JP6673177B2 - 車両 - Google Patents

Description

本開示は、外部電源を用いた充電が可能な蓄電装置を搭載した車両の室内の空調制御に関する。

外部電源を用いた充電（以下、外部充電ともいう）が可能な蓄電装置を搭載した車両が公知である。このような車両においては、たとえば、外部充電中に、外部電源の電力を用いて車載エアコンを動作させるプレ空調制御を実行することができる。外部充電中に、プレ空調制御を実行することにより、ユーザが車両を利用する前に車両の室内の温度を適切な温度に調節することができる。

また、たとえば、特開２００７−３０７９５７号公報（特許文献１）に開示されるように、太陽電池において発電された発電電力を用いてプレ空調制御を実行することも可能である。

特開２００７−３０７９５７号公報

しかしながら、太陽電池を利用してプレ空調制御を実行する場合には、日射強度の変動によって太陽電池の出力が変動するため、安定かつ継続的にプレ空調制御を実行することが難しい場合がある。また、外部充電中においては、外部電源の電力を用いることによって継続的にプレ空調制御を実行することができるが、外部電源の消費電力が増加して外部電源の使用コスト（電気代）が増加する場合がある。

本開示は、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、太陽電池が搭載される車両において、外部充電に要する費用の増加を抑制しつつ、安定かつ継続的にプレ空調制御を実行できる車両を提供することである。

本開示のある局面に係る車両は、光エネルギーを電力に変換する太陽電池と、車両の室内に設けられ、太陽電池から出力される電力を用いて充電される第１蓄電装置と、第１蓄電装置の電力と、車両の外部電源の電力とのうちの少なくともいずれかの電力を用いて充電される第２蓄電装置と、車両の室内の空気の温度を調節する空調装置と、外部電源の電力を用いた第２蓄電装置の充電中に空調装置を動作させる制御装置とを備える。制御装置は、予め定められた期間における太陽電池の発電量がしきい値よりも大きい場合に第１蓄電装置の電力を用いて空調装置を動作させ、発電量がしきい値よりも小さい場合に外部電源の電力を用いて空調装置を動作させる。

このようにすると、太陽電池の発電量が大きいときには第１蓄電装置の電力を用いて空調装置を動作させることができるため、外部電源の使用コストの増加を抑制することができる。また、太陽電池の発電量が小さいときには外部電源の電力を用いて空調装置を動作させることができるため、安定かつ継続的に空調装置を動作させることができる。

ある実施の形態において、制御装置は、発電量がしきい値よりも大きい場合に第１蓄電装置の電力を用いて空調装置を動作させるか否かをユーザに問い合わせる処理を実行し、空調装置を動作させる旨の返信を取得した場合に第１蓄電装置の電力を用いて空調装置を動作させる。

このようにすると、ユーザの希望に応じて空調装置を動作させる電源を選択することができる。

本開示によると、太陽電池が搭載される車両において、外部充電に要する費用の増加を抑制しつつ、安定かつ継続的にプレ空調制御を実行できる車両を提供することができる。

本実施の形態に係る車両の全体構成を概略的に示す図である。 本実施の形態に係る車両に搭載された機器の構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係る車両に搭載されたＥＣＵで実行される制御処理を示すフローチャートである。 変形例におけるＥＣＵで実行される制御処理を示すフローチャートである。

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。

また、以下に説明する実施の形態では、車両は、駆動源としてモータジェネレータを搭載した電動車両を一例として説明するが、車両としては、駆動源あるいは発電機の動力源としてエンジンをさらに搭載するハイブリッド車両であってもよいし、モータジェネレータに代えてエンジンのみを駆動源とする車両であってもよい。

図１は、本実施の形態に係る車両１の全体構成を概略的に示す図である。図１に示すように、本実施の形態に係る車両１は、電池パック２０と、ＰＣＵ（Power Control Unit）３０と、ソーラーＰＣＵ４０と、ソーラーパネル５０と、ソーラーバッテリー６０と、補機バッテリ７０と、インレット１３０とを備える。

電池パック２０は、再充電可能な直流電力を蓄電する蓄電装置を含む。蓄電装置としては、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池を含む。電池パック２０は、車両１の駆動源であるモータジェネレータ６（図２参照。以下、ＭＧ６と記載する。）との間で電力を授受する。電池パック２０の電力は、ＰＣＵ３０を経由してＭＧ６に供給される。また、電池パック２０は、ＭＧ６により発電された電力を用いて充電される。また、電池パック２０は、インレット１３０を経由して車両１の外部の電源（図２参照）から供給される電力を用いて充電される。なお、蓄電装置としては、二次電池に限らず、ＭＧ６との間で直流電力を授受できるもの、たとえば、キャパシタ等であってもよい。電池パック２０は、たとえば、車両１の後部座席よりも下方の位置であって、かつ、左右の後輪のホイールハウス間に設けられる。

ＰＣＵ３０は、電池パック２０の直流電力を交流電力に変換してＭＧ６に供給したり、ＭＧ６において生じた回生電力（交流電力）を直流電力に変換して電池パック２０に供給したりする。

ＰＣＵ３０は、たとえば、複数個のスイッチング素子を有する、コンバータおよびインバータ（いずれも図示せず）を含む。コンバータやインバータは、スイッチング素子のオン・オフ制御によって動作する。コンバータは、電池パック２０から受けた直流電力の電圧を昇圧してインバータに出力する。インバータは、コンバータが出力した直流電力を交流電力に変換してＭＧ６に出力する。これにより、電池パック２０に蓄えられた電力を用いてＭＧ６が駆動される。

また、インバータは、ＭＧ６によって発電される交流電力を直流電力に変換してコンバータに出力する。コンバータは、インバータが出力した直流電力の電圧を降圧して電池パック２０へ出力する。これにより、ＭＧ６により発電された電力を用いて電池パック２０が充電される。なお、コンバータは、省略してもよい。

ＰＣＵ３０は、電池パック２０の電圧を補機バッテリ７０の充電に適した電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）をさらに含む。ＤＣ／ＤＣコンバータは、変換された電力を補機バッテリ７０に供給することによって補機バッテリ７０を充電する。

ソーラーパネル５０は、光エネルギー（たとえば、太陽光の光エネルギー）を直流電力に変換する太陽電池である。本実施の形態において、ソーラーパネル５０は、図１に示すように車両１の屋根の表面に設置される。ソーラーパネル５０において発電された電力は、ソーラーＰＣＵ４０を経由してソーラーバッテリー６０に供給される。なお、ソーラーパネル５０は、車両１の屋根以外の箇所（たとえば、ボンネット等）の表面に配置されてもよい。

ソーラーバッテリー６０は、ソーラーパネル５０において発電された電力を蓄電する蓄電装置である。蓄電装置としては、たとえば、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池を含む。ソーラーバッテリー６０は、複数個（たとえば、３個）のセルまたは複数個のセルにより構成されたモジュールが直列に接続されて構成される。ソーラーバッテリー６０は、車両１の室内の所定位置（たとえば、センターコンソールの下部）に設けられる。なお、車両１の室内とは、乗員が搭乗する車両１内の空間（たとえば、キャビン）および当該空間に連通する空間（たとえば、荷室等）を含むものとする。

ソーラーＰＣＵ４０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００（図２参照）からの制御信号に応じて、ソーラーパネル５０から出力された直流電力をソーラーバッテリー６０の充電が可能な電圧に変換したり、ソーラーバッテリー６０の直流電力を電池パック２０の充電が可能な電圧に変換したりする。具体的には、ソーラーＰＣＵ４０は、たとえば、ソーラーバッテリー６０のＳＯＣ（State Of Charge）が上限値に達するまで増加した場合に、ソーラーバッテリー６０の電力を用いて電池パック２０を充電したり、あるいは、補機バッテリ７０を充電したりする。あるいは、ソーラーＰＣＵ４０は、たとえば、ソーラーバッテリー６０のＳＯＣが下限値に達するまで減少した場合に、ソーラーパネル５０から出力された電力を用いてソーラーバッテリー６０を充電する。

補機バッテリ７０は、補機負荷に対して電力を供給する。補機負荷は、たとえば、車両１の室内に設けられる電気機器（たとえば、カーナビゲーションシステムやオーディオ機器等）、後述する、空調装置（以下、エアコンと記載する）の内気循環モードと外気導入モードとを切り換えるための切換ダンパ、ソーラーバッテリー６０に冷却風を供給する冷却装置、および、車両１に搭載される各種ＥＣＵ等を含む。

以下に、図２を用いて車両１に搭載される各構成について詳細に説明する。図２は、本実施の形態に係る車両１に搭載された機器の構成を示すブロック図である。図２に示すように、車両１は、駆動輪２と、動力伝達ギヤ４と、ＭＧ６と、通信装置９２と、ＥＣＵ１００と、エアコン１４０と、外気導入切換ダンパ１５０と、冷却ファン１６０とをさらに備える。

ＭＧ６は、たとえば、三相交流回転電機である。ＭＧ６の出力トルクは、減速機等によって構成された動力伝達ギヤ４を介して駆動輪２に伝達される。ＭＧ６は、車両１の回生制動動作時には、駆動輪２の回転力によって発電することも可能である。なお、図１および図２に示される車両１に、駆動源としてモータジェネレータが１つだけ設けられる構成が一例として示されるが、モータジェネレータの数はこれに限定されず、モータジェネレータを複数（たとえば２つ）設ける構成としてもよい。

電池パック２０は、組電池２２と、システムメインリレー（以下、ＳＭＲと記載する）２４と、第１充電リレー（以下、ＣＨＲＡと記載する）２６と、第２充電リレー（以下、ＣＨＲＢと記載する）２８と、充電装置１２０とを含む。

組電池２２は、複数個のセルにより構成されたモジュールが複数個直列に接続されて構成される。あるいは、組電池２２は、複数個のセルが直列に接続されて構成されてもよい。組電池は、組電池２２の電圧は、たとえば、２００Ｖ程度である。

ＳＭＲ２４は、ＰＣＵ３０と組電池２２とを接続する電力線ＰＬ１，ＮＬ１の途中に設けられる。ＳＭＲ２４は、ＥＣＵ１００からの制御信号Ｃ１に基づいて、ＰＣＵ３０と組電池２２との間を電気的に接続状態（オン状態）にしたり、遮断状態（オフ状態）にしたりする。

ＣＨＲＡ２６は、組電池２２とＳＭＲ２４とを接続する電力線ＰＬ１，ＮＬ１から分岐してソーラーＰＣＵ４０に接続される電力線ＰＬ２，ＮＬ２の途中に設けられる。ＣＨＲＡ２６は、ＥＣＵ１００からの制御信号Ｃ２に基づいて、電力線ＰＬ１，ＮＬ１と、ソーラーＰＣＵ４０との間を電気的に接続状態（オン状態）にしたり、遮断状態（オフ状態）にしたりする。

ソーラーＰＣＵ４０は、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ４２と、ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４４と、補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４６と、監視回路４８とを含む。

高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、ＥＣＵ１００からの制御信号に基づいて、ソーラーバッテリー６０の直流電力を組電池２２の充電が可能な直流電力に変換する。高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、変換した電力を組電池２２に供給する。

ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４４は、ＥＣＵ１００からの制御信号に基づいて、ソーラーパネル５０から供給される直流電力をソーラーバッテリー６０の充電が可能な直流電力に変換する。ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４４は、変換した電力をソーラーバッテリー６０に供給する。

補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４６は、ＥＣＵ１００からの制御信号に基づいて、ソーラーバッテリー６０の直流電力を補機バッテリ７０の充電が可能な直流電力に変換する。補機ＤＣ／ＤＣコンバータ４６は、変換した電力を補機バッテリ７０に供給する。

監視回路４８は、ソーラーバッテリー６０の状態を監視する。ソーラーバッテリー６０には、温度センサ６２と、電圧センサ６４と、電流センサ６６とが設けられる。温度センサ６２は、ソーラーバッテリー６０の温度（以下、電池温度と記載する）ＴＢｓを検出し、検出された電池温度ＴＢｓを示す信号を監視回路４８に送信する。電圧センサ６４は、ソーラーバッテリー６０全体の電圧ＶＢｓを検出し、検出された電圧ＶＢｓを示す信号を監視回路４８に送信する。電流センサ６６は、ソーラーバッテリー６０の電流ＩＢｓを検出し、検出された電流ＩＢｓを示す信号を監視回路４８に送信する。

監視回路４８は、ソーラーバッテリー６０の状態についての情報をＥＣＵ１００に出力する。監視回路４８は、たとえば、各センサから受信した検出結果をＥＣＵ１００に出力したり、あるいは、各センサから受信した検出結果に対して所定の演算処理を実行し、実行結果をＥＣＵ１００に出力したりする。具体的には、監視回路４８は、ソーラーバッテリー６０の温度ＴＢｓ、電圧ＶＢｓおよび電流ＩＢｓに基づいてソーラーバッテリー６０のＳＯＣを算出し、算出されたＳＯＣを示す情報をＥＣＵ１００に出力する。

監視回路４８は、たとえば、ソーラーバッテリー６０の電流ＩＢｓと、電圧ＶＢｓと、電池温度ＴＢｓとに基づいてＯＣＶ（Open Circuit Voltage）を推定し、推定されたＯＣＶと所定のマップとに基づいてソーラーバッテリー６０のＳＯＣを推定してもよい。あるいは、監視回路４８は、たとえば、ソーラーバッテリー６０の充電電流と放電電流とを積算することによってソーラーバッテリー６０のＳＯＣを推定してもよい。

充電装置１２０の正極側出力端子および負極側出力端子は、電力線ＰＬ１，ＮＬ１から分岐した電力線ＰＬ３，ＮＬ３にそれぞれ接続される。充電装置１２０の入力端子は、インレット１３０に接続される。充電装置１２０は、ＥＣＵ１００からの制御信号Ｃ４に基づいて、後述する交流電源３００からインレット１３０を経由して入力端子に供給される交流電力を直流電力に変換して出力端子から組電池２２に供給する。

電力線ＰＬ３，ＮＬ３の途中には、ＣＨＲＢ２８が設けられる。ＣＨＲＢ２８は、ＥＣＵ１００からの制御信号Ｃ３に基づいて、電力線ＰＬ１，ＮＬ１と、充電装置１２０との間を電気的に接続状態（オン状態）にしたり、遮断状態（オフ状態）にしたりする。

通信装置９２は、たとえば、ユーザが携帯する携帯端末１１０と信号を授受することによって所定の情報を示すデータを送受信できるように構成される。通信装置９２は、携帯端末１１０からのデータをＥＣＵ１００に送信したり、ＥＣＵ１００からのデータを携帯端末１１０に送信したりする。通信装置９２は、たとえば、携帯端末１１０と、基地局を経由して、あるいは、基地局を経由せずに、所定の無線通信規格に基づく通信を可能とする。所定の無線通信規格は、たとえば、３Ｇ、４Ｇあるいは５Ｇ等の各種携帯電話の通信規格あるいはＩＥＥＥ８０２．１１等に代表されるワイヤレスＬＡＮ（Local Area Network）等の通信規格を含む。

エアコン１４０は、ＥＣＵ１００からの制御信号Ｃ６に基づいて、冷房および暖房のうちのいずれかを行なうことによって車両１の室内の温度をユーザによって設定された温度あるいは予め定められた目標温度に調整する。エアコン１４０は、エアコンディショナコンプレッサ（以下、Ａ／Ｃコンプレッサと記載する）１４２を含む。Ａ／Ｃコンプレッサ１４２は、冷房時に動作する。Ａ／Ｃコンプレッサ１４２は、組電池２２から電力供給を受けて動作したり、あるいは、外部充電中においては、充電装置１２０を経由して供給される外部電源である交流電源３００の電力を用いて動作したりする。

外気導入切換ダンパ１５０は、ＥＣＵ１００からの制御信号に基づいて、エアコン１４０の送風口から室内に送風される際に空気を取り入れる通路として、車両１の外部から空気を導入する外気導入通路と、車両１の室内から空気を導入する内気循環通路とのうちのいずれか一方を選択するための切換装置である。ＥＣＵ１００は、たとえば、外気導入モードが選択される場合には、外気導入通路から車両１の外部の空気を取り入れるように外気導入切換ダンパ１５０を制御する。一方、ＥＣＵ１００は、たとえば、内気循環モードが選択される場合には、内気循環通路から室内の空気を取り入れるように外気導入切換ダンパ１５０を制御する。

冷却ファン１６０は、ＥＣＵ１００からの制御信号に基づいてソーラーバッテリー６０の筐体内に冷却風を導入する。冷却ファン１６０は、外気導入切換ダンパ１５０よりも下流側に設けられる。そのため、外気導入モードが選択される場合には、冷却ファン１６０は、車両１の外部から取り入れられた空気を冷却風としてソーラーバッテリー６０に供給する。また、内部循環モードが選択される場合には、冷却ファン１６０は、車両１の室内から取り入れられた空気を冷却風としてソーラーバッテリー６０に供給する。冷却ファン１６０は、エアコン１４０の送風口から室内に送風される際に用いられる送風ファンであってもよいし、送風ファンとは別に設けられるファンであってもよい。

外気導入切換ダンパ１５０と冷却ファン１６０とによって、車両１の室内に外気を導入して車両１の室内の機器を冷却する冷却装置が構成される。

ＥＣＵ１００は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置であるメモリ、および、入出力バッファ等を含んで構成される。ＥＣＵ１００は、各センサおよび機器からの信号、ならびにメモリに格納されたマップおよびプログラムに基づいて、車両１が所望の作動状態となるように各種機器を制御する。なお、各種制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）により処理することも可能である。

ＥＣＵ１００は、監視回路４８からソーラーバッテリー６０のＳＯＣを取得する。なお、上述した監視回路４８で実行されたＳＯＣを算出する処理は、ＥＣＵ１００で実行されてもよい。ＥＣＵ１００は、ソーラーバッテリー６０のＳＯＣが下限値に達すると、ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４４を動作させてソーラーパネル５０から出力される電力を用いてソーラーバッテリー６０を充電する。

ＥＣＵ１００は、ソーラーバッテリー６０のＳＯＣが上限値に達すると、ソーラーバッテリー６０の充電を停止するとともにＣＨＲＡ２６をオン状態にする。ＥＣＵ１００は、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ４２を動作させてソーラーバッテリー６０の電力を用いて組電池２２を充電する。なお、ＥＣＵ１００は、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ４２に加えてソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ４４を動作させて組電池２２を充電してもよい。ＥＣＵ１００は、ソーラーバッテリー６０のＳＯＣが下限値に達したり、あるいは、組電池２２のＳＯＣが上限値に達したりする場合に、高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ４２の動作を停止するとともにＣＨＲＡ２６をオフ状態にして、組電池２２の充電を停止する。

ＥＣＵ１００は、上述のようにＣＨＲＡ２６およびソーラーＰＣＵ４０を動作させることによってソーラーバッテリー６０のＳＯＣが上限値と下限値との間の範囲内に収まるようにソーラーバッテリー６０の充放電を制御する。

ＥＣＵ１００には、接触センサ１３２と、日射センサ５２とが接続される。接触センサ１３２は、たとえば、インレット１３０に設けられる。接触センサ１３２は、インレット１３０にプラグ２０８が接続された場合に、インレット１３０にプラグ２０８が接続されたことを示す信号Ｄ１をＥＣＵ１００に送信する。

ＥＣＵ１００は、接触センサ１３２によってプラグ２０８がインレット１３０に接続されたことが検出された場合には、ＳＭＲ２４およびＣＨＲＢ２８の各々をオン状態にしつつ、充電装置１２０を動作させることによって、交流電源３００から供給される交流電力を直流電力に変換して、組電池２２を充電するプラグイン充電を実行する。

日射センサ５２は、たとえば、車両１の外装（ルーフ等）に設けられ、日射強度を検出する。日射センサ５２は、検出された日射強度を示す信号Ｄ２をＥＣＵ１００に送信する。

ＥＣＵ１００は、たとえば、プラグイン充電が開始した時点から日射センサ５２から送信される日射強度を積算し、プラグイン充電が開始してからの日射量を算出する。なお、ＥＣＵ１００は、たとえば、現時点までの予め定められた期間における日射量を算出してもよい。

ＥＣＵ１００は、たとえば、プラグイン充電中においては、エアコン１４０を動作させて車両１の室内を適切な温度に調節するプレ空調制御を実行することができる。ＥＣＵ１００は、ユーザの要求にしたがってプレ空調制御を実行してもよいし、プラグイン充電中の車両１の室内の温度がしきい値を超えたときにプレ空調制御を実行してもよいし、プラグイン充電が完了することが予測される時点よりも予め定められた時間だけ前の時点からプレ空調制御を実行してもよい。

このような構成を有する車両１において、プラグイン充電中に、上述したプレ空調制御を実行することによって、ユーザが車両１を利用する前に車両１の室内の温度を適切な温度に調節することができる。プレ空調制御は、ソーラーパネル５０において発電された発電電力を用いて実行することも可能であるが、日射強度の変動によってソーラーパネル５０の出力が変動するため、安定かつ継続的にプレ空調制御を実行することが難しい場合がある。また、外部充電中においては、外部電源である交流電源３００の電力を用いることによって継続的にプレ空調制御を実行することができるが、交流電源３００の消費電力が増加して交流電源３００の使用コスト（電気代）が増加する場合がある。

そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ１００は、プラグイン充電を行なっている場合において、予め定められた期間におけるソーラーパネル５０の発電量がしきい値よりも大きいときにソーラーバッテリー６０の電力を用いてエアコン１４０を動作させ、発電量がしきい値よりも小さいときに交流電源３００の電力を用いてエアコン１４０を動作させる。

このようにすると、ソーラーパネル５０の発電量が大きいときにはソーラーバッテリー６０の電力を用いてエアコン１４０を動作させることができるため、交流電源３００の使用コストの増加を抑制することができる。

以下、図３を用いてＥＣＵ１００で実行される制御処理について説明する。図３は、本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ１００で実行される制御処理を示すフローチャートである。

ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と記載する）１００にて、ＥＣＵ１００は、プラグイン充電中であるか否かを判定する。ＥＣＵ１００は、たとえば、インレット１３０にプラグ２０８が接続されており、ＳＭＲ２４およびＣＨＲＢ２８がオン状態であって、かつ、充電装置１２０が動作中である場合には、プラグイン充電中であると判定してもよい。プラグイン充電中であると判定される場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ１００は、プレ空調制御が実行中であるか否かを判定する。ＥＣＵ１００は、たとえば、プレ空調制御が実行されるときにオン状態になるフラグの状態に基づいてプレ空調制御が実行中であるか否かを判定する。プレ空調制御が実行中であると判定される場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ１００は、ソーラーバッテリー６０のＳＯＣがしきい値Ａ以下であるか否かを判定する。しきい値Ａは、予め定められた値であって、たとえば、ソーラーバッテリー６０の電力を用いたプレ空調制御の実行中にソーラーバッテリー６０のＳＯＣが上限値に到達しないように設定される。ソーラーバッテリー６０のＳＯＣがしきい値Ａ以下であると判定される場合（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、処理はＳ１０６に移される。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ１００は、ソーラーバッテリー６０の電池温度ＴＢｓがしきい値Ｔａ以下であるか否かを判定する。しきい値Ｔａとしては、たとえば、ソーラーバッテリー６０が、劣化が促進されるような高温の状態でソーラーバッテリー６０の電力を用いてエアコン１４０を動作させることがないように設定される。ソーラーバッテリー６０の電池温度ＴＢｓがしきい値Ｔａ以下であると判定される場合（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ１００は、日射量から予め定められた期間におけるソーラーバッテリー６０の発電量の予測値を算出する。なお、日射量は、プラグイン充電が開始された時点からの日射量であってもよいし、直前の所定期間における日射量であってもよい。発電量は、現時点から所定期間が経過するまでの期間における発電量であってもよいし、現時点からプラグイン充電が終了する時点までの期間における発電量であってもよい。

ＥＣＵ１００は、直前の所定期間における日射量を基準として、現在の時間帯や今後の天気等の情報に基づいて補正して現時点から予め定められた期間が経過するまでの期間における日射量を予測する。ＥＣＵ１００は、予測された日射量から所定の式あるいはマップ等を用いて発電量の予測値を算出する。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ１００は、発電量がしきい値Ｂ以上であるか否かを判定する。しきい値Ｂは、たとえば、予め定められた期間が経過するまでソーラーバッテリー６０の電力を用いたプレ空調制御が実行できるように設定される。発電量がしきい値Ｂ以上であると判定される場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。

Ｓ１１２にて、ＥＣＵ１００は、たとえば、充電装置１２０の動作を停止することによってプラグイン充電を停止する。Ｓ１１４にて、ＥＣＵ１００は、ソーラーバッテリー６０の電力を用いたプレ空調制御を実行する。具体的には、ＥＣＵ１００は、ソーラーバッテリー６０から高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ４２、ＣＨＲＡ２６およびＳＭＲ２４を経由してＡ／Ｃコンプレッサ１４２に電力を供給することによってＡ／Ｃコンプレッサ１４２を動作させる。ＥＣＵ１００は、たとえば、予め定められた時間が経過するまでソーラーバッテリー６０の電力を用いたプレ空調制御を継続する。ＥＣＵ１００は、ソーラーバッテリー６０の電力を用いたプレ空調制御を開始してから予め定められた時間が経過した後にプラグイン充電を再開し、交流電源３００の電力を用いたプレ空調制御に切り換える。

一方、発電量がしきい値Ｂよりも小さいと判定される場合（Ｓ１１０にてＮＯ）、処理はＳ１１６に移される。Ｓ１１６にて、ＥＣＵ１００は、プラグイン充電を継続する。このとき、ＥＣＵ１００は、プレ空調制御の実行中である場合には、交流電源３００の電力を用いてエアコン１４０を動作させる。

なお、プラグイン充電中でないと判定される場合（Ｓ１００にてＮＯ）、プレ空調制御の実行中でないと判定される場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、ソーラーバッテリーのＳＯＣがしきい値Ａよりも大きいと判定される場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、あるいは、ソーターバッテリーの電池温度ＴＢｓがしきい値Ｔａよりも大きいと判定される場合（Ｓ１０６にてＮＯ）、この処理は終了される。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両１の動作について説明する。たとえば、インレット１３０にプラグ２０８が接続されたことによって、プラグイン充電が開始され、プラグイン充電中に、プレ空調制御が開始された場合を想定する。

プラグイン充電が実行中であって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、かつ、プレ空調制御が実行中である場合には（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、ソーラーバッテリー６０のＳＯＣがしきい値Ａ以下であるか否かが判定される（Ｓ１０４）。

ソーラーバッテリー６０のＳＯＣがしきい値Ａ以下である場合には（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、ソーラーバッテリー６０の温度がしきい値Ｔａ以下であるときにソーラーパネル５０における発電量の予測値が算出される（Ｓ１０８）。

算出された発電量の予測値がしきい値Ｂ以上である場合には（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、プラグイン充電が停止されるとともに（Ｓ１１２）、ソーラーバッテリー６０の電力を用いたプレ空調制御が実行される（Ｓ１１４）。予め定められた時間経過するまで、ソーラーバッテリー６０の電力を用いたプレ空調制御が継続され、予め定められた時間が経過した後に、プラグイン充電が再開され、ソーラーバッテリー６０の電力を用いたプレ空調制御から交流電源３００の電力を用いたプレ空調制御に切り換えられる。

一方、ソーラーパネル５０における発電量がしきい値Ｂよりも小さい場合には（Ｓ１１０にてＮＯ）、プラグイン充電が継続される（Ｓ１１６）。このとき、交流電源３００の電力を用いたプレ空調制御が継続される。

以上のようにして、本実施の形態によると、プラグイン充電中であって、かつ、プレ空調制御の実行中に、ソーラーパネル５０の発電量が大きいときにはソーラーバッテリー６０の電力を用いてプレ空調制御を実行することができる。そのため、交流電源３００の使用コストの増加を抑制することができる。また、ソーラーパネル５０の発電量が小さいときには交流電源３００の電力を用いてプレ空調制御を実行することができる。そのため、安定かつ継続的にプレ空調制御を実行することができる。したがって、太陽電池が搭載される車両において、外部充電に要する費用の増加を抑制しつつ、安定かつ継続的にプレ空調制御を実行できる車両を提供することができる。

以下、変形例について記載する。
上述の実施の形態では、ソーラーパネル５０における発電量がしきい値Ｂ以上である場合に、プラグイン充電を停止し、ソーラーバッテリー６０の電力を用いてプレ空調制御を実行するものとして説明したが、たとえば、ソーラーパネル５０における発電量がしきい値Ｂ以上である場合に、ユーザに対してプラグイン充電を停止し、ソーラーバッテリー６０の電力を用いてエアコン１４０を動作させるか否かを問い合わせる問い合わせ処理を実行し、エアコン１４０を動作させる旨の返信を取得した場合にソーラーバッテリー６０の電力を用いてエアコン１４０を動作させてもよい。

以下に、図４を用いてこの変形例におけるＥＣＵ１００で実行される制御処理の一例を説明する。図４は、変形例におけるＥＣＵで実行される制御処理を示すフローチャートである。

なお、図４のフローチャートにおいて、図３のフローチャートと同じ処理については同じステップ番号が付与されている。そのため、その詳細な説明は繰り返さない。

Ｓ１１０にて、発電量がしきい値Ｂ以上であると判定される場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、Ｓ２００にて、ＥＣＵ１００は、問い合わせ処理を実行する。

問い合わせ処理は、ユーザが携帯する携帯端末１１０に対してプラグイン充電を停止し、ソーラーバッテリー６０を用いてエアコン１４０を動作させるか否か（エアコン１４０をオン状態にするか否か）を問い合わせる処理である。より具体的には、ＥＣＵ１００は、通信装置９２を経由して携帯端末１１０に対してソーラーバッテリー６０の電力を用いてエアコン１４０を動作させるか否かを問い合わせる画面を携帯端末１１０のディスプレイに表示させるための制御信号を送信する。携帯端末１１０は、当該制御信号を受信した場合に、ディスプレイにソーラーバッテリー６０の電力を用いてエアコン１４０を動作させるか否かを問い合わせる画面を表示させる。携帯端末１１０は、たとえば、ディスプレイに選択肢を表示させて、ユーザの操作があるまで、あるいは、所定時間が経過するまで待機する。選択肢を選択するユーザの操作があった場合には、ユーザが選択した選択肢を示す情報を車両１に送信する。所定時間が経過した場合には、所定時間が経過するまで操作がなかったことを示す情報を車両１に送信する。

Ｓ２０２にて、ＥＣＵ１００は、問い合わせ処理を開始してから（あるいは、携帯端末１１０に信号を送信してから）所定時間が経過するまでにソーラーバッテリー６０の電力を用いてエアコン１４０を動作させる旨の返信があるか否かを判定する。ＥＣＵ１００は、たとえば、携帯端末１１０から通信装置９２を経由してソーラーバッテリー６０の電力を用いてエアコン１４０を動作させる旨の返信を示すデータを所定時間が経過するまでに受信する場合に当該返信があると判定する。ソーラーバッテリー６０の電力を用いてエアコン１４０を動作させる旨の返信があると判定される場合（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１２に移される。この場合、プラグイン充電が停止され（Ｓ１１２）、ソーラーバッテリー６０の電力を用いたプレ空調制御が実行される。一方、ソーラーバッテリー６０の電力を用いてエアコン１４０を動作させる旨の返信がないと判定される場合（Ｓ２０２にてＮＯ）、処理はＳ１１６に移される。この場合、プラグイン充電が継続され、交流電源３００の電力を用いたプレ空調制御が継続される。

このような処理を行なうことによって、ユーザの希望に応じてソーラーバッテリー６０の電力を用いたエアコン１４０の動作を行なうことができる。

上述の実施の形態では、予め定められた期間における発電量の予測値を算出し、算出された発電量の予測値がしきい値Ｂ以上である場合に、プラグイン充電を停止し、ソーラーバッテリー６０の電力を用いてエアコン１４０を動作させるものとして説明したが、たとえば、予め定められた期間においてソーラーバッテリー６０を用いて供給可能な電力量の予測値（以下、供給可能量と記載する）を算出し、算出された供給可能量がしきい値以上である場合に、プラグイン充電を停止し、ソーラーバッテリー６０の電力を用いてエアコン１４０を動作させるようにしてもよい。ＥＣＵ１００は、たとえば、ソーラーバッテリー６０の現在のＳＯＣに基づく電力量と、予め定められた期間における発電量との和を供給可能量として算出する。

上述の実施の形態では、エアコン１４０を動作させる制御をプレ空調制御として実行するものとして説明したが、たとえば、外気導入モードを選択して外気導入切換ダンパ１５０を動作させるとともに冷却ファン１６０を動作させる制御をプレ空調制御として実行し、車両１の室内に外気を導入して車両１の室内の機器（たとえば、ソーラーバッテリー６０）を冷却してもよい。

上述の実施の形態では、温度センサ６２は、ソーラーバッテリー６０に１箇所設けられる場合を一例として説明したが、温度センサ６２は、ソーラーバッテリー６０に複数個設けられてもよい。温度センサ６２は、たとえば、ソーラーバッテリー６０の各セルに設けられるものであってもよいし、あるいは、ソーラーバッテリー６０において所定セルあるいは所定距離の間隔で設けられるものであってもよい。この場合、ＥＣＵ１００は、複数の温度センサの検出結果のうちの最も高い値を電池温度ＴＢｓとして検出してもよいし、あるいは、温度センサの検出結果の平均値を電池温度ＴＢｓとして検出してもよい。

なお、上記した変形例は、その全部または一部を適宜組み合わせて実施してもよい。
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、２ 駆動輪、４ 動力伝達ギヤ、６ モータジェネレータ、２０ 電池パック、２２ 組電池、３０ ＰＣＵ、４２ 高圧ＤＣ／ＤＣコンバータ、４４ ソーラーＤＣ／ＤＣコンバータ、４６ 補機ＤＣ／ＤＣコンバータ、４８ 監視回路、５０ ソーラーパネル、６０ ソーラーバッテリー、６２ 温度センサ、６４ 電圧センサ、６６ 電流センサ、７０ 補機バッテリ、９２ 通信装置、１００ ＥＣＵ、１１０ 携帯端末、１２０ 充電装置、１３０ インレット、１３２ 接触センサ、１４０ エアコン、１５０ 外気導入切換ダンパ、１６０ 冷却ファン、２０８ プラグ、３００ 交流電源。

Claims (2)

1. 光エネルギーを電力に変換する太陽電池と、
   車両の室内に設けられ、前記太陽電池から出力される電力を用いて充電される第１蓄電装置と、
   前記第１蓄電装置の電力と、前記車両の外部電源の電力とのうちの少なくともいずれかの電力を用いて充電される第２蓄電装置と、
   前記第１蓄電装置の電力と前記第２蓄電装置の電力を用いて充電される補機バッテリと、
   前記車両の室内の空気の温度を調節する空調装置と、
   前記外部電源の電力を用いた前記第２蓄電装置の充電中に前記空調装置を動作させる制御装置とを備え、
   前記制御装置は、現時点から予め定められた期間が経過するまでの期間における日射量を予測し、予測した日射量から前記太陽電池の発電量の予測値を算出し、前記発電量の予測値がしきい値よりも大きい場合に前記第１蓄電装置の電力を用いて前記空調装置を動作させ、前記発電量の予測値が前記しきい値よりも小さい場合に前記外部電源の電力を用いて前記空調装置を動作させる、車両。
2. 前記制御装置は、前記発電量の予測値が前記しきい値よりも大きい場合に前記第１蓄電装置の電力を用いて前記空調装置を動作させるか否かをユーザに問い合わせる処理を実行し、前記空調装置を動作させる旨の返信を取得した場合に前記第１蓄電装置の電力を用いて前記空調装置を動作させる、請求項１に記載の車両。

Images