JP2016015825A - バッテリ管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリの電力により機器を使用する際に、機器の使用可能性を高い精度で把握できるバッテリ管理装置を提供する。
【解決手段】車両の駆動源及び外部機器に対して電力を供給するためのバッテリを管理するバッテリ管理装置において、駆動源を駆動させるために必要なバッテリの電力を、駆動必要電力として演算する駆動電力演算手段２１と、外部機器をバッテリに電気的に接続した状態で外部機器を使用するために必要なバッテリの電力を、使用必要電力として演算する使用電力演算手段２２と、バッテリの充電状態を管理するバッテリ管理手段１０と、駆動必要電力と使用必要電力とを合算してバッテリへの要求電力を演算し要求電力に対応する充電状態と現在の充電状態との差分により外部機器で使用可能な電力量を演算する電力量演算手段２３とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、バッテリ管理装置に関するものである。

自車両の電装品の使用可否を示す情報を案内する走行支援装置において、自車両の現在位置から目的地までの経路を設定し、当該経路で自車両を走行させるために電池にて必要とされる必要電力量を取得し、各電装品の消費電力を取得し、電池のバッテリの残電力量を取得する。そして、残電力量から必要電力量を差し引いて余剰電力量を特定し、余剰電力量から電装品の消費電力を除算することで、電装品の使用可能時間を求め、当該使用時間時間を案内にするものが開示されている（特許文献１）。

特開２０１０−１１９１６０号公報

しかしながら、上記の走行支援装置において、例えば、余剰電力量がある場合であっても、バッテリの出力可能な電力と、自車両を走行させるために必要な電力との電力差が小さく、電装品を使用するための電力をバッテリの電力から確保できないときには、電装品を使用することはできない。すなわち、上記の走行支援装置は、電力を考慮していないため、バッテリの電力により機器を使用する際に、機器の使用可能性を高い精度で把握できないという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、バッテリの電力により機器を使用する際に、機器の使用可能性を高い精度で把握できるバッテリ管理装置を提供することである。

本発明は、駆動源を駆動させるために必要なバッテリの電力を駆動必要電力として演算し、外部機器をバッテリに接続した状態で当該外部機器を使用するために必要なバッテリの電力を使用必要電力として演算し、バッテリの現在の充電状態を管理し、駆動必要電力と使用必要電力とを合算してバッテリへの要求電力を演算し、要求電力に対応する充電状態と現在の充電状態との差分により外部機器で使用可能な電力量を演算することによって上記課題を解決する。

本発明は、バッテリから駆動源に出力する電力、バッテリから外部機器に出力する電力、及びバッテリの出力可能電力を用いて、外部機器で使用可能な電力量を演算しているので、外部機器を使用する際に、使用する分の電力をバッテリで確保できないような状態を、演算した電力量から把握できる。その結果として、機器の使用可能性を高い精度で把握できる。

本発明の実施形態に係る電力供給システムのブロック図である。 図１のバッテリコントロールユニット、エネルギーコントロールユニット、及び報知器のブロック図である。 図１のバッテリの特性のうち、ＳＯＣと電力との関係を示すグラフである。 図１のバッテリの特性のうち、ＳＯＣと電力との関係を示すグラフである。 図１のバッテリの特性のうち、ＳＯＣと電力との関係を示すグラフである。 図１のバッテリの特性のうち、ＳＯＣと電力との関係を示すグラフである。 図１のバッテリの特性のうち、ＳＯＣと電力との関係を示すグラフである。 図１のバッテリの特性のうち、ＳＯＣと電力との関係を示すグラフである。 図１のエネルギーコントロールユニットの制御手順を示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係る電力供給システムにおいて、バッテリコントロールユニット、エネルギーコントロールユニット、報知器、及びナビゲーションシステムのブロック図である。 目的地から車両までの距離に応じてエリアを区分けした概念図である。 バッテリの特性のうち、ＳＯＣと電力との関係を示すグラフである。 バッテリの特性のうち、ＳＯＣと電力との関係を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

《第１実施形態》
図１は、本発明の実施形態に係る電力供給システムのブロック図である。本例の電力供給システムは車両に設けられ、電力供給システムは、車両の電力源であるバッテリの電力を、車両の駆動源及び外部機器に供給する。

電力供給システムは、バッテリ１と、電圧センサ２と、電流センサ３と、インバータ４〜６と、モータ７と、外部機器８、９と、バッテリコントロールユニット１０と、エネルギーコントロールユニット２０と、報知器３０とを備えている。なお、バッテリコントロ−ルユニット１０、エネルギーコントロールユニット２０、及び報知器３０を含むシステムが、本発明のバッテリ管理装置に相当する。

バッテリ１は、リチウムイオン電池等の複数の二次電池を接続することで構成されている。バッテリ１は、モータ７に電力を供給することで、車両を走行させる際の電源として使用される。またバッテリ１は、外部機器８、９に対して電力を供給する。バッテリ１は、車両の外部に設けられる充電装置により充電可能なバッテリであり、モータ７の回生によっても充電可能なバッテリである。

電圧センサ２は、バッテリ１の正極と負極との間に接続されており、バッテリ１の電圧を検出する。電流センサ３はバッテリ１の正極に接続されており、バッテリ１の充放電電流を検出する。電圧センサ２の検出電圧及び電流センサ３の検出電流は、バッテリコントロールユニット１０に出力される。

インバータ４は、バッテリ１から出力される直流電力を交流電力に変換して、モータ７に出力する。またモータ７の回生動作によりバッテリ１が充電される場合には、モータ７から出力される交流電力を変換してバッテリ１に出力する。インバータ４はバッテリ１とモータ７との間に接続されている。

インバータ５は、インバータ４と同様にバッテリ１の電力を変換しつつ、変換された電力を外部機器８に出力する。インバータ５はバッテリ１と外部機器８との間に接続されている。インバータ６は、インバータ５と同様にバッテリ１の電力を変換しつつ、変換された電力を外部機器９に出力する。インバータ６はバッテリ１と外部機器９との間に接続されている。インバータ４〜６は、エネルギーコントロールユニット２０により制御される。インバータ４〜６は、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子をブリッジ状に接続した変換回路、整流回路等を有している。

モータ７は、車両の駆動源である。本例の電力供給システムが、ハイブリッド車両に設けられる場合には、モータ７は、図示しないエンジンと共に車両の駆動源となる。

外部機器８、９は、バッテリ１の電力により作動する外部負荷である。例えば車両を、冷蔵機能をもつ配送車とした場合に、外部機器８、９は当該車両の冷蔵庫に相当し、バッテリ１が当該冷蔵庫の温度管理用の電源として用いられる。また、例えば車両が、非常用の電源装置として利用できる場合には、バッテリ１と家庭用のコンセントとの間をケーブルにより電気的に接続し、バッテリ１から、コンセントに接続されている配線網に対して電力をする。このとき、当該配線網に接続されている負荷が、外部機器８、９に相当する。また、例えば、車両にコンセントが設けられ、コンセントからバッテリの電力をとることができる場合には、当該コンセントに接続される負荷が、外部機器８、９に相当する。外部機器８、９は、電力供給システムから取り外すこともできる。なお、図１に示す電力供給システムでは、２つの外部機器８、９を接続しているが、２つに限らず、１つ又は３つ以上の外部機器８、９を接続してもよい。

バッテリコントロールユニット１０は、バッテリ１の状態を管理するためのコントローラである。バッテリコントロールユニット１０は、バッテリ１の充電状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を管理している。バッテリ１のＳＯＣとバッテリの電圧（開放電圧）との間には相対関係がある。そのため、バッテリコントロールユニット１０は、ＳＯＣとバッテリ電圧との相対関係を示すマップを記録し、当該マップを参照しつつ、電圧センサ２の電圧に対応するＳＯＣを、バッテリ１の現在のＳＯＣとして演算する。

またバッテリコントロールユニット１０は、バッテリ１の残容量を管理している。バッテリコントロールユニット１０は、例えば電流センサ３の検出電流から、バッテリ１の充放電電流の積算値を演算することで残容量を演算する。

またバッテリコントロールユニット１０は、バッテリ１の劣化度を管理している。バッテリ１の劣化度は、例えばバッテリ１の内部抵抗と、バッテリ１の初期の内部抵抗とを比較することで演算される。バッテリコントロールユニット１０は、電圧センサ２及び電流センサ３の検出値から直線回帰演算により、ＩＶ特性を導出することで、バッテリ１の内部抵抗を演算する。なお、バッテリ１のＳＯＣ、残容量及び劣化度の演算方法は上記に限らず他の方法であってもよく、またバッテリの１の状態を示す指標は、ＳＯＣ、残容量、及び劣化度に限らない。

エネルギーコントロールユニット２０は、バッテリ１からモータ７に供給するエネルギー及びバッテリ１から外部機器８、９に供給するエネルギーを管理している。また、エネルギーコントロールユニット２０は、インバータ４〜６を制御する。

エネルギーコントロールユニット２０は、ユニットの外部から入力されるトルク指令に基づき、モータ７に対して要求されているトルクを目標トルクとして演算し、当該目標トルクがモータ７から出力されるように、インバータ４のスイッチング素子のスイッチング信号を生成する。そして、エネルギーコントロールユニット２０は、生成したスイッチング信号をインバータ４に出力して、インバータ４を制御する。

また、エネルギーコントロールユニット２０は、外部機器８、９が電力供給システムに接続されると、外部機器８、９を駆動させるために必要な電力を、インバータ５、６から出力するように、インバータ５、６を制御する。

エネルギーコントロールユニット２０は、エネルギーの管理機能を発揮するための機能ブロックとして、図２に示すように、駆動電力演算部２１、使用電力演算部２２、電力量演算部２３、判定部２４、及び使用時間演算部２５を有している。

以下に、図２を用いて、エネルギーコントロールユニット２０に含まれる各機能ブロックと報知器３０とを説明する。図２は、バッテリコントロールユニット１０、エネルギーコントロールユニット２０、及び報知器３０のブロック図である。

駆動電力演算部２１は、駆動源であるモータ７を駆動させるために必要なバッテリ１の電力（駆動必要電力：Ｐ_Ｍ）を演算する。駆動電力演算部２１は、モータ７への要求トルクをモータ７から出力するために、バッテリ１からインバータ４に入力すべき電力を、駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）として演算する。例えば、バッテリ１の残容量が少なくなり、バッテリ１の電力（バッテリ１から出力可能な電力）が駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）未満である場合には、モータ７は、要求に応じたトルクを出力できない状態となる。すなわち、駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）は、モータ７を含めた車両の駆動システムを駆動させるために必要な電力となる。駆動電力演算部２１は、演算した駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）の情報を、電力量演算部２３に出力する。

使用電力演算部２２は、外部機器８、９をバッテリ１に電気的に接続した状態で外部機器８、９を使用する為に必要な電力（使用必要電力：Ｐ_Ｄ）を演算する。使用必要電力（Ｐ_Ｄ）は、バッテリ１の電力で外部機器８、９を使用する際に、外部機器８、９からバッテリ１に要求される電力である。使用電力演算部２２は、インバータ５の出力側に外部機器８が接続されると、外部機器８を動作するために必要な電力を求める。この使用必要電力（Ｐ_Ｄ）は、接続され可能性の有る外部機器８、９の消費電力の最大値であったり、あるいは使用電力演算部２２と外部機器８、９との間で通信が可能であれば、通信によって外部機器８、９の定格電力を読みだして設定しても良い。あるいは、接続される部位に応じてあらかじめ定められた、接続される可能性の有る負荷の消費電力の最大値であってもよい。そして、使用電力演算部２２は、求めた電力をインバータ５から出力させるために、バッテリ１からインバータ５に入力すべき電力を、使用必要電力（Ｐ_Ｄ）として演算する。外部機器８の動作電力について、例えば、外部機器８の接続先となるコンセント（車両に設けられているコンセント）において上限電力が定めされている場合には、使用電力演算部２２は、外部機器８の当該コンセントへの接続を確認した上で、当該コンセントの上限電力を動作電力としてもよい。使用電力演算部２２は、外部機器９を使用するための使用必要電力（Ｐ_Ｄ）も同様に演算する。使用電力演算部２２は、演算した使用必要電力（Ｐ_Ｄ）の情報を、電力量演算部２３に出力する。

電力量演算部２３は、駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）と使用必要電力（Ｐ_Ｄ）とを合算することで、バッテリ１への要求電力（Ｐ_Ｓ）を演算する。要求電力（Ｐ_Ｓ）は、バッテリ１の電力でモータ７を駆動させつつ、外部機器８、９を使用するために必要な電力である。電力量演算部２３は、バッテリ１の現在のＳＯＣをバッテリコントロールユニット１０から取得ししつつ、要求電力（Ｐ_Ｓ）に対応するバッテリ１のＳＯＣとバッテリ１の現在のＳＯＣとの差分により、外部機器８、９で使用可能な電力量（Ｅ）を演算する。電力量演算部２３は、バッテリコントロールユニット１０から取得したバッテリ１の現在のＳＯＣ及び演算結果を、判定部２４と使用時間演算部２５に出力する。

判定部２４は、要求電力（Ｐ_Ｓ）及び電力量（Ｅ）に基づいて、外部機器８、９に対してバッテリ１の電力を供給できない状態であるか否かを判定する。外部機器８、９に対してバッテリ１の電力を供給できない状態は、現在のバッテリ１の状態では、バッテリ１の電力により外部機器８、９を動作できない状態を表す。判定部２４は、判定結果を報知器３０に出力する。

使用時間演算部２５は、要求電力（Ｐ_Ｓ）及び電力量（Ｅ）により、外部機器８、９の使用可能時間を演算する。外部機器８、９の使用可能時間は、バッテリ１の電力で外部機器８、９を使用する際に、モータ７を駆動できる状態を維持しつつ、外部機器８、９を継続して使用できる時間である。使用時間演算部２５は、演算した使用時間を、例えば車載のディスプレイ等に表示することで、ユーザに対して使用時間を報知する。

報知器３０は、判定部２４の判定結果により、外部機器８、９を使用する際にバッテリ１の電力が不足しているか否かを、ユーザに報知する装置である。報知器３０は、車載のディスプレイの表示によって、バッテリ１の電力不足を報知してもよい。

次に、エネルギーコントロールユニット２０の具体的な制御を、図１及び図２を用いて説明する。

外部機器８、９がバッテリ１に接続される際に、エネルギーコントロールユニット２０は、駆動電力演算部２１により駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）を演算し、使用電力演算部２２により使用必要電力（Ｐ_Ｄ）を演算し、電力量演算部２３により要求電力（Ｐ_Ｓ）を演算する。

判定部２４には、電力供給システムの電力の許容値を示す閾値電力（Ｐ_ｔｈ）が予め設定されている。閾値電力（Ｐ_ｔｈ）は、システムの配線（又はバスバ）に規定されている上限電流又は上限電圧や、バッテリ１の安全性を考慮して予め設定されているバッテリの上限出力値等、電力供給システムのハード的要素又はソフト的要素に応じて、予め設定される値である。そして、判定部２４は、要求電力（Ｐ_Ｓ）と閾値電力（Ｐ_ｔｈ）とを比較し、要求電力（Ｐ_Ｓ）が閾値電力（Ｐ_ｔｈ）以上である場合には、外部機器８、９に対して電力を供給できない状態であると判定する。例えば、消費電力の高い外部機器８、９がバッテリ１に接続され、バッテリ１の電力で外部機器８、９が動作すると、電力供給システム内の電圧又は電流がシステムの許容値を超える場合がある。このような場合には、バッテリ１から外部機器８、９に対して実際に電力を供給する前に、判定部２４が、電力の供給の可否を判定する。これにより、システムの不具合を防ぎ、システムの安全性を高めることができる。

次に、要求電力（Ｐ_Ｓ）が閾値電力（Ｐ_ｔｈ）未満である場合には、電力量演算部２３は、要求電力（Ｐ_Ｓ）とバッテリ１の現在のＳＯＣから、外部機器８、９で使用可能な電力量を算出することで、外部機器８、９を使用するための電力を、バッテリ１の電力から確保できるか否かを特定する。

バッテリ１の電力とバッテリ１のＳＯＣとの間には相対関係がある。そのため、バッテリ１の現在のＳＯＣが、要求電力（Ｐ_Ｓ）に対応するＳＯＣより高ければ、外部機器８、９を使用するための電力が、バッテリ１の電力から確保できる状態となる。そして、現在のＳＯＣが、要求電力（Ｐ_Ｓ）に対応するＳＯＣより高い場合には、ＳＯＣの差分が、外部機器８、９で使用可能なバッテリ１の電力量（Ｅ）となる。

またバッテリ１の電力とＳＯＣとの間の相対関係は、バッテリ１の状態に対して依存性をもっている。そのため、電力量演算部２３は、バッテリコントロールユニット１０で管理されているバッテリ１の情報を取得して、現在のバッテリ１の状態に合った相対関係（電力とＳＯＣとの相対関係）を演算している。

ここで、電力とＳＯＣとの相対関係が、バッテリ１の劣化度に対して依存性をもっている点について、図３を用いて、用いて説明する。図３は、バッテリ１のＳＯＣに対する電力の特性を示すグラフである。グラフａは、バッテリ１の初期の特性を示し、グラフｂはバッテリ１の劣化後の特性を示す。

バッテリ１が初期状態である場合には、グラフａに示す特性により、要求電力（Ｐ_Ｓ）分の電力をバッテリ１から出力するためには、充電状態（ＳＯＣａ）に相当する容量が、バッテリ１に充電されていなければならない。一方、バッテリ１が劣化した場合には、グラフｂに示す特性により、要求電力（Ｐ_Ｓ）分の電力をバッテリ１から出力するためには、充電状態（ＳＯＣｂ＞ＳＯＣａ）に相当する容量が、バッテリ１に充電されていなければならない。

すなわち、要求電力（Ｐ_Ｓ）分の電力をバッテリ１から出力するために、バッテリ１に対して必要となるＳＯＣは、バッテリ１の劣化度が高いほど高くなる。

また、電力とＳＯＣとの相対関係が、バッテリ１の温度に対して依存性をもっている点について、図４を用いて、用いて説明する。図４は、バッテリ１のＳＯＣに対する電力の特性を示すグラフである。グラフａは、バッテリ１の常温時の特性を示し、グラフｂはバッテリ１の低温時の特性を示す。なお、低温時の温度は常温時の温度より低い。

バッテリ１の温度が常温である場合には、グラフａに示す特性により、要求電力（Ｐ_Ｓ）分の電力をバッテリ１から出力するためには、充電状態（ＳＯＣａ）に相当する容量が、バッテリ１に充電されていなければならない。一方、バッテリ１の温度が低下した場合には、グラフｂに示す特性により、要求電力（Ｐ_Ｓ）分の電力をバッテリ１から出力するためには、充電状態（ＳＯＣｂ＞ＳＯＣａ）に相当する容量が、バッテリ１に充電されていなければならない。

すなわち、要求電力（Ｐ_Ｓ）分の電力をバッテリ１から出力するために、バッテリ１に対して必要となるＳＯＣは、バッテリ１の温度が低いほど高くなる。

電力量演算部２３は、バッテリ１の劣化度、温度と、相対関係（電力とＳＯＣとの相対関係）との関係をマップにより予め記録している。そして、電力量演算部２３は、バッテリコントロールユニット１０からバッテリ１の劣化度及び温度を取得すると、マップを参照しつつ、劣化度及び温度に対応した相対関係を演算する。これにより、現在のバッテリ１の状態に合った相対関係（電力とＳＯＣとの相対関係）が演算される。

次に、電力量演算部２３は、演算した相対関係を用いて、外部機器８、９で使用可能な電力量（Ｅ）を演算する。また、判定部２４は、電力量演算部２３の演算結果を用いて、外部機器８、９に対してバッテリ１の電力を供給できるか否かを判定する。以下、電力量演算部２３による電力量（Ｅ）の演算制御と、判定部２４による判定制御を、図５及び図６を用いて説明する。

図５及び図６は、バッテリ１のＳＯＣに対する電力の特性を示すグラフである。図５及び６に示すグラフは、バッテリ１の劣化度等に基づいて演算された、電力とＳＯＣとの相対関係を表している。図５は、現在のバッテリの充電状態（ＳＯＣ_Ｎ）で、外部機器８、９を使用できる状態のときの関係を示し、図６は、現在のバッテリの充電状態（ＳＯＣ_Ｎ）で、外部機器８、９を使用できない状態のときの関係を示す。

電力量演算部２３は、演算した相対関係を参照しつつ、要求電力（Ｐ_Ｓ）に対応する充電状態（ＳＯＣ_Ｓ）を演算する。図５のグラフに示すように、バッテリ１の電力でモータ７のみを駆動させる場合には、バッテリ１に対して必要な充電状態は、駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）に対応するＳＯＣ_Ｍとなる。モータ７をバッテリ１の電力で駆動させている状態で、バッテリ１の電力で外部機器８、９を使用する場合には、バッテリ１に要求される電力は、モータのみ駆動させる電力（駆動必要電力：Ｐ_Ｍ）に対して、使用必要電力（Ｐ_Ｄ）分、加算される。そして、使用必要電力（Ｐ_Ｄ）を加算する分、バッテリ１に対して必要な充電状態は、ＳＯＣ_ＭからＳＯＣ_Ｓに高くなる。

電力量演算部２３は、現在のバッテリの充電状態（ＳＯＣ_Ｎ）からＳＯＣ_Ｓを減算する。減算して算出された充電状態の差分（ΔＳＯＣ）は、外部装置８、９で使用可能な容量を、ＳＯＣで表した値となる。

判定部２４は、差分（ΔＳＯＣ）と閾値ＳＯＣ（以下、一例としてゼロとする）との大小関係を比較することで、外部機器８、９に対してバッテリ１の電力を供給できない状態であるか否かを判定する。差分（ΔＳＯＣ）がゼロより大きい場合には、外部機器８、９を動作できる分の電力量を、バッテリ１で確保できる状態となる。そのため、判定部２４は、差分（ΔＳＯＣ）がゼロより高い場合に、言い換えると、外部機器８、９で使用可能な電力量がゼロより高い場合に、外部機器８、９に対してバッテリ１の電力を供給できる、と判定する。

一方、判定部２４は、差分（ΔＳＯＣ）がゼロ以下である場合に、言い換えると、要求電力（Ｐ_Ｍ）に対応する充電状態（ＳＯＣ_Ｍ）が現在のバッテリ１の充電状態（ＳＯＣ_Ｎ）より大きい場合、あるいは、外部機器８、９で使用可能な電力量がゼロ以下である場合に、外部機器８、９に対してバッテリ１の電力を供給できない、と判定する。これにより、本例は、外部機器８、９へ電力を供給することで、バッテリ１からモータ７へ供給される電力が不足し、モータ７の出力トルクが要求トルクより低くなることを防ぐ。その結果として、車載電池として搭載されたバッテリ１の本例の性能を確保することができる。

図５に示すように、現在のバッテリの充電状態（ＳＯＣ_Ｎ）がＳＯＣ_Ｓより高い場合には、差分（ΔＳＯＣ）がゼロより高くなる。そのため、図５に示す条件の場合には、判定部２４は、外部機器８、９に対してバッテリ１の電力を供給できる、と判定する。

電力量演算部２３は、バッテリ１の現在の満充電容量から、差分（ΔＳＯＣ）に相当する分の容量を、電力量（Ｅ）として演算する。なお、バッテリ１の現在の満充電容量は、バッテリコントロールユニット１０により管理されている。

使用時間演算部２５は、電力量演算部２３から電力量（Ｅ）を取得すると、要求電力（Ｐｓ）と取得した電力量（Ｅ）により外部機器８、９の使用可能時間を演算する。具体的には、使用時間演算部２５は、電力量（Ｅ）から要求電力（Ｐｓ）を割ることで、使用可能時間を演算する。

図６に示すように、現在のバッテリの充電状態（ＳＯＣ_Ｎ）がＳＯＣ_Ｓより低い場合には、差分（ΔＳＯＣ）がゼロより低くなり、外部機器８、９を使用するための電力量を、バッテリ１で確保できない状態となる。そのため、図６に示す条件の場合には、判定部２４は、外部機器８、９に対してバッテリ１の電力を供給できない、と判定する。

そして、判定部２４が、外部機器８、９に対してバッテリ１の電力を供給できないと判定した場合には、報知器３０は、外部機器８、９を使用するためにバッテリ１の電力が不足している旨をユーザに報知する。

エネルギーコントロールユニット２０は、バッテリ１からモータ７又は外部機器８、９に電力を供給中に、外部機器８、９の接続状態を検出している。外部機器８、９の接続状態は、インバータ５、６の出力側の電圧又は電流を、センサにより検出すればよい。外部機器８、９の接続状態は、接続中の外部機器８、９が本例の電力供給システムから外されたとき、あるいは、新たな外部機器８、９が本例の電力供給システムに接続されたときに、変化する。

そして、エネルギーコントロールユニット２０は、外部機器８、９の接続状態が変化することで、外部機器８、９の使用必要電力（Ｐ_Ｄ）が変化した場合には、電力量（Ｅ）を演算する。また、エネルギーコントロールユニット２０は、使用可能時間の演算し、外部機器８、９に対してバッテリ１の電力を供給できるか否かも判定している。

以下、図７及び図８を用いて、外部機器８、９の接続状態が変化した場合の、エネルギーコントロールユニット２０の制御について説明する。図７及び図８はバッテリ１のＳＯＣに対する電力の特性を示すグラフである。図７は、外部機器８、９が電力供給システムに接続されている状態から、外部機器８がシステムから外れたときの特性を示し、図８は外部機器８、９が電力供給システムに接続されている状態から、他の外部機器が新たにシステムに接続されたときの特性を示している。

まず、外部機器８、９が接続されている状態から、外部機器９が取り外されたときの制御について説明する。外部機器８、９が接続されている場合には、電力量演算部２３は、電力とＳＯＣとの相対関係を参照しつつ、要求電力（Ｐ_Ｓ１）に対応する充電状態（ＳＯＣ_Ｓ１）を演算する。要求電力（Ｐ_Ｓ１）は、モータ７の駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）に、外部機器８を使用するために必要な電力（Ｐ_Ｄ１）と、外部機器９を使用するために必要な電力（Ｐ_Ｄ２）とを加算した電力である。

また、電力量演算部２３は、現在のバッテリの充電状態（ＳＯＣ_Ｎ）からＳＯＣ_Ｓ１を減算し、充電状態の差分（ΔＳＯＣ_１）を演算する。電力量演算部２３は、差分（ΔＳＯＣ_１）に相当する電力量（Ｅ_１）を演算する。使用時間演算部２５は、電力量（Ｅ_１）と要求電力（Ｐ_Ｓ１）から、使用可能時間を演算する。

そして、外部機器９が電力供給システムから外されると、要求電力（Ｐ_ｓ１）が、外部機器９の使用可能電力（Ｐ_Ｄ２）分低下し、電力（Ｐ_ｓ２＜Ｐ_ｓ１）となる。なお、要求電力（Ｐ_Ｓ２）は、駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）に外部機器８の使用可能電力（Ｐ_Ｄ１）を加えた電力である。電力量演算部２３は、電力とＳＯＣとの相対関係を参照しつつ、要求電力（Ｐ_Ｓ２）に対応する充電状態（ＳＯＣ_Ｓ２＜ＳＯＣ_Ｓ１）を演算する。

電力量演算部２３は、現在のバッテリの充電状態（ＳＯＣ_Ｎ）からＳＯＣ_Ｓ２を減算し、充電状態の差分（ΔＳＯＣ_２）を演算する。バッテリ１の現在のＳＯＣ_Ｎは変わらずに、バッテリ１に対する要求電力が低下しているため、差分（ΔＳＯＣ_２）は、差分（ΔＳＯＣ_１）と比較して大きくなる。

電力量演算部２３は、差分（ΔＳＯＣ_２）に相当する電力量（Ｅ_２＞Ｅ_１）を演算し、使用時間演算部２５は、電力量（Ｅ_２）と要求電力（Ｐ_ｓ２）から使用可能時間を演算する。

外部機器８、９が接続されている状態から、他の外部機器が新たに接続されたときの制御について説明する。外部機器８、９が接続されている場合について、要求電力（Ｐ_Ｓ１）等の条件は、上記と同様である。

他の外部機器が新たに接続されると、要求電力は、他の外部機器の使用可能電力（Ｐ_Ｄ３）分上昇し、電力（Ｐ_ｓ３＞Ｐ_ｓ１）となる。電力量演算部２３は、電力とＳＯＣとの相対関係を参照しつつ、要求電力（Ｐ_Ｓ３）に対応する充電状態（ＳＯＣ_Ｓ３＞ＳＯＣ_Ｓ１）を演算する。

電力量演算部２３は、現在のバッテリの充電状態（ＳＯＣ_Ｎ）からＳＯＣ_Ｓ３を減算し、充電状態の差分（ΔＳＯＣ_３）を演算する。バッテリ１の現在のＳＯＣ_Ｎは変わらずに、バッテリ１に対する要求電力が上昇しているため、差分（ΔＳＯＣ_３）は、差分（ΔＳＯＣ_１）と比較して小さくなる。

電力量演算部２３は、差分（ΔＳＯＣ_３）に相当する電力量（Ｅ_３＜Ｅ_１）を演算し、使用時間演算部２５は、電力量（Ｅ_３）と要求電力（Ｐ_Ｓ３）から使用可能時間を演算する。

また、エネルギーコントロールユニット２０は、外部機器８、９の接続状態が変化したときだけでなく、外部機器８、９の消費電力が変化した場合にも、上記と同様に、電力量（Ｅ）を演算する。外部機器８、９の接続状態が変わらなくても、例えば外部機器８の消費電力が減少した場合には、外部機器８の使用必要電力が低くなる。そのため、エネルギーコントロールユニット２０は、外部機器８の消費電力が低くなったことを検出すると、電力量（Ｅ）を再び演算する。外部機器８の消費電力が低くなった場合の電力量（Ｅ）の演算方法は、上記のように、外部機器８、９が電力供給システムに接続された状態から外部機器９が電力供給システムから外されたときの電力量（Ｅ_２）の演算方法と同様である。

またエネルギーコントロールユニット２０は、外部機器８の消費電力が高くなったことを検出すると、電力量（Ｅ）を再び演算する。外部機器８の消費電力が高くなった場合の電力量（Ｅ）の演算方法は、上記のように、外部機器８、９が電力供給システムに接続された状態から他の外部機器が新たに電力供給システムに接続されたときの電力量（Ｅ_３）の演算方法と同様である。

これにより、本例は、電力供給システムに接続されている外部機器８、９の数の変化、又は、外部機器８、９の消費電力の変化により、外部機器８、９からバッテリ１への要求電力が変化した場合に、外部機器８、９で使用する分の電力をバッテリ１で確保できるか否かを、演算した電力量から把握できる。また、外部機器８、９からバッテリ１への要求電力が変化した場合に、要求電力の変化後の状態から、電力量（Ｅ）及び使用可能時間を再演算することで、電力量（Ｅ）及び使用可能時間の演算精度を高めることができる。

また、車両が停車している状態で、バッテリ１を外部機器８、９のための電源として利用する場合には、モータ３を駆動させる必要がないため、駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）はゼロになる。またバッテリ１への要求電力（Ｐ_Ｓ）は使用必要電力（Ｐ_Ｄ）と等しくなる。そして、電力量演算部２３及び使用時間演算部２５は、電力量（Ｅ）及び外部機器８、９の使用可能時間を演算する際には、上記の演算において、駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）をゼロとした上で演算すればよい。

次に、エネルギーコントロールユニット２０の制御フローを、図９を用いて説明する。図９は、エネルギーコントロールユニット２０の制御手順を示すフローチャートである。なお、図９の制御フローでは、説明を容易にするために、外部機器８、９の使用中、駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）を一定としている。

ステップＳ１にて、エネルギーコントロールユニット２０の駆動電力演算部２１は、モータ７を駆動させるために必要なバッテリ１の電力（駆動必要電力：Ｐ_Ｍ）を演算する。

ステップＳ２にて、エネルギーコントロールユニット２０の使用電力演算部２２は、外部機器８、９を使用するために必要なバッテリ１の電力（使用必要電力：Ｐ_Ｄ）を演算する。ステップＳ３にて、エネルギーコントロールユニット２０の電力量演算部２３は、駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）と使用必要電力（Ｐ_Ｄ）とを合算して、要求電力（Ｐｓ）を演算する。

ステップＳ４にて、エネルギーコントロールユニット２０の判定部２４は、演算した要求電力（Ｐ_ｓ）と、電力供給システムの許容値を示す閾値電力（Ｐ_ｔｈ）とを比較し、要求電力（Ｐ_ｓ）が閾値電力（Ｐ_ｔｈ）未満であるか否かを判定する。要求電力（Ｐ_ｓ）が閾値電力（Ｐ_ｔｈ）未満である場合には、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５にて、電力量演算部２３は、バッテリコントロールユニット１０から現在のバッテリ１の情報（温度、劣化度、ＳＯＣ）を取得し、現在のバッテリ１の状態に合う、電力とＳＯＣとの相対関係を示すマップを演算する。

ステップＳ６にて、電力量演算部２３は、演算したマップを参照しつつ、要求電力（Ｐ_Ｓ）に対応する充電状態（ＳＯＣ_Ｓ）を演算する。ステップＳ７にて、電力量演算部２３は、ステップＳ５で取得した情報のうち、バッテリ１の現在の充電状態（ＳＯＣ_Ｎ）を特定する。

ステップＳ８にて、電力量演算部２３は、現在のバッテリの充電状態（ＳＯＣ_Ｎ）からＳＯＣ_Ｓを減算し、充電状態の差分（ΔＳＯＣ）を演算する。ステップＳ９にて、判定部２４は、差分（ΔＳＯＣ）がゼロより大きいか否かを判定する。差分（ΔＳＯＣ）がゼロより大きい場合には、ステップＳ１０にて、判定部２４は、接続された外部機器８、９に対して電力を供給できる、と判定する。

ステップＳ１１にて、電力量演算部２３は、現在のバッテリの満充電時の容量と差分（ΔＳＯＣ）により、外部機器８、９で使用可能な電力量（Ｅ）を演算する。ステップＳ１２にて、エネルギーコントロールユニット２０の使用時間演算部２５は、電力量（Ｅ）を要求電力（Ｐ_Ｓ）で割り、外部機器８、９の使用可能時間を演算する。ステップＳ１３にて、エネルギーコントロールユニット２０は、インバータ５、６を制御し、バッテリ１から外部機器８、９に電力を出力する。また使用時間演算部２５は、演算した使用可能時間のカウントダウンを開始する。

ステップＳ１４にて、エネルギーコントロールユニット２０は、外部機器８、９からバッテリ１への要求電力が変化したか否かを判定する。外部機器８、９からバッテリ１への要求電力の変化には、外部機器８、９が電力供給システムに新たに接続された場合、少なくとも一部の外部機器８、９が電力供給システムから取り外された場合、及び、外部機器８、９の消費電力が変化した場合を含んでいる。

外部機器８、９からバッテリ１への要求電力が変化していない場合には、ステップＳ１５にて、使用時間演算部２５は、計測中の使用可能時間が所定の下限時間に達したか否かを判定する。所定の下限時間は、予め設定されている時間であって、外部機器８、９の残り時間が短くなっていることをユーザに対して報知するための時間である。計測中の使用可能時間が下限時間に達していない場合には、ステップＳ１４に戻る。

計測中の使用可能時間が下限時間に達した場合には、使用時間演算部２５は報知器３０を制御して、残り時間が短いことをユーザに報知する（ステップＳ１６）。これにより、ユーザに何ら報知することなく、外部機器８、９への電力供給が急に終了することを防ぐ。特に、外部機器８、９によっては、電力供給が急に終了すると、不具合になるおそれがあるが、本例では、このような不具合を防ぐことができる。そして、エネルギーコントロールユニット２０は、図９に示した制御フローを終了させる。

ステップＳ４において、要求電力（Ｐ_ｓ）が閾値電力（Ｐ_ｔｈ）以上である場合には、ステップＳ１７にて、判定部２４は、外部機器８、９に対して電力を供給できない状態であると判定する。また判定部２４は、報知器３０を制御して、外部機器８、９への電力供給不可を報知する。そして、エネルギーコントロールユニット２０は、図９に示した制御フローを終了させる。

ステップＳ９において、差分（ΔＳＯＣ）がゼロ以下である場合には、ステップＳ７にて、判定部２４は、接続された外部機器８、９に対して電力を供給できないと判定し、報知器３０を制御して、外部機器８、９への電力供給不可を報知する。このとき、外部機器８、９からバッテリ１への要求電力が変化した後（ステップＳ１４の制御フローの後）に、ステップＳ９の制御フローでＮｏに進んだ場合には、判定部２４は、新たに電力供給システムに接続された外部機器８、９、又は、消費電力が増加した外部機器８、９を特定した上で、特定した外部機器８、９に対して電力を供給できない、と判定してもよい。

ステップＳ１４において、外部機器８、９からバッテリ１への要求電力が変化した場合には、ステップＳ２に戻る。ステップＳ２では、使用必要電力（Ｐ_Ｄ）が演算されることで、エネルギーコントロールユニット２０は、使用必要電力（Ｐ_Ｄ）の変化を把握し、さらにステップＳ１１にて電力量（Ｅ）を再び演算する。

上記のように、本例は、バッテリ１の充電状態を管理しつつ、モータ７の駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）及び外部機器８、９の使用必要電力（Ｐ_Ｄ）を演算する。そして、本例は駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）と使用必要電力（Ｐ_Ｄ）とを合算して、バッテリ１への要求電力（Ｐ_Ｓ）を演算し、要求電力（Ｐ_Ｓ）に対応する充電状態と現在の充電状態との差分により、外部機器８、９で使用可能な電力量（Ｅ）を演算する。これにより、外部機器８、９を使用する際に、使用する分の電力をバッテリ１で確保できないような状態を、演算した電力量から把握できるため、外部機器の使用可能性を高い精度で把握できる。

また本例は、電力量（Ｅ）と要求電力（Ｐ_Ｓ）により外部機器８、９の使用可能時間を演算する。バッテリ１の使用可能な容量（Ａｈ又はｋＷｈ）はバッテリ１へ要求される電力に対して依存性をもっているが、本例では電力量（Ｅ）に基づいて外部機器８、９の使用可能時間を演算しているため、使用可能時間の演算精度を高めることができる。

また本例は、要求電力（Ｐ_Ｓ）に対応する充電状態（ＳＯＣ_Ｍ）と現在のバッテリ１の充電状態（ＳＯＣ_Ｎ）とを比較することで、外部機器８、９に電力を供給できるか否かを判定したが、ＳＯＣの代わりに電力又は電圧に基づいて判定してもよい。

判定部２４が電力に基づいて判定する場合には、判定部２４は、現在のバッテリ１の状態で出力可能な電力と要求電力（Ｐ_Ｓ）とを比較する。そして、現在のバッテリ１の状態で出力可能な電力が要求電力（Ｐ_Ｓ）より大きい場合には、判定部２４は、外部機器８、９に電力を供給できると判定する。一方、現在のバッテリ１の状態で出力可能な電力が要求電力（Ｐ_Ｓ）以下である場合には、判定部２４は、外部機器８、９に電力を供給できないと判定する。

判定部２４が電圧に基づいて判定する場合には、判定部２４は、現在のバッテリ１の電圧と、要求電力（Ｐ_Ｓ）を出力する際のバッテリ１の電圧とを比較する。そして、現在のバッテリ１の電圧が、要求電力（Ｐ_Ｓ）に対応するバッテリ１の出力電圧よりも高い場合には、判定部２４は、外部機器８、９に電力を供給できると判定する。一方、現在のバッテリ１の電圧が、要求電力（Ｐ_Ｓ）に対応するバッテリ１の出力電圧以下である場合には、判定部２４は、外部機器８、９に電力を供給できないと判定する。

また本例は、要求電力（Ｐ_ｓ）と閾値電力（Ｐ_ｔｈ）とを比較することで、外部機器８、９に電力を供給できるか否かを判定したが、電力の代わりに電圧又は電圧に基づいて判定してもよい。

判定部２４が電圧に基づいて判定する場合には、判定部２４は、要求電力（Ｐ_ｓ）に対応するバッテリ１の出力電圧と、閾値電圧（Ｖ_ｔｈ）とを比較する。閾値電圧（Ｖ_ｔｈ）は予め設定されている電圧値であり、電力供給システムに許容される電圧の上限値である。そして、バッテリ１の出力電圧が閾値電圧（Ｖ_ｔｈ）未満である場合には、判定部２４は外部機器８、９に電力を供給できると判定し、バッテリ１の出力電圧が閾値電圧（Ｖ_ｔｈ）以上である場合には、判定部２４は外部機器８、９に電力を供給できないと判定する。

判定部２４が電流に基づいて判定する場合には、判定部２４は、要求電力（Ｐ_ｓ）に対応するバッテリ１の出力電流と、閾値電流（Ｉ_ｔｈ）とを比較する。閾値電流（Ｉ_ｔｈ）は予め設定されている電流値であり、電力供給システムに許容される電流の上限値である。そして、バッテリ１の出力電流が閾値電流（Ｉ_ｔｈ）未満である場合には、判定部２４は外部機器８、９に電力を供給できると判定し、バッテリ１の出力電流が閾値電流（Ｉ_ｔｈ）以上である場合には、判定部２４は外部機器８、９に電力を供給できないと判定する。

なお、本例の電力供給システムは、太陽光発電を備えた装置など、バッテリ１に対して電力を供給する外部機器を接続してもよい。そして、例えば、外部機器の一例として、太陽光発電を備えた装置をシステムに接続した場合には、エネルギーコントロールユニット２０は、外部機器８、９からバッテリ１への要求電力が低下することを検出する。そして、バッテリ１への要求電力が低下した場合には、電力量（Ｅ）が増加し、外部機器８、９の使用可能時間が長くなる。

一方、太陽光発電を備えた外部機器をシステムに接続している状態から、太陽光発電を備えた外部機器を取り外すと、エネルギーコントロールユニット２０は、外部機器８、９からバッテリ１への要求電力が増加することを検出する。そして、バッテリ１への要求電力が増加した場合には、電力量（Ｅ）が低下し、外部機器８、９の使用可能時間が短くなる。

これにより、太陽光発電等を備えた外部機器をシステムに新たに接続することにより、又は、太陽光発電等を備えた外部機器をシステムから取り外すことにより、外部機器８、９からバッテリ１への要求電力が変化した場合に、外部機器８、９で使用する分の電力をバッテリ１で確保できるか否かを、演算した電力量から把握できる。

なお、図９に示す制御フローにおいて、駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）は一定に限らず、走行中の車両であれば、適宜変化している。

上記の駆動電力演算部２１が本発明の「駆動電力演算手段」に相当し、使用電力演算部２２が本発明の「使用電力演算手段」に、バッテリコントロールユニット１０が本発明の「バッテリ管理手段」に、電力量演算部２３が本発明の電力量演算手段に、使用時間演算部２５が本発明の「使用時間演算手段」に、判定部２４が本発明の「判定手段」に、報知器３０が本発明の「報知手段」に相当する。

《第２実施形態》
図１０は、発明の他の実施形態に係る電力供給システムにおいて、バッテリコントロールユニット、エネルギーコントロールユニット、報知器及びナビゲーションシステムを示すブロック図である。本例では、本例では上述した第１実施形態に対して、ナビゲーションシステムを設ける点が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであり、その記載を援用する。

図１０に示すように、本発明の他の実施形態に係る電力供給システムは、第１実施形態に係る構成に加えて、ナビゲーションシステム４０を備えている。ナビゲーションシステム４０は、ＧＰＳ受信器を用いて車両の現在地を測定しつつ、データベースに記録された地図情報を参照し、地図上における自車両の位置を測定する。また、ナビゲーションシステム４０は、車両の現在地から、ユーザ等により設定された目的地までの走行ルートを演算する。地図情報には、バッテリ１を充電可能な充電施設の位置情報、ユーザの自宅の位置情報等が含まれる。ナビゲーションシステム４０により管理されているデータ（車両の現在地、走行ルート、地図情報等）は、エネルギーコントロールユニット２０に送信される。

次に、エネルギーコントロールユニット２０の具体的な制御を、図１０及び図１１を用いて説明する。図１１は、目的地を中心として、目的地から車両までの距離に応じてエリアを区分けした概念図であって、駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）を説明するための図である。

駆動電力演算部２１は、停車中の車両の現在地から目的地までの距離の情報を、ナビゲーションシステム４０から取得する。そして、駆動電力演算部２１は、車両の現在地から目的地までの距離に応じて、駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）を演算する。車両の現在地から目的地までの距離が長いほど、駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）は高くなるように演算される。

自宅などの目的地には、充電施設が設けられていることが多い。そのため、目的地から近い場所で車両を停車させて、バッテリ１の電力で外部機器８、９を使用した場合には、電力の使用後に、車両を目的地まで走行させる際に、バッテリ１に必要な電力量は少なくてもよい。一方、目的地から遠い場所で車両を停車させて、バッテリ１の電力で外部機器８、９を使用した場合には、電力の使用後、車両の停車位置から目的地までの距離は長く、バッテリ１に必要な電力量は多くなる。そのため、車両の現在地から目的地までの距離が長いほど、駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）は高くなる。

図１１に示すように、地図データ上において、複数エリアが、目的地を中心として、中心からの距離に応じて区分けされている。例えば目的地を中心に、半径５ｋｍ未満の円をエリアＡとし、半径５ｋｍ以上から１０ｋｍ未満までの円をエリアＢとする。

例えば、車両の現在地がエリアＡ内に含まれる場合には、駆動電力演算部２１は、駆動必要電力を電力（Ｐ_Ｍ１）として演算する。また、車両の現在地がエリアＢ内に含まれる場合には、駆動電力演算部２１は、駆動必要電力を電力（Ｐ_Ｍ２＞Ｐ_Ｍ１）として演算する。なお、車両の現在地と目的地までの距離が１０ｋｍ以上である場合、あるいは、車両が走行している場合には、駆動電力演算部２１は、駆動必要電力を電力（Ｐ_Ｍ３＞Ｐ_Ｍ２）として演算する。駆動必要電力（Ｐ_Ｍ３）は、車両の走行中に、モータ７を駆動させるためにバッテリ１に必要な電力である。すなわち、車両の現在地から目的地までの距離が所定の距離（例えば１０ｋｍ以上）である場合には、車両が停車していても、駆動必要電力を、走行中の駆動必要電力と同じとする。

また車両の現在地から目的地までの距離が短い場合（例えば５ｍ以内）である場合には、ナビゲーションシステム４０による、車両の位置の演算誤差を考慮して、駆動電力演算部２１は、車両が目的地に停車していると判断する。そして、駆動電力演算部２１は、駆動必要電力を電力（Ｐ_Ｍ１）より低い電力値（例えばゼロ）にする。

ここで、エリアＡ、Ｂとエリア外の駆動必要電力（Ｐ_Ｍ１、Ｐ_Ｍ２、Ｐ_Ｍ３）と、対応するバッテリ１のＳＯＣとの関係について、図１２を用いて説明する。図１２はバッテリ１のＳＯＣに対する電力の特性を示すグラフである。

図１２に示すように、駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）が低いほど、モータ７を駆動させて、目的地に到着するまでに必要なバッテリ１の容量は低くなる。そのため、駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）が低いほど、バッテリ１の現在のＳＯＣと、駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）に対応するＳＯＣ（ＳＯＣ_１、ＳＯＣ_２、ＳＯＣ_３）との差分は大きくなり、外部機器８、９で使用可能な電力量も大きくなる。充電状態（ＳＯＣ_１、ＳＯＣ_２、ＳＯＣ_３）は、駆動必要電力（Ｐ_Ｍ１、Ｐ_Ｍ２、Ｐ_Ｍ３）に対応するＳＯＣである。

以下、車両がエリアＡ内で停車した場合を例とし、エネルギーコントロールユニット２０の他の制御について説明する。図１３は、バッテリ１のＳＯＣに対する電力の特性を示すグラフである。

駆動電力演算部２１は、エリアＡに対応する駆動必要電力（Ｐ_Ｍ１）を演算する。使用電力演算部２２は、外部機器８、９を使用する為に必要な電力（使用必要電力：Ｐ_Ｄ）を演算する。電力量演算部２３は、駆動必要電力（Ｐ_Ｍ１）と使用必要電力（Ｐ_Ｄ）とを合算して、要求電力（Ｐ_Ｓ）を演算する。

電力量演算部２３は、電力とＳＯＣとの対応関係を示したマップを参照しつつ、要求電力（Ｐ_Ｓ）に対応する充電状態（ＳＯＣ_Ｓ）を演算する。また、電力量演算部２３は、現在の充電状態（ＳＯＣ_Ｎ）と充電状態（ＳＯＣ_Ｓ）との差分（ΔＳＯＣ_１）を演算し、差分（ΔＳＯＣ）に対応する電力量（Ｅ）を演算する。また、使用時間演算部２５は、電力量（Ｅ_１）と要求電力（Ｐ_Ｓ）により、外部機器８、９の使用可能時間（Ｔ_１）を演算する。

上記の一例では、車両がエリアＡ内で停車した場合について説明したが、車両がエリアＢ内に位置する場合には、エネルギーコントロールユニット２０は、駆動必要電力（Ｐ_Ｍ２）に基づいて、ＳＯＣの差分（ΔＳＯＣ_２）、電力量（Ｅ_２）、使用可能時間（Ｔ_２）等を演算する。このとき、差分（ΔＳＯＣ_２）は差分（ΔＳＯＣ_１）より低く、電力量（Ｅ_２）は電力量（Ｅ_１）より低く、使用可能時間（Ｔ_２）は使用可能時間（Ｔ_１）より短い。ただし、バッテリ１の現在のＳＯＣは、同じとする。

また、車両が走行している場合には、エネルギーコントロールユニット２０は、駆動必要電力（Ｐ_Ｍ３）に基づいて、ＳＯＣの差分（ΔＳＯＣ_３）、電力量（Ｅ_３）、使用可能時間（Ｔ_３）等を演算する。このとき、差分（ΔＳＯＣ_３）は差分（ΔＳＯＣ_１及びΔＳＯＣ_２）より低く、電力量（Ｅ_３）は電力量（Ｅ_１及びＥ_２）より低く、使用可能時間（Ｔ_３）は使用可能時間（Ｔ_１及びＴ_２）より短い。ただし、バッテリ１の現在のＳＯＣは、同じとする。

上記のように、本例は、バッテリ１を充電可能な充電施設の位置と車両の現在地との間の距離を管理し、車両が走行している場合には、電力量を第１電力量（Ｅ_３）として演算し、車両が停車し、かつ、距離が距離閾値（図１１に示す半径１０ｋｍに相当）未満である場合には、電力量を第２電力量（Ｅ_１又はＥ_２）として演算する。これにより、停車時には、停車時に必要なバッテリ１の電力を基づいて電力量が演算され、演算された電力量は走行中の電力量よりも高くなる。そのため、外部機器８、９の使用可能時間を長くできる。また、車両停車時において、車両の停車位置から最寄りの充電施設までの距離を考慮して、駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）を演算するため、外部機器８、９を使用した後に、バッテリ１の容量を確保できる。その結果として、車両を充電施設に走行させることができ、バッテリ１の充電を可能とする。

ところで、車両が、保冷庫や保温庫などを外部機器８、９として搭載し、バッテリ１が外部機器８、９の専用の電源として用いられ、バッテリ１の電力が車両の駆動のために必要としない場合には、外部機器８、９の使用によって、バッテリ１の電力量がゼロになったとしても、車両は充電施設まで走行し、バッテリ１の充電が可能である。

また、エンジン及びモータを駆動源するハイブリッド車両であれば、外部機器８、９の使用によって、バッテリ１の電力量がゼロになったとしても、車両は充電施設まで走行し、バッテリ１の充電が可能である。そのため、このような車両であれば、充電施設から車両の現在地までの距離に応じて、電力量（Ｅ）を管理しなくても、車両が自走できないような事態は考えにくい。

一方、車両の駆動源がモータのみである場合には、外部機器８、９の使用によって、バッテリ１の電力量がゼロになると、車両が充電施設まで走行できない。そして、バッテリ１の充電のためには、車両を牽引するなどの手間がかかる。

そのため本例は、駆動源をモータ７のみとする車両に適用することで、停車中の車両のバッテリ１を用いて、外部機器８、９を使用したとしても、車両を充電施設に走行させることができ、バッテリ１の充電を可能とする。

また、本例は、充電施設の位置と車両の現在地との間の距離に応じて、駆動必要電力を演算する。これにより、車両の停車位置から最寄りの充電施設までの距離を考慮して、駆動必要電力（Ｐ_Ｍ）を演算するため、外部機器８、９を使用した後に、バッテリ１の容量を確保できる。

また本例は距離が距離閾値（図１１に示す半径１０ｋｍに相当）以上である場合には、電力量を第３電力量（Ｅ_２に相当）として演算し、距離が距離閾値未満である場合には、電力量を第４電力量（Ｅ_１に相当）として演算する。これにより、充電施設の位置と車両の現在地との間の距離に応じて適切な電力量を演算できるため、外部機器８、９を使用した後に、バッテリ１の容量を確保できる。

なお本例は、充電施設を備えた自宅を目的地に設定したが、例えば、車両の現在地から最も近い充電施設の位置を目的地に設定してもよい

上記のナビゲーションシステム４０が本発明の「車両位置管理手段」に相当する。

１…バッテリ
２…電圧センサ
３…電流センサ
４〜６…インバータ
７…モータ
８，９…外部機器
１０…バッテリコントロールユニット
２０…エネルギーコントロールユニット
２１…駆動電力演算部
２２…使用電力演算部
２３…電力量演算部
２４…判定部
２５…使用時間演算部
３０…報知器
４０…ナビゲーションシステム

Claims (10)

1. 車両の駆動源及び外部機器に対して電力を供給するためのバッテリを管理するバッテリ管理装置において、
   前記駆動源を駆動させるために必要な前記バッテリの電力を、駆動必要電力として演算する駆動電力演算手段と、
   前記外部機器を前記バッテリに電気的に接続した状態で前記外部機器を使用するために必要な前記バッテリの電力を、使用必要電力として演算する使用電力演算手段と、
   前記バッテリの充電状態を管理するバッテリ管理手段と、
   前記駆動必要電力と前記使用必要電力とを合算して前記バッテリへの要求電力を演算し、前記要求電力に対応する前記充電状態と現在の前記充電状態との差分により前記外部機器で使用可能な電力量を演算する電力量演算手段とを備える
   ことを特徴とするバッテリ管理装置。
2. 請求項１記載のバッテリ管理装置において、
   前記電力量及び前記要求電力により前記外部機器の使用可能時間を演算する使用時間演算手段をさらに備える
   ことを特徴とするバッテリ管理装置。
3. 請求項２記載のバッテリ管理装置において、
   前記使用可能時間が下限時間以下である場合には、前記外部機器の残りの使用時間が短いことをユーザに報知する報知手段をさらに備える
   ことを特徴とするバッテリ管理装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のバッテリ管理装置において、
   前記要求電力が閾値電力以上である場合には、前記外部機器に対して前記バッテリの電力を供給できない状態であると判定する判定手段をさらに備え、
   前記閾値電力は、前記バッテリから前記駆動源及び前記外部機器に対して電力を供給する電力供給システムの電力の許容値を示す
   ことを特徴とするバッテリ管理装置。
5. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のバッテリ管理装置において、
   前記要求電力が前記バッテリの出力可能電力よりも低い場合には、前記外部機器に対して前記バッテリの電力を供給できない状態であると判定する判定手段をさらに備え、
   前記バッテリ管理手段は、前記現在の前記充電状態に対応する前記出力可能電力を管理する
   ことを特徴とするバッテリ管理装置。
6. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のバッテリ管理装置において、
   前記要求電力に対応する前記充電状態が前記現在の前記充電状態より大きい場合には、前記外部機器に対して前記バッテリの電力を供給できない状態であると判定する判定手段をさらに備える
   ことを特徴とするバッテリ管理装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のバッテリ管理装置において、
   前記バッテリ管理手段は、
   前記使用必要電力が変化した場合には、前記電力量を再び演算する
   ことを特徴とするバッテリ管理装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のバッテリ管理装置において、
   前記バッテリを充電可能な充電施設の位置と前記車両の現在地との間の距離を管理する車両位置管理手段をさらに備え、
   前記車両が走行している場合には、前記電力量演算手段は前記電力量を第１電力量として演算し、
   前記車両が停車し、かつ、前記距離が前記距離閾値未満である場合には、前記電力量演算手段は前記電力量を前記第１電力量よりも低い第２電力量として演算する
   ことを特徴とするバッテリ管理装置。
9. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のバッテリ管理装置において、
   前記バッテリを充電可能な充電施設の位置と前記車両の現在地との間の距離を管理する車両位置管理手段をさらに備え、
   前記駆動電力演算手段は、
   前記距離に応じて、前記駆動必要電力を演算する
   ことを特徴とするバッテリ管理装置。
10. 請求項９記載のバッテリ管理装置において、
    前記距離が所定の距離閾値以上である場合には、前記電力量演算手段は前記電力量を第３電力量として演算し、
    前記距離が前記距離閾値未満である場合には、前記電力量演算手段は前記電力量を前記第３電力量より高い第４電力量として演算する
    ことを特徴とするバッテリ管理装置。

Images