JP7252806B2 - 電源システム - Google Patents

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Description

本発明は、電源システムに関する。
近年、駆動輪に伝達される動力を出力する駆動用モータを備える電気車両（ＥＶ）やハイブリッド車両（ＨＥＶ）等の電動車両が利用されている。これらの車両には、駆動用モータに供給される電力を蓄電するバッテリが設けられており、当該バッテリは外部電源を用いて充電可能となっている。例えば、特許文献１に開示されているように、外部電源から送電される外部電力を受電可能な受電部を車両に設け、受電部からバッテリに外部電力を供給することによって、バッテリの充電が行われる。
特開２０１１－１９９９２０号公報
ところで、外部電力を用いたバッテリの充電が行われる車両において、受電部が受電可能な状態において、受電部に対して並列にバッテリと接続される負荷の駆動を許可する負荷駆動モードを実行可能なものがある。しかしながら、負荷駆動モードでは、バッテリに蓄電される電力が負荷の駆動に用いられる場合があり、このようにバッテリの放電が生じると、バッテリの残存容量が低下するため、バッテリの充電が行われることが考えられる。よって、負荷駆動モードにおいてバッテリの充放電が繰り返されることによって、バッテリの劣化が促進されるおそれがある。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、バッテリの劣化を抑制することが可能な、新規かつ改良された電源システムを提供することにある。
上記課題を解決するために、駆動輪に伝達される動力を出力する駆動用モータに供給される電力を蓄電するバッテリと、前記バッテリと接続され、外部電源から送電される外部電力を受電可能な受電部と、前記受電部に対して並列に前記バッテリと接続される負荷と、前記受電部が受電可能な状態において、前記負荷の駆動を許可する負荷駆動モードを実行可能な制御部を含む制御装置と、を備える電源システムであって、前記制御部は、前記負荷駆動モードにおいて、前記バッテリの入出力電流が抑制されるように前記負荷の機能を制限する機能制限制御を実行し、前記バッテリの入出力電流が抑制されるように前記受電部の電圧を調整する電圧調整制御をさらに実行し、前記機能制限制御と比較して前記電圧調整制御を優先して実行し、前記負荷の消費電力の増大が一時的なものであると予測されない場合、前記機能制限制御を許可し、前記負荷の消費電力の増大が一時的なものであると予測される場合、前記機能制限制御を禁止する、電源システムが提供される。
また、上記課題を解決するために、駆動輪に伝達される動力を出力する駆動用モータに供給される電力を蓄電するバッテリと、前記バッテリと接続され、外部電源から送電される外部電力を受電可能な受電部と、前記受電部に対して並列に前記バッテリと接続される負荷と、前記受電部が受電可能な状態において、前記負荷の駆動を許可する負荷駆動モードを実行可能な制御部を含む制御装置と、を備える電源システムであって、前記制御部は、前記負荷駆動モードにおいて、前記バッテリの入出力電流が抑制されるように前記負荷の機能を制限する機能制限制御を実行し、前記機能制限制御の実行によりユーザに対する違和感が生じているか否かを判定し、前記機能制限制御の実行により前記違和感が生じていると判定された場合、判定結果を報知装置に報知させ、かつ、前記機能制限制御を継続させるか、又は、前記機能制限制御を禁止するかを前記ユーザに選択させるための情報を前記報知装置に報知させる、電源システムが提供される。
また、上記課題を解決するために、駆動輪に伝達される動力を出力する駆動用モータに供給される電力を蓄電するバッテリと、前記バッテリと接続され、外部電源から送電される外部電力を受電可能な受電部と、前記受電部に対して並列に前記バッテリと接続される負荷と、前記受電部が受電可能な状態において、前記負荷の駆動を許可する負荷駆動モードを実行可能な制御部を含む制御装置と、を備える電源システムであって、前記制御部は、前記負荷駆動モードにおいて、前記バッテリの入出力電流が抑制されるように前記負荷の機能を制限する機能制限制御を実行し、前記機能制限制御の実行によりユーザに対する違和感が生じているか否かを判定し、前記機能制限制御の実行により前記違和感が生じていると判定された場合、判定結果を報知装置に報知させ、前記機能制限制御が基準時間継続した場合に、前記機能制限制御の実行により前記違和感が生じていると判定する、電源システムが提供される。
前記制御部は、前記負荷駆動モードにおいて、前記バッテリの入出力電流が抑制されるように前記受電部の電圧を調整する電圧調整制御をさらに実行してもよい。
前記制御部は、前記負荷駆動モードにおいて、前記機能制限制御と比較して前記電圧調整制御を優先して実行してもよい。
前記制御部は、前記負荷駆動モードにおいて、前記電圧調整制御によって前記受電部の電圧が限界に達した場合に、前記機能制限制御を開始してもよい。
前記制御部は、前記負荷駆動モードにおいて、前記機能制限制御の実行によりユーザに対する違和感が生じているか否かを判定し、前記機能制限制御の実行により前記違和感が生じていると判定された場合、判定結果を報知装置に報知させてもよい。
以上説明したように本発明によれば、バッテリの劣化を抑制することが可能となる。
本発明の実施形態に係る電源システムの概略構成を示す模式図である。 同実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 同実施形態に係る制御装置が行う全体的な処理の流れの一例を示すフローチャートである。 電圧調整制御によって受電部の電圧が限界に達しない場合における各種状態量の推移の一例を示す図である。 同実施形態に係る電源システムにおいて負荷の消費電力の増加に伴いバッテリの放電が行われる様子を示す図である。 電圧調整制御によって受電部の電圧が限界に達する場合における各種状態量の推移の一例を示す図である。 負荷の消費電力の増大が一時的なものである場合における負荷の消費電力の推移の一例を示す図である。 機能制限制御の実行中における同実施形態に係る制御装置が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
＜１．電源システムの構成＞
図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係る電源システム１の構成について説明する。
図１は、電源システム１の概略構成を示す模式図である。
電源システム１は、具体的には、電気車両（ＥＶ）やハイブリッド車両（ＨＥＶ）等の電動車両に搭載され、車両内の各装置に電力を供給するために用いられるシステムである。なお、電動車両は、駆動用モータを駆動源として備える車両であればよく、鉄道車両も含む。
図１に示されるように、電源システム１は、駆動用モータ１０と、インバータ２０と、バッテリ３０と、受電部４０と、負荷５０と、表示装置６０と、受電部センサ７１と、バッテリセンサ７２と、制御装置１００とを備える。電源システム１が搭載される車両は、駆動用モータ１０を駆動源として走行する。なお、表示装置６０は、本発明に係る報知装置の一例に相当する。
駆動用モータ１０は、駆動輪に伝達される動力を出力するモータであり、具体的には、多相交流式（例えば、三相交流式）のモータである。駆動用モータ１０は、インバータ２０を介してバッテリ３０と接続されており、バッテリ３０からインバータ２０を介して供給される電力を用いて動力を生成する。また、駆動用モータ１０は、車両の減速時に、駆動輪の回転エネルギを用いて回生発電する発電機としての機能を有してもよい。
インバータ２０は、直流と交流との間での電力の変換を双方向に実行可能な電力変換機であり、具体的には、多相ブリッジ回路を含む。インバータ２０は、バッテリ３０から供給される直流電力を交流電力に変換して駆動用モータ１０へ供給可能である。また、インバータ２０は、駆動用モータ１０により回生発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ３０へ供給可能である。インバータ２０にはスイッチング素子が設けられ、スイッチング素子の動作が制御されることにより、インバータ２０による電力の変換が制御される。
バッテリ３０は、駆動用モータ１０に供給される電力を蓄電するバッテリである。バッテリ３０としては、例えば、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池又は鉛蓄電池等の二次電池が用いられる。
受電部４０は、バッテリ３０と接続され、外部電源（つまり、電源システム１が搭載される車両の外部の電源）から送電される外部電力を受電可能である。このように電源システム１には受電部４０が設けられているので、外部電源から受電部４０を介して供給される外部電力を用いてバッテリ３０の充電を行うことができる。
例えば、受電部４０は、外部電源と物理的に接続された状態において、外部電源から送電される電力を受電可能であってもよい。具体的には、受電部４０には、電圧を変換可能な変圧器が設けられていてもよく、それにより、外部電源から送電される外部電力を変圧することができる。また、受電部４０には、交流電力を直流電力に変換可能な電力変換機が設けられていてもよく、それにより、外部電源が交流電源である場合に、外部電源から送電される交流の外部電力を直流電力に変換することができる。
また、例えば、受電部４０は、外部電源から送電される外部電力を非接触で受電可能であってもよい。その場合、受電部４０には、具体的には、外部電源の送電コイルから送電される交流の外部電力を受電可能な受電コイルと、当該外部電力を直流電力に変換可能な電力変換機とが設けられる。なお、送電コイルから受電コイルへの送電の方式としては、例えば、磁気共鳴方式又は電磁誘導方式が用いられる。
負荷５０は、受電部４０に対して並列にバッテリ３０と接続される。例えば、空調装置又はカーナビゲーション装置等の装置が負荷５０の一例に相当する。
なお、図１では受電部４０及び負荷５０とバッテリ３０との間に介在する構成要素の図示は省略されているが、例えば、受電部４０及び負荷５０とバッテリ３０との間には、受電部４０及び負荷５０とバッテリ３０との電気的な接続を断接するリレー等の構成要素が設けられていてもよい。
表示装置６０は、情報を視覚的に表示する装置である。表示装置６０として、例えば、ドライバが所望する目的地までのルートを案内するカーナビゲーション装置、ヘッドアップディスプレイ（Ｈｅａｄ Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＨＵＤ）と称される技術を利用して種々の画像を表示し得る装置又はフロントガラスに重ねて設けられる透過型ディスプレイ等の表示装置が用いられる。
受電部センサ７１は、受電部４０の電気的な状態量を検出し、制御装置１００へ出力する。具体的には、受電部センサ７１は、受電部４０の電気的な状態量として、受電部４０の電圧及び電流を検出する。
バッテリセンサ７２は、バッテリ３０の電気的な状態量を検出し、制御装置１００へ出力する。具体的には、バッテリセンサ７２は、バッテリ３０の電気的な状態量として、バッテリ３０の入出力電流（つまり、バッテリ３０に入力される電流及びバッテリ３０から出力される電流）の電流値を検出する。
制御装置１００は、演算処理装置であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する記憶素子であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＣＰＵの実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する記憶素子であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成される。
また、制御装置１００は、電源システム１に搭載される各装置と通信を行う。制御装置１００と各装置との通信は、例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信を用いて実現される。
なお、本実施形態に係る制御装置１００が有する機能は複数の制御装置により少なくとも部分的に分割されてもよく、複数の機能が１つの制御装置によって実現されてもよい。制御装置１００が有する機能が複数の制御装置により少なくとも部分的に分割される場合、当該複数の制御装置は、ＣＡＮ等の通信バスを介して、互いに接続されてもよい。
制御装置１００は、例えば、図２に示されるように、取得部１１０と、制御部１２０とを含む。
取得部１１０は、制御部１２０が行う処理において用いられる各種情報を取得し、取得した情報を制御部１２０へ出力する。例えば、取得部１１０は、受電部センサ７１及びバッテリセンサ７２と通信することによって、これらの各センサから出力される各種情報を取得する。
制御部１２０は、電源システム１の各装置の動作を制御する。例えば、制御部１２０は、受電部制御部１２１と、負荷制御部１２２と、表示制御部１２３とを含む。
受電部制御部１２１は、受電部４０の動作を制御する。具体的には、受電部制御部１２１は、受電部４０による外部電力の電源システム１への供給を制御することによって、受電部４０の電圧を制御する。例えば、受電部４０に交流電力を直流電力に変換可能な電力変換機が設けられる場合、受電部制御部１２１は、当該電力変換機の動作を制御することによって、受電部４０を介して供給される外部電力を制御することができる。また、例えば、受電部制御部１２１は、外部電源に制御指令を出力することにより、受電部４０を介して供給される外部電力を制御してもよい。
負荷制御部１２２は、負荷５０の動作を制御する。具体的には、負荷制御部１２２は、負荷５０への電力の供給を制御することによって、負荷５０を駆動させ、又は、停止させる。例えば、負荷制御部１２２は、負荷５０へ供給される電力を調整可能な図示しないスイッチ等の動作を制御することによって、負荷５０への電力の供給を制御することができるようになっている。
表示制御部１２３は、表示装置６０の動作を制御する。具体的には、表示制御部１２３は、表示装置６０に対して表示する内容を示す情報を出力することによって、表示装置６０による表示を制御する。
ここで、制御部１２０は、受電部４０が受電可能な状態において、負荷５０の駆動を許可する負荷駆動モードを実行可能である。例えば、電源システム１が搭載される車両には、負荷駆動モードの実行と停止とを選択するためのボタン等の入力装置が設けられており、ドライバは、当該入力装置を操作することにより、負荷駆動モードの実行と停止とを選択することができる。制御部１２０は、ドライバにより負荷駆動モードの実行が選択されている場合、負荷駆動モードを実行する。
負荷駆動モードでは、例えば、受電部４０を介して供給される外部電力を用いて負荷５０を駆動することができる。しかしながら、負荷駆動モードでは、バッテリ３０に蓄電される電力が負荷５０の駆動に用いられる場合があり、このようにバッテリ３０の放電が生じると、バッテリ３０の残存容量が低下するため、バッテリ３０の充電が行われることが考えられる。よって、従来の技術では、負荷駆動モードにおいてバッテリ３０の充放電が繰り返されることによって、バッテリ３０の劣化が促進されるおそれがあった。
そこで、本実施形態に係る電源システム１では、上記の問題を解決するために、制御部１２０は、負荷駆動モードにおいて、バッテリ３０の入出力電流が抑制されるように負荷５０の機能を制限する機能制限制御を実行する。それにより、バッテリ３０の劣化を抑制することが可能となる。このような制御部１２０による負荷駆動モードの実行中におけるバッテリ３０の入出力電流を抑制するための制御（以下、入出力抑制制御）に関する処理については、後述にて詳細に説明する。
＜２．電源システムの動作＞
続いて、図３～図８を参照して、本発明の実施形態に係る電源システム１の動作について説明する。
［２－１．全体的な処理の流れ］
まず、図３～図７を参照して、制御装置１００が行う入出力抑制制御に関する全体的な処理の流れの一例について説明する。
図３は、制御装置１００が行う全体的な処理の流れの一例を示すフローチャートである。図３に示される制御フローは、具体的には、負荷駆動モードの実行中に制御部１２０により繰り返し実行される。
なお、図３に示される入出力抑制制御に関する制御フローは、所定の開始条件が満たされた場合に開始されてもよい。所定の開始条件としては、例えば、入出力抑制制御の開始と対応する特定の入力操作がユーザによってスイッチ等の入力装置を用いて行われたこと、又は、バッテリ３０の残存容量が設定値に達していること等が適用され得る。また、図３に示される入出力抑制制御に関する制御フローは、所定の終了条件が満たされた場合に終了してもよい。所定の終了条件としては、例えば、入出力抑制制御の終了と対応する特定の入力操作がユーザによってスイッチ等の入力装置を用いて行われたこと、又は、バッテリ３０の残存容量が設定値を下回ったこと等が適用され得る。
図３に示される制御フローが開始されると、まず、ステップＳ５０１において、制御部１２０は、電圧調整制御を開始する。それにより、入出力抑制制御として電圧調整制御が実行される状態となる。電圧調整制御は、バッテリ３０の入出力電流が抑制されるように受電部４０の電圧を調整する制御である。
例えば、制御部１２０は、受電部センサ７１及びバッテリセンサ７２による検出結果を利用することにより、電圧調整制御を行うことができる。具体的には、制御部１２０は、バッテリ３０から出力される電流の電流値が上昇している場合、受電部４０の電圧を増大させることによって、バッテリ３０から出力される電流を抑制することができる。また、制御部１２０は、バッテリ３０に入力される電流の電流値が上昇している場合、受電部４０の電圧を減少させることによって、バッテリ３０に入力される電流を抑制することができる。
上記のように、電圧調整制御によれば、バッテリ３０の入出力電流を抑制することができるので、バッテリ３０の残存容量の変動を抑制することができる。ゆえに、バッテリ３０の充放電が繰り返されることを抑制することができるので、充放電に伴いバッテリ３０の劣化が促進されることを抑制することができる。
次に、ステップＳ５０２において、制御部１２０は、受電部４０の電圧が限界（つまり、受電部４０の電圧の上限値又は下限値）に達したか否かを判定する。受電部４０の電圧が限界に達したと判定された場合（ステップＳ５０２／ＹＥＳ）、ステップＳ５０３に進む。一方、受電部４０の電圧が限界に達したと判定されなかった場合（ステップＳ５０２／ＮＯ）、ステップＳ５０２の処理が繰り返される。
例えば、負荷５０の消費電力が大きいほど、バッテリ３０から出力される電流を抑制するために、受電部４０の電圧を高い電圧にする必要がある。ゆえに、負荷５０の消費電力が過度に大きくなった場合に、電圧調整制御によって受電部４０の電圧が上限値に到達する。
ステップＳ５０２でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ５０３において、制御部１２０は、機能制限制御を開始する。それにより、入出力抑制制御として電圧調整制御に加えて機能制限制御が実行される状態となる。機能制限制御は、上述したように、バッテリ３０の入出力電流が抑制されるように負荷５０の機能を制限する制御である。
例えば、制御部１２０は、機能制限制御において、負荷５０のうちの一部の負荷の駆動を禁止することによって、負荷５０の消費電力を低下させることができるので、バッテリ３０から出力される電流を抑制することができる。また、例えば、制御部１２０は、機能制限制御において、負荷５０に含まれる１つの負荷が複数の機能を有している場合、当該負荷の機能の一部を停止させることによって、負荷５０の消費電力を低下させることができるので、バッテリ３０から出力される電流を抑制することができる。
上記のように、機能制限制御によれば、バッテリ３０の入出力電流を抑制することができるので、バッテリ３０の残存容量の変動を抑制することができる。ゆえに、バッテリ３０の充放電が繰り返されることを抑制することができるので、充放電に伴いバッテリ３０の劣化が促進されることを抑制することができる。
次に、ステップＳ５０４において、制御部１２０は、機能制限制御の終了条件が満たされたか否かを判定する。機能制限制御の終了条件が満たされたと判定された場合（ステップＳ５０４／ＹＥＳ）、ステップＳ５０５に進む。一方、機能制限制御の終了条件が満たされたと判定されなかった場合（ステップＳ５０４／ＮＯ）、ステップＳ５０４の処理が繰り返される。
機能制限制御の終了条件としては、例えば、受電部４０の電圧が基準電圧を下回ったこと等が適用され得る。基準電圧は、機能制限制御を終了した場合であっても受電部４０の電圧が限界に達しない程度に負荷５０の消費電力の要求値が低下したか否かを適切に判断し得る値に設定される。
ステップＳ５０４でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ５０５において、制御部１２０は、機能制限制御を終了する。それにより、入出力抑制制御として電圧調整制御のみが実行される状態に戻る。
次に、図３に示される制御フローは、終了する。
ここで、図４～図６を参照して、負荷駆動モードの実行中に、上述した図３に示される制御フローが実行された場合における各種状態量の推移について説明する。
図４は、電圧調整制御によって受電部４０の電圧が限界に達しない場合における各種状態量の推移の一例を示す図である。具体的には、図４では、各種状態量の推移として、受電部４０の電圧、バッテリ３０の電圧及び負荷５０の消費電力の推移が示されている。
例えば、図４に示される例では、時刻Ｔ１１より前において、負荷５０の消費電力が略一定の値となっている。ここで、時刻Ｔ１１より前において、電圧調整制御が実行されることによって、受電部４０の電圧が調整されることによりバッテリ３０の入出力電流が抑制される結果として、バッテリ３０の電圧が略一定に維持されている。そして、時刻Ｔ１１において、図４に示されるように負荷５０の消費電力が上昇することに伴って、バッテリ３０の放電が生じる。
図５は、電源システム１において負荷５０の消費電力の増加に伴いバッテリ３０の放電が行われる様子を示す図である。
負荷駆動モードの実行中には、例えば、図５にて矢印Ｆ１により示されるように、受電部４０から負荷５０に外部電力が供給される。ここで、電圧調整制御の実行中には基本的にバッテリ３０の入出力電流が抑制されているものの、負荷５０の消費電力が上昇する際に、図５にて矢印Ｆ２により示されるように、一時的にバッテリ３０から負荷５０に電力が供給される。
上述したように、制御部１２０は、電圧調整制御において、バッテリ３０から出力される電流の電流値が上昇している場合、受電部４０の電圧を増大させる。ゆえに、図４に示されるように、時刻Ｔ１１の後の時刻Ｔ１２において、受電部４０の電圧が上昇する。それにより、負荷５０の消費電力の変動が生じた場合であっても、バッテリ３０の入出力電流を抑制することができる。ゆえに、図４に示されるように、時刻Ｔ１１より前から時刻Ｔ１２より後の期間を通して、バッテリ３０の電圧が略一定に維持される。
図６は、電圧調整制御によって受電部４０の電圧が限界に達する場合における各種状態量の推移の一例を示す図である。具体的には、図６では、図４と同様に、各種状態量の推移として、受電部４０の電圧、バッテリ３０の電圧及び負荷５０の消費電力の推移が示されている。
例えば、図６に示される例では、図４に示される例と同様に、時刻Ｔ２１より前において、負荷５０の消費電力が略一定の値となっている。ここで、時刻Ｔ２１より前において、電圧調整制御が実行されることによって、受電部４０の電圧が調整されることによりバッテリ３０の入出力電流が抑制される結果として、バッテリ３０の電圧が略一定に維持されている。そして、時刻Ｔ２１において、図６に示されるように負荷５０の消費電力が上昇することに伴って、バッテリ３０の放電が生じる。それにより、時刻Ｔ２１の後の時刻Ｔ２２において、電圧調整制御によって受電部４０の電圧が上昇する。
ここで、図６に示される例では、図４に示される例での時刻Ｔ１１における負荷５０の消費電力の上昇度合いと比較して、時刻Ｔ２１における負荷５０の消費電力の上昇度合いが大きいことに起因して、時刻Ｔ２２において、受電部４０の電圧が当該電圧の上限値Ｖｍａｘに達している。そして、制御部１２０は、受電部４０の電圧が当該電圧の上限値Ｖｍａｘに達したことをトリガとして機能制限制御を開始し、時刻Ｔ２２の後の時刻Ｔ２３において、負荷５０の消費電力が低下する。電圧調整制御によって受電部４０の電圧が限界に達した場合には、電圧調整制御のみによってはバッテリ３０の入出力電力を十分に抑制することが困難となるものの、このような場合に機能制限制御が行われることによって、バッテリ３０の入出力電力を適切に抑制することができる。ゆえに、図６に示されるように、時刻Ｔ２１より前から時刻Ｔ２３より後の期間を通して、バッテリ３０の電圧が略一定に維持される。
上記のように、図３に示される制御フローでは、制御部１２０は、負荷駆動モードにおいて、機能制限制御と比較して電圧調整制御を優先して実行する。具体的には、制御部１２０は、負荷駆動モードにおいて、電圧調整制御によって受電部４０の電圧が限界に達した場合に、機能制限制御を開始する。このように、機能制限制御と比較して電圧調整制御が優先して実行されることによって、機能制限制御の実行により負荷５０の機能が制限されることに起因してユーザに違和感が与えられることを抑制しつつ、バッテリ３０の劣化を抑制することができる。
ここで、機能制限制御の実行により負荷５０の機能が制限されることに起因してユーザに違和感が与えられることをより効果的に抑制する観点では、制御部１２０は、負荷駆動モードにおいて、負荷５０の消費電力の増大が一時的なものであるか否かの予測結果に応じて機能制限制御を許可又は禁止することが好ましい。具体的には、制御部１２０は、負荷駆動モードにおいて、負荷５０の消費電力の増大が一時的なものであると予測されない場合、機能制限制御を許可し、負荷５０の消費電力の増大が一時的なものであると予測される場合、機能制限制御を禁止することが好ましい。
図７は、負荷５０の消費電力の増大が一時的なものである場合における負荷５０の消費電力の推移の一例を示す図である。
例えば、図７に示される例では、時刻Ｔ１より前において、負荷５０の消費電力の増大が生じているものの、負荷５０の消費電力は急峻に立ち上がった直後、急峻に降下し、時刻Ｔ１以降において、比較的低い値に維持されている。例えば、負荷５０のうちＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）ヒーター等の特定の負荷が駆動される際には、このように負荷５０の消費電力が一時的に増大する場合がある。ゆえに、制御部１２０は、例えば、負荷５０のうち駆動される負荷の種類に基づいて、負荷５０の消費電力の増大が一時的なものであるか否かを予測することができる。
［２－２．機能制限制御の実行中における処理の流れ］
次に、図８を参照して、機能制限制御の実行中における制御装置１００が行う処理の流れの一例について説明する。
図８は、機能制限制御の実行中における制御装置１００が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。図８に示される制御フローは、具体的には、負荷駆動モードの実行中に機能制限制御が実行されている間において、制御部１２０により繰り返し実行される。
図８に示される制御フローが開始されると、まず、ステップＳ６０１において、制御部１２０は、機能制限制御の実行によりユーザに対する違和感が生じているか否かを判定する。機能制限制御の実行によりユーザに対する違和感が生じていると判定された場合（ステップＳ６０１／ＹＥＳ）、ステップＳ６０２に進む。一方、機能制限制御の実行によりユーザに対する違和感が生じていると判定されなかった場合（ステップＳ６０１／ＮＯ）、図８に示される制御フローは終了する。
ここで、機能制限制御が継続して実行される時間が長いほど、機能制限制御の実行により負荷５０の機能が制限されることに起因してユーザに違和感が与えられる可能性は高くなる。ゆえに、機能制限制御の実行によりユーザに対する違和感が生じているか否かを適切に判定する観点では、例えば、制御部１２０は、機能制限制御が基準時間継続した場合に、機能制限制御の実行により違和感が生じていると判定することが好ましい。基準時間は、機能制限制御の実行によりユーザに対する違和感が生じると判断し得る程度の長さを有する時間に設定される。
ステップＳ６０１でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ６０２において、制御部１２０は、判定結果に関する報知を報知装置としての表示装置２１に実行させる。
具体的には、制御部１２０は、判定結果を報知装置としての表示装置２１に報知させる。例えば、機能制限制御の実行によりユーザに対する違和感が生じていると判定された旨を示す画像が表示装置２１によって表示される。このように、機能制限制御の実行によりユーザに対する違和感が生じていると判定された場合に、判定結果が報知されることによって、機能制限制御が実行されていること、及び、ユーザに与えられている違和感が機能制限制御によるものであることをユーザに通知することができるので、ユーザに与えられる違和感を緩和することができる。
ここで、ユーザの利便性を向上させる観点では、制御部１２０は、機能制限制御を継続させるか、又は、機能制限制御を禁止するかをユーザに選択させるための情報を報知装置としての表示装置２１に報知させることが好ましい。例えば、制御部１２０は、機能制限制御の継続を選択するためのオブジェクトと、機能制限制御の禁止を選択するためのオブジェクトとを表示装置２１に表示させ、ユーザにより選択されたオブジェクトに応じて機能制限制御を継続させ、又は、禁止する。
次に、図８に示される制御フローは、終了する。
なお、上記では、報知装置として表示装置６０が用いられる例を説明したが、制御部１２０は、ステップＳ６０２の報知において、情報を報知する報知装置として、他の装置を用いてもよい。例えば、制御部１２０は、上記と同様の報知を音声出力装置に実行させてもよい。
＜３．電源システムの効果＞
続いて、本発明の実施形態に係る電源システム１の効果について説明する。
本実施形態に係る電源システム１では、制御部１２０は、受電部４０が受電可能な状態において、受電部４０に対して並列にバッテリ３０と接続される負荷５０の駆動を許可する負荷駆動モードを実行可能である。また、制御部１２０は、負荷駆動モードにおいて、バッテリ３０の入出力電流が抑制されるように負荷５０の機能を制限する機能制限制御を実行する。それにより、負荷駆動モードにおけるバッテリ３０の残存容量の変動を抑制することができるので、バッテリ３０の充放電が繰り返されることを抑制することができる。ゆえに、充放電に伴いバッテリ３０の劣化が促進されることを抑制することができる。よって、バッテリ３０の劣化を抑制することができる。
また、本実施形態に係る電源システム１では、制御部１２０は、負荷駆動モードにおいて、バッテリ３０の入出力電流が抑制されるように受電部４０の電圧を調整する電圧調整制御をさらに実行することが好ましい。それにより、負荷駆動モードにおけるバッテリ３０の残存容量の変動をより効果的に抑制することができるので、バッテリ３０の充放電が繰り返されることをより効果的に抑制することができる。ゆえに、充放電に伴いバッテリ３０の劣化が促進されることをより効果的に抑制することができる。よって、バッテリ３０の劣化をより効果的に抑制することができる。
また、本実施形態に係る電源システム１では、制御部１２０は、負荷駆動モードにおいて、機能制限制御と比較して電圧調整制御を優先して実行することが好ましい。それにより、機能制限制御の実行により負荷５０の機能が制限されることに起因してユーザに違和感が与えられることを抑制しつつ、バッテリ３０の劣化を抑制することができる。
また、本実施形態に係る電源システム１では、制御部１２０は、負荷駆動モードにおいて、電圧調整制御によって受電部４０の電圧が限界に達した場合に、機能制限制御を開始することが好ましい。それにより、電圧調整制御のみによってバッテリ３０の入出力電力を十分に抑制することができる状況下では、入出力抑制制御として電圧調整制御のみが行われ、一方で、電圧調整制御のみによってはバッテリ３０の入出力電力を十分に抑制することが困難となる状況下では、機能制限制御が行われることによって、バッテリ３０の入出力電力を適切に抑制することができる。ゆえに、機能制限制御の実行により負荷５０の機能が制限されることに起因してユーザに違和感が与えられることを抑制しつつ、バッテリ３０の劣化を抑制することを適切に実現することができる。
また、本実施形態に係る電源システム１では、制御部１２０は、負荷駆動モードにおいて、負荷５０の消費電力の増大が一時的なものであると予測されない場合、機能制限制御を許可し、負荷５０の消費電力の増大が一時的なものであると予測される場合、機能制限制御を禁止することが好ましい。それにより、負荷５０の消費電力の増大が一時的なものである場合に不必要に機能制限制御が行われることを抑制することができる。ゆえに、機能制限制御の実行により負荷５０の機能が制限されることに起因してユーザに違和感が与えられることをより効果的に抑制することができる。
また、本実施形態に係る電源システム１では、制御部１２０は、負荷駆動モードにおいて、機能制限制御の実行によりユーザに対する違和感が生じているか否かを判定し、機能制限制御の実行によりユーザに対する違和感が生じていると判定された場合、判定結果を報知装置に報知させることが好ましい。それにより、機能制限制御が実行されていること、及び、ユーザに与えられている違和感が機能制限制御によるものであることをユーザに通知することができるので、ユーザに与えられる違和感を緩和することができる。
また、本実施形態に係る電源システム１では、制御部１２０は、負荷駆動モードにおいて、機能制限制御の実行によりユーザに対する違和感が生じていると判定された場合、機能制限制御を継続させるか、又は、機能制限制御を禁止するかをユーザに選択させるための情報を報知装置に報知させることが好ましい。それにより、機能制限制御が実行されていること、及び、ユーザに与えられている違和感が機能制限制御によるものであることをユーザに通知した上で、ユーザが機能制限制御を継続させるか、又は、機能制限制御を禁止するかを選択できるようにすることができる。ゆえに、ユーザの利便性を向上させることができる。
また、本実施形態に係る電源システム１では、制御部１２０は、機能制限制御が基準時間継続した場合に、機能制限制御の実行によりユーザに対する違和感が生じていると判定することが好ましい。それにより、機能制限制御の実行によりユーザに対する違和感が生じているか否かを適切に判定することができる。
＜４．むすび＞
以上説明したように、本実施形態に係る電源システム１では、制御部１２０は、受電部４０が受電可能な状態で受電部４０に対して並列にバッテリ３０と接続される負荷５０の駆動を許可する負荷駆動モードにおいて、バッテリ３０の入出力電流が抑制されるように負荷５０の機能を制限する機能制限制御を実行する。それにより、負荷駆動モードにおけるバッテリ３０の残存容量の変動を抑制することができるので、バッテリ３０の充放電が繰り返されることを抑制することができる。ゆえに、充放電に伴いバッテリ３０の劣化が促進されることを抑制することができるので、バッテリ３０の劣化を抑制することができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
具体的には、上記では図１を参照して、電源システム１について説明したが、図１に示される電源システム１は、あくまでも本発明に係る電源システムの一例に過ぎず、本発明に係る電源システムは、図１に示される電源システム１に対して構成要素の追加、削除又は変更等の各種変更を適宜加えたものであってよい。
例えば、図１では、理解を容易にするために、インバータ２０とバッテリ３０との間に介在する構成要素が省略されているが、インバータ２０とバッテリ３０との間には、インバータ２０とバッテリ３０との電気的な接続を断接するインバータ用切替部が設けられていてもよい。また、受電部４０及び負荷５０とバッテリ３０との間には、上述したように、受電部４０及び負荷５０とバッテリ３０との電気的な接続を断接する負荷用切替部が設けられていてもよい。なお、インバータ２０及び駆動用モータ１０は負荷用切替部に対してバッテリ３０側に設けられていてもよく、負荷用切替部に対して負荷５０側に設けられていてもよい。インバータ２０及び駆動用モータ１０が負荷用切替部に対して負荷５０側に設けられる場合には、インバータ用切替部と負荷用切替部とを共通化することができるので、コストを低減することができる。
また、本明細書においてフローチャートを用いて説明した処理は、必ずしもフローチャートに示された順序で実行されなくてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。
１ 電源システム
１０ 駆動用モータ
２０ インバータ
３０ バッテリ
４０ 受電部
５０ 負荷
６０ 表示装置
７１ 受電部センサ
７２ バッテリセンサ
１００ 制御装置
１１０ 取得部
１２０ 制御部
１２１ 受電部制御部
１２２ 負荷制御部
１２３ 表示制御部

Claims (7)

  1. 駆動輪に伝達される動力を出力する駆動用モータに供給される電力を蓄電するバッテリと、
    前記バッテリと接続され、外部電源から送電される外部電力を受電可能な受電部と、
    前記受電部に対して並列に前記バッテリと接続される負荷と、
    前記受電部が受電可能な状態において、前記負荷の駆動を許可する負荷駆動モードを実行可能な制御部を含む制御装置と、
    を備える電源システムであって、
    前記制御部は、前記負荷駆動モードにおいて、
    前記バッテリの入出力電流が抑制されるように前記負荷の機能を制限する機能制限制御を実行し、
    前記バッテリの入出力電流が抑制されるように前記受電部の電圧を調整する電圧調整制御をさらに実行し、
    前記機能制限制御と比較して前記電圧調整制御を優先して実行し、
    前記負荷の消費電力の増大が一時的なものであると予測されない場合、前記機能制限制御を許可し、
    前記負荷の消費電力の増大が一時的なものであると予測される場合、前記機能制限制御を禁止する、
    電源システム。
  2. 駆動輪に伝達される動力を出力する駆動用モータに供給される電力を蓄電するバッテリと、
    前記バッテリと接続され、外部電源から送電される外部電力を受電可能な受電部と、
    前記受電部に対して並列に前記バッテリと接続される負荷と、
    前記受電部が受電可能な状態において、前記負荷の駆動を許可する負荷駆動モードを実行可能な制御部を含む制御装置と、
    を備える電源システムであって、
    前記制御部は、前記負荷駆動モードにおいて、
    前記バッテリの入出力電流が抑制されるように前記負荷の機能を制限する機能制限制御を実行し、
    前記機能制限制御の実行によりユーザに対する違和感が生じているか否かを判定し、
    前記機能制限制御の実行により前記違和感が生じていると判定された場合、判定結果を報知装置に報知させ、かつ、前記機能制限制御を継続させるか、又は、前記機能制限制御を禁止するかを前記ユーザに選択させるための情報を前記報知装置に報知させる、
    電源システム。
  3. 駆動輪に伝達される動力を出力する駆動用モータに供給される電力を蓄電するバッテリと、
    前記バッテリと接続され、外部電源から送電される外部電力を受電可能な受電部と、
    前記受電部に対して並列に前記バッテリと接続される負荷と、
    前記受電部が受電可能な状態において、前記負荷の駆動を許可する負荷駆動モードを実行可能な制御部を含む制御装置と、
    を備える電源システムであって、
    前記制御部は、前記負荷駆動モードにおいて、
    前記バッテリの入出力電流が抑制されるように前記負荷の機能を制限する機能制限制御を実行し、
    前記機能制限制御の実行によりユーザに対する違和感が生じているか否かを判定し、
    前記機能制限制御の実行により前記違和感が生じていると判定された場合、判定結果を報知装置に報知させ、
    前記機能制限制御が基準時間継続した場合に、前記機能制限制御の実行により前記違和感が生じていると判定する、
    電源システム。
  4. 前記制御部は、前記負荷駆動モードにおいて、前記バッテリの入出力電流が抑制されるように前記受電部の電圧を調整する電圧調整制御をさらに実行する、
    請求項２又は３に記載の電源システム。
  5. 前記制御部は、前記負荷駆動モードにおいて、前記機能制限制御と比較して前記電圧調整制御を優先して実行する、
    請求項４に記載の電源システム。
  6. 前記制御部は、前記負荷駆動モードにおいて、前記電圧調整制御によって前記受電部の電圧が限界に達した場合に、前記機能制限制御を開始する、
    請求項１又は５に記載の電源システム。
  7. 前記制御部は、前記負荷駆動モードにおいて、
    前記機能制限制御の実行によりユーザに対する違和感が生じているか否かを判定し、
    前記機能制限制御の実行により前記違和感が生じていると判定された場合、判定結果を報知装置に報知させる、
    請求項１に記載の電源システム。
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