JP7089496B2 - 車両用電源制御システム、車両用電源制御方法、およびプログラム - Google Patents

車両用電源制御システム、車両用電源制御方法、およびプログラム Download PDF

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Description

本発明は、車両用電源制御システム、車両用電源制御方法、およびプログラムに関する。
近年、ＥＶ（Electric Vehicle：電気自動車）やＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle：ハイブリッド電気自動車）など、少なくとも、バッテリ（二次電池）により供給される電力によって駆動される電動モータによって走行する車両の開発が進んでいる。
従来から、例えば、停電や、自然災害などの緊急時などに、充電されているバッテリを非常用の電源として使用するための技術が開示されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
特開平４－０２９５３２号公報 特開２０１１－２３９２０２号公報
しかしながら、従来の技術は、車両に搭載されたバッテリを非常用の電源として使用する際の効率的な運用方法に関しては十分な検討がなされていない。
本発明は、上記の課題認識に基づいてなされたものであり、車両に搭載されたバッテリを効率よく非常用の電源として使用することができる車両用電源制御システム、車両用電源制御方法、およびプログラムを提供することを目的としている。
この発明に係る車両用電源制御システム、車両用電源制御方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係る車両用電源制御システムは、緊急事態の発生を知らせる緊急通報を受信可能な通信部と、車両の走行用の駆動力を出力する電動機に電力を供給する二次電池の充放電を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記通信部が前記緊急通報を受信した場合、前記二次電池における電力供給の範囲を拡大するための制御を行う、車両用電源制御システムである。
（２）：上記（１）の態様において、前記制御部は、前記二次電池において前記電力の放電を可能とする範囲の下限値を下げるように制御するものである。
（３）：上記（１）または（２）の態様において、前記制御部は、前記通信部が前記緊急通報を受信した場合、前記二次電池の充電状態を確認し、前記充電状態が満充電の状態ではない場合には、前記二次電池における電力供給の範囲を拡大した後に前記車両の内燃機関を稼働させて前記二次電池を充電させるものである。
（４）：上記（３）の態様において、前記制御部は、前記二次電池において前記電力の充電を可能とする範囲の上限値を上げるように制御するものである。
（５）：また、この発明の一態様に係る車両用電源制御方法は、コンピュータが、緊急事態の発生を知らせる緊急通報を受信可能な通信を行い、車両の走行用の駆動力を出力する電動機に電力を供給する二次電池の充放電を制御し、前記緊急通報を受信した場合、前記二次電池における電力供給の範囲を拡大するための制御を行う、車両用電源制御方法である。
（６）：また、この発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、緊急事態の発生を知らせる緊急通報を受信可能な通信を行わせ、車両の走行用の駆動力を出力する電動機に電力を供給する二次電池の充放電を制御させ、前記緊急通報を受信した場合、前記二次電池における電力供給の範囲を拡大するための制御を行わせる、プログラムである。
上述した（１）～（６）の態様によれば、車両に搭載されたバッテリを効率よく非常用の電源として使用することができる。
実施形態に係る車両用電源制御システムが採用された車両１０の構成の一例を示す図である。 車両１０が走行する際の電力の供給経路の一例を示す図である。 車両１０が走行する際の電力の供給経路の別の一例を示す図である。 緊急通報を受信した場合における車両１０の電力の供給経路の一例を示す図である。 緊急通報を受信した場合に二次電池における電力供給の範囲を拡大する一例を模式的に示す図である。 緊急通報を受信した場合に車両用電源制御システムにより実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照し、本発明の車両用電源制御システム、車両用電源制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。以下の説明においては、本発明の車両用電源制御システムがハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）（以下、単に、「車両」という）に採用されている場合の一例について説明する。
［車両の構成］
図１は、実施形態に係る車両用電源制御システムが採用された車両１０の構成の一例を示す図である。図１に示した車両１０は、燃料によって稼働する内燃機関の稼働に応じて供給される電力、または走行用バッテリ（二次電池）から供給される電力によって駆動される電動機（電動モータ）によって走行するハイブリッド電気自動車である。なお、車両１０は、例えば、四輪の車両のみならず、鞍乗り型の二輪の車両や、三輪（前一輪かつ後二輪の他に、前二輪かつ後一輪の車両も含む）の車両、さらには、アシスト式の自転車など、内燃機関の稼働または走行用バッテリから供給される電力によって駆動される電動モータによって走行する車両の全般が含まれる。
図１に示す車両１０は、例えば、エンジン１１と、ジェネレータ１２と、コンバータ１３と、モータ１５と、駆動輪１８と、ブレーキ装置１９と、車両センサ２０と、ＰＣＵ（Power Control Unit）３０と、走行用バッテリ４０と、電圧センサ、電流センサ、温度センサなどのバッテリセンサ４２と、通信装置５０と、表示装置を含むＨＭＩ（Human Machine Interface）６０と、充電口７０と、接続回路７２と、給電口８０と、を備える。
エンジン１１は、例えば、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関である。エンジン１１は、車両１０の燃料タンク（不図示）に蓄えられた燃料を使用して稼働（回転）する。エンジン１１の回転の動力は、ジェネレータ１２に伝達される。
ジェネレータ１２は、例えば、発電機である。ジェネレータ１２は、エンジン１１の回転の動力を動力源として回転することにより、電力を発生（発電）する。ジェネレータ１２は、発電した電力をコンバータ１３に出力する。
コンバータ１３は、例えば、ＤＣ―ＤＣコンバータである。コンバータ１３は、ジェネレータ１２により出力された電力を、モータ１５を駆動するための電力に変換して直流リンクＤＬに出力する。言い換えれば、コンバータ１３は、後述するＶＣＵ（Voltage Control Unit）３４が走行用バッテリ４０から供給される電力を昇圧する電力と同様の電力に変換して直流リンクＤＬに出力する。
モータ１５は、例えば、三相交流電動機である。モータ１５の回転子（ロータ）は、駆動輪１８に連結される。モータ１５は、コンバータ１３から供給される（言い換えれば、エンジン１１により供給される）電力、または走行用バッテリ４０が備える蓄電部（不図示）から供給される電力によって駆動され、回転の動力を駆動輪１８に伝達させる。また、モータ１５は、車両１０の減速時に車両１０の運動エネルギーを用いて発電する。
ブレーキ装置１９は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、を備える。ブレーキ装置１９は、ブレーキペダル（不図示）に対する車両１０の利用者（運転者）による操作によって発生した油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてもよい。なお、ブレーキ装置１９は、上記説明した構成に限らず、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。
車両センサ２０は、例えば、アクセル開度センサと、車速センサと、ブレーキ踏量センサと、を備える。アクセル開度センサは、アクセルペダルに取り付けられ、運転者によるアクセルペダルの操作量を検出し、検出した操作量をアクセル開度として後述するＰＣＵ３０が備える制御部３６に出力する。車速センサは、例えば、車両１０の各車輪に取り付けられた車輪速センサと速度計算機とを備え、車輪速センサにより検出された車輪速を統合して車両１０の速度（車速）を導出し、制御部３６およびＨＭＩ６０に出力する。ブレーキ踏量センサは、ブレーキペダルに取り付けられ、運転者によるブレーキペダルの操作量を検出し、検出した操作量をブレーキ踏量として制御部３６に出力する。
ＰＣＵ３０は、例えば、変換器３２と、ＶＣＵ３４と、制御部３６と、を備える。なお、図１においては、これらの構成要素をＰＣＵ３０として一まとまりの構成としたのは、あくまで一例であり、車両１０におけるこれらの構成要素は分散的に配置されても構わない。
変換器３２は、例えば、ＡＣ－ＤＣ変換器である。変換器３２の直流側端子は、直流リンクＤＬに接続されている。直流リンクＤＬには、ＶＣＵ３４を介して走行用バッテリ４０が接続されている。変換器３２は、モータ１５により発電された交流を直流に変換して直流リンクＤＬに出力する。
ＶＣＵ３４は、例えば、ＤＣ―ＤＣコンバータである。ＶＣＵ３４は、走行用バッテリ４０から供給される電力を昇圧して直流リンクＤＬに出力する。
制御部３６は、例えば、モータ制御部と、ブレーキ制御部と、バッテリ・ＶＣＵ制御部と、電力供給制御部と、を備える。モータ制御部、ブレーキ制御部、バッテリ・ＶＣＵ制御部、および電力供給制御部は、それぞれ別体の制御装置、例えば、モータＥＣＵ（Electronic Control Unit）、ブレーキＥＣＵ、バッテリＥＣＵ、電力供給制御ＥＣＵといった制御装置に置き換えられてもよい。
また、制御部３６や、制御部３６が備えるモータ制御部と、ブレーキ制御部と、バッテリ・ＶＣＵ制御部と、電力供給制御部とは、それぞれ、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。また、これらの構成要素の機能のうち一部または全部は、専用のＬＳＩによって実現されてもよい。プログラムは、予め車両１０が備えるＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの記憶装置（非一過性の記憶媒体を備える記憶装置）に格納されていてもよいし、ＤＶＤやＣＤ－ＲＯＭなどの着脱可能な記憶媒体（非一過性の記憶媒体）に格納されており、記憶媒体が車両１０が備えるドライブ装置に装着されることで車両１０が備えるＨＤＤやフラッシュメモリにインストールされてもよい。
制御部３６は、モータ制御部において、車両センサ２０が備えるアクセル開度センサからの出力に基づいて、モータ１５の駆動を制御する。制御部３６は、ブレーキ制御部において、車両センサ２０が備えるブレーキ踏量センサからの出力に基づいて、ブレーキ装置１９を制御する。制御部３６は、バッテリ・ＶＣＵ制御部において、走行用バッテリ４０に接続された後述するバッテリセンサ４２からの出力に基づいて、例えば、走行用バッテリ４０のＳＯＣ（State Of Charge）を算出し、ＶＣＵ３４およびＨＭＩ６０に出力する。制御部３６は、車両センサ２０により出力された車速の情報をＨＭＩ６０に出力してもよい。ＶＣＵ３４は、バッテリ・ＶＣＵ制御部からの指示に応じて、直流リンクＤＬの電圧を上昇させる。
制御部３６は、電力供給制御部において、車両１０の走行モードに基づいて、モータ１５に供給する電力の供給元を切り替える。例えば、車両１０がエンジン１１の稼働に応じて供給される電力によって走行する走行モード（以下、エンジン走行モード）で走行する場合、制御部３６は、電力供給制御部において、エンジン１１を稼働させるとともに、モータ１５に供給する（直流リンクＤＬに出力する）電力の供給元をエンジン１１側のコンバータ１３に切り替える。また、例えば、車両１０が走行用バッテリ４０から供給される電力によって走行する走行モード（以下、バッテリ走行モード）で走行する場合、制御部３６は、電力供給制御部において、エンジン１１を稼働させずに、モータ１５に供給する（直流リンクＤＬに出力する）電力の供給元を走行用バッテリ４０側のＶＣＵ３４に切り替える。
また、制御部３６は、電力供給制御部において、走行用バッテリ４０に蓄電されている電力の供給先を切り替える。例えば、車両１０が走行する場合、制御部３６は、電力供給制御部において、上述したように、エンジン１１の稼働に応じて供給される電力や走行用バッテリ４０から供給される電力をモータ１５に供給させるが、例えば、後述する通信装置５０が緊急通報を受信した場合には、エンジン１１を稼働させ、エンジン１１の稼働に応じて供給される電力を、充電するための電力として走行用バッテリ４０に供給させる。このとき、制御部３６は、現状の走行用バッテリ４０の充電状態としてＳＯＣを確認し、確認したＳＯＣの状態が後述する通信装置５０が受信した緊急通報に応じて走行用バッテリ４０の電力をすぐに緊急用に利用することができない状態である場合（例えば、満充電の状態ではない場合）にエンジン１１を稼働させ、走行用バッテリ４０を充電した後に、走行用バッテリ４０の電力を緊急用に利用するようにしてもよい。制御部３６、または制御部３６が備える電力供給制御部は、特許請求の範囲における「制御部」の一例である。なお、制御部３６の電力供給制御部における電力の供給先の切り替えに係る動作の詳細については後述する。
走行用バッテリ４０は、例えば、リチウムイオン電池など、充電と放電とを繰り返すことができる二次電池である。走行用バッテリ４０を構成する二次電池としては、例えば、鉛蓄電池、ニッケル・水素電池、ナトリウムイオン電池などの他、電気二重層キャパシタなどのキャパシタ、または二次電池とキャパシタとを組み合わせた複合電池なども考えられる。なお、本発明においては、走行用バッテリ４０における二次電池の構成に関しては特に規定しない。走行用バッテリ４０は、車両１０の外部の充電器１００から導入される電力を蓄え、車両１０の走行のための放電を行う。また、走行用バッテリ４０は、エンジン１１の稼働により発電された電力を蓄えることもできる。この場合、走行用バッテリ４０は、車両１０の減速時にモータ１５により発電されて直流リンクＤＬおよびＶＣＵ３４を介して出力された電力を蓄える場合と同様に、エンジン１１の稼働により発電されて直流リンクＤＬおよびＶＣＵ３４を介して出力された電力を蓄える。
バッテリセンサ４２は、例えば、電流センサ、電圧センサ、温度センサを備える。バッテリセンサ４２は、電流センサによって走行用バッテリ４０を構成する二次電池の電流を検出し、電圧センサによって二次電池の電圧を検出し、温度センサによって二次電池の温度を検出する。バッテリセンサ４２は、検出した二次電池の電流値、電圧値、温度などの情報を制御部３６に出力する。
通信装置５０は、セルラー網やＷｉ－Ｆｉ（登録商標）網を接続するための無線モジュールを含む。通信装置５０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など利用するための無線モジュールを含んでもよい。通信装置５０は、無線モジュールにおける通信によって、車両１０に係る種々の情報を、例えば、車両１０の走行や走行用バッテリ４０の状態を管理するネットワーク（不図示）上のサーバ装置などとの間で送受信する。また、通信装置５０は、無線モジュールにおける通信によって、緊急通報なども受信する。緊急通報は、例えば、政府や公官庁などから発せられる、緊急事態（例えば、停電や、台風、津波、地震などの自然災害）の発生などを知らせる通報（いわゆる、エマージェンシーコール）である。緊急通報には、例えば、車両１０に係る種々の情報を送受信するネットワーク（不図示）上のサーバ装置などから発せられるものも含む。ネットワーク（不図示）は、例えば、インターネット、ＷＡＮ（Wide Area Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）、プロバイダ装置、無線基地局などを含む無線通信の通信網である。また、緊急通報には、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などを利用して、運転者などの車両１０の利用者Ｕが保有するスマートフォンやタブレット端末などの端末装置が受信した緊急通報の情報を通信装置５０が取得したものも含む。通信装置５０は、特許請求の範囲における「通信部」の一例である。なお、本発明においては、通信装置５０が受信する緊急通報の信号の構成や仕組み（例えば、緊急通報のパケットの仕組み）などに関しては特に規定しない。
ＨＭＩ６０は、例えば、運転者などの車両１０の利用者に対して各種情報を提示すると共に、利用者による入力操作を受け付ける。ＨＭＩ６０は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）などの表示装置と、入力された操作を検知する入力装置とが組み合わされた、いわゆる、タッチパネルである。ＨＭＩ６０は、表示装置以外の各種表示部や、スピーカ、ブザー、入力装置以外のスイッチや、キーなどを含んでもよい。ＨＭＩ６０は、表示装置や入力装置を、例えば、車載用ナビゲーション装置などの表示装置や入力装置と共有してもよい。
充電口７０は、走行用バッテリ４０（二次電池）を充電するための機構である。充電口７０は、車両１０の車体外部に向けて設けられている。充電口７０は、充電ケーブル１２０を介して充電器１００に接続される。充電ケーブル１２０は、第１プラグ１２２と第２プラグ１２４と、を備える。第１プラグ１２２は、充電器１００に接続され、第２プラグ１２４は、充電口７０に接続される。充電器１００から供給される電気は、充電ケーブル１２０を介して充電口７０に入力（供給）される。
また、充電ケーブル１２０は、電力ケーブルに付設された信号ケーブルを含む。信号ケーブルは、車両１０と充電器１００の間の通信を仲介する。したがって、第１プラグ１２２と第２プラグ１２４とのそれぞれには、電力ケーブルを接続する電力コネクタと信号ケーブルを接続する信号コネクタとが設けられている。
接続回路７２は、充電口７０と走行用バッテリ４０との間に設けられる。接続回路７２は、充電口７０を介して充電器１００から導入される電流、例えば直流電流を、走行用バッテリ４０に供給するための電流として伝達する。接続回路７２は、例えば直流電流を走行用バッテリ４０に対して出力し、二次電池に電力を蓄えさせる（充電する）。
給電口８０は、車両１０の外部に電力を給電する。給電口８０の端子としては、例えば、車両１０の車室内に設置される電源供給用のアクセサリソケット（いわゆる、シガーソケット）や、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子などが考えられる。また、給電口８０の端子は、例えば、家庭用の電化製品やパーソナルコンピュータを動作させるための商用電源のコンセントなどであってもよい。給電口８０は、それぞれの端子の形状において規定されている電力（電圧）、言い換えれば、端子に接続する機器の仕様に合致した電力（電圧）を給電する。これにより、例えば、給電口８０の端子がＵＳＢ端子である場合、車両１０の利用者（運転者など乗員）の保有するスマートフォンやタブレット端末などの端末装置を充電するための給電をすることができる。
［車両１０における電力供給の一例］
次に、車両用電源制御システムが採用された車両１０における電力供給の一例について説明する。図２は、車両１０が走行する際の電力の供給経路の一例を示す図である。図３は、車両１０が走行する際の電力の供給経路の別の一例を示す図である。図４は、緊急通報を受信した場合における車両１０の電力の供給経路の一例を示す図である。図２には、車両１０がバッテリ走行モードで走行する際の電力の供給経路を示している。また、図３には、車両１０がエンジン走行モードで走行する際の電力の供給経路を示している。また、図４には、車両１０が備える通信装置５０が緊急通報を受信した場合における電力の供給経路を示している。なお、図２～図４では、説明を容易にするため、図１に示した車両１０の構成において、車両用電源制御システムを構成するまたは関連する構成要素のみを示している。より具体的には、エンジン１１、モータ１５、ＶＣＵ３４、制御部３６、走行用バッテリ４０、通信装置５０、および給電口８０を示している。ただし、図２～図４では、車両用電源制御システムを構成するまたは関連する構成要素のうち、ジェネレータ１２、コンバータ１３、直流リンクＤＬ、および変換器３２の図示は省略している。
まず、図２を用いて、車両１０がバッテリ走行モードで走行する際の電力の供給経路について説明する。バッテリ走行モードでは、図２に示したように、走行用バッテリ４０から供給される電力が、制御部３６からの制御に応じてＶＣＵ３４で昇圧され、直流リンクＤＬおよび変換器３２を介してモータ１５に出力される。これにより、モータ１５は、変換器３２により出力された電力に応じて回転し、車両１０が走行する。
続いて、図３を用いて、車両１０がエンジン走行モードで走行する際の電力の供給経路について説明する。エンジン走行モードでは、図３に示したように、制御部３６からの制御に応じて稼働しているエンジン１１の回転の動力によってジェネレータ１２が発電し、コンバータ１３によって変換された電力が、直流リンクＤＬおよび変換器３２を介してモータ１５に出力される。これにより、モータ１５は、変換器３２により出力された電力に応じて回転し、車両１０が走行する。
このように、制御部３６は、車両１０の走行モードに基づいて、モータ１５に供給する電力の供給元を切り替える。なお、制御部３６における車両１０の走行モードに基づいたモータ１５に供給する電力の供給元の切り替えは、車両１０における通常の動作である。従って、車両１０における通常の動作に関する詳細な説明は省略する。
続いて、図４を用いて、通信装置５０が緊急通報を受信した場合にエンジン１１が稼働して発電した電力を走行用バッテリ４０に充電させる際の電力の供給経路について説明する。通信装置５０は、例えば、政府Ｇにより発せられた緊急通報を受信した場合、このこと表す情報を制御部３６に出力する。これにより、制御部３６は、エンジン１１が稼働して発電した電力を走行用バッテリ４０に充電させるように、エンジン１１およびＶＣＵ３４（その他の構成要素を含んでもよい）のそれぞれを制御する。この場合、車両１０では、図４に示したように、稼働したエンジン１１の回転の動力によってジェネレータ１２が発電してコンバータ１３が変換した電力が、直流リンクＤＬを介してＶＣＵ３４に供給される。そして、車両１０では、図４に示したように、直流リンクＤＬから供給された電力がＶＣＵ３４によって変換されて、走行用バッテリ４０に供給される。これにより、走行用バッテリ４０は、ＶＣＵ３４によって変換された電力を二次電池に蓄える。また、車両１０では、図４に示したように、ＶＣＵ３４によって変換された電力が給電口８０から車両１０の外部に給電される。これにより、例えば、運転者などの車両１０の利用者Ｕは、保有するスマートフォンやタブレット端末などの端末装置Ｔを給電口８０に接続することで、給電口８０により給電された電力を端末装置Ｔに充電することができる。
なお、図４では、ＶＣＵ３４によって変換された電力を走行用バッテリ４０に充電するとともに、給電口８０から給電するように示しているが、ＶＣＵ３４によって変換された電力の走行用バッテリ４０への充電と給電口８０からの給電とは、必ずしも同時期に限定されない。例えば、ＶＣＵ３４によって変換された電力を走行用バッテリ４０に充電した後に、走行用バッテリ４０を放電させることにより供給される電力を給電口８０から車両１０の外部に給電するようにしてもよい。
このようにして、制御部３６は、通信装置５０が緊急通報を受信した場合に、車両１０に搭載されている走行用バッテリ４０に蓄電されている電力を、給電口８０から車両１０の外部に給電することができる。言い換えれば、制御部３６は、緊急通報を受信した場合に、車両１０に搭載されている走行用バッテリ４０を非常用の電源として利用させることができる。
ところで、一般的な電気自動車においては、通常の利用状態において、搭載している走行用バッテリの容量の全てを使用して走行のための充電や放電を行っていない。これは、車両１０に搭載している走行用バッテリのＳＯＨ（States Of Health）の低下を抑える（劣化の進行を抑える）ように制御することによって、走行用バッテリの寿命を長くすることを考えているためである。しかしながら、緊急通報を受信した場合は、走行用バッテリ４０を非常用の電源として用いるために、走行用バッテリ４０により供給される電力を少しでも長い間利用することができるようにした方がよいとも考えられる。このため、制御部３６は、走行用バッテリ４０が電力を供給する範囲を拡大させる。言い換えれば、制御部３６は、走行用バッテリ４０において電力の放電や充電を可能とする容量の使用可能範囲を拡大させる。
図５は、緊急通報を受信した場合に走行用バッテリ４０（二次電池）における電力供給の範囲を拡大する一例を模式的に示す図である。図５には、走行用バッテリ４０の全体の容量に対して、通常の利用状態で使用可能とする容量の範囲と、緊急通報を受信した場合に使用可能とする容量の範囲との違いを模式的に示している。
車両１０における走行用バッテリ４０の通常の利用状態では、図５において「通常利用時の使用可能範囲」に示したように、充放電において使用可能とする容量の範囲に余裕（マージン）を持った上限値と下限値とを設定し、この上限値と下限値との間の範囲で走行用バッテリ４０における電力の充放電を行っている。これに対して、緊急通報を受信した場合には、図５において「緊急利用時の使用可能範囲」に示したように、通常の利用状態において設定していた上限値や下限値を変更して、走行用バッテリ４０における電力の充放電に使用可能とする容量の範囲を拡大する。図５には、通常の利用状態において設定していた充放電において使用可能とする下限値を下げるように変更し、さらに、通常の利用状態において設定していた充放電において使用可能とする上限値を上げるように変更することによって、緊急利用時の使用可能範囲を拡大している状態を示している。なお、制御部３６における走行用バッテリ４０に対する上限値や下限値の設定は、走行用バッテリ４０が備える二次電池の充電や放電を制御するための不図示のＢＭＵ（Battery Management Unit）に対して行うものであってもよい。
なお、制御部３６が緊急利用時の使用可能範囲を拡大するために設定する上限値および下限値は、必ずしも最大値（例えば、上限値＝１００％、下限値＝０％）でなくてもよい。これは、走行用バッテリ４０を構成する二次電池の特性によっては、あるところから供給する電力が急激に変化することが考えられるからである。例えば、走行用バッテリ４０の放電を続けていく（電力の供給を続けていく）と、あるところから急激に電圧が低下し、非常用の電源として利用するための電圧を確保することができなくなってしまうことが考えられるからである。また、例えば、走行用バッテリ４０に電力を充電していくと、あるところから急激に充電の効率が低下し、ＳＯＣを最大にする（いわゆる、満充電にする）のに多くの時間を要してしまうことが考えられるからである。言い換えれば、エンジン１１を稼働させるために消費する燃料の割合が、走行用バッテリ４０に充電する電力の割合に対して悪化し、充電の効率が低下してしまうことが考えられるからである。
［走行用バッテリ４０の緊急利用時の制御］
次に、車両用電源制御システムが採用された車両１０において走行用バッテリ４０を非常用の電源として用いるための処理の流れの一例について説明する。図６は、緊急通報を受信した場合に車両用電源制御システムにおいて実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。図６には、制御部３６または制御部３６が備える電力供給制御部が、走行用バッテリ４０の電力を緊急用に利用することができるようにする（非常用の電源として利用できるようにする）ために実行する処理の一例を示している。以下の説明においては、制御部３６が本フローチャートの処理を実行するものとする。本フローチャートの処理は、車両１０が走行しているか否かに関わらず、所定の時間間隔ごとに繰り返し実行される。ただし、車両１０が走行しているときと、車両１０が停止している（駐車されている）ときとで、繰り返し実行される所定の時間間隔、つまり、本フローチャートの処理を繰り返す周期は異なってもよい。
制御部３６は、通信装置５０が緊急通報を受信したか否か（通信装置５０により緊急通報を受信したことを表す情報が出力されたか否か）を確認する（ステップＳ１００）。ステップＳ１００において通信装置５０が緊急通報を受信していないことを確認した場合、制御部３６は、ステップＳ１００を繰り返して、通信装置５０が緊急通報を受信するのを待つ。
一方、ステップＳ１００において通信装置５０が緊急通報を受信したことを確認した場合、制御部３６は、走行用バッテリ４０のＳＯＣを取得する（ステップＳ１０２）。このとき制御部３６では、上述したように、バッテリ・ＶＣＵ制御部がバッテリセンサ４２からの出力に基づいてＳＯＣを算出してもよい。
次に、制御部３６は、取得したＳＯＣが所定値以上であるか否かを確認する（ステップＳ１０４）。ここで、ＳＯＣの所定値は、走行用バッテリ４０の電力をすぐに緊急用に利用することができるか否かを判断するために予め設定されたＳＯＣの閾値である。ステップＳ１０４において、取得したＳＯＣが所定値以上であることが確認された場合、言い換えれば、走行用バッテリ４０にすぐに緊急用に利用することができるほど十分な電力が蓄電されていると判断された場合、制御部３６は、処理をステップＳ１１８に進める。
一方、ステップＳ１０４において、取得したＳＯＣが所定値以上ではないことが確認された場合、言い換えれば、走行用バッテリ４０にすぐに緊急用に利用することができるほど十分な電力が蓄電されていないと判断された場合、制御部３６は、車両１０の燃料タンク（不図示）に燃料があるか否かを確認する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６において車両１０の燃料タンクに燃料がないことを確認した場合、制御部３６は、本フローチャートの処理を終了する。この場合、走行用バッテリ４０は、非常用の電源として利用することができないことになる。これは、走行用バッテリ４０に緊急用に利用することができるほど十分な電力が蓄電されておらず、さらに走行用バッテリ４０を充電するための燃料もないからである。
一方、ステップＳ１０６において車両１０の燃料タンクに燃料があることを確認した場合、制御部３６は、走行用バッテリ４０における充電の上限値を拡大する（ステップＳ１０８）。つまり、制御部３６は、走行用バッテリ４０の充電において使用可能とする容量の使用可能範囲の上限値を上げるように変更して設定する。これにより、走行用バッテリ４０は、車両１０における通常の利用状態のときよりも多くの電力を蓄えられるようになる。
次に、制御部３６は、エンジン１１を始動（稼働）させる（ステップＳ１１０）。そして、制御部３６は、走行用バッテリ４０を充電させる（ステップＳ１１２）。このとき、制御部３６は、ジェネレータ１２を、ステップＳ１１０において稼働させたエンジン１１の回転の動力を動力源として発電させるように制御する。また、制御部３６は、コンバータ１３を、ジェネレータ１２が発電して出力した電力を、走行用バッテリ４０に充電するための電力に変換して直流リンクＤＬに出力させるように制御する。また、制御部３６は、ＶＣＵ３４を、コンバータ１３により直流リンクＤＬに出力された電力を走行用バッテリ４０に充電させるように制御する。
その後、制御部３６は、走行用バッテリ４０の充電が完了したか否かを確認する（ステップＳ１１４）。このとき、制御部３６は、ステップＳ１０２およびステップＳ１０４と同様に、現在の走行用バッテリ４０のＳＯＣを取得し、取得したＳＯＣが所定値以上であるか否かを確認する。なお、ここでのＳＯＣの所定値は、ステップＳ１０８において設定した容量の使用可能範囲の上限値まで走行用バッテリ４０が充電された（満充電の状態である）ことを表す値である。ステップＳ１１４において、走行用バッテリ４０の充電が完了していないことを確認した場合、制御部３６は、ステップＳ１１４を繰り返して、走行用バッテリ４０が満充電の状態になるのを待つ。
一方、ステップＳ１１４において、走行用バッテリ４０の充電が完了したことを確認した場合、制御部３６は、エンジン１１を停止させる（ステップＳ１１６）。
次に、ステップＳ１０４において取得したＳＯＣが所定値以上であることが確認された場合、或いはステップＳ１１６においてエンジン１１を停止させた後、制御部３６は、走行用バッテリ４０における放電の下限値を拡大する（ステップＳ１１８）。つまり、制御部３６は、走行用バッテリ４０の放電（電力の供給）において使用可能とする容量の使用可能範囲の下限値を下げるように変更して設定する。これにより、走行用バッテリ４０は、車両１０における通常の利用状態のときよりも多くの電力を供給できるようになる。
そして、制御部３６は、走行用バッテリ４０の電力を緊急用の電力として供給できるようにする（ステップＳ１２０）。このとき、制御部３６は、走行用バッテリ４０を放電させることにより供給される電力を給電口８０から車両１０の外部に給電させるように制御する。これにより、車両１０により電力の供給を受ける利用者は、利用する機器を給電口８０の端子に接続して、それぞれの機器を使用することができる。
その後、制御部３６は、緊急状態が解除されたか否かを確認する（ステップＳ１２２）。なお、制御部３６における緊急状態が解除されたか否かの確認方法としては、例えば、通信装置５０が緊急状態の解錠を表す緊急通報を受信し、この緊急通報を受信したことを表す情報を出力しているか否かなどによって確認する方法が考えられる。また、制御部３６における緊急状態が解除されたか否かの確認方法としては、例えば、制御部３６が、ＨＭＩ６０を構成する表示装置に、緊急状態が解除されているかを問い合わせるメッセージを表示させるとともに、緊急状態が継続しているか解除されているかの入力を促すボタンなどを表示させ、ＨＭＩ６０を構成する入力装置によって車両１０の利用者が操作したボタンの情報を取得することによって確認する方法も考えられる。ステップＳ１２２において緊急状態が解除されたことを確認した場合、制御部３６は、本フローチャートの処理を終了する。このとき、制御部３６は、ステップＳ１０８やステップＳ１１８の処理において変更（拡大）した、走行用バッテリ４０の充放電において使用可能とする容量の使用可能範囲の上限値や下限値を、車両１０における走行用バッテリ４０の通常の利用状態の値に変更してから（戻してから）本フローチャートの処理を終了してもよい。
一方、ステップＳ１２２において緊急状態が解除されていないことを確認した場合、制御部３６は、処理をステップＳ１０２に戻し、取得したＳＯＣの値に応じてエンジン１１を始動（稼働）して走行用バッテリ４０の充電を繰り返して、走行用バッテリ４０の電力を緊急用の電力として供給できるようにする状態を、例えば、車両１０の燃料タンクに蓄えられた燃料がなくなるまで継続させる。なお、制御部３６は、例えば、ステップＳ１２２において緊急状態が解除されたか否かを確認する方法と同様に、車両１０の利用者によるＨＭＩ６０の操作に基づいて、走行用バッテリ４０の電力を緊急用の電力として供給できるようにする状態を継続するか否かを確認してから、走行用バッテリ４０を非常用の電源として用いる状態を継続させてもよい。
なお、制御部３６は、上述したように、車両１０の燃料タンクに蓄えられた燃料がなくなったことにより、或いは車両１０の利用者によるＨＭＩ６０の操作に基づいて、つまり、車両１０の利用者による指示に応じて、走行用バッテリ４０の非常用の電源としての利用（図６に示したフローチャートの処理）を終了する。しかし、その後、例えば、燃料タンクに燃料が補充されたなど、走行用バッテリ４０を非常用の電源として再度利用することができる状態になることも考えられる。言い換えれば、制御部３６は、走行用バッテリ４０の非常用の電源としての利用を終了（中止も含む）した後に再度、走行用バッテリ４０を非常用の電源として利用する状態を復帰させることも考えられる。この場合における制御部３６の処理は、図６に示したフローチャートにおけるステップＳ１００の処理が、車両１０の利用者による指示を受ける処理に代わる。つまり、図６に示したフローチャートでは、ステップＳ１００において通信装置５０が緊急通報を受信したことにより制御部３６が処理の実行を開始したが、走行用バッテリ４０を非常用の電源として利用する状態を復帰させる場合、制御部３６は、車両１０の利用者による指示に応じて処理の実行を開始する。この場合における制御部３６の処理は、図６に示したフローチャートに基づいて容易に理解することができるため、走行用バッテリ４０を非常用の電源として利用する状態を復帰させる場合の制御部３６の処理に関する詳細な説明は省略する。
上記に述べたとおり、実施形態の車両用電源制御システムによれば、緊急通報が発せられた場合、車両用電源制御システムが採用された車両１０において、走行用バッテリ４０の電力を緊急用の電力として供給できるようにする。言い換えれば、実施形態の車両用電源制御システムが採用された車両１０では、搭載されている走行用バッテリ４０を非常用の電源として利用させる状態にすることができる。しかも、実施形態の車両用電源制御システムでは、走行用バッテリ４０において電力の放電や充電を可能とする容量の使用可能範囲を拡大させることにより、走行用バッテリ４０が電力を供給する範囲を拡大させる。これにより、実施形態の車両用電源制御システムが採用された車両１０では、搭載されている走行用バッテリ４０を効率よく非常用の電源として使用することができる。
以上説明した実施形態の車両用電源制御システムによれば、緊急事態の発生を知らせる緊急通報を受信可能な通信装置５０と、車両１０の走行用の駆動力を出力するモータ１５に電力を供給する走行用バッテリ４０の充放電を制御する制御部３６と、を備え、制御部３６は、通信装置５０が緊急通報を受信した場合、走行用バッテリ４０における電力供給の範囲を拡大するための制御を行うことにより、走行用バッテリ４０を効率よく非常用の電源として使用することができるようにすることができる。これにより、車両用電源制御システムが採用された車両１０では、車両１０の利用者（車両１０の利用者以外を含む）が、走行用バッテリ４０を、例えば、停電や、台風、津波、地震などの自然災害からの復旧に対応するための非常用の電源として長く使用することができる。また、車両用電源制御システムが採用された車両１０に搭載された走行用バッテリ４０を、例えば、緊急車両の走行に使用するなど、緊急な対応を行う必要がある様々な場面において使用することができる。言い換えれば、車両用電源制御システムが採用された車両１０において、緊急に必要となる電気エネルギーを確保することができる。
上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
ハードウェアプロセッサと、
プログラムを記憶した記憶装置と、を備え、
前記ハードウェアプロセッサが前記記憶装置に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、
緊急事態の発生を知らせる緊急通報を受信可能な通信を行い、
車両の走行用の駆動力を出力する電動機に電力を供給する二次電池の充放電を制御し、
前記緊急通報を受信した場合、前記二次電池における電力供給の範囲を拡大するための制御を行う、
ように構成されている、車両用電源制御システム。
なお、実施形態では、車両用電源制御システムが採用された車両１０がハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）である場合について説明した。しかし、走行用バッテリを搭載し、走行用バッテリにより供給される電力によって駆動される電動モータによって走行する車両には、例えば、ＢＥＶ（Battery Electric Vehicle：電気自動車）などもある。このため、車両用電源制御システムは、このような電気自動車においても採用することができる。この場合、電気自動車には、ハイブリッド電気自動車のようにエンジンなどの内燃機関を搭載していないため、エンジンの稼働に応じて供給される電力を走行用バッテリに供給して充電させることができないが、少なくとも搭載している現状の走行用バッテリが蓄電している電力を、緊急用の電力として外部に給電することはできる。この場合においても同様に、現状の走行用バッテリにおける電力供給の範囲を拡大する（より具体的には、放電（電力の供給）において使用可能とする容量の使用可能範囲の下限値を下げるように変更する）ことにより、搭載している走行用バッテリを効率よく非常用の電源として使用することができる。なお、電気自動車に採用された車両用電源制御システムの処理は、上述した実施形態におけるハイブリッド電気自動車に採用された車両用電源制御システムの処理と同様に考えることによって容易に理解することができるため、詳細な説明は省略する。
また、例えば、ＦＣＶ（Fuel Cell Vehicle：燃料電池自動車）など、燃料電池から供給される電力によって駆動される電動モータによって走行する電動車両もある。車両用電源制御システムは、燃料電池自動車においても採用することができる。この場合、実施形態において説明したエンジンの稼働に応じて供給される電力を走行用バッテリに供給して充電させる代わりに、燃料電池により発電した電力を走行用バッテリに供給して充電させることがきる。これにより、車両用電源制御システムが採用された燃料電池自動車においても、走行用バッテリが蓄電している電力を緊急用の電力として外部に給電することができる。また、走行用バッテリが蓄電している電力は、燃料電池に発電をさせる際の起動用電源としても使用することができ、走行用バッテリに蓄電されている電力を外部に給電することができることにより、複数の燃料電池の起動用電源とて利用することもできる。この場合においても同様に、走行用バッテリにおける電力供給の範囲を拡大する（より具体的には、充放電において使用可能とする容量の使用可能範囲の上限値や下限値を変更する）ことにより、搭載している走行用バッテリを効率よく非常用の電源として使用することができる。なお、燃料電池自動車に採用された車両用電源制御システムの処理も、上述した実施形態におけるハイブリッド電気自動車に採用された車両用電源制御システムの処理と同様に考えることによって容易に理解することができるため、詳細な説明は省略する。
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形および置換を加えることができる。
１０・・・車両
１１・・・エンジン
１２・・・ジェネレータ
１３・・・コンバータ
１５・・・モータ
１８・・・駆動輪
１９・・・ブレーキ装置
２０・・・車両センサ
３０・・・ＰＣＵ
３２・・・変換器
３４・・・ＶＣＵ
３６・・・制御部
４０・・・走行用バッテリ
４２・・・バッテリセンサ
５０・・・通信装置
６０・・・ＨＭＩ
７０・・・充電口
７２・・・接続回路
８０・・・給電口
１００・・・充電器
１２０・・・充電ケーブル
１２２・・・第１プラグ
１２４・・・第２プラグ

Claims (4)

  1. 緊急事態の発生を知らせる緊急通報を受信可能な通信部と、
    車両の走行用の駆動力を出力する電動機に電力を供給する二次電池の充放電を制御するとともに、前記通信部が前記緊急通報を受信した場合に、前記二次電池における電力供給の範囲を拡大するための制御を行う制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記通信部が前記緊急通報を受信した場合、前記二次電池の充電状態を取得して、前記充電状態が所定値以上であるか否かを確認し、
    前記充電状態が所定値以上であることが確認された場合、前記二次電池において前記電力の放電を可能とする範囲の下限値を下げるように制御し、
    前記充電状態が所定値以上ではないことが確認された場合、前記二次電池において前記電力の充電を可能とする範囲の上限値を上げるように制御した後に、前記二次電池を充電させ、その後、前記充電状態が所定値以上であることが確認された後に、前記二次電池において前記電力の放電を可能とする範囲の下限値を下げるように制御を行う、
    車両用電源制御システム。
  2. 前記制御部は、前記通信部が前記緊急通報を受信した場合、前記二次電池の充電状態を確認し、前記充電状態を上げるように制御した前記上限値以上ではない場合には、前記車両の内燃機関を稼働させて前記二次電池を充電させる、
    請求項１に記載の車両用電源制御システム。
  3. コンピュータが、
    緊急事態の発生を知らせる緊急通報を受信可能な通信を行い、
    車両の走行用の駆動力を出力する電動機に電力を供給する二次電池の充放電を制御し、
    前記緊急通報を受信した場合、前記二次電池における電力供給の範囲を拡大するための制御を行い、
    前記二次電池における電力供給の範囲を拡大するための制御において、
    前記二次電池の充電状態を取得して、前記充電状態が所定値以上であるか否かを確認し、
    前記充電状態が所定値以上であることを確認した場合、前記二次電池において前記電力の放電を可能とする範囲の下限値を下げるように制御し、
    前記充電状態が所定値以上ではないことを確認した場合、前記二次電池において前記電力の充電を可能とする範囲の上限値を上げるように制御した後に、前記二次電池を充電し、その後、前記充電状態が所定値以上であることを確認した後に、前記二次電池において前記電力の放電を可能とする範囲の下限値を下げるように制御を行う、
    車両用電源制御方法。
  4. コンピュータに、
    緊急事態の発生を知らせる緊急通報を受信可能な通信を行わせ、
    車両の走行用の駆動力を出力する電動機に電力を供給する二次電池の充放電を制御させ、
    前記緊急通報を受信した場合、前記二次電池における電力供給の範囲を拡大するための制御を行わせ、
    前記二次電池における電力供給の範囲を拡大するための制御において、
    前記二次電池の充電状態を取得させて、前記充電状態が所定値以上であるか否かを確認させ、
    前記充電状態が所定値以上であることが確認された場合、前記二次電池において前記電力の放電を可能とする範囲の下限値を下げるように制御させ、
    前記充電状態が所定値以上ではないことが確認された場合、前記二次電池において前記電力の充電を可能とする範囲の上限値を上げるように制御させた後に、前記二次電池を充電させ、その後、前記充電状態が所定値以上であることが確認された後に、前記二次電池において前記電力の放電を可能とする範囲の下限値を下げるように制御させる、
    プログラム。
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