JP6856014B2

JP6856014B2 - 充電制御装置

Info

Publication number: JP6856014B2
Application number: JP2017242175A
Authority: JP
Inventors: 曲田　尚史; 尚史曲田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-12-18
Filing date: 2017-12-18
Publication date: 2021-04-07
Anticipated expiration: 2037-12-18
Also published as: JP2019110678A

Description

本発明は、充電制御装置に関する。

特許文献１には、複数の電動車両の各々から車両情報を取得し、複数の電動車両の各蓄電器への充電電力の積算値が外部電源の供給可能電力を超過する場合、車両情報に含まれる電動車両の利用目的毎に設定された情報に応じた蓄電器の充電に係る優先順位に基づいて、外部電源から各電動車両の蓄電器への充電条件を決定する電力供給制御装置が記載されている。

特開２０１０−１１０１７３号公報

特許文献１に記載の電力供給制御装置は、電動車両の利用目的のみに応じた優先順位に基づいて各電動車両の蓄電器への充電条件を決定しており、車両情報や充電設備の情報から設定される蓄電器の充電に係る優先順位及び充電電力の分配の設定に改善の余地がある。例えば、特許文献１に記載の電力供給制御装置によれば、車両が、救急車や災害対策車両等の公共に福祉に供給する車両や従課金制の充電において高単価料を支払っている車両のように、社会通念上又は契約上、高い優先順位を有するのにもかかわらず、充分な充電がなされない可能性がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、充電に係る優先順位及び充電電力の分配をよりよく設定可能な充電制御装置を提供することにある。

本発明に係る充電制御装置は、複数の電動車両がそれぞれ備える電池を充電する充電設備を制御する充電制御装置であって、各電動車両の車両情報及び前記充電設備の情報に基づいて各電動車両の電池の充電に係る優先順位及び充電電力を設定し、優先順位の高い電動車両から順に前記電池に電力を供給する制御手段を備え、前記車両情報には、車両種別、前回の充電時間からの乖離、通常使う充電設備からの距離、及び公共の福祉車両に関する情報が含まれ、前記充電設備の情報には、充電器の数及び接続順序、混雑情報、及び供給可能電力に関する情報が含まれていることを特徴とする。

本発明に係る充電制御装置によれば、車両種別、前回の充電時間からの乖離、通常使う充電設備からの距離、及び公共の福祉車両に関する情報を含む電動車両の車両情報と、充電器の数及び接続順、混雑情報、及び供給可能電力に関する情報を含む充電設備の情報と、を用いて電動車両の電池の充電に係る優先順位及び充電電力を設定するので、充電に係る優先順位及び充電電力の分配をよりよく設定できる。

図１は、本発明の一実施形態である充電システムの構成を示すブロック図である。図２は、本発明の一実施形態である急速充電要否判定処理の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である充電システムの構成及びその動作について説明する。

〔構成〕
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態である充電システムの構成について説明する。

図１は、本発明の一実施形態である充電システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、本発明の一実施形態である充電システム１は、車両２及び充電設備３を主な構成要素として有している。

車両２は、ＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）やＥＶ（Electric Vehicle）等の電動車両により構成され、外部充電用コネクタ２１、バッテリ２２、及びＥＣＵ（Electronic Control Unit）２３を備えている。

外部充電用コネクタ２１は、バッテリ２２と充電設備３とを電気的に接続し、充電設備３からの電力をバッテリ２２に供給することによりバッテリ２２を充電する。

バッテリ２２は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池によって構成され、車両２が使用する電力を充放電する。バッテリ２２は、充電設備３から供給される電力や車両２内で発電された電力を用いて充電される。

ＥＣＵ２３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えるマイクロコンピュータを主体として構成されており、ＲＯＭ内に格納されている各種制御プログラムを実行することによって車両２の動作を制御する。

本実施形態では、ＥＣＵ２３は、車両２の種別（使用目的等）、通常の充電時間からの（時間的な）乖離、通常バッテリ２２を充電している充電設備３からの（距離的な）乖離、通常バッテリ２２を充電している充電設備の過去の利用履歴等の充電要求度算出用パラメータＰｒｑｉ（ｉ＝１〜ｎ）をＲＯＭ等の記憶装置に記憶している。なお、ＥＣＵ２３は、電気通信回線を介して情報通信可能な記憶装置に充電要求度算出用パラメータＰｒｑｉ（ｉ＝１〜ｎ）を記憶しておいてもよい。

充電設備３は、車両２が備えるバッテリ２２に電力を供給することによってバッテリ２２を充電する設備であり、各種演算処理を実行可能な演算装置３１を備えている。演算装置３１は、充電設備３への外部充電用コネクタ２１の接続順及び接続時間、供給可能電力、充電器数、混雑状況等の充電許容度算出用パラメータＰｐｑｉ（ｉ＝１〜ｎ）をＲＯＭ等の記憶装置に記憶している。

このような構成を有する充電システム１は、以下に示す充電制御処理を実行することにより、バッテリ２２の充電に係る優先順位及び充電電力の分配を設定する。以下、図２を参照して、本発明の一実施形態である充電制御処理を実行する際の充電システム１の動作について説明する。

〔充電制御処理〕
図２は、本発明の一実施形態である充電制御処理の流れを示すフローチャートである。図２に示すフローチャートは、外部充電用コネクタ２２が充電設備３に接続されたタイミングで開始となり、充電制御処理はステップＳ１の処理に進む。なお、外部充電用コネクタ２２が充電設備３に接続されたか否かの判定は、物理的な接続を検出する方法に限られることはなく、例えば非接触給電の開始を検出する方法により行ってもよい。

ステップＳ１の処理では、ＥＣＵ２３が、充電要求度算出用パラメータＰｒｑｉ（ｉ＝１〜ｎ）を取得し、充電要求度算出用パラメータＰｒｑｉ（ｉ＝１〜ｎ）とバッテリ２２の充電要求度Ｃｒｑとの関係を示す算術式（関数ｆ）又はマップを用いて、取得した充電要求度算出用パラメータＰｒｑｉ（ｉ＝１〜ｎ）に対応するバッテリ２２の充電要求度Ｃｒｑを算出する。そして、ＥＣＵ２３は、算出された充電要求度Ｃｒｑの情報を充電設備３に送信する。なお、車両種別が救急車や災害対策車両等の公共の福祉に供する車両である場合には、充電要求度Ｃｒｑが高くなるように算術式又はマップを設定することが望ましい。また、ＥＣＵ２３は、充電用コネクタ２２が充電設備３に接続された時点で充電要求度算出用パラメータＰｒｑｉ（ｉ＝１〜ｎ）を取得してもよいし、定期的に充電要求度算出用パラメータＰｒｑｉ（ｉ＝１〜ｎ）を取得するようにしてもよい。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、充電制御処理はステップＳ２の処理に進む。

ステップＳ２の処理では、演算装置３１が、充電許容度算出用パラメータＰｐｑｉ（ｉ＝１〜ｎ）を取得し、充電許容度算出用パラメータＰｐｑｉ（ｉ＝１〜ｎ）とバッテリ２２の充電許容度Ｃｐｑとの関係を示す算術式（関数ｇ）又はマップを用いて、取得した充電許容度算出用パラメータＰｐｑｉ（ｉ＝１〜ｎ）を用いてバッテリ２２の充電許容度Ｃｐｑを算出する。なお、充電設備３への接続順が早い方が充電許容度Ｃｐｑが高くなるように、算術式又はマップを設定することが望ましい。また、演算装置３１は、外部充電用コネクタ２２が充電設備３に接続された時点で充電許容度算出用パラメータＰｐｑｉ（ｉ＝１〜ｎ）を取得してもよいし、定期的に充電許容度算出用パラメータＰｐｑｉ（ｉ＝１〜ｎ）を取得するようにしてもよい。また、このステップＳ２の処理は、ＥＣＵ２３が充電設備３から充電許容度算出用パラメータＰｐｑｉ（ｉ＝１〜ｎ）を取得してＥＣＵ２３が実行するようにしてもよい。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、充電制御処理はステップＳ３の処理に進む。

ステップＳ３の処理では、演算装置３１が、充電要求度Ｃｒｑ及び充電許容度Ｃｐｑと充電優先度Ｃｐｒとの関係を示す算術式（関数ｈ）又はマップを用いて、ステップＳ１の処理により車両２側から送信された充電要求度ＣｒｑとステップＳ２の処理において算出された充電許容度Ｃｐｑとに対応する外部充電用コネクタ２１が接続されている各車両２の充電優先度Ｃｐｒを算出する。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、充電制御処理はステップＳ４の処理に進む。

ステップＳ４の処理では、充電設備３が、ステップＳ３の処理により算出された各車両２の充電優先度Ｃｐｒに基づいて、各車両２に供給する充電電力を算出する。具体的には、充電設備３は、充電優先度Ｃｐｒが高い車両２から順に高い充電電力となるように充電器を制御する。なお、このとき充電される車両２は、充電優先度Ｃｐｒの上位Ｎ台（Ｎは充電設備３や環境に応じて変化する自然数）までとしてもよい。この場合、（Ｎ＋１）台目以後は、充電電力が０ｋＷとなる。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、充電制御処理はステップＳ５の処理に進む。

ステップＳ５の処理では、充電設備３が、外部充電用コネクタ２１が接続されている各車両２に対してステップＳ４の処理結果を通知すると共に、ステップＳ４の処理結果に従ってバッテリ２２の充電を開始又は継続する。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、一連の充電制御処理は終了する。

以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である充電制御処理によれば、充電システム１では、充電設備３が、各車両２の車両情報及び充電設備３の情報に基づいて各車両２のバッテリ２２の充電に係る優先順位及び充電電力を設定し、優先順位の高い車両２から順にバッテリ２２に電力を供給し、車両情報には、車両種別、前回の充電時間からの乖離、通常使う充電設備３からの距離、及び公共の福祉車両に関する情報が含まれ、充電設備３の情報には、充電器の数及び接続順、混雑情報、及び供給可能電力に関する情報が含まれているので、充電に係る優先順位及び充電電力の分配をよりよく設定することができる。

以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば、上記充電制御処理において用いられる算術式やマップは、固定値であってもよいし、状況に応じて変化させてもよい。具体的には、車両種別が公共福祉に供する車両であった場合には、管区内大規模な事故が発生している場合や所属する管区外等では充電優先度Ｃｐｒがさらに上がるように設定してもよい。このように、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。

１充電システム
２車両
３充電設備
２１外部充電用コネクタ
２２バッテリ
２３ＥＣＵ（Electronic Control Unit）
３１演算装置

Claims

複数の電動車両がそれぞれ備える電池を充電する充電設備を制御する充電制御装置であって、
各電動車両の車両情報及び前記充電設備の情報に基づいて各電動車両の電池の充電に係る優先順位及び充電電力を設定し、優先順位の高い電動車両から順に前記電池に電力を供給する制御手段を備え、
前記車両情報には、車両種別、前回の充電時間からの乖離、通常使う充電設備からの距離、及び公共の福祉車両に関する情報が含まれ、
前記充電設備の情報には、充電器の数及び接続順、混雑情報、及び供給可能電力に関する情報が含まれている
ことを特徴とする充電制御装置。