JP2021093838A - 充電制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】充電を安全に可能な限り継続すること。【解決手段】CPUは、バッテリの充電電力の制限値の予測最低値を算出し(S113)充電器の最低電力を充電器から取得し(S112)算出した予測最低値が、取得した最低電力を下回るかを判断し(S113)予測最低値が最低電力を下回らないと判断した場合は、通常モードで充電するよう制御し(S114)通常モードは、充電器からの供給電力の指令値の下限を名目値である最低電力とするモードであり、予測最低値が最低電力を下回ると判断した場合は、推定モードで充電するよう制御し(S118,125)推定モードは、通常モードと異なり、指令値の下限を充電器の最低電力の推定値とするモードであり、推定値は、名目値である最低電力より小さく、推定モードにおいては、バッテリの充電電力の現在の制限値と推定値との間の電力を指令値として充電するよう制御する(S118,125)。【選択図】図3

Description

この開示は、充電制御装置に関し、特に、蓄電装置の充放電を制御する制御部を有する充電制御装置に関する。
従来、外部充電装置から蓄電装置への充電における制御で異常が検知されると、充電を停止する技術が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
特許第5673062号公報
図7は、充電器の名目上の最低電力と充電装置の充電電力制限値との関係を示す図である。図7を参照して、急速充電のDC充電器には、名目上の最低出力電流が設定されている。これにより、名目上の最低出力電流に対応する最低出力電力未満の電力で蓄電装置に充電する制御ができないという建前になっている。また、蓄電装置の充電電力の制限値Winを超える電力で充電すると、蓄電装置に負担が掛かり、蓄電装置が故障したり寿命が短くなったりする。このため、蓄電装置の充電電力制限値Winが、充電器の最低出力電流に対応する最低出力電力を下回る(図7においては時刻t1以降)ことが予測される場合、つまり、Winの予測最低値<充電器の最低出力電力、となる場合は、蓄電装置への充電電力が制限値Winの予測最低値を超えるため制限値Winを超える可能性が高いので、蓄電装置の保護の観点から充電を停止させるようになっている。これにより、安全に充電できる。
一方、充電器において、実際は、名目上の最低出力電力未満の実最低出力電力で充電する制御ができるにも関わらず、実最低出力電力よりも高い名目上の最低出力電力が、蓄電装置側に通知される場合がある。この場合は、実際には充電を継続できるにも関わらず、充電が停止されてしまい、可能な限り充電できないという問題があった。
この開示は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、充電を安全に可能な限り継続することが可能な充電制御装置を提供することである。
この開示に係る充電制御装置は、蓄電装置の充放電を制御する制御部を有する。制御部は、蓄電装置の充電電力の制限値の予測最低値を算出し、外部充電装置の最低供給可能電力の名目値を、外部充電装置から取得し、算出した予測最低値が、取得した名目値を下回るかを判断し、予測最低値が名目値を下回らないと判断した場合は、第1モードで外部充電装置から蓄電装置に充電するよう制御し、第1モードは、外部充電装置からの供給電力の指令値の下限を名目値とするモードであり、予測最低値が名目値を下回ると判断した場合は、第2モードで外部充電装置から蓄電装置に充電するよう制御し、第2モードは、第1モードと異なり、指令値の下限を外部充電装置の最低供給可能電力の推定値とするモードであり、推定値は、名目値より小さく、第2モードにおいては、蓄電装置の充電電力の現在の制限値と推定値との間の電力を、指令値として充電するよう制御する。
このような構成によれば、蓄電装置の充電電力の制限値の予測最低値が、外部充電装置の最低供給可能電力の名目値を下回る場合であっても、蓄電装置の充電電力の現在の制限値と外部充電装置の最低供給可能電力の推定値との間の電力を、指令値として充電される。このため、予測最低値が最低供給可能電力の名目値を下回る場合であっても可能な限り充電を継続することができる。また、充電電力の現在の制限値を超えないように充電を継続することができる。その結果、充電を安全に可能な限り継続することが可能な充電制御装置を提供することができる。
好ましくは、制御部は、第2モードにおいて、制限値と推定値との間の開始時電力を指令値として充電を開始するよう制御し、外部充電装置から蓄電装置への実際の供給電力を検出し、検出した供給電力と指令値との差が所定値未満であるかを判断し、差が所定値未満であると判断した場合、充電を継続する。
このような構成によれば、蓄電装置の充電電力の現在の制限値と外部充電装置の最低供給可能電力の推定値との間の開始時電力を指令値として充電が開始され、外部充電装置から蓄電装置への実際の供給電力と指令値との差が所定値未満である場合、充電が継続される。その結果、充電を可能な限り継続することができる。
さらに好ましくは、制御部は、差が所定値未満であると判断した場合、制限値を超えない範囲で開始時電力より高い電力を、指令値として充電を継続する。
このような構成によれば、外部充電装置から蓄電装置への実際の供給電力と指令値との差が所定値未満である場合、蓄電装置の充電電力の現在の制限値を超えない範囲で開始時電力より高い電力を指令値として充電が継続される。その結果、充電を安全に継続することができる。
好ましくは、制御部は、第2モードにおいて、制限値から補正値を差し引いた値を指令値として充電するよう制御し、外部充電装置から蓄電装置への実際の供給電力を検出し、検出した供給電力が制限値を超えていないかを判断し、超えていないと判断した場合、補正値を小さくして充電を継続する。
このような構成によれば、蓄電装置の充電電力の現在の制限値から補正値を差し引いた値を指令値として充電するよう制御され、外部充電装置から蓄電装置への実際の供給電力が制限値を超えていない場合、補正値を小さくして充電が継続される。その結果、充電を安全に可能な限り継続することができる。
この開示によれば、充電を安全に可能な限り継続することが可能な充電制御装置を提供することができる。
本実施の形態に係る充電システムの全体構成を概略的に示す図である。 充電システムの構成をより詳細に示す図である。 第1実施形態の特別充電制御処理の流れを示すフローチャートである。 第1実施形態における充電の経過の一例を示す図である。 第2実施形態の特別充電制御処理の流れを示すフローチャートである。 第2実施形態における充電の経過の一例を示す図である。 充電器の名目上の最低電力と充電装置の充電電力制限値との関係を示す図である。
[第1実施形態]
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。
<充電システムの構成>
図1は、本実施の形態に係る充電システム9の全体構成を概略的に示す図である。図1を参照して、充電システム9は、あるユーザの車両1と、充電器3と、充電器3から延びる充電ケーブル4とを含む。
車両1は、たとえば、バッテリ11(後述の図2参照)が搭載された電気自動車である。車両1は、車両1と充電器3とが充電ケーブル4により電気的に接続された状態において、充電器3から供給される電力によりバッテリ11を充電する「外部充電」が可能に構成されている。なお、車両1は、外部充電が可能に構成されていればよく、プラグインハイブリッド車または燃料電池自動車であってもよい。
充電器3は、たとえば公共の充電スタンド(充電スポットまたは充電ステーションとも呼ばれる)に設置されている。充電器3は、商用電源から供給される交流電源(たとえば3相200Vの電源)を直流電力に変換し、その直流電力を車両1に供給する。
この実施の形態において、充電器3は、急速充電対応の充電器である。さらに、この実施の形態の充電器3については、出力可能な名目上の最低電流に対応する名目上の最低電力が予め定められており、この名目上の最低電力が記憶されていることとする。充電器3は、車両1のバッテリ11への充電の開始時に、この最低電力を車両1に伝達する。
図2は、充電システム9の構成をより詳細に示す図である。図1および図2を参照して、車両1は、バッテリ11と、監視ユニット111と、システムメインリレー(SMR:System Main Relay)121と、パワーコントロールユニット(PCU:Power Control Unit)122と、モータジェネレータ(MG:Motor Generator)123と、動力伝達ギア124と、駆動輪125と、ECU(Electronic Control Unit)10と、DCM(Data Communication Module)19とを備える。
バッテリ11は、再充電可能な蓄電装置であり、リチウムイオン二次電池またはニッケル水素電池などの二次電池を含んで構成されている。バッテリ11は、車両1の走行駆動力を生成するための電力をPCU122へ供給する。また、バッテリ11は、モータジェネレータ123の回生制動により発電された電力により充電されたり、充電器3からの供給電力により充電されたりする。なお、バッテリ11に代えて、電気二重層キャパシタ等のキャパシタを採用してもよい。
監視ユニット111は、バッテリ11の状態を監視する。いずれも図示しないが、監視ユニット111は、電圧センサと、電流センサと、温度センサとを含む。電圧センサは、バッテリ11の電圧Vbを検出する。電流センサは、バッテリ11に入出力される電流Ibを検出する。温度センサは、バッテリ11の温度を検出する。各センサは、その検出結果をECU10に出力する。ECU10は、各センサによる検出結果に基づいて、バッテリ11のSOC(State Of Charge)を算出することができる。
SMR121は、バッテリ11とPCU122との間に電気的に接続されている。SMR121の閉成/開放は、ECU10からの指令に応じて制御される。
PCU122は、ECU10からの指令に従って、バッテリ11とモータジェネレータ123との間で電力変換を行なう電力変換装置である。PCU122は、バッテリ11から電力を受けてモータジェネレータ123を駆動するインバータと、インバータに供給される直流電圧のレベルを調整するコンバータ(いずれも図示せず)等とを含んで構成されている。
モータジェネレータ123は、交流電動機である。モータジェネレータ123は、PCU122に含まれるインバータによって駆動され、駆動軸を回転させる。モータジェネレータ123が出力するトルクが動力伝達ギア124を介して駆動輪125に伝達され、それにより車両1が走行する。また、モータジェネレータ123は、車両の制動時には駆動輪125の回転力を受けて発電する。モータジェネレータ123によって発電された電力は、PCU122を通じてバッテリ11に充電される。
車両1は、急速充電のための構成として、充電リレー131と、電力線PL,GLと、インレット135とをさらに備える。
充電器3は、制御装置30と電力供給部31とを含む。充電ケーブル4は、電力線42と、通信線43と、コネクタ41とを含む。
バッテリ11の急速充電時には、充電ケーブル4のコネクタ41がインレット135に連結される。そして、充電器3からの電力が充電ケーブル4内の電力線42を通じて車両1に供給され、電力線PL,GLを通じて充電リレー131へと伝送される。
充電リレー131およびSMR121は、バッテリ11とインレット135との間に電気的に接続されている。充電リレー131が閉成され、かつ、SMR121が閉成されると、インレット135とバッテリ11との間での電力伝送が可能な状態となる。
ECU10は、DCM19等とCAN(Controller Area Network)などの有線の車載ネットワーク16により互いに接続され、相互に通信が可能に構成されている。また、車両1と充電器3とが充電ケーブル4により接続された状態において、ECU10は、充電ケーブル4内の通信線43および車載ネットワーク16を介して充電器3の制御装置30とも双方向通信が可能に構成される。
DCM19は、サーバ8などの外部の装置と無線通紙可能な通信部である。DCM19は、たとえば、W−CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)、LTE(Long Term Evolution)等の通信規格や、IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)802.11等の無線LAN(Local Area Network)規格に準拠した通信モジュールを含む。なお、図示していないが、DCM19とサーバ8との通信は、DCM19を用いた通信サービスの事業者のサーバ、ならびに、通信キャリアのサーバ、基地局および通信回線、ならびに、インターネットなどのWAN(Wide Area Network)、ならびに、施設内の無線LANのようなLANなどの通信ネットワークを介して行われる。
ECU10は、CPU(Central Processing Unit)101と、メモリ102と、通信部103と、各種信号を入出力するための入出力ポート(図示せず)と等を含んで構成されている。ECU10は、車両1が所望の状態となるように車両1内の各機器(SMR121、PCU122、および充電リレー131など)を制御する。ECU10は、本開示に係る「充電制御装置」に相当する。
従来、充電器3からバッテリ11への充電における制御で異常が検知されると、充電を停止する技術が知られている。
急速充電の充電器3には、名目上の最低出力電流が設定されている。これにより、名目上の最低出力電流に対応する最低電力未満の電力でバッテリ11に充電する制御ができないという建前になっている。また、バッテリ11の充電電力の制限値Winを超える電力で充電すると、バッテリ11に負担が掛かり、バッテリ11が故障したり寿命が短くなったりする。このため、バッテリ11の充電電力制限値Winが、充電器3の最低出力電流に対応する最低電力を下回ることが予測される場合、つまり、Winの予測最低値<充電器3の最低電力、となる場合は、バッテリ11への充電電力が制限値Winの予測最低値を超えるため制限値Winを超える可能性が高いので、バッテリ11の保護の観点から充電を停止させるようになっている。これにより、安全に充電できる。
一方、充電器3において、実際は、名目上の最低電力未満の実最低電力で充電する制御ができるにも関わらず、実最低電力よりも高い名目上の最低電力が、バッテリ11側に通知される場合がある。この場合は、実際には充電を継続できるにも関わらず、充電が停止されてしまい、可能な限り充電できないという問題が生じる。
そこで、この開示に係るECU10のCPU101は、バッテリ11の充電電力の制限値Winの予測最低値を算出し、充電器3の最低供給可能電力の名目値を、充電器3から取得し、算出した予測最低値が、取得した名目値を下回るかを判断し、予測最低値が名目値を下回らないと判断した場合は、通常モードで充電器3からバッテリ11に充電するよう制御し、通常モードは、充電器3からの供給電力の指令値の下限を名目値とするモードであり、予測最低値が名目値を下回ると判断した場合は、推定モードで充電器3からバッテリ11に充電するよう制御し、第2モードは、第1モードと異なり、指令値の下限を充電器3の最低供給可能電力の推定値とするモードであり、推定値は、名目値より小さく、第2モードにおいては、バッテリ11の充電電力の現在の制限値と推定値との間の電力を、指令値として充電するよう制御する。
これにより、バッテリ11の充電電力の制限値の予測最低値が、充電器3の最低供給可能電力の名目値を下回る場合であっても、バッテリ11の充電電力の現在の制限値と充電器3の最低供給可能電力の推定値との間の電力を、指令値として充電される。このため、予測最低値が最低供給可能電力の名目値を下回る場合であっても可能な限り充電を継続することができる。また、充電電力の現在の制限値を超えないように充電を継続することができる。その結果、充電を安全に可能な限り継続することができる。
以下、この実施の形態での制御について説明する。図3は、第1実施形態の特別充電制御処理の流れを示すフローチャートである。この特別充電制御処理は、ECU10のCPU101によって上位の処理から所定周期ごとに呼出されて実行される。
図3を参照して、CPU101は、当該車両1のバッテリ11への充電の開始時であるか否かを判断する(ステップS111)。この判断は、たとえば、車両1のECU10と、充電器3の制御装置30との充電の開始前の通信が開始されたか否かに基づく。
充電の開始時である(ステップS111でYES)と判断した場合、CPU101は、充電器3との通信によって充電器3の制御装置30から充電ケーブル4の通信線43、車載ネットワーク16および通信部103を介して、充電器3に記憶されている名目上の最低電力Aを取得する(ステップS112)。CPU101は、充電電力の制限値Winの予測最低値を、バッテリ11の劣化状態、温度およびSOCから算出し、算出したWinの予測最低値が、取得した最低電力A未満である(Winの予測最低値<A)か否かを判断する(ステップS113)。
Winの予測最低値<Aでない(ステップS113でNO)、つまり、Winの予測最低値≧Aであると判断した場合、CPU101は、取得した最低電力Aに従い通常モードで充電を開始するよう制御する(ステップS114)。通常モードとは、充電電力の現在の制限値Winを上限とし、その充電器3の既知の最低電力を下限とし、上限と下限との間の所定電力を充電器3への指令値として充電するモードである。
Winの予測最低値<Aである(ステップS113でYES)と判断した場合、CPU101は、当該充電器3の最低電力Bに関する情報がサーバ8に蓄積されているかをサーバ8に問合せる(ステップS115)。
車両1のECU10のCPU101は、充電器3からバッテリ11への充電時に、充電器3の名目上の最低電力Aを下回る電力の指令値に応じて、充電器3がその指令値で示される電力をバッテリ11に供給できた場合、その電力の値を、当該充電器3の最低電力Bに関する情報としてサーバ8に送信する。サーバ8は、車両1のDCM19から、その車両1が用いた充電器3の最低電力Bに関する情報で示される電力の値を、当該充電器3を識別可能な情報とともに記憶しておく。車両1のECU10のCPU101から当該充電器3の最低電力Bに関する情報の問合せがあった場合、サーバ8は、その充電器3の最低電力Bに関する情報を記憶していれば、その情報を車両1に送信する。
CPU101は、当該充電器3の最低電力Bに関する情報がサーバ8に記憶されており、サーバ8からDCM19、車載ネットワーク16および通信部103を介して、その情報の送信が有ったか否かを判断する(ステップS116)。情報の送信が有った(ステップS116でYES)と判断した場合、CPU101は、その情報で示される最低電力Bに従い通常モードで充電を開始するよう制御する(ステップS117)。
一方、情報の送信が無い(ステップS116でNO)と判断した場合、CPU101は、充電器3の最低電力の推定値を指令値として推定モードでの充電を開始するよう制御する(ステップS118)。推定モードとは、充電電力の現在の制限値Winを上限とし、充電器3の最低電力の推定値(未知の最低電力)を下限とし、上限と下限との間の所定電力を充電器3への指令値として充電するモードである。推定値は、たとえば、充電器3等の充電設備の規格で最低電力として規定されている値であってもよいし、市場調査で当該充電器3の機種における最低電力を調査した結果に基づく値(たとえば、調査結果の平均値)であってもよい。
充電開始時でない(ステップS111でNO)と判断した場合、ステップS114の後、ステップS117の後、および、ステップS118の後、CPU101は、現在のモードが推定モードであるか否かを判断する(ステップS121)。推定モードでない(ステップS121でNO)と判断した場合、CPU101は、実行する処理をこの処理の呼出元の上位の処理に戻す。
一方、推定モードである(ステップS121でYES)と判断した場合、CPU101は、推定モードで充電が開始されてから、所定秒、経過したか否かを判断する(ステップS122)。所定秒、経過していない(ステップS122でNO)と判断した場合、CPU101は、実行する処理をこの処理の呼出元の上位の処理に戻す。
一方、所定秒、経過した(ステップS122でYES)と判断した場合、CPU101は、充電器3からバッテリ11への実供給電力が、充電器3への指令値である、充電器3の最低電力の推定値と近似するか否かを判断する(ステップS123)。近似するか否かは、たとえば、実供給電力と推定値との差が所定の誤差の範囲内であるか否かによって判断される。近似しない(ステップS123でNO)と判断した場合、つまり、充電器3が推定値を実供給電力として出力不能である場合、CPU101は、充電を停止し(ステップS124)、実行する処理をこの処理の呼出元の上位の処理に戻す。
一方、実供給電力が推定値と近似する(ステップS123でYES)と判断した場合、CPU101は、バッテリ11の充電電力の現在の制限値Winを特定し、そのWinを指令値として充電を継続する(ステップS125)。CPU101は、その推定値を、当該充電器3の最低電力に関する情報としてサーバ8に送信する(ステップS126)。その後、CPU101は、推定モードから通常モードに移行させ(ステップS127)、実行する処理をこの処理の呼出元の上位の処理に戻す。
図4は、第1実施形態における充電の経過の一例を示す図である。図4を参照して、充電の開始時は、充電器3の最低電力の推定値を指令値として充電が開始される。充電器3の名目上の最低電力が正しければ、そのときのバッテリ11の充電電力の制限値Winが、時刻t1において、名目上の最低電力を下回る。建前上は、充電器3は、名目上の最低電力以下の電力を出力できないため、制限値Win以下の電力を出力できないと判断され、充電を終了することが考えられる。
しかし、この実施の形態においては、充電器3の最低電力の推定値で充電が開始され、充電器3がその推定値の電力を出力可能である場合は、充電が継続される。そして、時刻t2で推定値での充電開始から所定秒が経過したと判断され、充電電力の指令値が、そのときの制限値Winとされ、充電が継続される。これにより、バッテリ11の充電電力の予測最低値が、充電器3の名目上の最低電力を下回る場合であっても可能な限り充電を継続することができる。また、充電電力の現在の制限値Winを超えないように充電を継続することができる。その結果、充電を安全に可能な限り継続することができる。
[第2実施形態]
第1実施形態においては、推定モードにおいて、バッテリ11の充電電力の現在の制限値と、充電器3の最低電力の推定値との間の開始時電力(第1実施形態においては、推定値)を指令値として充電を開始するよう制御し、充電器3からバッテリ11への実供給電力と推定値との差が所定値未満である場合、充電を継続するようにした。そして、差が所定値未満である場合、充電電力の現在の制限値Winを超えない範囲で開始時電力より高い電力(第1実施形態においては、現在の制限値Win)を指令値として充電を継続するようにした。
第2実施形態においては、推定モードにおいて、バッテリ11の充電電力の現在の制限値Winから補正値を差し引いた値を指令値として充電するよう制御し、充電器3からバッテリ11への実供給電力が制限値Winを超えていない場合、補正値を小さくして充電を継続するようにする。なお、補正値は、バッテリ11の充電電力の現在の制限値Winから補正値を差し引いた値が、充電器3の最低電力の推定値を下回らないように設定される。
図5は、第2実施形態の特別充電制御処理の流れを示すフローチャートである。この特別充電制御処理は、ECU10のCPU101によって上位の処理から所定周期ごとに呼出されて実行される。図5を参照して、ステップS111からステップS117は、図3と同じであるので、重複する説明は繰返さない。
ステップS116において、当該充電器3の最低電力Bに関する情報がサーバ8に記憶されておらず、サーバ8からその情報の送信が無い(ステップS116でNO)と判断した場合、CPU101は、バッテリ11の充電電力の現在の制限値Winから補正値を引いた値を指令値として推定モードでの充電を開始するよう制御する(ステップS118A)。なお、補正値は、バッテリ11の充電電力の現在の制限値Winから補正値を引いた値が、充電器3の最低電力の推定値を下回らないように定められる。
充電開始時でない(ステップS111でNO)と判断した場合、ステップS114の後、ステップS117の後、および、ステップS118Aの後、CPU101は、現在のモードが推定モードであるか否かを判断する(ステップS131)。推定モードでない(ステップS131でNO)と判断した場合、CPU101は、実行する処理をこの処理の呼出元の上位の処理に戻す。
一方、推定モードである(ステップS131でYES)と判断した場合、CPU101は、推定モードで充電が開始されてから、所定周期であるか否かを判断する(ステップS132)。この所定周期は、当該特別充電制御処理が呼出される所定周期と同じであってもよいし、異なる周期であってもよい。所定周期でない(ステップS132でNO)と判断した場合、CPU101は、実行する処理をこの処理の呼出元の上位の処理に戻す。
一方、所定周期である(ステップS132でYES)と判断した場合、CPU101は、充電器3からバッテリ11への実供給電力が、バッテリ11の充電電力の現在の制限値Win以下であるか否かを判断する(ステップS133)。以下でない(ステップS133でNO)と判断した場合、つまり、実供給電力が制限値Winを超える場合、CPU101は、充電を停止し(ステップS134)、実行する処理をこの処理の呼出元の上位の処理に戻す。
一方、実供給電力が制限値Win以下である(ステップS133でYES)と判断した場合、CPU101は、補正値を減少させ、充電を継続する(ステップS135)。減少のさせ方は、所定割合、減少させるようにしてもよいし、所定値、減少させるようにしてもよい。
そして、CPU101は、補正値が0となった、つまり、実供給電力が制限値Winと等しくなったか否かを判断する(ステップS136)。等しくなっていない(ステップS136でNO)と判断した場合、CPU101は、実行する処理をこの処理の呼出元の上位の処理に戻す。
一方、実供給電力が制限値Winと等しくなった(ステップS136でYES)と判断した場合、CPU101は、そのときの実供給電力の値を、当該充電器3の最低電力に関する情報としてサーバ8に送信する(ステップS137)。その後、CPU101は、推定モードから通常モードに移行させ(ステップS138)、実行する処理をこの処理の呼出元の上位の処理に戻す。
図6は、第2実施形態における充電の経過の一例を示す図である。図6を参照して、バッテリ11の充電電力の現在の制限値Winから補正値を引いた値を指令値として充電が開始される。そして、所定周期ごとに補正値が減少される。充電器3の名目上の最低電力が正しければ、そのときのバッテリ11の充電電力の制限値Winが、時刻t1において、名目上の最低電力を下回る。建前上は、充電器3は、名目上の最低電力以下の電力を出力できないため、制限値Win以下の電力を出力できないと判断され、充電を終了することが考えられる。
しかし、この実施の形態においては、制限値Winから補正値を引いた指令値で充電されるが、制限値Winから補正値を引いた値が、充電器3の最低電力の推定値を下回らないように、補正値が定められる。充電器3が制限値Winから補正値を引いた指令値に対応する実供給電力が制限値Winを超えない場合、つまり、充電器3が指令値の電力を出力可能である場合は、充電が継続される。これにより、バッテリ11の充電電力の予測最低値が、充電器3の名目上の最低電力を下回る場合であっても可能な限り充電を継続することができる。また、充電電力の現在の制限値Winを超えないように充電を継続することができる。その結果、充電を安全に可能な限り継続することができる。
[変形例]
(1) 前述した第1実施形態においては、図3のステップS118で示したように、推定値は予め定められている値とした。しかし、これに限定されず、充電開始時に推定値を探すようにしてもよい。具体的には、充電開始時に、バッテリ11の充電電力の制限値Winの予測最低値が、充電器3から取得した最低電力Aを下回る場合、充電器3への指令値を最低電力Aから徐々に下げていって、実供給電力が下がらなくなったときの電力を最低電力の推定値とするようにしてもよい。
(2) 前述した第2実施形態においては、図5のステップS136で示したように、実供給電力が制限値Winと等しくなったと判断した場合に、ステップS137,ステップS138の処理を実行するようにした。しかし、これに限定されず、実供給電力が制限値Winと等しくなっていなくても、所定時間が経過したと判断した場合に、ステップS137,ステップS138の処理を実行するようにしてもよい。
(3) 前述した実施形態においては、図3のステップS112で示したように、最低電力Aは、充電器3の制御装置30から、車両1の充電ケーブル4の通信線43、車載ネットワーク16および通信部103を介して、CPU101によって受信されるようにした。図3のステップS116で示したように、最低電力Bに関する情報は、サーバ8から、車両1のDCM19、車載ネットワーク16および通信部103を介して、CPU101によって受信されるようにした。
しかし、これに限定されず、最低電力Aに関する情報が、充電器3の制御装置30から無線通信で、車両1のDCM19、車載ネットワーク16および通信部103を介して、CPU101によって受信されるようにしてもよい。また、最低電力Bに関する情報が、サーバ8から、充電器3の制御装置30、車両1の充電ケーブル4の通信線43、車載ネットワーク16および通信部103を介して、CPU101によって受信されるようにしてもよい。また、これらの最低電力Aおよび最低電力Bに関する通信などのECU10のCPU101による通信が、上述した通信方式に加えて、PLC(Power Line Communication)通信またはCAN通信などの他のどのような通信方式を用いて行われるようにしてもよい。
(4) 前述した実施の形態においては、図3および図6の処理が、車両1のECU10のCPU101によって実行されるようにした。しかし、これに限定されず、充電制御用の専用ECUによって実行されるようにしてもよい。この充電制御ECUは、ECU10に内蔵されていてもよいし、ECU10と別体として搭載されてもよい。
[まとめ]
(1) 図2で示したように、ECU10は、バッテリ11の充放電を制御するCPU101を有する。図3および図5で示したように、CPU101は、バッテリ11の充電電力の制限値Winの予測最低値を算出し(ステップS113)、充電器3の最低電力Aを、充電器3から取得し(ステップS112)、算出した予測最低値が、取得した最低電力Aを下回るかを判断し(ステップS113)、予測最低値が最低電力Aを下回らないと判断した場合は、通常モードで充電器3からバッテリ11に充電するよう制御し(ステップS114)、通常モードは、充電器3からの供給電力の指令値の下限を名目値である最低電力Aとするモードであり、予測最低値が最低電力Aを下回ると判断した場合は、推定モードで充電器3からバッテリ11に充電するよう制御し(ステップS118,ステップS125,ステップS118A,ステップS135)、推定モードは、通常モードと異なり、指令値の下限を充電器3の最低電力の推定値とするモードであり、推定値は、名目値である最低電力Aより小さく、推定モードにおいては、バッテリ11の充電電力の現在の制限値Winと推定値との間の電力を、指令値として充電するよう制御する(ステップS118,ステップS125,ステップS118A,ステップS135)。
これにより、バッテリ11の充電電力の制限値Winの予測最低値が、充電器3の最低電力の名目値を下回る場合であっても、バッテリ11の充電電力の現在の制限値Winと充電器3の最低電力の推定値との間の電力を、指令値として充電される。このため、予測最低値が最低電力の名目値を下回る場合であっても可能な限り充電を継続することができる。また、充電電力の現在の制限値Winを超えないように充電を継続することができる。その結果、充電を安全に可能な限り継続することができる。
(2) 図3で示したように、CPU101は、推定モードにおいて、制限値Winと推定値との間の開始時電力を指令値として充電を開始するよう制御し(ステップS118)、充電器3からバッテリ11への実供給電力を検出し(ステップS123)、検出した実供給電力と指令値との差が所定値未満であるかを判断し(ステップS123)、差が所定値未満であると判断した場合、充電を継続する(ステップS125)。
これにより、バッテリ11の充電電力の現在の制限値Winと充電器3の最低電力の推定値との間の開始時電力を指令値として充電が開始され、充電器3からバッテリ11への実供給電力と指令値との差が所定値未満である場合、充電が継続される。その結果、充電を可能な限り継続することができる。
(3) 図3で示したように、CPU101は、差が所定値未満であると判断した場合、制限値Winを超えない範囲で開始時電力より高い電力を、指令値として充電を継続する(ステップS125)。
これにより、充電器3からバッテリ11への実供給電力と指令値との差が所定値未満である場合、バッテリ11の充電電力の現在の制限値Winを超えない範囲で開始時電力より高い電力を指令値として充電が継続される。その結果、充電を安全に継続することができる。
(4) 図5で示したように、CPU101は、推定モードにおいて、制限値Winから補正値を差し引いた値を指令値として充電するよう制御し(ステップS118A,ステップS135)、充電器3からバッテリ11への実供給電力を検出し(ステップS133)、検出した実供給電力が制限値Winを超えていないかを判断し(ステップS133)、超えていないと判断した場合、補正値を小さくして充電を継続する(ステップS135)。
これにより、バッテリ11の充電電力の現在の制限値Winから補正値を差し引いた値を指令値として充電するよう制御され、充電器3からバッテリ11への実際の供給電力が制限値Winを超えていない場合、補正値を小さくして充電が継続される。その結果、充電を安全に可能な限り継続することができる。
今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、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、3 充電器、4 充電ケーブル、8 サーバ、9 充電システム、10 ECU、11 バッテリ、16 車載ネットワーク、19 DCM、30 制御装置、31 電力供給部、41 コネクタ、42,GL,PL 電力線、43 通信線、101 CPU、102 メモリ、103 通信部、111 監視ユニット、122 PCU、123 モータジェネレータ、124 動力伝達ギア、125 駆動輪、131 充電リレー、135 インレット。

Claims (4)

  1. 蓄電装置の充放電を制御する制御部を有する充電制御装置であって、
    前記制御部は、
    前記蓄電装置の充電電力の制限値の予測最低値を算出し、
    前記外部充電装置の最低供給可能電力の名目値を、前記外部充電装置から取得し、
    算出した前記予測最低値が、取得した前記名目値を下回るかを判断し、
    前記予測最低値が前記名目値を下回らないと判断した場合は、第1モードで前記外部充電装置から前記蓄電装置に充電するよう制御し、前記第1モードは、前記外部充電装置からの供給電力の指令値の下限を前記名目値とするモードであり、
    前記予測最低値が前記名目値を下回ると判断した場合は、第2モードで前記外部充電装置から前記蓄電装置に充電するよう制御し、前記第2モードは、前記第1モードと異なり、前記指令値の下限を前記外部充電装置の最低供給可能電力の推定値とするモードであり、前記推定値は、前記名目値より小さく、
    前記第2モードにおいては、前記蓄電装置の充電電力の現在の制限値と前記推定値との間の電力を、前記指令値として充電するよう制御する、充電制御装置。
  2. 前記制御部は、
    前記第2モードにおいて、前記制限値と前記推定値との間の開始時電力を前記指令値として充電を開始するよう制御し、
    前記外部充電装置から前記蓄電装置への実際の供給電力を検出し、
    検出した前記供給電力と前記指令値との差が所定値未満であるかを判断し、
    前記差が前記所定値未満であると判断した場合、充電を継続する、請求項1に記載の充電制御装置。
  3. 前記制御部は、
    前記差が前記所定値未満であると判断した場合、前記制限値を超えない範囲で前記開始時電力より高い電力を、前記指令値として充電を継続する、請求項2に記載の充電制御装置。
  4. 前記制御部は、
    前記第2モードにおいて、前記制限値から補正値を差し引いた値を前記指令値として充電するよう制御し、
    前記外部充電装置から前記蓄電装置への実際の供給電力を検出し、
    検出した前記供給電力が前記制限値を超えていないかを判断し、
    超えていないと判断した場合、前記補正値を小さくして充電を継続する、請求項1に記載の充電制御装置。
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