JPWO2012046269A1 - 充電制御装置 - Google Patents

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Abstract

充電車両3と通信を行う通信部9と、系統電力4の時間経過に伴う電力料金の推移を表すデータが設定された電力料金テーブル7と、通信部9を介して充電車両3が搭載するバッテリ27の残容量を当該充電車両3から取得し、電力料金テーブル7に基づいて、バッテリ27を、所定の日時までに最も安価な電力料金で残容量から所定の充電量まで充電する充電計画を立案する充電計画処理部8とを備える。

Description

この発明は、電気自動車又はハイブリッド型電気自動車の充電を制御する充電制御装置に関する。
家庭内から電気自動車(EV)又はハイブリット型電気自動車(HEV)の充電を行う従来の充電制御システムとしては、例えば、特許文献1に開示されるものがある。
このシステムでは、車載電池システムと家庭電池システムとがリアルタイムに算出した平均電力単価を算出し、これらを比較した結果に基づいて商用電力、家庭電池システムの家庭電池及び電気自動車の車載電池のうち、平均電力単価が安価な電力源を判定し、この判定結果に基づいて平均電力単価が最も安価な電力源から最も高価な電力源へ電力を配分する。
また、特許文献2には、住宅内電力負荷への電力を検出する検出手段と、検出手段によって検出された電力と電動車両の電池への充電電力との和が、外部から住宅に供給される電力の許容値を超えないように充電電力を制御する制御手段とを備えた電動車両充電電力マネジメントシステムが開示されている。
さらに、特許文献3には、系統電力による電気自動車の電池の充電と電気自動車の電池から住宅側への電力供給とが相互に可能な電力マネジメントシステムが開示されている。このシステムでは、電気自動車の通常使用に必要な電力量を電池に確保した上で電気自動車の電池の電力を住宅側にも供給する。
特開2008−141925号公報 特開2008−136291号公報 特許第3985390号公報
特許文献1,2に代表される従来の技術では、車両使用者の走行予定が考慮されずに、電力料金のみに応じて、家庭内から電気自動車への充電と、電気自動車の電池から家庭内への電力供給とが行われる。このため、電気自動車に乗って車両使用者が走行を開始した際に、当該電気自動車の電池に十分な充電量が確保されていない場合があるという課題があった。
特許文献3に代表される従来の技術においても、電気自動車の電池を常に満充電に近い状態を保つよう充電制御すると、電気自動車の電池から住宅側(家庭内)へ供給する電力を最小限にしなければ、電気自動車の走行開始時に相応の充電量を確保できない場合がある。また、一定基準の安価な電力、すなわち電力単価が安い時間帯でのみ充電するように制御すると、電気自動車の走行開始時に相応の充電量を確保できない可能性がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、所定の日時までに安価な電力料金でかつ車両の走行に十分な電力を充電することができる充電制御装置を得ることを目的とする。
この発明に係る充電制御装置は、車両が搭載する車両側通信部と通信を行う装置側通信部と、系統電力の時間経過に伴う電力料金の推移を表すデータが設定された電力料金テーブルと、電力料金テーブルに基づいて、車両が搭載するバッテリを、所定の日時までに最も安価な電力料金で、車両側通信部と通信を行って装置側通信部に取得されたバッテリの残容量から所定の充電量まで充電する充電計画を立案し、系統電力でバッテリを充電する充放電器に対して、当該充電計画に従ってバッテリへの系統電力の供給を制御させる充電計画処理部とを備えるものである。
この発明によれば、所定の日時までに安価な電力料金でかつ車両の走行に十分な電力を充電することができるという効果がある。
この発明の実施の形態1による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態1の充電制御システムによる充電の前処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態1の充電制御システムによる充電処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態1における充電制御を説明するための図である。 この発明の実施の形態2による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態3による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態4による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態4における充電制御システムの別形態の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態5による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態6による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成例を示すブロック図である。 実施の形態6の充放電器による処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態6のナビサーバ装置による処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態6の充電制御サーバ装置による処理の流れを示すフローチャートである。 この発明の実施の形態7による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態7における充電制御1を説明するための図である。 実施の形態7における充電制御2を説明するための図である。
以下、この発明をより詳細に説明するため、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成を示すブロック図であり、誘電式の充電を行うシステムを示している。図1において、充電制御システム1の家庭内2においては、電力会社からの系統電力4が、配電盤5を介して家庭内負荷6と充放電器10に接続されている。系統電力4の電力を用いて充電車両3のバッテリ27を充電し、あるいはバッテリ27の電力を家庭内2に供給する。また、充放電器10には、充電車両3の充電を制御する充電制御装置2aが接続されている。
充電制御装置2aは、充放電器10の充放電を制御する装置であり、電力料金テーブル7、充電計画処理部8及び通信部9を備える。ここで、電力料金テーブル7には、系統電力4の時間経過に伴う電力料金の推移を表すデータが設定されている。また、充電計画処理部8は、バッテリ27の充電状態に基づいて、電力料金テーブル7から予測される電力料金データを用いることで、充電車両3の出発日時までに、バッテリ27を所定の充電量に最も安価に充電する充電計画を立案する構成部である。また、通信部9は、アンテナ14aを介して充電車両3側と通信する構成部であり、充電車両の出発日時又は充電時におけるバッテリ27の充電状態を充電車両3側から取得する。
充放電器10は、給配電パドル12aを介して系統電力4の電力を充電車両3へ供給したり、反対に、充電車両3から家庭内2へ電力を供給する機器であり、充放電コントローラ11及びコンバータ13を備える。充放電コントローラ11は、充電制御装置2aの充電計画処理部8からの指示に従ってコンバータ13を制御するコントローラであり、系統電力4を充電車両3へ供給したり、充電車両3から家庭内2へ電力を供給する。コンバータ13は、配電盤5と給配電パドル12aに接続しており、充放電コントローラ11からの指令に従って、系統電力4で充電車両3のバッテリ27を充電する場合はAC/高周波AC変換し、バッテリ27から家庭内2側へ電力を供給する(放電する)際は高周波AC/AC変換する。給配電パドル12aは、充電車両3側のインレット12bとの間で電磁誘導による電力伝達を行う構成部であって、インレット12bと合わせて1つのトランスを構成する一方のコイルを備える。電磁誘導の際には、コイルの巻線比率で昇圧や減圧が行われるのは言うまでもなく、家庭内2、充電車両3側の双方のシステムにとって適切な割合に設定される。
充電車両3には、ナビゲーション装置15、必要充電量計算部22、充電車両3の動力源であるバッテリ27、バッテリ27を充放電させるための構成である、車両制御部23、通信部24、バッテリコントローラ25及びコンバータ26が搭載される。ナビゲーション装置15は、充電車両3のナビゲーション処理を行う装置であり、経路計算部16、地図DB部17、渋滞予測部18、記憶部19、表示部20及び操作部21を備える。
経路計算部16は、測位機能を有し、自車の測位結果と、地図DB部17から取得した自車周辺の地図データと、操作部21を用いて設定された目的地とから、自車が走行する経路を計算する構成部である。地図DB部17は、地図データを格納するデータベースである。渋滞予測部18は、時刻や曜日による過去の渋滞情報を記憶し、自車が走行する道路の渋滞状況を予測する構成部である。記憶部19は、経路計算部16の経路計算結果やこの計算に使用される目的地等の情報、自車の出発日時を記憶する記憶部である。なお、記憶部19には、ナビゲーション装置15の電源をオフしても記憶内容が消去されない不揮発性メモリを用いる。表示部20はナビゲーション装置15の表示装置である。操作部21は、ユーザ操作により情報をナビゲーション装置15へ入力設定するための構成部であり、例えば表示部20に設けたタッチパネルであってもよい。
必要充電量計算部22は、記憶部19から読み出した自車の走行予定経路に関する情報から、当該経路を走行するために必要な充電量を算出する構成部である。なお、必要充電量計算部22及び後述する車両制御部23は、例えば、ナビゲーション装置15とは別個に設けた、充電車両3の電気系統を制御するECU(電子制御ユニット)のマイクロコンピュータが、制御用プログラムを実行することで実現される機能構成である。
車両制御部23は、充電車両3内の電気的な制御を行う構成部である。また、車両制御部23には、家庭内2の充電制御装置2aと通信するための通信部24が接続される。車両制御部23は、バッテリコントローラ25から、バッテリ27の充電中に使用される電流、バッテリ27の残容量などの情報を、バッテリ27の充電状態を示す情報として取得すると、通信部24を介して充電制御装置2aへ送信する。
さらに、車両制御部23は、ナビゲーション装置15の必要充電量計算部22から自車の走行予定経路で必要な電力量の計算結果を取得していれば、この計算結果も通信部24を介して充電制御装置2aへ送信する。なお、通信部24は、アンテナ14bを介して充電制御装置2aと通信を行う。
通信部9,24における通信方式は、特に指定しないが、例えば、携帯電話、無線LAN(Local Area Network)、ZigBEE(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、狭域無線通信(DSRC;Dedicated Short Range Communication)を用いることができる。また、通信部9,24として、ETC(登録商標)車載器等を含む5.8GHz帯の通信機器を用いてもよい。さらに、図示はしないが、アンテナ14a,14bを用いず、電力線で互いに接続した電力線通信(PLC;Power Line Communication)を行うコントローラを通信機として高周波ACに通信信号を重畳することにより、通信を実現してもよい。
バッテリコントローラ25は、バッテリ27の充放電を制御する構成部である。また、バッテリコントローラ25は、車両制御部23を介して充電制御装置2aからの充放電制御信号を受信すると、バッテリ27の残容量を監視しつつ、充放電制御信号に応じてコンバータ26を制御してバッテリ27を充放電させる。コンバータ26は、インレット12bを介して入力した高周波交流電力を直流電力に変換したり、バッテリ27に充電された直流電力を高周波交流電力に変換する構成部である。インレット12bは、家庭内2側の給配電パドル12aとの間で電磁誘導による電力伝達を行う構成部であり、給配電パドル12aと合わせてトランスを構成する他方のコイルを備える。
系統電力4から入力される電力は、配電盤5を介して家庭内負荷6で使用される。
また、系統電力4で充電車両3のバッテリ27を充電する場合(充電)、コンバータ13が、配電盤5を介して入力した系統電力4の電力を高周波交流電力に変換する。この高周波交流電力が、給配電パドル12aとインレット12bとの間での誘電作用により、充電車両3側のコンバータ26へ供給される。コンバータ26は、インレット12bを介して入力した高周波交流電力を直流電力に変換してバッテリ27を充電する。
一方、充電車両3から家庭内2へ電力を供給する場合(給電)には、充放電コントローラ11が、充電計画処理部8の指令に基づいて、給配電パドル12aを通して入力された電力を家庭用電力周波数に変換して配電盤5に給電し、家庭内負荷6で使用される。
次に動作について説明する。
図2は、実施の形態1の充電制御システムによる充電の前処理の流れを示すフローチャートであり、充電の前段階における充電車両3側の動作を示している。
先ず、使用者が、ナビゲーション装置15の表示部20に表示された経路設定用画面に基づいて、操作部21を用いて出発日時と目的地を設定する(ステップST1)。出発日時と目的地は、経路計算部16によって記憶部19に記憶される。
次に、経路計算部16は、自車の測位結果と、地図DB部17から取得した地図データと、操作部21を用いて設定された目的地点とから、自車の走行予定経路を探索する。
このとき、経路計算部16は、走行予定経路での走行距離及びこの経路を自車が走行した場合に必要な走行時間を算出して記憶部19に記憶する。
また、必要充電量計算部22には、例えば、充電車両3の平均的な単位走行距離当たりのバッテリ27の消費電力量(KWh/Km)が設定されており、記憶部19に記憶されている上記走行予定経路の走行距離(Km)を上記消費電力量(KWh/Km)で乗算して当該経路の走行に必要な電力量(KWh)を算出し、これを自車が当該経路を通常走行するために必要な充電量として記憶部19に記憶する。ここまでの処理がステップST2に相当する。
この後、使用者が、車両の電気系統のオフ操作をすることにより、車両制御部23が、充電車両3の電気系統の電源をオフする(ステップST3)。
図3は、実施の形態1の充電制御システムによる充電処理の流れを示すフローチャートである。先ず、通信部9が充電車両3の通信部24との通信接続を確立すると、充電制御装置2aの充電計画処理部8が、通信部9を介してナビゲーション装置15の起動指令を送信する。車両制御部23は、通信部24を介して充電計画処理部8から受信した起動指令に応じて、ナビゲーション装置15へ電源供給して起動させる(ステップST1a)。
次に、充電計画処理部8は、通信部9を介して、ナビゲーション装置15において設定された出発日時、走行予定経路の走行距離、当該経路での走行時間、及び当該経路を通常走行するために必要な充電量の取得要求を送信する。車両制御部23は、通信部24を介して充電計画処理部8からの取得要求を受信すると、これに応じて、出発日時、走行予定経路の走行距離、当該経路での走行時間及び当該経路を通常走行するために必要な充電量を記憶部19から読み出し、通信部24を介して充電制御装置2aへ送信する。充電計画処理部8は、通信部9を介して、充電車両3の出発日時、走行予定経路の走行距離、当該経路での走行時間及び当該経路を通常走行するために必要な充電量を取得する(ステップST2a)。
次いで、充電計画処理部8は、通信部9を介して、ナビゲーション装置15のオフ指令を送信する。車両制御部23は、通信部24を介して充電計画処理部8からのオフ指令を受信すると、これに応じてナビゲーション装置15への電源供給をオフする(ステップST3a)。
この後、車両制御部23は、バッテリ27の残容量などの現在の充電状態を表す情報をバッテリコントローラ25から取得して、通信部24を介して充電計画処理部8へ送信する。充電計画処理部8は、通信部9を介して現在のバッテリ27の充電量(残容量)を取得する(ステップST4a)。
充電計画処理部8は、出発日時、走行予定経路の走行距離、当該経路での走行時間、当該経路を通常走行するために必要な充電量及び現在のバッテリ27の充電量を取得すると、自車が当該経路を通常走行するために必要な充電量と現在の充電量との差を算出し、電力料金テーブル7における電力料金の予測データを用いて、出発日時までに上記走行に必要な充電量に達するための充電計画を立案する(ステップST5a)。
図4は、実施の形態1における充電制御を説明するための図であり、図4(a)は電力料金テーブル7における電力料金の予測データを示しており、図4(b)は充電計画に従って出力される充電のオンオフ制御信号を示している。実施の形態1では、充電計画を立案するために、走行予定経路の走行距離、例えば100Kmの走行に必要な充電量が用いられる。また、現在時刻をt=0、充電車両3の出発日時をt=Tdとすると、電力料金テーブル7の給電電力の料金p(t)は、図4(a)に示す曲線で表される。
ここで、現在のバッテリ27の残容量H0(充電制御開始時のバッテリ27の充電量)から上記走行予定経路の走行に必要な充電量Hd(目標とする充電量)まで充電するために必要な充電時間TをT=(Hd−H0)/Wとする。この場合、充電開始時刻を0とした場合の出発日時Tdまでに充電を完了するには、T=(Hd−H0)/W<Tdの関係を満たす必要がある。ただし、Wは単位時間あたりの充電量である。
充電計画処理部8は、図4(a)に示す電力料金テーブル7の電力料金の予測データ曲線p(t)と電力料金の閾値P0を用いて、現在時刻から出発日時Tdまでの期間において、充電を行う充電オン時刻及び充電を行わない充電オフ時刻を求める。
具体的には、p(t)≦P0となる期間で充電制御信号S(t)=1として充電をオンし、p(t)>P0となる期間で充電制御信号S(t)=0として充電をオフする。
このとき、充電計画処理部8は、充電制御信号S(t)を時間積分した∫S(t)dt(t=0からTd)が、∫S(t)dt=充電時間TとなるP0の値を算出する。
図4(b)の例では、t1≦t<t2、t3≦t<Tdの間は充電をオン、すなわち、S(t)=1とし、それ以外の時刻は充電をオフ、すなわち、S(t)=0としている。この場合、充電時間Tは、T=(t2−t1)+(Td−t3)となる。
このような充電計画を立案することにより、充電車両3の出発日時までに、安価な電力料金で、かつ走行開始時に十分な電力をバッテリ27に充電することができる。
図3の説明に戻る。充電計画処理部8は、上述のようにして決定した充電制御信号の値を切り換える期間が指定された充電計画を立案すると、当該充電計画に従った充電制御を指示する指令を充放電コントローラ11へ送信する。充放電コントローラ11は、充電計画処理部8から受信した指令に基づいて、上記充電計画に従ったバッテリ27の充電処理を実施する(ステップST6a)。
以上のように、この実施の形態1によれば、充電制御装置2aが、充電車両3が搭載する通信部24と通信を行う通信部9と、系統電力4の時間経過に伴う電力料金の推移を表すデータが設定された電力料金テーブル7と、通信部9により充電車両3が搭載するバッテリ27の残容量を当該充電車両3から取得し、電力料金テーブル7に基づいて、充電車両3が搭載するバッテリ27を、出発日時までに最も安価な電力料金で、バッテリ27の残容量H0から必要充電量Hdまで充電する充電計画を立案し、系統電力4でバッテリ27を充電する充放電器10に対して、当該充電計画に従ってバッテリ27へ系統電力4を供給させる充電計画処理部8とを備える。このように構成することで、充電車両3の出発日時までに安価な電力料金でかつ走行開始時に十分な電力をバッテリ27に充電することができる。
なお、上記実施の形態1では、走行予定経路の走行距離及び平均的な消費電力量に基づいて、その走行に必要な充電量Hd及びこの充電に必要な充電時間Tを計算したが、充電量Hd及び充電時間Tを、経路に関する詳細な情報を用いて算出してもよい。
例えば、道路の高低情報を用いて走行予定経路の走行に必要な充電量Hdを算出する。
この場合、経路計算部16が、地図DB部17に格納される地図データの道路網データ及び道路の高低情報を用いて走行予定経路を計算し、計算結果の経路及びその高低情報等を記憶部19に記憶する。必要充電量計算部22では、記憶部19に記憶されている走行予定経路の高低情報を用いて、道路の勾配に伴う消費電力量を推測する。
ここで、経路上の低い地点から高い地点への勾配では、平坦な経路より消費電力量が高く、これに必要な充電量も高いと判断し、反対に高い地点から低い地点への勾配では、回生制動による充電が予想されることから、平坦な経路より消費電力量が低く、これに必要な充電量も低いと判断する。
すなわち、必要充電量計算部22には、道路の勾配情報に応じたバッテリ27の消費電力量が予め設定されており、上記実施の形態1と同様に充電量Hdを算出するにあたり、走行予定経路の高低の勾配に応じて該当区間の消費電力量を算出して、当該走行予定経路を走行した場合の全体の消費電力量を補正する。このようにして算出した消費電力量から、上記実施の形態1と同様にして充電量Hd及び充電時間Tを求めることで、実際の道路状況を考慮した充電制御を行うことができる。
また、道路種別から特定される想定車速を利用して走行予定経路の走行に必要な充電量Hdを算出してもよい。例えば、経路計算部16が、地図データから道路の種別を特定して、走行予定経路における道路種別も記憶部19に記憶しておく。必要充電量計算部22は、記憶部19に記憶されている走行予定経路の道路種別から特定される想定車速を用いて、車速に伴う消費電力量を推測する。
この場合、経路上にある高速道路では、一般道より消費電力量が高いと判断する。すなわち、必要充電量計算部22には、充電車両3の走行速度に応じたバッテリ27の消費電力量が予め設定されており、上記実施の形態1と同様に充電量Hdを算出するにあたり、走行予定経路の道路種別から特定される想定車速に応じて該当区間の消費電力量を算出して、当該走行予定経路を走行した場合の全体の消費電力量を補正する。このようにして算出した消費電力量から、上記実施の形態1と同様にして充電量Hd及び充電時間Tを求めることで、実際の道路状況を考慮した充電制御を行うことができる。なお、上述の経路の高低情報と組み合わせて充電量Hdを算出してもよい。
さらに、渋滞予測部18が記憶している渋滞予測データを用いて走行予定経路の走行に必要な充電量Hdを算出してもよい。
例えば、道路によっては、特定の曜日で、ある程度一定の道路の混雑情報が得られる。
そこで、経路計算部16により走行予定経路が算出されると、渋滞予測部18は、出発日時から当該経路上の道路での渋滞予測データを取得して、走行予定経路に関する情報として記憶部19に記憶しておく。
必要充電量計算部22には、充電車両3の走行速度に応じたバッテリ27の消費電力量が予め設定されており、上記実施の形態1と同様に充電量Hdを算出するにあたり、走行予定経路の渋滞が予想される区間については、当該区間を平均車速で走行した場合の走行時間に渋滞による超過時間、つまり走行速度の低下を加味して消費電力量を補正し、当該走行予定経路を走行した場合の全体の消費電力量を補正する。
このようにして算出した消費電力量から上記実施の形態1と同様にして充電量Hd及び充電時間Tを求めることで、実際の道路状況を考慮した充電制御を行うことができる。
なお、上述の経路の高低情報及び車速と組み合わせて充電量Hdを算出してもよい。
上述した必要充電量Hdの算出方法は、上記実施の形態1の他に、後述する実施の形態2から実施の形態7までのいずれかに適用することが可能である。
実施の形態2.
図5は、この発明の実施の形態2による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成を示すブロック図である。図5において、充電制御システム1Aの家庭内2における充電制御装置2Aは、表示部28及び操作部29を備えており、充電車両3の出発日時及び目的地を設定する経路設定用のHMI(Human Machine Interface)を提供する。
先ず、充電制御装置2Aは、ナビゲーション装置15の操作用画面を表示部28に表示する。この操作用画面には、充電車両3のナビゲーション装置15を起動するための起動ボタン(ソフトウェアボタン)が設けられている。
ここで、使用者により操作部29を用いて当該起動ボタンが操作されると、通信部9が充電車両3の通信部24との通信接続を確立する。これにより、充電制御装置2Aは、通信部9を介して起動信号を充電車両3側へ送信する。充電車両3の車両制御部23は、通信部24を介して、充電制御装置2Aからの起動信号を受信すると、ナビゲーション装置15を起動するとともに、ナビゲーション装置15の経路設定用画面データを充電制御装置2Aへ送信する。充電制御装置2Aは、ナビゲーション装置15の経路設定用画面を表示部28に表示する。
次に、使用者が、上記経路設定用画面に基づいて、出発日時及び目的地を入力操作すると、充電制御装置2Aは、通信部9を介して出発日時及び目的地を充電車両3側へ送信する。車両制御部23は、通信部24を介して充電制御装置2Aから出発日時及び目的地を受信すると、これをナビゲーション装置15へ出力して、経路探索及び必要充電量Hdの計算を実行させる。
このように通信部9,24を介したリモート操作によって、使用者が、出発日時及び目的地を設定することにより、経路計算部16が、自車の測位結果と使用者が設定した目的地とで規定される走行予定経路を探索して、探索結果の走行予定経路、走行距離及び走行時間を記憶部19へ記憶する。
また、必要充電量計算部22は、経路計算部16が算出した走行予定経路の走行距離と自車の平均消費電力量とから、当該経路の走行に必要な消費電力量を計算する。
さらに、必要充電量計算部22は、上記実施の形態1と同様に、計算結果の消費電力量に対して、使用者が設定した出発日時に予想される道路状況に応じた補正を行い、当該経路の走行に必要な充電量Hdを算出して記憶部19に記憶する。この後、車両制御部23は、ナビゲーション装置15への電源供給をオフする。
以降、上記実施の形態1で図3を用いて説明した処理と同様に、充電制御装置2Aが、使用者が設定した出発日時までに、安価な電力料金でかつ走行開始時に十分な電力をバッテリ27に充電することができる充電計画を立案する。この後、上記実施の形態1と同様にして、この充電計画に従ったバッテリ27の充電が実行される。
なお、上記の説明では、ナビゲーション装置15を起動してから、使用者が、操作部29を用いて出発日時を入力する場合を示したが、ナビゲーション装置15を起動せずに、使用者が、操作部29を用いて充電制御装置2Aに出発日時を入力し、充電制御装置2Aが、リモート操作で必要充電量計算部22に計算させた充電量Hdを取得して、充電計画を立案するように構成しても構わない。
以上のように、この実施の形態2によれば、充電車両3が、地図データを格納する地図DB部17と、地図DB部17から読み出した地図データ及び自車位置に基づいて、目的地までの走行予定経路を算出する経路計算部16とを有するナビゲーション装置15と、経路計算部16が算出した走行予定経路の走行距離と、充電車両3の単位走行距離当たりのバッテリ27の消費電力量とに基づいて充電車両3が当該走行予定経路を走行する必要充電量Hdを算出する必要充電量計算部22とを備え、充電計画処理部8が、入力操作を行う操作部29を用いて入力された目的地までの経路を探索する要求を、通信部9を介して充電車両3に行うことにより、目的地の走行予定経路を経路計算部16に算出させ、当該走行予定経路についての必要充電量Hdを必要充電量計算部22に算出させて、通信部9を介して必要充電量Hd及びバッテリ27の残容量H0を充電車両3から取得し、電力料金テーブル7に基づいて、バッテリ27を、充電車両3の走行開始日時までに最も安価な電力料金で、バッテリ27の残容量H0から必要充電量Hdまで充電する充電計画を立案する。このように、通信部9による充電車両3との通信を介したリモート操作を行うことで、家庭内2側から充電車両3の走行予定経路を設定し、出発日時までに最も安価な電力料金で、走行に十分な電力をバッテリ27に充電する充電計画の立案をすることができる。
実施の形態3.
実施の形態3では、家庭内に設けた充電制御装置にナビゲーション機能を持たせることで、ナビゲーション装置を搭載しない充電車両であっても、充電計画の立案対象とする。
図6は、この発明の実施の形態3による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成を示すブロック図である。図6において、充電制御システム1Bの家庭内2における充電制御装置2Bは、ナビゲーション処理を実行する構成として、経路計算部16a、地図DB部17a、渋滞予測部18a、記憶部19a、表示部20a及び操作部21aを備えており、充電制御を行う構成として、電力料金テーブル7、充電計画処理部8、通信部9及び必要充電量計算部22aを備える。
経路計算部16aは、充電車両3の位置情報、地図DB部17aから取得した充電車両3の周辺を含む地図データ及び操作部21aを用いて設定された目的地に基づいて、充電車両3が走行する経路を計算する構成部である。地図DB部17aは、地図データを格納するデータベースである。渋滞予測部18aは、上記実施の形態1と同様に時刻や曜日による過去の渋滞情報を記憶して、過去の渋滞情報を基に充電車両3が走行する道路の渋滞状況を予測する構成部である。
記憶部19aは、経路計算部16aの経路計算結果やこの計算に使用される目的地等の情報、自車の出発日時を記憶する記憶部である。表示部20aは、充電制御装置2Bの表示装置である。操作部21aは、使用者が情報を充電制御装置2Bへ入力設定するための構成部であり、例えば、表示部20aに設けたタッチパネルであってもよい。
必要充電量計算部22aは、記憶部19aから読み出した自車の走行予定経路に関する情報から、当該経路を走行するために必要な充電量Hdを算出する構成部である。
充電制御装置2Bは、例えば、実施の形態1のナビゲーション装置15と同様の機能を有した構成であってもよい。又は、搭載されたナビ用アプリケーションを実行してナビゲーション処理を行う携帯情報端末(PDA;Personal Digital Assistant)、充電車両3に取り付け及び取り外しが可能なPND(Portable Navigation Device)を用いてもよい。又は、ダウンロードしたナビ用アプリケーションを実行してナビゲーション処理を行う携帯電話端末を用いてもよい。携帯電話端末の場合には、地図DBや渋滞予測データは、図示しないインターネットで接続された外部の情報提供サーバから入手するようにしてもよい。なお、図6において、図1と同一又はこれに相当する構成には、同一符号を付して説明を省略する。
次に動作について説明する。
先ず、充電制御装置2Bは、充電車両3の経路設定用のHMIを提供する。すなわち、充電制御装置2Bの経路計算部16aが、充電車両3の経路設定用画面を表示部20aに表示する。この経路設定用画面に基づいて、使用者が、操作部21aを用いて出発日時、出発地(充電車両3の現在位置)及び目的地を入力する。
経路計算部16aは、使用者が設定した出発地及び目的地で規定される走行予定経路を探索して、探索結果の走行予定経路、その走行距離及び走行時間を、記憶部19aへ記憶する。また、必要充電量計算部22aは、経路計算部16aが算出した走行予定経路の走行距離と自車の平均消費電力量とから、当該経路の走行に必要な消費電力量を計算する。
さらに、必要充電量計算部22aは、上記実施の形態1と同様に、計算結果の消費電力量に対して、使用者が設定した出発日時に予想される道路状況に応じた補正を行い、当該経路の走行に必要な充電量Hdを算出して記憶部19aに記憶する。この後、通信部9が充電車両3の通信部24との通信接続を確立する。
次に、充電計画処理部8は、通信部9を介して現在のバッテリ27の残容量H0を車両制御部23に問い合わせる。車両制御部23では、充電計画処理部8からの上記問い合わせに応じて、バッテリ27の残容量H0をバッテリコントローラ25から取得し、通信部24を介して充電計画処理部8へ送信する。充電計画処理部8は、通信部9を介してバッテリ27の残容量H0を取得する。
次いで、充電計画処理部8は、充電車両3から現在のバッテリ27の残容量H0を取得すると、記憶部19aから、出発日時、走行予定経路の走行距離、当該経路での走行時間及び必要な充電量Hdを読み出して、充電量Hdと残容量H0との差を算出し、上記実施の形態1と同様にして、電力料金テーブル7における電力料金の予測データを用いて出発日時までに充電量Hdに達するための充電計画を立案する。
この後、充電計画処理部8は、上述のようにして立案した充電計画に従った充電制御を指示する指令を、充放電コントローラ11へ送信する。これにより、充放電コントローラ11を介して、上記充電計画に従ったバッテリ27の充電処理が実施される。
以上のように、この実施の形態3によれば、家庭内2の機器として、系統電力4の時間経過に伴う電力料金の推移を表すデータが設定された電力料金テーブル7と、地図DB部17aから読み出した地図データ及び充電車両3の位置に基づいて、目的地までの走行予定経路を算出する経路計算部16aと、経路計算部16aが算出した走行予定経路の走行距離と、充電車両3が搭載するバッテリ27の単位走行距離当たりの消費電力量に基づいて、充電車両3が当該走行予定経路を走行する必要充電量Hdを算出する必要充電量計算部22aと、通信部9を介してバッテリ27の残容量H0を充電車両3から取得し、電力料金テーブル7に基づいて、充電車両3が搭載するバッテリ27を、出発日時までに最も安価な電力料金で、バッテリ27の残容量H0から必要充電量Hdまで充電する充電計画を立案し、系統電力4でバッテリ27を充電する充放電器10に対して、当該充電計画に従ってバッテリ27へ系統電力4を供給させる充電計画処理部8とを備える充電制御装置2Bを設ける。
このように構成することで、家庭内2から充電車両3の走行予定経路を設定して、その充電制御を行うことが可能である。これにより、ナビゲーション装置を有さない車両についても、出発日時までに最も安価な電力料金で、かつ走行に十分な電力をバッテリ27に充電する充電計画を立案することができる。
実施の形態4.
実施の形態4では、充電車両に搭載するナビゲーション装置に充電制御機能を持たせることで、ナビゲーション装置側から充電計画を立案する。
図7は、この発明の実施の形態4による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成を示すブロック図である。図7において、充電制御システム1Cのナビゲーション装置15aは、ナビゲーション処理を実行する構成として、経路計算部16、地図DB部17、渋滞予測部18、記憶部19、表示部20及び操作部21を備えており、充電制御を行う構成として、電力料金テーブル7a、充電計画処理部8a及び必要充電量計算部22bを備える。
電力料金テーブル7aは、時間経過に対する電力料金の推移を表すデータであり、ナビゲーション装置15a内の不図示のメモリあるいは記憶部19に格納される。また、充電計画処理部8aは、バッテリ27の充電状態に基づいて、電力料金テーブル7aから特定される電力料金の予測データを用いることにより、充電車両3の出発日時までに、バッテリ27を所定の充電量に最も安価に充電する充電計画を立案する構成部である。必要充電量計算部22bは、記憶部19から読み出した充電車両3の走行予定経路に関する情報に基づいて当該経路を走行するために必要な充電量Hdを算出する構成部である。
なお、図7において、図1と同一又はこれに相当する構成には、同一符号を付して説明を省略する。
経路計算部16、地図DB部17、渋滞予測部18、記憶部19、表示部20、操作部21、電力料金テーブル7a、充電計画処理部8a及び必要充電量計算部22bは、例えば、ナビゲーション装置15aに搭載されたマイクロコンピュータが、制御用プログラムを実行することで実現される機能構成である。
次に動作について説明する。
ここでは、充電車両3の充電制御に関する動作について述べる。
先ず、ナビゲーション装置15aは、充電車両3の経路設定用のHMIを提供する。すなわち、ナビゲーション装置15aの経路計算部16が、充電車両3の経路設定用画面を表示部20に表示する。この経路設定用画面に基づいて、使用者が、操作部21を用いて出発日時、出発地(充電車両3の現在位置)及び目的地を入力する。
経路計算部16は、使用者に設定された出発地及び目的地で規定される走行予定経路を探索し、探索結果の走行予定経路、その走行距離及び走行時間を記憶部19へ記憶する。また、必要充電量計算部22bは、経路計算部16が算出した走行予定経路の走行距離と自車の平均消費電力量とから、当該経路の走行に必要な消費電力量を計算する。
さらに、必要充電量計算部22bは、上記実施の形態1と同様に、計算結果の消費電力量に対して、使用者が設定した出発日時に予想される道路状況に応じた補正を行い、当該経路の走行に必要な充電量Hdを算出して記憶部19に記憶する。
次に、充電計画処理部8aは、現在のバッテリ27の残容量を車両制御部23に問い合わせる。車両制御部23では、充電計画処理部8aからの問い合わせに応じて、バッテリ27の残容量H0をバッテリコントローラ25から取得して、充電計画処理部8aへ出力する。
次いで、充電計画処理部8aは、現在のバッテリ27の残容量H0を取得すると、記憶部19から、出発日時、走行予定経路の走行距離、当該経路での走行時間及び必要な充電量Hdを読み出して、充電量Hdと残容量H0との差を算出し、上記実施の形態1と同様にして電力料金テーブル7aにおける電力料金の予測データを用いて、出発日時までに充電量Hdに達するための充電計画を立案する。
この後、充電計画処理部8aは、上述のようにして立案した充電計画に従った充電制御を指示する指令を、車両制御部23及び通信部24を介して、充放電コントローラ11へ送信する。充放電コントローラ11は、通信部9を介して充電計画処理部8aから充電計画を受信すると、コンバータ13を制御して、当該充電計画に従ったバッテリ27の充電処理を実施する。
以上のように、この実施の形態4によれば、充電車両3に搭載する機器として、系統電力4の時間経過に伴う電力料金の推移を表すデータが設定された電力料金テーブル7aと、地図DB部17から読み出した地図データ及び充電車両3の位置に基づいて、目的地までの走行予定経路を算出する経路計算部16と、経路計算部16が算出した走行予定経路の走行距離と、充電車両3が搭載するバッテリ27の単位走行距離当たりの消費電力量に基づいて、充電車両3が当該走行予定経路を走行する必要充電量Hdを算出する必要充電量計算部22と、充電車両3から当該充電車両3が搭載するバッテリ27の残容量H0を取得し、電力料金テーブル7aに基づいて、充電車両3が搭載するバッテリ27を、出発日時までに最も安価な電力料金で、バッテリ27の残容量H0から必要充電量Hdまで充電する充電計画を立案し、系統電力4でバッテリ27を充電する充放電器10に対して、当該充電計画に従ってバッテリ27へ系統電力4を供給させる充電計画処理部8aとを有したナビゲーション装置15aを備える。
このように構成することで、ナビゲーション装置15aが、充電車両3の走行予定経路を設定し、充電車両3の充電制御用の充電計画を立案することから、出発日時までに最も安価な電力料金でかつ走行開始時に十分な電力をバッテリ27に充電する充電計画を立案することができる。なお、上記実施の形態4では、充電車両3側に充電計画処理部8aを備えるので、充放電器10を有するどの施設からでも充電車両3に充電を行うことができる。
また、上記実施の形態4では、家庭内2に充放電器10を備えた場合を示したが、充電車両3側に充放電器10を設けてもよい。
図8は、実施の形態4における充電制御システムの別形態の構成を示すブロック図である。図8において、充電制御システム1C−1は、図7に示したシステム構成において、家庭内2の代わりに、充電車両3に充放電器10を設けている。この構成では、充電計画処理部8aが、充電計画に従った充電制御を指示する指令を、車両制御部23を介して充放電コントローラ11へ出力する。充放電コントローラ11は、車両制御部23を介して充電計画処理部8aの充電計画を入力すると、コンバータ13を制御して、当該充電計画に従ったバッテリ27の充電処理を実施する。充放電器10と系統電力4とは、充電ケーブルを介してACコンセントで接続することができるため、ACコンセントを持つどの施設からでも充電を行うことが可能である。
実施の形態5.
実施の形態5では、家庭内の充電制御装置が、上記実施の形態1のナビゲーション装置15と同様なナビゲーション機能を提供するナビサーバ装置と、インターネット等のネットワークを介して連携することで、充電車両のバッテリを充電制御する。
図9は、この発明の実施の形態5による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成例を示すブロック図である。図9において、実施の形態5の充電制御システム1Dは、家庭内2の充電制御装置2C、充電車両3の車両制御部23及びナビサーバ装置31が、ネットワーク32を介して互いに接続している。なお、図9において、図1及び図5と同一又はこれに相当する構成には、同一符号を付して説明を省略する。
家庭内2の充電制御装置2Cは、充放電器10の充放電を制御する装置であり、電力料金テーブル7、充電計画処理部8、通信部9、表示部28及び操作部29を備える。通信部9は、ネットワーク32を介して充電車両3及びナビサーバ装置31と通信する構成部である。すなわち、通信部9は、ネットワーク32を介してナビサーバ装置31から充電車両3の走行予定経路、その走行距離及び走行時間を取得し、ネットワーク32を介して充電車両3の車両制御部23からバッテリ27の残容量H0を取得し、必要充電量計算部22Aから必要充電量Hdを取得する。
充電計画処理部8は、通信部9によって受信されたバッテリ27の残容量H0及び必要充電量Hdを示す情報に基づいて、電力料金テーブル7から特定される電力料金の予測データを用いて、充電車両3の出発日時までにバッテリ27を必要充電量Hdに最も安価に充電する充電計画を立案する。
充電車両3には、充電車両3の動力源であるバッテリ27、車両制御部23、通信部24、バッテリコントローラ25及びコンバータ26が搭載される。通信部24は、ネットワーク32を介して充電制御装置2C及びナビサーバ装置31と通信する構成部である。すなわち、充電車両3は、通信部24によってネットワーク32を介して、自車の必要充電量Hdを充電制御装置2Cへ送信するとともに、ナビサーバ装置31に経路探索を要求することで、ナビサーバ装置31から渋滞予測データ、自車の走行予定経路、その走行距離及び走行時間を取得する。
ナビサーバ装置31は、ネットワーク32を介して充電車両3の走行予定経路の探索を行うサーバ装置であり、経路計算部16A、地図DB部17A、渋滞予測部18A、記憶部19A、必要充電量計算部22A及び通信部24Aを備える。経路計算部16Aは、充電制御装置2Cから充電車両3の走行予定経路の探索が要求されると、地図DB部17Aに記憶される地図データに基づいて充電車両3の現在位置から目的地までの走行予定経路を探索し、通信部24Aによりネットワーク32を介して探索結果の走行予定経路、その走行距離及び走行時間を充電制御装置2Cへ返信する。また、渋滞予測部18Aは、探索結果の経路における渋滞予測データを求め、通信部24Aによりネットワーク32を介して充電制御装置2Cへ送信する。
地図DB部17Aは、地図データを格納するデータベースである。なお、地図DB部17Aは、上記実施の形態4で示したナビゲーション装置とは別個に設けられるので、ナビゲーション装置に搭載する場合と比べて、より大容量で詳細な地図データの登録が可能である。渋滞予測部18Aは、経路計算部16Aが求めた充電車両3の走行予定経路の道路の渋滞状況を予測する構成部である。また、必要充電量計算部22Aは、経路計算部16Aが求めた走行予定経路に関する情報に基づいて、当該経路を走行するために必要な充電量Hdを算出し、通信部24Aによりネットワーク32を介して充電制御装置2Cへ送信する。通信部24Aは、アンテナ14cを介して、ネットワーク32上の構成と通信する構成部である。
次に動作について説明する。
先ず、充電制御装置2Cが、充電車両3の経路設定用のHMIを提供する。すなわち、充電制御装置2Cの充電計画処理部8が、充電車両3の経路設定用画面を表示部28に表示する。この経路設定用画面に基づいて、使用者が、操作部29を用いて出発日時、出発地(充電車両3の現在位置)及び目的地を入力する。次に、通信部9が、ナビサーバ装置31の通信部24Aとの通信接続を確立する。
次いで、充電計画処理部8は、通信部9を介して出発地及び目的地を含む充電車両3の経路探索要求をナビサーバ装置31に送信する。ナビサーバ装置31の経路計算部16Aは、通信部24Aを介して充電制御装置2Cから充電車両3の経路探索要求を受信すると、この要求に含まれる出発地及び目的地で規定される走行予定経路を探索し、探索結果の走行予定経路、その走行距離及び走行時間を記憶部19Aへ記憶する。
また、渋滞予測部18Aは、自身が保持する過去の渋滞情報に基づいて走行予定経路の渋滞状況を予測し、その渋滞状況を示す渋滞予測データを記憶部19Aへ記憶する。
さらに、必要充電量計算部22Aは、記憶部19Aから読み出した走行予定経路の走行距離と、自車の平均消費電力量とから、当該経路の走行に必要な消費電力量を計算する。
続いて、必要充電量計算部22Aは、上記実施の形態1と同様に、計算結果の消費電力量に対して、使用者が設定した出発日時に予想される道路状況(例えばサーバ装置31から受信した出発日時の渋滞予測データ)に応じた補正を行い、当該経路の走行に必要な充電量Hdを算出する。
この後、経路計算部16Aが、記憶部19Aに記憶された走行予定経路に関する情報及び渋滞予測データを、通信部24Aを介して充電制御装置2Cへ送信し、必要充電量計算部22Aが、必要な充電量Hdを、通信部24Aを介して充電制御装置2Cへ送信する。
次に、通信部9は充電車両3の通信部24との通信接続を確立する。次いで、充電計画処理部8は、通信部9を介して現在のバッテリ27の残容量H0を車両制御部23に問い合わせる。車両制御部23は、通信部24を介して受信した充電計画処理部8からの問い合わせに応じてバッテリ27の残容量H0をバッテリコントローラ25から取得し、通信部24を介して充電制御装置2Cへ送信する。充電計画処理部8は、通信部9を介してバッテリ27の残容量H0を取得する。
次いで、充電計画処理部8は、ナビサーバ装置31から出発日時、走行予定経路の走行距離、当該経路での走行時間、必要充電量Hdを取得し、充電車両3から現在のバッテリ27の残容量H0を取得すると、必要充電量Hdと現在の残容量H0との差を算出し、上記実施の形態1と同様にして、電力料金テーブル7の電力料金の予測データを用いて出発日時までに充電量Hdに達するための充電計画を立案する。
この後、充電計画処理部8は、上述のようにして立案した充電計画に従った充電制御を指示する指令を充放電器10へ出力する。充放電器10の充放電コントローラ11は、充電計画処理部8からの指令でコンバータ13を制御することで、上記充電計画に従った充電車両3のバッテリ27の充電処理を実施する。
以上のように、この実施の形態5によれば、家庭内2の充電制御装置2Cが、ナビサーバ装置31と充電車両3が搭載する通信部24との間で通信を行う通信部9、電力料金テーブル7、及び充電計画処理部8を備える。このように構成することにより、家庭内2の充電制御装置2Cとナビサーバ装置31とが協働して、出発日時までに最も安価な電力料金でかつ走行開始時に十分な電力をバッテリ27に充電する充電計画を立案することができる。また、充電計画の立案に要する処理負荷を分散させることも可能である。
上記実施の形態5では、家庭内2の充電制御装置2C、充電車両3及びナビサーバ装置31が、互いにインターネット等のネットワーク32を介して通信する場合を示したが、下記の(a)〜(c)のように通信してもかまわない。
(a)家庭内2の充電制御装置2Cとナビサーバ装置31とを、アンテナ14a,14c及び通信部9,24Aを介した無線接続の代わりに、有線でネットワーク32に通信接続(インターネット接続)し、充電制御装置2Cと充電車両3を、アンテナ14a,14b及び通信部9,24を介して無線接続する。
(b)充電制御装置2Cと充電車両3とを、アンテナ14a,14b及び通信部9,24の代わりにPLCで通信接続する。
(c)家庭内2の充電制御装置2Cとナビサーバ装置31とを、アンテナ14a,14c及び通信部9,24Aの代わりに、系統電力4を経由したPLCで通信接続する。
実施の形態6.
実施の形態6は、家庭内の充放電器が、地図データベース等を管理するナビサーバ装置及び充電制御サーバ装置とネットワークを介して連携することで、充電車両のバッテリを充電制御する。
図10は、この発明の実施の形態6による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成例を示すブロック図である。図10において、実施の形態6の充電制御システム1Eは、家庭内2の充放電器10A、充電車両3の車両制御部23、ナビサーバ装置31及び充電制御サーバ装置33が、ネットワーク32を介して互いに接続している。なお、図10において、図1及び図9と同一又はこれに相当する構成には、同一符号を付して説明を省略する。
家庭内2の充放電器10Aは、給配電パドル12aを介して系統電力4の電力を充電車両3へ供給したり、反対に、充電車両3から家庭内2へ電力を供給する構成部である。
また、充放電器10Aは、表示部28A及び操作部29Aを備えており、充電車両3の出発日時及び目的地を設定する経路設定用のHMIを提供する。つまり、充放電器10Aは、経路設定用のHMIを介して使用者が設定した出発日時及び目的地をナビサーバ装置31に送信して経路探索させ、経路探索結果を充電制御サーバ装置33に送信して充電計画を立案させる。通信部9aを介して充電制御サーバ装置33が立案した充電計画を受信すると、充放電器10Aは、この充電計画に従って充電車両3のバッテリ27の充電処理を実行する。
充電制御サーバ装置33は、電力料金テーブル7A、充電計画処理部8A及び通信部24Bを備える。通信部24Bは、アンテナ14eを介して通信する構成部である。すなわち、通信部9aは、ネットワーク32を介して、充電車両3の走行予定経路、走行距離、走行時間、バッテリ27の残容量H0及び必要充電量Hdを取得する。
充電計画処理部8Aは、通信部24Bにより受信されたバッテリ27の残容量H0及び必要充電量Hdを示す情報と、電力料金テーブル7Aから特定される電力料金の予測データとを用いて、充電車両3の出発日時までにバッテリ27を必要充電量Hdに最も安価に充電する充電計画を立案する。
次に動作について説明する。
(1)充放電器10Aの動作
図11は、実施の形態6の充放電器による処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、充放電器10Aの通信部9aが、ナビサーバ装置31との通信接続を確立する(ステップST1b)。
次に、充放電器10Aの充放電コントローラ11が、充電車両3の経路設定用のHMIを提供する。すなわち、充放電コントローラ11が、充電車両3の経路設定用画面を表示部28Aに表示する。この経路設定用画面に基づき、使用者が、操作部29Aを用いて出発日時、出発地(充電車両3の現在位置)及び目的地を設定する(ステップST2b)。
充放電コントローラ11は、通信部9aを介して、上記の設定情報を含む経路探索要求をナビサーバ装置31へ送信する(ステップST3b)。ナビサーバ装置31において、図12を用いて後述する処理で、充電車両3の走行予定経路の探索、渋滞予測データ及び必要充電量Hdの算出が行われる。充放電コントローラ11は、通信部9aを介してナビサーバ装置31から経路探索の結果を受信する(ステップST4b)。
続いて、通信部9aが、充電制御サーバ装置33との通信接続を確立(ステップST5b)し、充放電コントローラ11が、通信部9aを介して経路探索の結果を充電制御サーバ装置33へ送信する(ステップST6b)。この後、充電制御サーバ装置33において、図13を用いて後述する処理で、充電計画が立案される。充放電コントローラ11は、通信部9aを介して充電制御サーバ装置33から受信した充電計画に従って充電車両3のバッテリ27の充電処理を実施する(ステップST7b)。
(2)ナビサーバ装置31の動作
図12は、実施の形態6のナビサーバ装置による処理の流れを示すフローチャートである。先ず、ナビサーバ装置31の通信部24Aが、充放電器10Aとの通信接続を確立する(ステップST1c)。次に、通信部24Aが、充放電器10Aから出発日時、出発地及び目的地の設定情報を含む経路探索要求を受信する(ステップST2c)。
経路計算部16Aが、地図DB部17Aから読み出した地図データを用いて出発地及び目的地で規定される走行予定経路を探索し、探索結果の走行予定経路、その走行距離及び走行時間を記憶部19Aへ記憶する。
また、渋滞予測部18Aは、自身が保持する過去の渋滞情報に基づいて走行予定経路の渋滞状況を予測し、その渋滞状況を示す渋滞予測データを記憶部19Aへ記憶する。
さらに、必要充電量計算部22Aが、記憶部19Aから読み出した走行予定経路の走行距離と自車の平均消費電力量とから、当該経路の走行に必要な消費電力量を計算する。
続いて、必要充電量計算部22Aは、上記実施の形態1と同様にして、計算結果の消費電力量に対して、使用者が設定した出発日時に予想される道路状況(例えば、出発日時の渋滞予測データ)に応じた補正を行い、当該経路の走行に必要な充電量Hdを算出する。ここまでの処理がステップST3cに相当する。
この後、経路計算部16Aが、記憶部19Aに記憶された走行予定経路に関する情報と渋滞予測データを、通信部24Aを介して充放電器10Aへ送信し、必要充電量計算部22Aが、必要な充電量Hdを、通信部24Aを介して充放電器10Aへ送信する。
(3)充電制御サーバ装置の動作
図13は、実施の形態6の充電制御サーバ装置による処理の流れを示すフローチャートである。先ず、充電制御サーバ装置33の通信部24Bが、充放電器10Aとの通信接続を確立する(ステップST1d)。次に、通信部24Bが、走行予定経路に関する情報である出発日時、走行距離、走行時間、渋滞予測データ及び必要充電量Hdを、充放電器10Aから受信する(ステップST2d)。
続いて、通信部24Bが、充電車両3の車両制御部23との通信接続を確立する(ステップST3d)。この後、充電計画処理部8Aが、通信部24Bを介して現在のバッテリ27の残容量H0を車両制御部23に問い合わせる。車両制御部23は、通信部24を介して受信した充電計画処理部8Aの問い合わせに応じてバッテリ27の残容量H0をバッテリコントローラ25から取得し、通信部24を介して充電制御サーバ装置33へ送信する。充電計画処理部8Aは、通信部24Bを介してバッテリ27の残容量H0を取得する(ステップST4d)。
次いで、充電計画処理部8Aは、出発日時、走行予定経路の走行距離、当該経路での走行時間、必要充電量Hd及び現在のバッテリ27の残容量H0を取得すると、必要充電量Hdと現在の残容量H0との差を算出し、上記実施の形態1と同様にして、電力料金テーブル7Aにおける電力料金の予測データを用いて出発日時までに充電量Hdに達するための充電計画を立案する(ステップST5d)。
この後、充電計画処理部8Aは、通信部24Bを介して上記充電計画に従った充電制御を指示する指令を、充放電器10Aへ送信する(ステップST6d)。充放電器10Aの充放電コントローラ11は、通信部9aを介して受信した充電計画処理部8Aからの指令でコンバータ13を制御することにより、当該充電計画に従った充電車両3のバッテリ27の充電処理を実施する。
以上のように、この実施の形態6によれば、地図DB部17A、経路計算部16A及び必要充電量計算部22Aを有するナビサーバ装置31と、電力料金テーブル7A及び充電計画処理部8Aを有する充電制御サーバ装置33と、充電車両3、ナビサーバ装置31及び充電制御サーバ装置33との間で通信を行う通信部9a及び通信部9aにより充電制御サーバ装置33から取得した充電計画に従ってバッテリ27へ系統電力4を供給する充放電コントローラ11を有する充放電器10Aとを備える。
このように構成することで、家庭内2の充放電器10A、ナビサーバ装置31及び充電制御サーバ装置33が協働して、出発日時までに最も安価な電力料金でかつ走行開始時に十分な電力をバッテリ27に充電する充電計画を立案することができる。また、上記実施の形態5と同様に、充電計画の立案に要する処理負荷を分散させることも可能である。
なお、上記実施の形態6において、より好ましい態様としては、当該サービスを受ける正規の使用者であることを示すID情報やパスワードを、充放電器10Aからナビサーバ装置31へ送信し、ナビサーバ装置31側で使用者が認証された時点で、当該サービスを提供する構成が考えられる。
上記実施の形態6では、家庭内2の充放電器10A、充電車両3、ナビサーバ装置31及び充電制御サーバ装置33が、インターネット等のネットワーク32を介して通信する場合を示したが、下記の(a)〜(c)のように通信してもかまわない。
(a)家庭内2の充放電器10A、ナビサーバ装置31及び充電制御サーバ装置33を、アンテナ14d,14c,14e及び通信部9a,24A,24Bを介した無線接続の代わりに、有線でネットワーク32に通信接続(インターネット接続)する。
(b)充電車両3と充放電器10Aとを、アンテナ14b,14d及び通信部24,9aの代わりにPLCで通信接続する。
(c)家庭内2の充放電器10Aと、ナビサーバ装置31及び充電制御サーバ装置33の少なくとも一方とを、系統電力4を経由したPLCで通信接続する。
実施の形態7.
上記実施の形態1〜6では、電力料金テーブルが予め定めた固定の電力料金表であったが、この実施の形態7は、配電盤から給電料金を示す情報を入力して、電力料金テーブルを書き換える機能を有する。
図14は、この発明の実施の形態7による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成を示すブロック図であり、図1と同一又はこれに相当する構成には同一符号を付して説明を省略する。図14において、実施の形態7の充電制御システム1Fは、上記実施の形態1と同様な構成を有するが、家庭内2の充電制御装置2Dにおける充電計画処理部8Bが、配電盤5から実時間の電力料金を示す情報を入力し、この情報に基づいて電力料金テーブル7の値を更新する点で異なる。なお、配電盤5と充電計画処理部8Bとは、例えば電力線通信(PLC)で接続する。
実時間の電力料金を示す情報としては、配電盤5を介して、系統電力4から時間ごとの使用電力量に加えて、その電力料金情報(時間帯に応じた給電料金)が与えられる。充電計画処理部8Bは、配電盤5から電力線通信で当該電力料金を示す情報を取得して電力料金テーブル7を書き換える。
なお、電力線通信で配電盤5から取得した給電料金を示す情報を用いて電力料金テーブル7を書き換える場合を示したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、充電制御装置2Dに操作部を設け、充電計画処理部8Bが、使用者によって当該操作部を用いて入力された給電料金を示す情報を基に電力料金テーブル7を書き換えるようにしても構わない。
次に動作について説明する。
ここでは、電力料金テーブル7の給電料金の予測データと、リアルタイムの電力料金とが異なる場合において、充電計画処理部8Bが、電力料金テーブル7の値をリアルタイムの電力料金に変更する処理について述べる。
(1)充電制御1
図15は、実施の形態7における充電制御1を説明するための図であり、図15(a)は、電力料金データを示しており、図15(b)は、上記実施の形態1と同様にして決定された充電計画に従って出力される充電のオンオフ制御信号を示しており、図15(c)は、充電制御1における充電のオンオフ制御信号を示している。
先ず、充電計画処理部8Bは、上記実施の形態1と同様にして、図15(a)において実線で示す電力料金テーブル7の給電料金の予測データ曲線p(t)と出発日時Tdとに基づいて、充電をオンオフする基準となる閾値P0を設定する。この閾値P0を用いて、充電のオンオフを制御すると、図15(b)、すなわち、図4(b)と同様の結果が得られる。
充電制御1では、充電計画処理部8Bが、配電盤5からリアルタイムに取得される給電料金を示す情報を用いて、充電処理開始時(現在時刻t=0)から、リアルタイムの給電料金で電力料金テーブル7を順次変更していく。これによって、図15(a)において破線で示す給電料金データ曲線p1(t)が得られる。
充電計画処理部8Bは、充電処理の開始時(現在時刻t=0)から、リアルタイムの電力料金(破線で示す曲線p1(t)が示す料金)が、予測した電力料金(実線で示す曲線p(t)が示す料金)よりも安い場合、すなわち、p1(t)≦P0の場合に充電を実施するよう充電計画を立案する。これにより、図15(c)に示す充電のオンオフ制御信号の経時変化が得られる。この場合、t11≦t<t12、t13≦t<Xで充電制御信号S1(t)=1オンとなり、充電時間Tが、T=(t12−t11)+(X−t13)となる。従って、時刻t14=X以降では、充電制御信号S1(t)=0、すなわち、充電処理を終了する。
上述のように、電力料金テーブル7をリアルタイムの電力料金で更新することで、予測した電力料金よりもリアルタイムの電力料金が安い場合、より早く充電することができ、上記実施の形態1と比較して充電に要する料金を安くすることが可能である。
(2)充電制御2
また、下記のような充電制御を行う構成としてもよい。
図16は、実施の形態7における充電制御2を説明するための図であり、図16(a)は、電力料金データを示しており、図16(b)は、上記実施の形態1と同様にして決定された充電計画に従って出力される充電のオンオフ制御信号を示しており、図16(c)は、充電制御2における充電のオンオフ制御信号を示している。
先ず、充電計画処理部8Bは、上記実施の形態1と同様にして、図16(a)において実線で示す電力料金テーブル7の給電料金の予測データ曲線p(t)と出発日時Tdとに基づいて、充電をオンオフする基準となる閾値P0を設定する。この閾値P0を用いて、充電のオンオフを制御すると、図16(b)、すなわち、図4(b)と同様の結果が得られる。
また、充電計画処理部8Bは、充電制御1と同様に、配電盤5からリアルタイムに取得される給電料金を示す情報を用いて、充電処理開始時(現在時刻t=0)から、リアルタイムの給電料金で電力料金テーブル7を順次変更していく。これによって、図16(a)において破線で示す給電料金データ曲線p1(t)が得られる。
一般的に、充電をオンオフする基準となる閾値を高くすれば、充電に要する電力料金は高くなるが、それだけ電力料金が上記閾値以下となる期間が増えるため、所定の期間内に充電処理が完了する確率が高い。一方、上記閾値を低くすれば、充電に要する電力料金は安くなるが、電力料金が上記閾値以下となる期間が減るため、所定の期間内に充電が完了する確率が低くなる。
そこで、充電制御2では、充電をオンオフする基準となる閾値として、上記P0よりも所定量だけ低い値P1を設定する。ここでは、現在時刻t=0から閾値以下の電力料金で充電を継続すると出発日時Tdまでに充電量Hdの充電が完了しないが、出発日時Tdに至る前の所定の時点から出発日時Tdまでに上記の閾値に依らずに、すなわち電力料金に依らずに充電を継続すれば、当該所定の時点から出発日時Tdまでに充電量Hdの充電が完了する場合に、充電量Hdまでバッテリ27を充電するために必要な電力料金の合計が最も安くなる上記閾値をP1とする。
図16(c)の場合、現在時刻t=0から閾値P1以下の電力料金で充電した期間T1は、T1=(t22−t21)+(t24−t23)であって、この期間T1は、充電量Hdまで充電するのに必要な充電時間Tに対してT1≦Tの関係にある。このため、現在時刻t=0から期間T1が経過した時点では充電が完了しない。
この場合、閾値P1を超える電力料金であるために充電を待機していると出発日時Tdまでに充電が完了しないが、閾値P1に依らずに充電を継続すれば、出発日時Tdまでに充電が完了する時刻t30を求めて、時刻t30以降は、充電制御信号S2(t)=1、すなわち充電をオンする。
時刻t30とは、当該時刻t30から充電のオンを継続する期間T3とすると、T3=∫S2(t)dt(0≦t<t30)であり、充電時間Tが、T=T3+Td−t30を満足する値である。このような充電制御を行う充電計画を立案することによって、出発日時までに安価な電力料金で、かつ走行開始時に十分な電力をバッテリ27に充電することが可能である。
なお、上記説明では、電力料金の閾値を固定する場合を示したが、出発日時までに安価な電力料金で、かつ走行開始時に十分な電力をバッテリ27に充電することができる値であれば、閾値P1を時間的に可変としてもよい。
また、余裕を見て、出発日時よりも所定時間だけ早く充電が完了するように制御しても構わない。
以上のように、この実施の形態7によれば、充電計画処理部8Bが、系統電力4の実時間の電力料金で電力料金テーブル7を更新する。このようにすることで、予測した電力料金よりもリアルタイムの電力料金が安い場合、より早く充電することができ、上記実施の形態1と比較して充電に要する料金を安くすることが可能である。
なお、上記実施の形態7の説明では、p1(t)≦P0の場合に充電を実施する場合を示したが、p1(t)≦P0又はp(t)≦P0で充電して、充電時間総量がTになった時点で充電を終了してもよい。
また、上記実施の形態7によれば、充電計画処理部8Bが、順次更新した電力料金テーブル7に基づいて、最も安価な電力料金でバッテリ27の充電を継続すると出発日時Tdまでに必要充電量まで充電できない場合に、電力料金に依らずに充電を継続して、出発日時Tdまでにバッテリ27の必要充電量Hdまでの充電が完了する充電計画を立案する。このようにすることで、出発日時までに最も安価な電力料金でかつ走行開始時に十分な電力をバッテリ27に充電することができる。
なお、上記実施の形態1から上記実施の形態7では、充放電器10が、充電車両3側へ誘電式の電力供給を行う場合を示したが、直接プラグインして直流により電力を供給するようにしてもよい。また、家庭内2の通常の給電方式、例えば交流100Vや200Vで給電する構成としても構わない。これは、充電対象であるEV又はHEVの充電方式に応じて選択する。
また、上記実施の形態1から上記実施の形態7では、家庭内2に接続された系統電力4を用いて、充電車両3のバッテリ27を充電する場合を示したが、本発明を、家庭内2の代わりに、駐車場等を備えた給電ステーションに適用しても構わない。
さらに、上記実施の形態1から上記実施の形態7において、車両側と給電側との間で、使用者の認証を行うように構成してもよい。使用者の認証には、車両キー又は携帯電話に搭載されたスマートキー、車両に記憶されている車両番号、パスワード、ナビゲーション装置の機器番号や、バイオ認証等を用いることができる。例えば、通信部による通信の際に使用者の認証を行うことで、盗電を防止できる。
さらに、上記実施の形態1から上記実施の形態7では、系統電力4側から一方的に充電車両3側に給電する場合を示したが、充電計画処理部が、電力料金が所定閾値以下の時間帯(昼間より安い深夜料金)でバッテリ27を充電して当該所定閾値を超える電力料金が高い時間帯(昼の高い料金)にバッテリ27から系統電力4側へ給電する充電計画を立案し、これに従う充電制御を行うように構成してもよい。
また、バッテリは、その種類や個体差から充放電の特性が異なる場合がある。
そこで、上記実施の形態1から上記実施の形態7において、充電計画処理部に、車両の車種又はバッテリの型番に対応付けて充放電の特性を示す情報を登録してもよい。
この場合、使用者が操作部等を用いて充電の処理対象となる車両の車種又はバッテリの型番を充電計画処理部に設定することにより、充電計画処理部が、バッテリの充電特性を考慮した充電計画を立案する。このようにすることで、バッテリの充電特性に応じた効率のよい充電制御が可能である。なお、バッテリの充放電特性を示す情報は、車両のECUや、充電計画処理部と通信接続するサーバ装置に、車両の車種又はバッテリの型番に対応付けて登録してもよい。
さらに、上記実施の形態1から上記実施の形態7では、単位時間当たりの充電量Wを一定としたが、電力料金が安い時間帯であれば、単位時間当たりの充電量Wを大きくしてもよい。つまり、充電計画処理部が、電力料金テーブルの給電料金の予測データから、電力料金が所定閾値以下の時間帯(電力料金が安い時間帯)と判断される場合、上記閾値を超える電力料金が高い時間帯よりも単位時間当たりの充電量Wを大きくして充電計画を立案する。
また、充電の状況から、出発日時までに充電が完了しないと予測される場合、単位時間当たりの充電量Wを大きくするように構成してもよい。つまり、充電計画処理部が、車両制御部23を介してバッテリ27の充電状態を逐次取得して、出発日時までに充電が完了するか否かを判定し、出発日時までに充電が完了しないと予測される場合に、単位時間当たりの充電量Wを大きくして出発日時までに充電が完了する充電計画を新たに立案する。
なお、インバータの電圧を上げる(急速充電モード)等の既存の技術を用いることで、単位時間当たりの電力量を制御できる。
さらに、上記実施の形態1から上記実施の形態7において、必要充電量計算部が、充電量Hdとして、走行予定経路の走行に必要な充電量に対し所定の余裕分となる充電量を加味した充電量を算出してもよい。
また、上記実施の形態1から上記実施の形態7において、出発日時の予想気温で使用する車内機器(例えば、空調機器)又は走行時の時間帯で使用する車内機器(例えば、オーディオ機器)を予測して、これらの機器が消費するであろう電力量も充当した充電量Hdを設定してもよい。
例えば、空調機器が使用する予測電力量を気温範囲ごとに記憶部19に記憶しておき、必要充電量計算部が、充電量Hdを算出するにあたり、出発日時から気温範囲を予想し、この気温範囲に対応する空調機器の予測電力量を記憶部19から特定して、当該予測電力量も充当した充電量Hdを算出する。
さらに、上記実施の形態1から上記実施の形態7において、バッテリ27に蓄積された電力で駆動する空調機器(冷房、暖房等)を充電車両3が搭載する場合に、出発日時までに適度な空調環境となるように、出発日時前の所定の時刻から空調機器を動作させ、当該所定の時刻から出発日時までの間に空調機器が使用するであろう電力量も充当した充電量Hdを設定してもよい。
例えば、空調機器の単位時間当たりの消費電力量を必要充電量計算部に設定しておき、出発日時前の所定の時刻から動作するよう空調機器の起動タイマーが設定されると、必要充電量計算部が、空調機器の単位時間当たりの消費電力量に基づいて、当該時刻から出発日時までの期間に消費される電力量を算出して、当該電力量も充当した充電量Hdを算出する。
また、上記実施の形態1から上記実施の形態7では、必要充電量計算部が、走行予定経路を走行するのに必要な充電量Hdを計算する場合を示したが、例えば、バッテリ27が過充電とならない満充電に近い所定レベルの充電量を充電量Hdに設定するようにしてもよい。
さらに、上記実施の形態1から上記実施の形態7において、渋滞予測部が予め渋滞予測データを記憶する場合を示したが、例えばインターネットを介して渋滞予測データを提供する情報提供装置から渋滞予測データや渋滞情報を取得してもよい。また、VICS(登録商標)の渋滞情報を利用してもよい。
また、上記実施の形態4に関連する形態として、充放電器を車両側に備える構成を説明したが、上記実施の形態1〜3、5〜7において充放電器を車両側に備える構成を採用しても構わない。この場合、ACコンセントを持つどの施設からでも充電を行うことが可能となる。
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
この発明に係る充電制御装置は、安価な電力料金でかつ車両の走行に十分な電力を充電できるので、電気自動車等の充電設備に好適である。
この発明は、電気自動車又はハイブリッド型電気自動車の充電を制御する充電制御装置に関する。
家庭内から電気自動車(EV)又はハイブリット型電気自動車(HEV)の充電を行う従来の充電制御システムとしては、例えば、特許文献1に開示されるものがある。
このシステムでは、車載電池システムと家庭電池システムとがリアルタイムに算出した平均電力単価を算出し、これらを比較した結果に基づいて商用電力、家庭電池システムの家庭電池及び電気自動車の車載電池のうち、平均電力単価が安価な電力源を判定し、この判定結果に基づいて平均電力単価が最も安価な電力源から最も高価な電力源へ電力を配分する。
また、特許文献2には、住宅内電力負荷への電力を検出する検出手段と、検出手段によって検出された電力と電動車両の電池への充電電力との和が、外部から住宅に供給される電力の許容値を超えないように充電電力を制御する制御手段とを備えた電動車両充電電力マネジメントシステムが開示されている。
さらに、特許文献3には、系統電力による電気自動車の電池の充電と電気自動車の電池から住宅側への電力供給とが相互に可能な電力マネジメントシステムが開示されている。このシステムでは、電気自動車の通常使用に必要な電力量を電池に確保した上で電気自動車の電池の電力を住宅側にも供給する。
特開2008−141925号公報 特開2008−136291号公報 特許第3985390号公報
特許文献1,2に代表される従来の技術では、車両使用者の走行予定が考慮されずに、電力料金のみに応じて、家庭内から電気自動車への充電と、電気自動車の電池から家庭内への電力供給とが行われる。このため、電気自動車に乗って車両使用者が走行を開始した際に、当該電気自動車の電池に十分な充電量が確保されていない場合があるという課題があった。
特許文献3に代表される従来の技術においても、電気自動車の電池を常に満充電に近い状態を保つよう充電制御すると、電気自動車の電池から住宅側(家庭内)へ供給する電力を最小限にしなければ、電気自動車の走行開始時に相応の充電量を確保できない場合がある。また、一定基準の安価な電力、すなわち電力単価が安い時間帯でのみ充電するように制御すると、電気自動車の走行開始時に相応の充電量を確保できない可能性がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、所定の日時までに安価な電力料金でかつ車両の走行に十分な電力を充電することができる充電制御装置を得ることを目的とする。
この発明に係る充電制御装置は、車両が搭載する車両側通信部と通信を行う装置側通信部と、系統電力の時間経過に伴う電力料金の推移を表すデータが設定された電力料金テーブルと、電力料金テーブルに基づいて、車両が搭載するバッテリを、所定の日時までに最も安価な電力料金で、車両側通信部と通信を行って装置側通信部に取得されたバッテリの残容量から目的地まで走行するために必要な充電量まで充電する充電計画を立案し、系統電力でバッテリを充電する充放電器に対して、当該充電計画に従ってバッテリへの系統電力の供給を制御させる充電計画処理部とを備えるものである。
この発明によれば、所定の日時までに安価な電力料金でかつ車両の走行に十分な電力を充電することができるという効果がある。
この発明の実施の形態1による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態1の充電制御システムによる充電の前処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態1の充電制御システムによる充電処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態1における充電制御を説明するための図である。 この発明の実施の形態2による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態3による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態4による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態4における充電制御システムの別形態の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態5による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態6による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成例を示すブロック図である。 実施の形態6の充放電器による処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態6のナビサーバ装置による処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態6の充電制御サーバ装置による処理の流れを示すフローチャートである。 この発明の実施の形態7による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態7における充電制御1を説明するための図である。 実施の形態7における充電制御2を説明するための図である。
以下、この発明をより詳細に説明するため、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成を示すブロック図であり、誘電式の充電を行うシステムを示している。図1において、充電制御システム1の家庭内2においては、電力会社からの系統電力4が、配電盤5を介して家庭内負荷6と充放電器10に接続されている。系統電力4の電力を用いて充電車両3のバッテリ27を充電し、あるいはバッテリ27の電力を家庭内2に供給する。また、充放電器10には、充電車両3の充電を制御する充電制御装置2aが接続されている。
充電制御装置2aは、充放電器10の充放電を制御する装置であり、電力料金テーブル7、充電計画処理部8及び通信部9を備える。ここで、電力料金テーブル7には、系統電力4の時間経過に伴う電力料金の推移を表すデータが設定されている。また、充電計画処理部8は、バッテリ27の充電状態に基づいて、電力料金テーブル7から予測される電力料金データを用いることで、充電車両3の出発日時までに、バッテリ27を所定の充電量に最も安価に充電する充電計画を立案する構成部である。また、通信部9は、アンテナ14aを介して充電車両3側と通信する構成部であり、充電車両の出発日時又は充電時におけるバッテリ27の充電状態を充電車両3側から取得する。
充放電器10は、給配電パドル12aを介して系統電力4の電力を充電車両3へ供給したり、反対に、充電車両3から家庭内2へ電力を供給する機器であり、充放電コントローラ11及びコンバータ13を備える。充放電コントローラ11は、充電制御装置2aの充電計画処理部8からの指示に従ってコンバータ13を制御するコントローラであり、系統電力4を充電車両3へ供給したり、充電車両3から家庭内2へ電力を供給する。コンバータ13は、配電盤5と給配電パドル12aに接続しており、充放電コントローラ11からの指令に従って、系統電力4で充電車両3のバッテリ27を充電する場合はAC/高周波AC変換し、バッテリ27から家庭内2側へ電力を供給する(放電する)際は高周波AC/AC変換する。給配電パドル12aは、充電車両3側のインレット12bとの間で電磁誘導による電力伝達を行う構成部であって、インレット12bと合わせて1つのトランスを構成する一方のコイルを備える。電磁誘導の際には、コイルの巻線比率で昇圧や減圧が行われるのは言うまでもなく、家庭内2、充電車両3側の双方のシステムにとって適切な割合に設定される。
充電車両3には、ナビゲーション装置15、必要充電量計算部22、充電車両3の動力源であるバッテリ27、バッテリ27を充放電させるための構成である、車両制御部23、通信部24、バッテリコントローラ25及びコンバータ26が搭載される。ナビゲーション装置15は、充電車両3のナビゲーション処理を行う装置であり、経路計算部16、地図DB部17、渋滞予測部18、記憶部19、表示部20及び操作部21を備える。
経路計算部16は、測位機能を有し、自車の測位結果と、地図DB部17から取得した自車周辺の地図データと、操作部21を用いて設定された目的地とから、自車が走行する経路を計算する構成部である。地図DB部17は、地図データを格納するデータベースである。渋滞予測部18は、時刻や曜日による過去の渋滞情報を記憶し、自車が走行する道路の渋滞状況を予測する構成部である。記憶部19は、経路計算部16の経路計算結果やこの計算に使用される目的地等の情報、自車の出発日時を記憶する記憶部である。なお、記憶部19には、ナビゲーション装置15の電源をオフしても記憶内容が消去されない不揮発性メモリを用いる。表示部20はナビゲーション装置15の表示装置である。操作部21は、ユーザ操作により情報をナビゲーション装置15へ入力設定するための構成部であり、例えば表示部20に設けたタッチパネルであってもよい。
必要充電量計算部22は、記憶部19から読み出した自車の走行予定経路に関する情報から、当該経路を走行するために必要な充電量を算出する構成部である。なお、必要充電量計算部22及び後述する車両制御部23は、例えば、ナビゲーション装置15とは別個に設けた、充電車両3の電気系統を制御するECU(電子制御ユニット)のマイクロコンピュータが、制御用プログラムを実行することで実現される機能構成である。
車両制御部23は、充電車両3内の電気的な制御を行う構成部である。また、車両制御部23には、家庭内2の充電制御装置2aと通信するための通信部24が接続される。車両制御部23は、バッテリコントローラ25から、バッテリ27の充電中に使用される電流、バッテリ27の残容量などの情報を、バッテリ27の充電状態を示す情報として取得すると、通信部24を介して充電制御装置2aへ送信する。
さらに、車両制御部23は、ナビゲーション装置15の必要充電量計算部22から自車の走行予定経路で必要な電力量の計算結果を取得していれば、この計算結果も通信部24を介して充電制御装置2aへ送信する。なお、通信部24は、アンテナ14bを介して充電制御装置2aと通信を行う。
通信部9,24における通信方式は、特に指定しないが、例えば、携帯電話、無線LAN(Local Area Network)、ZigBEE(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、狭域無線通信(DSRC;Dedicated Short Range Communication)を用いることができる。また、通信部9,24として、ETC(登録商標)車載器等を含む5.8GHz帯の通信機器を用いてもよい。さらに、図示はしないが、アンテナ14a,14bを用いず、電力線で互いに接続した電力線通信(PLC;Power Line Communication)を行うコントローラを通信機として高周波ACに通信信号を重畳することにより、通信を実現してもよい。
バッテリコントローラ25は、バッテリ27の充放電を制御する構成部である。また、バッテリコントローラ25は、車両制御部23を介して充電制御装置2aからの充放電制御信号を受信すると、バッテリ27の残容量を監視しつつ、充放電制御信号に応じてコンバータ26を制御してバッテリ27を充放電させる。コンバータ26は、インレット12bを介して入力した高周波交流電力を直流電力に変換したり、バッテリ27に充電された直流電力を高周波交流電力に変換する構成部である。インレット12bは、家庭内2側の給配電パドル12aとの間で電磁誘導による電力伝達を行う構成部であり、給配電パドル12aと合わせてトランスを構成する他方のコイルを備える。
系統電力4から入力される電力は、配電盤5を介して家庭内負荷6で使用される。
また、系統電力4で充電車両3のバッテリ27を充電する場合(充電)、コンバータ13が、配電盤5を介して入力した系統電力4の電力を高周波交流電力に変換する。この高周波交流電力が、給配電パドル12aとインレット12bとの間での誘電作用により、充電車両3側のコンバータ26へ供給される。コンバータ26は、インレット12bを介して入力した高周波交流電力を直流電力に変換してバッテリ27を充電する。
一方、充電車両3から家庭内2へ電力を供給する場合(給電)には、充放電コントローラ11が、充電計画処理部8の指令に基づいて、給配電パドル12aを通して入力された電力を家庭用電力周波数に変換して配電盤5に給電し、家庭内負荷6で使用される。
次に動作について説明する。
図2は、実施の形態1の充電制御システムによる充電の前処理の流れを示すフローチャートであり、充電の前段階における充電車両3側の動作を示している。
先ず、使用者が、ナビゲーション装置15の表示部20に表示された経路設定用画面に基づいて、操作部21を用いて出発日時と目的地を設定する(ステップST1)。出発日時と目的地は、経路計算部16によって記憶部19に記憶される。
次に、経路計算部16は、自車の測位結果と、地図DB部17から取得した地図データと、操作部21を用いて設定された目的地点とから、自車の走行予定経路を探索する。
このとき、経路計算部16は、走行予定経路での走行距離及びこの経路を自車が走行した場合に必要な走行時間を算出して記憶部19に記憶する。
また、必要充電量計算部22には、例えば、充電車両3の平均的な単位走行距離当たりのバッテリ27の消費電力量(KWh/Km)が設定されており、記憶部19に記憶されている上記走行予定経路の走行距離(Km)を上記消費電力量(KWh/Km)で乗算して当該経路の走行に必要な電力量(KWh)を算出し、これを自車が当該経路を通常走行するために必要な充電量として記憶部19に記憶する。ここまでの処理がステップST2に相当する。
この後、使用者が、車両の電気系統のオフ操作をすることにより、車両制御部23が、充電車両3の電気系統の電源をオフする(ステップST3)。
図3は、実施の形態1の充電制御システムによる充電処理の流れを示すフローチャートである。先ず、通信部9が充電車両3の通信部24との通信接続を確立すると、充電制御装置2aの充電計画処理部8が、通信部9を介してナビゲーション装置15の起動指令を送信する。車両制御部23は、通信部24を介して充電計画処理部8から受信した起動指令に応じて、ナビゲーション装置15へ電源供給して起動させる(ステップST1a)。
次に、充電計画処理部8は、通信部9を介して、ナビゲーション装置15において設定された出発日時、走行予定経路の走行距離、当該経路での走行時間、及び当該経路を通常走行するために必要な充電量の取得要求を送信する。車両制御部23は、通信部24を介して充電計画処理部8からの取得要求を受信すると、これに応じて、出発日時、走行予定経路の走行距離、当該経路での走行時間及び当該経路を通常走行するために必要な充電量を記憶部19から読み出し、通信部24を介して充電制御装置2aへ送信する。充電計画処理部8は、通信部9を介して、充電車両3の出発日時、走行予定経路の走行距離、当該経路での走行時間及び当該経路を通常走行するために必要な充電量を取得する(ステップST2a)。
次いで、充電計画処理部8は、通信部9を介して、ナビゲーション装置15のオフ指令を送信する。車両制御部23は、通信部24を介して充電計画処理部8からのオフ指令を受信すると、これに応じてナビゲーション装置15への電源供給をオフする(ステップST3a)。
この後、車両制御部23は、バッテリ27の残容量などの現在の充電状態を表す情報をバッテリコントローラ25から取得して、通信部24を介して充電計画処理部8へ送信する。充電計画処理部8は、通信部9を介して現在のバッテリ27の充電量(残容量)を取得する(ステップST4a)。
充電計画処理部8は、出発日時、走行予定経路の走行距離、当該経路での走行時間、当該経路を通常走行するために必要な充電量及び現在のバッテリ27の充電量を取得すると、自車が当該経路を通常走行するために必要な充電量と現在の充電量との差を算出し、電力料金テーブル7における電力料金の予測データを用いて、出発日時までに上記走行に必要な充電量に達するための充電計画を立案する(ステップST5a)。
図4は、実施の形態1における充電制御を説明するための図であり、図4(a)は電力料金テーブル7における電力料金の予測データを示しており、図4(b)は充電計画に従って出力される充電のオンオフ制御信号を示している。実施の形態1では、充電計画を立案するために、走行予定経路の走行距離、例えば100Kmの走行に必要な充電量が用いられる。また、現在時刻をt=0、充電車両3の出発日時をt=Tdとすると、電力料金テーブル7の給電電力の料金p(t)は、図4(a)に示す曲線で表される。
ここで、現在のバッテリ27の残容量H0(充電制御開始時のバッテリ27の充電量)から上記走行予定経路の走行に必要な充電量Hd(目標とする充電量)まで充電するために必要な充電時間TをT=(Hd−H0)/Wとする。この場合、充電開始時刻を0とした場合の出発日時Tdまでに充電を完了するには、T=(Hd−H0)/W<Tdの関係を満たす必要がある。ただし、Wは単位時間あたりの充電量である。
充電計画処理部8は、図4(a)に示す電力料金テーブル7の電力料金の予測データ曲線p(t)と電力料金の閾値P0を用いて、現在時刻から出発日時Tdまでの期間において、充電を行う充電オン時刻及び充電を行わない充電オフ時刻を求める。
具体的には、p(t)≦P0となる期間で充電制御信号S(t)=1として充電をオンし、p(t)>P0となる期間で充電制御信号S(t)=0として充電をオフする。
このとき、充電計画処理部8は、充電制御信号S(t)を時間積分した∫S(t)dt(t=0からTd)が、∫S(t)dt=充電時間TとなるP0の値を算出する。
図4(b)の例では、t1≦t<t2、t3≦t<Tdの間は充電をオン、すなわち、S(t)=1とし、それ以外の時刻は充電をオフ、すなわち、S(t)=0としている。この場合、充電時間Tは、T=(t2−t1)+(Td−t3)となる。
このような充電計画を立案することにより、充電車両3の出発日時までに、安価な電力料金で、かつ走行開始時に十分な電力をバッテリ27に充電することができる。
図3の説明に戻る。充電計画処理部8は、上述のようにして決定した充電制御信号の値を切り換える期間が指定された充電計画を立案すると、当該充電計画に従った充電制御を指示する指令を充放電コントローラ11へ送信する。充放電コントローラ11は、充電計画処理部8から受信した指令に基づいて、上記充電計画に従ったバッテリ27の充電処理を実施する(ステップST6a)。
以上のように、この実施の形態1によれば、充電制御装置2aが、充電車両3が搭載する通信部24と通信を行う通信部9と、系統電力4の時間経過に伴う電力料金の推移を表すデータが設定された電力料金テーブル7と、通信部9により充電車両3が搭載するバッテリ27の残容量を当該充電車両3から取得し、電力料金テーブル7に基づいて、充電車両3が搭載するバッテリ27を、出発日時までに最も安価な電力料金で、バッテリ27の残容量H0から必要充電量Hdまで充電する充電計画を立案し、系統電力4でバッテリ27を充電する充放電器10に対して、当該充電計画に従ってバッテリ27へ系統電力4を供給させる充電計画処理部8とを備える。このように構成することで、充電車両3の出発日時までに安価な電力料金でかつ走行開始時に十分な電力をバッテリ27に充電することができる。
なお、上記実施の形態1では、走行予定経路の走行距離及び平均的な消費電力量に基づいて、その走行に必要な充電量Hd及びこの充電に必要な充電時間Tを計算したが、充電量Hd及び充電時間Tを、経路に関する詳細な情報を用いて算出してもよい。
例えば、道路の高低情報を用いて走行予定経路の走行に必要な充電量Hdを算出する。
この場合、経路計算部16が、地図DB部17に格納される地図データの道路網データ及び道路の高低情報を用いて走行予定経路を計算し、計算結果の経路及びその高低情報等を記憶部19に記憶する。必要充電量計算部22では、記憶部19に記憶されている走行予定経路の高低情報を用いて、道路の勾配に伴う消費電力量を推測する。
ここで、経路上の低い地点から高い地点への勾配では、平坦な経路より消費電力量が高く、これに必要な充電量も高いと判断し、反対に高い地点から低い地点への勾配では、回生制動による充電が予想されることから、平坦な経路より消費電力量が低く、これに必要な充電量も低いと判断する。
すなわち、必要充電量計算部22には、道路の勾配情報に応じたバッテリ27の消費電力量が予め設定されており、上記実施の形態1と同様に充電量Hdを算出するにあたり、走行予定経路の高低の勾配に応じて該当区間の消費電力量を算出して、当該走行予定経路を走行した場合の全体の消費電力量を補正する。このようにして算出した消費電力量から、上記実施の形態1と同様にして充電量Hd及び充電時間Tを求めることで、実際の道路状況を考慮した充電制御を行うことができる。
また、道路種別から特定される想定車速を利用して走行予定経路の走行に必要な充電量Hdを算出してもよい。例えば、経路計算部16が、地図データから道路の種別を特定して、走行予定経路における道路種別も記憶部19に記憶しておく。必要充電量計算部22は、記憶部19に記憶されている走行予定経路の道路種別から特定される想定車速を用いて、車速に伴う消費電力量を推測する。
この場合、経路上にある高速道路では、一般道より消費電力量が高いと判断する。すなわち、必要充電量計算部22には、充電車両3の走行速度に応じたバッテリ27の消費電力量が予め設定されており、上記実施の形態1と同様に充電量Hdを算出するにあたり、走行予定経路の道路種別から特定される想定車速に応じて該当区間の消費電力量を算出して、当該走行予定経路を走行した場合の全体の消費電力量を補正する。このようにして算出した消費電力量から、上記実施の形態1と同様にして充電量Hd及び充電時間Tを求めることで、実際の道路状況を考慮した充電制御を行うことができる。なお、上述の経路の高低情報と組み合わせて充電量Hdを算出してもよい。
さらに、渋滞予測部18が記憶している渋滞予測データを用いて走行予定経路の走行に必要な充電量Hdを算出してもよい。
例えば、道路によっては、特定の曜日で、ある程度一定の道路の混雑情報が得られる。
そこで、経路計算部16により走行予定経路が算出されると、渋滞予測部18は、出発日時から当該経路上の道路での渋滞予測データを取得して、走行予定経路に関する情報として記憶部19に記憶しておく。
必要充電量計算部22には、充電車両3の走行速度に応じたバッテリ27の消費電力量が予め設定されており、上記実施の形態1と同様に充電量Hdを算出するにあたり、走行予定経路の渋滞が予想される区間については、当該区間を平均車速で走行した場合の走行時間に渋滞による超過時間、つまり走行速度の低下を加味して消費電力量を補正し、当該走行予定経路を走行した場合の全体の消費電力量を補正する。
このようにして算出した消費電力量から上記実施の形態1と同様にして充電量Hd及び充電時間Tを求めることで、実際の道路状況を考慮した充電制御を行うことができる。
なお、上述の経路の高低情報及び車速と組み合わせて充電量Hdを算出してもよい。
上述した必要充電量Hdの算出方法は、上記実施の形態1の他に、後述する実施の形態2から実施の形態7までのいずれかに適用することが可能である。
実施の形態2.
図5は、この発明の実施の形態2による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成を示すブロック図である。図5において、充電制御システム1Aの家庭内2における充電制御装置2Aは、表示部28及び操作部29を備えており、充電車両3の出発日時及び目的地を設定する経路設定用のHMI(Human Machine Interface)を提供する。
先ず、充電制御装置2Aは、ナビゲーション装置15の操作用画面を表示部28に表示する。この操作用画面には、充電車両3のナビゲーション装置15を起動するための起動ボタン(ソフトウェアボタン)が設けられている。
ここで、使用者により操作部29を用いて当該起動ボタンが操作されると、通信部9が充電車両3の通信部24との通信接続を確立する。これにより、充電制御装置2Aは、通信部9を介して起動信号を充電車両3側へ送信する。充電車両3の車両制御部23は、通信部24を介して、充電制御装置2Aからの起動信号を受信すると、ナビゲーション装置15を起動するとともに、ナビゲーション装置15の経路設定用画面データを充電制御装置2Aへ送信する。充電制御装置2Aは、ナビゲーション装置15の経路設定用画面を表示部28に表示する。
次に、使用者が、上記経路設定用画面に基づいて、出発日時及び目的地を入力操作すると、充電制御装置2Aは、通信部9を介して出発日時及び目的地を充電車両3側へ送信する。車両制御部23は、通信部24を介して充電制御装置2Aから出発日時及び目的地を受信すると、これをナビゲーション装置15へ出力して、経路探索及び必要充電量Hdの計算を実行させる。
このように通信部9,24を介したリモート操作によって、使用者が、出発日時及び目的地を設定することにより、経路計算部16が、自車の測位結果と使用者が設定した目的地とで規定される走行予定経路を探索して、探索結果の走行予定経路、走行距離及び走行時間を記憶部19へ記憶する。
また、必要充電量計算部22は、経路計算部16が算出した走行予定経路の走行距離と自車の平均消費電力量とから、当該経路の走行に必要な消費電力量を計算する。
さらに、必要充電量計算部22は、上記実施の形態1と同様に、計算結果の消費電力量に対して、使用者が設定した出発日時に予想される道路状況に応じた補正を行い、当該経路の走行に必要な充電量Hdを算出して記憶部19に記憶する。この後、車両制御部23は、ナビゲーション装置15への電源供給をオフする。
以降、上記実施の形態1で図3を用いて説明した処理と同様に、充電制御装置2Aが、使用者が設定した出発日時までに、安価な電力料金でかつ走行開始時に十分な電力をバッテリ27に充電することができる充電計画を立案する。この後、上記実施の形態1と同様にして、この充電計画に従ったバッテリ27の充電が実行される。
なお、上記の説明では、ナビゲーション装置15を起動してから、使用者が、操作部29を用いて出発日時を入力する場合を示したが、ナビゲーション装置15を起動せずに、使用者が、操作部29を用いて充電制御装置2Aに出発日時を入力し、充電制御装置2Aが、リモート操作で必要充電量計算部22に計算させた充電量Hdを取得して、充電計画を立案するように構成しても構わない。
以上のように、この実施の形態2によれば、充電車両3が、地図データを格納する地図DB部17と、地図DB部17から読み出した地図データ及び自車位置に基づいて、目的地までの走行予定経路を算出する経路計算部16とを有するナビゲーション装置15と、経路計算部16が算出した走行予定経路の走行距離と、充電車両3の単位走行距離当たりのバッテリ27の消費電力量とに基づいて充電車両3が当該走行予定経路を走行する必要充電量Hdを算出する必要充電量計算部22とを備え、充電計画処理部8が、入力操作を行う操作部29を用いて入力された目的地までの経路を探索する要求を、通信部9を介して充電車両3に行うことにより、目的地の走行予定経路を経路計算部16に算出させ、当該走行予定経路についての必要充電量Hdを必要充電量計算部22に算出させて、通信部9を介して必要充電量Hd及びバッテリ27の残容量H0を充電車両3から取得し、電力料金テーブル7に基づいて、バッテリ27を、充電車両3の走行開始日時までに最も安価な電力料金で、バッテリ27の残容量H0から必要充電量Hdまで充電する充電計画を立案する。このように、通信部9による充電車両3との通信を介したリモート操作を行うことで、家庭内2側から充電車両3の走行予定経路を設定し、出発日時までに最も安価な電力料金で、走行に十分な電力をバッテリ27に充電する充電計画の立案をすることができる。
実施の形態3.
実施の形態3では、家庭内に設けた充電制御装置にナビゲーション機能を持たせることで、ナビゲーション装置を搭載しない充電車両であっても、充電計画の立案対象とする。
図6は、この発明の実施の形態3による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成を示すブロック図である。図6において、充電制御システム1Bの家庭内2における充電制御装置2Bは、ナビゲーション処理を実行する構成として、経路計算部16a、地図DB部17a、渋滞予測部18a、記憶部19a、表示部20a及び操作部21aを備えており、充電制御を行う構成として、電力料金テーブル7、充電計画処理部8、通信部9及び必要充電量計算部22aを備える。
経路計算部16aは、充電車両3の位置情報、地図DB部17aから取得した充電車両3の周辺を含む地図データ及び操作部21aを用いて設定された目的地に基づいて、充電車両3が走行する経路を計算する構成部である。地図DB部17aは、地図データを格納するデータベースである。渋滞予測部18aは、上記実施の形態1と同様に時刻や曜日による過去の渋滞情報を記憶して、過去の渋滞情報を基に充電車両3が走行する道路の渋滞状況を予測する構成部である。
記憶部19aは、経路計算部16aの経路計算結果やこの計算に使用される目的地等の情報、自車の出発日時を記憶する記憶部である。表示部20aは、充電制御装置2Bの表示装置である。操作部21aは、使用者が情報を充電制御装置2Bへ入力設定するための構成部であり、例えば、表示部20aに設けたタッチパネルであってもよい。
必要充電量計算部22aは、記憶部19aから読み出した自車の走行予定経路に関する情報から、当該経路を走行するために必要な充電量Hdを算出する構成部である。
充電制御装置2Bは、例えば、実施の形態1のナビゲーション装置15と同様の機能を有した構成であってもよい。又は、搭載されたナビ用アプリケーションを実行してナビゲーション処理を行う携帯情報端末(PDA;Personal Digital Assistant)、充電車両3に取り付け及び取り外しが可能なPND(Portable Navigation Device)を用いてもよい。又は、ダウンロードしたナビ用アプリケーションを実行してナビゲーション処理を行う携帯電話端末を用いてもよい。携帯電話端末の場合には、地図DBや渋滞予測データは、図示しないインターネットで接続された外部の情報提供サーバから入手するようにしてもよい。なお、図6において、図1と同一又はこれに相当する構成には、同一符号を付して説明を省略する。
次に動作について説明する。
先ず、充電制御装置2Bは、充電車両3の経路設定用のHMIを提供する。すなわち、充電制御装置2Bの経路計算部16aが、充電車両3の経路設定用画面を表示部20aに表示する。この経路設定用画面に基づいて、使用者が、操作部21aを用いて出発日時、出発地(充電車両3の現在位置)及び目的地を入力する。
経路計算部16aは、使用者が設定した出発地及び目的地で規定される走行予定経路を探索して、探索結果の走行予定経路、その走行距離及び走行時間を、記憶部19aへ記憶する。また、必要充電量計算部22aは、経路計算部16aが算出した走行予定経路の走行距離と自車の平均消費電力量とから、当該経路の走行に必要な消費電力量を計算する。
さらに、必要充電量計算部22aは、上記実施の形態1と同様に、計算結果の消費電力量に対して、使用者が設定した出発日時に予想される道路状況に応じた補正を行い、当該経路の走行に必要な充電量Hdを算出して記憶部19aに記憶する。この後、通信部9が充電車両3の通信部24との通信接続を確立する。
次に、充電計画処理部8は、通信部9を介して現在のバッテリ27の残容量H0を車両制御部23に問い合わせる。車両制御部23では、充電計画処理部8からの上記問い合わせに応じて、バッテリ27の残容量H0をバッテリコントローラ25から取得し、通信部24を介して充電計画処理部8へ送信する。充電計画処理部8は、通信部9を介してバッテリ27の残容量H0を取得する。
次いで、充電計画処理部8は、充電車両3から現在のバッテリ27の残容量H0を取得すると、記憶部19aから、出発日時、走行予定経路の走行距離、当該経路での走行時間及び必要な充電量Hdを読み出して、充電量Hdと残容量H0との差を算出し、上記実施の形態1と同様にして、電力料金テーブル7における電力料金の予測データを用いて出発日時までに充電量Hdに達するための充電計画を立案する。
この後、充電計画処理部8は、上述のようにして立案した充電計画に従った充電制御を指示する指令を、充放電コントローラ11へ送信する。これにより、充放電コントローラ11を介して、上記充電計画に従ったバッテリ27の充電処理が実施される。
以上のように、この実施の形態3によれば、家庭内2の機器として、系統電力4の時間経過に伴う電力料金の推移を表すデータが設定された電力料金テーブル7と、地図DB部17aから読み出した地図データ及び充電車両3の位置に基づいて、目的地までの走行予定経路を算出する経路計算部16aと、経路計算部16aが算出した走行予定経路の走行距離と、充電車両3が搭載するバッテリ27の単位走行距離当たりの消費電力量に基づいて、充電車両3が当該走行予定経路を走行する必要充電量Hdを算出する必要充電量計算部22aと、通信部9を介してバッテリ27の残容量H0を充電車両3から取得し、電力料金テーブル7に基づいて、充電車両3が搭載するバッテリ27を、出発日時までに最も安価な電力料金で、バッテリ27の残容量H0から必要充電量Hdまで充電する充電計画を立案し、系統電力4でバッテリ27を充電する充放電器10に対して、当該充電計画に従ってバッテリ27へ系統電力4を供給させる充電計画処理部8とを備える充電制御装置2Bを設ける。
このように構成することで、家庭内2から充電車両3の走行予定経路を設定して、その充電制御を行うことが可能である。これにより、ナビゲーション装置を有さない車両についても、出発日時までに最も安価な電力料金で、かつ走行に十分な電力をバッテリ27に充電する充電計画を立案することができる。
実施の形態4.
実施の形態4では、充電車両に搭載するナビゲーション装置に充電制御機能を持たせることで、ナビゲーション装置側から充電計画を立案する。
図7は、この発明の実施の形態4による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成を示すブロック図である。図7において、充電制御システム1Cのナビゲーション装置15aは、ナビゲーション処理を実行する構成として、経路計算部16、地図DB部17、渋滞予測部18、記憶部19、表示部20及び操作部21を備えており、充電制御を行う構成として、電力料金テーブル7a、充電計画処理部8a及び必要充電量計算部22bを備える。
電力料金テーブル7aは、時間経過に対する電力料金の推移を表すデータであり、ナビゲーション装置15a内の不図示のメモリあるいは記憶部19に格納される。また、充電計画処理部8aは、バッテリ27の充電状態に基づいて、電力料金テーブル7aから特定される電力料金の予測データを用いることにより、充電車両3の出発日時までに、バッテリ27を所定の充電量に最も安価に充電する充電計画を立案する構成部である。必要充電量計算部22bは、記憶部19から読み出した充電車両3の走行予定経路に関する情報に基づいて当該経路を走行するために必要な充電量Hdを算出する構成部である。
なお、図7において、図1と同一又はこれに相当する構成には、同一符号を付して説明を省略する。
経路計算部16、地図DB部17、渋滞予測部18、記憶部19、表示部20、操作部21、電力料金テーブル7a、充電計画処理部8a及び必要充電量計算部22bは、例えば、ナビゲーション装置15aに搭載されたマイクロコンピュータが、制御用プログラムを実行することで実現される機能構成である。
次に動作について説明する。
ここでは、充電車両3の充電制御に関する動作について述べる。
先ず、ナビゲーション装置15aは、充電車両3の経路設定用のHMIを提供する。すなわち、ナビゲーション装置15aの経路計算部16が、充電車両3の経路設定用画面を表示部20に表示する。この経路設定用画面に基づいて、使用者が、操作部21を用いて出発日時、出発地(充電車両3の現在位置)及び目的地を入力する。
経路計算部16は、使用者に設定された出発地及び目的地で規定される走行予定経路を探索し、探索結果の走行予定経路、その走行距離及び走行時間を記憶部19へ記憶する。また、必要充電量計算部22bは、経路計算部16が算出した走行予定経路の走行距離と自車の平均消費電力量とから、当該経路の走行に必要な消費電力量を計算する。
さらに、必要充電量計算部22bは、上記実施の形態1と同様に、計算結果の消費電力量に対して、使用者が設定した出発日時に予想される道路状況に応じた補正を行い、当該経路の走行に必要な充電量Hdを算出して記憶部19に記憶する。
次に、充電計画処理部8aは、現在のバッテリ27の残容量を車両制御部23に問い合わせる。車両制御部23では、充電計画処理部8aからの問い合わせに応じて、バッテリ27の残容量H0をバッテリコントローラ25から取得して、充電計画処理部8aへ出力する。
次いで、充電計画処理部8aは、現在のバッテリ27の残容量H0を取得すると、記憶部19から、出発日時、走行予定経路の走行距離、当該経路での走行時間及び必要な充電量Hdを読み出して、充電量Hdと残容量H0との差を算出し、上記実施の形態1と同様にして電力料金テーブル7aにおける電力料金の予測データを用いて、出発日時までに充電量Hdに達するための充電計画を立案する。
この後、充電計画処理部8aは、上述のようにして立案した充電計画に従った充電制御を指示する指令を、車両制御部23及び通信部24を介して、充放電コントローラ11へ送信する。充放電コントローラ11は、通信部9を介して充電計画処理部8aから充電計画を受信すると、コンバータ13を制御して、当該充電計画に従ったバッテリ27の充電処理を実施する。
以上のように、この実施の形態4によれば、充電車両3に搭載する機器として、系統電力4の時間経過に伴う電力料金の推移を表すデータが設定された電力料金テーブル7aと、地図DB部17から読み出した地図データ及び充電車両3の位置に基づいて、目的地までの走行予定経路を算出する経路計算部16と、経路計算部16が算出した走行予定経路の走行距離と、充電車両3が搭載するバッテリ27の単位走行距離当たりの消費電力量に基づいて、充電車両3が当該走行予定経路を走行する必要充電量Hdを算出する必要充電量計算部22と、充電車両3から当該充電車両3が搭載するバッテリ27の残容量H0を取得し、電力料金テーブル7aに基づいて、充電車両3が搭載するバッテリ27を、出発日時までに最も安価な電力料金で、バッテリ27の残容量H0から必要充電量Hdまで充電する充電計画を立案し、系統電力4でバッテリ27を充電する充放電器10に対して、当該充電計画に従ってバッテリ27へ系統電力4を供給させる充電計画処理部8aとを有したナビゲーション装置15aを備える。
このように構成することで、ナビゲーション装置15aが、充電車両3の走行予定経路を設定し、充電車両3の充電制御用の充電計画を立案することから、出発日時までに最も安価な電力料金でかつ走行開始時に十分な電力をバッテリ27に充電する充電計画を立案することができる。なお、上記実施の形態4では、充電車両3側に充電計画処理部8aを備えるので、充放電器10を有するどの施設からでも充電車両3に充電を行うことができる。
また、上記実施の形態4では、家庭内2に充放電器10を備えた場合を示したが、充電車両3側に充放電器10を設けてもよい。
図8は、実施の形態4における充電制御システムの別形態の構成を示すブロック図である。図8において、充電制御システム1C−1は、図7に示したシステム構成において、家庭内2の代わりに、充電車両3に充放電器10を設けている。この構成では、充電計画処理部8aが、充電計画に従った充電制御を指示する指令を、車両制御部23を介して充放電コントローラ11へ出力する。充放電コントローラ11は、車両制御部23を介して充電計画処理部8aの充電計画を入力すると、コンバータ13を制御して、当該充電計画に従ったバッテリ27の充電処理を実施する。充放電器10と系統電力4とは、充電ケーブルを介してACコンセントで接続することができるため、ACコンセントを持つどの施設からでも充電を行うことが可能である。
実施の形態5.
実施の形態5では、家庭内の充電制御装置が、上記実施の形態1のナビゲーション装置15と同様なナビゲーション機能を提供するナビサーバ装置と、インターネット等のネットワークを介して連携することで、充電車両のバッテリを充電制御する。
図9は、この発明の実施の形態5による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成例を示すブロック図である。図9において、実施の形態5の充電制御システム1Dは、家庭内2の充電制御装置2C、充電車両3の車両制御部23及びナビサーバ装置31が、ネットワーク32を介して互いに接続している。なお、図9において、図1及び図5と同一又はこれに相当する構成には、同一符号を付して説明を省略する。
家庭内2の充電制御装置2Cは、充放電器10の充放電を制御する装置であり、電力料金テーブル7、充電計画処理部8、通信部9、表示部28及び操作部29を備える。通信部9は、ネットワーク32を介して充電車両3及びナビサーバ装置31と通信する構成部である。すなわち、通信部9は、ネットワーク32を介してナビサーバ装置31から充電車両3の走行予定経路、その走行距離及び走行時間を取得し、ネットワーク32を介して充電車両3の車両制御部23からバッテリ27の残容量H0を取得し、必要充電量計算部22Aから必要充電量Hdを取得する。
充電計画処理部8は、通信部9によって受信されたバッテリ27の残容量H0及び必要充電量Hdを示す情報に基づいて、電力料金テーブル7から特定される電力料金の予測データを用いて、充電車両3の出発日時までにバッテリ27を必要充電量Hdに最も安価に充電する充電計画を立案する。
充電車両3には、充電車両3の動力源であるバッテリ27、車両制御部23、通信部24、バッテリコントローラ25及びコンバータ26が搭載される。通信部24は、ネットワーク32を介して充電制御装置2C及びナビサーバ装置31と通信する構成部である。すなわち、充電車両3は、通信部24によってネットワーク32を介して、自車の必要充電量Hdを充電制御装置2Cへ送信するとともに、ナビサーバ装置31に経路探索を要求することで、ナビサーバ装置31から渋滞予測データ、自車の走行予定経路、その走行距離及び走行時間を取得する。
ナビサーバ装置31は、ネットワーク32を介して充電車両3の走行予定経路の探索を行うサーバ装置であり、経路計算部16A、地図DB部17A、渋滞予測部18A、記憶部19A、必要充電量計算部22A及び通信部24Aを備える。経路計算部16Aは、充電制御装置2Cから充電車両3の走行予定経路の探索が要求されると、地図DB部17Aに記憶される地図データに基づいて充電車両3の現在位置から目的地までの走行予定経路を探索し、通信部24Aによりネットワーク32を介して探索結果の走行予定経路、その走行距離及び走行時間を充電制御装置2Cへ返信する。また、渋滞予測部18Aは、探索結果の経路における渋滞予測データを求め、通信部24Aによりネットワーク32を介して充電制御装置2Cへ送信する。
地図DB部17Aは、地図データを格納するデータベースである。なお、地図DB部17Aは、上記実施の形態4で示したナビゲーション装置とは別個に設けられるので、ナビゲーション装置に搭載する場合と比べて、より大容量で詳細な地図データの登録が可能である。渋滞予測部18Aは、経路計算部16Aが求めた充電車両3の走行予定経路の道路の渋滞状況を予測する構成部である。また、必要充電量計算部22Aは、経路計算部16Aが求めた走行予定経路に関する情報に基づいて、当該経路を走行するために必要な充電量Hdを算出し、通信部24Aによりネットワーク32を介して充電制御装置2Cへ送信する。通信部24Aは、アンテナ14cを介して、ネットワーク32上の構成と通信する構成部である。
次に動作について説明する。
先ず、充電制御装置2Cが、充電車両3の経路設定用のHMIを提供する。すなわち、充電制御装置2Cの充電計画処理部8が、充電車両3の経路設定用画面を表示部28に表示する。この経路設定用画面に基づいて、使用者が、操作部29を用いて出発日時、出発地(充電車両3の現在位置)及び目的地を入力する。次に、通信部9が、ナビサーバ装置31の通信部24Aとの通信接続を確立する。
次いで、充電計画処理部8は、通信部9を介して出発地及び目的地を含む充電車両3の経路探索要求をナビサーバ装置31に送信する。ナビサーバ装置31の経路計算部16Aは、通信部24Aを介して充電制御装置2Cから充電車両3の経路探索要求を受信すると、この要求に含まれる出発地及び目的地で規定される走行予定経路を探索し、探索結果の走行予定経路、その走行距離及び走行時間を記憶部19Aへ記憶する。
また、渋滞予測部18Aは、自身が保持する過去の渋滞情報に基づいて走行予定経路の渋滞状況を予測し、その渋滞状況を示す渋滞予測データを記憶部19Aへ記憶する。
さらに、必要充電量計算部22Aは、記憶部19Aから読み出した走行予定経路の走行距離と、自車の平均消費電力量とから、当該経路の走行に必要な消費電力量を計算する。
続いて、必要充電量計算部22Aは、上記実施の形態1と同様に、計算結果の消費電力量に対して、使用者が設定した出発日時に予想される道路状況(例えばサーバ装置31から受信した出発日時の渋滞予測データ)に応じた補正を行い、当該経路の走行に必要な充電量Hdを算出する。
この後、経路計算部16Aが、記憶部19Aに記憶された走行予定経路に関する情報及び渋滞予測データを、通信部24Aを介して充電制御装置2Cへ送信し、必要充電量計算部22Aが、必要な充電量Hdを、通信部24Aを介して充電制御装置2Cへ送信する。
次に、通信部9は充電車両3の通信部24との通信接続を確立する。次いで、充電計画処理部8は、通信部9を介して現在のバッテリ27の残容量H0を車両制御部23に問い合わせる。車両制御部23は、通信部24を介して受信した充電計画処理部8からの問い合わせに応じてバッテリ27の残容量H0をバッテリコントローラ25から取得し、通信部24を介して充電制御装置2Cへ送信する。充電計画処理部8は、通信部9を介してバッテリ27の残容量H0を取得する。
次いで、充電計画処理部8は、ナビサーバ装置31から出発日時、走行予定経路の走行距離、当該経路での走行時間、必要充電量Hdを取得し、充電車両3から現在のバッテリ27の残容量H0を取得すると、必要充電量Hdと現在の残容量H0との差を算出し、上記実施の形態1と同様にして、電力料金テーブル7の電力料金の予測データを用いて出発日時までに充電量Hdに達するための充電計画を立案する。
この後、充電計画処理部8は、上述のようにして立案した充電計画に従った充電制御を指示する指令を充放電器10へ出力する。充放電器10の充放電コントローラ11は、充電計画処理部8からの指令でコンバータ13を制御することで、上記充電計画に従った充電車両3のバッテリ27の充電処理を実施する。
以上のように、この実施の形態5によれば、家庭内2の充電制御装置2Cが、ナビサーバ装置31と充電車両3が搭載する通信部24との間で通信を行う通信部9、電力料金テーブル7、及び充電計画処理部8を備える。このように構成することにより、家庭内2の充電制御装置2Cとナビサーバ装置31とが協働して、出発日時までに最も安価な電力料金でかつ走行開始時に十分な電力をバッテリ27に充電する充電計画を立案することができる。また、充電計画の立案に要する処理負荷を分散させることも可能である。
上記実施の形態5では、家庭内2の充電制御装置2C、充電車両3及びナビサーバ装置31が、互いにインターネット等のネットワーク32を介して通信する場合を示したが、下記の(a)〜(c)のように通信してもかまわない。
(a)家庭内2の充電制御装置2Cとナビサーバ装置31とを、アンテナ14a,14c及び通信部9,24Aを介した無線接続の代わりに、有線でネットワーク32に通信接続(インターネット接続)し、充電制御装置2Cと充電車両3を、アンテナ14a,14b及び通信部9,24を介して無線接続する。
(b)充電制御装置2Cと充電車両3とを、アンテナ14a,14b及び通信部9,24の代わりにPLCで通信接続する。
(c)家庭内2の充電制御装置2Cとナビサーバ装置31とを、アンテナ14a,14c及び通信部9,24Aの代わりに、系統電力4を経由したPLCで通信接続する。
実施の形態6.
実施の形態6は、家庭内の充放電器が、地図データベース等を管理するナビサーバ装置及び充電制御サーバ装置とネットワークを介して連携することで、充電車両のバッテリを充電制御する。
図10は、この発明の実施の形態6による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成例を示すブロック図である。図10において、実施の形態6の充電制御システム1Eは、家庭内2の充放電器10A、充電車両3の車両制御部23、ナビサーバ装置31及び充電制御サーバ装置33が、ネットワーク32を介して互いに接続している。なお、図10において、図1及び図9と同一又はこれに相当する構成には、同一符号を付して説明を省略する。
家庭内2の充放電器10Aは、給配電パドル12aを介して系統電力4の電力を充電車両3へ供給したり、反対に、充電車両3から家庭内2へ電力を供給する構成部である。
また、充放電器10Aは、表示部28A及び操作部29Aを備えており、充電車両3の出発日時及び目的地を設定する経路設定用のHMIを提供する。つまり、充放電器10Aは、経路設定用のHMIを介して使用者が設定した出発日時及び目的地をナビサーバ装置31に送信して経路探索させ、経路探索結果を充電制御サーバ装置33に送信して充電計画を立案させる。通信部9aを介して充電制御サーバ装置33が立案した充電計画を受信すると、充放電器10Aは、この充電計画に従って充電車両3のバッテリ27の充電処理を実行する。
充電制御サーバ装置33は、電力料金テーブル7A、充電計画処理部8A及び通信部24Bを備える。通信部24Bは、アンテナ14eを介して通信する構成部である。すなわち、通信部9aは、ネットワーク32を介して、充電車両3の走行予定経路、走行距離、走行時間、バッテリ27の残容量H0及び必要充電量Hdを取得する。
充電計画処理部8Aは、通信部24Bにより受信されたバッテリ27の残容量H0及び必要充電量Hdを示す情報と、電力料金テーブル7Aから特定される電力料金の予測データとを用いて、充電車両3の出発日時までにバッテリ27を必要充電量Hdに最も安価に充電する充電計画を立案する。
次に動作について説明する。
(1)充放電器10Aの動作
図11は、実施の形態6の充放電器による処理の流れを示すフローチャートである。
先ず、充放電器10Aの通信部9aが、ナビサーバ装置31との通信接続を確立する(ステップST1b)。
次に、充放電器10Aの充放電コントローラ11が、充電車両3の経路設定用のHMIを提供する。すなわち、充放電コントローラ11が、充電車両3の経路設定用画面を表示部28Aに表示する。この経路設定用画面に基づき、使用者が、操作部29Aを用いて出発日時、出発地(充電車両3の現在位置)及び目的地を設定する(ステップST2b)。
充放電コントローラ11は、通信部9aを介して、上記の設定情報を含む経路探索要求をナビサーバ装置31へ送信する(ステップST3b)。ナビサーバ装置31において、図12を用いて後述する処理で、充電車両3の走行予定経路の探索、渋滞予測データ及び必要充電量Hdの算出が行われる。充放電コントローラ11は、通信部9aを介してナビサーバ装置31から経路探索の結果を受信する(ステップST4b)。
続いて、通信部9aが、充電制御サーバ装置33との通信接続を確立(ステップST5b)し、充放電コントローラ11が、通信部9aを介して経路探索の結果を充電制御サーバ装置33へ送信する(ステップST6b)。この後、充電制御サーバ装置33において、図13を用いて後述する処理で、充電計画が立案される。充放電コントローラ11は、通信部9aを介して充電制御サーバ装置33から受信した充電計画に従って充電車両3のバッテリ27の充電処理を実施する(ステップST7b)。
(2)ナビサーバ装置31の動作
図12は、実施の形態6のナビサーバ装置による処理の流れを示すフローチャートである。先ず、ナビサーバ装置31の通信部24Aが、充放電器10Aとの通信接続を確立する(ステップST1c)。次に、通信部24Aが、充放電器10Aから出発日時、出発地及び目的地の設定情報を含む経路探索要求を受信する(ステップST2c)。
経路計算部16Aが、地図DB部17Aから読み出した地図データを用いて出発地及び目的地で規定される走行予定経路を探索し、探索結果の走行予定経路、その走行距離及び走行時間を記憶部19Aへ記憶する。
また、渋滞予測部18Aは、自身が保持する過去の渋滞情報に基づいて走行予定経路の渋滞状況を予測し、その渋滞状況を示す渋滞予測データを記憶部19Aへ記憶する。
さらに、必要充電量計算部22Aが、記憶部19Aから読み出した走行予定経路の走行距離と自車の平均消費電力量とから、当該経路の走行に必要な消費電力量を計算する。
続いて、必要充電量計算部22Aは、上記実施の形態1と同様にして、計算結果の消費電力量に対して、使用者が設定した出発日時に予想される道路状況(例えば、出発日時の渋滞予測データ)に応じた補正を行い、当該経路の走行に必要な充電量Hdを算出する。ここまでの処理がステップST3cに相当する。
この後、経路計算部16Aが、記憶部19Aに記憶された走行予定経路に関する情報と渋滞予測データを、通信部24Aを介して充放電器10Aへ送信し、必要充電量計算部22Aが、必要な充電量Hdを、通信部24Aを介して充放電器10Aへ送信する。
(3)充電制御サーバ装置の動作
図13は、実施の形態6の充電制御サーバ装置による処理の流れを示すフローチャートである。先ず、充電制御サーバ装置33の通信部24Bが、充放電器10Aとの通信接続を確立する(ステップST1d)。次に、通信部24Bが、走行予定経路に関する情報である出発日時、走行距離、走行時間、渋滞予測データ及び必要充電量Hdを、充放電器10Aから受信する(ステップST2d)。
続いて、通信部24Bが、充電車両3の車両制御部23との通信接続を確立する(ステップST3d)。この後、充電計画処理部8Aが、通信部24Bを介して現在のバッテリ27の残容量H0を車両制御部23に問い合わせる。車両制御部23は、通信部24を介して受信した充電計画処理部8Aの問い合わせに応じてバッテリ27の残容量H0をバッテリコントローラ25から取得し、通信部24を介して充電制御サーバ装置33へ送信する。充電計画処理部8Aは、通信部24Bを介してバッテリ27の残容量H0を取得する(ステップST4d)。
次いで、充電計画処理部8Aは、出発日時、走行予定経路の走行距離、当該経路での走行時間、必要充電量Hd及び現在のバッテリ27の残容量H0を取得すると、必要充電量Hdと現在の残容量H0との差を算出し、上記実施の形態1と同様にして、電力料金テーブル7Aにおける電力料金の予測データを用いて出発日時までに充電量Hdに達するための充電計画を立案する(ステップST5d)。
この後、充電計画処理部8Aは、通信部24Bを介して上記充電計画に従った充電制御を指示する指令を、充放電器10Aへ送信する(ステップST6d)。充放電器10Aの充放電コントローラ11は、通信部9aを介して受信した充電計画処理部8Aからの指令でコンバータ13を制御することにより、当該充電計画に従った充電車両3のバッテリ27の充電処理を実施する。
以上のように、この実施の形態6によれば、地図DB部17A、経路計算部16A及び必要充電量計算部22Aを有するナビサーバ装置31と、電力料金テーブル7A及び充電計画処理部8Aを有する充電制御サーバ装置33と、充電車両3、ナビサーバ装置31及び充電制御サーバ装置33との間で通信を行う通信部9a及び通信部9aにより充電制御サーバ装置33から取得した充電計画に従ってバッテリ27へ系統電力4を供給する充放電コントローラ11を有する充放電器10Aとを備える。
このように構成することで、家庭内2の充放電器10A、ナビサーバ装置31及び充電制御サーバ装置33が協働して、出発日時までに最も安価な電力料金でかつ走行開始時に十分な電力をバッテリ27に充電する充電計画を立案することができる。また、上記実施の形態5と同様に、充電計画の立案に要する処理負荷を分散させることも可能である。
なお、上記実施の形態6において、より好ましい態様としては、当該サービスを受ける正規の使用者であることを示すID情報やパスワードを、充放電器10Aからナビサーバ装置31へ送信し、ナビサーバ装置31側で使用者が認証された時点で、当該サービスを提供する構成が考えられる。
上記実施の形態6では、家庭内2の充放電器10A、充電車両3、ナビサーバ装置31及び充電制御サーバ装置33が、インターネット等のネットワーク32を介して通信する場合を示したが、下記の(a)〜(c)のように通信してもかまわない。
(a)家庭内2の充放電器10A、ナビサーバ装置31及び充電制御サーバ装置33を、アンテナ14d,14c,14e及び通信部9a,24A,24Bを介した無線接続の代わりに、有線でネットワーク32に通信接続(インターネット接続)する。
(b)充電車両3と充放電器10Aとを、アンテナ14b,14d及び通信部24,9aの代わりにPLCで通信接続する。
(c)家庭内2の充放電器10Aと、ナビサーバ装置31及び充電制御サーバ装置33の少なくとも一方とを、系統電力4を経由したPLCで通信接続する。
実施の形態7.
上記実施の形態1〜6では、電力料金テーブルが予め定めた固定の電力料金表であったが、この実施の形態7は、配電盤から給電料金を示す情報を入力して、電力料金テーブルを書き換える機能を有する。
図14は、この発明の実施の形態7による充電制御装置を適用した充電制御システムの構成を示すブロック図であり、図1と同一又はこれに相当する構成には同一符号を付して説明を省略する。図14において、実施の形態7の充電制御システム1Fは、上記実施の形態1と同様な構成を有するが、家庭内2の充電制御装置2Dにおける充電計画処理部8Bが、配電盤5から実時間の電力料金を示す情報を入力し、この情報に基づいて電力料金テーブル7の値を更新する点で異なる。なお、配電盤5と充電計画処理部8Bとは、例えば電力線通信(PLC)で接続する。
実時間の電力料金を示す情報としては、配電盤5を介して、系統電力4から時間ごとの使用電力量に加えて、その電力料金情報(時間帯に応じた給電料金)が与えられる。充電計画処理部8Bは、配電盤5から電力線通信で当該電力料金を示す情報を取得して電力料金テーブル7を書き換える。
なお、電力線通信で配電盤5から取得した給電料金を示す情報を用いて電力料金テーブル7を書き換える場合を示したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、充電制御装置2Dに操作部を設け、充電計画処理部8Bが、使用者によって当該操作部を用いて入力された給電料金を示す情報を基に電力料金テーブル7を書き換えるようにしても構わない。
次に動作について説明する。
ここでは、電力料金テーブル7の給電料金の予測データと、リアルタイムの電力料金とが異なる場合において、充電計画処理部8Bが、電力料金テーブル7の値をリアルタイムの電力料金に変更する処理について述べる。
(1)充電制御1
図15は、実施の形態7における充電制御1を説明するための図であり、図15(a)は、電力料金データを示しており、図15(b)は、上記実施の形態1と同様にして決定された充電計画に従って出力される充電のオンオフ制御信号を示しており、図15(c)は、充電制御1における充電のオンオフ制御信号を示している。
先ず、充電計画処理部8Bは、上記実施の形態1と同様にして、図15(a)において実線で示す電力料金テーブル7の給電料金の予測データ曲線p(t)と出発日時Tdとに基づいて、充電をオンオフする基準となる閾値P0を設定する。この閾値P0を用いて、充電のオンオフを制御すると、図15(b)、すなわち、図4(b)と同様の結果が得られる。
充電制御1では、充電計画処理部8Bが、配電盤5からリアルタイムに取得される給電料金を示す情報を用いて、充電処理開始時(現在時刻t=0)から、リアルタイムの給電料金で電力料金テーブル7を順次変更していく。これによって、図15(a)において破線で示す給電料金データ曲線p1(t)が得られる。
充電計画処理部8Bは、充電処理の開始時(現在時刻t=0)から、リアルタイムの電力料金(破線で示す曲線p1(t)が示す料金)が、予測した電力料金(実線で示す曲線p(t)が示す料金)よりも安い場合、すなわち、p1(t)≦P0の場合に充電を実施するよう充電計画を立案する。これにより、図15(c)に示す充電のオンオフ制御信号の経時変化が得られる。この場合、t11≦t<t12、t13≦t<Xで充電制御信号S1(t)=1オンとなり、充電時間Tが、T=(t12−t11)+(X−t13)となる。従って、時刻t14=X以降では、充電制御信号S1(t)=0、すなわち、充電処理を終了する。
上述のように、電力料金テーブル7をリアルタイムの電力料金で更新することで、予測した電力料金よりもリアルタイムの電力料金が安い場合、より早く充電することができ、上記実施の形態1と比較して充電に要する料金を安くすることが可能である。
(2)充電制御2
また、下記のような充電制御を行う構成としてもよい。
図16は、実施の形態7における充電制御2を説明するための図であり、図16(a)は、電力料金データを示しており、図16(b)は、上記実施の形態1と同様にして決定された充電計画に従って出力される充電のオンオフ制御信号を示しており、図16(c)は、充電制御2における充電のオンオフ制御信号を示している。
先ず、充電計画処理部8Bは、上記実施の形態1と同様にして、図16(a)において実線で示す電力料金テーブル7の給電料金の予測データ曲線p(t)と出発日時Tdとに基づいて、充電をオンオフする基準となる閾値P0を設定する。この閾値P0を用いて、充電のオンオフを制御すると、図16(b)、すなわち、図4(b)と同様の結果が得られる。
また、充電計画処理部8Bは、充電制御1と同様に、配電盤5からリアルタイムに取得される給電料金を示す情報を用いて、充電処理開始時(現在時刻t=0)から、リアルタイムの給電料金で電力料金テーブル7を順次変更していく。これによって、図16(a)において破線で示す給電料金データ曲線p1(t)が得られる。
一般的に、充電をオンオフする基準となる閾値を高くすれば、充電に要する電力料金は高くなるが、それだけ電力料金が上記閾値以下となる期間が増えるため、所定の期間内に充電処理が完了する確率が高い。一方、上記閾値を低くすれば、充電に要する電力料金は安くなるが、電力料金が上記閾値以下となる期間が減るため、所定の期間内に充電が完了する確率が低くなる。
そこで、充電制御2では、充電をオンオフする基準となる閾値として、上記P0よりも所定量だけ低い値P1を設定する。ここでは、現在時刻t=0から閾値以下の電力料金で充電を継続すると出発日時Tdまでに充電量Hdの充電が完了しないが、出発日時Tdに至る前の所定の時点から出発日時Tdまでに上記の閾値に依らずに、すなわち電力料金に依らずに充電を継続すれば、当該所定の時点から出発日時Tdまでに充電量Hdの充電が完了する場合に、充電量Hdまでバッテリ27を充電するために必要な電力料金の合計が最も安くなる上記閾値をP1とする。
図16(c)の場合、現在時刻t=0から閾値P1以下の電力料金で充電した期間T1は、T1=(t22−t21)+(t24−t23)であって、この期間T1は、充電量Hdまで充電するのに必要な充電時間Tに対してT1≦Tの関係にある。このため、現在時刻t=0から期間T1が経過した時点では充電が完了しない。
この場合、閾値P1を超える電力料金であるために充電を待機していると出発日時Tdまでに充電が完了しないが、閾値P1に依らずに充電を継続すれば、出発日時Tdまでに充電が完了する時刻t30を求めて、時刻t30以降は、充電制御信号S2(t)=1、すなわち充電をオンする。
時刻t30とは、当該時刻t30から充電のオンを継続する期間T3とすると、T3=∫S2(t)dt(0≦t<t30)であり、充電時間Tが、T=T3+Td−t30を満足する値である。このような充電制御を行う充電計画を立案することによって、出発日時までに安価な電力料金で、かつ走行開始時に十分な電力をバッテリ27に充電することが可能である。
なお、上記説明では、電力料金の閾値を固定する場合を示したが、出発日時までに安価な電力料金で、かつ走行開始時に十分な電力をバッテリ27に充電することができる値であれば、閾値P1を時間的に可変としてもよい。
また、余裕を見て、出発日時よりも所定時間だけ早く充電が完了するように制御しても構わない。
以上のように、この実施の形態7によれば、充電計画処理部8Bが、系統電力4の実時間の電力料金で電力料金テーブル7を更新する。このようにすることで、予測した電力料金よりもリアルタイムの電力料金が安い場合、より早く充電することができ、上記実施の形態1と比較して充電に要する料金を安くすることが可能である。
なお、上記実施の形態7の説明では、p1(t)≦P0の場合に充電を実施する場合を示したが、p1(t)≦P0又はp(t)≦P0で充電して、充電時間総量がTになった時点で充電を終了してもよい。
また、上記実施の形態7によれば、充電計画処理部8Bが、順次更新した電力料金テーブル7に基づいて、最も安価な電力料金でバッテリ27の充電を継続すると出発日時Tdまでに必要充電量まで充電できない場合に、電力料金に依らずに充電を継続して、出発日時Tdまでにバッテリ27の必要充電量Hdまでの充電が完了する充電計画を立案する。このようにすることで、出発日時までに最も安価な電力料金でかつ走行開始時に十分な電力をバッテリ27に充電することができる。
なお、上記実施の形態1から上記実施の形態7では、充放電器10が、充電車両3側へ誘電式の電力供給を行う場合を示したが、直接プラグインして直流により電力を供給するようにしてもよい。また、家庭内2の通常の給電方式、例えば交流100Vや200Vで給電する構成としても構わない。これは、充電対象であるEV又はHEVの充電方式に応じて選択する。
また、上記実施の形態1から上記実施の形態7では、家庭内2に接続された系統電力4を用いて、充電車両3のバッテリ27を充電する場合を示したが、本発明を、家庭内2の代わりに、駐車場等を備えた給電ステーションに適用しても構わない。
さらに、上記実施の形態1から上記実施の形態7において、車両側と給電側との間で、使用者の認証を行うように構成してもよい。使用者の認証には、車両キー又は携帯電話に搭載されたスマートキー、車両に記憶されている車両番号、パスワード、ナビゲーション装置の機器番号や、バイオ認証等を用いることができる。例えば、通信部による通信の際に使用者の認証を行うことで、盗電を防止できる。
さらに、上記実施の形態1から上記実施の形態7では、系統電力4側から一方的に充電車両3側に給電する場合を示したが、充電計画処理部が、電力料金が所定閾値以下の時間帯(昼間より安い深夜料金)でバッテリ27を充電して当該所定閾値を超える電力料金が高い時間帯(昼の高い料金)にバッテリ27から系統電力4側へ給電する充電計画を立案し、これに従う充電制御を行うように構成してもよい。
また、バッテリは、その種類や個体差から充放電の特性が異なる場合がある。
そこで、上記実施の形態1から上記実施の形態7において、充電計画処理部に、車両の車種又はバッテリの型番に対応付けて充放電の特性を示す情報を登録してもよい。
この場合、使用者が操作部等を用いて充電の処理対象となる車両の車種又はバッテリの型番を充電計画処理部に設定することにより、充電計画処理部が、バッテリの充電特性を考慮した充電計画を立案する。このようにすることで、バッテリの充電特性に応じた効率のよい充電制御が可能である。なお、バッテリの充放電特性を示す情報は、車両のECUや、充電計画処理部と通信接続するサーバ装置に、車両の車種又はバッテリの型番に対応付けて登録してもよい。
さらに、上記実施の形態1から上記実施の形態7では、単位時間当たりの充電量Wを一定としたが、電力料金が安い時間帯であれば、単位時間当たりの充電量Wを大きくしてもよい。つまり、充電計画処理部が、電力料金テーブルの給電料金の予測データから、電力料金が所定閾値以下の時間帯(電力料金が安い時間帯)と判断される場合、上記閾値を超える電力料金が高い時間帯よりも単位時間当たりの充電量Wを大きくして充電計画を立案する。
また、充電の状況から、出発日時までに充電が完了しないと予測される場合、単位時間当たりの充電量Wを大きくするように構成してもよい。つまり、充電計画処理部が、車両制御部23を介してバッテリ27の充電状態を逐次取得して、出発日時までに充電が完了するか否かを判定し、出発日時までに充電が完了しないと予測される場合に、単位時間当たりの充電量Wを大きくして出発日時までに充電が完了する充電計画を新たに立案する。
なお、インバータの電圧を上げる(急速充電モード)等の既存の技術を用いることで、単位時間当たりの電力量を制御できる。
さらに、上記実施の形態1から上記実施の形態7において、必要充電量計算部が、充電量Hdとして、走行予定経路の走行に必要な充電量に対し所定の余裕分となる充電量を加味した充電量を算出してもよい。
また、上記実施の形態1から上記実施の形態7において、出発日時の予想気温で使用する車内機器(例えば、空調機器)又は走行時の時間帯で使用する車内機器(例えば、オーディオ機器)を予測して、これらの機器が消費するであろう電力量も充当した充電量Hdを設定してもよい。
例えば、空調機器が使用する予測電力量を気温範囲ごとに記憶部19に記憶しておき、必要充電量計算部が、充電量Hdを算出するにあたり、出発日時から気温範囲を予想し、この気温範囲に対応する空調機器の予測電力量を記憶部19から特定して、当該予測電力量も充当した充電量Hdを算出する。
さらに、上記実施の形態1から上記実施の形態7において、バッテリ27に蓄積された電力で駆動する空調機器(冷房、暖房等)を充電車両3が搭載する場合に、出発日時までに適度な空調環境となるように、出発日時前の所定の時刻から空調機器を動作させ、当該所定の時刻から出発日時までの間に空調機器が使用するであろう電力量も充当した充電量Hdを設定してもよい。
例えば、空調機器の単位時間当たりの消費電力量を必要充電量計算部に設定しておき、出発日時前の所定の時刻から動作するよう空調機器の起動タイマーが設定されると、必要充電量計算部が、空調機器の単位時間当たりの消費電力量に基づいて、当該時刻から出発日時までの期間に消費される電力量を算出して、当該電力量も充当した充電量Hdを算出する。
また、上記実施の形態1から上記実施の形態7では、必要充電量計算部が、走行予定経路を走行するのに必要な充電量Hdを計算する場合を示したが、例えば、バッテリ27が過充電とならない満充電に近い所定レベルの充電量を充電量Hdに設定するようにしてもよい。
さらに、上記実施の形態1から上記実施の形態7において、渋滞予測部が予め渋滞予測データを記憶する場合を示したが、例えばインターネットを介して渋滞予測データを提供する情報提供装置から渋滞予測データや渋滞情報を取得してもよい。また、VICS(登録商標)の渋滞情報を利用してもよい。
また、上記実施の形態4に関連する形態として、充放電器を車両側に備える構成を説明したが、上記実施の形態1〜3、5〜7において充放電器を車両側に備える構成を採用しても構わない。この場合、ACコンセントを持つどの施設からでも充電を行うことが可能となる。
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
この発明に係る充電制御装置は、車両が搭載する車両側通信部と通信を行う装置側通信部と、系統電力の時間経過に伴う電力料金の推移を表すデータが設定された電力料金テーブルと、電力料金テーブルに基づいて、車両が搭載するバッテリを、所定の日時までに最も安価な電力料金で、車両側通信部と通信を行って装置側通信部に取得されたバッテリの残容量から車両の走行予定経路を走行するために必要な充電量まで充電する充電計画を立案し、系統電力でバッテリを充電する充放電器に対して、当該充電計画に従ってバッテリへの系統電力の供給を制御させる充電計画処理部とを備えるものである。
この発明に係る充電制御装置は、車両が搭載する車両側通信部と通信を行う装置側通信部と、系統電力の時間経過に伴う電力料金の推移を表すデータが設定された電力料金テーブルと、電力料金テーブルに基づいて、車両が搭載するバッテリを、所定の日時までの電力料金テーブルの電力料金が閾値以下の時間にバッテリの残容量から車両の走行予定経路を走行するために必要な充電量まで充電する充電計画を立案し、系統電力でバッテリを充電する充放電器に対して、当該充電計画に従ってバッテリへの系統電力の供給を制御させる充電計画処理部とを備えるものである。

Claims (18)

  1. 車両と通信を行う通信部と、
    系統電力の時間経過に伴う電力料金の推移を表すデータが設定された電力料金テーブルと、
    前記通信部を介して前記車両が搭載するバッテリの残容量を当該車両から取得し、前記電力料金テーブルに基づいて、前記車両が搭載するバッテリを、所定の日時までに最も安価な電力料金で前記バッテリの残容量から所定の充電量まで充電する充電計画を立案し、前記系統電力で前記バッテリを充電する充放電器に対して、当該充電計画に従って前記バッテリへ前記系統電力を供給させる充電計画処理部とを備えた充電制御装置。
  2. 地図データを格納する地図データベースと、
    前記地図データベースから読み出した地図データ及び自車位置に基づいて、目的地までの走行予定経路を算出する経路計算部と、
    前記経路計算部が算出した走行予定経路の走行距離と、前記車両の単位走行距離当たりの前記バッテリの消費電力量とに基づいて、前記車両が当該走行予定経路を走行する必要充電量を算出する必要充電量計算部とを備え、
    前記充電計画処理部は、
    入力操作を行う操作部を用いて入力された目的地までの経路の探索を、前記経路計算部に要求し、前記目的地への走行予定経路を前記経路計算部に算出させるとともに、当該走行予定経路についての必要充電量を前記必要充電量計算部に算出させて、前記通信部を介して前記バッテリの残容量を前記車両から取得し、
    前記電力料金テーブルに基づいて、前記車両が搭載する前記バッテリを、前記車両の走行開始日時までに最も安価な電力料金で前記バッテリの残容量から前記必要充電量まで充電する充電計画を立案することを特徴とする請求項1記載の充電制御装置。
  3. 過去の道路の渋滞状況を示す渋滞情報から前記走行予定経路の渋滞状況を予測する渋滞予測部を備え、
    前記必要充電量計算部は、前記車両の走行速度に応じた前記バッテリの消費電力量と、前記渋滞予測部により予測された前記走行予定経路の渋滞状況を示す渋滞予測情報とに基づいて、前記走行予定経路の渋滞による前記バッテリの消費電力量の変動を予測し、当該消費電力量の変動を用いて前記走行予定経路の走行で予測される前記バッテリの消費電力量を補正して前記必要充電量を算出することを特徴とする請求項2記載の充電制御装置。
  4. 前記地図データベースは、道路の高低情報を含む地図データを格納し、
    前記必要充電量計算部は、道路の高低の勾配に応じた前記バッテリの消費電力量と、前記地図データベースから読み出した地図データに含まれる前記走行予定経路の道路の高低情報とに基づいて、前記走行予定経路の高低勾配に応じた前記バッテリの消費電力量の変動を予測し、当該消費電力量の変動を用いて前記走行予定経路の走行で予測される前記バッテリの消費電力量を補正して前記必要充電量を算出することを特徴とする請求項2記載の充電制御装置。
  5. 前記地図データベースは、道路の種別情報を含む地図データを格納し、
    前記必要充電量計算部は、前記車両の走行速度に応じた前記バッテリの消費電力量と、前記地図データベースから読み出した地図データに含まれる前記走行予定経路の道路種別で規定される前記車両の走行速度とに基づいて、前記車両の走行速度に応じた前記バッテリの消費電力量の変動を予測し、当該消費電力量の変動を用いて前記走行予定経路の走行で予測される前記バッテリの消費電力量を補正して前記必要充電量を算出することを特徴とする請求項2記載の充電制御装置。
  6. 前記必要充電量計算部は、所定の日時の予想気温又は時間帯で使用する車内機器による前記バッテリの消費電力量を予測し、当該消費電力量を用いて前記走行予定経路の走行で予測される前記バッテリの消費電力量を補正して前記必要充電量を算出することを特徴とする請求項2記載の充電制御装置。
  7. 前記車両は、
    地図データを格納する地図データベースと、前記地図データベースから読み出した地図データ及び自車位置に基づいて、目的地までの走行予定経路を算出する経路計算部とを有するナビゲーション装置と、
    前記経路計算部が算出した走行予定経路の走行距離と、前記車両の単位走行距離当たりの前記バッテリの消費電力量とに基づいて、前記車両が当該走行予定経路を走行する必要充電量を算出する必要充電量計算部とを備え、
    前記充電計画処理部は、
    入力操作を行う操作部を用いて入力された目的地までの経路を探索する要求を、前記通信部を介して前記車両に行うことにより、前記目的地への走行予定経路を前記経路計算部に算出させるとともに、当該走行予定経路についての必要充電量を前記必要充電量計算部に算出させて、前記通信部を介して前記必要充電量及び前記バッテリの残容量を前記車両から取得し、
    前記電力料金テーブルに基づいて、前記車両が搭載する前記バッテリを、前記車両の走行開始日時までに最も安価な電力料金で前記バッテリの残容量から前記必要充電量まで充電する充電計画を立案することを特徴とする請求項1記載の充電制御装置。
  8. 前記充電計画処理部は、前記系統電力の実時間の電力料金で、前記電力料金テーブルを更新することを特徴とする請求項1記載の充電制御装置。
  9. 前記充電計画処理部は、前記系統電力の実時間の電力料金で順次更新した前記電力料金テーブルに基づいて、最も安価な電力料金で前記バッテリの充電を継続すると前記所定の日時までに前記必要充電量まで充電できない場合、電力料金に依らずに充電を継続して、前記所定の日時までに前記バッテリの前記必要充電量までの充電が完了する充電計画を立案することを特徴とする請求項8記載の充電制御装置。
  10. 前記充放電器は、前記系統電力を供給して前記バッテリを充電するとともに、当該バッテリに蓄積された電力を系統電力側へ供給し、
    前記充電計画処理部は、電力料金が所定の閾値以下の時間帯で前記バッテリを充電するとともに、電力料金が前記所定の閾値を超える時間帯では前記バッテリが蓄積する電力を前記系統電力側へ供給して、当該バッテリを、所定の日時までに最も安価な電力料金で前記必要充電量まで充電する充電計画を立案することを特徴とする請求項1記載の充電制御装置。
  11. 地図データを格納する地図データベースと、前記地図データベースから読み出した地図データ及び車両の位置に基づいて、目的地までの走行予定経路を算出する経路計算部と、前記経路計算部が算出した走行予定経路の走行距離と、前記車両の単位走行距離当たりの当該車両が搭載するバッテリの消費電力量とに基づいて、前記車両が当該走行予定経路を走行する必要充電量を算出する必要充電量計算部とを有するサーバ装置と前記車両との間で通信を行う通信部と、
    系統電力の時間経過に伴う電力料金の推移を表すデータが設定された電力料金テーブルと、
    前記通信部を介して、前記車両が搭載する前記バッテリの残容量を前記車両から取得し、前記車両が前記走行予定経路を走行する必要充電量を前記サーバ装置から取得して、前記電力料金テーブルに基づいて、前記車両が搭載する前記バッテリを、所定の日時までに最も安価な電力料金で前記バッテリの残容量から前記必要充電量まで充電する充電計画を立案し、前記系統電力で前記バッテリを充電する充放電器に対して、当該充電計画に従って前記バッテリへ前記系統電力を供給させる充電計画処理部とを備えた充電制御装置。
  12. 車両に搭載した充電制御装置であって、
    系統電力の時間経過に伴う電力料金の推移を表すデータが設定された電力料金テーブルと、
    地図データベースから読み出した地図データ及び前記車両の位置に基づいて、目的地までの走行予定経路を算出する経路計算部と、
    前記経路計算部に算出された走行予定経路の走行距離と前記車両が搭載する前記バッテリの単位走行距離当たりの消費電力量とに基づいて、前記車両が当該走行予定経路を走行する必要充電量を算出する必要充電量計算部と、
    前記車両から当該車両が搭載するバッテリの残容量を取得し、前記電力料金テーブルに基づいて、前記車両が搭載する前記バッテリを、所定の日時までに最も安価な電力料金で前記バッテリの残容量から前記必要充電量まで充電する充電計画を立案し、前記系統電力で前記バッテリを充電する充放電器に対して、当該充電計画に従って前記バッテリへ前記系統電力を供給させる充電計画処理部とを備えた充電制御装置。
  13. 前記充放電器を前記車両に搭載し、
    前記充電計画処理部は、前記車両に搭載した前記充放電器に対して前記充電計画を立案することを特徴とする請求項12記載の充電制御装置。
  14. 過去の道路の渋滞状況を示す渋滞情報から前記走行予定経路の渋滞状況を予測する渋滞予測部を備え、
    前記必要充電量計算部は、前記車両の走行速度に応じた前記バッテリの消費電力量と、前記渋滞予測部により予測された前記走行予定経路の渋滞状況を示す渋滞予測情報とに基づいて、前記走行予定経路の渋滞による前記バッテリの消費電力量の変動を予測し、当該消費電力量の変動を用いて前記走行予定経路の走行で予測される前記バッテリの消費電力量を補正して前記必要充電量を算出することを特徴とする請求項12記載の充電制御装置。
  15. 前記地図データベースは、道路の高低情報を含む地図データを格納し、
    前記必要充電量計算部は、道路の高低の勾配に応じた前記バッテリの消費電力量と、前記地図データベースから読み出した地図データに含まれる前記走行予定経路の道路の高低情報とに基づいて、前記走行予定経路の高低勾配に応じた前記バッテリの消費電力量の変動を予測し、当該消費電力量の変動を用いて前記走行予定経路の走行で予測される前記バッテリの消費電力量を補正して前記必要充電量を算出することを特徴とする請求項12記載の充電制御装置。
  16. 前記地図データベースは、道路の種別情報を含む地図データを格納し、
    前記必要充電量計算部は、前記車両の走行速度に応じた前記バッテリの消費電力量と、前記地図データベースから読み出した地図データに含まれる前記走行予定経路の道路種別で規定される前記車両の走行速度とに基づいて、前記車両の走行速度に応じた前記バッテリの消費電力量の変動を予測し、当該消費電力量の変動を用いて前記走行予定経路の走行で予測される前記バッテリの消費電力量を補正して前記必要充電量を算出することを特徴とする請求項12記載の充電制御装置。
  17. 前記充電計画処理部は、前記系統電力の実時間の電力料金で、前記電力料金テーブルを更新することを特徴とする請求項12記載の充電制御装置。
  18. 前記必要充電量計算部は、所定の日時以前に動作させた車内機器により消費される前記バッテリの消費電力量を予測し、当該消費電力量を用いて前記走行予定経路の走行で予測される前記バッテリの消費電力量を補正して前記必要充電量を算出することを特徴とする請求項12記載の充電制御装置。
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