JP2020167890A - 充電制御装置、充電システムおよび充電方法 - Google Patents

Abstract

【課題】利便性に優れた車両の充電を実現すること。【解決手段】実施形態に係る充電制御装置は、車両に搭載される充電制御装置であって、充電制御部を備える。充電制御部は、充電装置に対する車両の所定の接続状態が確保されたことが検知された場合に、充電の開始のトリガとなる開始指示を充電装置へ送信する。【選択図】図２

Description

開示の実施形態は、充電制御装置、充電システムおよび充電方法に関する。

従来、一般に充電スタンドと呼ばれ、ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）といった車両の充電に用いられる充電装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

かかる充電装置には、接触式と非接触式のものがあり、接触式の場合、ユーザが、充電装置から延びる充電ケーブルの先端に設けられたコネクタ部を車両のインレット部に接続し、充電装置の操作パネルを操作して充電を開始する。

特開２０１２−０３９７４３号公報

しかしながら、上述した従来技術は、利便性に優れた車両の充電を実現するうえで、さらなる改善の余地がある。

具体的には、上述した従来技術を用いた場合、充電装置側での開始操作により、すなわち充電装置側の主導で充電が開始されるため、たとえばユーザは充電開始まで充電装置および車両のそばを離れることができず、不便である。また、たとえば開始操作後に車両が充電を開始できる状態になければ充電は開始されないため、ユーザはその原因を取り除くために車両に戻らねばならず、やはり不便である。

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、利便性に優れた車両の充電を実現することができる充電制御装置、充電システムおよび充電方法を提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係る充電制御装置は、車両に搭載される充電制御装置であって、充電制御部を備える。前記充電制御部は、充電装置に対する前記車両の所定の接続状態が確保されたことが検知された場合に、充電の開始のトリガとなる開始指示を前記充電装置へ送信する。

実施形態の一態様によれば、利便性に優れた車両の充電を実現することができる。

図１Ａは、比較例に係る充電方法の概要説明図である。 図１Ｂは、実施形態に係る充電方法の概要説明図である。 図２は、実施形態に係る充電システムの構成例を示すブロック図である。 図３は、実施形態に係るＥＣＵと充電装置との間の処理シーケンスを示す図である。 図４は、実施形態に係るＥＣＵが実行する処理手順を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本願の開示する充電制御装置、充電システムおよび充電方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

また、以下では、実施形態に係る充電制御装置が、車両Ｖに搭載されるＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０である場合を例に挙げて説明を行う。また、以下では、実施形態に係る充電スタンドである充電装置１００が、接触式であるものとする。

まず、実施形態に係る充電方法の概要について、図１Ａおよび図１Ｂを用いて説明する。図１Ａは、比較例に係る充電方法の概要説明図である。また、図１Ｂは、実施形態に係る充電方法の概要説明図である。

図１Ａに示すように、比較例に係る充電方法を適用した充電システム１’では、ユーザＵは、車両Ｖを充電装置１００’の近傍の所定位置に停車させた後、降車して、車両Ｖから延びる充電ケーブルＣの先端部に設けられたコネクタ部５０を車両Ｖのインレット部３へコネクタ接続する（ステップＳ１’）。

そして、ユーザＵは、たとえば充電装置１００’の操作パネルを介して充電の開始操作を行う（ステップＳ２’）。これに応じ、充電装置１００’は、充電開始のトリガとなる開始指示を車両Ｖへ送信する（ステップＳ３’）。

かかる開始指示を受け付けた車両Ｖでは、ＥＣＵ１０’が、同図に示すようにインレット部３におけるコネクタ部５０の接続状態や、車両状態等を確認する。そして、かかる確認の結果、ＮＧの状況があれば充電は停止され、ユーザＵはその原因を確認して除去するために車両Ｖへ戻る必要がある。

したがって、ユーザＵは、同図に示すように充電が実際に開始されるまでは、充電装置１００’および車両Ｖのそばを離れることができない。

そこで、実施形態に係る充電方法では、充電装置１００’側が主導して充電を開始させるのではなく、車両Ｖ側が主導して充電を開始させることとした。

具体的には、図１Ｂに示すように、実施形態に係る充電方法を適用した充電システム１では、ユーザＵは、車両Ｖを充電装置１００の近傍の所定位置に停車させた後、降車して、車両Ｖから延びる充電ケーブルＣの先端部に設けられたコネクタ部５０を車両Ｖのインレット部３へコネクタ接続する（ステップＳ１）。この点は、上述のステップＳ１’と同様である。

つづいて、実施形態に係る充電システム１では、同図に示すように、車両Ｖに搭載されたＥＣＵ１０が、かかるコネクタ接続が行われたことを検知する（ステップＳ２）。そして、ＥＣＵ１０は、かかるコネクタ接続が行われたことを検知した場合に、接続状態を確認し、かかる接続状態を充電装置１００へ送信する（ステップＳ３）。

充電装置１００は、かかる接続状態が正常であれば、充電装置１００側で充電の開始に必要な準備（絶縁チェック等）を行う。また、接続状態が異常であれば、充電装置１００は、操作パネル等を介してかかる異常をユーザＵへ報知し、たとえばユーザＵへ再度コネクタ接続を行わせる。

一方、ＥＣＵ１０は、接続状態の送信後、充電に関する各種設定状態や、電池の状態、その他車両状態といった、車両Ｖ側における各種の状態確認を行う（ステップＳ４）。

そして、ＥＣＵ１０は、かかる状態確認の結果に応じた車両状態、および、充電の開始指示を充電装置１００へ送信する（ステップＳ５）。そして、充電装置１００は、かかるステップＳ５で受け取った車両状態および開始指示に基づいて、充電を開始する。

なお、上述の充電に関する各種設定状態には、たとえば充電開始時刻といったタイマー設定の内容等を含むことができる。また、ステップＳ５の車両状態および開始指示の送信を、たとえばユーザＵの携帯するスマートフォンを介する等して、リモート操作で行うこともできる。

このような実施形態に係る充電方法によれば、ユーザＵは、コネクタ接続後、任意のタイミングで充電装置１００へ充電の開始を指示することができる。したがって、実施形態に係る充電方法によれば、充電が開始されるまで充電装置１００および車両Ｖのそばに待機する必要がない。

すなわち、ユーザＵは、充電が完了するまでの待ち時間を食事や買い物で有意義に過ごせるように、コネクタ接続後、充電の開始を待つことなく早くに車両Ｖのそばを離れることができる。したがって、実施形態に係る充電方法によれば、利便性に優れた車両Ｖの充電を実現することができる。

以下、上述した実施形態に係る充電方法を適用した充電システム１の構成例について、より具体的に説明する。

図２は、実施形態に係る充電システム１の構成例を示すブロック図である。なお、図２では、実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。

換言すれば、図２に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。

また、図２を用いた説明では、既に説明済みの構成要素については、説明を簡略するか、省略する場合がある。

図２に示すように、実施形態に係る充電システム１は、操作部２と、インレット部３と、蓄電池４と、各種センサ５と、ＥＣＵ１０と、コネクタ部５０と、充電装置１００とを含む。

操作部２は、ユーザＵの操作を入力可能な操作部品である。操作部２は、たとえば車両Ｖに設けられた操作スイッチや操作ボタン、ＧＵＩ部品が配置されたタッチパネル等である。また、操作部２は、たとえばユーザＵの携帯するスマートフォン等の情報端末である。

インレット部３は、充電装置１００のコネクタ部５０との接続インタフェース部分であって、車両Ｖの充電ポートを有する。蓄電池４は、インレット部３に接続されたコネクタ部５０を介して送電される電力を蓄電する。各種センサ５は、車両Ｖに搭載された各種のセンサ類であり、車両Ｖの各種の状態を検知する。

ＥＣＵ１０は、記憶部１１と、制御部１２とを備える。記憶部１１は、たとえば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現され、図２の例では、設定情報１１ａを記憶する。

設定情報１１ａは、車両Ｖの充電に関する各種設定を含み、たとえば上述の充電開始時刻といったタイマー設定の内容等を含む。なお、充電開始時刻は、たとえば任意の時刻を一意に指定するものであってもよいし、ＩＧオフから何分後といった、基準となるイベント発生時刻からの相対的な経過時間を指定するものであってもよい。

制御部１２は、コントローラ（controller）であり、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等によって、ＥＣＵ１０内部の記憶デバイスに記憶されている各種プログラムがＲＡＭを作業領域として実行されることにより実現される。また、制御部１２は、たとえば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路により実現することができる。

制御部１２は、受付部１２ａと、取得部１２ｂと、状態判定部１２ｃと、充電制御部１２ｄとを有し、以下に説明する情報処理の機能や作用を実現または実行する。

受付部１２ａは、操作部２を介したユーザＵの操作を受け付ける。ユーザＵの操作は、たとえば設定情報１１ａへの設定内容の入力である。また、ユーザＵの操作は、たとえばスマートフォンを介して充電の開始指示を充電装置１００へ送信する操作である。

取得部１２ｂは、インレット部３、蓄電池４、各種センサ５および設定情報１１ａから、各種の車両状態を取得する。状態判定部１２ｃは、取得部１２ｂによって取得された情報に基づいて、各種の車両状態を判定する。

状態判定部１２ｃは、たとえばインレット部３へコネクタ部５０が接続されたこと、すなわちコネクタ接続を判定し、検知する。かかる場合、状態判定部１２ｃは、後述する充電制御部１２ｄに、インレット部３におけるコネクタ部５０の接続状態を充電装置１００へ送信させる。

また、状態判定部１２ｃは、蓄電池４の充電状態や電圧状態、設定情報１１ａの設定状態、その他の車両状態といった、充電を開始させるにあたっての各種の状態確認を行う。また、状態判定部１２ｃは、かかる状態確認の結果に基づいて、車両Ｖが充電開始可能な状態にあるか否かを判定する。

充電制御部１２ｄは、状態判定部１２ｃによってコネクタ接続が検知された場合に、インレット部３を介して、コネクタ部５０の接続状態を充電装置１００へ送信する。また、充電制御部１２ｄは、状態判定部１２ｃによって車両Ｖが充電開始可能であると判定された場合に、設定情報１１ａの設定状態を含む、状態判定部１２ｃの状態確認の結果とともに、充電の開始指示を充電装置１００へ送信する。

また、充電制御部１２ｄは、かかる開始指示に基づき、充電装置１００からの送電が開始された場合に、インレット部３を介してこれを受電し、蓄電池４へ蓄電する。なお、充電装置１００からの送電を受けている間、状態判定部１２ｃはインレット部３および蓄電池４を監視する。

充電制御部１２ｄは、かかる状態判定部１２ｃによって充電の完了が検知された場合に、完了通知を充電装置１００へ送信する。

つづいて充電装置１００について説明する。充電装置１００は、電源部１０１と、制御部１０２とを備える。電源部１０１は、車両Ｖへ送電する電力の電力源である。

制御部１０２は、上述した制御部１２と同様に、コントローラであり、たとえば、ＣＰＵやＭＰＵ等によって、充電装置１００内部の記憶デバイスに記憶されている各種プログラムがＲＡＭを作業領域として実行されることにより実現される。また、制御部１０２は、たとえば、ＡＳＩＣやＦＰＧＡ等の集積回路により実現することができる。

制御部１０２は、受付部１０２ａと、状態判定部１０２ｂと、送電制御部１０２ｃとを有し、以下に説明する情報処理の機能や作用を実現または実行する。

受付部１０２ａは、ＥＣＵ１０から送信されたコネクタ部５０の接続状態を受け付ける。また、受付部１０２ａは、ＥＣＵ１０から送信された車両Ｖの車両状態および充電の開始指示を受け付ける。

状態判定部１０２ｂは、受付部１０２ａによって受け付けられたコネクタ部５０の接続状態を判定する。ここで、接続状態が正常である場合、状態判定部１０２ｂは、絶縁チェック等、送電開始の前準備となる状態確認を行う。また、接続状態が異常である場合、状態判定部１０２ｂは、操作パネル等を介してかかる異常をたとえばユーザＵへ報知する。

送電制御部１０２ｃは、受付部１０２ａによって受け付けられた車両Ｖの車両状態および充電の開始指示に基づいて、車両Ｖへの送電を開始する。また、送電制御部１０２ｃは、ＥＣＵ１０から完了通知が通知されるまでの間、送電を継続し、完了通知が通知されたならば、送電を停止する。

次に、実施形態に係るＥＣＵ１０と充電装置１００との間の処理シーケンスについて、図３を用いて説明する。図３は、実施形態に係るＥＣＵ１０と充電装置１００との間の処理シーケンスを示す図である。

図３に示すように、まずステップＳ１１においてコネクタ接続がなされると、ＥＣＵ１０はこれを検知して（ステップＳ１２）、充電装置１００へその接続状態を送信する（ステップＳ１３）。

充電装置１００は、かかる接続状態を受信し、正常であれば充電装置１００側で必要となる絶縁チェック等の前準備を実施する（ステップＳ１４）。

一方で、ＥＣＵ１０は、接続状態の送信後、車両Ｖ側の各種の車両状態を状態確認する（ステップＳ１５）。そして、ＥＣＵ１０は、かかる状態確認の結果である車両状態とともに充電の開始指示を充電装置１００へ送信する（ステップＳ１６）。

充電装置１００は、かかる車両状態および開始指示に基づき、たとえばタイマー設定されているならかかるタイマー設定によって定められるタイミングで車両Ｖへ送電を開始する（ステップＳ１７）。

そして、充電装置１００から車両Ｖへ送電が行われる間（ステップＳ１８）、ＥＣＵ１０はインレット部３および蓄電池４の状態を監視し（ステップＳ１９）、充電が完了したならば充電装置１００へ完了通知を送信する（ステップＳ２０）。

そして、充電装置１００は完了通知を受け取り、送電を停止する（ステップＳ２１）。後は、ユーザＵがコネクタ解除を行うこととなる（ステップＳ２２）。かかる図３に示すように、実施形態に係る充電システム１によれば、充電に関し、ユーザＵが主に行う操作は、インレット部３へのコネクタ部５０の接続および解除のみとなる。したがって、実施形態に係る充電システム１によれば、利便性に優れた車両Ｖの充電を実現することができる。

次に、実施形態に係るＥＣＵ１０が実行する処理手順について、図４を用いて説明する。図４は、実施形態に係るＥＣＵ１０が実行する処理手順を示すフローチャートである。

まず、状態判定部１２ｃが、インレット部３へのコネクタ部５０の接続を検知する（ステップＳ１０１）。すると、充電制御部１２ｄは、その接続状態を充電装置１００へ送信する（ステップＳ１０２）。

一方で、取得部１２ｂは、車両Ｖ側の各種状態を取得する（ステップＳ１０３）。そして、状態判定部１２ｃが、取得された各種状態に基づいて、車両Ｖが充電開始可能であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。

ここで、車両Ｖが充電開始可能でない場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、ユーザＵがその原因を確認して除去する。そして、原因が除去された場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、ステップＳ１０３からの処理が繰り返される。

また、車両Ｖが充電開始可能である場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、充電制御部１２ｄが、車両Ｖ側の車両状態とともに充電の開始指示を充電装置１００へ送信する（ステップＳ１０６）。

ステップＳ１０６に基づいて充電装置１００からの送電が開始されたならば、ＥＣＵ１０は、インレット部３を介してこれを受電し（ステップＳ１０７）、蓄電池４へ蓄電させる。

そして、状態判定部１２ｃは充電が完了したか否かを判定し、完了していなければ（ステップＳ１０８，Ｎｏ）ステップＳ１０７からの処理が繰り返される。充電が完了すれば（ステップＳ１０８，Ｙｅｓ）、充電制御部１２ｄが充電装置１００へ完了通知を送信して処理を終了する。後は、ユーザＵによりインレット部３へのコネクタ部５０の接続が解除される。

なお、ここまでは、充電装置１００が接触式である場合を例に挙げて説明してきたが、充電装置１００が非接触式である場合にも、上述した実施形態を適用することができる。かかる場合、充電装置１００側は無線式の送電部を備えるとともに、車両Ｖ側は無線式の受電部を備えておき、かかる送電部および受電部の間で送受電が可能な所定位置に車両Ｖが停車した場合に、状態判定部１２ｃが、上記「コネクタ接続」されたと検知すればよい。すなわち、充電制御部１２ｄは、充電装置１００に対する車両Ｖの所定の接続状態が確保されたことが検知された場合に、充電の開始のトリガとなる開始指示を充電装置１００へ送信すればよい。

上述してきたように、実施形態に係るＥＣＵ（「充電制御装置」の一例に相当）１０は、車両Ｖに搭載されるＥＣＵであって、充電制御部１２ｄを備える。充電制御部１２ｄは、充電装置１００に対する車両Ｖの所定の接続状態が確保されたことが検知された場合に、充電の開始のトリガとなる開始指示を充電装置１００へ送信する。

したがって、実施形態に係るＥＣＵ１０によれば、利便性に優れた車両Ｖの充電を実現することができる。なお、充電装置１００が接触式であるか非接触式であるかを問わない。

また、充電制御部１２ｄは、充電装置１００から延びる充電ケーブルＣが車両Ｖの充電ポートへ接続されたことが検知された場合に、充電装置１００へ充電ケーブルＣの接続状態を送信するとともに、車両Ｖの充電に関する車両状態および上記開始指示を充電装置１００へ送信し、かかる開始指示に基づいて充電装置１００に送電を開始させる。

したがって、実施形態に係るＥＣＵ１０によれば、充電装置１００側ではなく、車両Ｖ側の主導で充電を開始させることができ、利便性に優れた車両Ｖの充電を実現することができる。

また、上記車両状態は、車両Ｖの充電開始時刻を指定するタイマー設定の内容を含み、充電制御部１２ｄは、上記開始指示に基づいて上記充電開始時刻に充電が開始されるように充電装置１００に送電を開始させる。

したがって、実施形態に係るＥＣＵ１０によれば、たとえばユーザＵによって指定された任意のタイミングで、車両Ｖ側の主導で充電を開始させることができる。

また、充電制御部１２ｄは、ユーザＵの携帯するスマートフォン（「情報端末」の一例に相当）を介して受け付けられた上記開始指示を充電装置１００へ送信し、かかる開始指示に基づいて充電が開始されるように充電装置１００に送電を開始させる。

したがって、実施形態に係るＥＣＵ１０によれば、たとえばユーザＵのスマートフォンを介したリモート操作によって、車両Ｖ側の主導で充電を開始させることができる。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ 充電システム
２ 操作部
３ インレット部
４ 蓄電池
５ 各種センサ
１０ ＥＣＵ
１１ 記憶部
１１ａ 設定情報
１２ 制御部
１２ａ 受付部
１２ｂ 取得部
１２ｃ 状態判定部
１２ｄ 充電制御部
５０ コネクタ部
１００ 充電装置
１０１ 電源部
１０２ 制御部
１０２ａ 受付部
１０２ｂ 状態判定部
１０２ｃ 送電制御部
Ｃ 充電ケーブル
Ｕ ユーザ
Ｖ 車両

Claims (6)

1. 車両に搭載される充電制御装置であって、
   充電装置に対する前記車両の所定の接続状態が確保されたことが検知された場合に、充電の開始のトリガとなる開始指示を前記充電装置へ送信する充電制御部
   を備えることを特徴とする充電制御装置。
2. 前記充電制御部は、
   前記充電装置から延びる充電ケーブルが前記車両の充電ポートへ接続されたことが検知された場合に、前記充電装置へ前記充電ケーブルの接続状態を送信するとともに、前記車両の充電に関する車両状態および前記開始指示を前記充電装置へ送信し、該開始指示に基づいて前記充電装置に送電を開始させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の充電制御装置。
3. 前記車両状態は、
   前記車両の充電開始時刻を指定するタイマー設定の内容を含み、
   前記充電制御部は、
   前記開始指示に基づいて前記充電開始時刻に充電が開始されるように前記充電装置に送電を開始させる
   ことを特徴とする請求項２に記載の充電制御装置。
4. 前記充電制御部は、
   ユーザの携帯する情報端末を介して受け付けられた前記開始指示を前記充電装置へ送信し、該開始指示に基づいて充電が開始されるように前記充電装置に送電を開始させる
   ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の充電制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一つに記載の充電制御装置と、
   前記充電装置と
   を備えることを特徴とする充電システム。
6. 車両に搭載される充電制御装置を用いた充電方法であって、
   充電装置に対する前記車両の所定の接続状態が確保されたことが検知された場合に、充電の開始のトリガとなる開始指示を前記充電装置へ送信する充電制御工程
   を含むことを特徴とする充電方法。

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