JP2019126219A

JP2019126219A - ソーラー発電システム

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Publication number: JP2019126219A
Application number: JP2018006535A
Authority: JP
Inventors: 南浦　啓一; Keiichi Minamiura; 啓一南浦
Original assignee: Toyota Motor Corp
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Priority date: 2018-01-18
Filing date: 2018-01-18
Publication date: 2019-07-25
Anticipated expiration: 2038-01-18
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Abstract

【課題】蓄電装置の劣化を抑制しつつ、ソーラー発電システムにおけるエネルギー効率を向上させる。【解決手段】ソーラー発電システムは、光エネルギーを電力に変換する太陽電池と、太陽電池から出力される電力により充電される蓄電装置と、太陽電池によるソーラー発電量ＥＡがしきい値Ｔｈ１よりも小さいときには、許可条件が成立する場合を除いて、蓄電装置への充電を行なわない制御装置とを備える。制御装置は、ソーラー発電量ＥＡがしきい値Ｔｈ１よりも小さいときでも、電池温度ＴＢがしきい値Ｔｈ２以上であることと、電池電流ＩＢがしきい値Ｔｈ３以下であることと、車室内温度ＴＥがしきい値Ｔｈ４以上であることとのいずれかが成立しない場合（ステップＳ１５〜Ｓ１７のいずれかにおいてＮＯ）には、ソーラー充電の許可条件が成立すると判断し、ソーラー充電を行なうことを許可する（Ｓ１１〜Ｓ１９）。【選択図】図３

Description

本開示は、ソーラー発電システムに関し、特に、車両に搭載された蓄電装置の充電に好適に用いられるソーラー発電システムに関する。

ソーラー発電システムが搭載された車両が公知である。こうしたソーラー発電システムにおいて、太陽電池（たとえば、ソーラーパネル）から出力される電力は、車両に搭載された蓄電装置の充電に使用される。そして、蓄電装置に蓄えられた電力は、車両の走行等のために使用される。光エネルギーを利用して発電した電力を蓄電装置に蓄えることで、車両のエネルギー効率は向上する。しかし、蓄電装置の充放電の頻度が多くなるほど、蓄電装置の劣化は進行しやすくなる。

特開２０１４−２００１４９号公報（特許文献１）には、ソーラーパネルで発生した発電電力が所定未満である場合に、特定の蓄電装置については、上記のソーラーパネルから出力される電力により充電を行なわないようにすることが開示されている。以下、太陽電池による発電を「ソーラー発電」とも称する。

特開２０１４−２００１４９号公報

蓄電装置の充電の頻度を減らすことで、蓄電装置の劣化を抑制することは可能である。しかし、ソーラー発電による蓄電装置の充電が頻繁に停止されることは、エネルギー効率の観点からは好ましくない。

本開示は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、蓄電装置の劣化を抑制しつつ、ソーラー発電システムにおけるエネルギー効率を向上させることである。

本開示のソーラー発電システムは、光エネルギーを電力に変換する太陽電池と、蓄電装置と、制御装置とを備える。蓄電装置は、太陽電池から出力される電力により充電されるように構成される。制御装置は、太陽電池から出力される電力が所定値よりも小さいときには、許可条件が成立する場合を除いて、蓄電装置への上記充電（すなわち、ソーラー発電による充電）を行なわないように構成される。そして、上記の許可条件は、少なくとも蓄電装置の環境温度、蓄電装置の温度、及び蓄電装置の電流を用いて定められている。

太陽電池から出力される電力（すなわち、太陽電池による発電量）が小さい場合には、蓄電装置への充電を行なったとしても、蓄電装置に多くのエネルギーが充電されることは期待できない。また、太陽電池による発電量が小さい場合には、太陽電池の発電不調が生じている可能性がある。太陽電池の発電不調とは、故障や汚れ等により太陽電池が正常に発電を行なうことができない状態になっていることをいう。発電不調が生じている太陽電池は、十分な光エネルギーを与えられても、正常時と比べて小さい電力しか出力できなくなる。

上記ソーラー発電システムの制御装置は、太陽電池から出力される電力が小さい場合には、原則として、ソーラー発電による蓄電装置への充電（以下、「ソーラー充電」と称する場合がある）を行なわない。これにより、蓄電装置への充電頻度が少なくなり、蓄電装置の劣化を抑制することが可能になる。

ただし、上記ソーラー発電システムの制御装置は、許可条件が成立する場合には、例外的にソーラー充電を行なう。こうすることで、ソーラー充電の機会を増やして、ソーラー発電システムにおけるエネルギー効率を向上させることができる。

また、上記の許可条件は、少なくとも蓄電装置の環境温度、蓄電装置の温度、及び蓄電装置の電流を用いて定められている。これら蓄電装置の環境温度、温度、及び電流は、以下に示す副反応の起こりやすさに大きく影響する。

蓄電装置の温度が高くなると、蓄電装置において充電のための反応（以下、「充電反応」と称する）とは異なる反応（以下、「副反応」と称する）が起こる傾向がある。そして、蓄電装置の環境温度（蓄電装置の周囲の温度）が高いほど、蓄電装置は冷えにくくなる。また、蓄電装置の電流が低いときほど、蓄電装置において副反応が起こりやすくなる傾向がある。

蓄電装置において副反応が起こると、充電反応が起こりにくくなる。このため、副反応が起こると、充電効率が悪くなる。さらに、副反応は、蓄電装置を発熱させ、蓄電装置の劣化を促進する傾向がある。

上記のような蓄電装置の環境温度、蓄電装置の温度、及び蓄電装置の電流を用いて許可条件を定めることで、許可条件として、副反応が起こりにくい条件を定めることが可能になる。たとえば、蓄電装置の温度がしきい値（Ｔｈ２）よりも低いことと、蓄電装置の電流がしきい値（Ｔｈ３）よりも大きいことと、蓄電装置の環境温度がしきい値（Ｔｈ４）よりも低いこととのいずれかが成立する場合にソーラー充電が許可されるように、許可条件を定めてもよい。

太陽電池から出力される電力が小さいときには、原則としてソーラー充電を行なわず、上記の許可条件（すなわち、副反応が起こりにくい条件）が成立する場合に例外的にソーラー充電を行なうことで、蓄電装置の劣化を抑制しつつ、ソーラー充電の機会を増やすことが可能になる。

なお、上記ソーラー発電システムにおいて、充電を「行なわない」ことには、実行中の充電を停止することと、充電を禁止することとが含まれる。

また、蓄電装置が車室内に搭載される場合には、蓄電装置の「環境温度」は車室内温度に相当する。蓄電装置の例としては、ニッケル水素電池が挙げられる。

本開示によれば、蓄電装置の劣化を抑制しつつ、ソーラー発電システムにおけるエネルギー効率を向上させることが可能になる。

本開示の実施の形態１に従うソーラー発電システムが適用された車両の全体構成を概略的に示す図である。図１に示した車両に搭載された機器の構成を示すブロック図である。実施の形態１に従うソーラー発電システムにおいて、ＥＣＵにより実行されるソーラー充電制御の処理手順を示したフローチャートである。本開示の実施の形態２に従うソーラー発電システムにおいて、ＥＣＵにより実行されるソーラー充電制御の処理手順を示したフローチャートである。図４の処理中で評価ポイントＰ_Ｅの算出に用いられるテーブルの一例である。正常システムと不調システムとについて、日射量（大／中／小）ごとに評価ポイントＰ_Ｅの算出結果の一例を示す図である。本開示の実施の形態３に従うソーラー発電システムにおいて、ＥＣＵにより実行される発電不調フラグ設定の処理手順を示したフローチャートである。実施の形態３に従うソーラー発電システムにおいて、ＥＣＵにより実行される充電禁止フラグ設定の処理手順を示したフローチャートである。実施の形態３に従うソーラー発電システムにおいて、ＥＣＵにより実行されるソーラー充電制御の処理手順を示したフローチャートである。本開示の実施の形態４に従うソーラー発電システムにおいて、ソーラー充電制御に用いるマップを選択するための処理の手順を示したフローチャートである。図１０の処理によって選択される第１のマップ（マップＡ）を示す図である。図１０の処理によって選択される第２のマップ（マップＢ）を示す図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

［実施の形態１］
図１及び図２を用いて、本開示の実施の形態１に従うソーラー発電システムが適用された車両１の構成について説明する。以下では、代表的な例として、車両１が、駆動源としてモータジェネレータを搭載した電動車両である例について説明する。

図１は、車両１の構成を概略的に示した図である。図１を参照して、車両１は、電池パック２０と、パワーコントロールユニット（以下、「ＰＣＵ（Power Control Unit）」と称する）３０と、ソーラーＰＣＵ４０と、ソーラーパネル５０と、ソーラーバッテリ６０と、補機バッテリ７０とを備える。

図２は、車両１に搭載された機器の構成を示すブロック図である。図２を参照して、車両１は、駆動輪２と、動力伝達ギヤ４と、モータジェネレータ（以下、「ＭＧ（Motor Generator）」と称する）６と、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ（Electronic Control Unit）」と称する）１００と、車室内温度センサ１０１とをさらに備える。ＭＧ６は、たとえば、三相交流回転電機である。ＭＧ６の出力トルクは、減速機等によって構成された動力伝達ギヤ４を介して駆動輪２に伝達される。ＭＧ６は、車両１の回生制動動作時には、駆動輪２の回転力によって発電することも可能である。

電池パック２０は、高電圧系（たとえば、後述する低電圧系よりも高い電圧系）のメインバッテリである。電池パック２０は、組電池２２と、システムメインリレー（以下、「ＳＭＲ」と称する）２４と、充電リレー（以下、「ＣＨＲ」と称する）２６とを含む。

電池パック２０は、車両１の駆動源であるＭＧ６との間で電力を授受する。電池パック２０の電力は、ＰＣＵ３０を経由してＭＧ６に供給される。また、電池パック２０は、ＭＧ６により発電された電力を用いて充電される。なお、電池パック２０は、車両１の外部の電源（図示せず）から供給される電力を用いて充電されてもよい。

電池パック２０は、たとえば、車両１の後部座席よりも下方の位置であって、かつ、左右の後輪のホイールハウス間に設けられる。また、図示していないが、電池パック２０を冷却するための送風装置が設けられている。送風装置は、吸気口（図示せず）から取り込まれた外気を電池パック２０へ送風して、電池パック２０を冷却するように構成される。送風装置として、ファン又はブロワを採用できる。

組電池２２は、たとえば複数個のセルが直列に接続されて構成される。ただしこれに限られず、組電池２２は、複数個のセルにより構成された電池モジュール（たとえば、直列に接続された複数個のセルと直列に接続された複数個のセルとが並列に接続されて構成される電池モジュール）が複数個直列に接続されて構成されてもよい。セルとしては、たとえばリチウムイオン電池を採用できる。ただし、リチウムイオン電池以外の二次電池（たとえば、ニッケル水素電池）をセルとして採用してもよい。組電池２２の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。

ＳＭＲ２４は、ＰＣＵ３０と組電池２２とを接続する電力線ＰＬ１，ＮＬ１上に設けられる。ＳＭＲ２４は、ＥＣＵ１００からの制御信号Ｃ１に基づいて、ＰＣＵ３０と組電池２２との間を電気的に接続状態（オン状態）にしたり、遮断状態（オフ状態）にしたりする。

ＣＨＲ２６は、組電池２２とＳＭＲ２４とを接続する電力線ＰＬ１，ＮＬ１から分岐してソーラーＰＣＵ４０に接続される電力線ＰＬ２，ＮＬ２上に設けられる。ＣＨＲ２６は、ＥＣＵ１００からの制御信号Ｃ２に基づいて、電力線ＰＬ１，ＮＬ１と、ソーラーＰＣＵ４０との間を電気的に接続状態（オン状態）にしたり、遮断状態（オフ状態）にしたりする。

ＰＣＵ３０は、たとえば、コンバータ及びインバータ（いずれも図示せず）を含む。コンバータ及びインバータの各々は、複数個のスイッチング素子を有し、それらスイッチング素子のオン／オフ制御によって動作する。ＰＣＵ３０は、電池パック２０の直流電力を交流電力に変換してＭＧ６に供給したり、ＭＧ６において生じた回生電力（交流電力）を直流電力に変換して電池パック２０に供給したりする。

ＰＣＵ３０において、コンバータは、電池パック２０から受けた直流電力の電圧を昇圧してインバータに出力する。インバータは、コンバータが出力した直流電力を交流電力に変換してＭＧ６に出力する。こうして、電池パック２０に蓄えられた電力によりＭＧ６が駆動される。

ＰＣＵ３０において、インバータは、ＭＧ６によって発電される交流電力を直流電力に変換してコンバータに出力する。コンバータは、インバータが出力した直流電力の電圧を降圧して電池パック２０へ出力する。こうして、ＭＧ６で発電された電力により電池パック２０が充電される。

ＰＣＵ３０は、電池パック２０の電圧を補機バッテリ７０の充電に適した電圧（たとえば、ＤＣ１２Ｖ程度）に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）をさらに含む。ＤＣ／ＤＣコンバータは、変換された電力を補機バッテリ７０に供給することによって補機バッテリ７０を充電する。

補機バッテリ７０は、低電圧系（たとえば、１２Ｖ系）のメインバッテリであり、補機負荷（図示せず）に対して電力を供給する。補機バッテリ７０としては、たとえば鉛バッテリを採用できる。ただし、鉛バッテリ以外の二次電池（たとえば、ニッケル水素電池）を補機バッテリ７０として採用してもよい。補機負荷は、比較的低い電圧（たとえば、１２Ｖ程度）で駆動する電気負荷（照明装置、ワイパー装置、オーディオ装置、カーナビゲーションシステム、ＥＣＵ１００等）である。

ソーラーパネル５０は、太陽からの光エネルギーを利用して発電する太陽電池である。ソーラーパネル５０は、光エネルギーを直流電力に変換するように構成される。ソーラーパネル５０は、たとえば図１に示すように、車両１のルーフアウタパネルに設置される。ただし、ソーラーパネル５０の位置は任意に変更できる。たとえば、ソーラーパネル５０を、ルーフアウタパネル以外のアウタパネル（たとえば、ボンネットアウタパネル）に設置してもよい。ソーラーパネル５０において発電された電力は、ソーラーＰＣＵ４０を経由してソーラーバッテリ６０に供給される。

ソーラーバッテリ６０は、ソーラーパネル５０において発電された電力を蓄電する蓄電装置である。すなわち、ソーラーバッテリ６０は、ソーラーパネル５０から出力される電力により充電される。ソーラーバッテリ６０の充放電制御は、ＥＣＵ１００が後述するソーラーＰＣＵ４０を制御することによって行なわれる。ソーラーバッテリ６０のＳＯＣ（State Of Charge）が所定のしきい値（以下、「サブＳＯＣ上限値」と称する）を超えると、ソーラーバッテリ６０からメインバッテリ（電池パック２０又は補機バッテリ７０）への放電が行なわれる。すなわち、ソーラーバッテリ６０は、中間貯蔵用のサブバッテリに相当する。ＳＯＣは、満充電容量に対する現在の充電容量の割合（たとえば、百分率）で定義される。

ソーラーバッテリ６０は、複数個（たとえば、３個）のセルが直列に接続されて構成される組電池である。ただしこれに限られず、ソーラーバッテリ６０は、複数個のセルにより構成された電池モジュールが複数個（たとえば、３個）直列に接続されて構成される組電池であってもよい。

この実施の形態では、ソーラーバッテリ６０を構成するセルとして、ニッケル水素電池を採用する。ニッケル水素電池は、ケース内に、正極と、負極と、水系電解液（たとえば、アルカリ水溶液）とを有する二次電池である。電極材料や電解液としては、ニッケル水素電池の材料として公知の各種材料の中から任意に選択した材料を用いることができる。たとえば、正極には、水酸化ニッケル（Ｎｉ（ＯＨ）_２又はＮｉＯＯＨ）とコバルト化合物との固溶体を含む正極活物質層と、活物質支持体（発泡ニッケル等）とを含む電極板を採用できる。また、負極には、水素吸蔵合金を含む電極板を採用できる。水素吸蔵合金は、たとえば、水素吸蔵能力に優れる金属（Ｔｉ、Ｚｒ、Ｐｄ、Ｍｇ等）と水素放出能力に優れる金属（Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等）との合金である。電解液には、水酸化カリウム（ＫＯＨ）又は水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を含むアルカリ水溶液を採用できる。ただしこれに限られず、ニッケル水素電池以外の二次電池（たとえば、リチウムイオン電池）をソーラーバッテリ６０のセルとして採用してもよい。

ソーラーバッテリ６０は、たとえば、車室内（乗員が搭乗する車両１内の空間）において、センターコンソールの下部に設けられる。ソーラーバッテリ６０には、冷却装置（ファン等）が設けられておらず、ソーラーバッテリ６０の冷却は自然放熱で行なわれる。なお、ソーラーバッテリ６０の搭載位置は、上記に限られず任意に変更できる。

ソーラーＰＣＵ４０は、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ４２と、ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４４と、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４６と、監視回路４８とを含む。

高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、ＥＣＵ１００からの制御信号に基づいて、ソーラーバッテリ６０の直流電力を組電池２２の充電が可能な直流電力に変換する。高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、変換した電力を電池パック２０の組電池２２に供給する。

ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４４は、ＥＣＵ１００からの制御信号に基づいて、ソーラーパネル５０から供給される直流電力をソーラーバッテリ６０の充電が可能な直流電力に変換する。ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４４は、変換した電力をソーラーバッテリ６０に供給する。

補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４６は、ＥＣＵ１００からの制御信号に基づいて、ソーラーバッテリ６０の直流電力を補機バッテリ７０の充電が可能な直流電力に変換する。補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４６は、変換した電力を補機バッテリ７０に供給する。

ソーラーバッテリ６０のＳＯＣが前述のサブＳＯＣ上限値に達するまで増加した場合には、ソーラーＰＣＵ４０は、ソーラーバッテリ６０の電力を用いてメインバッテリ（電池パック２０又は補機バッテリ７０）を充電する。電池パック２０が充電される場合には、ＣＨＲ２６がオンされる。

監視回路４８は、ソーラーバッテリ６０の状態を監視する。ソーラーバッテリ６０には、温度センサ６２と、電圧センサ６４と、電流センサ６６とが設けられる。温度センサ６２は、ソーラーバッテリ６０の温度（電池温度）を検出し、その検出値を監視回路４８へ出力する。電圧センサ６４は、ソーラーバッテリ６０の電圧を検出し、その検出値を監視回路４８へ出力する。電流センサ６６は、ソーラーバッテリ６０の電流を検出し、その検出値を監視回路４８へ出力する。そして、監視回路４８は、ソーラーバッテリ６０の状態（温度、電圧、電流）を示す信号をＥＣＵ１００へ出力する。

なお、電圧センサ６４及び温度センサ６２の各々は、セル１個につき１つずつ設けられていてもよいし、複数個のセル毎に１つずつ設けられていてもよいし、１つの組電池に対して１つだけ設けられていてもよい。ソーラーバッテリ６０を構成するセル毎にセンサを設ける場合には、複数のセルの各々について検出されたデータの代表値（平均値、中央値、又は最高値等）を、ソーラーバッテリ６０の検出値として用いることができる。また、ソーラーバッテリ６０の電流は、ＥＣＵ１００内のシャント抵抗で計測するようにしてもよい。

ＥＣＵ１００は、演算装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）と、記憶装置と、各種信号を入出力するための入出力ポートと（いずれも図示せず）を含んで構成される。ＥＣＵ１００の記憶装置は、作業用メモリとしてのＲＡＭ（Random Access Memory）と、保存用ストレージ（ＲＯＭ（Read Only Memory）、書き換え可能な不揮発性メモリ等）とを含む。記憶装置に記憶されているプログラムをＣＰＵが実行することで、各種制御が実行される。ただし、ＥＣＵ１００が行なう各種制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

ＥＣＵ１００において、ＣＰＵは、取得した情報（演算結果等）を、記憶装置（たとえば、書き換え可能な不揮発性メモリ）に出力して記憶装置に保存する。ＥＣＵ１００の記憶装置は、車両１の走行制御や各バッテリの充電制御に用いられる情報を予め記憶していてもよい。

たとえば、車両１の走行中には、ＥＣＵ１００が、各センサから受ける信号並びに記憶装置に記憶された各種プログラム及びマップに基づいてＰＣＵ３０（ひいては、ＭＧ６）を制御することにより、車両１の走行制御を行なう。ＥＣＵ１００は、ＰＣＵ３０を制御することにより電池パック２０の放電制御を行なう。ＥＣＵ１００は、電池パック２０からＰＣＵ３０への放電を制御することにより、ＭＧ６に対する電力供給量（ひいては、ＭＧ６のトルク等）を制御できる。また、車両１の走行中にＭＧ６の発電電力により電池パック２０が充電される場合には、ＥＣＵ１００は、ＰＣＵ３０を制御することにより電池パック２０の充電電力（ひいては、組電池２２のＳＯＣ）を制御する。

車室内温度センサ１０１は、車両１の車室内温度（車室内の空気の温度）を検出して、その検出値をＥＣＵ１００へ出力する。車両１の車室内温度は、ソーラーバッテリ６０の環境温度に相当する。すなわち、この実施の形態では、車室内温度センサ１０１によってソーラーバッテリ６０の環境温度が検出される。

ところで、蓄電装置の充放電の頻度が多くなるほど蓄電装置の劣化は進行しやすくなるため、蓄電装置の劣化を抑制するためには、蓄電装置の充電の頻度を減らすことが好ましい。しかし、ソーラー発電システムが搭載された車両においては、光エネルギーを利用して発電した電力を蓄電装置に蓄えることで、車両のエネルギー効率を向上させており、ソーラー発電による蓄電装置の充電が頻繁に停止されることは、エネルギー効率の観点からは好ましくない。

そこで、この実施の形態に従うソーラー発電システムでは、ＥＣＵ１００（制御装置）が、次に示すような制御を行なうように構成される。

ＥＣＵ１００は、ソーラーパネル５０から出力される電力が小さい場合には、原則として、ソーラーパネル５０からソーラーバッテリ６０へのソーラー充電を行なわない。これにより、ソーラーバッテリ６０への充電頻度が少なくなり、ソーラーバッテリ６０の劣化を抑制することが可能になる。

ただし、ＥＣＵ１００は、許可条件が成立する場合には、例外的に上記のソーラー充電を行なう。こうすることで、ソーラー充電の機会を増やして、ソーラー発電システムにおけるエネルギー効率を向上させることができる。

上記の許可条件は、少なくとも車両１の車室内温度（ソーラーバッテリ６０の環境温度）、ソーラーバッテリ６０の温度（以下、「電池温度」と称する場合がある）、及びソーラーバッテリ６０の電流（以下、「電池電流」と称する場合がある）を用いて定められている。これら車室内温度、電池温度、及び電池電流は、ソーラーバッテリ６０（この実施の形態では、ニッケル水素電池）における副反応の起こりやすさに大きく影響する。

電池温度が高くなると、副反応として発熱反応が起こる傾向がある。そして、車室内温度が高いほど、ソーラーバッテリ６０は冷えにくくなる。また、電池電流が低いときほど、上記の副反応が起こりやすくなる傾向がある。

電池において副反応が起こると、充電反応が起こりにくくなる。このため、副反応が起こると、充電効率が悪くなる。充電効率が悪くなると、ソーラー発電（ソーラーパネル５０による発電）で発生したエネルギーは、副反応で熱に変換されることにより失われて、ソーラーバッテリ６０に蓄えられなくなる。

上記のような車室内温度、電池温度、及び電池電流を用いて許可条件を定めることで、許可条件として、副反応が起こりにくい条件を定めることが可能になる。そして、ソーラーパネル５０から出力される電力が小さいときには、原則としてソーラー充電を行なわず、上記の許可条件（すなわち、副反応が起こりにくい条件）が成立する場合に例外的にソーラー充電を行なうことで、ソーラーバッテリ６０の劣化を抑制しつつ、ソーラー充電の機会を増やすことが可能になる。以下、図３を用いて、ＥＣＵ１００が行なうソーラー充電制御について詳述する。

図３は、実施の形態１に従うソーラー発電システムにおいて、ＥＣＵ１００により実行されるソーラー充電制御の処理手順を示したフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、ソーラー充電の実行要求があった時にメインルーチンから呼び出されて実行される。ソーラー充電の実行要求は、ユーザの指示であってもよいし、所定条件の成立（タイマーによる充電開始時刻の到来等）であってもよい。

図３を参照して、ＥＣＵ１００は、ソーラーＰＣＵ４０（ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４４等）を制御して、ソーラーパネル５０によるソーラー発電を実行する（ステップＳ１１）。ソーラーパネル５０により発電された電力は、ソーラーバッテリ６０に出力される。

次いで、ＥＣＵ１００は、ソーラーパネル５０による単位時間あたりの発電量（以下、「ソーラー発電量Ｅ_Ａ」と称する）を算出する（ステップＳ１２）。ソーラー発電量Ｅ_Ａは、たとえば、ソーラーバッテリ６０の単位時間あたりのＳＯＣ上昇量に基づいて求めることができる。ＳＯＣの測定方法としては、たとえば、電流値積算（クーロンカウント）による手法、又は開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）の推定による手法など、種々の公知の手法を採用できる。

ＥＣＵ１００は、ステップＳ１２で算出されたソーラー発電量Ｅ_Ａがしきい値Ｔｈ１以上であるか否かを判断する（ステップＳ１３）。そして、ソーラー発電量Ｅ_Ａがしきい値Ｔｈ１以上である場合（ステップＳ１３においてＹＥＳ）には、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１８で充電が完了したと判断されるまで、ソーラーパネル５０によるソーラー発電とソーラーバッテリ６０へのソーラー充電とを続ける（ステップＳ１１〜Ｓ１３及びＳ１８）。すなわち、ステップＳ１８で充電が完了していない（ステップＳ１８においてＮＯ）と判断されている間は、ソーラー充電が行なわれる。なお、しきい値Ｔｈ１は任意に設定できる。しきい値Ｔｈ１は、固定値であってもよいし、車両１の状況等に応じて可変であってもよい。

ステップＳ１８において、ＥＣＵ１００は、所定の完了条件が成立したか否かに基づいて充電が完了したか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ１００は、完了条件が成立した場合に充電が完了したと判断する。完了条件は任意に設定することができる。たとえば、ソーラー発電時間（最初にステップＳ１１でソーラー発電を開始した時からの経過時間）が所定のしきい値よりも長くなった場合に完了条件が成立するようにしてもよい。また、ソーラー発電中にソーラーバッテリ６０（又は、ソーラーバッテリ６０から電力を供給されるメインバッテリ）のＳＯＣが所定のしきい値よりも大きくなった場合に完了条件が成立するようにしてもよい。また、ソーラー発電中にユーザから発電停止の指示があった場合に完了条件が成立するようにしてもよい。

ステップＳ１８で充電が完了したと判断された場合（ステップＳ１８においてＹＥＳ）には、ＥＣＵ１００は、ソーラーＰＣＵ４０（ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４４等）を制御して、ソーラーパネル５０によるソーラー発電とソーラーバッテリ６０へのソーラー充電とを停止させる（ステップＳ１９）。その後、処理はメインルーチンへと戻される。

他方、ステップＳ１２で算出されたソーラー発電量Ｅ_Ａがしきい値Ｔｈ１未満であると判断された場合（ステップＳ１３においてＮＯ）には、ＥＣＵ１００は、車室内温度センサ１０１の検出値（車両１の車室内温度を示す車室内温度ＴＥ）と、温度センサ６２の検出値（ソーラーバッテリ６０の温度を示す電池温度ＴＢ）と、電流センサ６６の検出値（ソーラーバッテリ６０の電流を示す電池電流ＩＢ）とを取得する（ステップＳ１４）。そして、ＥＣＵ１００は、取得した各データを記憶装置に保存する。

次に、ＥＣＵ１００は、電池温度ＴＢがしきい値Ｔｈ２以上であるか否か（ステップＳ１５）、電池電流ＩＢがしきい値Ｔｈ３以下であるか否か（ステップＳ１６）、車室内温度ＴＥがしきい値Ｔｈ４以上であるか否か（ステップＳ１７）を、順次判断する。なお、しきい値Ｔｈ２〜Ｔｈ４は任意に設定できる。しきい値Ｔｈ２〜Ｔｈ４は、各々独立して、固定値であってもよいし、車両１の状況等に応じて可変であってもよい。

ステップＳ１５〜Ｓ１７の全てが成立する場合（ステップＳ１５〜Ｓ１７の全てにおいてＹＥＳ）には、ＥＣＵ１００は、ソーラー発電及びソーラー充電を直ちに停止させる（ステップＳ１９）。その後、処理はメインルーチンへと戻される。

他方、ステップＳ１５〜Ｓ１７のいずれかが成立しない場合（ステップＳ１５〜Ｓ１７のいずれかにおいてＮＯ）には、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１８に進み、ステップＳ１８で充電が完了したと判断されるまでソーラー発電及びソーラー充電が行なわれる（ステップＳ１１〜Ｓ１３及びＳ１８）。そして、ステップＳ１８で充電が完了したと判断された場合（ステップＳ１８においてＹＥＳ）には、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１９においてソーラー発電及びソーラー充電を停止させる。その後、処理はメインルーチンへと戻される。

ソーラー充電の実行要求に応じて上記図３の処理が実行されることによって、ソーラーバッテリ６０の劣化を抑制しつつ、ソーラー発電システムにおけるエネルギー効率を向上させることが可能になる。

ソーラー発電量Ｅ_Ａがしきい値Ｔｈ１よりも小さいときに、電池温度ＴＢがしきい値Ｔｈ２以上であり、電池電流ＩＢがしきい値Ｔｈ３以下であり、かつ、車室内温度ＴＥがしきい値Ｔｈ４以上である場合には、ソーラーバッテリ６０における副反応により電池電流の大部分が発熱で消費され、充電効率が大きく低下していると考えられる。このため、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１５〜Ｓ１７の全てが成立する場合（ステップＳ１５〜Ｓ１７の全てにおいてＹＥＳ）には、ソーラー充電の許可条件が成立しないと判断し、実行中のソーラー充電（ひいては、ソーラー発電）を直ちに停止させる。これにより、ソーラーバッテリ６０の劣化を抑制することができる。

他方、電池温度ＴＢがしきい値Ｔｈ２以上であることと、電池電流ＩＢがしきい値Ｔｈ３以下であることと、車室内温度ＴＥがしきい値Ｔｈ４以上であることとのいずれかが成立しない場合には、副反応による充電効率の低下が少ないと考えられる。このため、ＥＣＵ１００は、ソーラー発電量Ｅ_Ａがしきい値Ｔｈ１よりも小さいときでも、ステップＳ１５〜Ｓ１７のいずれかが成立しない場合（ステップＳ１５〜Ｓ１７のいずれかにおいてＮＯ）には、ソーラー充電の許可条件が成立すると判断し、ソーラー充電（ひいては、ソーラー発電）を行なうことを許可する。これにより、ソーラー充電の機会を増やすことができる。

［実施の形態２］
本開示の実施の形態２に従うソーラー発電システムについて説明する。実施の形態２は実施の形態１と共通する部分が多いため、主に相違点について説明し、共通する部分についての説明は割愛する。

実施の形態２に従うソーラー発電システムは、基本的には、実施の形態１に従うソーラー発電システムに準ずる構成を有する。ただし、実施の形態２に従うソーラー発電システムでは、ＥＣＵ１００が、図３の処理に代えて、図４の処理を行なうように構成される。以下、図４を用いて、実施の形態２においてＥＣＵ１００が行なうソーラー充電制御について詳述する。

図４は、実施の形態２に従うソーラー発電システムにおいて、ＥＣＵ１００により実行されるソーラー充電制御の処理手順を示したフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、ソーラー充電の実行要求があった時にメインルーチンから呼び出されて実行される。ソーラー充電の実行要求は、ユーザの指示であってもよいし、所定条件の成立（タイマーによる充電開始時刻の到来等）であってもよい。

図４を参照して、ＥＣＵ１００は、図３のステップＳ１１〜Ｓ１３に準ずるステップＳ２１〜Ｓ２３を実行する。そして、ステップＳ２３でソーラー発電量Ｅ_Ａがしきい値Ｔｈ１以上であると判断された場合（ステップＳ２３においてＹＥＳ）には、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２７で充電が完了したと判断されるまでソーラー発電及びソーラー充電を続ける（ステップＳ２１〜Ｓ２３及びＳ２７）。ステップＳ２７は、図３のステップＳ１８に準ずるステップである。

ステップＳ２７で充電が完了したと判断された場合（ステップＳ２７においてＹＥＳ）には、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２８においてソーラー発電及びソーラー充電を停止させる。その後、処理はメインルーチンへと戻される。ステップＳ２８は、図３のステップＳ１９に準ずるステップである。

他方、ステップＳ２２で算出されたソーラー発電量Ｅ_Ａがしきい値Ｔｈ１未満であると判断された場合（ステップＳ２３においてＮＯ）には、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２４において、車室内温度ＴＥ、電池温度ＴＢ、及び電池電流ＩＢを取得し、取得した各データを記憶装置に保存する。ステップＳ２４は、図３のステップＳ１４に準ずるステップである。

ＥＣＵ１００は、ステップＳ２４で取得した車室内温度ＴＥ、電池温度ＴＢ、及び電池電流ＩＢを用いて、評価ポイントＰ_Ｅを算出する（ステップＳ２５）。評価ポイントＰ_Ｅの算出方法については後述する（図５及び図６参照）。

ＥＣＵ１００は、ステップＳ２６において評価ポイントＰ_Ｅがしきい値Ｔｈ５以上であるか否かを判断し、評価ポイントＰ_Ｅがしきい値Ｔｈ５以上である場合（ステップＳ２６においてＹＥＳ）には、ＥＣＵ１００は、ソーラー発電及びソーラー充電を直ちに停止させる（ステップＳ２８）。その後、処理はメインルーチンへと戻される。

他方、評価ポイントＰ_Ｅがしきい値Ｔｈ５未満である場合（ステップＳ２６においてＮＯ）には、ステップＳ２７に進み、充電が完了していなければ（ステップＳ２７においてＮＯ）、引き続きソーラー発電及びソーラー充電が行なわれる（ステップＳ２１）。なお、しきい値Ｔｈ５は任意に設定できる。しきい値Ｔｈ５は、固定値であってもよいし、車両１の状況等に応じて可変であってもよい。

以下、図５及び図６を用いて、評価ポイントＰ_Ｅの算出方法について説明する。図５は、評価ポイントＰ_Ｅの算出に用いられるテーブルの一例を示す図である。図６は、正常なソーラー発電システム（以下、「正常システム」と称する）と、発電不調が生じているソーラー発電システム（以下、「不調システム」と称する）とについて、日射量（大／中／小）ごとに評価ポイントＰ_Ｅの算出結果の一例を示す図である。

図５を参照して、このテーブルでは、電池温度、車室内温度、及び電池電流の各々を３区分に分けて、各区分に点数を付けている。電池温度が高くなるほど高い点数が付けられている。また、車室内温度が高くなるほど高い点数が付けられている。また、電池電流が小さくなるほど高い点数が付けられている。このような関係を満たす限りにおいて、図５における低、中、高（又は、小、中、大）の各数値範囲は任意に設定できる。また、区分の数も、３区分に限られず、２区分以上であれば任意に設定できる。

この実施の形態では、電池温度、車室内温度、及び電池電流の各々の点数の合計点を、評価ポイントＰ_Ｅとする。図６において、括弧内の数値が上記図５のテーブルによって付けられた点数であり、「Ｐ_Ｅ判定」中の数値が、ステップＳ２５で算出された評価ポイントＰ_Ｅの値である。また、図６中の「Ｐ_Ｅ判定」には、評価ポイントＰ_Ｅの値とともに、しきい値Ｔｈ５が「５」である場合のステップＳ２６での判定結果（ＹＥＳ：停止／ＮＯ：実行）が示されている。

図６を参照して、正常システムでは、大（晴れ）、中（曇り）、小（曇り）のいずれの日射量でも評価ポイントＰ_Ｅが４である（「Ｐ_Ｅ判定」参照）。このため、ステップＳ２６において評価ポイントＰ_Ｅがしきい値Ｔｈ５（＝５）未満であると判断され、ソーラー発電及びソーラー充電が許可（実行）される。

これに対し、不調システムでは、日射量「大」における評価ポイントＰ_Ｅが６であり、日射量「中」における評価ポイントＰ_Ｅが５であり、日射量「小」における評価ポイントＰ_Ｅが４である。日射量が「大」又は「中」である場合には、ステップＳ２６において評価ポイントＰ_Ｅがしきい値Ｔｈ５（＝５）以上であると判断され、ステップＳ２８においてソーラー発電及びソーラー充電が停止する。日射量が「小」である場合には、ステップＳ２６において評価ポイントＰ_Ｅがしきい値Ｔｈ５（＝５）未満であると判断され、ソーラー発電及びソーラー充電が許可（実行）される。

図６に示す不調システムにおいて、日射量が「大」又は「中」である場合には、車室内温度が比較的高い（「中」又は「高」）にもかかわらず、電池電流が小さくなっている。そして、電池温度も高い。このような場合にソーラー充電を実行しても電池電流の大部分が発熱で消費されると考えられるため、上記図４の処理では、ＥＣＵ１００が実行中のソーラー充電（ひいては、ソーラー発電）を直ちに停止させる（ステップＳ２６及びＳ２８）。これにより、ソーラーバッテリ６０の劣化を抑制することができる。

図６に示す正常システムにおいて、日射量が「大」である場合には、電池電流が大きくなっている。このような場合には電池電流の大部分が充電に使用されると考えられるため、上記図４の処理では、ＥＣＵ１００がソーラー発電及びソーラー充電を許可している。これにより、ソーラー充電の機会を増やすことができる。

図６に示す正常システムと不調システムとの各々において、日射量が「小」である場合には、車室内温度が低くなっている。このような場合には副反応による充電効率の低下が抑制されると考えられるため、上記図４の処理では、ＥＣＵ１００がソーラー発電及びソーラー充電を許可している。これにより、ソーラー充電の機会を増やすことができる。

図６に示す正常システムにおいて、日射量が「中」である場合には、電池電流及び車室内温度の両方が「中」である。このような場合も、上記に準ずる理由でＥＣＵ１００によってソーラー発電及びソーラー充電を許可している。これにより、ソーラー充電の機会を増やすことができる。

以上説明したように、実施の形態２に従うソーラー発電システムによれば、ソーラーバッテリ６０の劣化を抑制しつつ、ソーラー発電システムにおけるエネルギー効率を向上させることが可能になる。

［実施の形態３］
本開示の実施の形態３に従うソーラー発電システムについて説明する。実施の形態３は実施の形態１と共通する部分が多いため、主に相違点について説明し、共通する部分についての説明は割愛する。

実施の形態３に従うソーラー発電システムは、基本的には、実施の形態１に従うソーラー発電システムに準ずる構成を有する。ただし、実施の形態３に従うソーラー発電システムでは、ＥＣＵ１００が、図３の処理に代えて、図７〜図９の処理を行なうように構成される。図７に示す処理では、予めＥＣＵ１００の記憶装置に用意されている発電不調フラグの値が設定される。発電不調フラグの値としては、１（以下、「オン」と称する）／０（以下、「オフ」と称する）のいずれかが設定され、初期値はオフである。図８に示す処理では、発電不調フラグの値に基づいて、予めＥＣＵ１００の記憶装置に用意されている充電禁止フラグの値が設定される。充電禁止フラグの値としては、１（以下、「オン」と称する）／０（以下、「オフ」と称する）のいずれかが設定され、初期値はオフである。図９に示す処理では、充電禁止フラグの値に基づいてソーラー充電制御が行なわれる。

以下、図７〜図９を用いて、実施の形態３においてＥＣＵ１００が行なうソーラー充電制御について詳述する。

図７は、ＥＣＵ１００により実行される発電不調フラグ設定の処理手順を示したフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、所定時間毎又は所定条件の成立時にメインルーチンから呼び出されて繰り返し実行される。

図７を参照して、ＥＣＵ１００は、車室内温度センサ１０１の検出値（車両１の車室内温度を示す車室内温度ＴＥ）を取得し、取得した車室内温度ＴＥを記憶装置に保存する（ステップＳ３１）。

次いで、ＥＣＵ１００は、ステップＳ３１で取得した車室内温度ＴＥがしきい値Ｔｈ６以上であるか否かを判断する（ステップＳ３２）。そして、車室内温度ＴＥがしきい値Ｔｈ６未満である場合（ステップＳ３２においてＮＯ）には、発電不調フラグの設定は行なわれず、処理はメインルーチンへと戻される。他方、車室内温度ＴＥがしきい値Ｔｈ６以上である場合（ステップＳ３２においてＹＥＳ）には、ステップＳ３３〜Ｓ３７において発電不調フラグが設定された後、処理がメインルーチンへと戻される。

日射量と車室内温度とは相関関係を有する。詳しくは、日射量が大きいほど車室内温度が高くなる傾向がある。こうした相関関係を利用して、ステップＳ３２においては、ＥＣＵ１００が、車室内温度に基づき、現在の日射量がソーラー発電可能な日射量になっているか否かを判断している。ソーラー発電可能な日射量とは、正常な状態のソーラー発電システムにおいて、ソーラーパネル５０による単位時間あたりの発電量が後述するしきい値Ｔｈ１（ステップＳ３５）以上になるような日射量である。ソーラーパネル５０による単位時間あたりの発電量は、日射量が大きいほど多くなる傾向がある。しきい値Ｔｈ６は、ステップＳ３２において現在の日射量がソーラー発電可能な日射量になっている場合に車室内温度ＴＥがしきい値Ｔｈ６以上であると判断されるように設定される。しきい値Ｔｈ６は、固定値であってもよいし、車両１の状況等に応じて可変であってもよい。

ステップＳ３３〜Ｓ３５は、図３のステップＳ１１〜Ｓ１３に準ずるステップである。現在の日射量がソーラー発電可能な日射量になっている（ステップＳ３２においてＹＥＳ）にもかかわらず、ソーラー発電量Ｅ_Ａがしきい値Ｔｈ１未満である場合（ステップＳ３５においてＮＯ）には、故障や汚れ等によって、ソーラーパネル５０に発電不調が生じている可能性が高い。このため、ステップＳ３５においてソーラー発電量Ｅ_Ａがしきい値Ｔｈ１未満であると判断された場合には、発電不調フラグにオンを設定する（ステップＳ３７）。発電不調フラグの値がオンであることは、ソーラーパネル５０に発電不調が生じていることを示す。他方、ステップＳ３５においてソーラー発電量Ｅ_Ａがしきい値Ｔｈ１以上であると判断された場合には、発電不調フラグにオフを設定する（ステップＳ３６）。発電不調フラグの値がオフであることは、ソーラーパネル５０に発電不調が生じていないことを示す。

図８は、ＥＣＵ１００により実行される充電禁止フラグ設定の処理手順を示したフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、所定時間毎又は所定条件の成立時にメインルーチンから呼び出されて繰り返し実行される。

図８を参照して、ＥＣＵ１００は、発電不調フラグの値がオンであるか否かを判断する（ステップＳ４１）。そして、発電不調フラグの値がオフである場合（ステップＳ４１においてＮＯ）には、発電時にソーラーパネル５０から出力される電力は十分大きいと判断され、充電禁止フラグにオフが設定される（ステップＳ４７）。その後、処理はメインルーチンへと戻される。充電禁止フラグの値がオフであることは、ソーラー充電が許可されていることを示す。

他方、発電不調フラグの値がオンである場合（ステップＳ４１においてＹＥＳ）には、ソーラーパネル５０に発電不調が生じている可能性が高いため、日射量によらずソーラー発電量Ｅ_Ａがしきい値Ｔｈ１よりも小さくなると考えられる。こうした場合には、ステップＳ４２〜Ｓ４７において充電禁止フラグが設定された後、処理はメインルーチンへと戻される。

ステップＳ４２〜Ｓ４５は、図３のステップＳ１４〜Ｓ１７に準ずるステップである。ステップＳ４３〜Ｓ４５では、ＥＣＵ１００が、電池温度ＴＢがしきい値Ｔｈ２以上であるか否か（ステップＳ４３）、電池電流ＩＢがしきい値Ｔｈ３以下であるか否か（ステップＳ４４）、車室内温度ＴＥがしきい値Ｔｈ４以上であるか否か（ステップＳ４５）を、順次判断する。

ステップＳ４３〜Ｓ４５の全てが成立する場合（ステップＳ４３〜Ｓ４５の全てにおいてＹＥＳ）には、ＥＣＵ１００は、充電禁止フラグにオンを設定する（ステップＳ４６）。充電禁止フラグの値がオンであることは、ソーラー充電が禁止されていることを示す。

他方、ステップＳ４３〜Ｓ４５のいずれかが成立しない場合（ステップＳ４３〜Ｓ４５のいずれかにおいてＮＯ）には、ＥＣＵ１００は、充電禁止フラグにオフを設定する（ステップＳ４７）。

図９は、実施の形態３に従うソーラー発電システムにおいて、ＥＣＵ１００により実行されるソーラー充電制御の処理手順を示したフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、ソーラー充電の実行要求があった時にメインルーチンから呼び出されて実行される。ソーラー充電の実行要求は、ユーザの指示であってもよいし、所定条件の成立（タイマーによる充電開始時刻の到来等）であってもよい。

図９を参照して、ＥＣＵ１００は、充電禁止フラグの値がオンであるか否かを判断する（ステップＳ５１）。そして、充電禁止フラグの値がオンである場合（ステップＳ５１においてＹＥＳ）には、ソーラー充電が禁止されていると判断され、ソーラー充電（ひいては、ソーラー発電）を行なわずに、処理はメインルーチンへと戻される。

他方、充電禁止フラグの値がオフである場合（ステップＳ５１においてＮＯ）には、ソーラー充電が許可されていると判断され、ステップＳ５３で充電が完了したと判断されるまでソーラー発電及びソーラー充電が行なわれる（ステップＳ５２〜Ｓ５４）。ステップＳ５２、Ｓ５３、Ｓ５４はそれぞれ、図３のステップＳ１１、Ｓ１８、Ｓ１９に準ずるステップである。

前述した実施の形態１では、ソーラー充電の実行中において、ソーラーパネル５０から出力される電力が小さく、かつ、ソーラー充電の許可条件が成立しないと判断された場合に、ＥＣＵ１００によって実行中のソーラー充電を停止させるようにした。これに対し、実施の形態３では、ソーラーパネル５０に発電不調が生じている状態でソーラー充電の許可条件（充電禁止フラグ＝オフ）が成立しないと判断された場合には、ＥＣＵ１００によってソーラー充電が実行されないようにした。こうした実施の形態３に従うソーラー発電システムによっても、ソーラーパネル５０から出力される電力が小さいときには、原則としてソーラー充電が行なわれず、上記の許可条件（すなわち、副反応が起こりにくい条件）が成立する場合に例外的にソーラー充電が行なわれるようになる。このため、ソーラーバッテリ６０の劣化を抑制しつつ、ソーラー発電システムにおけるエネルギー効率を向上させることが可能になる。

［実施の形態４］
本開示の実施の形態４に従うソーラー発電システムについて説明する。実施の形態４は実施の形態１、３と共通する部分が多いため、主に相違点について説明し、共通する部分についての説明は割愛する。

実施の形態４に従うソーラー発電システムは、基本的には、実施の形態１に従うソーラー発電システムに準ずる構成を有する。ただし、実施の形態４に従うソーラー発電システムでは、ＥＣＵ１００が、図３の処理に代えて、図１０の処理を行なうように構成される。

図１０は、ソーラー充電制御に用いるマップを選択するための処理の手順を示したフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、所定時間毎又は所定条件の成立時にメインルーチンから呼び出されて繰り返し実行される。

図１０を参照して、ＥＣＵ１００は、車室内温度ＴＥ、電池温度ＴＢ、及び電池電流ＩＢを取得し、取得した各データを記憶装置に保存する（ステップＳ６１）。ステップＳ６１は、図３のステップＳ１４に準ずるステップである。

次いで、ＥＣＵ１００は、ステップＳ６１で取得した車室内温度ＴＥがしきい値Ｔｈ６以上であるか否かを判断する（ステップＳ６２）。ステップＳ６２は、図７のステップＳ３２に準ずるステップである。

車室内温度ＴＥがしきい値Ｔｈ６未満である場合（ステップＳ６２においてＮＯ）には、ソーラー充電制御に用いるマップとしてマップＡが選択される（ステップＳ６７）。他方、車室内温度ＴＥがしきい値Ｔｈ６以上である場合（ステップＳ６２においてＹＥＳ）には、ステップＳ６３〜Ｓ６５、Ｓ６８、及びＳ６９において、ソーラー充電制御に用いるマップとしてマップＡ及びＢのいずれかが選択される。そして、ステップＳ６７〜Ｓ６９のいずれかにおいて所定のマップが選択されると、処理はメインルーチンへと戻される。なお、マップＡ及びＢの詳細については後述する（図１１及び図１２参照）。

ステップＳ６３〜Ｓ６５は、図３のステップＳ１１〜Ｓ１３に準ずるステップである。ステップＳ６５でソーラー発電量Ｅ_Ａがしきい値Ｔｈ１以上であると判断された場合（ステップＳ６５においてＹＥＳ）には、ソーラー充電制御に用いるマップとしてマップＡが選択される（ステップＳ６８）。他方、ステップＳ６５でソーラー発電量Ｅ_Ａがしきい値Ｔｈ１未満であると判断された場合（ステップＳ６５においてＮＯ）には、ソーラー充電制御に用いるマップとしてマップＢが選択される（ステップＳ６９）。

ソーラー充電制御は、ソーラー充電の実行要求があった時に、たとえば図９のステップＳ５２〜Ｓ５４に準ずる処理を実行することによって行なわれる。ソーラー充電制御では、ソーラー充電の実行要求があった時に選択されているマップ（マップＡ又はＢ）が使用される。

以下、図１１及び図１２を用いてマップＡ及びＢについて説明する。図１１は、図１０の処理によって選択されるマップＡを示す図である。図１２は、図１０の処理によって選択されるマップＢを示す図である。

図１１を参照して、マップＡでは、電池電流（充電電流）が線Ｌ１よりも大きい領域に充電可能領域が規定され、電池電流（充電電流）が線Ｌ１よりも小さい領域に充電停止領域が規定されている。すなわち、マップＡを用いたソーラー充電制御では、電池電流が線Ｌ１よりも大きい場合（充電可能領域）にはソーラー充電が行なわれるが、電池電流が線Ｌ１よりも小さい場合（充電停止領域）にはソーラー充電が行なわれない。電池電流が線Ｌ１よりも小さい場合には、ＥＣＵ１００が実行中のソーラー充電を停止させる。マップＡにおいて、線Ｌ１で示される電池電流のしきい値は一定であり、電池温度によって変わらない。

図１２を参照して、マップＢでは、電池電流（充電電流）が線Ｌ２よりも大きい領域に充電可能領域が規定され、電池電流（充電電流）が線Ｌ２よりも小さい領域に充電停止領域が規定されている。

マップＢは、車室内温度が高く（図１０のステップＳ６２においてＹＥＳ）、かつ、ソーラー発電量Ｅ_Ａが少ない場合（図１０のステップＳ６５においてＮＯ）に選択されるマップである。車室内温度が高いにもかかわらず、ソーラー発電量Ｅ_Ａが少ない場合には、故障や汚れ等によって、ソーラーパネル５０に発電不調が生じている可能性が高い。ソーラーパネル５０に発電不調が生じていると、ソーラー発電による電池電流（充電電流）が正常時よりも小さくなる。また、車室内温度が高い場合には、ソーラーバッテリ６０において副反応による充電効率の低下が生じやすい。

ソーラーパネル５０に発電不調が生じている場合の電池電流（ソーラーバッテリ６０の電流）は、正常時よりも小さくなるが、線Ｌ１（図１１及び図１２参照）よりも大きくなり得る。マップＢにおいて、線Ｌ２で示される電池電流のしきい値は、電池温度の低い領域ではマップＡの線Ｌ１と一致するが、電池温度の高い領域においては線Ｌ１よりも高くなっている。線Ｌ２で示される電池電流のしきい値は、電池温度が高くなるほど大きくなっている。すなわち、マップＢを用いたソーラー充電制御では、マップＡを用いたソーラー充電制御よりも、ソーラー充電の許可条件が厳しくなる。マップＢを用いたソーラー充電制御では、線Ｌ２で示される電池電流のしきい値よりもソーラーバッテリ６０の電流が小さい場合には、ＥＣＵ１００が実行中のソーラー充電を停止させる。電池温度（ソーラーバッテリ６０の温度）が高い場合にはソーラーバッテリ６０の劣化が進行しやすいため、ソーラー充電の許可条件を厳しくしている。ソーラー充電が停止することで、ソーラーバッテリ６０の発熱が抑制され、ひいてはソーラーバッテリ６０の劣化が抑制される。

他方、車室内温度が低い場合（ステップＳ６２においてＮＯ）、及びソーラーパネル５０が正常である場合（ステップＳ６５においてＹＥＳ）には、ソーラー充電制御に用いるマップとしてマップＡを選択することで、ソーラー充電の許可条件を緩和し、ソーラー充電の機会を増やしている。

以上説明したように、実施の形態４に従うソーラー発電システムによれば、ソーラーバッテリ６０の劣化を抑制しつつ、ソーラー発電システムにおけるエネルギー効率を向上させることが可能になる。

上記各実施の形態では、ソーラー充電の許可条件は、ソーラーバッテリ６０の環境温度、ソーラーバッテリ６０の温度、及びソーラーバッテリ６０の電流を用いて定められている。しかしこれに限られず、ソーラーバッテリ６０の環境温度、ソーラーバッテリ６０の温度、及びソーラーバッテリ６０の電流に加えて、他のパラメータを用いて、ソーラー充電の許可条件を定めてもよい。他のパラメータの例としては、ソーラーバッテリ６０の所定のＳＯＣ（たとえば、７０％以上１００％以下の範囲から選ばれる値）での端子間電圧が挙げられる。ソーラーバッテリ６０の高ＳＯＣでの端子間電圧が高いほど、ソーラーバッテリ６０における副反応が起こりやすくなる傾向がある。

本開示のソーラー発電システムが適用される対象は、上記各実施の形態の車両１（図２）に限定されない。たとえば、複数のＭＧを備える車両を適用対象としてもよい。電動車両に代えて電動車両以外の車両（たとえば、駆動源としてモータジェネレータに加えて内燃機関を備えるハイブリッド車両）を適用対象としてもよい。また、各バッテリの構成も適宜変更可能である。たとえば、電池パック２０内の電池及びソーラーバッテリ６０として、組電池に代えて単電池を採用してもよい。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１車両、２駆動輪、４動力伝達ギヤ、２０電池パック、２２組電池、２４ＳＭＲ、２６ＣＨＲ、３０ＰＣＵ、４０ソーラーＰＣＵ、４２高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ、４４ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ、４６補機ＤＣ／ＤＣコンバータ、４８監視回路、５０ソーラーパネル、６０ソーラーバッテリ、６２温度センサ、６４電圧センサ、６６電流センサ、７０補機バッテリ、１００ＥＣＵ、１０１車室内温度センサ。

Claims

光エネルギーを電力に変換する太陽電池と、
前記太陽電池から出力される電力により充電される蓄電装置と、
前記太陽電池から出力される電力が所定値よりも小さいときには、許可条件が成立する場合を除いて、前記蓄電装置への前記充電を行なわない制御装置と、
を備え、
前記許可条件は、少なくとも前記蓄電装置の環境温度、前記蓄電装置の温度、及び前記蓄電装置の電流を用いて定められている、ソーラー発電システム。