JP7324136B2 - 充電システムおよび車両 - Google Patents

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Description

本発明は、車両のバッテリを車外の電源から供給される電力で充電可能な充電システムおよび車両に関する。
電気自動車やプラグインハイブリッド電気自動車などの車両では、自車両に搭載されたバッテリを、外部の電源に接続された充電器を通じて充電することが可能である（例えば、特許文献１）。
特開２０１６－８６５５０号公報
充電時の外気温によっては、車両のバッテリの温度を調節するために電力が消費され、充電に利用できる電力が変動する。このため、充電が完了すると予測される予測完了時刻の導出精度が低かった。
そこで、本発明は、充電の予測完了時刻の導出精度を向上させることが可能な充電システムおよび車両を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の充電システムは、車外の電源から供給される電力で充電可能な車載のバッテリの温度が所定温度以上に維持されるようにバッテリの温度を加熱器で調節し、電源から車両への供給が許可される電力である供給許可電力から加熱器で消費される電力である温調電力を除いた残りの充電電力でバッテリを充電させる充電制御部と、将来の供給許可電力の予測値と、将来の外気温の予測値に基づいて導出される温調電力の予測値とに基づいて、充電が完了すると予測される時刻である予測完了時刻を導出する予測完了時刻導出部と、を備える。
また、予測完了時刻導出部は、供給許可電力の予測値から温調電力の予測値を減算した充電電力の予測値を将来に向かって積算した積算電力量が、バッテリにおける不足の電力量を示す要充電容量より多くなる時刻を、予測完了時刻としてもよい。
また、予測完了時刻導出部は、電源から車両への電力の供給が可能となった時に予測完了時刻を導出し、導出された予測完了時刻を通知してもよい。
また、外気温を検出する外気温センサと、外気温センサで検出される現在の外気温の実測値と、予測完了時刻の導出時に用いられた外気温の予測値のうち現在の時刻に対応する外気温の予測値との差分の絶対値が所定値以上となった場合、再度、その時点の予測完了時刻を導出し、導出された予測完了時刻を通知する予測完了時刻補正部と、を備えてもよい。
上記課題を解決するために、本発明の車両は、車外の電源から供給される電力で充電可能なバッテリの温度が所定温度以上に維持されるようにバッテリの温度を加熱器で調節し、電源から供給が許可される電力である供給許可電力から加熱器で消費される電力である温調電力を除いた残りの充電電力でバッテリを充電させる充電制御部と、将来の供給許可電力の予測値と、将来の外気温の予測値に基づいて導出される温調電力の予測値とに基づいて、充電が完了すると予測される時刻である予測完了時刻を導出する予測完了時刻導出部と、を備える。
本発明によれば、充電の予測完了時刻の導出精度を向上させることが可能となる。
本実施形態による充電システムの構成を示す概略図である。 予測完了時刻の導出について説明する図である。図２Ａは、供給許可電力の予測値の時間推移および温調電力の予測値の時間推移を示す。図２Ｂは、予測外気温の時間推移を示す。図２Ｃは、バッテリ温度の予測値の時間推移を示す。図２Ｄは、ＳＯＣの予測値の時間推移を示す。 予測完了時刻導出部の動作の流れを説明するフローチャートである。 プレ処理の流れを説明するフローチャートである。 予測完了時刻導出処理の流れを説明するフローチャートである。 予測完了時刻補正部の動作を説明する図である。図６Ａは、予測外気温の時間推移および外気温の実測値（実測外気温）の時間推移の一例を示す。図６Ｂは、供給許可電力の予測値の時間推移および温調電力の予測値の時間推移の一例を示す。 予測完了時刻補正部の動作の流れを説明するフローチャートである。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
図１は、本実施形態による充電システム１の構成を示す概略図である。以下では、本実施形態に関係する構成や処理について詳細に説明し、本実施形態と無関係の構成や処理については説明を省略する。
充電システム１は、車両１０、電力管理部１２、充電器１４、充電ケーブル１６、端末装置１８および外気温予測部２０を含む。車両１０は、電気自動車やプラグインハイブリッド電気自動車などである。車両１０には、駆動源である不図示のモータに電力を供給するバッテリ３０が搭載される。また、車両１０には、バッテリ３０に接続される充電口３２が設けられる。充電口３２は、例えば、車両１０のボディの側面に設けられる。
電力管理部１２は、発電設備などの電源４０を含む。電力管理部１２は、例えば、電力会社であり、電源４０は、例えば、発電所などである。充電器１４は、不図示の電力系統や分電盤などを通じて電源４０に電気的に接続される。充電器１４は、電源４０から電力の供給を受けることができる。
充電ケーブル１６の一端には、車両１０の充電口３２に接続可能な充電コネクタ５０が設けられる。充電ケーブル１６の他端には、充電器１４に接続可能な電源プラグ５２が設けられる。充電器１４は、充電ケーブル１６を通じて電源４０の電力を車両１０の充電口３２に供給可能である。車両１０のバッテリ３０は、充電口３２に供給される車外の電源４０の電力で充電可能である。また、充電ケーブル１６には、コントロールボックス５４が設けられる。コントロールボックス５４は、充電時の漏電、過電流および過熱の有無を検知し、それらが検知された場合、充電を中断させる。
充電器１４は、例えば、一般的な家屋に設けられる家庭用の充電設備であってもよいし、充電ステーションに設けられる業務用の充電設備であってもよい。充電器１４は、充電部６０および充電コンセント６２を含む。充電部６０は、電力系統に接続される。充電コンセント６２は、充電部６０に接続される。充電コンセント６２には、充電ケーブル１６の電源プラグ５２が接続される。充電部６０は、充電コンセント６２および充電ケーブル１６を通じて車両１０に電源４０の電力を供給する。
端末装置１８は、例えば、車両１０の所有者が携帯するスマートフォンなどである。端末装置１８は、携帯電話網や無線ＬＡＮなどの無線通信網を通じて車両１０や充電器１４と通信することができる。後に詳述するが、充電システム１では、バッテリ３０の充電が完了すると予測される時刻である予測完了時刻が導出される。充電システム１では、導出された予測完了時刻が、端末装置１８のディスプレイなどを通じて車両１０の所有者に通知される。
外気温予測部２０は、将来の外気温の予測値の時間推移を導出する。外気温予測部２０は、例えば、気象庁などである。以後、外気温の予測値を予測外気温と呼ぶ場合がある。外気温予測部２０は、例えば、インターネットなどの通信網を通じて将来の予測外気温の時間推移を送信可能である。車両１０は、外気温予測部２０から送信される将来の予測外気温の時間推移を受信可能である。
電力管理部１２は、所定の地域における代表的な消費電力の時間推移を示す地域ベースプロファイルを導出する。地域は、例えば、関東地域などのように、電力管理部１２の管轄地域とするが、この例に限らない。また、地域は、少なくとも共通の時差内のエリアに設定される。例えば、電力管理部１２は、充電器１４が設けられる建物が属する地域の地域ベースプロファイルを導出する。
地域ベースプロファイルでは、２４時間（１日）分の消費電力の時間推移が示される。また、地域ベースプロファイルは、例えば、１カ月などの所定期間の消費電力の実績値に基づいて導出される。つまり、地域ベースプロファイルは、対象地域（例えば、関東地域など）および対象期間（例えば、２月など）における１日分の消費電力の時間推移を大雑把に示すものである。
電力管理部１２は、例えば、１カ月ごとに各地域の地域ベースプロファイルを導出する。電力管理部１２は、例えば、インターネットなどの通信網を通じて各地域の地域ベースプロファイルを送信可能である。車両１０は、充電器１４が設けられる建物が属する地域の地域ベースプロファイル（対象となる地域ベースプロファイル）を受信可能である。対象となる地域ベースプロファイルは、充電器１４が設けられる建物における推定される消費電力の時間推移に相当する。なお、車両１０は、充電器１４を経由して地域ベースプロファイルを受信してもよい。
充電器１４が設けられる建物では、所定の契約アンペア数が決められている。契約アンペア数は、電力管理部１２と建物（需要家）との間で予め契約された電流の上限値である。以後、契約アンペア数に受電電圧の公称値を乗算した電力を契約電力と呼ぶ場合がある。契約電力は、建物で消費可能な電力の上限値を示す。
充電器１４が設けられる建物では、充電器１４以外の負荷（例えば、家電などの電気機器）にも電力が供給される。このため、充電器１４から車両１０に供給が許可される電力は、契約電力から、充電器１４が設けられる建物における充電器１４以外の負荷の消費電力を減算した電力に相当する。以後、充電器１４から車両１０に供給が許可される電力を、供給許可電力と呼ぶ場合がある。供給許可電力は、例えば、契約電力から、対象となる地域ベースプロファイルの消費電力を減算することで導出される。つまり、充電器１４（充電部６０）は、このような供給許可電力を車両１０に供給することができる。
車両１０は、バッテリ３０および充電口３２の他、加熱器７０、バッテリ温度センサ７２、外気温センサ７４、通信部７６およびバッテリ制御装置７８を含む。
加熱器７０は、充電口３２に接続される。加熱器７０は、充電器１４から充電口３２に供給される電力（車外の電源４０の電力）でバッテリ３０を加温する。以後、バッテリ３０の温度を、バッテリ温度と呼ぶ場合がある。また、バッテリ温度を調節することを、温調と呼ぶ場合がある。また、加熱器７０で消費される電力を、温調電力と呼ぶ場合がある。
バッテリ温度センサ７２は、バッテリ温度を検出する。外気温センサ７４は、外気温を検出する。通信部７６は、端末装置１８、電力管理部１２、外気温予測部２０などと通信することができる。
バッテリ制御装置７８は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成される。バッテリ制御装置７８は、プログラムを実行することで充電制御部８０、ＳＯＣ導出部８２、予測完了時刻導出部８４および予測完了時刻補正部８６として機能する。つまり、バッテリ制御装置７８は、ハードウェアとソフトウェアとが協働して充電制御部８０、ＳＯＣ導出部８２、予測完了時刻導出部８４および予測完了時刻補正部８６等として機能するコンピュータである。
充電制御部８０は、バッテリ３０および加熱器７０の制御を行う。バッテリ３０の充電が行われる場合、まず、充電ケーブル１６の電源プラグ５２が充電器１４の充電コンセント６２に接続され、充電コネクタ５０が車両１０の充電口３２に接続される。そして、充電の開始を指示する操作が、車両１０や充電器１４に対して行われると、充電開始指示がバッテリ制御装置７８に送信される。充電制御部８０は、充電開始指示に応じてバッテリ３０の充電を開始させる。
バッテリ３０は、バッテリ温度が所定温度以上とならないと適切に充電を行うことができない。このため、充電制御部８０は、充電開始指示の受信後、バッテリ温度が所定温度以上に維持されるようにバッテリ温度を加熱器７０で調節する。つまり、所定温度は、バッテリ３０の充電が許可される充電許可温度に相当する。
また、充電制御部８０は、充電器１４の供給許可電力から温調電力を除いた残りの電力でバッテリ３０を充電させる。以後、バッテリ３０の充電に使われる電力（バッテリ３０に伝達する電力）を、充電電力と呼ぶ場合がある。
充電制御部８０は、充電開始指示の受信時にバッテリ温度が所定温度より低い場合、充電口３２に供給される供給許可電力をバッテリ３０へ伝達させず、加熱器７０のみに伝達させて、バッテリ温度が所定温度に到達するまで温調を行う。以後、このような温調を、初期温調と呼ぶ場合がある。初期温調を行った場合、充電制御部８０は、初期温調の終了後、充電口３２に供給される供給許可電力のバッテリ３０への伝達（バッテリ３０の充電）を開始させる。
充電開始指示の受信時にバッテリ温度が所定温度以上である場合、充電制御部８０は、初期温調を行わず、充電口３２に供給される供給許可電力のバッテリ３０への伝達を遅滞なく開始させる。
また、バッテリ３０の充電を実際に行っている間（充電中）、外気温によっては、バッテリ３０から放熱されてバッテリ温度が低下するおそれがある。そこで、充電制御部８０は、充電中、供給許可電力の一部を加熱器７０へ伝達させて、バッテリ温度が所定温度以上に維持されるように温調を行いつつ、バッテリ３０の充電を行わせる。以後、初期温調と区別するために、実際の充電中の温調を、便宜的に中間温調と呼ぶ場合がある。
ＳＯＣ導出部８２は、バッテリ３０のＳＯＣ（State Of Charge）を導出する。なお、ＳＯＣは、バッテリ３０の充電率を示し、満充電の状態を１００％として百分率で表わされる。
予測完了時刻導出部８４は、バッテリ３０の充電の予測完了時刻を導出する。予測完了時刻導出部８４は、電源４０から車両１０への電力の供給が可能となった時に予測完了時刻を導出する。具体的には、予測完了時刻導出部８４は、充電開始指示の受信に応じて予測完了時刻を導出する。
予測完了時刻導出部８４は、将来の供給許可電力の予測値と、将来の温調電力の予測値とに基づいて予測完了時刻を導出する。予測完了時刻導出部８４については、後に詳述する。
予測完了時刻補正部８６は、充電の完了時刻が予測完了時刻から乖離する可能性が高くなった場合に、再度、その時点の予測完了時刻を導出し直して再通知する。予測完了時刻補正部８６については、後に詳述する。
図２は、予測完了時刻の導出について説明する図である。図２Ａは、供給許可電力の予測値の時間推移および温調電力の予測値の時間推移を示す。図２Ｂは、予測外気温の時間推移を示す。図２Ｃは、バッテリ温度の予測値の時間推移を示す。図２Ｄは、ＳＯＣの予測値の時間推移を示す。図２Ａ～図２Ｄにおいて、充電開始指示を受信した現在の時刻を時刻Ｔ１０とする。図２Ａにおいて、実線Ａ１０は、供給許可電力の予測値の時間推移を示す。二点鎖線Ａ１２は、温調電力の予測値の時間推移を示す。一点鎖線Ａ１４は、契約電力を示す。矢印Ａ１６は、地域ベースプロファイルの消費電力の一例を示す。
図２Ａで示すように、予測完了時刻導出部８４は、建物の充電器１４以外の負荷における将来の消費電力の予測値の時間推移に相当する地域ベースプロファイルを電力管理部１２から取得する。予測完了時刻導出部８４は、充電器１４が設けられた建物の契約電力（一点鎖線Ａ１４）から地域ベースプロファイルの各時刻の消費電力（矢印Ａ１６）を減算して将来の供給許可電力の予測値の時間推移（実線Ａ１０）を導出する。
また、図２Ｃで示すように、充電開始指示を受信した現在の時刻（時刻Ｔ１０）において、バッテリ温度が所定温度（充電許可温度）より低かったとする。この場合、図２Ａで示すように、初期温調が行われることとなるため、予測完了時刻導出部８４は、初期温調にかかる電力量（初期温調電力量）を導出する。具体的には、予測完了時刻導出部８４は、図２Ｃの矢印Ａ２０で示すように、所定温度から現在のバッテリ温度を減算してバッテリ温度差を導出する。予測完了時刻導出部８４は、バッテリ温度差にバッテリ３０のパラメータ（バッテリ３０の比熱、バッテリ３０の体積およびバッテリ３０の比重）を乗算し、単位を整理して初期温調電力量を導出する。
また、予測完了時刻導出部８４は、初期温調が完了すると予測される時刻である初期温調予測完了時刻を導出する。例えば、予測完了時刻導出部８４は、供給許可電力の予測値を現在の時刻Ｔ１０から積算した電力量が、初期温調電力量より多くなる時刻（例えば、時刻Ｔ１１）を初期温調予測完了時刻とする。したがって、初期温調予測完了時刻では、バッテリ温度が所定温度以上となると予測される。
また、予測完了時刻導出部８４は、図２Ｂで示すような将来の予測外気温の時間推移を外気温予測部２０から取得する。予測完了時刻導出部８４は、図２Ｂで示す将来の予測外気温の時間推移に基づいて、図２Ａで示すような初期温調後の将来の温調電力（すなわち、将来の中間温調電力）の時間推移（二点鎖線Ａ１２）を導出する。具体的には、予測完了時刻導出部８４は、初期温調後の各時刻について、所定温度（充電許可温度）から予測外気温を減算して放熱温度を導出する。放熱温度は、外気温による放熱で低下するバッテリ温度を示す。予測完了時刻導出部８４は、初期温調後の各時刻について、放熱温度にバッテリ３０のパラメータ（バッテリ３０の比熱、バッテリ３０の体積およびバッテリ３０の比重）および所定の断熱係数を乗算し、単位を整理して中間温調にかかる電力量を導出し、図２Ａの矢印Ａ２２で示すような中間温調電力に換算する。
また、図２Ｄで示すように、予測完了時刻導出部８４は、現在のＳＯＣをＳＯＣ導出部８２から取得する。予測完了時刻導出部８４は、図２Ｄの矢印Ａ２４で示すように、目標ＳＯＣから現在のＳＯＣを減算して要充電容量を導出する。目標ＳＯＣは、例えば、９０％以上に設定される。要充電容量は、バッテリ３０における不足の電力量を示す。
また、図２Ａで示すように、予測完了時刻導出部８４は、初期温調後の各時刻において、供給許可電力の予測値から温調電力の予測値を減算して、図２Ａの矢印Ａ２６で示すような充電電力の予測値を導出する。予測完了時刻導出部８４は、このようにして導出される充電電力の予測値を、初期温調予測終了時刻（時刻Ｔ１１）から将来に向かって積算する。以後、充電電力の予測値を将来に向かって積算した電力量を、積算電力量と呼ぶ場合がある。
そして、図２Ａおよび図２Ｄで示すように、予測完了時刻導出部８４は、積算電力量が要充電容量より多くなる時刻（時刻Ｔ１２）を予測完了時刻とする。
なお、図２Ａ～図２Ｄでは、現在の時刻Ｔ１０においてバッテリ温度が所定温度より低い場合（初期温調を行う場合）を説明していた。しかし、現在の時刻Ｔ１０においてバッテリ温度が所定温度以上である場合、予測完了時刻導出部８４は、初期温調を省略してもよい。この場合、予測完了時刻導出部８４は、図２Ａ～図２Ｄにおける初期温調予測終了時刻（時刻Ｔ１１）が現在の時刻である場合のようにして、予測完了時刻（時刻Ｔ１２）を導出してもよい。
図３は、予測完了時刻導出部８４の動作の流れを説明するフローチャートである。予測完了時刻導出部８４は、電源４０から車両１０への電力の供給が可能となったときに図３の一連の処理を行う。具体的には、予測完了時刻導出部８４は、充電開始指示の受信に応じて図３の一連の処理を行う。
予測完了時刻導出部８４は、まず、予測完了時刻を導出する前のプレ処理を行う（Ｓ１００）。プレ処理では、予測完了時刻を導出するために必要な各種の情報が取得される。プレ処理の流れについては、後に詳述する。
次に、予測完了時刻導出部８４は、プレ処理で取得した各種の情報を用いて予測完了時刻を導出する予測完了時刻導出処理を行う（Ｓ１１０）。予測完了時刻導出処理の流れについては、後に詳述する。
次に、予測完了時刻導出部８４は、予測完了時刻導出処理で導出された予測完了時刻を端末装置１８に送信して車両１０の所有者に通知し（Ｓ１２０）、一連の処理を終了する。
図４は、プレ処理（Ｓ１００）の流れを説明するフローチャートである。予測完了時刻導出部８４は、まず、電力管理部１２から地域ベースプロファイルを取得する（Ｓ２００）。次に、予測完了時刻導出部８４は、地域ベースプロファイルに基づいて供給許可電力の予測値の時間推移を導出する（Ｓ２１０）。例えば、予測完了時刻導出部８４は、契約電力を充電器１４から取得する。予測完了時刻導出部８４は、契約電力から地域ベースプロファイルの消費電力を減算して供給許可電力の予測値の時間推移を導出する。
次に、予測完了時刻導出部８４は、ＳＯＣ導出部８２で導出される現在のＳＯＣを取得する（Ｓ２２０）。次に、予測完了時刻導出部８４は、目標ＳＯＣ（例えば、ＳＯＣ９０％など）から現在のＳＯＣを減算して要充電容量を導出する（Ｓ２３０）。
次に、予測完了時刻導出部８４は、外気温予測部２０から予測外気温の時間推移を取得する（Ｓ２４０）。次に、予測完了時刻導出部８４は、現在の時刻を取得する（Ｓ２５０）。次に、予測完了時刻導出部８４は、バッテリ温度センサ７２から現在のバッテリ温度を取得し（Ｓ２６０）、一連の処理を終了する。
図５は、予測完了時刻導出処理（Ｓ１１０）の流れを説明するフローチャートである。予測完了時刻導出部８４は、まず、現在のバッテリ温度が所定温度（充電許可温度）以上であるか否かを判断する（Ｓ３００）。
現在のバッテリ温度が所定温度より小さい場合（Ｓ３００におけるＮＯ）、予測完了時刻導出部８４は、所定温度から現在のバッテリ温度を減算したバッテリ温度差を導出する（Ｓ３１０）。次に、予測完了時刻導出部８４は、バッテリ温度差に基づいて初期温調電力量を導出する（Ｓ３２０）。次に、予測完了時刻導出部８４は、初期温調電力量に基づいて初期温調予測完了時刻を導出する（Ｓ３３０）。次に、予測完了時刻導出部８４は、初期温調予測完了時刻を時刻Ｔｋと仮定し（Ｓ３４０）、ステップＳ３６０の処理に進む。
一方、現在のバッテリ温度が所定温度以上の場合（Ｓ３００におけるＹＥＳ）、予測完了時刻導出部８４は、現在の時刻を時刻Ｔｋと仮定し（Ｓ３５０）、ステップＳ３６０の処理に進む。
ステップＳ３６０において、予測完了時刻導出部８４は、予測外気温の時間推移から時刻Ｔｋにおける予測外気温を抽出する（Ｓ３６０）。次に、予測完了時刻導出部８４は、時刻Ｔｋにおける予測外気温に基づいて、時刻Ｔｋの中間温調電力の予測値を導出する（Ｓ３７０）。
次に、予測完了時刻導出部８４は、供給許可電力の予測値の時間推移から時刻Ｔｋにおける供給許可電力の予測値を抽出する（Ｓ３８０）。
次に、予測完了時刻導出部８４は、時刻Ｔｋにおける供給許可電力の予測値から時刻Ｔｋにおける中間温調電力の予測値を減算して、時刻Ｔｋにおける充電電力の予測値を導出する（Ｓ３９０）。
次に、予測完了時刻導出部８４は、時刻Ｔｋから時刻Ｔｋ＋αまでの充電電力量を導出する（Ｓ４００）。αは、例えば、１分とするが、この例に限らない。つまり、予測完了時刻導出部８４は、時刻Ｔｋから所定時間分（１分間分）の充電電力量を導出する。
次に、予測完了時刻導出部８４は、ステップＳ４００の充電電力量に基づいて積算電力量を導出する（Ｓ４１０）。具体的には、予測完了時刻導出部８４は、前回のステップＳ４１０で導出された積算電力量にステップＳ４００で導出された所定時間分の充電電力量を加算して、その時点の積算電力量とする。なお、ステップＳ４１０の処理が初回である場合、予測完了時刻導出部８４は、ステップＳ４００で導出された所定時間分の充電電力量をその時点の積算電力量とする。
次に、予測完了時刻導出部８４は、ステップＳ４１０で導出された積算電力量が要充電容量より多いか否かを判断する（Ｓ４２０）。積算電力量が要充電容量より多い場合（Ｓ４２０におけるＹＥＳ）、予測完了時刻導出部８４は、時刻Ｔｋ＋αを予測完了時刻とし（Ｓ４３０）、一連の処理を終了する。
積算電力量が要充電容量より多くない場合（Ｓ４２０におけるＮＯ）、予測完了時刻導出部８４は、時刻Ｔｋ＋αを時刻Ｔｋとして（Ｓ４４０）、ステップＳ３６０以降の処理を繰り返す。つまり、予測完了時刻導出部８４は、積算電力量が要充電容量より多くなるまで、充電電力を将来に向かって積算していき、積算電力量が要充電容量より多くなる時刻を予測完了時刻とする。
図６は、予測完了時刻補正部８６の動作を説明する図である。図６Ａは、予測外気温の時間推移および外気温の実測値（実測外気温）の時間推移の一例を示す。図６Ｂは、供給許可電力の予測値の時間推移および温調電力の予測値の時間推移の一例を示す。図６Ａおよび図６Ｂにおいて、充電中の時刻Ｔ２１が現在の時刻であるとする。図６Ａにおいて、一点鎖線Ａ３０は、充電開始指示の受信に応じた予測完了時刻の導出時に用いられた予測外気温の時間推移を示す。実線Ａ３２は、外気温の実測値の時間推移を示す。二点鎖線Ａ３４は、現在の時刻Ｔ２１において取得される予測外気温の時間推移を示す。また、図６Ｂにおいて、実線Ａ４０は、供給許可電力の予測値の時間推移を示す。実線Ａ４２は、充電開始指示の受信に応じた予測完了時刻の導出時に用いられた温調電力の予測値の時間推移を示す。実線Ａ４４は、現在の時刻Ｔ２１において導出される温調電力の予測値の時間推移を示す。以後、充電開始指示の受信に応じた予測完了時刻の導出時を、当初と呼ぶ場合がある。
図６Ａで示すように、実際の外気温（実線Ａ３２）は、時間が経過するに従って、当初の予測外気温の時間推移（一点鎖線Ａ３０）から乖離することがある。例えば、図６Ａの例では、現在の外気温（外気温Ｂ２）は、当初の予測外気温のうち現在の時刻Ｔ２１に対応する予測外気温（外気温Ｂ１）よりも低下している。実際の外気温が当初の予測外気温から乖離すると、充電の完了時刻が当初の予測完了時刻から乖離するおそれがある。
そこで、予測完了時刻補正部８６は、外気温センサ７４から現在の外気温の実測値を取得する。予測完了時刻補正部８６は、図６Ａの矢印Ａ３６で示すように、現在の外気温の実測値と、予測完了時刻の導出時に用いられた予測外気温のうち現在の時刻に対応する予測外気温との差分の絶対値を、外気温差として導出する。
予測完了時刻補正部８６は、外気温差が所定値以上となった場合、現在の時刻において予測された将来の予測外気温の時間推移（二点鎖線Ａ３４）を取得する。予測完了時刻補正部８６は、図６Ｂの実線Ａ４４で示すように、現在の時刻において予測された将来の予測外気温の時間推移に基づいて温調電力の予測値の時間推移を導出し直す。
ここで、図６Ｂでは、当初の温調電力の予測値の時間推移に基づく充電電力の積算電力量を斜線のハッチングで示している。また、図６Ｂでは、当初の予測完了時刻が時刻Ｔ２２であったとする。
これに対し、予測完了時刻補正部８６は、図６Ｂの縦線のハッチングで示すように、現在（時刻Ｔ２１）の温調電力の予測値の時間推移に基づいて充電電力の積算電力量を導出する。また、予測完了時刻補正部８６は、現在のＳＯＣに基づいて現在の要充電容量を導出する。予測完了時刻補正部８６は、積算電力量が現在の要充電容量より多くなる時刻（時刻Ｔ２３）を、現在の時刻における予測完了時刻として導出する。そして、予測完了時刻補正部８６は、導出された予測完了時刻の再通知を行う。例えば、予測完了時刻補正部８６は、現在の時刻における予測完了時刻を端末装置１８のディスプレイに表示させることで車両１０の所有者に再通知する。
なお、充電中に予測完了時刻の再通知を行った後、予測完了時刻補正部８６は、再通知された予測完了時刻の導出時の予測外気温の時間推移に基づいて外気温差を導出する。そして、予測完了時刻補正部８６は、この外気温差が所定値以上となった場合、予測完了時刻の導出および通知を再度行う。つまり、予測完了時刻補正部８６は、外気温差が所定値以上であるか否かの判断を、充電が完了するまで繰り返し行う。
図７は、予測完了時刻補正部８６の動作の流れを説明するフローチャートである。予測完了時刻補正部８６は、予測完了時刻の通知（Ｓ１２０）を行った後（換言すると、図３の一連の処理を終了した後）、所定制御周期ごとの割り込み制御により図７の一連の処理を繰り返す。所定制御周期は、例えば、１分とするが、この例に限らない。
予測完了時刻補正部８６は、まず、現在の時刻を取得する（Ｓ５００）。次に、予測完了時刻補正部８６は、予測完了時刻の導出時に用いられた予測外気温の時間推移に基づいて、現在の時刻に対応する予測外気温を抽出する（Ｓ５１０）。
次に、予測完了時刻補正部８６は、外気温センサ７４から現在の外気温の実測値を取得する（Ｓ５２０）。次に、予測完了時刻補正部８６は、現在の時刻に対応する予測外気温と、現在の外気温の実測値との差分の絶対値を、外気温差として導出する（Ｓ５３０）。
次に、予測完了時刻補正部８６は、外気温差が所定値以上であるか否かを判断する（Ｓ５４０）。外気温差が所定値より小さい場合（Ｓ５４０におけるＮＯ）、予測完了時刻補正部８６は、一連の処理を終了する。
外気温差が所定値以上の場合（Ｓ５４０におけるＹＥＳ）、予測完了時刻補正部８６は、図４で説明したプレ処理と同様の処理を行う（Ｓ１００）。次に、予測完了時刻補正部８６は、図５で説明した予測完了時刻導出処理と同様の処理を行う（Ｓ１１０）。これにより、現在の時刻において導出された予測外気温に基づいて、現在の時刻における予測完了時刻が導出される。
次に、予測完了時刻補正部８６は、導出された予測完了時刻を端末装置１８に送信して車両１０の所有者に再通知する（Ｓ５７０）。つまり、予測完了時刻補正部８６は、外気温差が所定値以上の場合、予測完了時刻が既に通知している予測完了時刻から乖離する可能性が高いため、現時点での予測完了時刻を導出して再通知する。
以上のように、本実施形態の充電システム１において、車両１０の予測完了時刻導出部８４は、将来の供給許可電力の予測値と、将来の外気温の予測値に基づいて導出される温調電力の予測値とに基づいて、予測完了時刻を導出する。具体的には、予測完了時刻導出部８４は、供給許可電力の予測値から温調電力の予測値を減算した充電電力の予測値を将来に向かって積算した積算電力量が、要充電容量より多くなる時刻を、予測完了時刻とする。
したがって、本実施形態の充電システム１によれば、将来の温調電力の予測値および将来の充電電力の予測値を精度よく導出することができ、充電の予測時刻の導出精度を向上させることが可能となる。
また、本実施形態の充電システム１の予測完了時刻導出部８４は、電源４０から車両１０への電力の供給が可能となった時に予測完了時刻を導出し、導出された予測完了時刻を通知する。このため、本実施形態の充電システム１では、充電の開始を指示する操作が行われたときに、車両１０の所有者に予測完了時刻を認識させることができる。
また、本実施形態の充電システム１の予測完了時刻補正部８６は、現在の外気温の実測値と、予測完了時刻の導出時に用いられた外気温の予測値のうち現在の時刻に対応する外気温の予測値との差分の絶対値が所定値以上となった場合、再度、その時点の予測完了時刻を導出し、導出された予測完了時刻を通知する。このため、本実施形態の充電システム１では、外気温が予測値から乖離した場合に、予測完了時刻が変わったことを車両１０の所有者に認識させるとともに、より正確な予測完了時刻をその所有者に認識させることができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、そ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。
例えば、上記実施形態では、車両１０内のバッテリ制御装置７８を予測完了時刻導出部８４および予測完了時刻補正部８６として機能させる例を挙げていた。しかし、予測完了時刻導出部８４および予測完了時刻補正部８６として機能するコンピュータは、充電器１４に設けられてもよいし、充電ケーブル１６のコントロールボックス５４に設けられてもよい。この場合、予測完了時刻導出部８４および予測完了時刻補正部８６は、車両１０からバッテリ温度、外気温の実測値、現在のＳＯＣなどの各種の情報を通信によって取得して各処理を実行してもよい。
また、上記実施形態では、予測外気温の時間推移を外気温予測部２０から取得する例を挙げていた。しかし、予測外気温の時間推移については、外気温予測部２０から取得する態様に限らず、気象予報を行う他の団体等から取得してもよい。
また、上記実施形態では、予測完了時刻をスマートフォンなどの端末装置１８に通知する例を挙げていた。しかし、予測完了時刻を通知する態様は、この例に限らず、例えば、家のテレビなどに通知するなどとしてもよい。
また、上記実施形態の充電器１４は、充電コンセント６２に充電ケーブル１６の電源プラグ５２が接続される構成を挙げていた。しかし、充電器１４は、充電ケーブル１６を一体として備える構成であってもよい。
１ 充電システム
１０ 車両
３０ バッテリ
４０ 電源
７０ 加熱器
７４ 外気温センサ
８０ 充電制御部
８４ 予測完了時刻導出部
８６ 予測完了時刻補正部

Claims (5)

  1. 車外の電源から供給される電力で充電可能な車載のバッテリの温度が所定温度以上に維持されるように前記バッテリの温度を加熱器で調節し、前記電源から車両への供給が許可される電力である供給許可電力から前記加熱器で消費される電力である温調電力を除いた残りの充電電力で前記バッテリを充電させる充電制御部と、
    将来の前記供給許可電力の予測値と、将来の外気温の予測値に基づいて導出される前記温調電力の予測値とに基づいて、充電が完了すると予測される時刻である予測完了時刻を導出する予測完了時刻導出部と、
    を備える充電システム。
  2. 前記予測完了時刻導出部は、前記供給許可電力の予測値から前記温調電力の予測値を減算した充電電力の予測値を将来に向かって積算した積算電力量が、前記バッテリにおける不足の電力量を示す要充電容量より多くなる時刻を、前記予測完了時刻とする請求項１に記載の充電システム。
  3. 前記予測完了時刻導出部は、前記電源から前記車両への電力の供給が可能となった時に前記予測完了時刻を導出し、導出された前記予測完了時刻を通知する請求項１または２に記載の充電システム。
  4. 外気温を検出する外気温センサと、
    前記外気温センサで検出される現在の外気温の実測値と、前記予測完了時刻の導出時に用いられた外気温の予測値のうち現在の時刻に対応する外気温の予測値との差分の絶対値が所定値以上となった場合、再度、その時点の前記予測完了時刻を導出し、導出された前記予測完了時刻を通知する予測完了時刻補正部と、
    を備える請求項１から３のいずれか１項に記載の充電システム。
  5. 車外の電源から供給される電力で充電可能なバッテリの温度が所定温度以上に維持されるように前記バッテリの温度を加熱器で調節し、前記電源から供給が許可される電力である供給許可電力から前記加熱器で消費される電力である温調電力を除いた残りの充電電力で前記バッテリを充電させる充電制御部と、
    将来の前記供給許可電力の予測値と、将来の外気温の予測値に基づいて導出される前記温調電力の予測値とに基づいて、充電が完了すると予測される時刻である予測完了時刻を導出する予測完了時刻導出部と、
    を備える車両。
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