネットワークを経由して、外部サーバ（ＥＸＳＶ）１４とデータ通信可能である。外部サーバ１４は、高圧電池３への充電、および高圧電池３からの電力消費量（以下、電池使用量ともいう）に影響を与える複数の情報を通信機１２を介して制御装置１１に提供する。外部サーバ１４が提供する情報には、充電電源７に給電する電源の電力コストに関する情報を含むことができる。例えば、深夜割引が適用される時間帯など、充電を経済的に有利に実行するための情報を含むことができる。外部サーバ１４が提供する情報には、充電電源７に給電する広域電力網の計画的停電の情報を含むことができる。例えば、計画的停電の情報には、計画的停電の有無、計画的停電の実施地域、開始時刻、終了時刻を含むことができる。外部サーバ１４が提供する情報には、上記スケジュールデータを含むことができる。例えば、利用者は、外部サーバ１４にスケジュールデータを登録することができる。この場合、制御装置１１は、通信機１２を介して外部サーバ１４からスケジュールデータを取得することができる。外部サーバ１４が提供する情報には、電池使用量に影響を与える道路情報を含むことができる。道路情報には、天候、渋滞状況、道路の種類などを含むことができる。

車両２は、車両２の走行経路を案内するナビゲーション装置（ＮＶＧＤ）１５を備える。ナビゲーション装置１５は、地図、推奨経路などの情報を表示器（ＤＳＰＤ）１６に表示する。表示器１６は、車両２に設けられている。制御装置１１は、ナビゲーション装置１５と表示器１６とによって情報を利用者に知らせることができる。ナビゲーション装置１５と表示器１６とは、利用者が車両２内に居るときに利用者に情報を知らせる車内の通知装置を提供する。

車両２は、起動スイッチ（ＳＴＳＷ）１７を備える。起動スイッチ１７の信号は制御装置１１に入力される。起動スイッチ１７は、イグニッションスイッチ、またはスタートスイッチとも呼ばれる。利用者は車両２の運行を開始するときに起動スイッチ１７をＯＮ操作する。起動スイッチ１７がＯＮ操作されることにより、高圧電池３および電動機４を含む車載機器が起動され、車両２は走行可能な状態に活性化される。利用者は車両２の運行を終了するときに起動スイッチ１７をＯＦＦ操作する。起動スイッチ１７がＯＦＦ操作されることにより、車載機器が機能を停止し、車両２は走行不能な状態に不活性化される。よって、車両２の一回の運行期間は、起動スイッチ１７のＯＮ操作とＯＦＦ操作との間に相当する。

車両２は、車両２が駐車状態にあることを示す駐車スイッチ（ＰＫＳＷ）１８を備える。駐車スイッチ１８の信号は制御装置１１に入力される。駐車スイッチ１８は、例えば、車両２のシフト装置がパーキング位置に操作されていることを検出するシフトスイッチや、車両２のパーキングブレーキ装置が作動位置に操作されていることを検出するパーキングブレーキスイッチによって提供することができる。あるいは、駐車スイッチ１８は、シフト装置がパーキング位置に操作され、かつ、パーキングブレーキ装置が作動位置に操作されていることを検出するスイッチによって提供することができる。

車両２は、充電スイッチ（ＣＧＳＷ）１９を備える。充電スイッチ１９の信号は、制御装置１１に入力される。充電スイッチ１９は、コネクタ８ａ、８ｂが接続状態にあること、すなわち電力供給装置が電力供給可能状態にあることを検出する。

制御装置１１は、処理装置（ＣＰＵ）２１と、メモリ装置（ＭＭＲＤ）２２とを備える。処理装置２１とメモリ装置２２とは、マイクロコンピュータを構成する。メモリ装置２２は、ＲＯＭ、ＲＡＭを含む。さらに、メモリ装置２２は、後述する履歴データなどを記憶するための不揮発性のメモリ装置を備える。不揮発性のメモリ装置は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）によって提供することができる。

制御装置１１は、処理装置２１が提供する演算処理によって以下に述べる複数の機能を提供するための複数の手段モジュール２３−２８を提供する。これら手段モジュール２３−２８はソフトウェアとハードウェアとによって提供される。

履歴蓄積部（ＨＳＴＭ）２３は、過去における高圧電池３の電池使用量を示す履歴データを蓄積する。履歴データは、少なくとも日ごとの電池使用量を示す。履歴蓄積部２３は、電池使用量のデータを統計的に蓄積し、電池使用量を予測するための統計的データを提供する。

消費予測部（ＥＳＴＭ）２４は、統計的データなどの情報に基づいて、未来における電池使用量を予測する。消費予測部２４は、次に利用者が車両を運転することにより車両が運行される日である次回運転日、例えば翌日の電池使用量を予測する。

例えば、消費予測部２４は、通信機１２を経由して、または利用者から直接的に入力されるスケジュールデータに基づいて次回運転日の電池使用量を予測する。例えば、スケジュールデータが非日常的な運行予定を含む場合、次回運転日の電池使用量は履歴蓄積部２３によって示される日常的な使用量を上回る可能性がある。この場合、比較的多い電池使用量、または最大の電池使用量が予測される。

例えば、消費予測部２４は、ナビゲーション装置１５から得られる現在位置と、ナビゲーション装置１５に登録された常駐位置、例えば自宅との間の距離に基づいて次回運転日の電池使用量を予測する。常駐位置は、車両２が最も高い頻度で充電される位置としてもよい。例えば、現在位置と常駐位置との間の距離が所定距離を越える場合、遠出の途中である可能性が高い。遠出の期間中の次回運転日の電池使用量は、履歴蓄積部２３によって示される日常的な使用量を上回る可能性がある。この場合、比較的多い電池使用量、または最大の電池使用量が予測される。

例えば、消費予測部２４は、履歴蓄積部２３によって提供される統計的データに基づいて次回運転日の電池使用量を予測する。車両２の利用は、多くの場合、利用者の経済活動のサイクルに依存する。多くの場合、車両２の利用は、１週間をひとつのサイクルとして変化する。このような周期性を利用して、次回運転日の電池使用量を予測することができる。例えば、過去の２回の同じ曜日における電池使用量に基づいて、次の同じ曜日における電池使用量を予測できる。この場合、過去の同じ曜日における電池使用量の平均値、または最頻値を、予測値として利用することができる。また、去年の同じ日の電池使用量に基づいて、今年の同じ日の電池使用量を予測してもよい。同様に、先月の対応日の電池使用量に基づいて、今月の同じ日の電池使用量を予測してもよい。

要否判定部（ＤＴＭＭ）２５は、消費予測部２４によって予測された電池使用量に基づいて、高圧電池３への充電が必要か否かを判定する。例えば、スケジュールデータが非日常的な運行予定を含む場合、充電は必要であると判定することができる。また、例えば、遠出の期間中は、充電は必要であると判定することができる。また、例えば、高圧電池３に残された充電電力量（以下、電池残量ともいう）が、次回運転日の電池使用量の予測値との対比に基づいて不十分であると判定される場合、充電は必要であると判定することができる。一方、非日常的な運行予定がなく、遠出中でもなく、しかも電池残量が十分にある場合、充電は不要であると判定することができる。

通知部（ＩＮＦＭ）２６は、要否判定部２５によって判定された充電の要否を利用者に通知する。通知部２６は、表示器１６または携帯端末１３にメッセージを表示することにより充電の要否を利用者に通知する。

制限部（ＲＳＴＭ）２７は、高圧電池３への充電量を設定する。制限部２７は、高圧電池３の劣化を抑制するために、充電量を制限する。高圧電池３は、例えば、高レベルに充電されると劣化しやすいという特性を有する場合がある。また、高圧電池３は、例えば、深く放電すると劣化しやすいという特性を有する場合がある。制限部２７は、このような高圧電池３の特性に基づいて、高圧電池３の劣化を抑制するように、充電量を制限する。例えば、制限部２７は、日常的な利用が予測される場合には、高圧電池３の充電電力量の上限を８０％に制限する。一方、制限部２７は、非日常的な運行予定がある場合には、高レベル、例えば１００％までの充電を許容する。また、制限部２７は、遠出中である場合には、高レベル、例えば１００％までの充電を許容する。

時間設定部（ＳＣＨＭ）２８は、充電電源７から高圧電池３への充電を実行する充電時間帯を設定する。時間設定部２８は、種々の側面から、充電時間帯を設定する。時間設定部２８は、複数の側面に設定された優先順位に基づいて、優先順位が高い側面が満たされるように時間帯を設定する。

例えば、時間設定部２８は、高圧電池３に有利となるように充電時間帯を設定することができる。具体的には、時間設定部２８は、高圧電池３の劣化を抑制するように充電時間帯を設定する。高圧電池３は、例えば、高温時に充電されると劣化しやすいという特定を有する場合がある。高圧電池３の温度は、放電中に上昇する。高圧電池３の温度は、車両２が運行を終了してから徐々に低下する。よって、高圧電池３の温度は、次回の運行の直前において低い温度に到達していると考えられる。時間設定部２８は、高圧電池３が低温の時に充電するために、次回の運行の直前に充電時間帯を設定することができる。また、気温は夜間に低下し、日の出前に日内の最低温度に到達する。高圧電池３の温度も、気温とともに変化する場合がある。時間設定部２８は、気温が低くなる傾向がある夜間に充電時間帯を設定することができる。

また、時間設定部２８は、経済的に有利な充電を実行できるように充電時間帯を設定する。例えば、電力事業者は、特定の時間帯の電力料金を割り引く場合がある。このような割引時間帯の電力を利用することで、利用者は低コストの電力を利用して充電を実行できる。時間設定部２８は、割引時間帯、例えば深夜時間帯に充電時間帯を設定することができる。

図２において、第１実施形態の充電制御１４０は、履歴処理１５０、判定処理１６０、および充電処理１８０を含む。履歴処理１５０では、制御装置１１は、電池使用量の履歴情報の収集と統計的な処理とを実行する。判定処理１６０では、制御装置１１は、充電の要否を判定し、利用者に要否を通知する。充電処理１８０では、制御装置１１は、充電電源７から高圧電池３への充電を実行する。

ステップ１４１では、制御装置１１は、電池使用量の履歴を蓄積する。この実施形態では、曜日別、すなわち７曜のそれぞれに対応して、複数の電池使用量が蓄積される。例えば、４月第１週の月曜日における電池使用量、４月第２週の月曜日における電池使用量、４月第３週の月曜日における電池使用量が蓄積される。

ステップ１４２では、制御装置１１は、ステップ１４１によって蓄積された履歴情報から必要な情報を抽出する。ここでは、曜日別の電池使用量の平均値が算出される。

ステップ１４３では、制御装置１１は、充電の要否を判定する。充電が必要である場合、ステップ１４４が実行される。ステップ１４４では、制御装置１１は、充電量を設定する。ステップ１４５では、制御装置１１は、充電時間帯を設定する。ステップ１４６では、制御装置１１は、充電が必要であることを利用者に通知する。ステップ１４３において充電が不要であると判定された場合、ステップ１４７が実行される。ステップ１４７では、制御装置１１は、充電が不要であることを利用者に通知する。

ステップ１４８では、制御装置１１は、充電が必要であり、しかも、充電が可能であるか否かを判定する。コネクタ８ａ、８ｂが接続され、充電が可能である場合、ステップ１４９が実行される。ステップ１４９では、制御装置１１は、高圧電池３を充電するように充電電源７および高圧電池３を制御する。ステップ１４３において充電が不要と判定された場合、充電は実行されない。このため、利用者は、充電不要の通知を受けた場合、コネクタ８ａ、８ｂを接続する必要がない。

図３は履歴処理１５０の細部を示す。ステップ１５１では、制御装置１１は、起動スイッチ１７がＯＮ操作された曜日を記憶する。ステップ１５２では、制御装置１１は、起動スイッチ１７がＯＮ操作されたＯＮ時刻と、起動スイッチ１７がＯＦＦ操作されたＯＦＦ時刻とを記憶する。ＯＮ時刻は今回の運行の開始時刻を示す。ＯＦＦ時刻は今回の運行の終了時刻を示す。ＯＮ時刻とＯＦＦ時刻との間の時間は、今回の運行における運行時間を示す。また、ＯＮ時刻とＯＦＦ時刻とは、車両２が運行されていない期間、すなわち充電のために利用できる時間を示す。ステップ１５３では、制御装置１１は、起動スイッチ１７がＯＮ操作されている期間の電池使用量を記憶する。電池使用量は、ＯＮ時刻における電池残量と、ＯＦＦ時刻における電池残量との差から求めることができる。

ステップ１５４では、制御装置１１は、サンプル数が十分であるか否かを判定する。具体的には、制御装置１１は、２つ以上のデータが得られた管理単位があるか否かを判定する。ここで、管理単位は、履歴情報を蓄積するための分類単位である。この実施形態では、管理単位は曜日である。ひとつの曜日における複数の運行での電池使用量の合計値を、ひとつのデータとする。例えば、月曜日に関して、２回の月曜日における電池使用量のデータが得られると、ステップ１５４では肯定判定（ＹＥＳ）が得られる。２つ以上のデータが得られた曜日がある場合、ステップ１５５へ進む。ステップ１５４においてサンプル数が不足する場合、ステップ１５１−１５３を繰り返す。

ステップ１５５では、制御装置１１は、履歴情報に基づいて、管理単位別の電池使用量を算出する。ここでは、曜日別の電池使用量が算出される。例えば、ひとつの曜日における複数の電池使用量の平均値が求められる。ステップ１５６では、制御装置１１は、履歴情報に基づいて、充電可能時間帯Ｔｐｂを算出する。ここでは、曜日別の充電可能時間帯Ｔｐｂが算出される。充電可能時間帯Ｔｐｂは、起動スイッチ１７のＯＦＦ時刻の平均値から、起動スイッチ１７のＯＮ時刻の平均値までの時間帯とすることができる。また、充電可能時間帯Ｔｐｂは、ＯＦＦ時刻の平均値の所定時間後から、ＯＮ時刻の平均値の所定時間前までとしてもよい。

ステップ１５１−１５６は、電池の電池使用量の履歴を蓄積する履歴蓄積部を提供する。履歴蓄積部は、曜日ごとの電池使用量を蓄積する。さらに、履歴蓄積部は、曜日ごとの車両の運行開始時刻と、運行終了時刻とを蓄積する。

図４および図５は判定処理１６０の細部を示す。図４と図５とは、接続子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３において接続することができる。

ステップ１６１では、制御装置１１は、車両２が充電可能な駐車状態にあるか否かを判定する。駐車状態の判定は、駐車スイッチ１８からの信号に基づいて実行可能である。車両２の駐車状態は、判定処理１６０、言い換えると充電要否の通知処理の実行タイミングを設定する。よって、ステップ１６１の処理は、判定処理１６０の実行頻度を設定する処理である。ステップ１６１における条件は、判定処理１６０の実行を所定の頻度で実行できるように設定される。ステップ１６１において判定される条件は、車両２の１回の運行の中において少なくとも１回は発生する条件が望ましい。この処理により、車両２の運行ごとに判定処理１６０、言い換えると通知処理が実行される。よって、利用者は、十分に多い頻度で充電の要否に関する情報を得ることができる。

ステップ１６２では、制御装置１１は、判定処理１６０に必要な情報を取得する。ステップ１６２では、制御装置１１は、メモリ装置２２から履歴情報を取得する。履歴情報には、少なくとも次回運転日の曜日における過去の電力使用量が含まれる。制御装置１１は、ナビゲーション装置１５から車両２の現在の位置を示す位置情報を取得する。位置情報は、車両２の常駐位置、すなわち自宅または事業所からの距離を含む。制御装置１１は、外部サーバ１４から計画的な停電情報を含む電源に関する情報を取得する。制御装置１１は、携帯端末１３から、または利用者からの設定情報に基づいて、利用者のスケジュールを取得する。スケジュールには、次回運転日の運行予定が含まれる。制御装置１１は、高圧電池３から、現在の電池残量Ｂｒｍを示す情報を取得する。さらに、制御装置１１は、外部サーバ１４から次回運転日の天候を示す情報を取得する。ステップ１６２は、高圧電池３の電池残量Ｂｒｍを検出する検出部を提供する。

ステップ１６３では、制御装置１１は、位置情報に基づいて、車両２が日常地区に存在するか否かを判定する。日常地区は、車両２が日常的に運行される地区を示す。例えば、日常地区は、車両２の常駐位置から所定の距離内に設定することができる。この判定は、車両２の現在位置が、常駐位置から所定の距離の中にあるか否かの判定でもある。この判定は、車両２が遠出の途中であるか否かの判定でもある。車両２が日常地区の中にない場合、制御装置１１は、充電が必要であると判定する。車両２が日常地区の中にない場合、ステップ１６４に進む。車両２が日常地区の中にある場合、ステップ１６５へ進む。

ステップ１６３は、車両２の現在位置が、車両２の日常的な運行地区内にあるか否かを判定する位置判定部を提供する。位置判定部は、車両２が日常的な運行地区内にないとき充電の必要を判定する。この構成によると、車両２が遠出しているときには長距離の走行のために充電の必要が判定される。

ステップ１６４では、制御装置１１は、充電目標値Ｂｔｇを１００％に設定する。この結果、後続の充電処理１８０においては、高圧電池３は満充電される。

ステップ１６５では、制御装置１１は、次回運転日に、非日常的な運行予定があるか否かを判定する。この判定は、利用者のスケジュールに基づいて実行できる。利用者のスケジュールに、次回運転日の予定が登録されている場合、その予定は日常の行動ではない非日常の予定である可能性がある。この場合、車両２は長距離にわたって運行される可能性がある。非日常の運行予定がある場合、ステップ１６４に進む。すなわち、非日常の運行予定がある場合、制御装置１１は、充電が必要であると判定する。非日常の運行予定がない場合、ステップ１６６へ進む。

ステップ１６５は、車両２の利用者のスケジュールに基づいて、車両２の日常的ではない運行が次回運転日に予定されているか否かを判定するスケジュール判定部を提供する。スケジュール判定部は、車両２の日常的ではない運行が予定されているとき充電の必要を判定する。この構成によると、日常ではない運行の可能性があるときには、充電の必要が判定される。

ステップ１６６では、制御装置１１は、履歴情報に基づいて次回運転日の電池使用量を予測する。予測された電池使用量は、予測使用量Ｂｃｍとも呼ばれる。予測使用量Ｂｃｍは、次回運転日と同じ曜日における過去の平均的な電池使用量に基づいて算出される。また、予測使用量Ｂｃｍは、次回運転日の天候を含む運航条件に基づいて補正することができる。

ステップ１６６は、次回運転日の高圧電池３の使用量を示す予測使用量Ｂｃｍを予測する予測部を提供する。ステップ１６６は、電池使用量の履歴に基づいて予測使用量Ｂｃｍを予測する。この構成によると、過去の電池使用量に基づいて予測使用量Ｂｃｍが予測されるから、過去の電池使用量を反映して充電の必要と不要とが判定される。

ステップ１６７では、制御装置１１は、電池残量が十分であるか否かを判定する。制御装置１１は、残地残量Ｂｒｍと予測使用量Ｂｃｍとの差が、所定の閾値Ｂｔｈを下回るか否か（Ｂｒｍ−Ｂｃｍ＜Ｂｔｈ）を判定する。Ｂｒｍ−Ｂｃｍ＜Ｂｔｈである場合、制御装置１１は、充電が必要であると判定する。この場合、ステップ１６８へ進む。Ｂｒｍ−Ｂｃｍ≧Ｂｔｈである場合、制御装置１１は、充電が不要であると判定する。この場合、接続子Ｒ２を経由してステップ１７３ヘ進む。

ステップ１６３−１６７は、充電の要否を判定する処理を提供する。ステップ１６４またはステップ１６８へ分岐する場合は、充電が必要と判定された場合である。ステップ１７３へ進む場合は、充電が不要と判定された場合である。ステップ１６３、１６５、および１６７は、車両２の次回運転日の運行予定に基づいて、車両２の走行用の電動機４に給電する高圧電池３への充電の必要または不要を、車両２の運行中に判定する判定部を提供する。ステップ１６７は、電池残量Ｂｒｍと予測使用量Ｂｃｍとに基づいて、電池残量Ｂｒｍが不足であるか否かを判定する比較部を提供する。比較部は、電池残量Ｂｒｍが不足であるとき充電の必要を判定し、電池残量Ｂｒｍが不足ではないとき充電の不要を判定する。

ステップ１６８では、制御装置１１は、充電目標値Ｂｔｇを８０％に設定する。この処理は、高圧電池３の充電量を制限する。ステップ１６８は、電池の劣化を抑制するために電池への充電量を制限する制限部を提供する。ステップ１６４は、車両２が日常的な運行地区内にないとき、制限部による制限を緩和する緩和部を提供する。この構成によると、車両２が遠出しているときには充電量の制限を緩和して、長距離の走行に対応することができる。車両２が日常的な運行地区内にあるときには、高レベルへの充電が制限されるから、電池の劣化が抑制される。

また、別の観点では、ステップ１６４は、車両２の日常的ではない運行が予定されているとき、制限部による制限を緩和する緩和部を提供する。この構成によると、車両２の日常的ではない運行が予定されているときには充電量の制限を緩和して、長距離の走行に対応することができる。車両２の日常的な運行が予定されているときには、高レベルへの充電が制限されるから、電池の劣化が抑制される。

ステップ１６９では、制御装置１１は、充電電源７は利用可能であるか否かを判定する。ここでは、ステップ１５６で設定された充電可能時間帯Ｔｐｂが、計画的な停電のための停電時間帯Ｔｐｃの中に完全に含まれるか否かを判定する。この判定は、利用可能な充電電源７を対象とする停電時間帯Ｔｐｃに基づいて実行される。利用可能な充電電源７は、車両２の常駐位置に設置された充電電源７、または現在位置に最も近い充電電源７とすることができる。充電可能時間帯Ｔｐｂが停電時間帯Ｔｐｃの中に含まれる場合、充電することができない。この場合、接続子Ｒ３を経由して、ステップ１７４へ進む。充電可能な時間が残されている場合、接続しＲ１を経由してステップ１７０へ進む。

ステップ１７０では、制御装置１１は、充電のために必要な充電時間Ｔｃｇを算出する。充電時間Ｔｃｇは、充電量、すなわち電池残量Ｂｒｍと充電目標値Ｂｔｇとの差に基づいて算出することができる。

ステップ１７１では、制御装置１１は、充電を実行するための充電時間帯Ｔ１−Ｔ２を設定する。充電時間帯Ｔ１−Ｔ２は、運行開始時刻Ｔ１と、運行終了時刻Ｔ２とで規定される。充電時間帯Ｔ１−Ｔ２は、複数のルールに基づいて設定される。複数のルールには優先度を設定することができる。充電時間帯Ｔ１−Ｔ２は、できるだけ多くのルールを満足するように設定される。充電時間帯Ｔ１−Ｔ２は、複数のルールが競合する場合、優先度が低いルールを破棄し、優先度が高いルールが満足されるように設定される。

（１）充電時間帯Ｔ１−Ｔ２は、停電時間帯Ｔｐｃを避けるように設定される。このルールには第１順位の優先度を設定することができる。（２）充電時間帯Ｔ１−Ｔ２は、充電可能時間帯Ｔｐｂを利用するように設定される。このルールには、第２順位の優先度を設定することができる。（３）充電時間帯Ｔ１−Ｔ２は、割引時間帯Ｔｓｒを利用するように設定される。このルールには、第３順位の優先度を設定することができる。（４）充電時間帯Ｔ１−Ｔ２は、低気温時間帯Ｔｔｍを利用するように設定される。このルールには、第４順位の優先度を設定することができる。（５）充電時間帯Ｔ１−Ｔ２は、利用可能な時間帯の中で、より遅い時間帯を利用するように設定される。このルールには、第５順位の優先度を設定することができる。優先度の順位は、入れ替えることができる。

ステップ１７１は、車両２の運行終了時刻と次の運行開始時刻との間に高圧電池３への充電が実行されるように充電時間帯Ｔ１−Ｔ２を設定する時間設定部を提供する。この時間設定部は、ステップ１５１−１５６によって提供される履歴蓄積部に蓄積された運行開始時刻と運行終了時刻とに基づいて充電時間帯を設定する。この構成によると、車両の運行履歴に基づいて充電時間帯が設定される。

ステップ１７１は、高圧電池３が低温のときに高圧電池３への充電が実行されるように充電時間帯を設定する。この構成によると、高圧電池３が低温のときに充電されるから高圧電池３の劣化が抑制される。ステップ１７１は、充電が可能な時間帯の中で、より遅い時間帯に充電時間帯を設定する。言い換えると、充電時間帯は、充電が可能な時間帯の中の夜の時間帯を利用するように、望ましくは日の出前の時間帯を利用するように設定される。この構成によると、高圧電池３の温度が低下したときに充電されるから高圧電池３の劣化が抑制される。

ステップ１７１は、計画的な停電を示す停電時間帯Ｔｐｃを避けるように充電時間帯を設定する。この構成によると、計画的な停電による影響を抑制できる。

ステップ１７２では、制御装置１１は、利用者へ通知するための要求メッセージを設定する。ステップ１７２を経由する場合は、充電が必要と判定された場合である。ステップ１７２では、充電を求めるメッセージ、例えば「充電が必要です」が設定される。

ステップ１７３では、制御装置１１は、利用者へ通知するための要求メッセージを設定する。ステップ１７３を経由する場合は、充電が不要と判定された場合である。ステップ１７３では、充電が不要であることを知らせるメッセージ、例えば「充電は不要です」が設定される。

ステップ１７４では、制御装置１１は、利用者へ通知するための要求メッセージを設定する。ステップ１７４を経由する場合は、計画的な停電によって充電が不可能な場合である。ステップ１７４では、充電が必要であるのに不可能であることを知らせるメッセージ、例えば「停電で充電できません」が設定される。

ステップ１７２−１７４は、利用者に通知するためのメッセージを選択する処理を提供する。ステップ１７２−１７４では、少なくとも充電の要否を通知するためのメッセージが選択される。

ステップ１７５では、制御装置１１は、起動スイッチ１８がＯＮ状態にあるか否かを判定する。起動スイッチ１８がＯＮ状態にある場合、ステップ１７６へ進む。起動スイッチ１８がＯＦＦ状態にある場合、ステップ１７７へ進む。

ステップ１７６では、制御装置１１は、表示器１６にメッセージを表示する。起動スイッチ１８がＯＮ状態にある場合、車両２が運行状態にあり、利用者は車両２に乗車している可能性が高い。よって、表示器１６にメッセージを表示することにより、利用者にメッセージを通知できる可能性が高い。ステップ１７６の後に、後述するステップ１７７へ進んでもよい。表示器１６と携帯端末１３との両方にメッセージを表示することにより、利用者へ確実にメッセージを伝えることができる。

ステップ１７７では、制御装置１１は、携帯端末１３にメッセージを表示する。起動スイッチ１８がＯＦＦ状態にある場合、車両２が非運行状態にあり、利用者は車両２に乗車していない可能性が高い。よって、携帯端末１３にメッセージを表示することにより、利用者にメッセージを通知できる可能性が高い。また、ステップ１７７を経由する場合、表示器１６にはメッセージが表示されない。これにより無駄な表示を回避することができる。

ステップ１７２−１７７は、通知部を提供する。この通知部は、ステップ１６３−１６７が提供する判定部の判定結果が「必要」であるとき充電の必要を車両２の利用者に通知し、判定部の判定結果が「不要」であるとき充電の不要を車両の利用者に通知する。

図６は、第１実施形態の作動の一例を示す。図中には、夜間の時間帯が図示されている。気温ＴＥＭＰは、深夜に向けて徐々に低下する。気温ＴＥＭＰは、夜明けとともに上昇する。充電処理ＣＲＧは、ＯＦＦの間は停止され、ＯＮの間に実行される。

この例では、停電時間帯Ｔｐｃは設定されていない。充電時間帯Ｔ１−Ｔ２は、割引時間帯Ｔｓｒの中に設定されている。これにより、利用者に経済的な有利な充電を提供することができる。充電時間帯Ｔ１−Ｔ２は、低気温時間帯Ｔｔｍを利用するように設定されている。しかも、充電時間帯Ｔ１−Ｔ２は、利用可能な時間帯の中で、より遅い時間帯を利用するように設定されている。この結果、高圧電池３が低温になっている期間に充電が実行される。このため、高圧電池３の劣化が抑制される。

図７は、第１実施形態の作動の一例を示す。この例では、停電時間帯Ｔｐｃが設定されている。充電時間帯Ｔ１−Ｔ２は、停電時間帯Ｔｐｃを避けるように設定されている。充電時間帯Ｔ１−Ｔ２は、割引時間帯Ｔｓｒをできるだけ多く利用できるように設定されている。これにより、利用者に経済的な有利な充電を提供することができる。充電時間帯Ｔ１−Ｔ２は、低気温時間帯Ｔｔｍを利用するように設定されている。しかも、充電時間帯Ｔ１−Ｔ２は、利用可能な時間帯の中で、より遅い時間帯を利用するように設定されている。この結果、高圧電池３が低温になっている期間に充電が実行される。このため、高圧電池３の劣化が抑制される。

この実施形態によると、電池使用量の履歴に基づいて、高圧電池３への充電の要否が判定される。このため、車両２の利用状態を自動的に反映して、高い精度で充電の要否が判定される。

また、充電が不要である場合にも、充電が必要である場合にも、利用者への通知が提供される。車両２の利用者は、充電が不要であることを知ることができる。充電が不要である場合、利用者は、コネクタ８ａ、８ｂの接続作業を省略できる。充電が不要である場合には、高圧電池３への充電が実行されない。このため、高圧電池３の充電回数が抑制され、高圧電池３の劣化を抑制することができる。充電が必要である場合には、利用者は、コネクタ８ａ、８ｂを接続し、高圧電池３へ充電することができる。

さらに、充電が実行される場合、高圧電池３の劣化を抑制するように充電量が制限される。その一方で、日常とは異なる運行が想定される場合には、充電量の制限が緩和される。これにより、充電量の不足を抑制することができる。

また、充電が実行される場合、高圧電池３の劣化を抑制するように充電時間が設定される。ひとつの観点では、充電時間は、利用可能な時間帯の中で、より遅い時間帯に設定される。また、別の観点では、充電時間は、低気温時間帯の中に設定される。この結果、高圧電池３が低温に到達している可能性が高い期間に充電時間が設定される。これにより、高圧電池３の劣化が抑制される。

（他の実施形態）
以上、開示された発明の好ましい実施形態について説明したが、開示された発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、種々変形して実施することが可能である。上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、開示された発明の技術的範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。開示された発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

例えば、制御装置が提供する手段と機能は、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。

１ 電動車両システム（車両用充電制御装置）、 ２ 車両、 ３ 高圧電池、
４ 電動機、 ５ コンバータ、 ６ 低圧電池、
７ 充電電源、 ８ａ、８ｂ コネクタ、
１１ 制御装置、 １２ 通信機、 １３ 携帯端末、 １４ 外部サーバ、
１５ ナビゲーション装置、 １６ 表示器、
１７ 起動スイッチ、 １８ 駐車スイッチ、 １９ 充電スイッチ、
２１ 処理装置、 ２２ メモリ装置、 ２３ 履歴蓄積部、
２４ 消費予測部、 ２５ 要否判定部、 ２６ 通知部、
２７ 制限部、 ２８ 時間設定部。

Claims (12)

1. 車両（２）の次回運転日の運行予定に基づいて、車両の走行用の電動機（４）に給電する電池（３）への充電の必要または不要を、前記車両の運行中に判定する判定部（２５、１６３、１６５、１６７）と、
   前記判定部の判定結果が必要であるとき充電の必要を前記車両の利用者に通知し、前記判定部の判定結果が不要であるとき充電の不要を前記車両の利用者に通知する通知部（１３、１６、２６、１７２−１７７）とを備えることを特徴とする車両用充電制御装置。
2. さらに、前記電池の電池残量（Ｂｒｍ）を検出する検出部（１６２）と、
   次回運転日の前記電池の使用量を示す予測使用量（Ｂｃｍ）を予測する予測部（２４、１６６）とを備え、
   前記判定部は、前記電池残量（Ｂｒｍ）と前記予測使用量（Ｂｃｍ）とに基づいて、前記電池残量が不足であるか否かを判定し、前記電池残量が不足であるとき充電の必要を判定し、前記電池残量が不足ではないとき充電の不要を判定する比較部（１６７）を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用充電制御装置。
3. さらに、前記電池の電池使用量の履歴を蓄積する履歴蓄積部（２３、１５１−１５６）を備え、
   前記予測部（１６６）は、前記電池使用量の履歴に基づいて前記予測使用量（Ｂｃｍ）を予測することを特徴とする請求項２に記載の車両用充電制御装置。
4. 前記履歴蓄積部は、曜日ごとの前記電池使用量を蓄積することを特徴とする請求項３に記載の車両用充電制御装置。
5. さらに、前記車両の運行終了時刻と次の運行開始時刻との間に前記電池への充電が実行されるように充電時間帯（Ｔ１−Ｔ２）を設定する時間設定部（２８、１７１）を備え、
   前記履歴蓄積部は、曜日ごとの前記車両の運行開始時刻と、運行終了時刻とを蓄積し、
   前記時間設定部は、前記履歴蓄積部に蓄積された運行開始時刻と運行終了時刻とに基づいて前記充電時間帯を設定することを特徴とする請求項４に記載の車両用充電制御装置。
6. 前記時間設定部（２８、１７１）は、前記電池が低温のときに前記電池への充電が実行されるように前記充電時間帯を設定することを特徴とする請求項５に記載の車両用充電制御装置。
7. 前記時間設定部（２８、１７１）は、充電が可能な時間帯の中で、より遅い時間帯に前記充電時間帯を設定することを特徴とする請求項６に記載の車両用充電制御装置。
8. 前記時間設定部（２８、１７１）は、計画的な停電を示す停電時間帯（Ｔｐｃ）を避けるように前記充電時間帯を設定することを特徴とする請求項５から請求項７のいずれかに記載の車両用充電制御装置。
9. 前記判定部は、
   前記車両の現在位置が、前記車両の日常的な運行地区内にあるか否かを判定し、前記車両が日常的な運行地区内にないとき充電の必要を判定する位置判定部（１６３）を備えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の車両用充電制御装置。
10. 前記判定部は、
    前記車両の利用者のスケジュールに基づいて、前記車両の日常的ではない運行が次回運転日に予定されているか否かを判定し、前記車両の日常的ではない運行が予定されているとき充電の必要を判定するスケジュール判定部（１６５）を備えることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の車両用充電制御装置。
11. さらに、前記電池の劣化を抑制するために前記電池への充電量を制限する制限部（２７、１６８）と、
    前記車両が日常的な運行地区内にないとき、前記制限部による制限を緩和する緩和部（１６４）とを備えることを特徴とする請求項９に記載の車両用充電制御装置。
12. さらに、前記電池の劣化を抑制するために前記電池への充電量を制限する制限部（２７、１６８）と、
    前記車両の日常的ではない運行が予定されているとき、前記制限部による制限を緩和する緩和部（１６４）とを備えることを特徴とする請求項１０に記載の車両用充電制御装置。

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