JP5078119B2

JP5078119B2 - 充電装置

Info

Publication number: JP5078119B2
Application number: JP2006300674A
Authority: JP
Inventors: 浩巳刀根川; 将人一志; 七郎斎及部; 誠中村; 哲浩石川; 良徳藤竹
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Housing Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Housing Corp
Priority date: 2005-12-06
Filing date: 2006-11-06
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2026-11-06
Also published as: US20090096416A1; CN101326076A; WO2007066198A2; DE602006014439D1; CN101326076B; EP1957312B1; US8063605B2; EP1957312A2; JP2007185083A; WO2007066198A3

Description

この発明は、充電装置および電動車両に関し、特に、商用電源から蓄電装置を充電可能な充電装置および電動車両に関する。

近年、環境に配慮した自動車として、バッテリやキャパシタなどの蓄電装置とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源として搭載する電気自動車（Electric Vehicle）やハイブリッド自動車（Hybrid Vehicle）などが注目されている。

そして、外部電源を用いてバッテリを充電する外部充電機能を備えたハイブリッド自動車が知られている。外部充電機能を備えたハイブリッド自動車によれば、たとえば家庭用の商用電源からバッテリの充電を行なうことができれば、燃費の向上や、燃料補給のためにガソリンスタンドに行く回数を減らせるなどのメリットが得られる。

特開平８−１５４３０７号公報（特許文献１）は、そのような外部充電機能を備えたハイブリッド自動車を開示する。このハイブリッド自動車は、外部充電器により充電可能なバッテリと、バッテリからの電力により車輪を駆動する電動機と、電動機の作動を制御する制御手段と、車輪の駆動のために直接的または間接的に使用される内燃機関と、外部充電器によりバッテリの充電が行なわれてからの走行時間に関係する量を算出する走行時間関係量算出手段とを備える。そして、制御手段は、走行時間関係量算出手段によって算出された走行時間関係量が所定量に達すると、電動機の出力を制限する。

このハイブリッド自動車においては、外部充電を行なわないで長時間走行すると電動機の出力が制限され、必然的に内燃機関により燃料を使用しながらの走行を続けると電動機の出力が制限されることになるので、ドライバーは、外部充電を行なうように促される。したがって、このハイブリッド自動車によれば、内燃機関への依存度を低減させることができる（特許文献１参照）。
特開平８−１５４３０７号公報特開２００１−７８３０４号公報特開平１１−１７８２３７号公報

特開平８−１５４３０７号公報に開示されるハイブリッド自動車は、内燃機関への依存度を低減させるものであり、言い換えれば、外部電源（一般的には商用電源）から供給される電力（商用電力）をエネルギー源として積極的に用いるものである。しかしながら、商用電力を生成する際にも、石油やガスなどを燃焼させて電力を生成する火力発電においては、多量の二酸化炭素が生成される。したがって、環境保護に真に貢献するには、電力の生成過程を含めて考慮する必要がある。

電力会社による発電は、季節や時間帯による電力需要の変動などに対応するため、火力発電や原子力発電、水力発電など複数の発電方法によって行なわれている。ここで、各発電方法によって単位電力あたりの二酸化炭素の排出量は異なり、上述のように特に火力発電は二酸化炭素の排出量が多い。したがって、商用電源からバッテリを充電可能な外部充電機能を備えた電動車両において単に商用電源からの充電量を増やすだけでは、環境保護に十分貢献していない可能性もある。

そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、充電に用いられる商用電力の生成過程を含めて環境保護に貢献し得る充電装置を提供することである。

また、この発明の別の目的は、充電に用いられる商用電力の生成過程を含めて環境保護に貢献し得る電動車両を提供することである。

この発明によれば、充電装置は、電力入力部と、電圧変換部と、制御部とを備える。電力入力部は、商用電源から供給される商用電力を受ける。電圧変換部は、電力入力部から入力される商用電力を蓄電装置の電圧レベルに変換して蓄電装置を充電可能なように構成される。制御部は、商用電力を生成するのに排出された二酸化炭素量に関する情報に基づいて、電圧変換部による蓄電装置の充電を制御する。

この発明による充電装置においては、制御部は、商用電力を生成するのに排出された二酸化炭素量に関する情報に基づいて電圧変換部による蓄電装置の充電を制御するので、現在供給されている商用電力の生成過程において排出された二酸化炭素量を考慮して蓄電装置の充電可否を判断することができる。

したがって、この発明によれば、充電に用いられる商用電力の生成過程を含めて環境保護に貢献し得る充電装置を実現することができる。

好ましくは、充電装置は、商用電力を送電する送電線を介して送信されてくる二酸化炭素量に関する情報を受信する受信部をさらに備える。

この充電装置においては、二酸化炭素量に関する情報は、たとえば電力会社のサーバなどから商用電力を送電する送電線に出力される。そして、受信部は、送電線を介して送信されてくる二酸化炭素量に関する情報を受信するので、その二酸化炭素量に関する情報をやり取りするための通信媒体を別途設ける必要がない。したがって、この充電装置によれば、低コスト化を図ることができる。

好ましくは、情報は、商用電力を生成するのに排出された二酸化炭素量を含む。制御部は、情報に含まれる二酸化炭素量が予め設定されたしきい値を下回っているとき、蓄電装置の充電を指示する指令を電圧変換部へ出力する。

この充電装置においては、商用電力を生成するのに排出された二酸化炭素量が予め設定されたしきい値を下回っているときに限り、電圧変換部により蓄電装置の充電が行なわれる。したがって、この充電装置によれば、電力生成過程において二酸化炭素の排出量の少ないクリーンな電力のみを充電することができる。その結果、二酸化炭素の排出量の削減に貢献することができる。

また、好ましくは、情報は、火力発電によって発電された電力の商用電力に占める割合を含む。制御部は、その割合が予め設定されたしきい値を下回っているとき、蓄電装置の充電を指示する指令を電圧変換部へ出力する。

石油やガスなどを燃焼させて電力を生成する火力発電では多量の二酸化炭素が生成されるところ、この充電装置においては、火力発電によって発電された電力の商用電力に占める割合が予め設定されたしきい値を下回っているときに限り、電圧変換部により蓄電装置の充電が行なわれる。したがって、この充電装置によっても、電力生成過程において二酸化炭素の排出量の少ないクリーンな電力のみを充電することができる。その結果、二酸化炭素の排出量の削減に貢献することができる。

また、この発明によれば、電動車両は、充放電可能な蓄電装置と、電動機と、電力入力部と、電圧変換部と、制御部とを備える。電動機は、蓄電装置からの電力を用いて車両の駆動力を発生する。電力入力部は、商用電源から供給される商用電力を受ける。電圧変換部は、電力入力部から入力される商用電力を蓄電装置の電圧レベルに変換して蓄電装置を充電可能なように構成される。制御部は、商用電力を生成するのに排出された二酸化炭素量に関する情報に基づいて、電圧変換部による蓄電装置の充電を制御する。

この発明による電動車両においては、電力入力部から入力される商用電力によって蓄電装置を充電することができる。そして、制御部は、商用電力を生成するのに排出された二酸化炭素量に関する情報に基づいて蓄電装置の充電を制御するので、現在供給されている商用電力の生成過程において排出された二酸化炭素量を考慮して蓄電装置の充電可否を判断することができる。

したがって、この発明によれば、充電に用いられる商用電力の生成過程を含めて環境保護に貢献し得る電動車両を実現することができる。

好ましくは、電動車両は、車両の動力源として動作する内燃機関をさらに備える。制御部は、内燃機関が排出する二酸化炭素量を算出する。

この電動車両においては、車両の動力源として内燃機関が搭載される。そして、制御部は、内燃機関が排出する二酸化炭素量を算出するので、蓄電装置に充電された電力の生成過程において排出された二酸化炭素量と内燃機関から排出された二酸化炭素量とを合わせた総量を算出することができる。したがって、この電動車両によれば、車両の駆動力を得るのに排出された二酸化炭素量を正確に評価することができる。

好ましくは、電動車両は、二酸化炭素量に関する情報を記憶する記憶部をさらに備える。制御部は、記憶部に記憶された二酸化炭素量に関する情報に基づいて、二酸化炭素の総排出量をさらに算出する。

したがって、この電動車両によれば、二酸化炭素の総排出量を評価することによって当該電動車両の環境に対する貢献度を評価することができる。

好ましくは、制御部は、電動機の電力消費量と、蓄電装置に蓄えられた電力を単位量生成するのに発生した二酸化炭素量を示す原単位とに基づいて、電動機による車両駆動力を得るのに発生した第１の二酸化炭素量をさらに算出する。

したがって、この電動車両によれば、蓄電装置からの電力を用いて電動機により車両を駆動する電動車両においても、車両走行に伴なう二酸化炭素発生量を評価することができる。

さらに好ましくは、電動車両は、車両の動力源として動作する内燃機関をさらに備える。制御部は、内燃機関が発生する第２の二酸化炭素量をさらに算出し、その算出した第２の二酸化炭素量を第１の二酸化炭素量に加算して、車両走行に伴なう総二酸化炭素発生量を算出する。

したがって、この電動車両によれば、車両の駆動力を得るのに発生した総二酸化炭素発生量を正確に評価することができる。

さらに好ましくは、電動車両は、電力入力部を介して車両外部と通信可能なように構成された通信装置をさらに備える。通信装置は、商用電源から蓄電装置の充電時、電力入力部を介して車両外部から送信されてくる二酸化炭素に関する情報を受信する。また、通信装置は、商用電源から蓄電装置の充電時、制御部によって算出された総二酸化炭素発生量を電力入力部を介して車両外部へ送信する。

この電動車両においては、通信装置は、商用電源から蓄電装置の充電時、制御部によって算出された総二酸化炭素発生量を電力入力部を介して車両外部へ送信するので、その算出された総二酸化炭素発生量が車両外部で利用可能となる。したがって、この電動車両によれば、車両走行に伴なう総二酸化炭素発生量を車両外部のサーバや端末装置などで管理したり、車両走行に伴なう総二酸化炭素発生量をインターネット上のサーバに収集して他者（車）と競い合うことなどが可能となる。その結果、利用者の環境保全意識のさらなる向上が期待できる。また、この電動車両によれば、二酸化炭素に関する情報や総二酸化炭素発生量のデータを車両外部と授受するための通信媒体を別途設ける必要がないので、コストの上昇を抑制できる。

好ましくは、電動車両は、制御部によって算出された総二酸化炭素発生量を表示する表示部をさらに備える。

この電動車両においては、車両走行に伴なう総二酸化炭素発生量が運転者に提示される。したがって、この電動車両によれば、ＣＯ２発生量を抑えた運転を利用者に喚起することができる。

この発明によれば、商用電力を生成するのに排出された二酸化炭素量に関する情報に基づいて電圧変換部による蓄電装置の充電を制御するようにしたので、充電に用いられる商用電力の生成過程を含めてトータル的に環境保護に貢献することができる。

また、この発明によれば、車両走行に伴なう二酸化炭素量を算出し、商用電源から蓄電装置の充電時にそのデータを電力入力部を介して車両外部へ送信して車両外部で利用可能としたので、当該データが有効利用されることにより、利用者の環境保全意識のさらなる向上が期待できる。

以下、本発明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返さない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による電動車両を含む電力システムの概略図である。図１を参照して、この電力システム１は、発電所１０Ａ，１０Ｂと、送電線２０と、充電ステーション３０と、電動車両４０と、電力情報サーバ５０とを備える。

発電所１０Ａ，１０Ｂは、商用電力を発生し、その発生した商用電力を送電線２０へ供給する。なお、送電線２０には、他にも図示されない発電所が接続されており、各発電所は、たとえば、石油やガスなどを燃焼させて電力を発生する火力発電所や、原子力発電所、水力発電所などから成る。充電ステーション３０は、送電線２０に接続される。充電ステーション３０は、送電線２０から供給される商用電力によって電動車両４０の充電を行なうための施設であり、たとえば住宅を充電ステーション３０としてもよい。

電動車両４０は、電力をエネルギー源として駆動力を発生するモータと燃料をエネルギー源として駆動力を発生するエンジンとを動力源として搭載するハイブリッド自動車である。電動車両４０は、充電プラグを充電ステーション３０のコンセント３２に接続することにより、電力を蓄電する蓄電装置（図示せず）を充電することができる。

また、電動車両４０は、送電線２０に接続された電力情報サーバ５０から送電線２０および充電ステーション３０を介して電力に関する情報（以下、単に「電力情報」と称する。）を取得する。この電力情報には、送電線２０によって送電される商用電力を発電するのに排出された二酸化炭素量（たとえば１ｋｗｈの商用電力を発電するのに排出された二酸化炭素量であって、以下「ＣＯ２排出量」と称する。）に関する情報が含まれる。そして、電動車両４０は、電力情報サーバ５０から取得した電力情報に含まれるＣＯ２排出量が予め設定されたしきい値を下回っているときに限り、充電ステーション３０から商用電力を入力して蓄電装置の充電を行なう。

電力情報サーバ５０は、送電線２０に接続される。電力情報サーバ５０は、ＣＯ２排出量を含む電力情報を作成し、その作成した電力情報を図示されないモデムなどを用いて送電線２０へ出力する。なお、ＣＯ２排出量は、たとえば、送電線２０に供給される商用電力に占める各発電方法（火力発電や原子力発電など）の割合に、対応する発電方法における二酸化炭素の排出量を乗算し、総和をとるなどして算出することができる。一般に、火力発電は、その他の発電方法に比べて二酸化炭素の排出量が多く、火力発電による発電比率が高いとＣＯ２排出量も多くなる。

図２は、図１に示した電動車両４０の全体ブロック図である。図２を参照して、電動車両４０は、動力出力装置１１０と、リレー回路１２０と、モデム１３０と、通信ケーブル１３２と、電圧センサ１３４と、ＨＶ−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１４０と、表示部１４２と、充電プラグ１７０と、電力入力ラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２と、電力ラインＬＣ１〜ＬＣ５とを含む。

動力出力装置１１０は、電力入力ラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２と接続される。リレー回路１２０は、電磁コイル１２２と、スイッチ１２４，１２６とから成る。電磁コイル１２２は、電力ラインＬＣ１と接地ノードとの間に接続される。スイッチ１２４は、電力入力ラインＡＣＬ１と電力ラインＬＣ２との間に接続される。スイッチ１２６は、電力入力ラインＡＣＬ２と電力ラインＬＣ３との間に接続される。

モデム１３０は、電力ラインＬＣ４，ＬＣ５を介してそれぞれ電力ラインＬＣ２，ＬＣ３に接続される。また、モデム１３０は、通信ケーブル１３２を介してＨＶ−ＥＣＵ１４０と接続される。ＨＶ−ＥＣＵ１４０は、電力ラインＬＣ１と接続される。そして、電力ラインＬＣ２，ＬＣ３は、充電プラグ１７０および充電ステーション３０のコンセント３２を介して、送電線２０に接続される充電ステーション３０側の電力ラインＬＨ１，ＬＨ２にそれぞれ接続される。

動力出力装置１１０は、この電動車両４０の駆動力を出力する。また、動力出力装置１１０は、ＨＶ−ＥＣＵ１４０からの指令に基づいて、電力入力ラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２から受ける商用電力を直流電力に変換して蓄電装置（図示せず）の充電を行なう。動力出力装置１１０の構成については、後ほど説明する。

リレー回路１２０の電磁コイル１２２は、ＨＶ−ＥＣＵ１４０から電力ラインＬＣ１を介して電流が流されると、スイッチ１２４，１２６に作用する磁力を発生する。スイッチ１２４，１２６は、電磁コイル１２２からの磁力作用を受けて動作する。具体的には、スイッチ１２４，１２６は、電磁コイル１２２に電流が流されるとオンし、電磁コイル１２２に電流が流されていないときはオフする。

モデム１３０は、送電線２０、電力ラインＬＨ１，ＬＨ２、コンセント３２、充電プラグ１７０、電力ラインＬＣ２，ＬＣ３および電力ラインＬＣ４，ＬＣ５を介して、電力情報サーバ５０（図示せず）から電力情報を受信し、その受信した電力情報を通信ケーブル１３２を介してＨＶ−ＥＣＵ１４０へ送信する。電圧センサ１３４は、電力ラインＬＣ４，ＬＣ５の電圧、すなわち送電線２０から供給される商用電力の電圧ＶＣを検出し、その検出した電圧ＶＣをＨＶ−ＥＣＵ１４０へ出力する。

ＨＶ−ＥＣＵ１４０は、電圧センサ１３４からの電圧ＶＣの有無に基づいて、充電プラグ１７０が充電ステーション３０のコンセント３２に接続されているか否かを確認する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ１４０は、充電プラグ１７０がコンセント３２に接続されておらず、かつ、車両が走行可能なとき、動力出力装置１１０に含まれるモータジェネレータ（図示せず）のトルク指令を生成し、その生成したトルク指令を動力出力装置１１０へ出力する。

また、ＨＶ−ＥＣＵ１４０は、充電プラグ１７０がコンセント３２に接続されているとき、モデム１３０によって受信された電力情報サーバ５０からの電力情報を通信ケーブル１３２を介して受信する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ１４０は、その受信した電力情報に含まれるＣＯ２排出量が予め設定されたしきい値を下回っていると、電力ラインＬＣ１へ電流を供給してリレー回路１２０をオンし、さらに、動力出力装置１１０において電力入力ラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２から商用電力を入力して蓄電装置を充電するための指令を動力出力装置１１０へ出力する。

さらに、ＨＶ−ＥＣＵ１４０は、受信した電力情報に含まれるＣＯ２排出量を表示部１４２へ出力する。表示部１４２は、ＨＶ−ＥＣＵ１４０から受けるＣＯ２排出量を電動車両４０の利用者に対して表示する。

図３は、図２に示したＨＶ−ＥＣＵ１４０による充電制御可否の判断に関する処理のフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理は、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼出されて実行される。

図３を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ１４０は、電力センサ１３４からの電圧ＶＣの有無に基づいて、充電プラグ１７０が充電ステーション３０のコンセント３２に接続されているか否かを判定する（ステップＳ１０）。ＨＶ−ＥＣＵ１４０は、充電プラグ１７０がコンセント３２に接続されていないと判定すると（ステップＳ１０においてＮＯ）、以降の一連の処理を行なうことなく処理を終了し、メインルーチンに処理が戻される。

ＨＶ−ＥＣＵ１４０は、充電プラグ１７０がコンセント３２に接続されていると判定すると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、モデム１３０によって受信された電力情報サーバ５０からの電力情報を通信ケーブル１３２を介して取得する（ステップＳ２０）。

そして、ＨＶ−ＥＣＵ１４０は、その取得した電力情報に含まれるＣＯ２排出量が予め設定されたしきい値を下回っているか否かを判定する（ステップＳ３０）。ＨＶ−ＥＣＵ１４０は、ＣＯ２排出量がしきい値を下回っていると判定すると（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、充電ステーション３０から供給される商用電力を入力して蓄電装置Ｂを充電するための指令を動力出力装置１１０へ出力し、動力出力装置１１０において蓄電装置Ｂの充電制御が実行される（ステップＳ４０）。

一方、ＨＶ−ＥＣＵ１４０は、ＣＯ２排出量がしきい値以上であると判定すると（ステップＳ３０においてＮＯ）、充電制御を実行するための指令を動力出力装置１１０へ出力することなく処理を終了し、メインルーチンに処理が戻される。

図４は、図２に示した動力出力装置１１０の機能ブロック図である。図４を参照して、動力出力装置１１０は、エンジン３０４と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分配機構３０３と、車輪３０２とを含む。また、動力出力装置１１０は、蓄電装置Ｂと、昇圧コンバータ３１０と、インバータ３２０，３３０と、制御装置３４０と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、正極ラインＰＬ１，ＰＬ２と、負極ラインＮＬ１，ＮＬ２と、Ｕ相ラインＵＬ１，ＵＬ２と、Ｖ相ラインＶＬ１，ＶＬ２と、Ｗ相ラインＷＬ１，ＷＬ２とをさらに含む。

動力分配機構３０３は、エンジン３０４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とに結合されてこれらの間で動力を分配する。たとえば、動力分配機構３０３としては、サンギヤ、プラネタリキャリヤおよびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。この３つの回転軸がエンジン３０４およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各回転軸にそれぞれ接続される。たとえば、モータジェネレータＭＧ１のロータを中空としてその中心にエンジン３０４のクランク軸を通すことで動力分配機構３０３にエンジン３０４とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とを機械的に接続することができる。

なお、モータジェネレータＭＧ２の回転軸は、図示されない減速ギヤや作動ギヤによって車輪３０２に結合されている。また、動力分配機構３０３の内部にモータジェネレータＭＧ２の回転軸に対する減速機をさらに組込んでもよい。

そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン３０４によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン３０４の始動を行ない得る電動機として動作するものとして動力出力装置１１０に組込まれ、モータジェネレータＭＧ２は、駆動輪である車輪３０２を駆動する電動機として動力出力装置１１０に組込まれる。

蓄電装置Ｂの正極は、正極ラインＰＬ１に接続され、蓄電装置Ｂの負極は、負極ラインＮＬ１に接続される。コンデンサＣ１は、正極ラインＰＬ１と負極ラインＮＬ１との間に接続される。昇圧コンバータ３１０は、正極ラインＰＬ１および負極ラインＮＬ１と正極ラインＰＬ２および負極ラインＮＬ２との間に接続される。コンデンサＣ２は、正極ラインＰＬ２と負極ラインＮＬ２との間に接続される。インバータ３２０は、正極ラインＰＬ２および負極ラインＮＬ２とＵ，Ｖ，Ｗ各相ラインＵＬ１，ＶＬ１，ＷＬ１との間に接続される。インバータ３３０は、正極ラインＰＬ２および負極ラインＮＬ２とＵ，Ｖ，Ｗ各相ラインＵＬ２，ＶＬ２，ＷＬ２との間に接続される。

モータジェネレータＭＧ１は、図示されないＹ結線された３相コイルをステータコイルとして含み、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相ラインＵＬ１，ＶＬ１，ＷＬ１に接続される。モータジェネレータＭＧ２も、図示されないＹ結線された３相コイルをステータコイルとして含み、Ｕ，Ｖ，Ｗ各相ラインＵＬ２，ＶＬ２，ＷＬ２に接続される。そして、モータジェネレータＭＧ１の３相コイルの中性点Ｎ１に電力入力ラインＡＣＬ１が接続され、モータジェネレータＭＧ２の３相コイルの中性点Ｎ２に電力入力ラインＡＣＬ２が接続される。

蓄電装置Ｂは、充放電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池からなる。蓄電装置Ｂは、直流電力を昇圧コンバータ３１０へ出力する。また、蓄電装置Ｂは、昇圧コンバータ３１０から出力される電力を受けて充電される。なお、蓄電装置Ｂとして、大容量のキャパシタを用いてもよい。コンデンサＣ１は、正極ラインＰＬ１と負極ラインＮＬ１との間の電圧変動を平滑化する。

昇圧コンバータ３１０は、制御装置３４０からの信号ＰＷＣに基づいて、蓄電装置Ｂから受ける直流電圧を昇圧し、その昇圧した昇圧電圧を正極ラインＰＬ２へ出力する。また、昇圧コンバータ３１０は、制御装置３４０からの信号ＰＷＣに基づいて、正極ラインＰＬ２を介してインバータ３２０，３３０から受ける直流電圧を蓄電装置Ｂの電圧レベルに降圧して蓄電装置Ｂを充電する。昇圧コンバータ３１０は、たとえば、昇降圧型のチョッパ回路などによって構成される。

コンデンサＣ２は、正極ラインＰＬ２と負極ラインＮＬ２との間の電圧変動を平滑化する。インバータ３２０は、制御装置３４０からの信号ＰＷＭ１に基づいて、正極ラインＰＬ２から受ける直流電圧を３相交流電圧に変換し、その変換した３相交流電圧をモータジェネレータＭＧ１へ出力する。これにより、モータジェネレータＭＧ１は、指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ３２０は、エンジン３０４の出力を受けてモータジェネレータＭＧ１が発電した３相交流電圧を制御装置３４０からの信号ＰＷＭ１に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を正極ラインＰＬ２へ出力する。

インバータ３３０は、制御装置３４０からの信号ＰＷＭ２に基づいて、正極ラインＰＬ２から受ける直流電圧を３相交流電圧に変換し、その変換した３相交流電圧をモータジェネレータＭＧ２へ出力する。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、指定されたトルクを発生するように駆動される。また、インバータ３３０は、車両の回生制動時、車輪３０２からの回転力を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した３相交流電圧を制御装置３４０からの信号ＰＷＭ２に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を正極ラインＰＬ２へ出力する。

なお、ここで言う回生制動とは、車両を運転するドライバーによるフットブレーキ操作があった場合の回生発電を伴なう制動や、フットブレーキを操作しないものの、走行中にアクセルペダルをオフすることで回生発電をさせながら車両を減速（または加速の中止）させることを含む。

また、インバータ３２０，３３０は、電力入力ラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２から商用電力を入力して蓄電装置Ｂの充電が行なわれるとき、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる商用電力を制御装置３４０からの信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２に基づいて直流電力に変換し、その変換した直流電力を正極ラインＰＬ２へ出力する。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、３相交流電動機であり、たとえば３相交流同期電動機から成る。モータジェネレータＭＧ１は、エンジン３０４の出力を用いて３相交流電圧を発生し、その発生した３相交流電圧をインバータ３２０へ出力する。また、モータジェネレータＭＧ１は、インバータ３２０から受ける３相交流電圧によって駆動力を発生し、エンジン３０４の始動を行なう。モータジェネレータＭＧ２は、インバータ３３０から受ける３相交流電圧によって車両の駆動トルクを発生する。また、モータジェネレータＭＧ２は、車両の回生制動時、３相交流電圧を発生してインバータ３３０へ出力する。

制御装置３４０は、昇圧コンバータ３１０を駆動するための信号ＰＷＣおよびインバータ３２０，３３０をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成し、その生成した信号ＰＷＣ，ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をそれぞれ昇圧コンバータ３１０およびインバータ３２０，３３０へ出力する。

ここで、制御装置３４０は、電力入力ラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２から商用電力を入力して蓄電装置Ｂの充電を行なうための指令を図示されないＨＶ−ＥＣＵ１４０から受けると、電力入力ラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２から中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる商用電力を直流電力に変換して正極ラインＰＬ２へ出力するように、インバータ３２０，３３０を制御するための信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２を生成する。

図５は、図４に示したインバータ３２０，３３０およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のゼロ相等価回路を示す。３相インバータであるインバータ３２０，３３０の各々においては、６個のトランジスタのオン／オフの組合わせは８パターン存在する。その８つのスイッチングパターンのうち２つは相間電圧がゼロとなり、そのような電圧状態はゼロ電圧ベクトルと称される。ゼロ電圧ベクトルについては、上アームの３つのトランジスタは互いに同じスイッチング状態（全てオンまたはオフ）とみなすことができ、また、下アームの３つのトランジスタも互いに同じスイッチング状態とみなすことができる。したがって、この図５では、インバータ３２０の上アームの３つのトランジスタは上アーム３２０Ａとしてまとめて示され、インバータ３２０の下アームの３つのトランジスタは下アーム３２０Ｂとしてまとめて示されている。同様に、インバータ３３０の上アームの３つのトランジスタは上アーム３３０Ａとしてまとめて示され、インバータ３３０の下アームの３つのトランジスタは下アーム３３０Ｂとしてまとめて示されている。

図５に示されるように、このゼロ相等価回路は、電力入力ラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２を介して中性点Ｎ１，Ｎ２に与えられる交流の商用電力を入力とする単相ＰＷＭコンバータとみることができる。そこで、インバータ３２０，３３０の各々においてゼロ電圧ベクトルを変化させ、インバータ３２０，３３０をそれぞれ単相ＰＷＭコンバータの各相アームとして動作するようにスイッチング制御することによって、交流の商用電力を直流電力に変換して正極ラインＰＬ２へ出力することができる。

図６は、図１に示した電力情報サーバ５０の機能ブロック図である。図６を参照して、電力情報サーバ５０は、発電状況管理部４０２と、電力情報生成部４０４と、出力部４０６とを含む。発電状況管理部４０２は、送電線２０に接続される各発電所の発電量に基づいて、送電線２０に出力されている商用電力に占める各発電方法の割合を算出する。具体的には、図７に示されるように、送電線２０に出力されている商用電力に占める火力発電や原子力発電、その他発電方法の割合を算出する。

なお、この発電方法の割合は、季節や１日の時間帯などによって変動する。特に火力発電は、原子力発電などに比べて運転調整が容易であることから電力需要の変動に応じて発電量が調整され、それに応じて各発電方法の割合が変動する。一般に、電力需要の多い季節または時間帯ほど火力発電の割合が高くなり、その結果、商用電力の生成過程におけるＣＯ２排出量は増加する。

電力情報生成部４０４は、各発電方法における二酸化炭素の排出量に関するデータに基づいて、商用電力の生成に伴なうＣＯ２排出量を算出する。たとえば、電力情報生成部４０４は、発電状況管理部４０２から受ける各発電方法の割合に、対応する発電方法における単位電力あたりの二酸化炭素排出量を乗算し、各発電方法の総和をとることによって、送電線２０に供給される商用電力の生成に伴なうＣＯ２排出量を算出する。そして、電力情報生成部４０４は、算出したＣＯ２排出量を含む電力情報を出力部４０６へ出力する。

出力部４０６は、送電線２０を介してデータを送信可能なモデムを含み、電力情報生成部４０４から電力情報を受けると、その受けた電力情報をモデムを用いて送電線２０へ出力する。

以上のように、この実施の形態１によれば、商用電力の生成に伴なうＣＯ２排出量が予め設定されたしきい値を下回っているときに限り、商用電力を入力して蓄電装置Ｂの充電が行なわれる。したがって、商用電力の生成過程において二酸化炭素の排出量の少ないクリーンな電力のみを充電することができる。その結果、二酸化炭素の排出量の削減に貢献することができる。

また、商用電力の生成に伴なうＣＯ２排出量を含む電力情報を電力情報サーバ５０から送電線２０へ出力し、電動車両４０に設けられたモデム１３０により受信するようにしたので、電力情報サーバ５０と電動車両４０との間で電力情報をやり取りするための通信媒体を別途設ける必要がない。

さらに、電力情報に含まれるＣＯ２排出量が表示部１４２に表示されるので、電動車両４０の利用者に対して二酸化炭素の排出量を提示することができ、環境保護への意識付けを図ることができる。

［実施の形態２］
実施の形態２では、充電ステーション３０からの充電ごとに電力情報サーバ５０から受信するＣＯ２排出量が積算され、二酸化炭素の総排出量が算出される。これにより、二酸化炭素の総排出量という観点から電動車両の環境に対する貢献度を評価することができ、また、二酸化炭素の総排出量を利用者に提示することにより、利用者に対する環境保護への意識付けが図られる。

図８は、この発明の実施の形態２による電動車両の全体ブロック図である。図８を参照して、この電動車両４０Ａは、実施の形態１による電動車両４０の構成において、記憶部１４４をさらに含み、ＨＶ−ＥＣＵ１４０に代えてＨＶ−ＥＣＵ１４０Ａを含む。

記憶部１４４は、書換可能な不揮発性のメモリである。記憶部１４４は、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ａから受けるＣＯ２排出量を記憶し、また、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ａの指示に基づいて、記憶しているＣＯ２排出量をＨＶ−ＥＣＵ１４０Ａへ出力する。

ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ａは、モデム１３０から電力情報を取得すると、その電力情報に含まれるＣＯ２排出量を記憶部１４４へ出力する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ａは、電動車両４０Ａが起動されると、これまでの充電時に取得され、かつ、記憶部１４４に記憶されている各ＣＯ２排出量を記憶部１４４から読出して積算し、その積算量を総ＣＯ２排出量として表示部１４２へ出力する。

なお、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ａは、充電ステーション３０からの充電時に総ＣＯ２排出量を算出して記憶部１４４へ出力し、電動車両４０Ａの起動後、総ＣＯ２排出量を記憶部１４４から読出して表示部１４２へ出力してもよい。

なお、この電動車両４０は、エンジン３０４も動力源として搭載したハイブリッド自動車であるから、表示部１４２に表示される総ＣＯ２排出量として、エンジン３０４によるＣＯ２排出量をさらに加算してもよい。エンジン３０４によるＣＯ２排出量は、たとえば、エンジン３０４による燃料消費量とＣＯ２排出量との関係を予めマップにしておくことにより、エンジン３０４による燃料消費量に基づいて算出することができる。

図９は、表示部１４２に表示される総ＣＯ２排出量の表示状態の一例を示した図である。図９を参照して、この電動車両４０による総ＣＯ２排出量は、「ＨＶ」の欄に棒グラフなどで視覚的に示される。また、予め算出された従来車（エンジンのみを動力源とする車両）による総ＣＯ２排出量（エンジンによる総ＣＯ２排出量）が比較表示される。

以上のように、この実施の形態２によれば、充電ステーション３０からの充電ごとに受信するＣＯ２排出量に関する情報を記憶し、総ＣＯ２排出量を算出して表示部１４２へ表示するようにしたので、二酸化炭素の総排出量の観点から電動車両４０の環境に対する貢献度を評価することができる。そして、二酸化炭素の総排出量を利用者に提示することにより、二酸化炭素の排出量が少ないクリーンな電力の利用増大が期待される。

［実施の形態３］
実施の形態３では、商用電力のコストに関する情報が電力情報にさらに含まれ、充電ステーション３０からの充電可否の判断に商用電力のコストも考慮される。

この実施の形態３による電動車両の全体構成は、図２に示した実施の形態１による電動車両４０と同じである。

図１０は、この実施の形態３におけるＨＶ−ＥＣＵ１４０による充電制御可否の判断に関する処理のフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理は、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼出されて実行される。

図１０を参照して、このフローチャートに示される処理は、図３に示した処理においてステップＳ３５をさらに含む。すなわち、ステップＳ３０においてＣＯ２排出量がしきい値を下回っていると判定されると（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１４０は、ステップＳ２０において取得された電力情報に含まれる商用電力の電気代単価が予め設定されたしきい値を下回っているか否かを判定する（ステップＳ３５）。

ＨＶ−ＥＣＵ１４０は、商用電力の電気代単価がしきい値を下回っていると判定すると（ステップＳ３５においてＹＥＳ）、ステップＳ４０へ処理を進め、動力出力装置１１０において充電制御が実行される。

一方、ステップＳ３５において商用電力の電気代単価がしきい値以上であると判定されると（ステップＳ３５においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ１４０は、充電制御を実行するための指令を動力出力装置１１０へ出力することなく処理を終了し、メインルーチンに処理が戻される。

以上のように、この実施の形態３によれば、二酸化炭素の排出量だけでなく、充電時の商用電力のコスト（一般に深夜電力は昼間の電力よりも低額である。）も考慮されるので、環境保護への貢献とともに、電動車両４０のエネルギーコストも低減できる。

［実施の形態４］
実施の形態４では、車両の走行に伴なうＣＯ２発生量が算出され、その算出されたＣＯ２発生量が充電ステーション３０からの充電時に充電ケーブルを介して車両外部へ出力される。これにより、車両の走行に伴なうＣＯ２発生量のデータが車両外部のサーバや自宅の端末装置（パソコンなど）で利用可能となり、ＣＯ２発生量の管理や他者（車）との比較が可能になる。

この実施の形態４による電動車両４０Ｂを含む電力システムの全体構成は、図１に示した電力システム１と同じであり、電動車両４０Ｂの全体構成は、図８に示した電動車両４０Ａと同じである。

図１１は、実施の形態４による電動車両４０Ｂを含む情報システムの概略図である。図１１を参照して、情報システム５は、電動車両４０Ｂと、充電ケーブル３４と、充電ステーション３０と、電力情報サーバ５０Ａと、ネットワーク７２と、端末装置７０，７４とを備える。

電動車両４０Ｂは、電力情報サーバ５０Ａから送電線２０に出力される電力情報を充電ステーション３０および充電ケーブル３４を介して取得する。また、電動車両４０Ｂは、後述の方法により車両走行に伴なうＣＯ２発生量を算出し、その算出したＣＯ２発生量を充電ケーブル３４を介して車両外部へ出力する。さらに、電動車両４０Ｂは、その算出したＣＯ２発生量を利用者に対して表示する。なお、充電ケーブル３４は、図８に示した電力ラインＬＣ２，ＬＣ３に相当する。なお、電動車両４０Ｂのその他の機能は、実施の形態１による電動車両４０と同じである。

電力情報サーバ５０Ａは、電力情報を生成して送電線２０へ出力する。また、電力情報サーバ５０Ａは、電動車両４０Ｂから充電ケーブル３４を介して出力されるＣＯ２発生量を充電ステーション３０および送電線２０を介して受信する。そして、電力情報サーバ５０Ａは、ネットワーク７２に接続される端末装置７０，７４からの要求に応じて、電動車両４０Ｂやその他の電動車両から受信したＣＯ２発生量に関するデータを開示する。

端末装置７０は、電動車両４０Ｂの利用者が所有する個人端末であり、住宅内の電力線に接続される。そして、端末装置７０は、電動車両４０Ｂから充電ケーブル３４を介して出力されるＣＯ２発生量を住宅内の電力線を介して受信する。これにより、電動車両４０Ｂの利用者は、自宅の端末装置７０を用いて、電動車両４０Ｂの走行に伴なうＣＯ２発生量を管理することができる。

また、端末装置７０は、ネットワーク７２にも接続され、電力情報サーバ５０Ａにアクセスして電動車両４０Ｂやその他の電動車両のＣＯ２発生量に関するデータを取得することができる。これにより、電動車両４０Ｂの利用者は、電動車両４０Ｂの走行に伴なうＣＯ２発生量を他人の電動車両のＣＯ２発生量と比較することができる。

上述のように、電動車両４０Ｂは、車両走行に伴なうＣＯ２発生量を算出し、その算出したＣＯ２発生量を充電ケーブル３４を介して車両外部へ出力する。ここで、車両走行に伴なうＣＯ２発生量は、エンジン３０４が発生するＣＯ２量（以下、「エンジンＣＯ２量」とも称する。）と、モータジェネレータＭＧ２が消費した電力を生成するのに発生したＣＯ２量とから成る。そして、モータジェネレータＭＧ２に電力を供給する蓄電装置Ｂ内に蓄えられた電力の発生源は様々であり、各発生源ごとに電力生成の際に発生するＣＯ２量は異なる。

図１２は、蓄電装置Ｂに蓄えられた電力を発生源ごとに示した図である。図１２を参照して、蓄電装置Ｂ内の電力は、未使用域分と、前回走行時からの引継分と、外部充電分と、回生分と、エンジン発電分とから成る。未使用域分は、蓄電装置Ｂの使用下限値に相当する電力であり、未使用域分の電力を生成するのに発生したＣＯ２量は、車両出荷時から固定量である。前回走行時からの引継分は、前回走行終了時（充電ステーション３０からの充電前）の蓄電量から未使用域分を差引いた電力であり、この引継分の電力を生成するのに発生したＣＯ２量（以下、「引継ＣＯ２量」とも称する。）は、この引継分の電力量に前回走行終了時のＣＯ２原単位（蓄電装置Ｂに蓄えられた電力を単位量生成するのに発生したＣＯ２量）を乗算することで算出できる。

外部充電分は、充電ケーブル３４を用いて充電ステーション３０から充電した電力であり、この外部充電分の電力を生成するのに発生したＣＯ２量（以下、「外部充電ＣＯ２量」とも称する。）は、充電ステーション３０からの充電量に電力情報サーバ５０Ａから受信した電力情報に含まれるＣＯ２排出量（単位量の商用電力を発電するのに排出されたＣＯ２量）を乗算することで算出できる。回生分は、回生制動時にモータジェネレータＭＧ２が発電した電力であり、この回生分の電力を生成するのに発生したＣＯ２量は０である。

エンジン発電分は、エンジン３０４の動力を用いてモータジェネレータＭＧ１が発電した電力であり、このエンジン発電分の電力を生成するのに発生したＣＯ２量は、エンジンＣＯ２量に基づいて算出される。なお、この電動車両４０Ｂでは、エンジン３０４の動力は動力分配機構３０３によって車軸とモータジェネレータＭＧ１とに分配されるので、エンジンＣＯ２量も、動力分配機構３０３での動力配分に応じて車両駆動分とモータジェネレータＭＧ１による発電分とに分配される。すなわち、このエンジン発電分の電力を生成するのに発生したＣＯ２量は、動力分配機構３０３での動力配分に応じてエンジンＣＯ２量が分配された量である。なお、エンジンＣＯ２量は、たとえばエンジン３０４による燃料消費量に基づいて算出することができる。

そして、これらの各電力分のＣＯ２発生量の積算値を電力積算値で除算することにより、蓄電装置Ｂに蓄えられている電力を単位量生成するのに発生したＣＯ２量すなわちＣＯ２原単位を算出することができる。そして、モータジェネレータＭＧ２の電力消費量にＣＯ２原単位を乗算することによって、モータジェネレータＭＧ２による車両駆動力を得るのに発生したＣＯ２量を算出することができる。

図１３は、図１１に示した電動車両４０Ｂに含まれるＨＶ−ＥＣＵによる充電処理のフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理は、一定時間ごとまたは所定の条件の成立時にメインルーチンから呼出されて実行される。

図１３および電動車両４０Ｂの構成を示す図８を参照して、電動車両４０ＢのＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、電力センサ１３４からの電圧ＶＣの有無に基づいて、充電プラグ１７０が充電ステーション３０のコンセント３２に接続されているか否かを判定する（ステップＳ１００）。ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、充電プラグ１７０がコンセント３２に接続されていないと判定すると（ステップＳ１００においてＮＯ）、以降の一連の処理を行なうことなく処理を終了し、メインルーチンに処理が戻される。

ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、充電プラグ１７０がコンセント３２に接続されていると判定すると（ステップＳ１００においてＹＥＳ）、充電ステーション３０からの充電の開始が指示されたか否かを判定する（ステップＳ１１０）。なお、充電の開始は、たとえば充電ボタンなどによって利用者により指示される。充電の開始が指示されていない場合には（ステップＳ１１０においてＮＯ）、以降の一連の処理を行なうことなく処理を終了し、メインルーチンに処理が戻される。

充電ステーション３０からの充電の開始が指示されると（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、実際に充電を開始する前に、前回走行時までのＣＯ２発生量に関するデータを記憶部１４４から読出し、充電ケーブルを構成する電力ラインＬＣ２，ＬＣ３を介してモデム１３０を用いて車両外部へ送信する（ステップＳ１２０）。ここで、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、ＣＯ２発生量に関するデータとして、前回トリップ時の総ＣＯ２発生量および前回トリップ時の走行距離当りのＣＯ２発生量、ならびに車両の使用を開始した時点からの累積ＣＯ２発生量および車両の使用を開始した時点からの走行距離当りのＣＯ２発生量の各データを車両外部へ送信する。なお、これらの各データの詳細については、後ほどの算出処理時に説明する。そして、各データが車両外部へ送信されると、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、前回トリップ時の総ＣＯ２発生量およびそれに対応する走行距離当りのＣＯ２発生量を０にリセットする（ステップＳ１３０）。

次いで、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、蓄電装置Ｂの現在の蓄電量を算出する（ステップＳ１４０）。そして、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、その算出した蓄電量から未使用域の電力（蓄電装置Ｂの使用下限に相当する電力）を差引いた値に現在のＣＯ２原単位を乗算して引継ＣＯ２量を算出する（ステップＳ１５０）。その後、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、現在の蓄電量および引継ＣＯ２量を記憶部１４４に記憶する（ステップＳ１６０）。

次いで、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、モデム１３０によって受信された電力情報サーバ５０Ａからの電力情報を通信ケーブル１３２を介して取得する（ステップＳ１７０）。そして、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、その取得した電力情報に含まれるＣＯ２排出量が予め設定されたしきい値を下回っているか否かを判定する（ステップＳ１８０）。ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、ＣＯ２排出量がしきい値を下回っていると判定すると（ステップＳ１８０においてＹＥＳ）、充電ステーション３０から供給される商用電力を入力して蓄電装置Ｂを充電するための指令を動力出力装置１１０へ出力し、動力出力装置１１０において蓄電装置Ｂの充電制御が実行される（ステップＳ１９０）。

一方、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、ＣＯ２排出量がしきい値以上であると判定すると（ステップＳ１８０においてＮＯ）、充電制御を実行するための指令を動力出力装置１１０へ出力することなく処理を終了し、メインルーチンに処理が戻される。

充電制御の実行中、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、蓄電装置Ｂの充電状態（ＳＯＣ）に基づいて、蓄電装置Ｂの充電を終了するか否かを判定する（ステップＳ２００）。ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、蓄電装置Ｂの充電を継続するものと判定すると（ステップＳ２００においてＮＯ）、ステップＳ１９０へ処理を戻し、充電制御を継続する。

一方、ステップＳ２００において蓄電装置Ｂの充電終了が判定されると（ステップＳ２００においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、充電ステーション３０からの充電量および電力情報サーバ５０Ａから取得した電力情報に基づいて外部充電ＣＯ２量を算出する（ステップＳ２１０）。そして、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、充電ステーション３０からの充電量および外部充電ＣＯ２量を記憶部１４４に記憶する（ステップＳ２２０）。

図１４は、図１１に示した電動車両４０Ｂに含まれるＨＶ−ＥＣＵによるＣＯ２発生量の算出処理のフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理も、一定時間ごとまたは所定の条件の成立時にメインルーチンから呼出されて実行される。

図１４を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、この電動車両４０Ｂの起動有無を示す信号ＩＧがＯＮ状態であるか否かを判定する（ステップＳ３００）。ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、信号ＩＧがＯＦＦ状態であると判定すると（ステップＳ３００においてＮＯ）、以降の一連の処理を実行することなく、メインルーチンに処理を戻す。

ステップＳ３００において信号ＩＧがＯＮ状態であると判定されると（ステップＳ３００においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、エンジン３０４が動作中であるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、エンジン３０４が停止していると判定すると（ステップＳ３１０においてＮＯ）、後述のステップＳ３５０へ処理を移行する。

ステップＳ３１０においてエンジン３０４が動作中であると判定されると（ステップＳ３１０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、燃料消費量に基づいて、エンジンが発生するＣＯ２量（エンジンＣＯ２量）を算出する（ステップＳ３２０）。そして、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、動力分配機構３０３による動力配分比に基づいて、算出したエンジンＣＯ２量を車両駆動分とモータジェネレータＭＧ１による発電分とに分配する（ステップＳ３３０）。さらに、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、モータジェネレータＭＧ１の発電による蓄電装置Ｂの充電量を算出する（ステップＳ３４０）。

次いで、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、電動車両４０Ｂが回生制動中であるか否かを判定する（ステップＳ３５０）。ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、回生制動中でないと判定すると（ステップＳ３５０においてＮＯ）、ステップＳ３７０へ処理を移行する。ステップＳ３５０において回生制動中であると判定されると（ステップＳ３５０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、モータジェネレータＭＧ２の回生発電による蓄電装置Ｂの充電量を算出する（ステップＳ３６０）。

次いで、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、充電ステーション３０からの充電前の蓄電装置の充電量および引継ＣＯ２量ならびに充電ステーション３０からの充電量および外部充電ＣＯ２量を記憶部１４４から読出し、上記において算出されたエンジンＣＯ２量およびモータジェネレータＭＧ１の発電による充電量ならびにモータジェネレータＭＧ２の回生発電による充電量をさらに用いて、上述した方法により、蓄電装置Ｂに蓄えられている電力のＣＯ２原単位を算出する（ステップＳ３７０）。

そして、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、モータジェネレータＭＧ２の消費電力および上記算出されたＣＯ２原単位に基づいて、モータジェネレータＭＧ２による車両駆動力を得るのに発生したＣＯ２量を算出する（ステップＳ３８０）。次いで、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、エンジンＣＯ２量の車両駆動分とステップＳ３８０において算出されたＣＯ２量とを加算することにより、車両走行に伴なう総ＣＯ２発生量を算出する（ステップＳ３９０）。

ここで、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、車両走行に伴なう総ＣＯ２発生量として、次の４つのデータを算出する。すなわち、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、今回の走行開始から現在までの総ＣＯ２発生量、および車両の使用開始時から現在までの累積ＣＯ２発生量を算出する。累積ＣＯ２発生量は、各トリップごとの総ＣＯ２発生量を積算することにより算出できる。また、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、今回の走行開始から現在までの総ＣＯ２発生量を今回の走行開始から現在までの走行距離で除算した走行距離当りのＣＯ２発生量、および累積ＣＯ２発生量を現在までの累積走行距離で除算した走行距離当りのＣＯ２発生量を算出する。

そして、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、その算出した各ＣＯ２発生量のデータを表示部１４２に表示する（ステップＳ４００）。

図１５は、図１１に示した電動車両４０Ｂに含まれる表示部１４２の初期画面を示した図である。図１５を参照して、表示部１４２は、たとえばタッチパネルから成り、上記４種類のＣＯ２発生量の表示をそれぞれ選択可能な４つの領域を表示する。そして、利用者が領域１５２に触れると、表示部１４２は、今回の走行開始から現在までの総ＣＯ２発生量を表示する。また、利用者が領域１５４に触れると、表示部１４２は、車両の使用開始時から現在までの累積ＣＯ２発生量を表示する。さらに、利用者が領域１５６に触れると、表示部１４２は、今回の走行開始から現在までの総ＣＯ２発生量を今回の走行開始から現在までの走行距離で除算した走行距離当りのＣＯ２発生量を表示する。また、さらに、利用者が領域１５８に触れると、表示部１４２は、累積ＣＯ２発生量を現在までの累積走行距離で除算した走行距離当りのＣＯ２発生量を表示する。

再び図１４を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ１４０Ｂは、ステップＳ３９０において算出した各ＣＯ２発生量に関するデータおよびステップＳ３７０において算出したＣＯ２原単位を記憶部１４４に記憶する（ステップＳ４１０）。

以上のように、この実施の形態４においては、車両走行に伴なうＣＯ２発生量が算出され、充電ステーション３０からの充電時、その算出されたＣＯ２発生量が充電ケーブル３４を介して電力情報サーバ５０Ａや自宅の端末装置７０に送信される。したがって、この実施の形態４によれば、車両走行に伴なう総ＣＯ２発生量を車両外部のサーバや自宅の端末装置７０などで管理したり、車両走行に伴なう総ＣＯ２発生量をインターネット上のサーバ（たとえば電力情報サーバ５０Ａ）に収集して他者（車）と競い合うことなどが可能となる。その結果、利用者の環境保全意識のさらなる向上が期待できる。また、算出されたＣＯ２発生量を車両外部へ送信するための通信媒体を別途設ける必要もない。さらに、算出されたＣＯ２発生量が表示部１４２に表示されるので、ＣＯ２発生量を抑えた運転を利用者に喚起することができる。

なお、上記の各実施の形態においては、電力情報にはＣＯ２排出量そのものが含まれていたが、ＣＯ２排出量そのものではなく二酸化炭素量に関する情報であってもよい。たとえば、図７に示されるように、商用電力に占める各発電方法の割合に関する情報であってもよい。そして、電動車両側において、各発電方法の割合に、対応する発電方法の単位電力あたりのＣＯ２排出量を乗算するなどしてトータルのＣＯ２排出量を算出するようにしてもよい。

また、上述のように、石油やガスなどを燃焼させて電力を生成する火力発電では特に多量の二酸化炭素が生成されることから、商用電力に占める火力発電による発電量の割合が予め設定されたしきい値を下回っているときに限り、商用電力を入力して蓄電装置Ｂを充電するようにしてもよい。

また、上記の各実施の形態においては、電動車両は、送電線２０を介して電力情報を受信するものとしたが、電力情報の通信媒体は、送電線２０に限定されるものではなく、たとえば無線ＬＡＮなどを用いてもよい。また、季節ごとや１日の時間帯によって変動する電力情報を季節ごとや時間帯ごとのマップとして電動車両が有し、適当なタイミングでマップを電力会社などからダウンロードするようにしてもよい。

また、上記の各実施の形態においては、電動車両のＨＶ−ＥＣＵが商用電力からの充電の可否を判断するものとしたが、充電ステーション３０において充電可否を判断してもよい。すなわち、充電ステーション３０において電力情報をモデムなどによって受信し、ＣＯ２排出量がしきい値を下回っていれば、充電ステーション３０から電動車両へ商用電力を出力するようにし、商用電力の入力に応じて電動車両において充電制御を行なうようにしてもよい。さらに、季節ごとや時間帯ごとのマップとして電力情報を充電ステーション３０が有してもよい。

また、上記においては、電動車両は、動力分配機構３０３を用いてエンジン３０４の動力をモータジェネレータＭＧ１と車輪３０２とに分配する、いわゆるシリーズ／パラレル型のハイブリッド自動車としたが、エンジン３０４の動力をモータジェネレータＭＧ１による発電のみに用い、モータジェネレータＭＧ２のみを用いて車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド自動車にも、この発明は適用可能である。

また、上記においては、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の中性点Ｎ１，Ｎ２に充電ステーション３０からの商用電力を与え、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２およびインバータ３２０，３３０を用いて蓄電装置Ｂを充電するものとしたが、充電ステーション３０から蓄電装置Ｂを充電するための充電専用インバータを別途設けてもよい。ただし、上記の各実施の形態によれば、充電専用インバータを別途備える必要がないので、低コスト化および車両の軽量化が図られる。

また、上記においては、電動車両は、モータジェネレータとエンジンとを動力源とするハイブリッド自動車としたが、この発明の適用範囲は、このようなハイブリッド自動車に限定されるものではなく、エンジンを搭載しない電気自動車や燃料電池（Fuel Cell）と商用電力を用いて充電可能な蓄電装置とを搭載した燃料電池車も含む。

また、上記においては、表示部１４２は、電動車両に設けられるものとしたが、充電ステーション３０または自宅の端末装置７０に設けてもよい。この場合、電力情報サーバからの電力情報に含まれるＣＯ２排出量については、充電ステーション３０または端末装置７０において電力情報サーバからの電力情報を受信して表示すればよく、実施の形態２における総ＣＯ２排出量や実施の形態４におけるＣＯ２発生量の各データについては、モデム１３０を用いてＨＶ−ＥＣＵから電力ラインＬＣ４，ＬＣ５および電力ラインＬＣ２，ＬＣ３を介して充電ステーション３０や端末装置７０へ送信すればよい。さらに、電動車両、充電ステーション３０および端末装置７０の各所に表示部を設けてもよい。

また、上記においては、充電ステーション３０から電動車両の蓄電装置Ｂを充電するための電源は、送電線２０から送電される系統電源としたが、住宅内に設置される定置式燃料電池や太陽電池などを含んでもよい。そして、各電源の発電時に発生するＣＯ２排出量を電力情報として自宅内の端末装置７０などから充電ケーブル３４を介して電動車両に送信すれば、実施の形態４で説明した外部充電ＣＯ２量を算出することができる。

なお、上記において、電力入力ラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２および充電プラグ１７０は、この発明における「電力入力部」を形成し、動力出力装置１１０のモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、インバータ３２０，３３０、昇圧コンバータ３１０および制御装置３４０は、この発明における「電圧変換部」を形成する。また、ＨＶ−ＥＣＵ１４０，１４０Ａ，１４０Ｂは、この発明における「制御部」に対応し、モデム１３０は、この発明における「受信部」および「通信装置」に対応する。さらに、モータジェネレータＭＧ１は、この発明における「電動機」に対応し、エンジン３０４は、この発明における「内燃機関」に対応する。

そして、充電プラグ１７０、電力入力ラインＡＣＬ１，ＡＣＬ２、動力出力装置１１０に含まれるモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、インバータ３２０，３３０、昇圧コンバータ３１０および制御装置３４０、ならびにＨＶ−ＥＣＵ１４０，１４０Ａ，１４０Ｂは、この発明における「充電装置」を形成する。

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。本発明の範囲は、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。

この発明の実施の形態１による電動車両を含む電力システムの概略図である。図１に示す電動車両の全体ブロック図である。図２に示すＨＶ−ＥＣＵによる充電制御可否の判断に関する処理のフローチャートである。図２に示す動力出力装置の機能ブロック図である。図４に示すインバータおよびモータジェネレータのゼロ相等価回路を示した図である。図１に示す電力情報サーバの機能ブロック図である。商用電力に占める各発電方法の割合を示した図である。この発明の実施の形態２による電動車両の全体ブロック図である。表示部に表示される総ＣＯ２排出量の表示状態の一例を示した図である。この実施の形態３におけるＨＶ−ＥＣＵによる充電制御可否の判断に関する処理のフローチャートである。実施の形態４による電動車両を含む情報システムの概略図である。蓄電装置に蓄えられた電力を発生源ごとに示した図である。図１１に示す電動車両に含まれるＨＶ−ＥＣＵによる充電処理のフローチャートである。図１１に示す電動車両に含まれるＨＶ−ＥＣＵによるＣＯ２発生量の算出処理のフローチャートである。図１１に示す電動車両に含まれる表示部の初期画面を示した図である。

符号の説明

１電力システム、５情報システム、１０Ａ，１０Ｂ発電所、２０送電線、３０充電ステーション、３４充電ケーブル、４０，４０Ａ，４０Ｂ電動車両、５０，５０Ａ電力情報サーバ、７０，７４端末装置、７２ネットワーク、１１０動力出力装置、１２０リレー回路、１２２電磁コイル、１２４，１２６スイッチ、１３０モデム、１３２通信ケーブル、１３４電圧センサ、１４０，１４０Ａ，１４０ＢＨＶ−ＥＣＵ、１４２表示部、１４４記憶部、１５２，１５４，１５６，１５８領域、１７０充電プラグ、３０２車輪、３０３動力分配機構、３０４エンジン、３１０昇圧コンバータ、３２０，３３０インバータ、３２０Ａ，３３０Ａ上アーム、３２０Ｂ，３３０Ｂ下アーム、３４０制御装置、４０２発電状況管理部、４０４電力情報生成部、４０６出力部、ＡＣＬ１，ＡＣＬ２電力入力ライン、ＬＣ１〜ＬＣ５，ＬＨ１，ＬＨ２電力ライン、Ｂ蓄電装置、Ｃ１，Ｃ２コンデンサ、ＰＬ１，ＰＬ２正極ライン、ＮＬ１，ＮＬ２負極ライン、ＵＬ１，ＵＬ２Ｕ相ライン、ＶＬ１，ＶＬ２Ｖ相ライン、ＷＬ１，ＷＬ２Ｗ相ライン、ＭＧ１，ＭＧ２モータジェネレータ、Ｎ１，Ｎ２中性点。

Claims

商用電源から供給される商用電力を受ける電力入力部と、
前記電力入力部から入力される前記商用電力を蓄電装置の電圧レベルに変換して前記蓄電装置を充電可能なように構成された電圧変換部と、
前記商用電力を生成するのに排出された二酸化炭素量に関する情報に基づいて、前記電圧変換部による前記蓄電装置の充電を制御する制御部とを備え、
前記情報は、前記商用電力を生成するのに排出された二酸化炭素量を含み、
前記制御部は、前記情報に含まれる前記商用電力の生成に伴なう二酸化炭素量が予め設定されたしきい値を下回っているとき、前記商用電力を入力して前記蓄電装置の充電を指示する指令を前記電圧変換部へ出力する、充電装置。
商用電源から供給される商用電力を受ける電力入力部と、
前記電力入力部から入力される前記商用電力を蓄電装置の電圧レベルに変換して前記蓄電装置を充電可能なように構成された電圧変換部と、
前記商用電力を生成するのに排出された二酸化炭素量に関する情報に基づいて、前記電圧変換部による前記蓄電装置の充電を制御する制御部とを備え、
前記商用電力は、原子力発電および火力発電を少なくとも含む複数の発電方法によって生成され、
前記情報は、前記商用電力に占める各発電方法の割合に関する情報であって、前記火力発電によって発電された電力の前記商用電力に占める割合を含み、
前記制御部は、前記商用電力に占める各発電方法の割合のうち前記商用電力に占める前記火力発電による発電量の割合が予め設定されたしきい値を下回っているとき、前記商用電力を入力して前記蓄電装置の充電を指示する指令を前記電圧変換部へ出力する、充電装置。
前記商用電力を送電する送電線を介して送信されてくる前記二酸化炭素量に関する情報を受信する受信部をさらに備える、請求項１または２に記載の充電装置。