JP7035681B2 - 制御装置 - Google Patents

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Description

本開示は電動車両の制御装置に関する。
電動車両は、蓄電池に蓄えられた電力により回転電機を駆動し、当該回転電機の駆動力によって走行する車両である(例えば下記特許文献1を参照)。このような電動車両としては、例えば回転電機の駆動力のみによって走行する電気自動車や、回転電機及び内燃機関のそれぞれの駆動力によって走行するハイブリッド自動車等が挙げられる。
電動車両への充電は、電動車両と充電スタンドとの間をケーブルによって接続した状態で行われるのが一般的である。しかしながら近年では、電磁誘導や磁気共鳴を利用して、電動車両への充電を非接触で行うことも検討されている。更に、電動車両が走行するレーン(走路)に送電用のコイルを複数埋め込んでおき、当該レーンを走行中の電動車両に対して非接触で充電を行うことも検討されている。このように、走行中の電動車両に電力を供給し得るレーン(以下では「給電レーン」とも称する)は、今後の電動車両の普及に伴って順次設置されていくものと考えられる。
特開2012-75313号公報
ところで、上記特許文献1にも記載されているように、蓄電池が満充電となっている状態で長時間が経過した場合には、蓄電池は早期に劣化してしまう傾向がある。このため、給電レーンが各所に設置され、電動車両が頻繁に給電レーンを走行するようになると、電動車両の蓄電池は常に満充電に近い状態に維持されてしまう可能性がある。その結果、蓄電池が早期に劣化し、その充放電性能を十分に発揮し得ない状態となってしまう可能性がある。
本開示は、蓄電池の劣化を抑制することのできる電動車両の制御装置、を提供することを目的とする。
本開示に係る制御装置は、電動車両(EV)の制御装置(10)である。当該電動車両は、非接触給電が可能な走路である給電レーン(SLN)を走行しながら、供給された電力を蓄電池(20)に充電するように構成されたものである。この制御装置は、蓄電池における蓄電量が、予め設定された範囲である目標範囲に収まるよう、蓄電池への充電を制御する充電制御部(120)と、目標範囲の上限値(TUL)及び下限値(TLL)のうち少なくとも一方を、電動車両の状況に応じて変更する範囲変更部(130)と、を備えている。範囲変更部は、電動車両の走行中に充電が行われる場合における目標範囲の上限値を、電動車両の停車中に充電が行われる場合における目標範囲の上限値よりも小さな値に設定する。
このような制御装置では、充電が行われる際における蓄電池の蓄電量が、予め設定された目標範囲に収まるように調整される。目標範囲は、その上限値及び下限値が常に固定されているのではなく、電動車両の状況に応じて適宜変更される。
このため、例えば、電動車両が走行中に充電を行う場合には、上限値を低めに設定することとで充電を早期に停止させ、満充電で維持されることによる蓄電池の劣化を防ぐようなことが可能となる。また、次の給電場所までの距離が長い場合には、上限値を高めに設定することとで満充電近くまで充電しておき、走路の途中で電力不足となってしまうような事態を防止するようなことも可能となる。
本開示によれば、蓄電池の劣化を抑制することのできる電動車両の制御装置、が提供される。
図1は、第1実施形態に係る制御装置を搭載した電動車両を模式的に示す図である。 図2は、第1実施形態に係る電動車両の構成、及び給電レーンに配置された非接触給電装置の構成を模式的に示す図である。 図3は、第1実施形態に係る電動車両の構成、及び給電レーンに配置された非接触給電装置の構成を模式的に示す図である。 図4は、蓄電量の範囲について説明するための図である。 図5は、蓄電量の時間変化の一例を示すグラフである。 図6は、第1実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図7は、第1実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図8は、必要蓄電量の算出方法について説明するための図である。 図9は、蓄電量の時間変化の一例を示すグラフである。 図10は、蓄電量の時間変化の一例を示すグラフである。 図11は、第1実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図12は、蓄電量の時間変化の一例を示すグラフである。 図13は、蓄電量の時間変化の一例を示すグラフである。 図14は、蓄電量の時間変化の一例を示すグラフである。 図15は、蓄電量の時間変化の一例を示すグラフである。 図16は、第2実施形態に係る制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図17は、蓄電量の時間変化の一例を示すグラフである。
以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
第1実施形態について説明する。本実施形態に係る制御装置10は、図1に示されるように電動車両EVに搭載される装置であって、電動車両EVの走行や充電等を制御するための装置として構成されている。
先ず電動車両EVについて説明する。電動車両EVは、蓄電池20及びモータージェネレータ21(図1では不図示。図2を参照)を備えている。蓄電池20は、電力を蓄えておくための車載バッテリーであって、例えばリチウムイオン電池である。モータージェネレータ21は、電動車両EVの駆動力を発生させるための回転電機である。モータージェネレータ21は、蓄電池20から供給される電力によって駆動力を発生させる他、電動車両EVの減速時におけるエネルギーによって発電し、発生した電力を蓄電池20に供給し充電することもできる。すなわち、回生電力を生成してこれを蓄電池20に充電することもできる。
このように、電動車両EVは、モータージェネレータ21の駆動力のみによって走行する電気自動車として構成されている。このような態様に換えて、電動車両EVが、回転電機及び内燃機関のそれぞれの駆動力によって走行する「ハイブリッド自動車」として構成されていてもよい。
電動車両EVは、レーン(走路)を走行しながら非接触で外部から電力の共有を受けて、当該電力を蓄電池20に充電することが可能となっている。これを実現するために、電動車両EVの底面部分には受電コイル30が設けられている。また、非接触給電が可能な走路である給電レーンSLNには、複数の送電コイル40が設けられている。図1に示されるように、送電コイル40は、電動車両EVが走行する方向に沿って、所定間隔で複数並ぶように配置されている。このような給電レーンSLNは、電動車両EVが走行する走路の一部区間に設けられている。
非接触給電を実現するための構成について、図2を参照しながら説明する。図2の上方側には、電動車両EVに搭載された受電コイル30、整流器11、昇降圧コンバータ12、蓄電池20、モータージェネレータ21、及びインバータ13が示されている。また、図2の下方側には、給電レーンSLNに設けられた送電コイル40、インバータ41、降圧コンバータ42、AC/DCコンバータ43、及び電源44が示されている。給電レーンSLNに設けられたこれらの装置により構成される全体のことを、以下では「非接触給電装置400」とも称する。
先ず、電動車両EV側の構成について説明する。受電コイル30は、既に述べたように電動車両EVの底面部分に設けられたコイルであって、後述の送電コイル40から供給される電力を非接触で受け入れるためのものである。受電コイル30は、その中心軸を上下方向に沿わせた状態で設けられている。
受電コイル30が送電コイル40の直上にあるときには、送電コイル40に交流電流が流れた状態となっている。このとき、所謂磁気共鳴によって受電コイル30にも交流電流が流れる。つまり、送電コイル40から受電コイル30へと非接触で電力が供給される。尚、非接触の電力供給が、上記のような磁気共鳴ではなく電磁誘導によって行われるような態様であってもよい。
整流器11は、受電コイル30からの交流電力を直流電力に変換するための電力変換器である。整流器11によって直流に変換された電力は、昇降圧コンバータ12に供給される。
昇降圧コンバータ12は、整流器11からの電力を昇圧又は降圧するための電力変換器である。昇降圧コンバータ12によって昇圧又は降圧された直流電力は、蓄電池20に供給され充電される。以上のような整流器11及び昇降圧コンバータ12の動作は、後述の制御装置10によって制御される。これにより、蓄電池20への充電が適切に制御される。
インバータ13は、蓄電池20から供給される直流電力を交流電力に変換し、当該電力をモータージェネレータ21に供給するための電力変換器である。インバータ13は、モータージェネレータ21に供給される電力の大きさを調整し、これにより駆動力を調整する。インバータ13の動作は制御装置10によって制御される。図2に示されるように、インバータ13から伸びる電力線は、蓄電池20と昇降圧コンバータ12との間となる位置に接続されている。
続いて、非接触給電装置400側の構成について説明する。電源44は、送電コイル40から電動車両EVへと供給する電力の供給源となる交流電源である。電源44としては、例えば系統電源が用いられる。
AC/DCコンバータ43は、電源44からの交流電力を一旦直流電力に変換するための電力変換器である。AC/DCコンバータ43によって直流に変換された電力は、降圧コンバータ42に供給される。
降圧コンバータ42は、AC/DCコンバータ43からの電力を降圧するための電力変換器である。降圧コンバータ42によって降圧された直流電力は、インバータ41に供給される。インバータ41は、降圧コンバータ42からの直流電力を再び交流電力に変化するための電力変換器である。インバータ41は、それぞれの送電コイル40に対応して複数設けられており、降圧コンバータ42に対して互いに並列となるように接続されている。
送電コイル40には、インバータ41からの交流電力が供給される。既に述べたように、当該電力が受電コイル30を介して電動車両EVへと供給され充電される。送電コイル40は、受電コイル30と同様に、その中心軸を上下方向に沿わせた状態で設けられている。
非接触給電装置400の動作、具体的にはAC/DCコンバータ43、降圧コンバータ42、及びインバータ41のそれぞれの動作は、後述の給電制御装置45(図3を参照)によって制御される。これにより、送電コイル40から出力される電力の大きさが適切に調整される。
電動車両EV、及び非接触給電装置400の構成について、図3を参照しながら更に説明する。電動車両EVは、既に説明した蓄電池20等の他に、車載カメラ151と、制動装置152と、操舵装置153と、駆動装置154と、通信装置155と、制御装置10と、を備えている。本実施形態に係る電動車両EVは、運転者の手動操作に基づくことなく自動的に走行することのできる自動運転車両として構成されている。このような構成はあくまで一例であって、電動車両EVは、運転者の手動操作に基づいて走行する車両であってもよい。
車載カメラ151は、電動車両EVの周囲、特に前方側を撮影するためのカメラである。車載カメラ151は、例えばCMOSセンサを用いたカメラである。車載カメラ151は、撮影により得られた画像のデータを制御装置10に送信する。制御装置10は、画像を解析することにより、電動車両EVの周囲における障害物や車線の位置などを把握することができる。これにより、障害物との衝突を回避するための操舵や制動、及びレーンに沿った走行を実現するための操舵等を自動的に行うことができる。また、制御装置10は、車載カメラ151で撮影された画像に基づいて、前方側にある給電レーンSLNの有無や位置等を把握することもできる。更に、撮影された道路標識や路面標示等の情報に基づいて、走行中の走路における制限速度等を把握することもできる。
制動装置152は、電力による制動力を生じさせ、これにより電動車両EVを減速又は停止させるための装置である。制動装置152は、運転者によるブレーキペダルの操作に基づくことなく、減速等のために必要な制動力の全てを生じさせることができる。制動装置152の動作は制御装置10によって制御される。
操舵装置153は、電力による操舵力をステアリングシャフトに加えることにより、電動車両EVの操舵を行う装置である。操舵装置153は、運転者によるステアリング操作に基づくことなく、車線に沿った走行に必要な操舵力の全てを生じさせることができる。操舵装置153の動作は制御装置10によって制御される。
駆動装置154は、電動車両EVの駆動力を制御するための装置である。図3においては、駆動装置154とモータージェネレータ21とが別のブロックとして描かれているのであるが、モータージェネレータ21は、図2に示されるインバータ13と共に、駆動装置154の一部となっている。駆動装置154の動作は制御装置10によって制御される。制御装置10は、駆動装置154及び制動装置152の動作をそれぞれ制御することにより、電動車両EVの走行速度を調整することができる。
通信装置155は、外部との間で無線通信を行うための装置である。制御装置10は、この通信装置155によって、周辺を走行中の他車両との間で通信を行ったり、道路を管理する管理システム(例えば給電制御装置45)等との間で通信を行ったりすることができる。
制御装置10は、電動車両EVの走行や充電等を制御するための装置であって、CPU、ROM、RAM等を有するコンピュータシステムとして構成されている。制御装置10は、機能的な制御ブロックとして、走行制御部110と、充電制御部120と、範囲変更部130と、を備えている。
走行制御部110は、制動装置152、操舵装置153、及び駆動装置154の動作をそれぞれ制御することにより、電動車両EVによる自動運転を実現する部分である。
充電制御部120は、蓄電池20における蓄電量が、予め設定された範囲である目標範囲に収まるよう、蓄電池20への充電を制御する部分である。充電制御部120は、整流器11や昇降圧コンバータ12等の動作を制御することによって蓄電池20への充電を行い、蓄電池20の蓄電量を調整する。
蓄電量の調整について、図4を参照しながら説明する。図4の線L1は、蓄電池20における蓄電量の時間変化の一例を示すグラフである。同図において符号「UL」が付されている点線は、100%の蓄電量を示す線となっている。この点線で示される蓄電量の値、すなわち、蓄電池20に充電し得る蓄電量の最大値のことを、以下では「最大蓄電量UL」とも表記する。尚、上記のように「%」の単位で示される蓄電量は、正確には「蓄電率」と称されるべきものであるが、以下では「蓄電量」の語に統一して説明することとする。
図4において符号「LL」が付されている点線は、0%の蓄電量を示す線となっている。この点線で示される蓄電量の値、すなわち、蓄電池20に充電し得る蓄電量の最小値のことを、以下では「最小蓄電量LL」とも表記する。蓄電池20の蓄電量は、最小蓄電量LLから最大蓄電量ULまでのいずれかの値をとることとなる。
図4において矢印PARで示される蓄電量の範囲は、蓄電池20の劣化が生じにくい適正な蓄電量の範囲、として予め設定された範囲となっている。当該範囲のことを、以下では「適正蓄電範囲」とも表記する。適正蓄電範囲は、蓄電池20の種類や特性に基づいて予め設定される。
図4において符号「PUL」が付されている点線は、適正蓄電範囲の上限値を示す線となっている。当該上限値のことを、以下では「上限値PUL」とも表記する。また、図4において符号「PLL」が付されている点線は、適正蓄電範囲の下限値を示す線となっている。当該下限値のことを、以下では「下限値PLL」とも表記する。
本実施形態では、適正蓄電範囲の上限値PULとして80%が設定されており、下限値PLLとして20%が設定されている。尚、上限値PUL及び下限値PLLは、本実施形態のように常に一定の固定された値として設定されてもよいが、蓄電池20の状態や経過時間等に応じてその設定値が都度変更されることとしてもよい。
図4において矢印TARで示される蓄電量の範囲は、上記の「目標範囲」として予め設定された範囲となっている。既に述べたように、制御装置10の充電制御部120は、蓄電池20における蓄電量が、この目標範囲に収まるように蓄電池20への充電を制御する。
図4において符号「TUL」が付されている点線は、目標範囲の上限値を示す線となっている。当該上限値のことを、以下では「上限値TUL」とも表記する。また、図4において符号「TLL」が付されている点線は、目標範囲の下限値を示す線となっている。当該下限値のことを、以下では「下限値TLL」とも表記する。
線L1で示されるように、充電時における蓄電池20の蓄電量は、下限値TLLから上限値TULまでの範囲に収められることとなる。図4の例では、時刻t0までの期間において蓄電池20の充電が行われている。時刻t0において蓄電量が上限値TULに到達したことにより、時刻t0以降においては充電が停止されている。
図3に戻って説明を続ける。範囲変更部130は、目標範囲の上限値TUL及び下限値TLLのうち少なくとも一方を、電動車両EVの状況に応じて変更する部分である。つまり、目標範囲の上限値TULや下限値TLLは、常に固定されているのではなく、範囲変更部130によって都度変更される。上限値TUL等を変更するために行われる具体的な処理の内容については後に説明する。「電動車両EVの状況」としては、例えば、電動車両EVが走行中であるか否か、電動車両EVが次の給電場所に到達するために必要となる蓄電量、停車中の電動車両EVが次に走行再開するまでの見込み時間、蓄電池20の温度や劣化の有無、等が挙げられる。
図3には非接触給電装置400の構成が模式的に示されている。尚、非接触給電装置400には、図2に示される電源44、AC/DCコンバータ43、インバータ41が含まれているのであるが、図3においてはこれらの図示が省略されている。非接触給電装置400は、給電制御装置45を有している。給電制御装置45は、非接触給電装置400の全体の動作を制御するための装置であって、制御装置10と同様に、CPU、ROM、RAM等を有するコンピュータシステムとして構成されている。
給電制御装置45は、電動車両EVが送電コイル40の上方を通過する時点において送電コイル40を電流が流れている状態となるように、インバータ41等の動作を制御する。また、給電制御装置45は、非接触給電装置400の仕様(送電コイル40の位置等)や動作状況を示す情報(上記の給電能力等)を、通信によって制御装置10へと送信する機能をも有している。尚、当該通信は、制御装置10と給電制御装置45との間で直接行われてもよいが、他車両やサーバーを介して間接的に行われてもよい。
制御装置10によって実行される制御のうち、蓄電量を調整する制御の概要について、図5を参照しながら説明する。図5の線L2に示されるのは、蓄電池20における蓄電量の時間変化の一例を、図4の例よりも長時間に亘る範囲で描いたグラフである。図5には、図4と同様に、最小蓄電量LL、最大蓄電量UL、下限値PLL、及び上限値PULがそれぞれ示されている。ただし、目標範囲の上限値TUL及び下限値TLLについてはその図示が省略されている。
時刻t11から時刻t12までの期間は、電動車両EVが、給電レーンSLNではない走路を走行する期間となっている。当該期間においては、蓄電池20への充電は行われず、蓄電池20に蓄えられている電力が電動車両EVの走行のために消費される。このため、当該期間では、蓄電量が時間の経過とともに減少している。
時刻t12から時刻t13までの期間CT1は、電動車両EVが給電場所に停車した状態となっている期間である。このため、期間CT1では、電動車両EVが停車している状態のまま、蓄電池20への充電を行うことが可能である。尚、図5では、電動車両EVに充電を行い得る状態となっている期間が、期間CT1、CT2、CT3、CT4として示されている。
期間CT1で行われる充電は、電動車両EVが目的地に到達する前に、サービスエリア等で停車した状態で一時的に行われる充電となっている。時刻t12からしばらくの間は充電が行われ、これにより蓄電池20の蓄電量が時間の経過とともに増加している。このとき、停車している電動車両EVの直下には、送電コイル40が常に存在している。これにより、電動車両EVが走行しているときに比べて充電が効率的に行われるので、当該期間における線L2の傾きは比較的大きくなっている。
図5の例では、期間CT1の途中で蓄電量が所定の閾値EL1に到達しており、その時点で充電が停止されている。閾値EL1は、蓄電池20への充電を停止させるための上限として設定されたものである。充電制御部120は、蓄電池20の蓄電量が閾値EL1に到達した時点で充電を停止させる。範囲変更部130は、目標範囲の上限値TUL(図5では不図示)に合わせてこの閾値EL1を調整する。閾値EL1は、上限値TULと同一の値として設定されてもよく、オーバーシュートを考慮して上限値TULよりも僅かに小さな値として設定されてもよい。
図5の例では、閾値EL1及び目標範囲の上限値TULのいずれもが、上限値PULよりも大きな値として設定されている。このように、本実施形態に係る範囲変更部130は、電動車両EVの停車中に充電が行われる場合における上限値TULを、上限値PULよりも大きな値に設定する。これにより、電動車両EVが給電レーンSLNに到達するまでに必要な蓄電量を確実に確保しておくことができる。
時刻t13から時刻t14までの期間は、電動車両EVが、給電レーンSLNではない走路を再び走行する期間となっている。当該期間においては、蓄電池20への充電は行われず、蓄電池20に蓄えられている電力が電動車両EVの走行のために消費される。このため、当該期間では、蓄電量が時間の経過とともに減少している。
時刻t14から時刻t15までの期間CT2は、電動車両EVが給電レーンSLNを走行する期間である。このため、期間CT2では、電動車両EVが走行している状態のまま、蓄電池20への充電を行うことが可能である。
時刻t14以降は走行中の充電が行われ、蓄電量は時間の経過とともに増加している。その後、蓄電量が所定の閾値EL2に到達すると、蓄電池20への充電は一時的に停止される。充電が停止された後は、蓄電量は時間の経過とともに減少する。その後、蓄電量が所定の閾値SL2まで減少すると、走行中の充電が再開される。このため、以降における蓄電量は、閾値SL2から閾値EL2までの範囲を変動することとなる。
閾値EL2は、先に述べた閾値EL1と同様に、蓄電池20への充電を停止させるための上限として設定されたものである。範囲変更部130は、目標範囲の上限値TULに合わせて閾値EL2を設定する。閾値EL2及び目標範囲の上限値TULは、いずれも上限値PULよりも小さな値に設定されている。このように、本実施形態に係る範囲変更部130は、電動車両EVの走行中に充電が行われる場合における上限値TULを、電動車両EVの停車中に充電が行われる場合における上限値TULよりも小さな値、具体的には上限値PULよりも小さな値に設定する。これにより、蓄電池20の蓄電量が満充電近くで維持されてしまい、蓄電池20が劣化してしまうような事態を防止することができる。
尚、上記の閾値SL2は、蓄電池20への充電を再開させるための下限として設定されたものである。充電制御部120は、蓄電池20の蓄電量が減少して閾値SL2となった時点で充電を再開させる。範囲変更部130は、目標範囲の下限値TLL(図5では不図示)に合わせてこの閾値SL2を調整する。閾値SL2は、下限値TLLと同一の値として設定されてもよく、下限値TLLよりも大きな値として設定されてもよい。図5の例における閾値SL2は、下限値TLLよりも僅かに大きな値として設定されている。
尚、図5に示される点線MLは、適正蓄電範囲の中央値、すなわち、上限値PULと下限値PLLとのちょうど中間となる値(本実施形態では50%)を示す線である。期間CT2における閾値SL2、及び下限値TLLは、いずれもこの点線MLよりも大きな値となっている。本実施形態の範囲変更部130は、蓄電池20の蓄電量が、適正蓄電範囲の中央値から上限値PULまでの範囲に維持されるように、目標範囲の上限値TUL及び下限値TLLを設定している。蓄電量が、適正蓄電範囲のうち上限値PUL寄りの範囲で維持されるので、蓄電池20の劣化を抑制しつつ、ある程度の蓄電量を確保しておくことが可能となっている。これにより、その後の走行中において想定外の蓄電量が必要となった場合にも対処することができる。
時刻t15から時刻t16までの期間は、電動車両EVが、給電レーンSLNではない走路を再び走行する期間となっている。当該期間においては、蓄電池20への充電は行われず、蓄電池20に蓄えられている電力が電動車両EVの走行のために消費される。このため、当該期間では、蓄電量が時間の経過とともに減少している。
時刻t16は、電動車両EVが目的地に到着した時刻となっている。時刻t16から時刻t18までの期間CT3は、電動車両EVが目的地の給電場所に停車した状態となっている期間である。このため、期間CT3では、電動車両EVが停車している状態のまま、蓄電池20への充電を行うことが可能である。
図5の例では、時刻t16から直ちに充電が開始され、これにより蓄電池20の蓄電量が時間の経過とともに増加している。時刻t12以降と同様に、時刻t16以降の期間における線L2の傾きは比較的大きくなっている。
時刻t16以降の充電は、蓄電池20の蓄電量が最大蓄電量ULに到達するまで継続される。すなわち、時刻t16以降では、目標範囲の上限値TULが最大蓄電量ULと同じ値に設定されている。
このとき、蓄電池20に充電される電流の値は、蓄電量が最大蓄電量ULに到達するよりも前の時点で小さくされている。すなわち、充電速度が小さくされている。これは、蓄電量が最大蓄電量ULに到達した後に、オーバーシュートによって更に充電が行われてしまう事態を防止するための処理である。このように、充電が完了するよりも前の時点で充電速度を小さくする制御のことを、以下では「オーバーシュート防止制御」とも称する。尚、時刻t12から開始される充電においてオーバーシュート防止制御が行われなかったのは、オーバーシュートが生じたとしても、蓄電量は最大蓄電量ULに到達しないからである。
時刻t16以降においては、電動車両EVが目的地に到達している。このため、時刻t12から充電が行われる場合(つまり目的地への到着前)に比べると、電動車両EVの走行再開までに要する期間は長いと考えられる。そこで、時刻t16以降の充電では、目標範囲の上限値TULを、時刻t12以降の場合よりも更に大きく設定することとしている。これにより、電動車両EVが次に給電レーンSLNに到達するまでに、蓄電量が不足してしまう事態をより確実に防止することができる。
換言すれば、範囲変更部130は、電動車両EVの走行再開までの期間が短いと見込まれる場合(期間CT1)における目標範囲の上限値TULを、電動車両EVの走行再開までの期間が長いと見込まれる場合(期間CT2)における目標範囲の上限値TUL、よりも小さな値に設定した上で、停車中の充電を行うように構成されている。これにより、早期に走行が再開され、給電レーンSLNに到達し得るような場合には、蓄電量を予め小さくしておくことにより、その後の蓄電量が満充電近くで維持されてしまうことを防止することができる。
図5の例では、蓄電池20が満充電となった後の時刻t18において、電動車両EVが再び走行を開始している。これに伴い、時刻t18以降では蓄電量が時間の経過とともに減少している。
その後の時刻t19以降の期間CT4は、電動車両EVが給電レーンSLNを走行する期間となっている。しかしながら、このときにおける蓄電池20の蓄電量は適正蓄電範囲の上限値PULよりも大きくなっており、その下にある目標範囲の上限値TUL(不図示)よりも大きくなっている。このため、電動車両EVは給電レーンSLNを走行しているのであるが、蓄電池20への充電は行われない。尚、図5に示される閾値SL3は、閾値SL2と同様に、蓄電池20への充電を再開させるための下限として設定されたものである。充電制御部120は、蓄電池20の蓄電量が減少して閾値SL3となった時点で充電を再開させる。
以上に説明したような制御を実現するために、制御装置10によって実行される処理の具体的な流れについて、図6を参照しながら説明する。図6に示される一連の処理は、蓄電池20への充電が行われる際又はその直前に、制御装置10によって実行されるものである。
当該処理の最初のステップS01では、電動車両EVが停車中であるか否かが判定される。当該判定は、例えば、電動車両EVが備える不図示の速度センサからの出力に基づいて行うことができる。電動車両EVが停車中であれば、ステップS02に移行する。
ステップS02では、電動車両EVが走行を再開するまでの期間を推測し、当該期間が長いか否かが判定される。当該判定は、例えば、推定された期間を、予め設定された所定期間と比較することによって行うことができる。
「電動車両EVが走行を再開するまでの期間」は、現在の停車場所がどのような場所かに基づいて推測することができる。例えば、電動車両EVが自宅の駐車場に停車している場合には、比較的長時間に亘って電動車両EVは走行を再開しないと推測される。その他、予め設定された目的地に電動車両EVが停車している場合や、電動車両EVが停車した状態で充電を行っている場合や、満充電までの充電を指示するような操作を乗員が行った場合等にも、比較的長時間に亘って電動車両EVは走行を再開しないと推測される。更に、電動車両EVが自動運転車両ではない場合であって、且つ、車室内で運転席の乗員が就寝していることがカメラなどで確認された場合にも、比較的長時間に亘って電動車両EVは走行を再開しないと推測される。
一方、電動車両EVが、例えばサービスエリアや店舗内の駐車場など、目的地に到達するまでの途中となる場所に停車している場合には、比較的短時間のうちに電動車両EVは走行を再開すると推測される。また、電動車両EVがハザードランプを点灯させた状態で停車している場合や、イグニッションスイッチがオンの状態で停車している場合や、信号待ちで停車している場合にも、比較的短時間のうちに電動車両EVは走行を再開すると推測される。
ステップS02において、電動車両EVが走行を再開するまでの期間が長いと判定された場合には、ステップS03に移行する。以降では、図5の例における時刻t16以降のように、蓄電池20を満充電又はその近くまで充電するための処理が行われる。
ステップS03では、先に説明したオーバーシュート防止制御の実行を許可する処理が行われる。これにより、蓄電池20に充電される電流の値は、蓄電量が上限値TULに到達するよりも前の時点で小さくされることとなり、最大蓄電量ULを超えてしまうような過度の充電が防止される。
ステップS03に続くステップS04では、目標範囲の上限値TULをU1に設定する処理が行われる。U1とは、適正蓄電範囲の上限値PULよりも更に大きな値であって、例えば最大蓄電量ULである。これにより、図5の時刻t16以降に示されるような充電が実現されることとなる。
ステップS02において、電動車両EVが走行を再開するまでの期間が短いと判定された場合には、ステップS05に移行する。以降では、図5の例における時刻t12以降のように、蓄電量が上限値PULを超える程度に充電するための処理が行われる。
ステップS05では、オーバーシュート防止制御の実行を禁止する処理が行われる。ステップS05に続くステップS06では、目標範囲の上限値TULをU2に設定する処理が行われる。U2とは、適正蓄電範囲の上限値PULよりも更に大きな値であって、且つ、ステップS04で設定されるU1よりも小さな値である。このため、U2は最大蓄電量ULよりも小さい。
この場合、オーバーシュート防止制御が行われないので、上限値TULまでの充電を短時間で完了させることができる。目標範囲の上限値TULであるU2は、最大蓄電量ULよりも小さい。このため、充電の完了時においてオーバーシュートが生じたとしても、蓄電量が最大蓄電量ULに到達してしまうことは無い。
尚、ステップS06の後に行われる充電の充電速度は、ステップS05の後に行われる充電の充電速度と同じであってもよく、より大きな充電速度であってもよい。後述のステップS08の後に行われる充電についても同様である。
ステップS01において、電動車両EVが停車中ではなく走行中であると判定された場合には、ステップS07に移行する。以降では、図5の例における時刻t14以降のように、蓄電量が(原則として)上限値PULを超えない範囲で充電するための処理が行われる。
ステップS07では、オーバーシュート防止制御の実行を禁止する処理が行われる。ステップS07に続くステップS08では、目標範囲の上限値TULを、走行中充電のための値に設定する処理が行われる。当該処理の具体的な内容について、図7を参照しながら説明する。図7のフローチャートは、図6のステップS08において実行される処理の流れを示すものである。
当該処理の最初のステップS10では、目標範囲の上限値TULを、仮の値であるTUL1に設定する処理が行われる。TUL1としては、図9に示されるように、最大蓄電量ULよりも小さく、且つ、適正蓄電範囲の上限値PULよりも小さな値が設定される。尚、TUL1は、上限値PULと同じ値に設定されてもよい。
ステップS10に続くステップS11では、電動車両EVが現在の給電レーンSLNを抜けた後、次の給電場所に到達するために必要となる蓄電量(電力量)を予測する処理が行われる。「次の給電場所」とは、電動車両EVが走行するルートの途中にある次の給電レーンSLNや、給電設備を備えたサービスエリア、ユーザーによって予め立ち寄り地として設定された給電可能な場所などである。上記の蓄電量は、電動車両EVが給電可能な場所に次に到達するまでに必要とされる蓄電池20の蓄電量、ということができる。以下では、当該蓄電量のことを「必要蓄電量」とも表記する。
必要蓄電量を予測する方法について、図8を参照しながら説明する。図8には、上記の予測を行うために必要となる複数の要素が、それぞれブロック(B1等)として示されている。
ブロックB1に示される「他車情報」は、周囲を走行する1台又は複数台の他車両の、走行位置や速度のことである。このような他車情報は、例えば、他車両から無線通信によって直接取得したり、道路を管理する管理システムから取得したりすることができる。
ブロックB2に示される「標高」は、電動車両EVの走行位置における標高である。標高は、不図示のナビゲーションシステムが有する地図情報を参照することにより、電動車両EVが今後走行する各位置について取得される。
ブロックB3に示される「走行ルート」は、ナビゲーションシステムに設定されている走行ルート、すなわち、電動車両EVがこれから走行する経路を示す情報のことである。
ブロックB4に示される「給電場所情報」は、電動車両EVの近くに存在する給電可能な場所(例えば給電レーンSLNやサービスエリア)についての情報である。当該情報には、例えば給電レーンSLNの位置や給電能力等が含まれる。このような給電場所情報は、例えばナビゲーションシステムが有する地図情報を参照して取得したり、給電制御装置45から無線通信によって取得したりすることができる。
ブロックB5に示される「補機情報」は、例えば不図示の車両用空調装置やナビゲーションシステム等、電動車両EVに設けられた各種補機の仕様(消費電力)や動作状況のことである。制御装置10は、このような補機情報を、補機の動作を制御するECU等から取得することができる。
ブロックB6に示される「自車速度プロファイル」は、今後における電動車両EVの走行速度の変化(プロファイル)を示す情報である。制御装置10は、ブロックB1の他車情報に基づいて、上記の自車速度プロファイルを予測し算出する。
ブロックB7に示される「道路勾配」とは、電動車両EVが走行する走路の勾配である。この道路勾配は、走路に沿った標高の変化に基づいて算出することができる。
ブロックB8に示される「走行距離」は、電動車両EVが、現在位置から次の給電可能な場所に到達するまでに走行する距離である。この走行距離は、ブロックB3に示される走行ルートと、ブロックB4に示される給電場所情報とに基づいて算出することができる。
ブロックB9に示される「車内消費電力」は、電動車両EVの走行中において、電動車両EVに設けられた各種補機により単位時間当たりに消費される電力量(つまり消費電力)のことである。この車内消費電力は、ブロックB5に示される補機情報に基づいて算出することができる。
ブロックB10に示される「走行による消費電力量」とは、電動車両EVが目的地に到達するまでの間に、電動車両EVにより(補機ではなく)走行のために消費される電力量のことである。走行による消費電力量は、ブロックB6に示される自車速度プロファイル、ブロックB7に示される道路勾配、及び、ブロックB8に示される走行距離に基づいて算出される。
尚、走行による消費電力量を算出するに当たっては、ブロックB13に示される走行抵抗や、電動車両EV全体の重量等の誤差要因が考慮されることとしてもよい。
ブロックB11に示される「走行時間」とは、電動車両EVが目的地に到達するまでの所要時間のことである。この走行時間は、ブロックB6に示される自車速度プロファイル、及び、ブロックB8に示される走行距離に基づいて算出することができる。
ブロックB12に示される車内消費電力量は、電動車両EVが目的地に到達するまでの間に、電動車両EVの走行のためではなく補機によって消費される電力量のことである。この車内消費電力量は、ブロックB9に示される車内消費電力に、ブロックB11に示される走行時間を掛けることによって算出される。
ブロックB14に示される必要蓄電量、すなわち、図7のステップS11で予測される必要蓄電量は、ブロックB10に示される「走行による消費電力量」に、ブロックB12に示される「車内消費電力量」を加算することによって算出される。その際、算出誤差を考慮して、所定のマージンが更に加算されることとしてもよい。
尚、以上のように必要蓄電量を算出し予測するに当たっては、必要な情報の一部が不足していたり、正確に取得することができなかったりすることにより、ある程度正確な予測が不可能である場合も生じ得る。例えば、ナビゲーションシステムに目的地が設定されておらず、ブロックB3に示される走行ルートを取得することができない場合には、必要蓄電量の予測は不可能である。このため、そのような場合には必要蓄電量の算出は行われない。
尚、ナビゲーションシステムに目的地が設定されていない場合には、電動車両EVの現在位置の周辺に存在する複数の給電場所のうち、進行方向側且つ所定の距離の範囲内の給電場所、又は進行方向側で幹線道路等の主要道路に限定して考えられる複数の仮想ルート上の給電場所のうち、最も遠い給電場所を「次の給電場所」仮定した上で、必要蓄電量を予測し算出することとしてもよい。
図7に戻って説明を続ける。ステップS11において、必要蓄電量の予測が行われた後は、ステップS12に移行する。ステップS12では、ステップS11における必要蓄電量の予測が可能であったか否かが判定される。当該予測が不可能であり、必要蓄電量が不明である場合には、ステップS13に移行する。ステップS13では、目標範囲の上限値TULを高めに設定する処理が行われる。図9には、このように高めに設定された上限値TULの例が示されている。
図9では、時刻t21から時刻t23までの期間において電動車両EVが給電レーンSLNを走行し、蓄電池20への充電が行われた場合における蓄電量の時間変化が、線L3で示されている。図9に示されるTUL1は、既に述べたように、ステップS10で設定された当初の上限値TULの値である。また、図9に示されるTUL2は、図7のステップS13の処理が行われた後における、目標範囲の上限値TULの値である。図9の例では、時刻t22において蓄電量がTUL2に達している。このため、時刻t22から時刻t23までの期間においては、蓄電量が一定となるように充電電流が調整されている。
ステップS13の処理が行われた結果、上限値TULは、ステップS10で設定された当初の値(TUL1)から、上限値PULよりも大きな値(TUL2)へと変更されている。尚、変更後の値であるTUL2は、図6のステップS04やステップS06のそれぞれにおいて設定される値(U1、U2)のいずれよりも小さい値である。
図7に戻って説明を続ける。ステップS11における必要蓄電量の予測が可能であった場合、すなわち必要蓄電量が明確であった場合には、ステップS12からステップS14に移行する。ステップS14では、電動車両EVが次の給電場所に到達した時点の蓄電量が、適正蓄電範囲の下限値PLLを下回るか否かが判定される。「電動車両EVが次の給電場所に到達した時点の蓄電量」は、電動車両EVが現在走行中の給電レーンSLNを抜けた時点の蓄電量(多くの場合、目標範囲の上限値TULに一致する)から、ステップS11で予測された必要蓄電量を差し引くことによって得られる蓄電量である。当該蓄電量は、電動車両EVが給電可能な場所に次に到達した時点の蓄電量として予測される蓄電量、ということができる。
電動車両EVが次の給電場所に到達した時点の蓄電量が、下限値PLL以上である場合には、ステップS15に移行する。ステップS15では、現時点で充電を停止することが可能であるか否かが判定される。ここでは、現時点で充電を停止したとしても、電動車両EVが次の給電場所に到達した時点の蓄電量が、下限値PLLを下回らない場合には、充電を停止することが可能であると判定される。この場合における、「電動車両EVが次の給電場所に到達した時点の蓄電量」とは、現時点における蓄電量から、ステップS11で予測された必要蓄電量を差し引いて得られる蓄電量のことである。
充電を停止することが可能であると判定された場合には、ステップS16に移行する。ステップS16では、蓄電池20への充電を直ちに停止させる処理が充電制御部120によって行われる。このように、本実施形態に係る充電制御部120は、電動車両EVが給電可能な場所に次に到達するまでの間に、適正蓄電範囲の下限値PLLを下回らない程度に蓄電池20の蓄電量が確保されている場合には、現在行っている蓄電池20への充電を停止させる。
これにより、走行中給電を必要最低限に抑えながら、蓄電池20の蓄電量を適正蓄電範囲内に維持することができる。この場合、電動車両EVが目的地に到達し停車した後に必要な給電が行われることとなるので、低効率の走行中給電よりも、高効率の停車中給電が優先的に行われるという利点もある。
ステップS15において、現時点で充電を停止することが不可能であると判定された場合には、図7に示される一連の処理を終了する。この場合には、目標範囲の上限値TULは、ステップS10で設定された当初のTUL1に維持されることとなる。
このように、本実施形態に係る範囲変更部130は、必要蓄電量が不明な場合(ステップS12でNoであった場合)における目標範囲の上限値TULを、必要蓄電量が明確な場合(ステップS12でYesであった場合)における目標範囲の上限値TULよりも大きな値に設定する。これにより、今後の予測不可能な状況において蓄電量が不足してしまう事態を防止することができる。
ステップS14において、電動車両EVが次の給電場所に到達した時点の蓄電量が、下限値PLLを下回ると判定された場合には、ステップS17に移行する。この場合、現在の充電をそのまま継続したとしても、次の給電場所に到達するまでの間に、蓄電量が適正蓄電範囲を外れてしまうということである。そこで、ステップS17では、蓄電量が適正蓄電範囲に収まるように、目標範囲を広めに設定しなおす処理が行われる。
尚、電動車両EVが次の給電場所に到達した時点の蓄電量が下限値PLLを下回ると判定された場合には、電動車両EVにおける消費電力が小さい状態とした上で、ステップS11以降の処理が再度実行されることとしてもよい。「電動車両EVにおける消費電力が小さい状態」とすることとしては、例えば、補機の一部の動作を停止させたり、電動車両EVの車速を電費のよい車速に変更したり、近くの給電場所に向かうように走行ルートを変更したりすること等が挙げられる。
ステップS17で行われる処理の概要について、図10を参照しながら説明する。図10では、時刻t31から時刻t33までの期間において電動車両EVが給電レーンSLNを走行し、蓄電池20への充電が行われた場合における蓄電量の時間変化が、線L4で示されている。図10に示されるTUL1は、図7のステップS17の処理が行われる前の、当初の目標範囲の上限値TULの値である。また、図10に示されるTUL2は、図7のステップS17の処理が行われた後における、目標範囲の上限値TULの値である。
図10において矢印AR1、AR2でそれぞれ示されているのは、次の給電場所に到達するために必要となる蓄電量、すなわち、図7のステップS11で予測された必要蓄電量である。仮に、目標範囲の上限値TULが当初のTUL1のままであった場合には、給電レーンSLNを抜けた後の蓄電量は、TUL1から矢印AR1の分だけ低下する。このため、電動車両EVが次の給電場所に到達するまでの間に、蓄電量は下限値PLLを下回ってしまうこととなる。
これに対し本実施形態では、目標範囲の上限値TULがTUL1からTUL2に変更されるので、給電レーンSLNを抜けた後の蓄電量は、TUL2から矢印AR2の分だけ低下する。図10に示されるように、低下した後の蓄電量は下限値PLLに一致している。換言すれば、TUL2の値は、下限値PLLに対し、必要蓄電量(矢印AR2)を加算することにより算出された値となっている。その際、必要に応じてマージンが更に加算されることとしてもよい。
このように、本実施形態における範囲変更部130は、電動車両EVが給電可能な場所に次に到達した時点の蓄電量として予測される蓄電量が、適正蓄電範囲の下限値PLLを下回らないように、電動車両EVの走行中に充電が行われる場合における目標範囲の上限値TULを設定する。これにより、走行中の蓄電量を、常に適正蓄電範囲内に維持することが可能となる。
以上のような制御を実現するための具体的な処理について、図11を参照しながら説明する。図11のフローチャートは、図7のステップS17において実行される処理の流れを示すものである。
最初のステップS21では、電動車両EVが今後走行する経路の途中において、蓄電量を回復させる予定があるか否かが判定される。「蓄電量を回復させる予定」とは、例えば下り坂等において回生電力の生成が見込まれる予定や、途中のサービスエリア等で停車中の充電を行う予定のことである。ステップS21では、見込まれる蓄電量の回復量が所定値以上である場合に、蓄電量を回復させる予定があると判定される。
蓄電量を回復させる予定が無い場合には、ステップS22に移行する。ステップS22では、蓄電池20に取り付けられた不図示の温度センサによって、蓄電池20の温度が取得される。その後、当該温度が所定値以上であるか否かが判定される。上記の所定値は、蓄電池20が正常に機能している場合における適正な温度範囲の上限として、予め設定されたものである。蓄電池20の温度が所定値未満であった場合には、ステップS23に移行する。ステップS23では、図10を参照しながら説明したように、目標範囲の上限値TULをTUL1からTUL2へと上げる処理が行われる。
ステップS21において蓄電量を回復させる予定があった場合には、ステップS24に移行する。ステップS24では、目標範囲の下限値TLLを下げる処理が行われる。当該処理について、図12を参照しながら説明する。
図12では、時刻t41までの期間において電動車両EVが給電レーンSLNを走行した場合における蓄電量の時間変化が、線L5で示されている。尚、時刻t41よりも後の時刻t42は、電動車両EVが下り坂に差し掛かり、回生電力の生成が開始された時刻である。
図12に示されるTLL1は、図11のステップS23の処理が行われる前の、当初の目標範囲の下限値TLLの値である。また、図12に示されるTLL2は、図11のステップS23の処理が行われた後における、目標範囲の下限値TLLの値である。適正蓄電範囲の下限値PLLと比べると、当初のTLL1は下限値PLLよりも大きく、変更後のTLL2は下限値PLLよりも小さい。
目標範囲の下限値TLLの下限値が上記のように下げられたことにより、時刻t41までの期間では電動車両EVが給電レーンSLNを走行しているにも拘らず、蓄電池20への充電は行われていない。このため、時刻t42までの期間においては、蓄電池20の蓄電量は時間の経過とともに減少しており、適正蓄電範囲の下限値PLLを下回っている。
時刻t42以降は、回生電力の生成が行われ、これによる蓄電池20への充電が行われる。このため、蓄電池20の蓄電量は時間の経過とともに増加しており、最終的には適正蓄電範囲の下限値PLLを上回っている。
図12に示される矢印AR3は、次の給電場所に到達するために必要となる蓄電量、すなわち、図7のステップS11で予測された必要蓄電量である。図12の例では、回生電力による充電が行われた結果、蓄電量が、矢印AR3で示される蓄電量を下限値PLLに加算していられる値よりも大きくなっている。このため、以降においては、蓄電量が下限値PLLよりも大きい状態を維持しながら、次の給電場所まで電動車両EVを到達させることができる。
既に述べたように、図11のステップS21では、見込まれる蓄電量の回復量が所定値以上である場合に、蓄電量を回復させる予定があると判定される。ここでいう「所定値」とは、蓄電量を下限値PLL以上に保ちながら、電動車両EVを目的地まで到達させることが可能となるような最低限の回復量のことである。このような態様に替えて、蓄電量が最小蓄電量LLよりも大きい状態を維持しながら、電動車両EVを目的地まで到達させることが可能となるような最低限の回復量が、上記の所定値として設定されてもよい。
尚、以上においては、時刻t42以降において回生電力の生成が行われる場合について説明したが、時刻t42以降において停車中の給電が行われる場合についても上記と同様である。
このように、電動車両EVの走行に必要な電力を、途中における回生電力の生成又は停車中の充電によって賄い得ると予測される場合には、本実施形態に係る範囲変更部130は、目標範囲の下限値TLLを、適正蓄電範囲の下限値PLLよりも低い値に設定する。この場合、蓄電量は一時的に適正蓄電範囲を外れてしまうのであるが、その後において回生等によって蓄電量を賄うことができるので、比較的短時間のうちに蓄電量を適正蓄電範囲内に戻すことができる。
図11のステップS22において、蓄電池20の温度が所定値以上であった場合にも、ステップS24に移行する。この場合にも、目標範囲の下限値TLLを、適正蓄電範囲の下限値PLLよりも小さな値まで下げる処理が行われる。このように、本実施形態に係る範囲変更部130は、蓄電池20の温度が所定値以上である場合には、目標範囲の下限値TLLを、適正蓄電範囲の下限値PLLよりも低い値に設定する。
このような処理が行われると、蓄電池20への充電機会が低減されるので、充電に伴う蓄電池20の発熱を抑えることができる。これにより、蓄電池20の温度を低下させ、正常な温度に戻すことができる。蓄電池20が高温のまま使用されることによる劣化の促進が防止されるので、蓄電池20の性能を長期間に亘り発揮させることができる。
尚、得られる回生電力の大きさは、渋滞などの状況によって変動することが多いので、正確に予測することが難しい場合が多い。このため、図11のステップS24に移行した場合には、ステップS23と同様に、目標範囲の上限値TULを上げる処理が併せて行われることとしてもよい。これにより、充電される蓄電量が増えるので、回生電力の予測が外れた場合であっても、蓄電量が不足してしまうことを防止することができる。
また、ステップS24における下限値TLLを下げる処理は、停車中の給電が見込まれる場合にのみ実行し、回生電力による回復が見込まれる場合には実行しないこととしてもよい。
更に、ステップS21からステップS24に移行するのは、蓄電量の回復が、現時点から所定期間が経過するまでに見込まれる場合や、電動車両EVが所定距離だけ走行する間に見込まれる場合のみとしてもよい。蓄電量の回復が見込まれる場所が現在の場所から遠い場合には、回復量の予測が大きく外れてしまう可能性が高いからである。
回生電力を用いて充電が行われる際の制御について説明する。回生電力で充電が行われる場合には、給電レーンSLNでの充電が行われる場合と同様に、蓄電量が目標範囲に収まる範囲で充電が行われてもよいが、エネルギーの有効利用の観点から、目標範囲の上限値TULを超えて充電が行われることとしてもよい。後者の場合には、回生電力による充電が行われる場合の蓄電量の上限値が、適正蓄電範囲の上限値PULよりも大きな値に設定されていてもよい。
また、得られる回生電力の電力量を比較的正確に予測し得る場合には、当該電力による充電を見越して、電動車両EVが給電レーンSLNを走行しているときにおける目標範囲の上限値TULを低めに設定することとしてもよい。
図13乃至図15を参照しながら、充電制御部120によって実行される制御、すなわち、充電中における蓄電池20の蓄電量を、目標範囲内に収めるために行われる制御について説明する。
図13に示される例では、目標範囲の上限値TULが、適正蓄電範囲の上限値PULに一致している。図13に示される閾値ELは、図5の閾値EL2と同様の、蓄電池20への充電を停止させるための上限である。また、図13に示される閾値SLは、図5の閾値SL2と同様の、蓄電池20への充電を再開させるための下限である。閾値ELは、目標範囲の上限値TULよりも僅かに小さな値として設定されている。閾値SLは、目標範囲の下限値TLLよりも僅かに大きな値として設定されている。
図13の例では、蓄電量が低下して閾値SLに到達した時点で蓄電池20への充電が開始され、蓄電量が増加して閾値ELに到達した時点で蓄電池20への充電が停止される。このため、線L6で示されるように、蓄電量は、閾値SLと閾値ELとの間で周期的に変化しながら目標範囲内に維持されることとなる。
図13において矢印AR4で示されるのは、次の給電場所に到達するために必要となる蓄電量、すなわち、図7のステップS11で予測された必要蓄電量である。閾値SLは、適正蓄電範囲の下限値PLLに、当該蓄電量(矢印AR4)を加算した値に設定されている。このため、電動車両EVが現在の給電レーンSLNを抜けてから、次の給電場所に到達するまでの間に、蓄電量が下限値PLLを下回ってしまうことが無い。
図14について説明する。図14に示される例でも、目標範囲の上限値TULが、適正蓄電範囲の上限値PULに一致している。
図14の例では、線L7に示されるように、時刻t50において蓄電量が上限値TULに到達した後は、蓄電量がそのまま上限値TULに維持されるよう、充電電流が調整される。このような制御は、不図示の閾値EL及び閾値SLの両方が、目標範囲の上限値TULと同じ値に設定された場合の制御、ともいうことができる。
この場合、蓄電量が上限値PULとほぼ同じ値に維持されるので、蓄電量と下限値PLLとの差分(図14の矢印AR5)が十分に確保される。このため、電動車両EVが現在の給電レーンSLNを抜けてから、次の給電場所に到達するまでの間に、蓄電量が下限値PLLを下回ってしまうことが、より確実に防止される。
図15について説明する。図15に示される例では、目標範囲の上限値TULが、適正蓄電範囲の上限値PULよりも僅かに小さな値に設定されている。
図15の例では、線L8に示されるように、時刻t60において蓄電量が上限値TULに到達した後は、蓄電量がそのまま上限値TULに維持されるよう、充電電流が調整される。このような制御は、不図示の閾値EL及び閾値SLの両方が、目標範囲の上限値TULと同じ値に設定された場合の制御、ともいうことができる。
図15において矢印AR6で示されるのは、次の給電場所に到達するために必要となる蓄電量、すなわち、図7のステップS11で予測された必要蓄電量である。この例における上限値TULは、適正蓄電範囲の下限値PLLに、当該蓄電量(矢印AR6)を加算した値に設定されている。この例では、蓄電量が一定となり、且つ上記のように設定された上限値TULと一致した状態に維持されるので、走行中の充電を必要最低限の範囲で実行することができる。これにより、低効率の走行中給電よりも、高効率の停車中給電を優先的に行うことができる。
第2実施形態について説明する。本実施形態では、制御装置10によって実行される処理の態様についてのみ第1実施形態と異なっており、その他については第1実施形態と同じである。
本実施形態で実行される処理について、図16のフローチャートを参照しながら説明する。図16に示される処理は、図6のステップS08において実行される処理の流れを示している。当該処理は、図7に示される第1実施形態の処理に、ステップS31等を追加したものとなっている。図7に示されるものと同一のステップ(ステップS10等)には、図7と同一の符号が付してある。
最初のステップS31では、蓄電池20の温度が所定値を下回っているか否か、及び、蓄電池20に劣化が生じているか否かが判定される。蓄電池20の温度は、蓄電池20に取り付けられた不図示の温度センサによって取得される。上記の所定値は、蓄電池20が正常に機能している場合における適正な温度範囲の下限として、予め設定されたものである。また、蓄電池20における劣化の有無は、例えば、蓄電池20の使用時間、充放電の回数、充放電時の電圧等に基づいて判定することができる。
蓄電池20の温度が所定値を下回っている場合、若しくは、蓄電池20に劣化が生じていた場合には、ステップS32に移行する。それ以外の場合には、ステップS10に移行する。
ステップS32では、目標範囲を狭く設定する処理が行われる。ここでは、例えば図13に示される閾値ELをより小さくし、閾値SLをより大きくすることで両者の間を狭くする処理が行われる。これにより、線L6で示されるような蓄電量の変動が抑えられるので、蓄電池20の動作負荷を小さくすることができる。これにより、蓄電池20における劣化の進行を抑えることができる。
ステップS32の処理が行われた後は、ステップS10に移行する。その後に行われる処理は、図7を参照しながら説明したものと同じである。
ステップS14において、電動車両EVが次の給電場所に到達した時点の蓄電量が、適正蓄電範囲の下限値PLLを下回ると予測された場合には、本実施形態ではステップS33に移行する。ステップS33では、蓄電池20の温度が所定値以上であるか否かが判定される。当該判定は、図11のステップS22で行われるものと同じである。蓄電池20の温度が所定値未満、すなわち正常な温度であった場合には、図16に示される一連の処理を終了する。蓄電池20の温度が所定値以上であった場合には、ステップS34に移行する。
ステップS34では、目標範囲の下限値TLLを、それまでよりも低めに設定する処理が行われる。ここでは、例えば図17に示される例のように、適正蓄電範囲の下限値PLLよりも大きな値(TLL1)であった下限値TLLが、適正蓄電範囲の下限値PLLよりも小さな値(TLL2)に変更される。
ステップS34に続くステップS35では、充電速度をそれまでよりも小さくする処理が行われる。図17に示される線L19は、ステップS35の処理が行われなかった場合における、蓄電量の変化を示すグラフである。また、同図に示される線L9は、ステップS35の処理が行われた場合における、蓄電量の変化を示すグラフである。本実施形態では、蓄電量の傾きが線L9のように小さくなるよう、充電速度(つまり充電電流)が小さくされる。
これにより、充電に伴う蓄電池20の発熱が抑えられるので、蓄電池20の温度を低下させ、正常な温度に戻すことができる。蓄電池20が高温のまま使用されることによる劣化の促進が防止されるので、蓄電池20の性能を長期間に亘り発揮させることができる。
また、適正蓄電範囲の下限値PLLが小さく設定されたことに伴い、蓄電池20への充電機会が低減されるので、充電に伴う蓄電池20の発熱は更に抑えられる。
以上のように、本実施形態に係る充電制御部120は、電動車両EVの状況に応じて、蓄電池20への充電速度を変更する。「電動車両EVの状況」としては、上記のような蓄電池20の温度や劣化度合いのほか、他の状況が用いられてもよい。例えば、電動車両EVが現在走行している給電レーンSLNが比較的長く設けられており、長時間に亘って充電を行うことが可能な場合には、充電速度を小さくした状態で充電が行われることとしてもよい。
蓄電池20を保護するためには、ステップS34やステップS35に加えて、例えば電動車両EVの走行速度を小さくする処理が行われてもよい。
ステップS32に移行した場合のように、蓄電池20が低温であった場合には、上記とは逆に充電速度を大きくすることとで、蓄電池20の温度上昇を図ることとしてもよい。
以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。
EV:電動車両
10:制御装置
20:蓄電池
120:充電制御部
130:範囲変更部
SLN:給電レーン
TLL:下限値
TUL:上限値

Claims (9)

  1. 電動車両(EV)の制御装置(10)であって、
    前記電動車両は、非接触給電が可能な走路である給電レーン(SLN)を走行しながら、供給された電力を蓄電池(20)に充電するように構成されており、
    前記蓄電池における蓄電量が、予め設定された範囲である目標範囲に収まるよう、前記蓄電池への充電を制御する充電制御部(120)と、
    前記目標範囲の上限値(TUL)及び下限値(TLL)のうち少なくとも一方を、前記電動車両の状況に応じて変更する範囲変更部(130)と、を備えており、
    前記範囲変更部は、
    前記電動車両の走行中に充電が行われる場合における前記目標範囲の上限値を、
    前記電動車両の停車中に充電が行われる場合における前記目標範囲の上限値よりも小さな値に設定する制御装置。
  2. 前記蓄電池の劣化が生じにくい蓄電量の範囲、として適正蓄電範囲が予め設定されており、
    前記範囲変更部は、
    前記電動車両が給電可能な場所に次に到達した時点の蓄電量として予測される蓄電量が、前記適正蓄電範囲の下限値(PLL)を下回らないように、
    前記電動車両の走行中に充電が行われる場合における前記目標範囲の上限値を設定する、請求項に記載の制御装置。
  3. 電動車両(EV)の制御装置(10)であって、
    前記電動車両は、非接触給電が可能な走路である給電レーン(SLN)を走行しながら、供給された電力を蓄電池(20)に充電するように構成されており、
    前記蓄電池における蓄電量が、予め設定された範囲である目標範囲に収まるよう、前記蓄電池への充電を制御する充電制御部(120)と、
    前記目標範囲の上限値(TUL)及び下限値(TLL)のうち少なくとも一方を、前記電動車両の状況に応じて変更する範囲変更部(130)と、を備えており、
    前記蓄電池の劣化が生じにくい蓄電量の範囲、として適正蓄電範囲が予め設定されており、
    前記範囲変更部は、
    前記蓄電池の蓄電量が、前記適正蓄電範囲の中央値(ML)から上限値(PUL)までの範囲に維持されるように、前記目標範囲を設定する制御装置。
  4. 電動車両(EV)の制御装置(10)であって、
    前記電動車両は、非接触給電が可能な走路である給電レーン(SLN)を走行しながら、供給された電力を蓄電池(20)に充電するように構成されており、
    前記蓄電池における蓄電量が、予め設定された範囲である目標範囲に収まるよう、前記蓄電池への充電を制御する充電制御部(120)と、
    前記目標範囲の上限値(TUL)及び下限値(TLL)のうち少なくとも一方を、前記電動車両の状況に応じて変更する範囲変更部(130)と、を備えており、
    前記電動車両の停車中に充電が行われる際には、
    前記範囲変更部は、
    前記電動車両の走行再開までの期間が短いと見込まれる場合における前記目標範囲の上限値を、
    前記電動車両の走行再開までの期間が長いと見込まれる場合における前記目標範囲の上限値、よりも小さな値に設定する制御装置。
  5. 前記充電制御部は、前記電動車両の状況に応じて、前記蓄電池への充電速度を変更する、請求項1に記載の制御装置。
  6. 電動車両(EV)の制御装置(10)であって、
    前記電動車両は、非接触給電が可能な走路である給電レーン(SLN)を走行しながら、供給された電力を蓄電池(20)に充電するように構成されており、
    前記蓄電池における蓄電量が、予め設定された範囲である目標範囲に収まるよう、前記蓄電池への充電を制御する充電制御部(120)と、
    前記目標範囲の上限値(TUL)及び下限値(TLL)のうち少なくとも一方を、前記電動車両の状況に応じて変更する範囲変更部(130)と、を備えており、
    前記蓄電池の劣化が生じにくい蓄電量の範囲、として適正蓄電範囲が予め設定されており、
    前記電動車両が給電可能な場所に次に到達するまでに必要とされる前記蓄電池の蓄電量、を必要蓄電量としたときに、
    前記範囲変更部は、
    前記必要蓄電量が不明な場合における前記目標範囲の上限値を、
    前記必要蓄電量が明確な場合における前記目標範囲の上限値、よりも大きな値に設定する制御装置。
  7. 前記蓄電池の劣化が生じにくい蓄電量の範囲、として適正蓄電範囲が予め設定されており、
    前記充電制御部は、
    前記電動車両が給電可能な場所に次に到達するまでの間に、前記適正蓄電範囲の下限値を下回らない程度に前記蓄電池の蓄電量が確保されている場合には、現在行っている前記蓄電池への充電を停止させる、請求項1に記載の制御装置。
  8. 電動車両(EV)の制御装置(10)であって、
    前記電動車両は、非接触給電が可能な走路である給電レーン(SLN)を走行しながら、供給された電力を蓄電池(20)に充電するように構成されており、
    前記蓄電池における蓄電量が、予め設定された範囲である目標範囲に収まるよう、前記蓄電池への充電を制御する充電制御部(120)と、
    前記目標範囲の上限値(TUL)及び下限値(TLL)のうち少なくとも一方を、前記電動車両の状況に応じて変更する範囲変更部(130)と、を備えており、
    前記蓄電池の劣化が生じにくい蓄電量の範囲、として適正蓄電範囲が予め設定されており、
    前記電動車両の走行に必要な電力を、途中における回生電力の生成又は停車中の充電によって賄い得ると予測される場合には、
    前記範囲変更部は、
    前記目標範囲の下限値を、前記適正蓄電範囲の下限値よりも低い値に設定する制御装置。
  9. 電動車両(EV)の制御装置(10)であって、
    前記電動車両は、非接触給電が可能な走路である給電レーン(SLN)を走行しながら、供給された電力を蓄電池(20)に充電するように構成されており、
    前記蓄電池における蓄電量が、予め設定された範囲である目標範囲に収まるよう、前記蓄電池への充電を制御する充電制御部(120)と、
    前記目標範囲の上限値(TUL)及び下限値(TLL)のうち少なくとも一方を、前記電動車両の状況に応じて変更する範囲変更部(130)と、を備えており、
    前記蓄電池の劣化が生じにくい蓄電量の範囲、として適正蓄電範囲が予め設定されており、
    前記蓄電池の温度が所定値以上である場合には、
    前記範囲変更部は、
    前記目標範囲の下限値を、前記適正蓄電範囲の下限値よりも低い値に設定する制御装置。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7035681B2 (ja) * 2018-03-22 2022-03-15 株式会社デンソー 制御装置
JP7398670B2 (ja) * 2020-03-23 2023-12-15 パナソニックIpマネジメント株式会社 表示制御装置、表示制御方法、及び、車両
JP7050108B2 (ja) * 2020-03-30 2022-04-07 本田技研工業株式会社 非接触充電システム
CN113954688B (zh) * 2020-07-01 2024-01-23 广汽埃安新能源汽车有限公司 一种电动汽车续驶里程估算方法及系统
JP7314918B2 (ja) * 2020-11-10 2023-07-26 トヨタ自動車株式会社 制御装置、非接触給電診断プログラム、及び、非接触給電システム
JP2023002026A (ja) * 2021-06-22 2023-01-10 トヨタ自動車株式会社 給電システム、給電方法及び給電装置
JP2023003550A (ja) * 2021-06-24 2023-01-17 トヨタ自動車株式会社 電力伝送システム、送電システムおよび電力伝送方法
ES2936521A1 (es) * 2021-09-16 2023-03-17 Cecotec Res And Development S L Metodo de gestion del consumo energetico de un patinete electrico
US12024039B2 (en) * 2021-12-07 2024-07-02 Arnold Chase Vehicle self-centered charging system
JP7050260B1 (ja) * 2022-03-03 2022-04-08 有限会社本郷工業 蓄電池の充放電制御システム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001325994A (ja) 2000-05-15 2001-11-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無人搬送車及びその電池管理システム
JP2007060854A (ja) 2005-08-26 2007-03-08 Kobe Steel Ltd 電動車走行システム
JP2009273198A (ja) 2008-04-30 2009-11-19 Kawasaki Heavy Ind Ltd 電池駆動車両のパワーフロー制御方法および制御装置
WO2010041312A1 (ja) 2008-10-08 2010-04-15 トヨタ自動車株式会社 非接触の方法によって外部からエネルギーの供給を受ける車両および車両の制御方法
JP2018186630A (ja) 2017-04-25 2018-11-22 三菱自動車工業株式会社 車両用非接触充電システム

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4211860B2 (ja) * 2007-04-25 2009-01-21 トヨタ自動車株式会社 電動車両の充電制御装置、電動車両、電動車両の充電制御方法およびその充電制御をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体
JP2010125868A (ja) * 2008-11-25 2010-06-10 Denso Corp 充放電計画装置
JP2011151891A (ja) 2010-01-19 2011-08-04 Sony Corp 二次電池の充電方法および充電装置
US20110184842A1 (en) * 2010-01-28 2011-07-28 Roger D Melen Energy transfer systems and methods for mobile vehicles
US9126488B2 (en) * 2011-04-22 2015-09-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Charging device and charging method
WO2014099354A1 (en) * 2012-12-18 2014-06-26 Emerald Automotive, Llc Optimization of extended range electric vehicle
JP6205805B2 (ja) 2013-04-05 2017-10-04 三菱自動車工業株式会社 車両の目的地到達推定装置
US9676289B2 (en) * 2013-10-11 2017-06-13 Ford Global Technologies, Llc System and method for adjusting battery pack state of charge thresholds
US9685810B1 (en) * 2014-05-16 2017-06-20 X Development Llc Fast charging of batteries
US9643512B2 (en) * 2015-02-17 2017-05-09 Ford Global Technologies, Llc Vehicle battery charge preparation for post-drive cycle power generation
JP6347235B2 (ja) * 2015-07-30 2018-06-27 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP2017114312A (ja) 2015-12-24 2017-06-29 いすゞ自動車株式会社 ハイブリッド車両及びその制御方法
JP6344429B2 (ja) * 2016-06-09 2018-06-20 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
US10723238B2 (en) * 2017-08-04 2020-07-28 Rivian Ip Holdings, Llc Delayed battery charging for electric vehicles based on state of charge
JP7035681B2 (ja) 2018-03-22 2022-03-15 株式会社デンソー 制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001325994A (ja) 2000-05-15 2001-11-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 無人搬送車及びその電池管理システム
JP2007060854A (ja) 2005-08-26 2007-03-08 Kobe Steel Ltd 電動車走行システム
JP2009273198A (ja) 2008-04-30 2009-11-19 Kawasaki Heavy Ind Ltd 電池駆動車両のパワーフロー制御方法および制御装置
WO2010041312A1 (ja) 2008-10-08 2010-04-15 トヨタ自動車株式会社 非接触の方法によって外部からエネルギーの供給を受ける車両および車両の制御方法
JP2018186630A (ja) 2017-04-25 2018-11-22 三菱自動車工業株式会社 車両用非接触充電システム

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