JP2019170024A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電池の劣化を抑制することのできる電動車両の制御装置を提供する。【解決手段】電動車両ＥＶの制御装置１０は、非接触給電が可能な走路である給電レーンを走行しながら、供給された電力を蓄電池２０に充電するように構成されており、蓄電池における蓄電量が、予め設定された範囲である目標範囲に収まるよう、蓄電池への充電を制御する充電制御部１２０と、目標範囲の上限値及び下限値のうち少なくとも一方を、電動車両の状況に応じて変更する範囲変更部１３０と、を備える。【選択図】図３

Description

本開示は電動車両の制御装置に関する。

電動車両は、蓄電池に蓄えられた電力により回転電機を駆動し、当該回転電機の駆動力によって走行する車両である（例えば下記特許文献１を参照）。このような電動車両としては、例えば回転電機の駆動力のみによって走行する電気自動車や、回転電機及び内燃機関のそれぞれの駆動力によって走行するハイブリッド自動車等が挙げられる。

電動車両への充電は、電動車両と充電スタンドとの間をケーブルによって接続した状態で行われるのが一般的である。しかしながら近年では、電磁誘導や磁気共鳴を利用して、電動車両への充電を非接触で行うことも検討されている。更に、電動車両が走行するレーン（走路）に送電用のコイルを複数埋め込んでおき、当該レーンを走行中の電動車両に対して非接触で充電を行うことも検討されている。このように、走行中の電動車両に電力を供給し得るレーン（以下では「給電レーン」とも称する）は、今後の電動車両の普及に伴って順次設置されていくものと考えられる。

特開２０１２−７５３１３号公報

ところで、上記特許文献１にも記載されているように、蓄電池が満充電となっている状態で長時間が経過した場合には、蓄電池は早期に劣化してしまう傾向がある。このため、給電レーンが各所に設置され、電動車両が頻繁に給電レーンを走行するようになると、電動車両の蓄電池は常に満充電に近い状態に維持されてしまう可能性がある。その結果、蓄電池が早期に劣化し、その充放電性能を十分に発揮し得ない状態となってしまう可能性がある。

本開示は、蓄電池の劣化を抑制することのできる電動車両の制御装置、を提供することを目的とする。

本開示に係る制御装置は、電動車両（ＥＶ）の制御装置（１０）である。当該電動車両は、非接触給電が可能な走路である給電レーン（ＳＬＮ）を走行しながら、供給された電力を蓄電池（２０）に充電するように構成されたものである。この制御装置は、蓄電池における蓄電量が、予め設定された範囲である目標範囲に収まるよう、蓄電池への充電を制御する充電制御部（１２０）と、目標範囲の上限値（ＴＵＬ）及び下限値（ＴＬＬ）のうち少なくとも一方を、電動車両の状況に応じて変更する範囲変更部（１３０）と、を備えている。

このような制御装置では、充電が行われる際における蓄電池の蓄電量が、予め設定された目標範囲に収まるように調整される。目標範囲は、その上限値及び下限値が常に固定されているのではなく、電動車両の状況に応じて適宜変更される。

このため、例えば、電動車両が走行中に充電を行う場合には、上限値を低めに設定することとで充電を早期に停止させ、満充電で維持されることによる蓄電池の劣化を防ぐようなことが可能となる。また、次の給電場所までの距離が長い場合には、上限値を高めに設定することとで満充電近くまで充電しておき、走路の途中で電力不足となってしまうような事態を防止するようなことも可能となる。

本開示によれば、蓄電池の劣化を抑制することのできる電動車両の制御装置、が提供される。

図１は、第１実施形態に係る制御装置を搭載した電動車両を模式的に示す図である。 図２は、第１実施形態に係る電動車両の構成、及び給電レーンに配置された非接触給電装置の構成を模式的に示す図である。 図３は、第１実施形態に係る電動車両の構成、及び給電レーンに配置された非接触給電装置の構成を模式的に示す図である。 図４は、蓄電量の範囲について説明するための図である。 図５は、蓄電量の時間変化の一例を示すグラフである。 図６は、第１実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図７は、第１実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図８は、必要蓄電量の算出方法について説明するための図である。 図９は、蓄電量の時間変化の一例を示すグラフである。 図１０は、蓄電量の時間変化の一例を示すグラフである。 図１１は、第１実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図１２は、蓄電量の時間変化の一例を示すグラフである。 図１３は、蓄電量の時間変化の一例を示すグラフである。 図１４は、蓄電量の時間変化の一例を示すグラフである。 図１５は、蓄電量の時間変化の一例を示すグラフである。 図１６は、第２実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図１７は、蓄電量の時間変化の一例を示すグラフである。

以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

第１実施形態について説明する。本実施形態に係る制御装置１０は、図１に示されるように電動車両ＥＶに搭載される装置であって、電動車両ＥＶの走行や充電等を制御するための装置として構成されている。

先ず電動車両ＥＶについて説明する。電動車両ＥＶは、蓄電池２０及びモータージェネレータ２１（図１では不図示。図２を参照）を備えている。蓄電池２０は、電力を蓄えておくための車載バッテリーであって、例えばリチウムイオン電池である。モータージェネレータ２１は、電動車両ＥＶの駆動力を発生させるための回転電機である。モータージェネレータ２１は、蓄電池２０から供給される電力によって駆動力を発生させる他、電動車両ＥＶの減速時におけるエネルギーによって発電し、発生した電力を蓄電池２０に供給し充電することもできる。すなわち、回生電力を生成してこれを蓄電池２０に充電することもできる。

このように、電動車両ＥＶは、モータージェネレータ２１の駆動力のみによって走行する電気自動車として構成されている。このような態様に換えて、電動車両ＥＶが、回転電機及び内燃機関のそれぞれの駆動力によって走行する「ハイブリッド自動車」として構成されていてもよい。

電動車両ＥＶは、レーン（走路）を走行しながら非接触で外部から電力の共有を受けて、当該電力を蓄電池２０に充電することが可能となっている。これを実現するために、電動車両ＥＶの底面部分には受電コイル３０が設けられている。また、非接触給電が可能な走路である給電レーンＳＬＮには、複数の送電コイル４０が設けられている。図１に示されるように、送電コイル４０は、電動車両ＥＶが走行する方向に沿って、所定間隔で複数並ぶように配置されている。このような給電レーンＳＬＮは、電動車両ＥＶが走行する走路の一部区間に設けられている。

非接触給電を実現するための構成について、図２を参照しながら説明する。図２の上方側には、電動車両ＥＶに搭載された受電コイル３０、整流器１１、昇降圧コンバータ１２、蓄電池２０、モータージェネレータ２１、及びインバータ１３が示されている。また、図２の下方側には、給電レーンＳＬＮに設けられた送電コイル４０、インバータ４１、降圧コンバータ４２、ＡＣ／ＤＣコンバータ４３、及び電源４４が示されている。給電レーンＳＬＮに設けられたこれらの装置により構成される全体のことを、以下では「非接触給電装置４００」とも称する。

先ず、電動車両ＥＶ側の構成について説明する。受電コイル３０は、既に述べたように電動車両ＥＶの底面部分に設けられたコイルであって、後述の送電コイル４０から供給される電力を非接触で受け入れるためのものである。受電コイル３０は、その中心軸を上下方向に沿わせた状態で設けられている。

受電コイル３０が送電コイル４０の直上にあるときには、送電コイル４０に交流電流が流れた状態となっている。このとき、所謂磁気共鳴によって受電コイル３０にも交流電流が流れる。つまり、送電コイル４０から受電コイル３０へと非接触で電力が供給される。尚、非接触の電力供給が、上記のような磁気共鳴ではなく電磁誘導によって行われるような態様であってもよい。

整流器１１は、受電コイル３０からの交流電力を直流電力に変換するための電力変換器である。整流器１１によって直流に変換された電力は、昇降圧コンバータ１２に供給される。

昇降圧コンバータ１２は、整流器１１からの電力を昇圧又は降圧するための電力変換器である。昇降圧コンバータ１２によって昇圧又は降圧された直流電力は、蓄電池２０に供給され充電される。以上のような整流器１１及び昇降圧コンバータ１２の動作は、後述の制御装置１０によって制御される。これにより、蓄電池２０への充電が適切に制御される。

インバータ１３は、蓄電池２０から供給される直流電力を交流電力に変換し、当該電力をモータージェネレータ２１に供給するための電力変換器である。インバータ１３は、モータージェネレータ２１に供給される電力の大きさを調整し、これにより駆動力を調整する。インバータ１３の動作は制御装置１０によって制御される。図２に示されるように、インバータ１３から伸びる電力線は、蓄電池２０と昇降圧コンバータ１２との間となる位置に接続されている。

続いて、非接触給電装置４００側の構成について説明する。電源４４は、送電コイル４０から電動車両ＥＶへと供給する電力の供給源となる交流電源である。電源４４としては、例えば系統電源が用いられる。

ＡＣ／ＤＣコンバータ４３は、電源４４からの交流電力を一旦直流電力に変換するための電力変換器である。ＡＣ／ＤＣコンバータ４３によって直流に変換された電力は、降圧コンバータ４２に供給される。

降圧コンバータ４２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ４３からの電力を降圧するための電力変換器である。降圧コンバータ４２によって降圧された直流電力は、インバータ４１に供給される。インバータ４１は、降圧コンバータ４２からの直流電力を再び交流電力に変化するための電力変換器である。インバータ４１は、それぞれの送電コイル４０に対応して複数設けられており、降圧コンバータ４２に対して互いに並列となるように接続されている。

送電コイル４０には、インバータ４１からの交流電力が供給される。既に述べたように、当該電力が受電コイル３０を介して電動車両ＥＶへと供給され充電される。送電コイル４０は、受電コイル３０と同様に、その中心軸を上下方向に沿わせた状態で設けられている。

非接触給電装置４００の動作、具体的にはＡＣ／ＤＣコンバータ４３、降圧コンバータ４２、及びインバータ４１のそれぞれの動作は、後述の給電制御装置４５（図３を参照）によって制御される。これにより、送電コイル４０から出力される電力の大きさが適切に調整される。

電動車両ＥＶ、及び非接触給電装置４００の構成について、図３を参照しながら更に説明する。電動車両ＥＶは、既に説明した蓄電池２０等の他に、車載カメラ１５１と、制動装置１５２と、操舵装置１５３と、駆動装置１５４と、通信装置１５５と、制御装置１０と、を備えている。本実施形態に係る電動車両ＥＶは、運転者の手動操作に基づくことなく自動的に走行することのできる自動運転車両として構成されている。このような構成はあくまで一例であって、電動車両ＥＶは、運転者の手動操作に基づいて走行する車両であってもよい。

車載カメラ１５１は、電動車両ＥＶの周囲、特に前方側を撮影するためのカメラである。車載カメラ１５１は、例えばＣＭＯＳセンサを用いたカメラである。車載カメラ１５１は、撮影により得られた画像のデータを制御装置１０に送信する。制御装置１０は、画像を解析することにより、電動車両ＥＶの周囲における障害物や車線の位置などを把握することができる。これにより、障害物との衝突を回避するための操舵や制動、及びレーンに沿った走行を実現するための操舵等を自動的に行うことができる。また、制御装置１０は、車載カメラ１５１で撮影された画像に基づいて、前方側にある給電レーンＳＬＮの有無や位置等を把握することもできる。更に、撮影された道路標識や路面標示等の情報に基づいて、走行中の走路における制限速度等を把握することもできる。

制動装置１５２は、電力による制動力を生じさせ、これにより電動車両ＥＶを減速又は停止させるための装置である。制動装置１５２は、運転者によるブレーキペダルの操作に基づくことなく、減速等のために必要な制動力の全てを生じさせることができる。制動装置１５２の動作は制御装置１０によって制御される。

操舵装置１５３は、電力による操舵力をステアリングシャフトに加えることにより、電動車両ＥＶの操舵を行う装置である。操舵装置１５３は、運転者によるステアリング操作に基づくことなく、車線に沿った走行に必要な操舵力の全てを生じさせることができる。操舵装置１５３の動作は制御装置１０によって制御される。

駆動装置１５４は、電動車両ＥＶの駆動力を制御するための装置である。図３においては、駆動装置１５４とモータージェネレータ２１とが別のブロックとして描かれているのであるが、モータージェネレータ２１は、図２に示されるインバータ１３と共に、駆動装置１５４の一部となっている。駆動装置１５４の動作は制御装置１０によって制御される。制御装置１０は、駆動装置１５４及び制動装置１５２の動作をそれぞれ制御することにより、電動車両ＥＶの走行速度を調整することができる。

通信装置１５５は、外部との間で無線通信を行うための装置である。制御装置１０は、この通信装置１５５によって、周辺を走行中の他車両との間で通信を行ったり、道路を管理する管理システム（例えば給電制御装置４５）等との間で通信を行ったりすることができる。

制御装置１０は、電動車両ＥＶの走行や充電等を制御するための装置であって、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムとして構成されている。制御装置１０は、機能的な制御ブロックとして、走行制御部１１０と、充電制御部１２０と、範囲変更部１３０と、を備えている。

走行制御部１１０は、制動装置１５２、操舵装置１５３、及び駆動装置１５４の動作をそれぞれ制御することにより、電動車両ＥＶによる自動運転を実現する部分である。

充電制御部１２０は、蓄電池２０における蓄電量が、予め設定された範囲である目標範囲に収まるよう、蓄電池２０への充電を制御する部分である。充電制御部１２０は、整流器１１や昇降圧コンバータ１２等の動作を制御することによって蓄電池２０への充電を行い、蓄電池２０の蓄電量を調整する。

蓄電量の調整について、図４を参照しながら説明する。図４の線Ｌ１は、蓄電池２０における蓄電量の時間変化の一例を示すグラフである。同図において符号「ＵＬ」が付されている点線は、１００％の蓄電量を示す線となっている。この点線で示される蓄電量の値、すなわち、蓄電池２０に充電し得る蓄電量の最大値のことを、以下では「最大蓄電量ＵＬ」とも表記する。尚、上記のように「％」の単位で示される蓄電量は、正確には「蓄電率」と称されるべきものであるが、以下では「蓄電量」の語に統一して説明することとする。

図４において符号「ＬＬ」が付されている点線は、０％の蓄電量を示す線となっている。この点線で示される蓄電量の値、すなわち、蓄電池２０に充電し得る蓄電量の最小値のことを、以下では「最小蓄電量ＬＬ」とも表記する。蓄電池２０の蓄電量は、最小蓄電量ＬＬから最大蓄電量ＵＬまでのいずれかの値をとることとなる。

図４において矢印ＰＡＲで示される蓄電量の範囲は、蓄電池２０の劣化が生じにくい適正な蓄電量の範囲、として予め設定された範囲となっている。当該範囲のことを、以下では「適正蓄電範囲」とも表記する。適正蓄電範囲は、蓄電池２０の種類や特性に基づいて予め設定される。

図４において符号「ＰＵＬ」が付されている点線は、適正蓄電範囲の上限値を示す線となっている。当該上限値のことを、以下では「上限値ＰＵＬ」とも表記する。また、図４において符号「ＰＬＬ」が付されている点線は、適正蓄電範囲の下限値を示す線となっている。当該下限値のことを、以下では「下限値ＰＬＬ」とも表記する。

本実施形態では、適正蓄電範囲の上限値ＰＵＬとして８０％が設定されており、下限値ＰＬＬとして２０％が設定されている。尚、上限値ＰＵＬ及び下限値ＰＬＬは、本実施形態のように常に一定の固定された値として設定されてもよいが、蓄電池２０の状態や経過時間等に応じてその設定値が都度変更されることとしてもよい。

図４において矢印ＴＡＲで示される蓄電量の範囲は、上記の「目標範囲」として予め設定された範囲となっている。既に述べたように、制御装置１０の充電制御部１２０は、蓄電池２０における蓄電量が、この目標範囲に収まるように蓄電池２０への充電を制御する。

図４において符号「ＴＵＬ」が付されている点線は、目標範囲の上限値を示す線となっている。当該上限値のことを、以下では「上限値ＴＵＬ」とも表記する。また、図４において符号「ＴＬＬ」が付されている点線は、目標範囲の下限値を示す線となっている。当該下限値のことを、以下では「下限値ＴＬＬ」とも表記する。

線Ｌ１で示されるように、充電時における蓄電池２０の蓄電量は、下限値ＴＬＬから上限値ＴＵＬまでの範囲に収められることとなる。図４の例では、時刻ｔ０までの期間において蓄電池２０の充電が行われている。時刻ｔ０において蓄電量が上限値ＴＵＬに到達したことにより、時刻ｔ０以降においては充電が停止されている。

図３に戻って説明を続ける。範囲変更部１３０は、目標範囲の上限値ＴＵＬ及び下限値ＴＬＬのうち少なくとも一方を、電動車両ＥＶの状況に応じて変更する部分である。つまり、目標範囲の上限値ＴＵＬや下限値ＴＬＬは、常に固定されているのではなく、範囲変更部１３０によって都度変更される。上限値ＴＵＬ等を変更するために行われる具体的な処理の内容については後に説明する。「電動車両ＥＶの状況」としては、例えば、電動車両ＥＶが走行中であるか否か、電動車両ＥＶが次の給電場所に到達するために必要となる蓄電量、停車中の電動車両ＥＶが次に走行再開するまでの見込み時間、蓄電池２０の温度や劣化の有無、等が挙げられる。

図３には非接触給電装置４００の構成が模式的に示されている。尚、非接触給電装置４００には、図２に示される電源４４、ＡＣ／ＤＣコンバータ４３、インバータ４１が含まれているのであるが、図３においてはこれらの図示が省略されている。非接触給電装置４００は、給電制御装置４５を有している。給電制御装置４５は、非接触給電装置４００の全体の動作を制御するための装置であって、制御装置１０と同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムとして構成されている。

給電制御装置４５は、電動車両ＥＶが送電コイル４０の上方を通過する時点において送電コイル４０を電流が流れている状態となるように、インバータ４１等の動作を制御する。また、給電制御装置４５は、非接触給電装置４００の仕様（送電コイル４０の位置等）や動作状況を示す情報（上記の給電能力等）を、通信によって制御装置１０へと送信する機能をも有している。尚、当該通信は、制御装置１０と給電制御装置４５との間で直接行われてもよいが、他車両やサーバーを介して間接的に行われてもよい。

制御装置１０によって実行される制御のうち、蓄電量を調整する制御の概要について、図５を参照しながら説明する。図５の線Ｌ２に示されるのは、蓄電池２０における蓄電量の時間変化の一例を、図４の例よりも長時間に亘る範囲で描いたグラフである。図５には、図４と同様に、最小蓄電量ＬＬ、最大蓄電量ＵＬ、下限値ＰＬＬ、及び上限値ＰＵＬがそれぞれ示されている。ただし、目標範囲の上限値ＴＵＬ及び下限値ＴＬＬについてはその図示が省略されている。

時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの期間は、電動車両ＥＶが、給電レーンＳＬＮではない走路を走行する期間となっている。当該期間においては、蓄電池２０への充電は行われず、蓄電池２０に蓄えられている電力が電動車両ＥＶの走行のために消費される。このため、当該期間では、蓄電量が時間の経過とともに減少している。

時刻ｔ１２から時刻ｔ１３までの期間ＣＴ１は、電動車両ＥＶが給電場所に停車した状態となっている期間である。このため、期間ＣＴ１では、電動車両ＥＶが停車している状態のまま、蓄電池２０への充電を行うことが可能である。尚、図５では、電動車両ＥＶに充電を行い得る状態となっている期間が、期間ＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３、ＣＴ４として示されている。

期間ＣＴ１で行われる充電は、電動車両ＥＶが目的地に到達する前に、サービスエリア等で停車した状態で一時的に行われる充電となっている。時刻ｔ１２からしばらくの間は充電が行われ、これにより蓄電池２０の蓄電量が時間の経過とともに増加している。このとき、停車している電動車両ＥＶの直下には、送電コイル４０が常に存在している。これにより、電動車両ＥＶが走行しているときに比べて充電が効率的に行われるので、当該期間における線Ｌ２の傾きは比較的大きくなっている。

図５の例では、期間ＣＴ１の途中で蓄電量が所定の閾値ＥＬ１に到達しており、その時点で充電が停止されている。閾値ＥＬ１は、蓄電池２０への充電を停止させるための上限として設定されたものである。充電制御部１２０は、蓄電池２０の蓄電量が閾値ＥＬ１に到達した時点で充電を停止させる。範囲変更部１３０は、目標範囲の上限値ＴＵＬ（図５では不図示）に合わせてこの閾値ＥＬ１を調整する。閾値ＥＬ１は、上限値ＴＵＬと同一の値として設定されてもよく、オーバーシュートを考慮して上限値ＴＵＬよりも僅かに小さな値として設定されてもよい。

図５の例では、閾値ＥＬ１及び目標範囲の上限値ＴＵＬのいずれもが、上限値ＰＵＬよりも大きな値として設定されている。このように、本実施形態に係る範囲変更部１３０は、電動車両ＥＶの停車中に充電が行われる場合における上限値ＴＵＬを、上限値ＰＵＬよりも大きな値に設定する。これにより、電動車両ＥＶが給電レーンＳＬＮに到達するまでに必要な蓄電量を確実に確保しておくことができる。

時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの期間は、電動車両ＥＶが、給電レーンＳＬＮではない走路を再び走行する期間となっている。当該期間においては、蓄電池２０への充電は行われず、蓄電池２０に蓄えられている電力が電動車両ＥＶの走行のために消費される。このため、当該期間では、蓄電量が時間の経過とともに減少している。

時刻ｔ１４から時刻ｔ１５までの期間ＣＴ２は、電動車両ＥＶが給電レーンＳＬＮを走行する期間である。このため、期間ＣＴ２では、電動車両ＥＶが走行している状態のまま、蓄電池２０への充電を行うことが可能である。

時刻ｔ１４以降は走行中の充電が行われ、蓄電量は時間の経過とともに増加している。その後、蓄電量が所定の閾値ＥＬ２に到達すると、蓄電池２０への充電は一時的に停止される。充電が停止された後は、蓄電量は時間の経過とともに減少する。その後、蓄電量が所定の閾値ＳＬ２まで減少すると、走行中の充電が再開される。このため、以降における蓄電量は、閾値ＳＬ２から閾値ＥＬ２までの範囲を変動することとなる。

閾値ＥＬ２は、先に述べた閾値ＥＬ１と同様に、蓄電池２０への充電を停止させるための上限として設定されたものである。範囲変更部１３０は、目標範囲の上限値ＴＵＬに合わせて閾値ＥＬ２を設定する。閾値ＥＬ２及び目標範囲の上限値ＴＵＬは、いずれも上限値ＰＵＬよりも小さな値に設定されている。このように、本実施形態に係る範囲変更部１３０は、電動車両ＥＶの走行中に充電が行われる場合における上限値ＴＵＬを、電動車両ＥＶの停車中に充電が行われる場合における上限値ＴＵＬよりも小さな値、具体的には上限値ＰＵＬよりも小さな値に設定する。これにより、蓄電池２０の蓄電量が満充電近くで維持されてしまい、蓄電池２０が劣化してしまうような事態を防止することができる。

尚、上記の閾値ＳＬ２は、蓄電池２０への充電を再開させるための下限として設定されたものである。充電制御部１２０は、蓄電池２０の蓄電量が減少して閾値ＳＬ２となった時点で充電を再開させる。範囲変更部１３０は、目標範囲の下限値ＴＬＬ（図５では不図示）に合わせてこの閾値ＳＬ２を調整する。閾値ＳＬ２は、下限値ＴＬＬと同一の値として設定されてもよく、下限値ＴＬＬよりも大きな値として設定されてもよい。図５の例における閾値ＳＬ２は、下限値ＴＬＬよりも僅かに大きな値として設定されている。

尚、図５に示される点線ＭＬは、適正蓄電範囲の中央値、すなわち、上限値ＰＵＬと下限値ＰＬＬとのちょうど中間となる値（本実施形態では５０％）を示す線である。期間ＣＴ２における閾値ＳＬ２、及び下限値ＴＬＬは、いずれもこの点線ＭＬよりも大きな値となっている。本実施形態の範囲変更部１３０は、蓄電池２０の蓄電量が、適正蓄電範囲の中央値から上限値ＰＵＬまでの範囲に維持されるように、目標範囲の上限値ＴＵＬ及び下限値ＴＬＬを設定している。蓄電量が、適正蓄電範囲のうち上限値ＰＵＬ寄りの範囲で維持されるので、蓄電池２０の劣化を抑制しつつ、ある程度の蓄電量を確保しておくことが可能となっている。これにより、その後の走行中において想定外の蓄電量が必要となった場合にも対処することができる。

時刻ｔ１５から時刻ｔ１６までの期間は、電動車両ＥＶが、給電レーンＳＬＮではない走路を再び走行する期間となっている。当該期間においては、蓄電池２０への充電は行われず、蓄電池２０に蓄えられている電力が電動車両ＥＶの走行のために消費される。このため、当該期間では、蓄電量が時間の経過とともに減少している。

時刻ｔ１６は、電動車両ＥＶが目的地に到着した時刻となっている。時刻ｔ１６から時刻ｔ１８までの期間ＣＴ３は、電動車両ＥＶが目的地の給電場所に停車した状態となっている期間である。このため、期間ＣＴ３では、電動車両ＥＶが停車している状態のまま、蓄電池２０への充電を行うことが可能である。

図５の例では、時刻ｔ１６から直ちに充電が開始され、これにより蓄電池２０の蓄電量が時間の経過とともに増加している。時刻ｔ１２以降と同様に、時刻ｔ１６以降の期間における線Ｌ２の傾きは比較的大きくなっている。

時刻ｔ１６以降の充電は、蓄電池２０の蓄電量が最大蓄電量ＵＬに到達するまで継続される。すなわち、時刻ｔ１６以降では、目標範囲の上限値ＴＵＬが最大蓄電量ＵＬと同じ値に設定されている。

このとき、蓄電池２０に充電される電流の値は、蓄電量が最大蓄電量ＵＬに到達するよりも前の時点で小さくされている。すなわち、充電速度が小さくされている。これは、蓄電量が最大蓄電量ＵＬに到達した後に、オーバーシュートによって更に充電が行われてしまう事態を防止するための処理である。このように、充電が完了するよりも前の時点で充電速度を小さくする制御のことを、以下では「オーバーシュート防止制御」とも称する。尚、時刻ｔ１２から開始される充電においてオーバーシュート防止制御が行われなかったのは、オーバーシュートが生じたとしても、蓄電量は最大蓄電量ＵＬに到達しないからである。

時刻ｔ１６以降においては、電動車両ＥＶが目的地に到達している。このため、時刻ｔ１２から充電が行われる場合（つまり目的地への到着前）に比べると、電動車両ＥＶの走行再開までに要する期間は長いと考えられる。そこで、時刻ｔ１６以降の充電では、目標範囲の上限値ＴＵＬを、時刻ｔ１２以降の場合よりも更に大きく設定することとしている。これにより、電動車両ＥＶが次に給電レーンＳＬＮに到達するまでに、蓄電量が不足してしまう事態をより確実に防止することができる。

換言すれば、範囲変更部１３０は、電動車両ＥＶの走行再開までの期間が短いと見込まれる場合（期間ＣＴ１）における目標範囲の上限値ＴＵＬを、電動車両ＥＶの走行再開までの期間が長いと見込まれる場合（期間ＣＴ２）における目標範囲の上限値ＴＵＬ、よりも小さな値に設定した上で、停車中の充電を行うように構成されている。これにより、早期に走行が再開され、給電レーンＳＬＮに到達し得るような場合には、蓄電量を予め小さくしておくことにより、その後の蓄電量が満充電近くで維持されてしまうことを防止することができる。

図５の例では、蓄電池２０が満充電となった後の時刻ｔ１８において、電動車両ＥＶが再び走行を開始している。これに伴い、時刻ｔ１８以降では蓄電量が時間の経過とともに減少している。

その後の時刻ｔ１９以降の期間ＣＴ４は、電動車両ＥＶが給電レーンＳＬＮを走行する期間となっている。しかしながら、このときにおける蓄電池２０の蓄電量は適正蓄電範囲の上限値ＰＵＬよりも大きくなっており、その下にある目標範囲の上限値ＴＵＬ（不図示）よりも大きくなっている。このため、電動車両ＥＶは給電レーンＳＬＮを走行しているのであるが、蓄電池２０への充電は行われない。尚、図５に示される閾値ＳＬ３は、閾値ＳＬ２と同様に、蓄電池２０への充電を再開させるための下限として設定されたものである。充電制御部１２０は、蓄電池２０の蓄電量が減少して閾値ＳＬ３となった時点で充電を再開させる。

以上に説明したような制御を実現するために、制御装置１０によって実行される処理の具体的な流れについて、図６を参照しながら説明する。図６に示される一連の処理は、蓄電池２０への充電が行われる際又はその直前に、制御装置１０によって実行されるものである。

当該処理の最初のステップＳ０１では、電動車両ＥＶが停車中であるか否かが判定される。当該判定は、例えば、電動車両ＥＶが備える不図示の速度センサからの出力に基づいて行うことができる。電動車両ＥＶが停車中であれば、ステップＳ０２に移行する。

ステップＳ０２では、電動車両ＥＶが走行を再開するまでの期間を推測し、当該期間が長いか否かが判定される。当該判定は、例えば、推定された期間を、予め設定された所定期間と比較することによって行うことができる。

「電動車両ＥＶが走行を再開するまでの期間」は、現在の停車場所がどのような場所かに基づいて推測することができる。例えば、電動車両ＥＶが自宅の駐車場に停車している場合には、比較的長時間に亘って電動車両ＥＶは走行を再開しないと推測される。その他、予め設定された目的地に電動車両ＥＶが停車している場合や、電動車両ＥＶが停車した状態で充電を行っている場合や、満充電までの充電を指示するような操作を乗員が行った場合等にも、比較的長時間に亘って電動車両ＥＶは走行を再開しないと推測される。更に、電動車両ＥＶが自動運転車両ではない場合であって、且つ、車室内で運転席の乗員が就寝していることがカメラなどで確認された場合にも、比較的長時間に亘って電動車両ＥＶは走行を再開しないと推測される。

一方、電動車両ＥＶが、例えばサービスエリアや店舗内の駐車場など、目的地に到達するまでの途中となる場所に停車している場合には、比較的短時間のうちに電動車両ＥＶは走行を再開すると推測される。また、電動車両ＥＶがハザードランプを点灯させた状態で停車している場合や、イグニッションスイッチがオンの状態で停車している場合や、信号待ちで停車している場合にも、比較的短時間のうちに電動車両ＥＶは走行を再開すると推測される。

ステップＳ０２において、電動車両ＥＶが走行を再開するまでの期間が長いと判定された場合には、ステップＳ０３に移行する。以降では、図５の例における時刻ｔ１６以降のように、蓄電池２０を満充電又はその近くまで充電するための処理が行われる。

ステップＳ０３では、先に説明したオーバーシュート防止制御の実行を許可する処理が行われる。これにより、蓄電池２０に充電される電流の値は、蓄電量が上限値ＴＵＬに到達するよりも前の時点で小さくされることとなり、最大蓄電量ＵＬを超えてしまうような過度の充電が防止される。

ステップＳ０３に続くステップＳ０４では、目標範囲の上限値ＴＵＬをＵ１に設定する処理が行われる。Ｕ１とは、適正蓄電範囲の上限値ＰＵＬよりも更に大きな値であって、例えば最大蓄電量ＵＬである。これにより、図５の時刻ｔ１６以降に示されるような充電が実現されることとなる。

ステップＳ０２において、電動車両ＥＶが走行を再開するまでの期間が短いと判定された場合には、ステップＳ０５に移行する。以降では、図５の例における時刻ｔ１２以降のように、蓄電量が上限値ＰＵＬを超える程度に充電するための処理が行われる。

ステップＳ０５では、オーバーシュート防止制御の実行を禁止する処理が行われる。ステップＳ０５に続くステップＳ０６では、目標範囲の上限値ＴＵＬをＵ２に設定する処理が行われる。Ｕ２とは、適正蓄電範囲の上限値ＰＵＬよりも更に大きな値であって、且つ、ステップＳ０４で設定されるＵ１よりも小さな値である。このため、Ｕ２は最大蓄電量ＵＬよりも小さい。

この場合、オーバーシュート防止制御が行われないので、上限値ＴＵＬまでの充電を短時間で完了させることができる。目標範囲の上限値ＴＵＬであるＵ２は、最大蓄電量ＵＬよりも小さい。このため、充電の完了時においてオーバーシュートが生じたとしても、蓄電量が最大蓄電量ＵＬに到達してしまうことは無い。

尚、ステップＳ０６の後に行われる充電の充電速度は、ステップＳ０５の後に行われる充電の充電速度と同じであってもよく、より大きな充電速度であってもよい。後述のステップＳ０８の後に行われる充電についても同様である。

ステップＳ０１において、電動車両ＥＶが停車中ではなく走行中であると判定された場合には、ステップＳ０７に移行する。以降では、図５の例における時刻ｔ１４以降のように、蓄電量が（原則として）上限値ＰＵＬを超えない範囲で充電するための処理が行われる。

ステップＳ０７では、オーバーシュート防止制御の実行を禁止する処理が行われる。ステップＳ０７に続くステップＳ０８では、目標範囲の上限値ＴＵＬを、走行中充電のための値に設定する処理が行われる。当該処理の具体的な内容について、図７を参照しながら説明する。図７のフローチャートは、図６のステップＳ０８において実行される処理の流れを示すものである。

当該処理の最初のステップＳ１０では、目標範囲の上限値ＴＵＬを、仮の値であるＴＵＬ１に設定する処理が行われる。ＴＵＬ１としては、図９に示されるように、最大蓄電量ＵＬよりも小さく、且つ、適正蓄電範囲の上限値ＰＵＬよりも小さな値が設定される。尚、ＴＵＬ１は、上限値ＰＵＬと同じ値に設定されてもよい。

ステップＳ１０に続くステップＳ１１では、電動車両ＥＶが現在の給電レーンＳＬＮを抜けた後、次の給電場所に到達するために必要となる蓄電量（電力量）を予測する処理が行われる。「次の給電場所」とは、電動車両ＥＶが走行するルートの途中にある次の給電レーンＳＬＮや、給電設備を備えたサービスエリア、ユーザーによって予め立ち寄り地として設定された給電可能な場所などである。上記の蓄電量は、電動車両ＥＶが給電可能な場所に次に到達するまでに必要とされる蓄電池２０の蓄電量、ということができる。以下では、当該蓄電量のことを「必要蓄電量」とも表記する。

必要蓄電量を予測する方法について、図８を参照しながら説明する。図８には、上記の予測を行うために必要となる複数の要素が、それぞれブロック（Ｂ１等）として示されている。

ブロックＢ１に示される「他車情報」は、周囲を走行する１台又は複数台の他車両の、走行位置や速度のことである。このような他車情報は、例えば、他車両から無線通信によって直接取得したり、道路を管理する管理システムから取得したりすることができる。

ブロックＢ２に示される「標高」は、電動車両ＥＶの走行位置における標高である。標高は、不図示のナビゲーションシステムが有する地図情報を参照することにより、電動車両ＥＶが今後走行する各位置について取得される。

ブロックＢ３に示される「走行ルート」は、ナビゲーションシステムに設定されている走行ルート、すなわち、電動車両ＥＶがこれから走行する経路を示す情報のことである。

ブロックＢ４に示される「給電場所情報」は、電動車両ＥＶの近くに存在する給電可能な場所（例えば給電レーンＳＬＮやサービスエリア）についての情報である。当該情報には、例えば給電レーンＳＬＮの位置や給電能力等が含まれる。このような給電場所情報は、例えばナビゲーションシステムが有する地図情報を参照して取得したり、給電制御装置４５から無線通信によって取得したりすることができる。

ブロックＢ５に示される「補機情報」は、例えば不図示の車両用空調装置やナビゲーションシステム等、電動車両ＥＶに設けられた各種補機の仕様（消費電力）や動作状況のことである。制御装置１０は、このような補機情報を、補機の動作を制御するＥＣＵ等から取得することができる。

ブロックＢ６に示される「自車速度プロファイル」は、今後における電動車両ＥＶの走行速度の変化（プロファイル）を示す情報である。制御装置１０は、ブロックＢ１の他車情報に基づいて、上記の自車速度プロファイルを予測し算出する。

ブロックＢ７に示される「道路勾配」とは、電動車両ＥＶが走行する走路の勾配である。この道路勾配は、走路に沿った標高の変化に基づいて算出することができる。

ブロックＢ８に示される「走行距離」は、電動車両ＥＶが、現在位置から次の給電可能な場所に到達するまでに走行する距離である。この走行距離は、ブロックＢ３に示される走行ルートと、ブロックＢ４に示される給電場所情報とに基づいて算出することができる。

ブロックＢ９に示される「車内消費電力」は、電動車両ＥＶの走行中において、電動車両ＥＶに設けられた各種補機により単位時間当たりに消費される電力量（つまり消費電力）のことである。この車内消費電力は、ブロックＢ５に示される補機情報に基づいて算出することができる。

ブロックＢ１０に示される「走行による消費電力量」とは、電動車両ＥＶが目的地に到達するまでの間に、電動車両ＥＶにより（補機ではなく）走行のために消費される電力量のことである。走行による消費電力量は、ブロックＢ６に示される自車速度プロファイル、ブロックＢ７に示される道路勾配、及び、ブロックＢ８に示される走行距離に基づいて算出される。

尚、走行による消費電力量を算出するに当たっては、ブロックＢ１３に示される走行抵抗や、電動車両ＥＶ全体の重量等の誤差要因が考慮されることとしてもよい。

ブロックＢ１１に示される「走行時間」とは、電動車両ＥＶが目的地に到達するまでの所要時間のことである。この走行時間は、ブロックＢ６に示される自車速度プロファイル、及び、ブロックＢ８に示される走行距離に基づいて算出することができる。

ブロックＢ１２に示される車内消費電力量は、電動車両ＥＶが目的地に到達するまでの間に、電動車両ＥＶの走行のためではなく補機によって消費される電力量のことである。この車内消費電力量は、ブロックＢ９に示される車内消費電力に、ブロックＢ１１に示される走行時間を掛けることによって算出される。

ブロックＢ１４に示される必要蓄電量、すなわち、図７のステップＳ１１で予測される必要蓄電量は、ブロックＢ１０に示される「走行による消費電力量」に、ブロックＢ１２に示される「車内消費電力量」を加算することによって算出される。その際、算出誤差を考慮して、所定のマージンが更に加算されることとしてもよい。

尚、以上のように必要蓄電量を算出し予測するに当たっては、必要な情報の一部が不足していたり、正確に取得することができなかったりすることにより、ある程度正確な予測が不可能である場合も生じ得る。例えば、ナビゲーションシステムに目的地が設定されておらず、ブロックＢ３に示される走行ルートを取得することができない場合には、必要蓄電量の予測は不可能である。このため、そのような場合には必要蓄電量の算出は行われない。

尚、ナビゲーションシステムに目的地が設定されていない場合には、電動車両ＥＶの現在位置の周辺に存在する複数の給電場所のうち、進行方向側且つ所定の距離の範囲内の給電場所、又は進行方向側で幹線道路等の主要道路に限定して考えられる複数の仮想ルート上の給電場所のうち、最も遠い給電場所を「次の給電場所」仮定した上で、必要蓄電量を予測し算出することとしてもよい。

図７に戻って説明を続ける。ステップＳ１１において、必要蓄電量の予測が行われた後は、ステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２では、ステップＳ１１における必要蓄電量の予測が可能であったか否かが判定される。当該予測が不可能であり、必要蓄電量が不明である場合には、ステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３では、目標範囲の上限値ＴＵＬを高めに設定する処理が行われる。図９には、このように高めに設定された上限値ＴＵＬの例が示されている。

図９では、時刻ｔ２１から時刻ｔ２３までの期間において電動車両ＥＶが給電レーンＳＬＮを走行し、蓄電池２０への充電が行われた場合における蓄電量の時間変化が、線Ｌ３で示されている。図９に示されるＴＵＬ１は、既に述べたように、ステップＳ１０で設定された当初の上限値ＴＵＬの値である。また、図９に示されるＴＵＬ２は、図７のステップＳ１３の処理が行われた後における、目標範囲の上限値ＴＵＬの値である。図９の例では、時刻ｔ２２において蓄電量がＴＵＬ２に達している。このため、時刻ｔ２２から時刻ｔ２３までの期間においては、蓄電量が一定となるように充電電流が調整されている。

ステップＳ１３の処理が行われた結果、上限値ＴＵＬは、ステップＳ１０で設定された当初の値（ＴＵＬ１）から、上限値ＰＵＬよりも大きな値（ＴＵＬ２）へと変更されている。尚、変更後の値であるＴＵＬ２は、図６のステップＳ０４やステップＳ０６のそれぞれにおいて設定される値（Ｕ１、Ｕ２）のいずれよりも小さい値である。

図７に戻って説明を続ける。ステップＳ１１における必要蓄電量の予測が可能であった場合、すなわち必要蓄電量が明確であった場合には、ステップＳ１２からステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４では、電動車両ＥＶが次の給電場所に到達した時点の蓄電量が、適正蓄電範囲の下限値ＰＬＬを下回るか否かが判定される。「電動車両ＥＶが次の給電場所に到達した時点の蓄電量」は、電動車両ＥＶが現在走行中の給電レーンＳＬＮを抜けた時点の蓄電量（多くの場合、目標範囲の上限値ＴＵＬに一致する）から、ステップＳ１１で予測された必要蓄電量を差し引くことによって得られる蓄電量である。当該蓄電量は、電動車両ＥＶが給電可能な場所に次に到達した時点の蓄電量として予測される蓄電量、ということができる。

電動車両ＥＶが次の給電場所に到達した時点の蓄電量が、下限値ＰＬＬ以上である場合には、ステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５では、現時点で充電を停止することが可能であるか否かが判定される。ここでは、現時点で充電を停止したとしても、電動車両ＥＶが次の給電場所に到達した時点の蓄電量が、下限値ＰＬＬを下回らない場合には、充電を停止することが可能であると判定される。この場合における、「電動車両ＥＶが次の給電場所に到達した時点の蓄電量」とは、現時点における蓄電量から、ステップＳ１１で予測された必要蓄電量を差し引いて得られる蓄電量のことである。

充電を停止することが可能であると判定された場合には、ステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６では、蓄電池２０への充電を直ちに停止させる処理が充電制御部１２０によって行われる。このように、本実施形態に係る充電制御部１２０は、電動車両ＥＶが給電可能な場所に次に到達するまでの間に、適正蓄電範囲の下限値ＰＬＬを下回らない程度に蓄電池２０の蓄電量が確保されている場合には、現在行っている蓄電池２０への充電を停止させる。

これにより、走行中給電を必要最低限に抑えながら、蓄電池２０の蓄電量を適正蓄電範囲内に維持することができる。この場合、電動車両ＥＶが目的地に到達し停車した後に必要な給電が行われることとなるので、低効率の走行中給電よりも、高効率の停車中給電が優先的に行われるという利点もある。

ステップＳ１５において、現時点で充電を停止することが不可能であると判定された場合には、図７に示される一連の処理を終了する。この場合には、目標範囲の上限値ＴＵＬは、ステップＳ１０で設定された当初のＴＵＬ１に維持されることとなる。

このように、本実施形態に係る範囲変更部１３０は、必要蓄電量が不明な場合（ステップＳ１２でＮｏであった場合）における目標範囲の上限値ＴＵＬを、必要蓄電量が明確な場合（ステップＳ１２でＹｅｓであった場合）における目標範囲の上限値ＴＵＬよりも大きな値に設定する。これにより、今後の予測不可能な状況において蓄電量が不足してしまう事態を防止することができる。

ステップＳ１４において、電動車両ＥＶが次の給電場所に到達した時点の蓄電量が、下限値ＰＬＬを下回ると判定された場合には、ステップＳ１７に移行する。この場合、現在の充電をそのまま継続したとしても、次の給電場所に到達するまでの間に、蓄電量が適正蓄電範囲を外れてしまうということである。そこで、ステップＳ１７では、蓄電量が適正蓄電範囲に収まるように、目標範囲を広めに設定しなおす処理が行われる。

尚、電動車両ＥＶが次の給電場所に到達した時点の蓄電量が下限値ＰＬＬを下回ると判定された場合には、電動車両ＥＶにおける消費電力が小さい状態とした上で、ステップＳ１１以降の処理が再度実行されることとしてもよい。「電動車両ＥＶにおける消費電力が小さい状態」とすることとしては、例えば、補機の一部の動作を停止させたり、電動車両ＥＶの車速を電費のよい車速に変更したり、近くの給電場所に向かうように走行ルートを変更したりすること等が挙げられる。

ステップＳ１７で行われる処理の概要について、図１０を参照しながら説明する。図１０では、時刻ｔ３１から時刻ｔ３３までの期間において電動車両ＥＶが給電レーンＳＬＮを走行し、蓄電池２０への充電が行われた場合における蓄電量の時間変化が、線Ｌ４で示されている。図１０に示されるＴＵＬ１は、図７のステップＳ１７の処理が行われる前の、当初の目標範囲の上限値ＴＵＬの値である。また、図１０に示されるＴＵＬ２は、図７のステップＳ１７の処理が行われた後における、目標範囲の上限値ＴＵＬの値である。

図１０において矢印ＡＲ１、ＡＲ２でそれぞれ示されているのは、次の給電場所に到達するために必要となる蓄電量、すなわち、図７のステップＳ１１で予測された必要蓄電量である。仮に、目標範囲の上限値ＴＵＬが当初のＴＵＬ１のままであった場合には、給電レーンＳＬＮを抜けた後の蓄電量は、ＴＵＬ１から矢印ＡＲ１の分だけ低下する。このため、電動車両ＥＶが次の給電場所に到達するまでの間に、蓄電量は下限値ＰＬＬを下回ってしまうこととなる。

これに対し本実施形態では、目標範囲の上限値ＴＵＬがＴＵＬ１からＴＵＬ２に変更されるので、給電レーンＳＬＮを抜けた後の蓄電量は、ＴＵＬ２から矢印ＡＲ２の分だけ低下する。図１０に示されるように、低下した後の蓄電量は下限値ＰＬＬに一致している。換言すれば、ＴＵＬ２の値は、下限値ＰＬＬに対し、必要蓄電量（矢印ＡＲ２）を加算することにより算出された値となっている。その際、必要に応じてマージンが更に加算されることとしてもよい。

このように、本実施形態における範囲変更部１３０は、電動車両ＥＶが給電可能な場所に次に到達した時点の蓄電量として予測される蓄電量が、適正蓄電範囲の下限値ＰＬＬを下回らないように、電動車両ＥＶの走行中に充電が行われる場合における目標範囲の上限値ＴＵＬを設定する。これにより、走行中の蓄電量を、常に適正蓄電範囲内に維持することが可能となる。

以上のような制御を実現するための具体的な処理について、図１１を参照しながら説明する。図１１のフローチャートは、図７のステップＳ１７において実行される処理の流れを示すものである。

最初のステップＳ２１では、電動車両ＥＶが今後走行する経路の途中において、蓄電量を回復させる予定があるか否かが判定される。「蓄電量を回復させる予定」とは、例えば下り坂等において回生電力の生成が見込まれる予定や、途中のサービスエリア等で停車中の充電を行う予定のことである。ステップＳ２１では、見込まれる蓄電量の回復量が所定値以上である場合に、蓄電量を回復させる予定があると判定される。

蓄電量を回復させる予定が無い場合には、ステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２では、蓄電池２０に取り付けられた不図示の温度センサによって、蓄電池２０の温度が取得される。その後、当該温度が所定値以上であるか否かが判定される。上記の所定値は、蓄電池２０が正常に機能している場合における適正な温度範囲の上限として、予め設定されたものである。蓄電池２０の温度が所定値未満であった場合には、ステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３では、図１０を参照しながら説明したように、目標範囲の上限値ＴＵＬをＴＵＬ１からＴＵＬ２へと上げる処理が行われる。

ステップＳ２１において蓄電量を回復させる予定があった場合には、ステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４では、目標範囲の下限値ＴＬＬを下げる処理が行われる。当該処理について、図１２を参照しながら説明する。

図１２では、時刻ｔ４１までの期間において電動車両ＥＶが給電レーンＳＬＮを走行した場合における蓄電量の時間変化が、線Ｌ５で示されている。尚、時刻ｔ４１よりも後の時刻ｔ４２は、電動車両ＥＶが下り坂に差し掛かり、回生電力の生成が開始された時刻である。

図１２に示されるＴＬＬ１は、図１１のステップＳ２３の処理が行われる前の、当初の目標範囲の下限値ＴＬＬの値である。また、図１２に示されるＴＬＬ２は、図１１のステップＳ２３の処理が行われた後における、目標範囲の下限値ＴＬＬの値である。適正蓄電範囲の下限値ＰＬＬと比べると、当初のＴＬＬ１は下限値ＰＬＬよりも大きく、変更後のＴＬＬ２は下限値ＰＬＬよりも小さい。

目標範囲の下限値ＴＬＬの下限値が上記のように下げられたことにより、時刻ｔ４１までの期間では電動車両ＥＶが給電レーンＳＬＮを走行しているにも拘らず、蓄電池２０への充電は行われていない。このため、時刻ｔ４２までの期間においては、蓄電池２０の蓄電量は時間の経過とともに減少しており、適正蓄電範囲の下限値ＰＬＬを下回っている。

時刻ｔ４２以降は、回生電力の生成が行われ、これによる蓄電池２０への充電が行われる。このため、蓄電池２０の蓄電量は時間の経過とともに増加しており、最終的には適正蓄電範囲の下限値ＰＬＬを上回っている。

図１２に示される矢印ＡＲ３は、次の給電場所に到達するために必要となる蓄電量、すなわち、図７のステップＳ１１で予測された必要蓄電量である。図１２の例では、回生電力による充電が行われた結果、蓄電量が、矢印ＡＲ３で示される蓄電量を下限値ＰＬＬに加算していられる値よりも大きくなっている。このため、以降においては、蓄電量が下限値ＰＬＬよりも大きい状態を維持しながら、次の給電場所まで電動車両ＥＶを到達させることができる。

既に述べたように、図１１のステップＳ２１では、見込まれる蓄電量の回復量が所定値以上である場合に、蓄電量を回復させる予定があると判定される。ここでいう「所定値」とは、蓄電量を下限値ＰＬＬ以上に保ちながら、電動車両ＥＶを目的地まで到達させることが可能となるような最低限の回復量のことである。このような態様に替えて、蓄電量が最小蓄電量ＬＬよりも大きい状態を維持しながら、電動車両ＥＶを目的地まで到達させることが可能となるような最低限の回復量が、上記の所定値として設定されてもよい。

尚、以上においては、時刻ｔ４２以降において回生電力の生成が行われる場合について説明したが、時刻ｔ４２以降において停車中の給電が行われる場合についても上記と同様である。

このように、電動車両ＥＶの走行に必要な電力を、途中における回生電力の生成又は停車中の充電によって賄い得ると予測される場合には、本実施形態に係る範囲変更部１３０は、目標範囲の下限値ＴＬＬを、適正蓄電範囲の下限値ＰＬＬよりも低い値に設定する。この場合、蓄電量は一時的に適正蓄電範囲を外れてしまうのであるが、その後において回生等によって蓄電量を賄うことができるので、比較的短時間のうちに蓄電量を適正蓄電範囲内に戻すことができる。

図１１のステップＳ２２において、蓄電池２０の温度が所定値以上であった場合にも、ステップＳ２４に移行する。この場合にも、目標範囲の下限値ＴＬＬを、適正蓄電範囲の下限値ＰＬＬよりも小さな値まで下げる処理が行われる。このように、本実施形態に係る範囲変更部１３０は、蓄電池２０の温度が所定値以上である場合には、目標範囲の下限値ＴＬＬを、適正蓄電範囲の下限値ＰＬＬよりも低い値に設定する。

このような処理が行われると、蓄電池２０への充電機会が低減されるので、充電に伴う蓄電池２０の発熱を抑えることができる。これにより、蓄電池２０の温度を低下させ、正常な温度に戻すことができる。蓄電池２０が高温のまま使用されることによる劣化の促進が防止されるので、蓄電池２０の性能を長期間に亘り発揮させることができる。

尚、得られる回生電力の大きさは、渋滞などの状況によって変動することが多いので、正確に予測することが難しい場合が多い。このため、図１１のステップＳ２４に移行した場合には、ステップＳ２３と同様に、目標範囲の上限値ＴＵＬを上げる処理が併せて行われることとしてもよい。これにより、充電される蓄電量が増えるので、回生電力の予測が外れた場合であっても、蓄電量が不足してしまうことを防止することができる。

また、ステップＳ２４における下限値ＴＬＬを下げる処理は、停車中の給電が見込まれる場合にのみ実行し、回生電力による回復が見込まれる場合には実行しないこととしてもよい。

更に、ステップＳ２１からステップＳ２４に移行するのは、蓄電量の回復が、現時点から所定期間が経過するまでに見込まれる場合や、電動車両ＥＶが所定距離だけ走行する間に見込まれる場合のみとしてもよい。蓄電量の回復が見込まれる場所が現在の場所から遠い場合には、回復量の予測が大きく外れてしまう可能性が高いからである。

回生電力を用いて充電が行われる際の制御について説明する。回生電力で充電が行われる場合には、給電レーンＳＬＮでの充電が行われる場合と同様に、蓄電量が目標範囲に収まる範囲で充電が行われてもよいが、エネルギーの有効利用の観点から、目標範囲の上限値ＴＵＬを超えて充電が行われることとしてもよい。後者の場合には、回生電力による充電が行われる場合の蓄電量の上限値が、適正蓄電範囲の上限値ＰＵＬよりも大きな値に設定されていてもよい。

また、得られる回生電力の電力量を比較的正確に予測し得る場合には、当該電力による充電を見越して、電動車両ＥＶが給電レーンＳＬＮを走行しているときにおける目標範囲の上限値ＴＵＬを低めに設定することとしてもよい。

図１３乃至図１５を参照しながら、充電制御部１２０によって実行される制御、すなわち、充電中における蓄電池２０の蓄電量を、目標範囲内に収めるために行われる制御について説明する。

図１３に示される例では、目標範囲の上限値ＴＵＬが、適正蓄電範囲の上限値ＰＵＬに一致している。図１３に示される閾値ＥＬは、図５の閾値ＥＬ２と同様の、蓄電池２０への充電を停止させるための上限である。また、図１３に示される閾値ＳＬは、図５の閾値ＳＬ２と同様の、蓄電池２０への充電を再開させるための下限である。閾値ＥＬは、目標範囲の上限値ＴＵＬよりも僅かに小さな値として設定されている。閾値ＳＬは、目標範囲の下限値ＴＬＬよりも僅かに大きな値として設定されている。

図１３の例では、蓄電量が低下して閾値ＳＬに到達した時点で蓄電池２０への充電が開始され、蓄電量が増加して閾値ＥＬに到達した時点で蓄電池２０への充電が停止される。このため、線Ｌ６で示されるように、蓄電量は、閾値ＳＬと閾値ＥＬとの間で周期的に変化しながら目標範囲内に維持されることとなる。

図１３において矢印ＡＲ４で示されるのは、次の給電場所に到達するために必要となる蓄電量、すなわち、図７のステップＳ１１で予測された必要蓄電量である。閾値ＳＬは、適正蓄電範囲の下限値ＰＬＬに、当該蓄電量（矢印ＡＲ４）を加算した値に設定されている。このため、電動車両ＥＶが現在の給電レーンＳＬＮを抜けてから、次の給電場所に到達するまでの間に、蓄電量が下限値ＰＬＬを下回ってしまうことが無い。

図１４について説明する。図１４に示される例でも、目標範囲の上限値ＴＵＬが、適正蓄電範囲の上限値ＰＵＬに一致している。

図１４の例では、線Ｌ７に示されるように、時刻ｔ５０において蓄電量が上限値ＴＵＬに到達した後は、蓄電量がそのまま上限値ＴＵＬに維持されるよう、充電電流が調整される。このような制御は、不図示の閾値ＥＬ及び閾値ＳＬの両方が、目標範囲の上限値ＴＵＬと同じ値に設定された場合の制御、ともいうことができる。

この場合、蓄電量が上限値ＰＵＬとほぼ同じ値に維持されるので、蓄電量と下限値ＰＬＬとの差分（図１４の矢印ＡＲ５）が十分に確保される。このため、電動車両ＥＶが現在の給電レーンＳＬＮを抜けてから、次の給電場所に到達するまでの間に、蓄電量が下限値ＰＬＬを下回ってしまうことが、より確実に防止される。

図１５について説明する。図１５に示される例では、目標範囲の上限値ＴＵＬが、適正蓄電範囲の上限値ＰＵＬよりも僅かに小さな値に設定されている。

図１５の例では、線Ｌ８に示されるように、時刻ｔ６０において蓄電量が上限値ＴＵＬに到達した後は、蓄電量がそのまま上限値ＴＵＬに維持されるよう、充電電流が調整される。このような制御は、不図示の閾値ＥＬ及び閾値ＳＬの両方が、目標範囲の上限値ＴＵＬと同じ値に設定された場合の制御、ともいうことができる。

図１５において矢印ＡＲ６で示されるのは、次の給電場所に到達するために必要となる蓄電量、すなわち、図７のステップＳ１１で予測された必要蓄電量である。この例における上限値ＴＵＬは、適正蓄電範囲の下限値ＰＬＬに、当該蓄電量（矢印ＡＲ６）を加算した値に設定されている。この例では、蓄電量が一定となり、且つ上記のように設定された上限値ＴＵＬと一致した状態に維持されるので、走行中の充電を必要最低限の範囲で実行することができる。これにより、低効率の走行中給電よりも、高効率の停車中給電を優先的に行うことができる。

第２実施形態について説明する。本実施形態では、制御装置１０によって実行される処理の態様についてのみ第１実施形態と異なっており、その他については第１実施形態と同じである。

本実施形態で実行される処理について、図１６のフローチャートを参照しながら説明する。図１６に示される処理は、図６のステップＳ０８において実行される処理の流れを示している。当該処理は、図７に示される第１実施形態の処理に、ステップＳ３１等を追加したものとなっている。図７に示されるものと同一のステップ（ステップＳ１０等）には、図７と同一の符号が付してある。

最初のステップＳ３１では、蓄電池２０の温度が所定値を下回っているか否か、及び、蓄電池２０に劣化が生じているか否かが判定される。蓄電池２０の温度は、蓄電池２０に取り付けられた不図示の温度センサによって取得される。上記の所定値は、蓄電池２０が正常に機能している場合における適正な温度範囲の下限として、予め設定されたものである。また、蓄電池２０における劣化の有無は、例えば、蓄電池２０の使用時間、充放電の回数、充放電時の電圧等に基づいて判定することができる。

蓄電池２０の温度が所定値を下回っている場合、若しくは、蓄電池２０に劣化が生じていた場合には、ステップＳ３２に移行する。それ以外の場合には、ステップＳ１０に移行する。

ステップＳ３２では、目標範囲を狭く設定する処理が行われる。ここでは、例えば図１３に示される閾値ＥＬをより小さくし、閾値ＳＬをより大きくすることで両者の間を狭くする処理が行われる。これにより、線Ｌ６で示されるような蓄電量の変動が抑えられるので、蓄電池２０の動作負荷を小さくすることができる。これにより、蓄電池２０における劣化の進行を抑えることができる。

ステップＳ３２の処理が行われた後は、ステップＳ１０に移行する。その後に行われる処理は、図７を参照しながら説明したものと同じである。

ステップＳ１４において、電動車両ＥＶが次の給電場所に到達した時点の蓄電量が、適正蓄電範囲の下限値ＰＬＬを下回ると予測された場合には、本実施形態ではステップＳ３３に移行する。ステップＳ３３では、蓄電池２０の温度が所定値以上であるか否かが判定される。当該判定は、図１１のステップＳ２２で行われるものと同じである。蓄電池２０の温度が所定値未満、すなわち正常な温度であった場合には、図１６に示される一連の処理を終了する。蓄電池２０の温度が所定値以上であった場合には、ステップＳ３４に移行する。

ステップＳ３４では、目標範囲の下限値ＴＬＬを、それまでよりも低めに設定する処理が行われる。ここでは、例えば図１７に示される例のように、適正蓄電範囲の下限値ＰＬＬよりも大きな値（ＴＬＬ１）であった下限値ＴＬＬが、適正蓄電範囲の下限値ＰＬＬよりも小さな値（ＴＬＬ２）に変更される。

ステップＳ３４に続くステップＳ３５では、充電速度をそれまでよりも小さくする処理が行われる。図１７に示される線Ｌ１９は、ステップＳ３５の処理が行われなかった場合における、蓄電量の変化を示すグラフである。また、同図に示される線Ｌ９は、ステップＳ３５の処理が行われた場合における、蓄電量の変化を示すグラフである。本実施形態では、蓄電量の傾きが線Ｌ９のように小さくなるよう、充電速度（つまり充電電流）が小さくされる。

これにより、充電に伴う蓄電池２０の発熱が抑えられるので、蓄電池２０の温度を低下させ、正常な温度に戻すことができる。蓄電池２０が高温のまま使用されることによる劣化の促進が防止されるので、蓄電池２０の性能を長期間に亘り発揮させることができる。

また、適正蓄電範囲の下限値ＰＬＬが小さく設定されたことに伴い、蓄電池２０への充電機会が低減されるので、充電に伴う蓄電池２０の発熱は更に抑えられる。

以上のように、本実施形態に係る充電制御部１２０は、電動車両ＥＶの状況に応じて、蓄電池２０への充電速度を変更する。「電動車両ＥＶの状況」としては、上記のような蓄電池２０の温度や劣化度合いのほか、他の状況が用いられてもよい。例えば、電動車両ＥＶが現在走行している給電レーンＳＬＮが比較的長く設けられており、長時間に亘って充電を行うことが可能な場合には、充電速度を小さくした状態で充電が行われることとしてもよい。

蓄電池２０を保護するためには、ステップＳ３４やステップＳ３５に加えて、例えば電動車両ＥＶの走行速度を小さくする処理が行われてもよい。

ステップＳ３２に移行した場合のように、蓄電池２０が低温であった場合には、上記とは逆に充電速度を大きくすることとで、蓄電池２０の温度上昇を図ることとしてもよい。

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

ＥＶ：電動車両
１０：制御装置
２０：蓄電池
１２０：充電制御部
１３０：範囲変更部
ＳＬＮ：給電レーン
ＴＬＬ：下限値
ＴＵＬ：上限値

Claims (10)

1. 電動車両（ＥＶ）の制御装置（１０）であって、
   前記電動車両は、非接触給電が可能な走路である給電レーン（ＳＬＮ）を走行しながら、供給された電力を蓄電池（２０）に充電するように構成されており、
   前記蓄電池における蓄電量が、予め設定された範囲である目標範囲に収まるよう、前記蓄電池への充電を制御する充電制御部（１２０）と、
   前記目標範囲の上限値（ＴＵＬ）及び下限値（ＴＬＬ）のうち少なくとも一方を、前記電動車両の状況に応じて変更する範囲変更部（１３０）と、を備えている制御装置。
2. 前記範囲変更部は、
   前記電動車両の走行中に充電が行われる場合における前記目標範囲の上限値を、
   前記電動車両の停車中に充電が行われる場合における前記目標範囲の上限値よりも小さな値に設定する、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記蓄電池の劣化が生じにくい蓄電量の範囲、として適正蓄電範囲が予め設定されており、
   前記範囲変更部は、
   前記電動車両が給電可能な場所に次に到達した時点の蓄電量として予測される蓄電量が、前記適正蓄電範囲の下限値（ＰＬＬ）を下回らないように、
   前記電動車両の走行中に充電が行われる場合における前記目標範囲の上限値を設定する、請求項２に記載の制御装置。
4. 前記蓄電池の劣化が生じにくい蓄電量の範囲、として適正蓄電範囲が予め設定されており、
   前記範囲変更部は、
   前記蓄電池の蓄電量が、前記適正蓄電範囲の中央値（ＭＬ）から上限値（ＰＵＬ）までの範囲に維持されるように、前記目標範囲を設定する、請求項１に記載の制御装置。
5. 前記電動車両の停車中に充電が行われる際には、
   前記範囲変更部は、
   前記電動車両の走行再開までの期間が短いと見込まれる場合における前記目標範囲の上限値を、
   前記電動車両の走行再開までの期間が長いと見込まれる場合における前記目標範囲の上限値、よりも小さな値に設定する、請求項１に記載の制御装置。
6. 前記充電制御部は、前記電動車両の状況に応じて、前記蓄電池への充電速度を変更する、請求項１に記載の制御装置。
7. 前記蓄電池の劣化が生じにくい蓄電量の範囲、として適正蓄電範囲が予め設定されており、
   前記電動車両が給電可能な場所に次に到達するまでに必要とされる前記蓄電池の蓄電量、を必要蓄電量としたときに、
   前記範囲変更部は、
   前記必要蓄電量が不明な場合における前記目標範囲の上限値を、
   前記必要蓄電量が明確な場合における前記目標範囲の上限値、よりも大きな値に設定する、請求項１に記載の制御装置。
8. 前記蓄電池の劣化が生じにくい蓄電量の範囲、として適正蓄電範囲が予め設定されており、
   前記充電制御部は、
   前記電動車両が給電可能な場所に次に到達するまでの間に、前記適正蓄電範囲の下限値を下回らない程度に前記蓄電池の蓄電量が確保されている場合には、現在行っている前記蓄電池への充電を停止させる、請求項１に記載の制御装置。
9. 前記蓄電池の劣化が生じにくい蓄電量の範囲、として適正蓄電範囲が予め設定されており、
   前記電動車両の走行に必要な電力を、途中における回生電力の生成又は停車中の充電によって賄い得ると予測される場合には、
   前記範囲変更部は、
   前記目標範囲の下限値を、前記適正蓄電範囲の下限値よりも低い値に設定する、請求項１に記載の制御装置。
10. 前記蓄電池の劣化が生じにくい蓄電量の範囲、として適正蓄電範囲が予め設定されており、
    前記蓄電池の温度が所定値以上である場合には、
    前記範囲変更部は、
    前記目標範囲の下限値を、前記適正蓄電範囲の下限値よりも低い値に設定する、請求項１に記載の制御装置。

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