JP5578209B2 - 車両用電力制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の蓄電池に車両外部から電力を入力するための充電端子と、前記蓄電池から車両外部に電力を出力するための放電端子とを備える車両用電力制御装置に関する。
エンジンとモータとを搭載するハイブリッド車や、モータのみを搭載する電気自動車などにおいて、前記モータに供給する電力を蓄電するための蓄電池を搭載し、この蓄電池を車両外部の交流電源（例えば商用電源）から充電可能とし、且つ、前記蓄電池に蓄電された電力を車両外部の交流負荷（例えば家電機器）に供給可能とすることが考えられている（例えば特許文献１）。
特許文献１では、車両外部の交流電源から電力を入力するための充電端子と、車両の蓄電池から車両外部の交流負荷に電力を出力する放電端子とを単一のプラグで共用している。
特許文献１では、前記充放電共用のプラグに前記交流電源が接続された場合、当該交流電源からの交流電力が、前記プラグから入力されて所定のインバータによって直流電力に変換されて前記蓄電池に充電されるようになり、また、前記プラグに前記交流負荷が接続された場合、前記蓄電池に蓄電された電力が、所定のインバータによって交流電力に変換されて前記プラグから前記交流負荷に給電されるようになる。
特開２００９−２７８１１号公報
本願出願人は、前記充電端子と前記放電端子とを別体にすることを提案している。例えば前記充電端子は、専用の充電ケーブルを介して車両外部の交流電源に接続可能にし、前記放電端子は、商用電源コンセントと同型のコンセント形状にして家電機器などを接続可能にしている。なお、前記充電ケーブルは、その一端端子が前記充電端子に接続可能な形状とされ、また、他端端子が前記放電端子または商用電源コンセントに接続可能な形状のコンセントプラグとされる。
この提案例において、仮に、自車両における充電端子と放電端子とを例えば充電ケーブルを用いて誤って接続した場合には、自車両の蓄電池から放電された電力が前記放電端子、充電ケーブルならびに前記充電端子を経由して当該蓄電池に充電されるという循環が発生し、当該循環に伴う電力損失によって前記蓄電池に蓄電された電力が徐々に消費される、ということが懸念される。
このような事情に鑑み、本発明は、蓄電池に外部から電力を入力するための充電端子と、前記蓄電池から外部に電力を出力するための放電端子とを備える車両用電力制御装置において、前記蓄電池への誤充電を防止したうえで、外部から前記蓄電池への適正な充電および前記蓄電池から外部への適正な給電を可能とすることを目的としている。
本発明に係る車両用電力制御装置は、蓄電池と、所定の交流電源の電源端子に接続可能とされる充電端子と、前記充電端子から入力される交流電力を直流電力に変換して前記蓄電池に充電する充電装置と、所定の交流負荷の受電端子および前記充電端子に接続可能とされる放電端子と、前記蓄電池からの直流電力を交流電力に変換して前記放電端子から出力する給電装置と、前記充電装置ならびに前記給電装置を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記充電端子と前記放電端子との両方にそれぞれ接続端子が接続された場合に前記蓄電池への充電を停止させる処理と、この処理の後、前記給電装置に備える遮断検知部により前記充電停止を検知した場合に前記充電停止を継続する一方、前記遮断検知部により前記充電停止を検知しない場合には前記充電停止を解除させることにより充電を再開させる処理とを行う、ことを特徴としている。
この構成では、自車両の充電端子と自車両の放電端子とが例えば充電ケーブルを介して誤接続された場合には、蓄電池への充電を停止させるように対処するようにしている。
これにより、自車両の蓄電池から放電された電力が前記放電端子、充電ケーブルならびに前記充電端子を経由して当該蓄電池に充電されるという循環が発生しないようにでき、その結果、前記循環に伴う電力損失によって前記蓄電池に蓄電された電力が徐々に消費されるという不具合の発生を回避できるようになる。
また、前記構成では、自車両の充電端子に例えば充電ケーブルを介して車両外部の交流電源（例えば商用電源）または他車両の放電端子が適正に接続されている場合には蓄電池への充電を許容するようにしている。
さらに、自車両の充電端子に例えば充電ケーブルを介して車両外部の交流電源（例えば商用電源）または他車両の放電端子が適正に接続されている状態で、さらに自車両の放電端子に例えば充電ケーブルを介して車両外部の交流負荷（例えば家電機器）が接続されると、前記交流電源または他車両の蓄電池から前記自車両の蓄電池への充電をしながら、前記蓄電池から前記交流負荷への給電を可能とするようにしている。
好ましくは、前記給電装置は、前記蓄電池からの直流電力を商用電源の標準周波数と異なる所定周波数の交流電力に変換するものである。
好ましくは、前記制御部は、前記充電端子と前記放電端子との両方にそれぞれ接続端子が接続された場合において、さらに前記充電端子に入力される交流電力の電圧の周波数が前記給電装置で設定する前記所定周波数（商用電源の標準周波数と異なる所定周波数）に一致していると判定したときに、前記蓄電池への充電を停止させる処理を行い、この処理の後、前記給電装置に備える遮断検知部により前記充電停止を検知した場合に前記充電停止を継続する一方、前記遮断検知部により前記充電停止を検知しない場合には前記充電停止を解除させることにより充電を再開させる処理を行う。
好ましくは、前記制御部は、前記充電停止を継続する場合にはさらに誤充電が発生している旨の報知を行う。
本発明は、蓄電池に外部から電力を入力するための充電端子と、前記蓄電池から外部に電力を出力するための放電端子とを備える車両用電力制御装置において、前記蓄電池への誤充電を防止したうえで、外部から前記蓄電池への適正な充電および前記蓄電池から外部への適正な給電を可能とすることができる。
本発明に係る車両用電力制御装置の一実施形態を用いるハイブリッド車両の構成概略を示す図である。 図1の一部構成を詳細に示す図である。 図１のハイブリッド車両の電力制御に関する動作説明に用いるフローチャートである。 図１のハイブリッド車両において充電インレットと非常電源用コンセントとを充電ケーブルで誤接続する状態を示す図である。 図１のハイブリッド車両の非常電源用コンセントに家電機器のコンセントプラグまたは充電ケーブルを介して他車両に適正に接続する状態を示す図である。 図１のハイブリッド車両の充電インレットに充電ケーブルを介して他車両を適正に接続するとともに図１のハイブリッド車両の非常電源用コンセントに家電機器のコンセントプラグを適正に接続する状態を示す図である。 図１のハイブリッド車両の充電インレットに充電ケーブルを介して商用電源を適正に接続するとともに図１のハイブリッド車両の非常電源用コンセントに充電ケーブルを介して他車両を適正に接続する状態を示す図である。
以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１から図７に本発明の一実施形態を示している。この実施形態で例示する車両用電力制御装置は、フロントエンジンフロントドライブ（ＦＦ）形式のハイブリッド車両に搭載される。なお、本発明の適用対象となるハイブリッド車両の駆動形式は、ＦＦ形式に限らず、例えばフロントエンジンリアドライブ（ＦＲ）形式、四輪駆動（４ＷＤ）形式などとすることも可能である。
−ハイブリッドシステムの概要−
この実施形態でのハイブリッド車両は、エンジン１、モータジェネレータＭＧ１、モータジェネレータＭＧ２、リダクション機構４、動力分割機構５、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）６、蓄電池としてのＨＶバッテリ７、デファレンシャル８、駆動輪９、電力制御装置１０などを備えている。
そして、このハイブリッドシステムでは、要求トルク、目標エンジン出力、目標モータトルクなどに基づいて、エンジン１およびモータジェネレータＭＧ２のいずれか一方もしくは双方を動力源として駆動輪９を駆動する制御を行う。例えば、発進時や低速走行時のようにエンジン効率が低くなる領域では、エンジン１を停止させてモータジェネレータＭＧ２のみの動力で駆動輪９を駆動する。また、通常走行時には、エンジン１を作動させてそのエンジン１の動力で駆動輪９を駆動する。さらに、全開加速等の高負荷時には、エンジン１の動力に加えて、ＨＶバッテリ７からモータジェネレータＭＧ２に電力を供給してモータジェネレータＭＧ２による動力を補助動力として追加する。
エンジン１は、エンジンコントロールコンピュータ１００によって制御される。このエンジンコントロールコンピュータ１００は、アクセル開度に基づいて、スロットル開度（吸入空気量）、燃料噴射量、点火時期などを制御することにより、エンジン１の動作を制御する。
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、三相交流によってロータが回転することにより動力を発生する交流同期電動機であって、電動機として機能する他、発電機としても機能する。
モータジェネレータＭＧ１およびモータジェネレータＭＧ２は、パワーマネジメントコントロールコンピュータ２００によって制御される。このパワーマネジメントコントロールコンピュータ２００は、ＰＣＵ６を制御することによりモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を回生動作または力行（アシスト）動作させる。回生電力はＰＣＵ６を介してＨＶバッテリ７に充電される。
なお、動力分割機構５に連結されるモータジェネレータＭＧ１は、概ね発電機として動作することが多いため、単に「ジェネレータ」と呼ばれることがある。モータジェネレータＭＧ１は、エンジン１の始動時にクランキングを行うスタータモータとしても利用される。また、リダクション機構４に連結されるモータジェネレータＭＧ２は、主として電動機として動作するため、単に「モータ」と呼ばれることもある。
リダクション機構４は、詳細に図示していないが、例えば公知の遊星歯車機構で構成されており、エンジン１やモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２で発生した動力をデファレンシャル８および車軸を介して駆動輪（この実施形態では前輪）９に前進駆動力や後進駆動力として伝達したり、駆動輪９の回転力をエンジン１やモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２に伝達したりする。
動力分割機構５は、詳細に図示していないが、例えば公知の遊星歯車機構で構成されており、エンジン１で発生する動力をモータジェネレータＭＧ２の回転軸（駆動輪９に連結）とモータジェネレータＭＧ１の回転軸とに分配する。参考までに、図示していないが、動力分割機構５の各構成要素のうち、リングギヤがモータジェネレータＭＧ２の回転軸に結合され、サンギヤがモータジェネレータＭＧ１の回転軸に結合され、キャリアがエンジン１の出力軸に結合される。この動力分割機構５は、モータジェネレータＭＧ２の回転数を制御することにより、無段変速機としても機能する。
エンジンコントロールコンピュータ１００およびパワーマネジメントコントロールコンピュータ２００は、必要な情報を互いに送受可能に接続されている。エンジンコントロールコンピュータ１００およびパワーマネジメントコントロールコンピュータ２００は、いろいろなセンサやスイッチなどから入力される信号に基づいて、エンジン１の制御（燃料噴射制御、点火時期制御、吸入空気量制御、空燃比フィードバック制御など）を実行する他、下記するいろいろな制御を実行する。
エンジンコントロールコンピュータ１００およびパワーマネジメントコントロールコンピュータ２００は、内部構成を詳細に図示していないが、いずれも、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（プログラムメモリ）、ＲＡＭ（データメモリ）、バックアップＲＡＭ（不揮発性メモリ）、入出力インターフェースならびに通信インターフェースなどを備える公知の構成とされる。
ＲＯＭは、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭは、エンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。ＲＯＭ、ＣＰＵ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭはバスを介して互いに接続されている。
ＰＣＵ６は、図２に示すように、昇降圧コンバータ６１と、インバータ６２，６３と、ＭＧＥＣＵ６４とを備えている。
昇降圧コンバータ６１は、ＨＶバッテリ７の直流電圧を昇圧してインバータ６２，６３に供給するために設けられている。また、昇降圧コンバータ６１は、モータジェネレータＭＧ１により発電され、インバータ６２により直流に変換された電圧を降圧してＨＶバッテリ７に供給するとともに、モータジェネレータＭＧ２により発電され、インバータ６３により直流に変換された電圧を降圧してＨＶバッテリ７に供給する機能も有する。
インバータ６２，６３は、ＨＶバッテリ７の直流電流とモータジェネレータＭＧ１やモータジェネレータＭＧ２の３相交流電流との変換を行う電力交換装置である。
インバータ６２，６３は、共に、たとえば三相ブリッジ回路であり、ＭＧＥＣＵ６４から出力される駆動信号により駆動される。
インバータ６２は、エンジン１の動力によりモータジェネレータＭＧ１で発電された交流電流を直流電流に変換して出力する（回生制御）とともに、昇降圧コンバータ６１から供給される直流電流を交流電流に変換してモータジェネレータＭＧ１を駆動する（力行制御）。
インバータ６３は、昇降圧コンバータ６１から供給される直流電流を交流電流に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する（力行制御）とともに、回生制動時にモータジェネレータＭＧ２で発電された交流電流を直流電流に変換して出力する（回生制御）。
ＭＧＥＣＵ６４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、入出力インターフェースおよび通信インターフェースなどを備える公知の構成とされる。ＭＧＥＣＵ６４は、パワーマネジメントコントロールコンピュータ２００から送信される出力要求を受信するとともに、その出力要求などに基づいて昇降圧コンバータ６１、インバータ６２，６３の駆動信号を生成し、その駆動信号を昇降圧コンバータ６１、インバータ６２，６３に出力する。
ＨＶバッテリ７は、主としてモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するための電力を蓄電する直流電源であって、走行用の高電圧電源であるバッテリモジュール７１、バッテリモジュール７１を監視する電池監視ユニット７２、システムメインリレー７３などを備えている。
バッテリモジュール７１は、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２を駆動する電力を供給するとともに、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２により発電された電力を蓄電するように構成されている。このバッテリモジュール７１は、たとえば、充放電可能なニッケル水素電池またはリチウムイオン電池である。
電池監視ユニット７２には、図示していないが、バッテリモジュール７１の充放電電流を検出する電流センサ、バッテリモジュール７１の電圧を検出する電圧センサ、および、バッテリモジュール７１の温度（電池温度）を検出する温度センサなどが接続されている。
そして、電池監視ユニット７２は、バッテリモジュール７１に関する情報（充放電電流、電圧および電池温度）をパワーマネジメントコントロールコンピュータ２００に送信する。これにより、パワーマネジメントコントロールコンピュータ２００は、たとえば、充放電電流の積算値に基づいてバッテリモジュール７１のＳＯＣ（State of Charge：充電状態）を演算するとともに、ＳＯＣおよび電池温度に基づいて入力制限Ｗｉｎおよび出力制限Ｗｏｕｔを演算する。
システムメインリレー７３は、バッテリモジュール７１とＰＣＵ６とを接続または遮断するために、バッテリモジュール７１とＰＣＵ６との間に設けられている。システムメインリレー７３は、パワーマネジメントコントロールコンピュータ２００からの制御信号に基づいてオン／オフ状態が切り替えられる。
そして、システムメインリレー７３が閉状態（オン）の場合には、バッテリモジュール７１の電力をＰＣＵ６に供給可能であり、かつ、ＰＣＵ６から供給される電力によりバッテリモジュール７１を充電可能である。また、システムメインリレー７３が開状態（オフ）の場合には、バッテリモジュール７１をＰＣＵ６と電気的に遮断することが可能である。
−車両用の電力制御装置の構成−
本発明に係る車両用の電力制御装置１０は、ＨＶバッテリ７に車両外部の交流電源（商用電源３０または他車両５０）から電力を受け入れてＨＶバッテリ７に充電するための充電機能や、ＨＶバッテリ７の電力を車両外部の交流負荷（家電機器４０または他車両５０）に供給（放電）するための給電機能を備えている。
なお、前記他車両５０は、図５から図７に記載しているが、本実施形態のハイブリッド車両と同一の構成になっているものとする。
この実施形態のハイブリッド車両は、電力制御装置１０による充電機能、給電機能を備えることで、いわゆるプラグインハイブリッド車両と呼ばれる構成になっている。
この電力制御装置１０は、ＨＶバッテリ７、充電インレット１５、非常電源用コンセント１６、充電装置１７、給電装置１８、電力ＥＣＵ２０、報知装置２１などを含んだ構成とされている。
そして、充電インレット１５に車両外部の交流電源（商用電源３０または他車両５０）を接続可能にするため、ならびに非常電源用コンセント１６に他車両５０を接続可能にするために、充電ケーブル２２を用いるようにしている。
この実施形態では、例えば図４に示すように、充電インレット１５と非常電源用コンセント１６とが単一の充電ケーブル２２を介して誤接続されたときに、それを検知して、ＨＶバッテリ７への充電を停止するとともに、当該誤接続が発生していることを車両利用者などに報知するように対処することが可能となるように構成されている。
この誤接続の検知、対処機能（ＨＶバッテリ７の保護機能）は、主として、充電停止（遮断）部として用いる充電遮断リレー１７４、充電停止（遮断）の検知部として用いる電流センサ１８３、それらを制御するための電力ＥＣＵ２０などにより実行するようになっている。
以下、図２を参照して、電力制御装置１０の前記各構成要素について詳細に説明する。
充電インレット１５は、車両外部の交流電源（商用電源３０または他車両５０）からの交流電力を受け入れるための充電口であり、下記充電ケーブル２２の充電コネクタ２２１が差し込み接続されるような形状になっている。
非常電源用コンセント１６は、一般家庭の商用電源コンセントと同型とされており、家電機器４０のコンセントプラグ４１や下記充電ケーブル２２のコンセントプラグ２２２などが着脱可能にかつ電気的に接続可能とされる。
充電ケーブル２２の一端には、充電インレット１５に着脱可能にかつ電気的に接続可能とされる充電コネクタ２２１が設けられており、また、充電ケーブル２２の他端には、非常電源用コンセント１６ならびに商用電源コンセントに着脱可能にかつ電気的に接続可能とされるコンセントプラグ２２２が設けられている。
充電装置１７は、ＨＶバッテリ７と充電インレット１５との間に設けられており、充電インレット１５から入力される交流電力を直流電力に変換してＨＶバッテリ７に充電するために設けられている。
この充電装置１７は、インバータ１７１、電圧変換部１７２、電圧検出部１７３、充電遮断リレー１７４などを備えている。
インバータ１７１は、充電インレット１５から入力される交流電力を直流電力に変換するものである。このインバータ１７１は、例えば、スイッチ素子を含むブリッジ回路によって構成され、そのスイッチ素子のオンオフ動作によって直流電力を交流電力に変換する周知のインバータとして構成される。
電圧変換部１７２は、インバータ１７１から出力される直流電力の電圧をＨＶバッテリ７の充電に適した電圧に変換してＨＶバッテリ７に出力するものであり、例えば周知のＤＣ／ＤＣコンバータによって構成される。
電圧検出部１７３は、充電インレット１５とインバータ１７１との間に接続され、充電インレット１５から入力される電圧を検出する。具体的に、充電インレット１５に充電ケーブル２２の充電コネクタ２２１が差し込み接続されると、当該充電インレット１５に発生する電圧が変化する。この電圧変化を電圧検出部１７３で検出するようになっているのである。
そこで、電力ＥＣＵ２０は、電圧検出部１７３の検出出力に基づいて充電インレット１５への充電ケーブル２２の充電コネクタ２２１の差し込み接続時に発生する電圧変化が無いことを検知した場合に、充電インレット１５に充電ケーブル２２の充電コネクタ２２１が差し込み接続されていないと判断し、また、電圧検出部１７３の検出出力に基づいて充電インレット１５への充電コネクタ２２１の差し込み接続時に発生する電圧変化が有ったことを検知した場合には、充電インレット１５に充電ケーブル２２の充電コネクタ２２１が差し込み接続されたと判断する。
充電遮断リレー１７４は、電圧変換部１７２とＨＶバッテリ７とを接続または遮断するために設けられており、この実施形態ではノーマリークローズ（非駆動時、閉状態）タイプとされている。
この充電遮断リレー１７４の開閉（オン、オフ）状態は、電力ＥＣＵ２０により制御される。充電遮断リレー１７４を非駆動として閉状態（オン）にしていると、充電インレット１５からＨＶバッテリ７に電力を供給することが可能な状態になる一方、充電遮断リレー１７４が電力ＥＣＵ２０により駆動されて開状態（オフ）にされると、充電インレット１５からＨＶバッテリ７に電力を供給することが不可能な状態になる。
給電装置１８は、ＨＶバッテリ７に蓄電された電力を非常電源用コンセント１６に接続される車両外部の交流負荷（家電機器４０または他車両５０）に供給するために設けられている。
この給電装置１８は、電圧変換部１８１、インバータ１８２、電流センサ１８３などを備えている。
電圧変換部１８１は、ＨＶバッテリ７から放電される直流電力の電圧を所定の電圧（例えばＡＣ１００Ｖに対応する直流電圧）に変換するものであり、例えば周知のＤＣ／ＤＣコンバータによって構成される。
インバータ１８２は、電圧変換部１８１から出力される直流電力を、所定の周波数（例えば商用電源周波数５０Ｈｚと６０Ｈｚの中間周波数５５Ｈｚ）の交流電力に変換して非常電源用コンセント１６から出力するために設けられている。このインバータ１８２は、スイッチ素子を含むブリッジ回路によって構成され、そのスイッチ素子のオンオフ動作によって直流電力を交流電力に変換する周知のインバータとして構成される。
このため、非常電源用コンセント１６に充電ケーブル２２のコンセントプラグ２２２または車両外部の家電機器４０のコンセントプラグ４１が接続された場合には、当該充電ケーブル２２の充電コネクタ２２１の接続先となる他車両５０または家電機器４０に商用電源周波数である５０Ｈｚと６０Ｈｚの中間周波数５５Ｈｚの交流電力が供給されることになる。この中間周波数５５Ｈｚの交流電力であっても、公知のようにほとんどの家電機器４０の使用が可能である。
電流センサ１８３は、非常電源用コンセント１６に電流が流れたか否かを検出するものであって、非常電源用コンセント１６とインバータ１８２との間に接続されている。
例えば、非常電源用コンセント１６に充電ケーブル２２のコンセントプラグ２２２または車両外部の家電機器４０のコンセントプラグ４１が接続されると、非常電源用コンセント１６に電流（例えば瞬時電流）が流れ、その電流が電流センサ１８３によって検出される。
この電流センサ１８３の検出出力に基づいて、電力ＥＣＵ２０は、非常電源用コンセント１６に充電ケーブル２２のコンセントプラグ２２２または車両外部の家電機器４０のコンセントプラグ４１が接続されたか否かを認識する。
具体的に、電力ＥＣＵ２０は電流センサ１８３の検出出力に基づいて前記電流が流れたことを検知した場合に、非常電源用コンセント１６に充電ケーブル２２のコンセントプラグ２２２または車両外部の家電機器４０が接続されたと判断するが、電流センサ１８３の検出出力に基づいて前記電流が流れていないことを検知した場合に、非常電源用コンセント１６に充電ケーブル２２のコンセントプラグ２２２または車両外部の家電機器４０が差し込み接続されていないと判断する。
電力ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、入出力インターフェースおよび通信インターフェースなどを備える公知の構成とされる。この電力ＥＣＵ２０は、パワーマネジメントコントロールコンピュータ２００との間で必要な情報を互いに送受するようになっている。
報知装置２１は、充電インレット１５と非常電源用コンセント１６とが充電ケーブル２２を介して誤接続された状態が発生していることを車両利用者などに報知するために設けられている。
この報知装置２１は、詳細に図示していないが、例えば前記誤接続に関する警告表示を行うための表示部、または前記誤接続に関する警告音を出力するためのスピーカなどの少なくともいずれか一方を備える構成とされる。この報知装置２１の動作は電力ＥＣＵ２０により制御される。
次に、図３に示すフローチャートを参照して、このＨＶバッテリ７の充放電制御に関する動作を詳細に説明する。このフローチャートは、電力ＥＣＵ２０が実行する。
ステップＳ１では、非常電源用コンセント１６に、家電機器４０のコンセントプラグ４１または充電ケーブル２２のコンセントプラグ２２２が差し込み接続されたか否かを判定する。この判定は、給電装置１８の電流センサ１８３の検出出力に基づいて行う。
ここで、非常電源用コンセント１６に家電機器４０のコンセントプラグ４１または充電ケーブル２２のコンセントプラグ２２２が差し込み接続されていない場合には、前記ステップＳ１で否定判定し、当該ステップＳ１に戻る。
一方、非常電源用コンセント１６に家電機器４０のコンセントプラグ４１または充電ケーブル２２のコンセントプラグ２２２が差し込み接続された場合には前記ステップＳ１で肯定判定し、続くステップＳ２に進む。
なお、非常電源用コンセント１６に、家電機器４０のコンセントプラグ４１または充電ケーブル２２のコンセントプラグ２２２が差し込み接続されると、給電装置１８の電圧変換部１８１がＨＶバッテリ７から放電される直流電力の電圧を所定電圧（例えばＡＣ１００Ｖに対応する直流電圧）に変換し、さらにインバータ１８２が所定の周波数（例えば商用電源周波数である５０Ｈｚと６０Ｈｚの中間周波数５５Ｈｚ）の交流電力に変換することにより、非常電源用コンセント１６に出力されるようになる。
ステップＳ２では、充電インレット１５に充電ケーブル２２の充電コネクタ２２１が差し込み接続されたか否かを判定する。この判定は、充電装置１７の電圧検出部１７３の検出出力に基づいて行う。
ここで、充電インレット１５に充電ケーブル２２の充電コネクタ２２１が差し込み接続されていない場合には、前記ステップＳ２で否定判定し、前記ステップＳ１に戻る。
一方、充電インレット１５に充電ケーブル２２の充電コネクタ２２１が差し込み接続された場合には前記ステップＳ２で肯定判定し、続くステップＳ３に進む。
なお、充電インレット１５に充電ケーブル２２の充電コネクタ２２１が差し込み接続されると、充電装置１７は入力される電力をＨＶバッテリ７に充電する。
ステップＳ３では、充電インレット１５に入力される交流電圧の周波数が予め規定した判定値αと一致したか否かを判定する。
なお、前記充電インレット１５に供給される交流電圧の周波数は、充電装置１７の電圧検出部１７３により検出される。また、前記判定値αは、前記給電装置１８から出力する交流電圧の周波数（例えば５５Ｈｚ）と同じ値に設定される。
そのため、仮に、充電インレット１５に商用電源３０が充電ケーブル２２を介して適正に接続されている場合には、商用電源３０から充電インレット１５に入力される交流電圧の周波数は例えば５０Ｈｚまたは６０Ｈｚであるから、前記判定値αと一致しない。しかしながら、仮に、充電インレット１５と非常電源用コンセント１６とが充電ケーブル２２を介して誤接続されている場合には、自車両のＨＶバッテリ７から充電インレット１５に入力される交流電圧の周波数は商用電源周波数である５０Ｈｚと６０Ｈｚの中間周波数５５Ｈｚであるから、前記判定値αと一致することになる。
したがって、充電インレット１５に入力される交流電圧の周波数が前記判定値αと一致していない場合には、適正な接続状態になっていると言えるので、前記ステップＳ３で否定判定して、このフローチャートを終了する。これにより、前記ステップＳ２に伴い行われる充電が継続されることになる。
しかし、充電インレット１５に入力される交流電圧の周波数が前記判定値αと一致した場合には、誤接続が発生していると言えるので、前記ステップＳ３で肯定判定して、続くステップＳ４に進む。
ステップＳ４では、充電装置１７による充電を停止させる。具体的に、このステップＳ４では、充電装置１７の充電遮断リレー１７４を開状態にさせることにより、充電装置１７からＨＶバッテリ７への電圧供給を遮断する。
この後、続くステップＳ５において、給電装置１８の電流センサ１８３の検出出力に基づいて給電装置１８への電流供給が遮断されたか否かを判定する。
ここで、電流センサ１８３の検出出力に基づき給電装置１８への電流供給が遮断されていない場合には、前記ステップＳ５で否定判定して、ステップＳ６に進む。
このステップＳ６では、前記充電装置１７によるＨＶバッテリ７への充電を再開させる。つまり、充電装置１７の充電遮断リレー１７４を閉状態にさせることにより、充電装置１７からＨＶバッテリ７への電圧供給を許容させる。この後、このフローチャートを終了する。
しかし、電流センサ１８３の検出出力に基づき給電装置１８への電流供給が遮断されている場合には、前記ステップＳ５で肯定判定して、ステップＳ７に進む。
このステップＳ７では、報知装置２１を作動させることにより、誤接続が発生している旨の報知動作を行うことにより車両利用者に誤接続を解消させるように促す。
この後、続くステップＳ８に進んで、前記ステップＳ４で実行した充電停止状態（充電遮断リレー１７４の開状態）を継続させる。この後、このフローチャートを終了する。
参考までに、図４に示すように、充電インレット１５と非常電源用コンセント１６とが単一の充電ケーブル２２を介して誤接続されたときには、図３のフローチャートにおけるステップＳ１〜Ｓ５により前記誤接続が検知されるので、図３のフローチャートにおけるステップＳ７，Ｓ８によりＨＶバッテリ７への充電を停止するとともに、当該誤接続が発生していることを報知装置２１で車両利用者などに報知するように対処される。
しかしながら、図５から図７に示すように、充電インレット１５や非常電源用コンセント１６に充電ケーブル２２などを介して適宜の機器が適正に接続されている場合については、それぞれ以下のようになる。
まず、図５には、本実施形態のハイブリッド車両（自車両とする）の非常電源用コンセント１６に家電機器４０のコンセントプラグ４１または他車両５０が充電ケーブル２２を介して接続される形態が示されている。
この場合、自車両は、非常電源用コンセント１６だけが使用されている状態であるから、図３のフローチャートにおけるステップＳ２で否定判定されることになって、前記誤接続の検知、対処に関する処理（ステップＳ３〜Ｓ８）は行われなくなる。
また、他車両５０は、充電インレット１５だけが使用されている状態であるから、図３のフローチャートにおけるステップＳ１で否定判定されることになって、前記誤接続の検知、対処機能に関する処理（ステップＳ３〜Ｓ８）は行われなくなる。そのため、自車両から家電機器４０または他車両５０に電力を供給することが可能になり、他車両５０は充電ケーブル２２を介して自車両から供給される電力を充電することが可能になる。
図６には、本実施形態のハイブリッド車両（自車両とする）の非常電源用コンセント１６に家電機器４０のコンセントプラグ４１が接続されるとともに、自車両の充電インレット１５に他車両５０が充電ケーブル２２を介して接続される形態が示されている。
この例では、自車両は、充電インレット１５と非常電源用コンセント１６との両方が使用されているので、図３のフローチャートにおけるステップＳ１，Ｓ２で肯定判定されることになって、前記誤接続の検知、対処機能に関する処理（ステップＳ３〜Ｓ８）が行われるが、図３のフローチャートにおけるステップＳ５で否定判定されることによって誤接続でないと判定され、ステップＳ６で充電が再開されることになる。そのため、自車両が他車両５０から充電ケーブル２２を介して電力を受けながら、自車両から家電機器４０に電力を供給することが可能になる。
一方、他車両５０は、非常電源用コンセント１６だけが使用されている状態であるから、図３のフローチャートにおけるステップＳ２で否定判定されることになって、前記誤接続の検知、対処に関する処理（ステップＳ３〜Ｓ８）は行われなくなる。そのため、他車両５０が充電ケーブル２２を介して自車両に電力を供給することが可能になる。
また、図７には、本実施形態のハイブリッド車両（自車両とする）の充電インレット１５に商用電源３０が充電ケーブル２２を介して接続されるとともに、自車両の非常電源用コンセント１６に他車両５０が充電ケーブル２２を介して接続される形態が示されている。
この例では、自車両は、充電インレット１５と非常電源用コンセント１６との両方が使用されているので、前記誤接続の検知、対処機能に関する処理（ステップＳ３〜Ｓ８）が行われるが、図３のフローチャートにおけるステップＳ３で否定判定されることによって誤接続でないと判定される。そのため、自車両が商用電源３０から充電ケーブル２２を介して電力を受けながら、自車両から他車両５０に充電ケーブル２２を介して電力を供給することが可能になる。
一方、他車両５０は、充電インレット１５だけが使用されている状態であるから、図３のフローチャートにおけるステップＳ１で否定判定されることになって、前記誤接続の検知、対処機能に関する処理（ステップＳ３〜Ｓ８）は行われなくなる。そのため、他車両５０は充電ケーブル２２を介して自車両から供給される電力を充電することが可能になる。
ところで、図７の状態において仮想線で示すように他車両５０の非常電源用コンセント１６に家電機器４０のコンセントプラグ４１が接続された場合には、他車両５０も充電インレット１５と非常電源用コンセント１６との両方が使用されていることになるので、図３のフローチャートにおけるステップＳ１，Ｓ２で肯定判定されることになって、前記誤接続の検知、対処機能に関する処理（ステップＳ３〜Ｓ８）が行われることになる。
この場合、他車両５０は、図３のフローチャートにおけるステップＳ５で否定判定されることによって誤接続でないと判定され、ステップＳ６で充電が再開されることになる。そのため、他車両５０は充電ケーブル２２を介して自車両から電力を受けながら、他車両５０から家電機器４０に電力を供給することが可能になる。
以上説明したように本発明を適用した実施形態の車両用の電力制御装置１０は、充電インレット１５と非常電源用コンセント１６とが充電ケーブル２２を介して誤接続された場合に、充電装置１７によるＨＶバッテリ７への充電を停止させることができる。これにより、前記誤接続が発生したときに、前記充電に伴う発生する電力損失を抑制または防止できるようになるから、ＨＶバッテリ７の蓄電量が徐々に減少するという不具合を防止できるようになる。
また、この実施形態では、前記誤接続が発生したときに報知装置２１で報知動作を行うようにしているから、車両利用者などに速やかに認識させることが可能になって、前記誤接続を速やかに解消するように対処できるようになる。
しかも、非常電源用コンセント１６に家電機器４０のコンセントプラグ４１または充電ケーブル２２のコンセントプラグ２２２が接続されたことを検知したときに、当該検知時点から誤接続の有無を判定するまでの期間、非常電源用コンセント１６から出力される交流電力（例えば商用電源周波数５０Ｈｚと６０Ｈｚの中間周波数５５Ｈｚ）が当該非常電源用コンセント１６に接続される家電機器４０または充電ケーブル２２の充電コネクタ２２１の接続先となる他車両５０に供給されるようになっている。
これにより、仮に、非常電源用コンセント１６に、家電機器４０のコンセントプラグ４１あるいは充電ケーブル２２のコンセントプラグ２２２が差し込み接続された場合にあっては、誤接続判定期間でも前記非常電源用コンセント１６に接続される家電機器４０または充電ケーブル２２の充電コネクタ２２１の接続先となる他車両５０を動作させることが可能になるなど、使い勝手が向上することになる。
なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲内で適宜に変更することが可能である。
（１）上記実施形態では、本発明を適用対象としてエンジン１とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を搭載するハイブリッド車両を例に挙げているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えばモータのみを搭載する電気自動車を本発明の適用対象とすることが可能である。
（２）上記実施形態では、ハイブリッド車両の充電インレット１５と非常電源用コンセント１６とが充電ケーブル２２で誤接続されていることを検知したときに、ＨＶバッテリ７への充電を停止させるとともに、当該誤接続が発生している旨の報知動作を行わせるようにする場合を例に挙げているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば前記誤接続を検知したときに、当該充電を停止させることのみを行うようにする場合も本発明に含まれる。
（３）上記実施形態では、ハイブリッド車両と商用電源３０との接続ならびにハイブリッド車両（自車両）と他車両との接続に充電ケーブル２２を用いる場合を例に挙げているが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えばハイブリッド車両の充電インレット１５を商用電源コンセントに差し込み可能なコンセントプラグと同型のプラグとし、当該充電インレット１５または非常電源用コンセント１６の少なくともいずれか一方のケーブルを車両から引き出し可能かつ回収可能な構成とすることも可能である。この場合、当該充電インレット１５（または非常電源用コンセント１６）を車両から引き出せば、非常電源用コンセント１６（または充電インレット１５）に誤って接続してしまうことが懸念される。そのような場合にも、本発明を適用すれば前記誤接続を検知、対処することが可能になる。
本発明は、蓄電池に外部から電力を入力するための充電端子と、前記蓄電池から外部に電力を出力するための放電端子とを備える車両用電力制御装置に好適に利用することが可能である。
また、本発明に係る車両用電力制御装置は、例えば動力源としてエンジンとモータとを搭載するハイブリッド車両やモータのみを搭載する電気自動車などにおいて、前記モータに供給する電力を蓄電するための蓄電池を搭載した車両に適用することが可能である。
７ ＨＶバッテリ（蓄電池）
１０ 電力制御装置
１５ 充電インレット（充電端子）
１６ 非常電源用コンセント（放電端子）
１７ 充電装置
１７３ 電圧検出部
１７４ 充電遮断リレー
１８ 給電装置
１８１ 電圧変換部
１８２ インバータ
１８３ 電流センサ（遮断検知部に相当）
２０ 電力ＥＣＵ（制御部に相当）
２１ 報知装置
２２ 充電ケーブル
２２１ 充電ケーブルの充電コネクタ
２２２ 充電ケーブルのコンセントプラグ
３０ 商用電源
４０ 家電機器
４１ 家電機器のコンセントプラグ
５０ 他車両

Claims (1)

  1. 蓄電池と、
    所定の交流電源の電源端子に接続可能とされる充電端子と、
    前記充電端子から入力される交流電力を直流電力に変換して前記蓄電池に充電する充電装置と、
    所定の交流負荷の受電端子および前記充電端子に接続可能とされる放電端子と、
    前記蓄電池からの直流電力を交流電力に変換して前記放電端子から出力する給電装置と、
    前記充電装置ならびに前記給電装置を制御する制御部とを備え、
    前記制御部は、
    前記充電端子と前記放電端子との両方にそれぞれ接続端子が接続された場合に前記蓄電池への充電を停止させる処理と、
    この処理の後、前記給電装置に備える遮断検知部により前記充電停止を検知した場合に前記充電停止を継続する一方、前記遮断検知部により前記充電停止を検知しない場合には前記充電停止を解除させることにより充電を再開させる処理とを行う、ことを特徴とする車両用電力制御装置。
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