JP2020092506A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】１台のＡＣ充電設備で、当該ＡＣ充電設備に接続されたＡＣ充電に対応した車両および当該車両に接続されたＡＣ充電に対応していない車両の双方の外部充電を可能にすることである。【解決手段】充電システムは、ＡＣ充電設備、車両および他の車両を備える。車両は、ＡＣ充電に対応した車両である。他の車両は、ＤＣ充電に対応した車両であり、ＡＣ充電に対応していない車両である。車両のＥＣＵは、車両にＡＣ充電設備が接続されており（Ｓ１００においてＹＥＳ）、かつ、車両に他の車両が接続されている場合（Ｓ２００においてＹＥＳ）、充電処理（Ｓ３００）および中継処理（Ｓ４００）を実行する。中継処理においては、車両から他の車両へ他の車両の充電を実行するための制御信号が送信されるとともに、ＡＣ充電設備から供給される交流電力が車両によって直流電力に変換され、変換された直流電力が他の車両に供給される。【選択図】図２

Description

本開示は、車両外部から電力の供給を受けて車載の蓄電装置を充電する外部充電が可能に構成された車両に関する。

外部充電可能な車両を充電するための充電設備を効率的に使用する施策が考えられてきている。たとえば、特開２０１５−２３１２８９号公報（特許文献１）には、直流電力を供給するＤＣ（Direct Current）充電設備と、車両と、他の車両とを備えた充電システムが開示されている。車両および他の車両は、車両外部から直流電力を受けて車載の蓄電装置を充電する「ＤＣ充電」可能に構成された車両であり、充電口および給電口を備える。車両の充電口は、ＤＣ充電設備と接続され、車両の給電口は、他の車両の充電口と接続される。車両は、車両内部において充電口を蓄電装置または給電口に選択的に接続する切替スイッチを含む。

車両は、充電口にＤＣ充電設備が接続された状態において、切替スイッチを制御して車両内部において充電口を蓄電装置に接続することで、ＤＣ充電設備から供給される直流電力によって自身のＤＣ充電を可能とする。また、車両は、充電口にＤＣ充電設備が接続された状態において、切替スイッチを制御して車両内部において充電口を給電口に接続することで、ＤＣ充電設備から供給される直流電力を他の車両に供給し、他の車両のＤＣ充電を可能とする。切替スイッチを制御することによって、１台のＤＣ充電設備で、当該ＤＣ充電設備に電気的に接続された車両および他の車両を順次ＤＣ充電することができる。

特開２０１５−２３１２８９号公報

外部充電が可能な車両には、たとえば、ＤＣ充電のみが可能な車両や、車両外部から交流電力の供給を受けて車載の蓄電装置を充電する「ＡＣ（Alternate Current）充電」のみが可能な車両や、ＤＣ充電およびＡＣ充電の双方が可能な車両が存在する。

たとえば、ＤＣ充電のみが可能な車両においては、ＤＣ充電設備がないと車両を充電することができない。近年においては、ＤＣ充電設備の設置が促進されてきているが、その設置数は、交流電力を供給するＡＣ充電設備の設置数と比較して、まだ少ないのが現状である。このような状況を鑑みると、ＡＣ充電設備でＤＣ充電のみが可能な車両（ＡＣ充電に対応していない車両）を外部充電したいというニーズが生じ得る。

特許文献１には、１台のＤＣ充電設備で、当該ＤＣ充電設備に電気的に接続された複数台の車両をＤＣ充電できる充電システムが開示されているが、ＤＣ充電設備に代えてＡＣ充電設備を用いることや、ＡＣ充電設備に対応していない車両をＡＣ充電設備で外部充電することについては何ら開示されていない。

本開示は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、１台のＡＣ充電設備で、当該ＡＣ充電設備に接続されたＡＣ充電に対応した車両および当該車両に接続されたＡＣ充電に対応していない車両の双方の外部充電を可能にすることである。

この開示に係る車両は、蓄電装置と、車両外部の交流電源と接続可能に構成された充電口と、充電口に供給された交流電力を直流電力に変換する充電器と、他の車両と接続可能に構成された給電口と、充電器、蓄電装置および給電口に接続され、充電器と蓄電装置とを接続する第１接続状態と、充電器と給電口とを接続する第２接続状態とに切り替え可能な切替リレーと、切替リレーを制御する制御装置とを備える。充電口に交流電源が接続された状態において、制御装置は、蓄電装置を充電する場合には切替リレーを第１接続状態にして前記充電器を作動させ、他の車両に電力を供給する場合には、他の車両の充電を実行するための制御信号を他の車両に送信し、切替リレーを第２接続状態にして充電器を作動させる。

上記構成によれば、車両は、交流電源（たとえばＡＣ充電設備）が充電口に接続された状態において、自身に搭載された蓄電装置を充電する場合には切替リレーを第１接続状態にして充電器を作動させる。これによって、車両のＡＣ充電を行なうことができる。一方、車両は、交流電源が充電口に接続され、かつ、他の車両が給電口に接続された状態において、他の車両に電力を供給する場合には、他の車両の充電を実行するための制御信号（たとえば、後述の充電制御開始を示す信号およびスペック情報）を送信するとともに、切替リレーを第２接続状態にして充電器を作動させる。車両から他の車両へ、他の車両の充電を実行するための制御信号を送信することによって、他の車両のＤＣ充電を開始させることができる。また、切替リレーを第２接続状態にして充電器を作動させることによって、車両を介して供給される電力（直流電力）によって他の車両のＤＣ充電を行なうことができる。これによって、他の車両がＡＣ充電に対応していない車両であったとしても、車両を介して他の車両を外部充電することが可能となる。その結果、１台のＡＣ充電設備で車両および他の車両を外部充電することができる。

本開示によれば、１台のＡＣ充電設備で、当該ＡＣ充電設備に接続されたＡＣ充電に対応した車両および当該車両に接続されたＡＣ充電に対応していない車両の双方の外部充電を可能にすることができる。

実施の形態に係る充電システムの全体構成図である。 車両のＥＣＵで実行される処理の手順を示すフローチャートである。 充電処理の手順を示すフローチャートである。 中継処理の手順を示すフローチャートである。

以下、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、図中同一また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。

図１は、本実施の形態に係る充電システムの全体構成図である。充電システムは、車両１と、他の車両２と、ＡＣ充電設備２００とを備える。

ＡＣ充電設備２００は、ＡＣ充電設備２００の充電ケーブル２５０を介して車両１等に交流電力を供給するための充電設備である。

車両１および他の車両２は、外部充電可能な車両であり、たとえば、電気自動車、プラグインハイブリッド自動車および燃料電池自動車等である。本実施の形態においては、車両１および他の車両２は、電気自動車である例について説明する。

車両１は、車両１外部（ＡＣ充電設備２００）から交流電力の供給を受けて車載の蓄電装置を充電する「ＡＣ充電」可能に構成された車両である。車両１は、蓄電装置１０と、システムメインリレー装置２０と、パワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ（Power Control Unit）」ともいう）３０と、動力出力装置４０と、充電リレー装置５０と、切替リレー装置６０と、充電器７０と、ＡＣ充電口８０と、給電口９０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００とを備える。

蓄電装置１０は、積層された複数の電池を含んで構成される。電池は、たとえば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池である。また、電池は、正極と負極との間に液体電解質を有する電池であってもよいし、固体電解質を有する電池（全固体電池）であってもよい。なお、蓄電装置１０は、再充電可能な直流電源であればよく、大容量のキャパシタも採用可能である。

システムメインリレー装置２０は、蓄電装置１０とＰＣＵ３０との間に設けられる。システムメインリレー装置２０が閉状態であると、蓄電装置１０からＰＣＵ３０に電力が供給される。システムメインリレー装置２０が開状態であると、蓄電装置１０からＰＣＵ３０に電力が供給されない。すなわち、システムメインリレー装置２０が開状態であると、車両１は、車両１の走行が不能であるＲＥＡＤＹ−ＯＦＦ状態となる。システムメインリレー装置２０が閉状態であると、車両１を車両１の走行が可能であるＲＥＡＤＹ−ＯＮ状態にすることができる。

ＰＣＵ３０は、蓄電装置１０から電力を受けて動力出力装置４０を駆動するための電力変換装置を総括して示したものである。たとえば、ＰＣＵ３０は、動力出力装置４０を駆動するためのインバータ、および、蓄電装置１０から出力される電力を昇圧してインバータへ供給するコンバータなどを含む。ＰＣＵ３０は、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて、蓄電装置１０に蓄えられた直流電力を交流電力に変換して動力出力装置４０に供給する。

動力出力装置４０は、駆動輪を駆動するための装置を総括して示したものである。たとえば、動力出力装置４０は、駆動輪を駆動するモータを含む。動力出力装置４０は、駆動輪を駆動するモータが回生モードで動作することによって、車両の制動時などに発電し、その発電された電力をＰＣＵ３０へ出力する。なお、エンジンがさらに搭載されるプラグインハイブリッド自動車として車両１が構成される場合には、動力出力装置４０にはエンジンが含まれる。

ＡＣ充電口８０にはＡＣ充電設備２００の充電ケーブル２５０の先端に設けられた充電コネクタ２５１が接続される。充電ケーブル２５０には、電力線Ｌ１，Ｌ２および通信信号線Ｌ３が含まれる。ＡＣ充電口８０に充電コネクタ２５１が接続されると、電力線Ｌ１，Ｌ２および通信信号線Ｌ３が、電力線ＣＰＬ，ＣＮＬおよび通信信号線ＳＬとそれぞれ接続される。ＡＣ充電口８０に充電コネクタ２５１が接続された状態において、ＡＣ充電設備２００からＡＣ充電口８０に交流電力が供給される。

充電器７０は、ＡＣ充電口８０と蓄電装置１０との間に設けられる。充電器７０は、電力線ＣＰＬ，ＣＮＬを介してＡＣ充電口８０に接続される。充電器７０は、ＥＣＵ１００からの指令に基づいて、ＡＣ充電口８０に供給された交流電力を直流電力に変換する。

充電リレー装置５０は、充電器７０と蓄電装置１０との間に設けられる。充電リレー装置５０は、充電リレー５１および充電リレー５２を含む。

切替リレー装置６０は、充電器７０と充電リレー装置５０との間に設けられる。切替リレー装置６０は、充電器７０と蓄電装置１０とを接続する「第１接続状態」と、充電器７０と給電口９０とを接続する「第２接続状態」とに切替可能に構成される。具体的には、切替リレー装置６０は、切替リレー６１および切替リレー６２を含む。切替リレー６１は、入力端子ａと２つの出力端子ｂ，ｃとを有する。入力端子ａは、どちらかの出力端子と接続されるように構成される。切替リレー６２は、入力端子ｄと２つの出力端子ｅ，ｆとを有する。入力端子ｄは、どちらかの出力端子と接続されるように構成される。なお、切替リレー装置６０は、第１接続状態および第２接続状態に加えて、入力端子がどちらの出力端子にも接続されない「第３接続状態」に切替可能に構成されてもよい。

入力端子ａは、充電器７０に接続される。出力端子ｂは、充電リレー５１の一端に接続される。充電リレー５１の他端は、システムメインリレー装置２０と蓄電装置１０の正極端子との間のノードｎ１に接続される。出力端子ｃは、電力線ＣＰＬ２を介して給電口９０に接続される。

入力端子ｄは、充電器７０に接続される。出力端子ｅは、充電リレー５２の一端に接続される。充電リレー５２の他端は、システムメインリレー装置２０と蓄電装置１０の負極端子との間のノードｎ２に接続される。出力端子ｆは、電力線ＣＮＬ２を介して給電口９０に接続される。

切替リレー６１の入力端子ａおよび切替リレー６２の入力端子ｄを、切替リレー６１の出力端子ｂおよび切替リレー６２の出力端子ｅにそれぞれ接続することによって、切替リレー装置６０が第１接続状態になる。切替リレー６１の入力端子ａおよび切替リレー６２の入力端子ｄを、切替リレー６１の出力端子ｃおよび切替リレー６２の出力端子ｆにそれぞれ接続することによって、切替リレー装置６０が第２接続状態になる。切替リレー装置６０は、ＥＣＵ１００からの指令に基づいて、第１接続状態と第２接続状態とを切り替える。

ＥＣＵ１００は、いずれも図示しないがＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリおよび入出力バッファを含み、センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、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）で構築して処理することも可能である。

ＥＣＵ１００は、蓄電装置１０のＳＯＣ（State Of Charge）を算出可能に構成される。蓄電装置１０のＳＯＣの算出方法については、図示しない監視ユニットにより検出された蓄電装置１０の端子間電圧および蓄電装置１０の入出力電流などを用いた種々の公知の手法を採用することができる。

ＥＣＵ１００は、通信信号線ＳＬを介してＡＣ充電口８０に接続されたＡＣ充電設備２００と通信可能に構成される。

ＡＣ充電設備２００は、外部の交流電源２１０からの交流電力の供給を受けるように構成されている。ＡＣ充電設備２００は、ＥＶＳＥ（Electric Vehicle Supply Equipment）２２０と、ＡＣ充電ケーブル２５０とを含む。

ＥＶＳＥ２２０は、交流電源２１０に接続される。交流電源２１０は、たとえば、商用系統電源である。ＥＶＳＥ２２０は、ＡＣ充電設備２００内に設けられるものとするが、ＡＣ充電ケーブル２５０の途中に設けられてもよい。ＥＶＳＥ２２０は、交流電源２１０からＡＣ充電ケーブル２５０を介した車両１への交流電力の供給／遮断を制御する。

ＥＶＳＥ２２０は、ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）２２１と、ＣＰＬＴ（Control Pilot）制御回路２２２とを備える。ＣＣＩＤ２２１は、交流電源２１０から車両１への給電経路に設けられるリレーである。

ＣＰＬＴ制御回路２２２は、ＣＰＬＴ信号（パイロット信号）を生成し、生成したＣＰＬＴ信号を充電ケーブル２５０に含まれる通信信号線Ｌ３を介して車両１のＥＣＵ１００に送信する。ＣＰＬＴ信号は、ＥＣＵ１００によって電位が操作される。ＣＰＬＴ制御回路２２２は、ＣＰＬＴ信号の電位に基づいてＣＣＩＤ２２１を制御する。すなわち、ＥＣＵ１００は、ＣＰＬＴ信号の電位を操作することによって、ＣＣＩＤ２２１を遠隔操作することができる。なお、ＣＰＬＴ信号の電位を変化させる手法については、公知の手法を用いることができ、ここでは詳細に説明はしないが、たとえば特開２０１６−８２８０１号公報に開示されている回路構成等を適用することができる。

他の車両２は、他の車両２の外部（たとえば、直流電力を供給するためのＤＣ充電設備（図示せず））から直流電力を受けて車載の蓄電装置を充電する「ＤＣ充電」が可能に構成された車両である。他の車両２は、チャデモ（CHAdeMO）（登録商標）方式のＤＣ充電に対応した車両である。なお、他の車両２は、他のＤＣ充電の方式、たとえば、ＣＣＳ（Combined Charging System）方式、ＧＢ／Ｔ方式等のＤＣ充電に対応した車両であってもよい。また、他の車両２は、充電器を搭載しておらず、ＡＣ充電には対応していない車両である。

他の車両２は、蓄電装置１５と、システムメインリレー装置２５と、ＰＣＵ３５と、動力出力装置４５と、充電リレー装置５５と、ＤＣ充電口８５と、ＥＣＵ１０５とを備える。なお、蓄電装置１５、システムメインリレー装置２５、ＰＣＵ３５および動力出力装置４５の各構成については、車両１の蓄電装置１０、システムメインリレー装置２０、ＰＣＵ３０および動力出力装置４０の各構成とそれぞれ同様であるため、繰り返し説明しない。

充電リレー装置５５は、ＤＣ充電口８５と蓄電装置１５との間に設けられる。充電リレー装置５５は、充電リレー５６および充電リレー５７を含む。充電リレー５６の一端は、電力線ＤＰＬを介してＤＣ充電口８５に接続され、他端は、システムメインリレー装置２５と蓄電装置１５の正極端子との間のノードｎ３に接続される。充電リレー５７の一端は、電力線ＤＮＬを介してＤＣ充電口８５に接続され、他端は、システムメインリレー装置２５と蓄電装置１５の負極端子との間のノードｎ４に接続される。

充電リレー装置５５は、ＥＣＵ１０５からの指令によって開閉状態が制御される。充電リレー装置５５が閉状態になると、ＤＣ充電口８５と蓄電装置１５とが電気的に接続され、ＤＣ充電口８５に供給された直流電力による蓄電装置１５の充電が可能となる。充電リレー装置５５が開状態になると、ＤＣ充電口８５と蓄電装置１５とが電気的に非接続となり、ＤＣ充電口８５に供給された直流電力による充電が行えない。

ＥＣＵ１０５は、いずれも図示しないがＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリおよび入出力バッファを含み、センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、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）で構築して処理することも可能である。

ＥＣＵ１０５は、蓄電装置１５のＳＯＣを算出可能に構成される。蓄電装置１５のＳＯＣの算出方法については、図示しない監視ユニットにより検出された蓄電装置１５の端子間電圧および蓄電装置１５の入出力電流などを用いた種々の公知の手法を採用することができる。

＜充電処理および中継処理について＞
近年においては、ＤＣ充電が可能な車両の普及とともに、ＤＣ充電設備の設置が促進されてきているが、その設置数は、ＡＣ充電設備２００の設置数と比較して、まだ少ないのが現状である。このような状況を鑑みると、ＡＣ充電設備２００で他の車両２のようなＤＣ充電のみが可能な車両（ＡＣ充電に対応していない車両）を外部充電したいというニーズが生じ得る。

しかしながら、ＡＣ充電設備２００と他の車両２（ＡＣ充電に対応していない車両）とを直接接続して、他の車両２に搭載された蓄電装置１５を充電することはできない。

そこで、本実施の形態に係る充電システムの車両１は、「充電処理」および「中継処理」を実行可能に構成される。

「充電処理」は、車両１に少なくともＡＣ充電設備２００が接続された状態において、ＡＣ充電設備２００から供給される交流電力で自身（車両１）の蓄電装置１０を充電するＡＣ充電を実行する処理である。

「中継処理」は、車両１にＡＣ充電設備２００および他の車両２が接続された状態において、他の車両２の充電を実行するための制御信号（たとえば、後述の充電制御開始を示す信号およびスペック情報）するとともに、ＡＣ充電設備２００から供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を他の車両２に供給する処理である。他の車両２の充電を実行するための制御信号を送信することによって、他の車両２のＤＣ充電を開始させることができる。そして、ＡＣ充電設備２００から供給される交流電力が車両１によって直流電力に変換され、変換された直流電力が他の車両２に供給されることによって、他の車両２のＤＣ充電を行なうことができる。すなわち、他の車両２に対して、車両１およびＡＣ充電設備２００がＤＣ充電設備として機能する。そのため、ＡＣ充電に対応していない他の車両２をＡＣ充電設備２００から供給される電力を用いて充電することが可能となる。以下、具体的に説明する。

＜＜車両１と他の車両２との接続について＞＞
車両１と他の車両２との接続には、充電ケーブル３００が用いられる。充電ケーブル３００の両端には、コネクタ３１０およびコネクタ３２０が設けられる。コネクタ３１０は、車両１の給電口９０に接続可能に構成される。コネクタ３２０は、他の車両２のＤＣ充電口８５に接続可能に構成される。

充電ケーブル３００は、車両１の給電口９０から他の車両２のＤＣ充電口８５に直流電力を供給するための電力線Ｌ１１，Ｌ１２、および、車両１のＥＣＵ１００と他の車両２のＥＣＵ１０５との間で通信するための通信信号線Ｌ１３を含む。

充電ケーブル３００のコネクタ３１０，３２０が、車両１の給電口９０および他の車両のＤＣ充電口８５にそれぞれ接続されると、車両１の電力線ＣＰＬ２，ＣＮＬ２と他の車両２の電力線ＤＰＬ，ＤＮＬとが電力線Ｌ１１，Ｌ１２を介してそれぞれ接続される。

また、車両１の通信信号線ＳＬ１と他の車両２の通信信号線ＤＳＬとが、通信信号線Ｌ１３を介して接続される。車両１と他の車両２との間における通信は、たとえば、チャデモ方式のＤＣ充電で採用されている、ＣＡＮ（Controller Area Network）の通信プロトコルに従う通信（以下「ＣＡＮ通信」とも称する）で行なわれる。なお、車両１と他の車両２との間における通信は、ＣＡＮ通信に限定されるものではなく、たとえば、ＣＣＳ方式のＤＣ充電で採用されている電力線通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）で行なうようにしてもよい。

＜＜充電処理＞＞
車両１に少なくともＡＣ充電設備２００が接続された状態において、ＡＣ充電設備２００に対する充電を開始するための操作（たとえば、ＡＣ充電設備２００の充電開始スイッチの押す操作）がされると、車両１は、自身に搭載された蓄電装置１０の充電を開始する。具体的には、車両１のＥＣＵ１００は、切替リレー装置６０を第１接続状態（入力端子ａ，ｄを出力端子ｂ，ｅに接続した状態）にする。また、ＥＣＵ１００は、充電リレー装置５０を閉状態にする。

そして、車両１のＥＣＵ１００は、ＡＣ充電ケーブル２５０を介して通信されるＣＰＬＴ信号の電位を操作することによって、ＣＣＩＤ２２１を遠隔操作する。すなわち、ＥＣＵ１００（車両１側）からＡＣ充電設備２００にＡＣ充電の開始要求をする。そして、ＣＣＩＤ２２１が閉状態になると、ＡＣ充電設備２００からＡＣ充電口８０に交流電力が供給される。

ＥＣＵ１００は、充電器７０を制御して、ＡＣ充電設備２００から車両１に供給される交流電力を蓄電装置１０を充電するための直流電力に変換する。これによって、ＡＣ充電設備２００から供給される交流電力で車両１の蓄電装置１０を充電することができる。

＜＜中継処理＞＞
車両１は、ＡＣ充電設備２００に加えて、他の車両２が接続されている場合には、充電処理の完了後に中継処理を実行する。つまり、車両１にＡＣ充電設備２００および他の車両２が接続された状態において充電処理が完了すると、車両１は、中継処理を実行して、ＡＣ充電設備２００から車両１に供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を車両１から他の車両２へ供給する。

具体的には、充電処理が完了すると、車両１のＥＣＵ１００は、他の車両２のＥＣＵ１０５に、充電制御開始を示す信号を送信する。充電制御開始を示す信号は、たとえば、他の車両２がＤＣ充電設備に接続された場合において、ＤＣ充電設備の充電開始ボタンが操作された際に送信される信号と同等の信号である。本実施の形態においては、他の車両２はチャデモ方式のＤＣ充電に対応した車両であるため、チャデモ方式に従った充電制御開始を示す信号を送信する。なお、他の車両２がＣＣＳ方式、ＧＢ／Ｔ方式等のＤＣ充電に対応した車両である場合には、それぞれの方式に従った充電制御開始を示す信号を送信する。

車両１のＥＣＵ１００から充電制御開始を示す信号が送られてくることによって、他の車両２のＥＣＵ１０５は、ＤＣ充電設備に接続された際と同様の処理を実行する。

充電制御開始を示す信号を受けた他の車両２のＥＣＵ１０５は、ＤＣ充電が開始されると認識し、車両１とのＣＡＮ通信を開始する。そして、車両１のＥＣＵ１００は、他の車両２のＥＣＵ１０５から蓄電装置１５の電池情報Ｂ（蓄電装置１５の最大電圧、最大電流等）を取得する。

車両１のＥＣＵ１００は、電池情報Ｂを取得すると、他の車両２が充電可能な車両であるか否かを確認する。一例としては、充電器７０から給電口９０へ出力可能な最大出力電圧が、蓄電装置１５の最大電圧より大きいか否かが確認される。充電器７０から給電口９０へ出力可能な最大出力電圧が、蓄電装置１５の最大電圧より大きければ、他の車両２が充電可能な車両であるとされる。

充電可能であると判定すると、車両１のＥＣＵ１００は、充電器７０から給電口９０へ出力可能な最大出力電圧、最大出力電流等を含むスペック情報を他の車両２のＥＣＵ１０５に送信する。なお、スペック情報に含まれる最大出力電圧、最大出力電流等の情報は、たとえば、ＡＣ充電設備２００の出力可能電圧や出力可能電流、充電器７０の変換効率、充電器７０の出力可能電圧や出力可能電流等を考慮して定められる。

そして、他の車両２のＥＣＵ１０５から所定周期毎に送信される要求充電電流に応じた電流で他の車両２に直流電力を供給する。

上記のように、車両１を介することによって、ＡＣ充電設備２００から車両１に供給された電力を用いて、他の車両２を充電することが可能となる。

＜充電処理および中継処理の手順＞
図２は、車両１のＥＣＵ１００で実行される処理の手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、車両１がＲＥＡＤＹ−ＯＦＦ状態である場合において所定の制御周期毎にＥＣＵ１００により繰り返し実行される。図２、後述する図３および図４に示すフローチャートの各ステップは、ＥＣＵ１００によるソフトウェア処理によって実現される場合について説明するが、その一部あるいは全部がＥＣＵ１００内に作製されたハードウェア（電気回路）によって実現されてもよい。

ＥＣＵ１００は、ＡＣ充電口８０に充電ケーブル２５０の充電コネクタ２５１が接続されているか否かを判定する（ステップ１００、以下ステップを「Ｓ」と略す）。ＡＣ充電口８０に充電ケーブル２５０が接続されていない場合（Ｓ１００においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、以降の処理をスキップして処理を終了させる。

ＡＣ充電口８０に充電ケーブル２５０が接続されている場合（Ｓ１００においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＡＣ充電設備２００の充電開始スイッチを押す操作がされているか否かを判定する（Ｓ１５０）。ＡＣ充電設備２００の充電開始スイッチを押す操作がされていない場合（Ｓ１５０においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、以降の処理をスキップして処理を終了させる。

ＡＣ充電設備２００の充電開始スイッチを押す操作がされている場合（Ｓ１５０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、給電口９０に充電ケーブル３００のコネクタ３１０が接続されたか否かを判定する（Ｓ２００）。

給電口９０に充電ケーブル３００のコネクタ３１０が接続されていない場合（Ｓ２００においてＮＯ）、ＥＣＵ１００は、ユーザが自身（車両１）のＡＣ充電のみを目的としていると想定されるため、充電処理を実行し（Ｓ３００）、充電処理の実行後に処理を終了させる。

図３は、充電処理の手順を示すフローチャートである。ＡＣ充電口８０に充電ケーブル２５０の充電コネクタ２５１が接続されると、規定の電位Ｖ０のＣＰＬＴ信号がＡＣ充電設備２００から車両１に送信される。

車両１のＥＣＵ１００は、規定の電位Ｖ０のＣＰＬＴ信号を受けている状態において充電処理を開始し、規定の電位のＣＰＬＴ信号の電位を電位Ｖ１（＜Ｖ０）に低下させる（Ｓ３１０）。

ＡＣ充電設備２００は、ＣＰＬＴ信号の電位が電位Ｖ０から電位Ｖ１に低下したことを検出すると、ＣＰＬＴ制御回路２２２に含まれる発振回路（不図示）を用いてＣＰＬＴ信号を発振させる（Ｓ２）。これによって、ＣＰＬＴ信号は、発振されてパルス波形を形成する。ＣＰＬＴ信号のパルス幅は、ＡＣ充電設備２００から充電ケーブル２５０を介して車両１へ供給可能な定格電流に基づいて設定される。

ＥＣＵ１００は、ＣＰＬＴ信号が発振されたことを検出すると、ＣＰＬＴ信号のデューティによってＡＣ充電設備２００から充電ケーブル２５０を介して車両１へ供給可能な定格電流を検出する（Ｓ３２０）。

ＥＣＵ１００は、ＡＣ充電を開始させるための充電開始信号をＡＣ充電設備２００に送信する（Ｓ３３０）。具体的には、ＥＣＵ１００は、ＣＰＬＴ信号の電位を電位Ｖ１から電位Ｖ２（＜Ｖ１）に低下させる。

ＡＣ充電設備２００は、充電開始信号を受信すると交流電力の供給を開始する（Ｓ４）。具体的には、ＣＰＬＴ信号の電位が電位Ｖ１から電位Ｖ２に低下したことを検出すると、ＣＰＬＴ制御回路２２２は、ＣＣＩＤ２２１を閉状態にする。これによって、ＡＣ充電設備２００から車両１に交流電力が供給される。

ＥＣＵ１００は、電力線ＣＰＬ，ＣＮＬの電位の上昇によってＡＣ充電設備２００からの交流電力の供給を検出すると、切替リレー装置６０を第１接続状態にするとともに、充電リレー装置５０を閉状態にする（Ｓ３４０）。そして、ＥＣＵ１００は、充電器７０による電力変換を開始することによって蓄電装置１０の充電を開始する（Ｓ３４５）。

ＥＣＵ１００は、蓄電装置１０のＳＯＣが目標ＳＯＣに到達したか否かを判定する（Ｓ３５０）。目標ＳＯＣは、たとえば、満充電やＳＯＣ８０％等に設定される。目標ＳＯＣは、たとえば、ＡＣ充電設備２００あるいは車両１への操作によってユーザが適宜設定することが可能である。

ＥＣＵ１００は、蓄電装置１０のＳＯＣが目標ＳＯＣに到達するまでＡＣ充電を継続する（Ｓ３５０においてＮＯ）。そして、蓄電装置１０のＳＯＣが目標に到達すると（Ｓ３５０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、充電停止信号をＡＣ充電設備２００に送信する（Ｓ３６０）。具体的には、ＥＣＵ１００は、ＣＰＬＴ信号の電位を電位Ｖ２から電位Ｖ１に上昇させる。

ＡＣ充電設備２００は、充電停止信号を受信すると交流電力の供給を停止する（Ｓ６）。具体的には、ＣＰＬＴ信号の電位が電位Ｖ２から電位Ｖ１に上昇したことを検出すると、ＣＰＬＴ制御回路２２２は、ＣＣＩＤ２２１を開状態にする。これによって、ＡＣ充電設備２００から車両１への交流電力の供給が停止される。

ＥＣＵ１００は、電力線ＣＰＬ，ＣＮＬの電位の低下によってＡＣ充電設備２００からの交流電力の供給の停止を検出すると、充電リレー装置５０を開状態にする（Ｓ３７０）。以上によって、車両１のＡＣ充電が完了する。

再び、図２を参照し、Ｓ２００において、給電口９０に充電ケーブル３００のコネクタ３１０が接続されている場合（Ｓ２００においてＹＥＳ）、つまり、ＡＣ充電口８０に充電ケーブル２５０の充電コネクタ２５１が接続されており、かつ、給電口９０に充電ケーブル３００のコネクタ３１０が接続されている場合には、ＥＣＵ１００は、ユーザが自身（車両１）および自身に接続された車両（他の車両２）の外部充電を実行することを目的としていると想定されるため、まず充電処理を実行し（Ｓ３００）、充電処理の完了後に中継処理を実行する（Ｓ４００）。

図４は、中継処理の手順を示すフローチャートである。充電処理（Ｓ３００）が完了すると、車両１のＥＣＵ１００は、中継処理の実行を開始する。中継処理において、ＥＣＵ１００は、まず、他の車両２に充電制御開始を示す信号を送信する（Ｓ４０５）。他の車両２のＥＣＵ１０５は、充電制御開始を示す信号を受信すると、自身のＤＣ充電が開始されることを認識する。

次いで、車両１のＥＣＵ１００と他の車両２のＥＣＵ１０５との間でＣＡＮ通信が開始され、双方間において情報交換処理が実行される（Ｓ４１０，Ｓ５１０）。Ｓ５１０において、他の車両２のＥＣＵ１０５は、電池情報Ｂ（蓄電装置１５の最大電圧、最大電流等）を車両１に送信する。

電池情報Ｂを受信すると、車両１のＥＣＵ１００は、電池情報Ｂに基づいて他の車両２が充電可能な車両であることを確認した後に、スペック情報を他の車両２に送信する。スペック情報には、充電器７０から給電口９０へ出力可能な最大出力電圧、最大出力電流等の情報が含まれる。

スペック情報を受信すると、他の車両２のＥＣＵ１０５は、スペック情報に基づいて自身の充電が可能であると判定すると、充電リレー装置５５を閉状態にする（Ｓ５２０）。これによって、電力線Ｌ１１，Ｌ１２を介して電力線ＣＰＬ２，ＣＮＬ２に他の車両２の蓄電装置１５の電圧が供給される。

車両１のＥＣＵ１００は、電力線ＣＰＬ２，ＣＮＬ２に他の車両２の蓄電装置１５の電圧が供給されたことを検出すると、準備処理を実行する（Ｓ４１５）。準備処理とは、具体的には、図３で説明した充電処理におけるＳ３１０からＳ３３０の処理である。これによって、ＡＣ充電設備２００から車両１に交流電力の供給が開始される（Ｓ８）。

ＡＣ充電設備２００から交流電力の供給が開始されたことを検出すると、車両１のＥＣＵ１００は、切替リレー装置６０を第２接続状態にするとともに、充電リレー装置５０を開状態にする（Ｓ４２０）。

他の車両２のＥＣＵ１０５は、蓄電装置１５の充電を監視しつつ、所定周期毎に車両１のＥＣＵ１００に要求充電電流を送信する（Ｓ５３０）。

車両１のＥＣＵ１００は、要求充電電流を受信すると、充電器７０を制御して（Ｓ４３０）、要求充電電流に応じた電流を他の車両２に供給する（Ｓ４４０）。

他の車両２のＥＣＵ１０５は、蓄電装置１５のＳＯＣが目標ＳＯＣに到達したか否かを判定する（Ｓ５４０）。目標ＳＯＣは、たとえば、満充電やＳＯＣ８０％等に設定される。目標ＳＯＣは、たとえば、他の車両２への操作によってユーザが適宜設定することが可能である。

蓄電装置１５のＳＯＣが目標ＳＯＣに到達すると（Ｓ５４０においてＹＥＳ）、他の車両２のＥＣＵ１０５は、充電停止要求を車両１に送信する（Ｓ５５０）。充電停止要求は、たとえば、値がゼロに設定された要求充電電流である。

車両１のＥＣＵ１００は、充電停止要求を受信すると、充電停止信号を送信する（Ｓ４６０）。Ｓ４６０の処理は、図３で説明したＳ３６０と同様の処理である。

ＡＣ充電設備２００は、充電停止信号を受信すると交流電力の供給を停止する（Ｓ９）。

他の車両２のＥＣＵ１０５は、電力の供給が停止されると、充電リレー装置５５を開状態にする（Ｓ５６０）。

以上のように、本実施の形態に係る充電システムにおいては、車両１にＡＣ充電設備２００および他の車両２が接続された状態において、たとえば、ＡＣ充電設備２００の充電開始スイッチが操作されると、まず、充電処理が実行されて車両１に対してＡＣ充電が実行される。車両１のＡＣ充電（充電処理）が完了すると、次いで、中継処理が実行される。中継処理においては、車両１から他の車両２へ他の車両２の充電を実行するための制御信号が送信されるとともに、ＡＣ充電設備２００から供給される交流電力が車両１によって直流電力に変換され、変換された直流電力が他の車両２に供給される。車両１から他の車両２へ他の車両２の充電を実行するための制御信号が送信されることによって、他の車両２のＤＣ充電を開始させることができる。そして、ＡＣ充電設備２００から供給される交流電力が車両１によって直流電力に変換され、変換された直流電力が他の車両２に供給されることによって、他の車両２のＤＣ充電を行なうことができる。すなわち、他の車両２に対して、車両１およびＡＣ充電設備２００がＤＣ充電設備として機能する。そのため、ＡＣ充電に対応していない他の車両２をＡＣ充電設備２００から供給される電力を用いて充電することが可能となる。その結果、１台のＡＣ充電設備２００で車両１および他の車両２を外部充電することができる。

また、１台のＡＣ充電設備２００で車両１および他の車両２を外部充電するにあたって、ＡＣ充電設備２００、車両１および他の車両２を接続する１度の操作で、２台の車両（車両１および他の車両２）を外部充電するための操作を完了させることができる。これによって、ユーザの利便性を向上させることができる。

（変形例１）
実施の形態に係る充電システムにおいては、図２において、給電口９０に充電ケーブル３００のコネクタ３１０が接続されているか否かの判定（Ｓ２００）の後に充電処理（Ｓ３００）が実行される例について説明した。すなわち、車両１に他の車両２が接続されているか否かの判定の後に充電処理が実行される例について説明した。しかしながら、充電処理（Ｓ３００）が実行されるタイミングは、上記に限られるものではない。たとえば、ＡＣ充電口８０に充電ケーブル２５０の充電コネクタ２５１が接続された状態、すなわち、車両１にＡＣ充電設備２００が接続された状態において、ＡＣ充電設備２００の充電開始スイッチを押す操作がされた場合に、まず充電処理が実行されてもよい。そして、充電処理の完了後に車両１に他の車両２が接続されているか否かを判定し（Ｓ２００）、車両１に他の車両２が接続されている場合に、中継処理を実行するようにしてもよい。

（変形例２）
実施の形態に係る充電システムにおいては、車両１にＡＣ充電設備２００および他の車両２が接続されている状態において、ＡＣ充電設備２００の充電開始スイッチを押す操作が行なわれると、まず、充電処理が開始され、充電処理の完了後に中継処理が実行される例について説明した。しかしながら、充電処理が先に実行されることに限られるものではなく、中継処理が先に実行され、中継処理の完了後に充電処理が実行されてもよい。

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。本開示の範囲は、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 他の車両、１０，１５ 蓄電装置、２０，２５ システムメインリレー装置、３０，３５ ＰＣＵ、４０，４５ 動力出力装置、５０，５５ 充電リレー装置、５１，５２，５６，５７ 充電リレー、６０ 切替リレー装置、６１，６２ 切替リレー、７０ 充電器、８０ ＡＣ充電口、８５ ＤＣ充電口、９０ 給電口、１００，１０５ ＥＣＵ、２００ ＡＣ充電設備、２１０ 交流電源、２２０ ＥＶＳＥ、２２１ ＣＣＩＤ、２２２ ＣＰＬＴ制御回路、２５０，３００ 充電ケーブル、２５１ 充電コネクタ、３１０，３２０ コネクタ。

Claims (1)

1. 蓄電装置と、
   車両外部の交流電源と接続可能に構成された充電口と、
   前記充電口に供給された交流電力を直流電力に変換する充電器と、
   他の車両と接続可能に構成された給電口と、
   前記充電器、前記蓄電装置および前記給電口に接続され、前記充電器と前記蓄電装置とを接続する第１接続状態と、前記充電器と前記給電口とを接続する第２接続状態とに切り替え可能な切替リレーと、
   前記切替リレーを制御する制御装置とを備え、
   前記充電口に前記交流電源が接続された状態において、前記制御装置は、
   前記蓄電装置を充電する場合には前記切替リレーを前記第１接続状態にして前記充電器を作動させ、
   前記他の車両に電力を供給する場合には、前記他の車両の充電を実行するための制御信号を前記他の車両に送信し、前記切替リレーを前記第２接続状態にして前記充電器を作動させる、車両。

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