JPWO2012098819A1 - 車両充電システム - Google Patents

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Abstract

この車両充電システムは、バッテリ（１３）および充電制御部（５３）を具備する車両（１４）と、外部電源（１１）と、電力線（１２Ｌ）および第１通信制御部（３３）を具備する充電ケーブル（１２）と、外部電源電力線（１１Ｌ）と、第２通信制御部（２４）と、消費電力（ＰＩＦ）を取得する消費電力取得部（２３）と、充電可能電力（ＰＥＶ）を算出する充電可能電力算出部（２３）と、前記充電ケーブルに設けられた送信部（４３）及び制御部（３４）とを備える。

Description

本発明は、車両充電システムに関する。
本願は、２０１１年１月１９日に出願された特願２０１１−００８６９７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
従来、例えば、住宅用交流電源などの車両外部の電源（外部電源）から電動車両のバッテリに充電を行う際に用いられる充電ケーブルとして、充電時間帯又は充電開始時間などの指定、或いは充電モードの切り替えを設定可能な充電ケーブルが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、従来、例えば、電力ケーブル内の発振器から出力されるパイロット信号を、車両の充電システムの起動信号として用いること充電制御装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００９−１００５６９号公報 特開２００９−１７１７３３号公報
ところで、上記従来技術に係る充電ケーブルあるいは電力ケーブルは、充電ケーブルと車両の充電システムとの接続状態の検出と、過電流や漏れ電流の発生時に外部電源と車両の充電システムとの間の接続の遮断などを行う充電遮断装置（ＣＣＩＤ：Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ Ｄｅｖｉｃｅ）を備えている。そして、この充電遮断装置から出力されるコントロールパイロット信号（ＣＰＬ信号：Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｉｌｏｔ Ｌｉｎｅ ｓｉｇｎａｌ）によって車両充電システムの起動が制御されている。
しかしながら、上記従来技術に係る充電ケーブルあるいは電力ケーブルによれば、充電遮断装置の遮断電流値は、予め充電遮断装置に備えられたリレーなどの遮断電流値に応じて設定されているだけであって、この遮断電流値には外部電源が給電可能な許容電力は反映されていない。
このため、例えば、給電可能な許容電力が住宅内での消費電力に応じて変動する住宅用交流電源などの外部電源において、供給可能な許容電力を超えた電力が充電電力として引き出されてしまう虞がある。この場合には、外部電源に備えられた電流制限器（あるいは遮断器）によって、住宅内での給電も含めて、外部電源から供給される電力が遮断されてしまう虞がある。
このような問題が生じることに対して、例えば、外部電源の遮断電流値を十分に高い値に設定すると、装置構成に要する費用又は電力消費に要する費用が増加するという問題が生じる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、外部電源が供給可能な電力に応じて車両のバッテリを適切に充電することが可能な車両充電システムを提供することを目的としている。
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第１態様に係る車両充電システムは、バッテリおよび前記バッテリの充電を制御する充電制御部を具備する車両と、前記車両の外部に設けられた外部電源と、前記外部電源と前記車両とを電力授受可能に接続する電力線および前記電力線に接続された第１通信制御部を具備する充電ケーブルと、前記外部電源に設けられ、前記充電ケーブルの前記電力線に接続可能な外部電源電力線と、前記外部電源に設けられ、前記外部電源電力線に接続され、前記電力線および前記外部電源電力線を介した電力線通信により前記第１通信制御部と通信可能な第２通信制御部と、前記外部電源に設けられ、前記外部電源において前記車両の前記バッテリの充電以外で消費される消費電力を取得する消費電力取得部と、前記外部電源に設けられ、前記外部電源が供給可能な最大供給電力から前記消費電力を差し引いて得られる充電可能電力を算出する充電可能電力算出部と、前記充電ケーブルに設けられ、前記第１通信制御部により受信された前記充電可能電力に関連する情報を前記車両の前記充電制御部に送信する送信部と、前記充電ケーブルに設けられ、前記第１通信制御部により受信された前記充電可能電力に関連する情報に基づき、前記外部電源から前記車両の前記バッテリに電力を供給する制御部とを備える。前記第２通信制御部は、前記充電可能電力に関連する情報を前記電力線通信によって前記第１通信制御部に送信し、前記第１通信制御部は、前記第２通信制御部から送信された前記充電可能電力に関連する情報を受信する。
本発明の第２態様に係る車両充電システムでは、前記充電ケーブルは表示部を備え、前記制御部は、前記第１通信制御部により受信された前記充電可能電力の情報に基づき、最大充電電流および充電完了時刻を算出し、前記算出結果を前記表示部に表示する。
本発明の第１態様に係る車両充電システムによれば、充電ケーブルの第１通信制御部と外部電源の第２通信制御部とは電力線通信により通信可能である。
そして、充電ケーブルの制御部は、この電力線通信によって外部電源から取得した充電可能電力に関連する情報に基づいて、車両のバッテリに電力を供給することから、適切な充電を行うことができる。
つまり、充電ケーブルの制御部は、外部電源から取得した充電可能電力以下の電力範囲で車両のバッテリに対する充電電力を引き出す。
これにより、外部電源がバッテリの充電用に供給可能な充電可能電力を超える過剰な電力を引き出してしまうことを防止することができ、バッテリの充電時に外部電源の電流制限器（あるいは遮断器など）が作動してしまうことを防止することができる。
本発明の第２態様に係る車両充電システムによれば、外部電源から取得した充電可能電力の情報に基づき、最大充電電流および充電完了時間の算出精度を向上させることができ、利便性を向上させることができる。
本発明の実施の形態に係る車両充電システムの構成図である。 本発明の実施の形態に係る車両充電システムの充電ケーブルを用いた充電の動作の一例を示すタイムチャートである。 本発明の実施の形態に係る車両充電システムの外部電源の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る車両充電システムの充電ケーブルの動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る車両充電システムの車両の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る車両充電システムの充電ケーブルの動作、特に最大充電電流表示の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る車両充電システムの充電ケーブルの動作、特に充電完了時刻表示の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る外部電源を成す家庭用電源での消費電力と充電可能電力との時間変化の例を示す図である。
以下、本発明の一実施形態に係る車両充電システムについて添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による車両充電システム１０は、例えば、図１に示すように、例えば、家庭用電源などから成る外部電源１１と、充電ケーブル１２と、バッテリ１３を具備する車両１４とを備える。また、外部電源１１と車両１４のバッテリ１３とが充電ケーブル１２により接続されている。車両充電システム１０は、外部電源１１から供給される電力によって車両１４のバッテリ１３を充電可能なプラグインタイプの車両充電システムである。
外部電源１１は、例えば、電流制限器２１と、コンセント２２と、制御部２３（消費電力取得部、充電可能電力算出部）と、ＰＬＣ通信部２４（第２通信制御部）と、例えば、各種の家電機器などから成る負荷２５と、例えば、液晶表示装置などから成る表示部２６とを備えて構成されている。
電流制限器２１は、例えば、電力会社などの外部の電源Ｐに接続され、外部電源１１が設けられる需要家に対して予め設定された所定の契約電流値を超える電流を遮断すると共に、需要家で使用されている負荷２５に流れる異常に過大な電流を遮断する。
コンセント２２は、充電ケーブル１２のプラグ３１に接続可能であって、外部電源１１と充電ケーブル１２とを電力授受可能に接続する。
制御部２３は、外部電源１１における電力消費に関する各種の情報を取得して、これらの情報に基づいて表示部２６およびＰＬＣ通信部２４を制御する。
例えば、制御部２３は、負荷２５で消費されている消費電力ＰＩＦ（つまり、後述する車両１４のバッテリ１３の充電以外で消費される消費電力）を取得して、この消費電力ＰＩＦを表示部２６に表示させる。
また、例えば、制御部２３は、外部電源１１が供給可能な最大供給電力ＰＭＡＸ（つまり、外部電源１１の電流制限器２１から供給可能な最大供給電力）を取得して、最大供給電力ＰＭＡＸから消費電力ＰＩＦを差し引いて得られる充電可能電力ＰＥＶ（充電可能電力に関連する情報）を算出する。
さらに、制御部２３は、ＰＬＣ通信部２４を介した電力線通信によって充電ケーブル１２から許容電力ＰＣＣＩＤの情報を取得し、この許容電力ＰＣＣＩＤと充電可能電力ＰＥＶとの比較に応じて最終的な充電可能電力ＰＥＶを設定する。
そして、制御部２３は、この充電可能電力ＰＥＶの情報をＰＬＣ通信部２４から充電ケーブル１２に送信させる。
また、例えば、制御部２３は、充電可能電力ＰＥＶと外部電源１１の電源電圧ＶＡＣとに応じて充電電流ＩＣＨＧ（充電可能電力に関連する情報）を算出し、この充電電流ＩＣＨＧの情報をＰＬＣ通信部２４から充電ケーブル１２に送信させる。
また、例えば、制御部２３は、負荷２５で消費されている消費電力ＰＩＦの現在の時刻での値（現在値）を取得に加えて、負荷２５に対して既に設定されている動作予約の情報又は過去に取得した消費電力ＰＩＦの時刻に応じた変化の情報などに基づき、現在の時刻以降で予測される電力需要（電力需要予測値）を予測し、この電力需要予測値の情報をＰＬＣ通信部２４から充電ケーブル１２に送信させる。
外部電源１１のＰＬＣ通信部２４は、外部電源１１の電力線（外部電源電力線１１Ｌ）に接続されている。通信部２４は、後述する充電ケーブル１２のＰＬＣ通信部３３（第１通信制御部）と、外部電源電力線１１Ｌおよび充電ケーブル１２の電力線１２Ｌを介した電力線通信によって通信可能である。
つまり、外部電源１１のＰＬＣ通信部２４と、充電ケーブル１２のＰＬＣ通信部３３とは、外部電源電力線１１Ｌおよび充電ケーブル１２の電力線１２Ｌに電力の信号と各種の情報の信号とを多重化して伝送する。
充電ケーブル１２は、例えば、外部電源１１のコンセント２２に接続可能なプラグ３１と、車両側プラグ３２と、ＰＬＣ通信部３３と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、制御部）３４と、メモリ３５と、ＡＣ／ＤＣコンバータ３６と、漏電検出部３７と、リレー３８と、リレー駆動部３９と、入力部４０と、表示部４１と、電圧センサ４２と、ＣＰＬ出力部４３（送信部）と、切替スイッチ４４とを備えるように構成されている。
車両側プラグ３２は、車両１４のプラグインコネクタ５１に接続可能であって、充電ケーブル１２と車両のバッテリ１３とを電力授受可能に接続する。
ＰＬＣ通信部３３は、充電ケーブル１２の電力線１２Ｌに接続され、外部電源１１のＰＬＣ通信部２４と、電力線１２Ｌおよび外部電源１１の外部電源電力線１１Ｌを介した電力線通信によって通信可能である。
ＣＰＵ３４は、充電ケーブル１２を用いた車両１４のバッテリ１３に対する充電を統括的に制御している。ＣＰＵ３４には、各種のデータが記憶されるメモリ３５が接続され、外部電源１１から供給される交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ３６から直流電力が供給されている。
例えば、ＣＰＵ３４は、電力線１２Ｌを流れる電流を検出する電流センサ３７ａから出力される検出信号に基づき、漏電の有無を検出する漏電検出部３７から出力される検出結果の信号に応じて、リレー３８を駆動するリレー駆動部３９の動作を制御する。
つまり、ＣＰＵ３４は、漏電検出部３７によって漏電の発生が検出された場合には、リレー３８をオフ駆動して電力線１２Ｌの電流を遮断することをリレー駆動部３９に指示する。
また、ＣＰＵ３４は、バッテリ１３に対する充電開始前において、後述する電圧センサ４２により検出されたＣＰＬ信号の電圧が所定の第３電圧Ｖ３である場合には、リレー３８をオン駆動して電力線１２Ｌの電流を通電させ車両１４のバッテリ１３に対する充電を開始する。
また、ＣＰＵ３４は、バッテリ１３に対する充電開始後において、後述する電圧センサ４２により検出されたＣＰＬ信号の電圧が所定の第２電圧Ｖ２である場合には、リレー３８をオフ駆動して電力線１２Ｌの電流を遮断して、車両１４のバッテリ１３に対する充電を停止する。
なお、ＣＰＵ３４は、例えば、操作者により操作可能なスイッチ又はボタンなどから成る入力部４０から出力される信号に応じて各種の制御動作の実行を指示可能である。
また、ＣＰＵ３４は、外部電源１１による車両１４のバッテリ１３の充電に関する各種の情報を取得して、これらの情報を表示部４１に表示する。
例えば、ＣＰＵ３４は、外部電源１１のＰＬＣ通信部２４から電力線通信によって送信された充電可能電力ＰＥＶの情報を、ＰＬＣ通信部３３を介して取得し、車両側プラグ３２に印加される充電電圧ＶＥＶに基づいて最大充電電流ＩＣＨＧＭを算出する。
さらに、最大充電電流ＩＣＨＧＭおよび外部電源１１の電源電圧ＶＡＣに基づいて、最大充電電力ＰＣＨＧＭを算出し、これらの最大充電電力ＰＣＨＧＭおよび最大充電電流ＩＣＨＧＭを表示部４１に表示させる。
また、例えば、ＣＰＵ３４は、外部電源１１のＰＬＣ通信部２４から電力線通信によって送信された電力需要予測値の情報を、ＰＬＣ通信部３３を介して取得する。さらに、ＣＰＵ３４は、車両１４のＢＡＴＥＣＵ５３（充電制御部）から要求電力量Ｕの情報を取得して、外部電源１１の電力需要予測値と車両１４の要求電力量Ｕとに基づき、充電完了時刻ＴＥを算出し、この充電完了時刻ＴＥを表示部４１に表示させる。
また、例えば、ＣＰＵ３４は、ＣＰＬ出力部４３から充電ケーブル１２と車両１４との間のコントロールパイロット（ＣＰＬ：Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｉｌｏｔ Ｌｉｎｅ）通信ラインＬに出力されるＣＰＬ信号の電圧を検出する電圧センサ４２から出力される信号に基づき、ＣＰＬ出力部４３を制御する。
なお、ＣＰＬ出力部４３は、２つの端子４４ａ，４４ｂを備える。一方の端子４４ａ（第１端子）からＣＰＬ信号の発振信号が出力され、他方の端子４４ｂ（第２端子）から定電圧の信号が出力される。
そして、切替スイッチ４４は、ＣＰＵ３４の制御により２つの端子４４ａ，４４ｂのうち何れかひとつを選択して、抵抗Ｒ１を介してＣＰＬ通信ラインＬに接続する。
例えば、ＣＰＵ３４は、外部電源１１のＰＬＣ通信部２４から電力線通信によって送信された充電電流ＩＣＨＧの情報を、ＰＬＣ通信部３３を介して取得する。さらに、ＣＰＵ３４は、この充電電流ＩＣＨＧの大きさを示すパルス幅のＣＰＬ信号（発振信号）をＣＰＬ出力部４３から車両１４のＢＡＴＥＣＵ５３に送信させる。
車両１４は、例えば、リチウムイオン２次電池などを含む繰り返し充電可能なバッテリ１３と、充電ケーブル１２の車両側プラグ３２に接続可能なプラグインコネクタ５１と、充電器５２と、例えば、ＣＰＵなどの電子回路により構成されるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）であるＢＡＴＥＣＵ５３と、スイッチ５４とを備えるように構成されている。
充電器５２は、車両１４の電力線１４Ｌによってプラグインコネクタ５１に接続されており、例えば、外部電源１１から充電ケーブル１２を経由して供給される交流電力を直流電力に変換するインバータなどを備えている。また、ＢＡＴＥＣＵ５３の制御に応じて、充電器５２は、外部電源１１から供給される電力によってバッテリ１３を充電する。
ＢＡＴＥＣＵ５３は、例えば、バッテリ１３の充電状態を検出している。この検出結果と、充電ケーブル１２から送信されるＣＰＬ信号とに基づき、ＢＡＴＥＣＵ５３は、充電器５２およびスイッチ５４の動作を制御することによって、バッテリ１３に対する充電を制御する。
例えば、ＢＡＴＥＣＵ５３は、充電ケーブル１２から充電電流ＩＣＨＧの大きさを示すパルス幅のＣＰＬ信号（発振信号）をＣＰＬ通信ラインＬを介して受信した場合には、充電実行の指令信号をスイッチ５４に出力して、スイッチ５４をオン駆動する。さらに、ＢＡＴＥＣＵ５３は、ＣＰＬ信号のデューティ比（パルス幅）に応じた充電電流をバッテリ１３に供給するようにして、充電器５２の入力電流制限値をＣＰＬ信号のデューティ比に応じた値に設定する。
また、例えば、ＢＡＴＥＣＵ５３は、バッテリ１３の充電状態が満充電状態に到達したことを検出した場合などには、充電停止の指令信号をスイッチ５４に出力して、スイッチ５４をオフ駆動する。
スイッチ５４は、例えば、ＢＡＴＥＣＵ５３から出力される充電実行の指令信号に応じてオンとなって、充電ケーブル１２と車両１４との間のＣＰＬ通信ラインＬに２つの抵抗Ｒ２，Ｒ３を接続する。また、スイッチ５４は、例えば、充電停止の指令信号に応じてオフとなって、ＣＰＬ通信ラインＬに対する抵抗Ｒ３の接続を遮断する。
なお、車両１４のＢＡＴＥＣＵ５３と、充電ケーブル１２のＣＰＵ３４とは、例えば、シリアル通信などによって相互にデータの送受信が可能である。
本実施の形態による車両充電システム１０は上記構成を備えており、次に、この車両充電システム１０の動作、特に、外部電源１１から供給される電力によって車両１４のバッテリ１３を充電する動作について説明する。
先ず、以下に、充電ケーブル１２を用いた充電の主要な動作について説明する。
例えば、図２に示す時刻ｔ１において、操作者が充電ケーブル１２のプラグ３１を外部電源１１のコンセント２２に差し込むことによって充電ケーブル１２が外部電源１１の電源Ｐに接続（電源接続）されると、メモリ３５の初期設定などの所定の処理が実行される。
そして、例えば、図２に示す時刻ｔ２において、切替スイッチ４４がＣＰＬ出力部４３の他方の端子４４ｂに接続されて、発振のない所定の第１電圧Ｖ１の信号がＣＰＬ通信ラインＬに出力される。
次に、例えば、図２に示す時刻ｔ３において、操作者が充電ケーブル１２の車両側プラグ３２を車両１４のプラグインコネクタ５１に差し込むことによって、充電ケーブル１２が車両１４に接続（車両接続）されると、ＣＰＬ出力部４３の他方の端子４４ｂから出力される信号の電圧が、第１電圧Ｖ１から、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との分圧である第２電圧Ｖ２に変化する。
そして、例えば、図２に示す時刻ｔ４において、この電圧の変化が電圧センサ４２により検出されると、切替スイッチ４４がＣＰＬ出力部４３の一方の端子４４ａに接続されて、第２電圧Ｖ２のＣＰＬ信号（発振信号）がＣＰＬ通信ラインＬに出力される。
次に、例えば、図２に示す時刻ｔ５において、ＣＰＬ信号（発振信号）に応じてＢＡＴＥＣＵ５３から充電実行の指令信号がスイッチ５４に出力されると、スイッチ５４はオンとなり、ＣＰＬ信号（発振信号）の電圧が、第２電圧Ｖ２から、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２と抵抗Ｒ３との分圧である第３電圧Ｖ３に変化する。
そして、この電圧の変化が電圧センサ４２により検出されると、例えば、図２に示す時刻ｔ６〜ｔ７の期間において漏電検出部３７により漏電の有無が検出された後に、例えば、時刻ｔ７以降において、リレー３８がオン駆動されて、車両１４のバッテリ１３に対する充電が開始される。
なお、漏電の有無が検出されるときにはリレー３８はオン駆動されており、例えば、図２に示す時刻ｔ６ａ〜ｔ６ｂの期間のように漏電が発生すると、リレー３８はオフ駆動に切り替えられる。
そして、例えば、図２に示す時刻ｔ８において、ＢＡＴＥＣＵ５３から充電停止の指令信号がスイッチ５４に出力されると、スイッチ５４はオフとなり、ＣＰＬ信号（発振信号）の電圧が第３電圧Ｖ３から第２電圧Ｖ２に変化する。
そして、例えば、図２に示す時刻ｔ９において、この電圧の変化が電圧センサ４２により検出されると、リレー３８がオフ駆動されて、車両１４のバッテリ１３に対する充電が停止される。
そして、例えば、図２に示す時刻ｔ１０において、操作者が充電ケーブル１２の車両側プラグ３２を車両１４のプラグインコネクタ５１から引き抜くことによって、充電ケーブル１２と車両１４の接続が解除されると、ＣＰＬ出力部４３の他方の端子４４ｂから出力される信号の電圧が、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との分圧である第２電圧Ｖ２から第１電圧Ｖ１に変化する。
そして、例えば、図２に示す時刻ｔ１１において、操作者が充電ケーブル１２のプラグ３１を外部電源１１のコンセント２２から引き抜くことによって充電ケーブル１２と外部電源１１の電源Ｐの接続が解除される。
以下に、充電ケーブル１２によって外部電源１１と車両１４とが接続された後の外部電源１１の制御部２３の動作について説明する。
先ず、例えば、図３に示すステップＳ０１においては、電力線通信によって充電ケーブル１２から許容電力ＰＣＣＩＤの情報を取得する。
次に、ステップＳ０２においては、負荷２５で消費されている消費電力ＰＩＦ、つまり車両１４のバッテリ１３の充電以外で消費されている消費電力を取得する。
次に、ステップＳ０３においては、外部電源１１が供給可能な最大供給電力ＰＭＡＸ（つまり、外部電源１１の電流制限器２１から供給可能な最大供給電力）を取得して、最大供給電力ＰＭＡＸから消費電力ＰＩＦを差し引いて得られる充電可能電力ＰＥＶ（＝ＰＭＡＸ−ＰＩＦ）を算出する。
次に、ステップＳ０４においては、充電可能電力ＰＥＶはゼロ未満であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０５に進み、このステップＳ０５においては、充電電流ＩＣＨＧをゼロとして、後述するステップＳ０９に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０６に進む。
そして、ステップＳ０６においては、充電可能電力ＰＥＶは許容電力ＰＣＣＩＤ未満であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０８に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０７に進み、このステップＳ０７においては、許容電力ＰＣＣＩＤを新たに充電可能電力ＰＥＶとして設定して、ステップＳ０８に進む。
そして、ステップＳ０８においては、充電可能電力ＰＥＶを外部電源１１の電源電圧ＶＡＣで除算して充電電流ＩＣＨＧ（＝ＰＥＶ／ＶＡＣ）を算出する。
そして、ステップＳ０９においては、現在の時刻以降で予測される電力需要（電力需要予測値）を取得する。
そして、ステップＳ１０においては、電力線通信（ＰＬＣ）信号により充電電流ＩＣＨＧの情報が充電ケーブル１２に送信され、電力線通信（ＰＬＣ）信号により充電可能電力ＰＥＶの情報が充電ケーブル１２に送信され、電力線通信（ＰＬＣ）信号により電力需要予測値の情報が充電ケーブル１２に送信され、電力線通信（ＰＬＣ）信号により現在時刻ｔ０が送信され、エンドに進む。
以下に、充電ケーブル１２によって外部電源１１と車両１４とが接続された後の充電ケーブル１２のＣＰＵ３４の動作について説明する。
先ず、例えば、図４に示すステップＳ２１においては、電力線通信（ＰＬＣ）信号により充電電流ＩＣＨＧの情報が受信される。
次に、ステップＳ２２においては、ＣＰＬ信号（発振信号）により充電電流ＩＣＨＧの情報が車両１４のＢＡＴＥＣＵ５３に送信され、エンドに進む。
以下に、充電ケーブル１２によって外部電源１１と車両１４とが接続された後の車両１４のＢＡＴＥＣＵ５３の動作について説明する。
先ず、例えば、図５に示すステップＳ３１においては、ＣＰＬ信号（発振信号）により充電電流ＩＣＨＧの情報が受信される。
次に、ステップＳ３２においては、充電電流ＩＣＨＧと外部電源１１の電源電圧ＶＡＣとを乗算して受給可能電力ＰＣＨＧ（＝ＩＣＨＧ×ＶＡＣ）が算出される。
次に、ステップＳ３３においては、受給可能電力ＰＣＨＧに応じて充電電流指令値および充電電圧指令値および充電電力指令値が出力され、充電器５２の充電が制御され、エンドに進む。
以下に、充電ケーブル１２によって外部電源１１と車両１４とが接続された後の充電ケーブル１２のＣＰＵ３４による各種情報、例えば、最大充電電力ＰＣＨＧＭおよび最大充電電流ＩＣＨＧＭの表示動作について説明する。
先ず、例えば、図６に示すステップＳ４１においては、電力線通信（ＰＬＣ）信号により充電可能電力ＰＥＶの情報が受信される。
次に、ステップＳ４２においては、充電可能電力ＰＥＶを、車両側プラグ３２に印加される充電電圧ＶＥＶで除算して最大充電電流ＩＣＨＧＭ（＝ＰＥＶ／ＶＥＶ）を算出する。
次に、ステップＳ４３においては、最大充電電流ＩＣＨＧＭと外部電源１１の電源電圧ＶＡＣとを乗算して最大充電電力ＰＣＨＧＭ（＝ＩＣＨＧＭ×ＶＡＣ）が算出される。
次に、ステップＳ４４においては、最大充電電力ＰＣＨＧＭおよび最大充電電流ＩＣＨＧＭが表示部４１に表示され、エンドに進む。
以下に、充電ケーブル１２によって外部電源１１と車両１４とが接続された後の充電ケーブル１２のＣＰＵ３４による各種情報、例えば、充電完了時刻ＴＥの表示動作について説明する。
先ず、例えば、図７に示すステップＳ５１においては、電力線通信（ＰＬＣ）信号により電力需要予測値の情報を受信し、電力線通信（ＰＬＣ）信号により現在時刻ｔ０を受信する。
次に、ステップＳ５２においては、ＢＡＴＥＣＵ５３からバッテリ１３の充電状態を所定の充電状態（例えば、満充電状態など）まで充電するのに要する要求電力量Ｕの情報を取得する。
次に、ステップＳ５３においては、初期化処理が実行され、充電積分値ＵＥをゼロとし、充電開始時刻ＴＳおよび算出時刻ｔに現在時刻ｔ０が設定される。
次に、ステップＳ５４においては、算出時刻ｔでの充電可能電力ＰＥＶ（ｔ）に所定の分割時間Δｔを乗算して得た値（＝ＰＥＶ（ｔ）×Δｔ）を、この時点での充電積分値ＵＥに加算して得られる値を、新たに充電積分値ＵＥとして設定する。
次に、ステップＳ５５においては、要求電力量Ｕは充電積分値ＵＥよりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ５６に進み、このステップＳ５６においては、算出時刻ｔに分割時間Δｔを加算して得られる値を、新たに算出時刻ｔとして設定し、上述したステップＳ５４に戻る。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ５７に進む。
そして、ステップＳ５７においては、充電完了時刻ＴＥに算出時刻ｔを設定する。
次に、ステップＳ５８においては、充電完了時刻ＴＥを表示部４１に表示させ、エンドに進む。
なお、電力需要予測値の情報は、例えば、図８に示すように、将来における外部電源１１での消費電力ＰＩＦおよび充電可能電力ＰＥＶの時間変化を示す情報である。また、充電開始時刻ＴＳから充電可能電力ＰＥＶを時間積分して得られる充電積分値ＵＥは、要求電力量Ｕに到達する時刻が充電完了時刻ＴＥである。また、充電開始時刻ＴＳから充電完了時刻ＴＥまでの期間は、充電の実行が継続される充電期間となる。
また、充電完了時刻ＴＥは、一定期間毎に更新される。
上述したように、本実施の形態による車両充電システム１０によれば、充電ケーブル１２のＰＬＣ通信部３３と外部電源１１のＰＬＣ通信部２４とは電力線通信により通信可能である。また、通信用の特別な通信線を必要とせずに、装置構成に要する費用を削減し、装置の軽量化に資することができる。また、例えば、無線通信可能に構成する場合に比べて、送受信アンテナを設ける必要が無く、雑音を低減することができる。
そして、充電ケーブル１２のＣＰＵ３４は、この電力線通信によって外部電源１１から取得した充電可能電力ＰＥＶに関連する情報（例えば、充電電流ＩＣＨＧ）に基づいて車両１４のバッテリ１３に電力を供給することから、適切な充電を行うことができる。
つまり、充電ケーブル１２のＣＰＵ３４は、外部電源１１から取得した充電可能電力ＰＥＶ以下の電力範囲で車両１４のバッテリ１３に対する充電電力を外部電源１１から引き出す。
これにより、例えば、外部電源１１での消費電力ＰＩＦが増大して、充電可能電力ＰＥＶが低下する場合であっても、外部電源１１がバッテリ１３の充電用に供給可能な充電可能電力ＰＥＶを超える過剰な電力を引き出してしまうことを防止することができる。
これに伴い、バッテリ１３の充電時に外部電源１１の電流制限器２１が作動してしまうことを防止することができる。
さらに、外部電源１１から取得した充電可能電力ＰＥＶの情報に基づき、最大充電電力ＰＣＨＧＭおよび最大充電電流ＩＣＨＧＭと、充電完了時刻ＴＥとの算出精度を向上させることができ、利便性を向上させることができる。
本発明は、外部電源が供給可能な電力に応じて車両のバッテリを適切に充電することが可能な車両充電システムに適用可能である。
１０ 車両充電システム
１１ 外部電源
１１Ｌ 外部電源電力線
１２ 充電ケーブル
１２Ｌ 電力線
１３ バッテリ
１４ 車両
２３ 制御部（消費電力取得部、充電可能電力算出部）
２４ ＰＬＣ通信部（第２通信制御部）
３３ ＰＬＣ通信部（第１通信制御部）
３４ ＣＰＵ（制御部）
４１ 表示部（表示部）
４３ ＣＰＬ出力部（送信部）
５３ ＢＡＴＥＣＵ（充電制御部）

Claims (2)

  1. 車両充電システムであって、
    バッテリおよび前記バッテリの充電を制御する充電制御部を具備する車両と、
    前記車両の外部に設けられた外部電源と、
    前記外部電源と前記車両とを電力授受可能に接続する電力線および前記電力線に接続された第１通信制御部を具備する充電ケーブルと、
    前記外部電源に設けられ、前記充電ケーブルの前記電力線に接続可能な外部電源電力線と、
    前記外部電源に設けられ、前記外部電源電力線に接続され、前記電力線および前記外部電源電力線を介した電力線通信により前記第１通信制御部と通信可能な第２通信制御部と、
    前記外部電源に設けられ、前記外部電源において前記車両の前記バッテリの充電以外で消費される消費電力を取得する消費電力取得部と、
    前記外部電源に設けられ、前記外部電源が供給可能な最大供給電力から前記消費電力を差し引いて得られる充電可能電力を算出する充電可能電力算出部と、
    前記充電ケーブルに設けられ、前記第１通信制御部により受信された前記充電可能電力に関連する情報を前記車両の前記充電制御部に送信する送信部と、
    前記充電ケーブルに設けられ、前記第１通信制御部により受信された前記充電可能電力に関連する情報に基づき、前記外部電源から前記車両の前記バッテリに電力を供給する制御部と、
    を備え、
    前記第２通信制御部は、前記充電可能電力に関連する情報を前記電力線通信によって前記第１通信制御部に送信し、
    前記第１通信制御部は、前記第２通信制御部から送信された前記充電可能電力に関連する情報を受信する
    ことを特徴とする車両充電システム。
  2. 請求項１に記載の車両充電システムであって、
    前記充電ケーブルは表示部を備え、
    前記制御部は、前記第１通信制御部により受信された前記充電可能電力の情報に基づき、最大充電電流および充電完了時刻を算出し、前記算出結果を前記表示部に表示する
    ことを特徴とする車両充電システム。
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