JP2023128828A - 電動車両 - Google Patents

Abstract

【課題】単相充電および２相充電の両方が可能な場合に、充電スタンドの出力電力に対して蓄電部への充電電力が過度に小さくなるのを抑制することが可能な電動車両を提供する。【解決手段】この電動車両１００は、インレット１１０と電力変換部１２２との間の電流経路を切り替える充電リレー１２１（切替回路）を備える。また、電動車両１００は、ＥＶＳＥ２０（３０）（充電スタンド）から送信されるパイロット信号（ＣＰＬＴ）に基づいてＥＶＳＥ２０（３０）の上限電流値に関する情報を取得するプロセッサ１５１を備える。プロセッサ１５１は、上記上限電流値が閾電流値Ｌａ以上の場合に単相充電が可能となり、かつ、上記上限電流値が閾電流値Ｌａよりも小さい場合に２相充電が可能となるように、充電リレー１２１を制御することにより電流経路を切り替える。【選択図】図３

Description

本開示は、電動車両に関する。

たとえば、特開２０１８－１２９９５６号公報（特許文献１）に記載の車両用充電装置は、単相交流電源と接続可能な第１充電ポートと、３相交流電源と接続可能な第２充電ポートとを備える。また、上記車両用充電装置は、第１充電ポートまたは第２充電ポートを介して供給される交流を直流に変換する整流回路と、整流回路からの出力直流電力が充電される二次電池とを備える。

特開２０１８－１２９９５６号公報

上記特許文献１では、上記のように、車両用充電装置は、単相交流電源および３相交流電源の各々からの交流電力による充電を行う。ここで、上記特許文献１には記載されていないが、従来、電力変換回路（整流回路）が２つ並列に設けられているとともに、２つの電力変換回路を用いて単相充電および２相充電の両方を行うことが可能な電動車両が知られている。しかしながら、この構成では、単相充電および２相充電の選択を誤ると、交流電源の出力電力に対して二次電池への充電電力が過度に小さくなる場合がある。たとえば、１相当たりの出力電力が比較的小さい３相交流電源により単相充電を行うと、比較的小さい単相電力のみにより二次電池が充電される。このため、３相交流電源の出力電力（３相分の電力）に対して二次電池への充電電力（１相分の電力）が過度に小さくなってしまう。したがって、単相充電および２相充電の両方が可能な場合に、交流電源（充電スタンド）の出力電力に対して二次電池（蓄電部）への充電電力が過度に小さくなるのを抑制することが可能な電動車両が望まれている。

本開示は、かかる課題を解決するためになされたものであり、本開示の目的は、単相充電および２相充電の両方が可能な場合に、充電スタンドの出力電力に対して蓄電部への充電電力が過度に小さくなるのを抑制することが可能な電動車両を提供することである。

本開示の一の局面に従う電動車両は、単相の交流電力または三相の交流電力を供給可能な充電スタンドと電気的に接続可能な電動車両であって、充電スタンドと電気的に接続可能なインレットと、インレットを介して充電スタンドから供給される交流電力を直流電力に変換する電力変換部と、直流電力を蓄電する蓄電部と、インレットと電力変換部との間の電流経路を切り替える切替回路と、充電スタンドから送信される信号に基づいて充電スタンドの上限電流値に関する情報を取得する制御部と、を備え、電力変換部は、蓄電部に対して互いに並列に設けられている第１電力変換回路および第２電力変換回路を含み、切替回路は、第１電力変換回路および第２電力変換回路の各々に共通の相の交流電力を供給することにより蓄電部を充電する単相充電が可能な電流経路と、第１電力変換回路および第２電力変換回路の各々に互いに異なる相の交流電力を供給することにより蓄電部を充電する２相充電が可能な電流経路とを切り替え可能に構成されており、制御部は、上限電流値が所定の閾電流値以上の場合に単相充電が可能となり、かつ、上限電流値が所定の閾電流値よりも小さい場合に２相充電が可能となるように、切替回路を制御することにより電流経路を切り替える。

上記一の局面に従う電動車両では、上記のように、制御部は、上限電流値が所定の閾電流値以上の場合に単相充電が可能となるように、切替回路を制御することにより電流経路を切り替える。ここで、上限電流値が所定の閾電流値以上の場合、充電スタンドの１相当たりの出力電力は比較的大きい。したがって、充電スタンドの１相当たりの出力電力が比較的大きい場合に単相充電を行うことができる。これにより、比較的大きい交流電力を第１電力変換回路および第２電力変換回路に分配することができる。その結果、第１電力変換回路および第２電力変換回路の各々に比較的大きい交流電力が入力されるので、第１電力変換回路および第２電力変換回路の各々によって比較的大きい直流電力を得ることができる。これにより、蓄電部への充電電力を比較的大きくすることができる。

なお、上記のように充電スタンドの１相当たりの出力電力が比較的大きい場合において、単相の交流電力を供給可能な充電スタンドの電力により仮に２相充電が行われるとする。この場合、充電スタンドが単相の交流電力しか供給できないため、一方の電力変換回路（たとえば第１電力変換回路）のみに充電スタンドの比較的大きい出力電力が入力される。しかしながら、この構成では、充電スタンドの出力電力が上記一方の電力変換回路の出力可能な電力（定格電力）よりも過度に大きくなる場合がある。この場合、充電スタンドの出力電力に対して蓄電部への充電電力が過度に小さくなると考えられる。

また、上記一の局面に従う電動車両では、上記のように、制御部は、上限電流値が所定の閾電流値よりも小さい場合に２相充電が可能となるように、切替回路を制御することにより電流経路を切り替える。ここで、上限電流値が所定の閾電流値よりも小さい場合、充電スタンドの１相当たりの出力電力は比較的小さい。したがって、充電スタンドの１相当たりの出力電力が比較的小さい場合に２相充電を行うことができる。ここで、３相の交流電力を供給可能な充電スタンドにより２相充電を行った場合、第１電力変換回路および第２電力変換回路の各々に互いに異なる相の交流電力が供給される。この場合、充電スタンドの１相当たりの出力電力が比較的小さくても、２相分の出力電力により蓄電部を充電することができるので、蓄電部への充電電力を比較的大きくすることができる。

なお、上記のように充電スタンドの１相当たりの出力電力が比較的小さい場合において、３相の交流電力を供給可能な充電スタンドにより仮に単相充電が行われるとする。この場合、単相充電によって、１相分の比較的小さい交流電力に基づく直流電力しか得られない。このため、充電スタンドの出力電力（３相分の電力）に対して蓄電部への充電電力（１相分の電力）が過度に小さくなってしまう。

上記のように、上記上限電流値に基づいて単相充電と２相充電とを切り替えることによって、充電スタンドの出力電力に対して蓄電部への充電電力が過度に小さくなるのを抑制することができる。したがって、上記構成によれば、単相充電および２相充電の両方が可能な場合に、充電スタンドの出力電力に対して蓄電部への充電電力が過度に小さくなるのを抑制することができる。

本開示によれば、単相充電および２相充電の両方が可能な場合に、充電スタンドの出力電力に対して蓄電部への充電電力が過度に小さくなるのを抑制することができる。

一実施の形態による電動車両およびＥＶＳＥの構成を示す図である。 パイロット信号（ＣＰＬＴ）を示す図である。 閾電流値と上限電流値との関係による充電方式の変化を示す図である。 一実施の形態による電動車両の単相充電時の構成を示す図である。 一実施の形態による電動車両の２相充電時の構成を示す図である。 一実施の形態の比較例による電動車両の単相充電時の構成を示す図である。 一実施の形態の比較例による電動車両の２相充電時の構成を示す図である。 一実施の形態による電動車両のプロセッサの制御フローを示す図である。

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、本開示の実施の形態に係る電動車両１００の概略的な構成を示す図である。電動車両１００は、ＥＶＳＥ（Electric Vehicle Supply Equipment）２０およびＥＶＳＥ３０と電気的に接続可能に構成されている。なお、ＥＶＳＥ２０およびＥＶＳＥ３０は、本開示の「充電スタンド」の一例である。

ＥＶＳＥ２０は、単相の交流電力を供給可能に構成されている。ＥＶＳＥ２０は、電源本体部２１と、充電ケーブル２２と、コネクタ２３とを含む。電源本体部２１は、図示しない単相の交流電源を含む。また、電源本体部２１には、充電ケーブル２２が取り付けられている。また、コネクタ２３は、充電ケーブル２２の先端に設けられている。コネクタ２３が電動車両１００の後述するインレット１１０に差し込まれた状態で、ＥＶＳＥ２０の単相の交流電力が充電ケーブル２２を介して電動車両１００に供給される。

充電ケーブル２２には、ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）２４が設けられている。ＣＣＩＤ２４は、パイロット信号（ＣＰＬＴ）（図２参照）を発生させるコントロールパイロット回路２４ａを含む。

ＥＶＳＥ３０は、３相の交流電力を供給可能に構成されている。ＥＶＳＥ３０は、電源本体部３１と、充電ケーブル３２と、コネクタ３３とを含む。電源本体部３１は、図示しない３相の交流電源を含む。また、電源本体部３１には、充電ケーブル３２が取り付けられている。また、コネクタ３３は、充電ケーブル３２の先端に設けられている。コネクタ３３が電動車両１００の後述するインレット１１０に差し込まれた状態で、ＥＶＳＥ３０の３相の交流電力が充電ケーブル３２を介して電動車両１００に供給される。

充電ケーブル３２には、ＣＣＩＤ３４が設けられている。ＣＣＩＤ３４には、パイロット信号（ＣＰＬＴ）を発生させるコントロールパイロット回路３４ａを含む。

電動車両１００は、たとえば、ＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Electric Vehicle）車、ＢＥＶ（Battery Electric Vehicle）車、および、ＦＣＥＶ（Fuel Cell Electric Vehicle）車を含む。また、電動車両１００は、個人が所有する車両（ＰＯＶ（Personally Owned Vehicle））と、ＭａａＳ（Mobility as a Service）事業者が管理する車両（ＭａａＳ車両）との少なくとも一方を含んでもよい。

電動車両１００は、インレット１１０と、充放電器１２０と、バッテリ１３０と、走行駆動部１４０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１５０と、通信機器１６０と、を備える。なお、バッテリ１３０は、本開示の「蓄電部」の一例である。

インレット１１０は、コネクタ２３およびコネクタ３３と接続可能に構成されている。インレット１１０とコネクタ２３（３３）とが接続されることにより、電動車両１００とＥＶＳＥ２０（３０）とが電気的に接続される。

充放電器１２０は、インレット１１０とバッテリ１３０との間に位置する。充放電器１２０は、充電リレー１２１（図４参照）と電力変換部１２２と（図４参照）とを含む。充電リレー１２１は、インレット１１０からバッテリ１３０（電力変換部１２２）までの電力経路の接続／遮断を切り替える。なお、充電リレー１２１は、本開示の「切替回路」の一例である。

充放電器１２０に含まれる充電リレー１２１および電力変換部１２２の各々は、ＥＣＵ１５０によって制御される。電動車両１００は、充放電器１２０の状態を監視する監視モジュール１２３をさらに備える。監視モジュール１２３は、充放電器１２０の状態を検出する各種センサ（たとえば、電流センサおよび電圧センサ）を含み、検出結果をＥＣＵ１５０へ出力する。

充放電器１２０（電力変換部１２２）は、インレット１１０を介してＥＶＳＥ２０（３０）から供給される交流電力を直流電力に変換する。具体的には、充放電器１２０（電力変換部１２２）は、供給された交流電力をバッテリ１３０の充電に適した直流電力に変換し、変換された直流電力をバッテリ１３０へ出力する。バッテリ１３０は、充放電器１２０（電力変換部１２２）により変換された直流電力を蓄電する。

電力変換部１２２は、第１電力変換回路１２２ａ（図４参照）および第２電力変換回路１２２ｂ（図４参照）を含む。第１電力変換回路１２２ａおよび第２電力変換回路１２２ｂは、バッテリ１３０に対して互いに並列に設けられている。第１電力変換回路１２２ａおよび第２電力変換回路１２２ｂの各々は、たとえば単相のインバータ回路を含む。第１電力変換回路１２２ａおよび第２電力変換回路１２２ｂは、互いに同じ構成であり、各々の出力電力（定格電力）はたとえば３．３ｋＷである。したがって、電動車両１００は、６．６ｋＷ（３．３ｋＷ×２）の充電に対応した車両である。

走行駆動部１４０は、図示しないＰＣＵ（Power Control Unit）と図示しないＭＧ（Motor Generator）とを含み、バッテリ１３０に蓄えられた電力を用いて電動車両１００を走行させる。上記ＰＣＵは、ＥＣＵ１５０によって制御される。

ＥＣＵ１５０は、プロセッサ１５１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１５２、記憶装置１５３、および、タイマ１５４を含む。ＥＣＵ１５０はコンピュータまたはＣＰＵ（Central Processing Unit）であってもよい。ＲＡＭ１５２は、プロセッサ１５１によって処理されるデータを一時的に記憶する作業用メモリとして機能する。記憶装置１５３は、格納された情報を保存可能に構成される。記憶装置１５３には、プログラムのほか、プログラムで使用される情報（たとえば、マップ、数式、および、各種パラメータ）が記憶されている。記憶装置１５３に記憶されているプログラムをプロセッサ１５１が実行することで、ＥＣＵ１５０における各種制御が実行される。タイマ１５４は、設定時刻の到来をプロセッサ１５１に知らせるように構成される。また、ＥＣＵ１５０は、ＥＣＵ１５０に内蔵されるリアルタイムクロック（ＲＴＣ）回路（図示せず）を利用して現在時刻を取得できる。なお、プロセッサ１５１は、本開示の「制御部」の一例である。

通信機器１６０は、各種通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）を含む。ＥＣＵ１５０は、通信機器１６０を通じて電動車両１００の外部の装置と通信を行なうように構成される。通信機器１６０は、移動体通信網（テレマティクス）にアクセス可能な無線通信機（たとえば、ＤＣＭ（Data Communication Module））を含む。無線通信機は、５Ｇ（第５世代移動通信システム）対応の通信Ｉ／Ｆを含んでもよい。

プロセッサ１５１は、ＥＶＳＥ２０（３０）から送信されるパイロット信号（ＣＰＬＴ）に基づいて、ＥＶＳＥ２０（３０）の上限電流値（定格電流値）に関する情報を取得する。なお、パイロット信号（ＣＰＬＴ）は、本開示の「信号」の一例である。

具体的には、ＥＣＵ１５０（プロセッサ１５１）は、充電ケーブル２２（３２）に設けられたＣＣＩＤ２４（３４）のコントロールパイロット回路２４ａ（３４ａ）から送信されるパイロット信号（ＣＰＬＴ）を受信する。また、ＥＣＵ１５０（プロセッサ１５１）は、受信されたパイロット信号（ＣＰＬＴ）のデューティ比（Ｔｏｎ／Ｔ、図２参照）を検知（算出）する。ここで、上記デューティ比は、ＥＶＳＥ２０（３０）の上限電流値（定格電流値）と相関がある。したがって、ＥＣＵ１５０（プロセッサ１５１）は、検知（算出）されたデューティ比に基づいて、ＥＶＳＥ２０（３０）から充電ケーブル２２（３２）を介して電動車両１００へ供給可能な上限電流値を検知する。

図４に示すように、インレット１１０は、第１相（たとえばＵ相）の交流電力に対応する第１相端子１１０Ｕを含む。また、インレット１１０は、中性線に対応する中性端子１１０Ｎを含む。また、インレット１１０は、第２相（たとえばＶ相）の交流電力に対応する第２相端子１１０Ｖを含む。

充電リレー１２１は、リレー回路１２１ａと、リレー回路１２１ｂと、リレー回路１２１ｃと、リレー回路１２１ｄとを含む。リレー回路１２１ａ～１２１ｄの各々の切り替え動作は、プロセッサ１５１から送信される制御信号によって制御される。リレー回路１２１ａ～１２１ｄの各々は、機械式スイッチを含む。なお、リレー回路１２１ａ～１２１ｄの各々は、半導体スイッチを含んでいてもよい。

リレー回路１２１ａは、第１相端子１１０Ｕと第１電力変換回路１２２ａとの電気的接続のオンオフを切り替え可能に設けられている。リレー回路１２１ｂは、中性端子１１０Ｎと第１電力変換回路１２２ａとの電気的接続のオンオフを切り替え可能に設けられている。

リレー回路１２１ｃは、第１相端子１１０Ｕと第２電力変換回路１２２ｂとが電気的に接続されている状態と、第２相端子１１０Ｖと第２電力変換回路１２２ｂとが電気的に接続されている状態とを切り替え可能に設けられている。リレー回路１２１ｄは、中性端子１１０Ｎと第２電力変換回路１２２ｂとの電気的接続のオンオフを切り替え可能に設けられている。

図４および図５に示すように、充電リレー１２１は、単相充電が可能な電流経路（図４参照）と、２相充電が可能な電流経路（図５参照）とを切り替え可能に構成されている。単相充電とは、第１電力変換回路１２２ａおよび第２電力変換回路１２２ｂの各々に共通の相（たとえばＵ相）の交流電力を供給することによりバッテリ１３０を充電することを意味する。２相充電とは、第１電力変換回路１２２ａおよび第２電力変換回路１２２ｂの各々に互いに異なる相（たとえばＵ相およびＶ相）の交流電力を供給することによりバッテリ１３０を充電することを意味する。なお、本実施の形態の２相充電では、第１電力変換回路１２２ａに第１相（Ｕ相）の交流電力が供給され、第２電力変換回路１２２ｂに第２相（Ｖ相）の交流電力が供給される。

具体的には、プロセッサ１５１は、第１相端子１１０Ｕと第２電力変換回路１２２ｂとが電気的に接続されるようにリレー回路１２１ｃを切り替えることにより、単相充電が可能な電流経路を形成している。また、プロセッサ１５１は、第２相端子１１０Ｖと第２電力変換回路１２２ｂとが電気的に接続されるようにリレー回路１２１ｃを切り替えることにより、２相充電が可能な電流経路を形成している。

なお、単相充電および２相充電のいずれの場合でも、第１相端子１１０Ｕと第１電力変換回路１２２ａとがリレー回路１２１ａにより電気的に接続され、中性端子１１０Ｎと第１電力変換回路１２２ａとがリレー回路１２１ｂにより電気的に接続され、中性端子１１０Ｎと第２電力変換回路１２２ｂとがリレー回路１２１ｄにより電気的に接続されている。

また、電動車両１００は、室内コンセント１７０を備える。プロセッサ１５１は、リレー回路１２１ａを切り替えることにより、室内コンセント１７０と第１電力変換回路１２２ａとが接続される状態と、第１相端子１１０Ｕと第１電力変換回路１２２ａとが接続される状態とを切り替える。また、プロセッサ１５１は、リレー回路１２１ｂを切り替えることにより、室内コンセント１７０と第１電力変換回路１２２ａとが接続される状態と、中性端子１１０Ｎと第１電力変換回路１２２ａとが接続される状態とを切り替える。リレー回路１２１ａおよびリレー回路１２１ｂの各々により室内コンセント１７０と第１電力変換回路１２２ａとが接続された状態で、室内コンセント１７０に電子機器（たとえばスマートフォン等）が電気的に接続されることにより、第１電力変換回路１２２ａからの交流電力が上記電子機器に供給される。

ここで、従来、電力変換回路が２つ並列に設けられているとともに、２つの電力変換回路を用いて単相充電および２相充電の両方を行うことが可能な電動車両が知られている。しかしながら、この構成では、単相充電および２相充電の選択を誤ると、ＥＶＳＥの出力電力（定格電力）に対してバッテリへの充電電力が過度に小さくなる場合がある。たとえば、１相当たりの出力電力が比較的小さい３相交流電源により単相充電を行うと、比較的小さい単相電力のみによりバッテリが充電される。このため、３相交流電源の出力電力（３相分の電力）に対してバッテリへの充電電力（１相分の電力）が過度に小さくなってしまう。したがって、単相充電および２相充電の両方が可能な場合に、ＥＶＳＥの出力電力に対してバッテリへの充電電力が過度に小さくなるのを抑制することが可能な電動車両が望まれている。

そこで、本実施の形態では、図３に示すように、プロセッサ１５１は、ＥＶＳＥ２０（３０）の上限電流値が閾電流値Ｌａ以上の場合に単相充電が可能となり、かつ、上記上限電流値が閾電流値Ｌａよりも小さい場合に２相充電が可能となるように、充電リレー１２１を制御することにより電流経路を切り替える。具体的には、プロセッサ１５１は、リレー回路１２１ｃを切り替えることにより、単相充電が可能な電流経路と、２相充電が可能な電流経路とを切り替える。なお、閾電流値Ｌａは、本開示の「所定の閾電流値」の一例である。

詳細には、プロセッサ１５１は、コントロールパイロット回路２４ａ（３４ａ）（図１参照）から取得されたパイロット信号（ＣＰＬＴ）のデューティ比（図２参照）に基づいて、上記上限電流値を検出（算出）する。そして、プロセッサ１５１は、検出（算出）された上記上限電流値が閾電流値Ｌａ以上か否かを判定する。なお、閾電流値Ｌａは、予め設定された値であり、たとえば記憶装置１５３等に予め格納されている。

閾電流値Ｌａは、たとえば３２Ａである。閾電流値Ｌａは、第１電力変換回路１２２ａ（第２電力変換回路１２２ｂ）の出力電力（定格電力）に基づいて設定されていてもよい。具体的には、ＥＶＳＥ２０（３０）の出力電力（定格電力）が、第１電力変換回路１２２ａ（第２電力変換回路１２２ｂ）の出力電力（定格電力）（３．３ｋＷ）の２倍である６．６ｋＷとなるようなＥＶＳＥ２０（３０）の上限電流値を、閾電流値Ｌａとしてもよい。

図４に示すように、プロセッサ１５１は、ＥＶＳＥ２０の上限電流値が閾電流値Ｌａ以上であると判定した場合、リレー回路１２１ｃをインレット１１０の第１相端子１１０Ｕ側に切り替えることにより、第１相端子１１０Ｕと第２電力変換回路１２２ｂとを電気的に接続させる。

また、ＥＶＳＥ２０は、上限電流値が閾電流値Ｌａ以上であるので、６．６ｋＷ以上の交流電力を供給することが可能である。この場合、第１相端子１１０Ｕから出力される６．６ｋＷ以上の交流電力が第１電力変換回路１２２ａおよび第２電力変換回路１２２ｂに分配（等分）される。第１電力変換回路１２２ａおよび第２電力変換回路１２２ｂの各々の出力電力（定格電力）は３．３ｋＷなので、第１電力変換回路１２２ａおよび第２電力変換回路１２２ｂの各々の出力が合算されることにより、６．６ｋＷ（３．３ｋＷ×２）の単相充電が行われる。したがって、ＥＶＳＥ２０から供給された６．６ｋＷの電力の全てをバッテリ１３０の充電に使用することが可能である。

一方、図６は、ＥＶＳＥ２０の上限電流値が閾電流値Ｌａ以上である場合に、２相充電の電流経路に切り替えられた状態（比較例）を示す図である。この構成では、第１電力変換回路１２２ａには６．６ｋＷ以上の交流電力が入力される一方で、第２電力変換回路１２２ｂには電力が入力されない。この場合、第１電力変換回路１２２ａの出力電力（定格電力）は３．３ｋＷであるため、３．３ｋＷの単相充電しか行われない。したがって、ＥＶＳＥ２０から供給された６．６ｋＷ以上の電力の半分以下しかバッテリ１３０の充電に使用することができない。

また、図５に示すように、プロセッサ１５１は、ＥＶＳＥ３０の上限電流値が閾電流値Ｌａよりも小さいと判定した場合、リレー回路１２１ｃをインレット１１０の第２相端子１１０Ｖ側に切り替えることにより、第２相端子１１０Ｖと第２電力変換回路１２２ｂとを電気的に接続させる。

たとえば、ＥＶＳＥ３０の上限電流値が閾電流値Ｌａ（３２Ａ）の１／２の１６Ａである場合、ＥＶＳＥ３０は１相当たり３．３ｋＷの交流電力を供給することが可能である。この場合、第１相端子１１０Ｕから出力される３．３ｋＷの交流電力が第１電力変換回路１２２ａに入力されるとともに、第２相端子１１０Ｖから出力される３．３ｋＷの交流電力が第２電力変換回路１２２ｂに入力される。第１電力変換回路１２２ａおよび第２電力変換回路１２２ｂの各々の出力電力（定格電力）は３．３ｋＷなので、第１電力変換回路１２２ａおよび第２電力変換回路１２２ｂの各々の出力が合算されることにより、６．６ｋＷ（３．３ｋＷ×２）の２相充電が行われる。したがって、ＥＶＳＥ３０から供給された９．９ｋＷ（３．３ｋｗ×３相）の電力のうち６．６ｋＷの電力をバッテリ１３０の充電に使用することが可能である。

一方、図７は、ＥＶＳＥ３０の上限電流値が閾電流値Ｌａよりも小さい場合（たとえば上限電流値が１６Ａの場合）に、単相充電用の電流経路に切り替えられた状態（比較例）を示す図である。この構成では、第１相端子１１０Ｕから出力される３．３ｋＷの交流電力が第１電力変換回路１２２ａおよび第２電力変換回路１２２ｂに分配（等分）される。この場合、第１電力変換回路１２２ａおよび第２電力変換回路１２２ｂの各々の出力が合算されることにより、３．３ｋＷ（１．６５ｋＷ×２）の単相充電が行われる。したがって、ＥＶＳＥ３０から供給された９．９ｋＷの電力のうち３．３ｋＷの電力しかバッテリ１３０の充電に使用することができない。

なお、単層の交流電力を供給可能なＥＶＳＥ２０の１相当たりの出力電力が３．３ｋＷの場合（または３層の交流電力を供給可能なＥＶＳＥ３０の１相当たりの出力電力が６．６ｋＷの場合）、仮に単相充電および２相充電のいずれを選択可能であってとしても、バッテリ１３０への充電電力は互いに等しい。

次に、図８を参照して、電動車両１００（プロセッサ１５１）の制御フローを説明する。なお、図８のステップＳ３以降がプロセッサ１５１の制御フローである。

まず、ステップＳ１において、電動車両１００のインレット１１０（図１参照）にＥＶＳＥ２０（３０）のコネクタ２３（３３）が挿入される。

次に、ステップＳ２において、ＥＶＳＥ２０（３０）のコントロールパイロット回路２４ａ（３４ａ）（図１参照）により発生されたパイロット信号（ＣＰＬＴ）が、電動車両１００に送信される。

次に、ステップＳ３では、プロセッサ１５１は、ステップＳ２において取得されたパイロット信号（ＣＰＬＴ）のデューティ比（図２参照）を検出する。そして、プロセッサ１５１は、検出されたデューティ比に基づいて、ＥＶＳＥ２０（３０）の上限電流値を検出（算出）する。

次に、ステップＳ４では、プロセッサ１５１は、ステップＳ３において検出（算出）されたＥＶＳＥ２０（３０）の上限電流値が閾電流値Ｌａ以上か否かを判定する。上限電流値が閾電流値Ｌａ以上であると判定された場合（Ｓ４においてＹｅｓ）、処理はステップＳ５に進む。上限電流値が閾電流値Ｌａよりも小さいと判定された場合（Ｓ４においてＮｏ）、処理はステップＳ６に進む。

ステップＳ５では、プロセッサ１５１は、リレー回路１２１ｃをインレット１１０の第１相端子１１０Ｕ側に切り替えることにより、第１相端子１１０Ｕと第２電力変換回路１２２ｂとを電気的に接続する。これにより、電流経路が、単相充電が可能な状態（図４参照）に切り替えられる。

次に、ステップＳ５１では、プロセッサ１５１は、ＥＶＳＥ２０（３０）からの電圧印加をオンにする制御を行う。具体的には、プロセッサ１５１は、ＥＶＳＥ２０（３０）に電圧印加の指令が送信されるように、通信機器１６０（図１参照）を制御してもよい。また、プロセッサ１５１は、第１電力変換回路１２２ａおよび第２電力変換回路１２２ｂの各々の図示しないスイッチング素子のオンオフを制御する。これらにより、単相充電が開始される。

そして、ステップＳ５２では、プロセッサ１５１は、たとえばバッテリ１３０の充電が完了されたことに基づき、単相充電を終了する。具体的には、プロセッサ１５１は、第１電力変換回路１２２ａおよび第２電力変換回路１２２ｂの各々の図示しないスイッチング素子をオフすることにより、単層充電を終了する。また、プロセッサ１５１は、ＥＶＳＥ２０（３０）に単相充電を終了することを示す信号を送信するように通信機器１６０等を制御してもよい。

一方、ステップＳ６では、プロセッサ１５１は、リレー回路１２１ｃをインレット１１０の第２相端子１１０Ｖ側に切り替えることにより、第２相端子１１０Ｖと第２電力変換回路１２２ｂとを電気的に接続する。これにより、電流経路が、２相充電が可能な状態（図６参照）に切り替えられる。

次に、ステップＳ６１では、プロセッサ１５１は、ＥＶＳＥ２０（３０）からの電圧印加をオンにし、２相充電を開始する。具体的な制御は、上記ステップＳ５１と同様であるので、説明は繰り返さない。

そして、ステップＳ６２では、プロセッサ１５１は、２相充電を終了する。具体的な制御は、上記ステップＳ５２と同様であるので、説明は繰り返さない。

以上のように、本実施の形態においては、プロセッサ１５１は、ＥＶＳＥ２０（３０）の上限電流値が閾電流値Ｌａ以上の場合に単相充電が可能となり、かつ、上限電流値が閾電流値Ｌａよりも小さい場合に２相充電が可能となるように、充電リレー１２１（リレー回路１２１ｃ）を制御することにより電流経路を切り替える。これにより、ＥＶＳＥ２０（３０）から供給される電力に対してバッテリ１３０への充電電力が過度に小さくなるのを抑制することができる。また、電流経路の切り替えを行うためにＥＶＳＥ２０（３０）の電圧を検出する必要がないので、上記電圧の印加が開始される前に単相充電または２相充電に備えて電流経路の切り替えを行うことができる。その結果、上記電圧の印加を一旦停止させることに起因して充電を開始することができなくなるのを防止することができる。

また、上記実施の形態では、パイロット信号（ＣＰＬＴ）に基づいてＥＶＳＥ２０（３０）の上限電流値を検出する例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、ＥＶＳＥ２０（３０）のＩＤ情報を通信により取得し、取得されたＩＤ情報に基づいてＥＶＳＥ２０（３０）の仕様を管理サーバ等から取得してもよい。そして、上記仕様に基づいて上限電流値に関する情報を取得してもよい。

また、上記実施の形態では、電動車両１００とＥＶＳＥ２０（３０）とが充電ケーブル２２（３２）により接続される例を示したが、本開示はこれに限られない。たとえば、電動車両１００とＥＶＳＥ２０（３０）との間でワイヤレス充電が行われてもよい。この場合、ＥＶＳＥ２０（３０）からワイヤレス通信により電動車両１００に送信される信号に基づいて、ＥＶＳＥ２０（３０）の上限電流値が検出されてもよい。

なお、上記実施の形態に記載されている構成、および、上記の各種変形例は、任意に組み合わされて実施されてもよい。

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及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。

２０、３０ ＥＶＳＥ（充電スタンド），１００ 電動車両，１１０ インレット，１２１ 充電リレー（切替回路），１２２ 電力変換部，１２２ａ 第１電力変換回路，１２２ｂ 第２電力変換回路，１３０ バッテリ（蓄電部），１５１ プロセッサ（制御部），Ｌａ 閾電流値（所定の閾電流値）。

Claims (1)

1. 単相の交流電力または三相の交流電力を供給可能な充電スタンドと電気的に接続可能な電動車両であって、
   前記充電スタンドと電気的に接続可能なインレットと、
   前記インレットを介して前記充電スタンドから供給される前記交流電力を直流電力に変換する電力変換部と、
   前記直流電力を蓄電する蓄電部と、
   前記インレットと前記電力変換部との間の電流経路を切り替える切替回路と、
   前記充電スタンドから送信される信号に基づいて前記充電スタンドの上限電流値に関する情報を取得する制御部と、を備え、
   前記電力変換部は、前記蓄電部に対して互いに並列に設けられている第１電力変換回路および第２電力変換回路を含み、
   前記切替回路は、前記第１電力変換回路および前記第２電力変換回路の各々に共通の相の前記交流電力を供給することにより前記蓄電部を充電する単相充電が可能な前記電流経路と、前記第１電力変換回路および前記第２電力変換回路の各々に互いに異なる相の前記交流電力を供給することにより前記蓄電部を充電する２相充電が可能な前記電流経路とを切り替え可能に構成されており、
   前記制御部は、前記上限電流値が所定の閾電流値以上の場合に前記単相充電が可能となり、かつ、前記上限電流値が前記所定の閾電流値よりも小さい場合に前記２相充電が可能となるように、前記切替回路を制御することにより前記電流経路を切り替える、電動車両。

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