JP5879325B2 - 外部給電装置、および、電動車両 - Google Patents
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Description
制御装置は、外部給電回路を介して外部給電端子部への蓄電池からの放電を継続して行うか、または、外部給電回路を介して外部給電端子部への蓄電池からの放電を禁止もしくは制限するか否かを判定する基準値となる最低SOCを外部給電後の前記蓄電池に確保したい電力量に基づいて設定する最低SOC設定部を備える。
そして、制御装置がナビゲーション装置と接続されている場合において、この最低SOC設定部は、外部給電モードの外部給電を開始する前にナビゲーション装置が取得した電動車両の現在位置の周囲に存在する複数の充電スタンドに関する情報に基づき、最寄りの充電スタンドを選択し、前記外部給電回路を介した外部給電後に前記電動車両が向かう充電可能な最寄りの充電スタンドまで走行できる電力を前記蓄電池に確保するように、前記最低SOCを設定することを特徴とする。
まず、レジャーやキャンプなどのアウトドア(野外活動)に好適な外部給電装置(電動車両、外部給電方法)の実施形態を説明する。なお、「最低SOC」の設定の詳細は、主に第2実施形態で説明する。
図1は、第1実施形態の全体構成を説明する図である。まず、電動車両Vの構成を説明する。図1に示すように、外部給電装置1が搭載される電動車両Vは、高電圧バッテリ2、PDU(Power Drive Unit)3、走行モータ4、ナビ装置5(第2実施形態)などを備える一般的な電気自動車である。本実施形態の電動車両Vは、外部給電装置1を搭載している以外は一般的な構成であるので、詳細な説明を省略する。なお、電動車両Vとしては、電気自動車のほかにプラグインハイブリッド車や燃料電池車などのように、高電圧バッテリ2を搭載した車両があげられる。ちなみに、この例では、外部給電装置1は、電動車両に実装(内蔵)されている。
端子箱14は、電気機器Uが備えるプラグが差し込まれるソケットを3つ備えている。入力装置15は、利用者の指示を制御装置11に入力する機能を有する機器である。表示装置16は、制御装置11の制御結果などを視覚的に利用者に示す機能を有する機器である。
ちなみに、本実施形態では、端子箱14が3つ備えるソケット(端子)のうち、左端のソケットが長時間用の使用が予定される長時間用ソケットであるとする。
図2は、制御装置11の機能などを示すブロック図である。制御装置11は、ハードウェア構成として、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、各種の入出力インタフェイス、電源回路などを備える(いずれも図示は省略)。この制御装置11は、ソフトウェア構成として、図2に示すように、入出力制御部11a、使用下限SOC設定部11b、最低SOC設定部11c、給電制御部11dと記憶部11eを備える。これらのブロック(各部)は、ハードディスクやフラッシュデバイスなどの記憶装置から該当するプログラムやデータがRAM上に読み出されて配備され、CPUにより実行・利用されるものとする。
短時間用の電気機器U2としては、IHヒータ(約1800W)、ホットプレート(1300W)、炊飯器1.2kW、電気ドリル(500W)、掃除機(500W)・・・があげられる。長時間用かそれ以外かは、例えば2時間以上連続使用するか否かを境界にすることができる。
電動車両Vが搭載する高電圧バッテリ2について説明する。高電圧バッテリ2は、例えば角型のリチウムイオン二次電池(単電池)が、複数直列に(適宜並列に)接続されて、図示しない電池ボックスに収められた組電池であり、出力電圧は数百Vである。高電圧バッテリ2のエネルギ容量(Wh)については、市販の電気自動車と同様に数十kWhであるものとする。
・放電容量(Ah)=規定放電電流(A)×放電終止電圧までの連続放電時間(h)
・エネルギ容量(Wh)=放電容量(Ah)×放電終止電圧までの平均電圧(V)
次に、図4〜図7を参照して、第1実施形態の外部給電装置1の動作を説明する。図4は、制御装置の全体制御を示すメインフローチャートである。なお、動作の説明の前提として、電動車両Vは、アウトドア用品が積み込まれ、ユーザの運転によりキャンプ地に向かい、そこで、電気機器Uに給電するものとする。
ちなみに、最低SOCは、実測SOCよりも高い値とすることはできないものとし、仮に、ユーザによる希望SOCの入力値が実測SOCよりも高い値の場合は、制御装置11は、表示装置16に表示する画面を介して、希望SOC(つまり最低SOC)の再入力を促すものとする。
制御装置11は、ステップS12Eが終了すると、メインルーチンである図4のメインフローチャートに処理を戻す。
なお、ステップS22は、「蓄電池の残容量と使用下限容量とを比較し、その結果に基づいて、蓄電池の残量に関する制御を行う」ということである。
なお、長時間用の電気機器U1以外の短時間用の電気機器U2は、端子箱14のソケットを抜き差しして、適宜取り替えながら使用される。
以上説明した第1実施形態によれば、使用下限SOCの設定により、長時間用の電気機器U1を、設定した終了時刻まで連続使用することができる。また、「最低SOC設定」で、例えば、最寄りの充電スタンドや自宅まで走行する電力量が高電圧バッテリ2に確保できる。つまり、高電圧バッテリ2からの過放電を防止することができる。これにより、屋外での用途に適した外部給電装置1とすることができる。
次に、第1実施形態における「最低SOC設定」の具体例を図8〜図12を参照して説明する。
ちなみに、ステップS2の希望SOCは、残りの走行距離とは関係なしに入力される。
以上説明した実施形態は、一例であり、幅広く変形実施することができる。例えば、電動車両Vのルーフなどに太陽電池パネルを取付けて、外部給電を行うようにしてもよい。
また、ソケットに差し込まれた電気機器Uが何であり消費電力はどのくらいであるかを、ICタグや、電力線搬送などの技術を利用して自動判別可能にするようにしてもよい。
この場合、制御装置11が、ICタグや電力線搬送により電気機器Uから得られた情報により、ソケットに差し込まれた電気機器Uが長時間用の電気機器U1であることが分かれば、自動的に図4のメインフローチャートを起動することができ、かつ、ステップS14・S16における種別(消費電力)のユーザによる入力を省略することができる。
また、これから8時間使用というように、使用時間だけを設定するようにしてもよい。
また、前記した実施形態では、実測SOC≦使用下限SOCの場合、高電圧バッテリ2のSOCの低下をユーザに通知し、ユーザに節電を促すこととしたが、能動的に電気機器U(U1および/またはU2)への給電の停止や制限を、一時的に(例えば実測SOC>使用下限SOCになるまで)行う制御を実行してもよい。
また、外部給電装置1を電動車両Vに内蔵(実装)する例を示したが、外付けにすることも可能である。つまり、ユーザは、電気機器Uなどのアウトドア用品とともに、外部給電装置1を電動車両Vに搭載して、目的地にて、外部給電装置1を電動車両Vの充電用(給電用)ソケットにセットすることで外部給電装置1を使用することができる。ちなみに、請求項の「電動車両に搭載され」は、「電動車両に内蔵(実装)され」に限定されるものではない。また、緊急時の家庭用の給電などに適用してもよい。
1 外部給電装置
11 制御装置
11b 使用下限SOC設定部(使用下限容量設定部)
11c 最低容量設定部(最低SOC設定部)
11d 給電制御部(制御部)
12 DC−ACインバータ(外部給電回路)
13 遮断装置(外部給電回路)
14 端子箱(外部給電端子部)
Claims (5)
- アウトドアライフ時に屋外で使用される電気機器への給電用の交流出力端子を有する外部給電端子部と、
蓄電池の電力を前記外部給電端子部に供給する外部給電回路と、
前記外部給電回路を制御することで前記外部給電端子部への給電を制御する制御装置と、を備え、前記蓄電池に蓄えられた電力により走行用モータを駆動する電動車両に搭載される外部給電装置であって、
前記制御装置は、前記外部給電回路を介して前記外部給電端子部への前記蓄電池からの放電を継続して行うか、または、前記外部給電回路を介して前記外部給電端子部への前記蓄電池からの放電を禁止もしくは制限するか否かを判定する基準値となる最低SOCを外部給電後の前記蓄電池に確保したい電力量に基づいて設定する最低SOC設定部を備え、
前記制御装置がナビゲーション装置と接続されている場合において、
前記最低SOC設定部は、外部給電モードの外部給電を開始する前に前記ナビゲーション装置が取得した前記電動車両の現在位置の周囲に存在する複数の充電スタンドに関する情報に基づき、最寄りの充電スタンドを選択し、前記外部給電回路を介した外部給電後に前記電動車両が向かう充電可能な前記最寄りの充電スタンドまで走行できる電力を前記蓄電池に確保するように、前記最低SOCを設定する
ことを特徴とする外部給電装置。 - ユーザが操作する入力装置を備え、
前記最低SOC設定部は、
前記外部給電を開始する前に前記入力装置を介して前記ユーザの希望SOCが入力されたときは、前記ユーザの意思が反映された前記希望SOCに応じて前記最低SOCを設定するとともに、前記希望SOCが未入力のときかつ前記制御装置がナビゲーション装置と接続されているときに、前記ナビゲーション装置が取得した前記電動車両の現在位置の周囲に存在する複数の充電スタンドに関する情報に基づき前記最低SOCを設定する
ことを特徴とする請求項1に記載の外部給電装置。 - 前記制御装置がナビゲーション装置と接続されている場合は、
前記最低SOC設定部は、
当該電動車両の現在位置から前記充電可能な前記最寄りの充電スタンドまでの距離を前記ナビゲーション装置から取得し、
前記距離が長いときは、前記距離が短いときよりも、前記最低SOCが大きな値となるように設定する
ことを特徴とする請求項1に記載の外部給電装置。 - 前記最低SOC設定部は、
当該電動車両の現在位置と前記充電可能な前記最寄りの充電スタンドとの標高差を前記ナビゲーション装置から取得し、
前記標高差が上り側にあるときは、前記標高差が下り側にあるときよりも、前記最低SOCが大きな値となるように設定する
ことを特徴とする請求項3に記載の外部給電装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の外部給電装置を実装したことを特徴とする電動車両。
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