KR20160124211A - 차량용 전력 관리 장치 - Google Patents

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노부유키 나카가와
요시후미 오오모리
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도요타지도샤가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 차량 탑재 축전 장치가 외부 전원 장치와 전력을 수수하기 전에 소비하는 차량의 에너지량을 저감할 수 있도록 한 것이다. 외부 전원 장치와 전력이 수수되는 차량 탑재 축전 장치를 구비한 차량에 적용되는 차량용 전력 관리 장치는, 외부 전원 장치와 전력을 수수하기 위한 쌍방향 통신을 행하는 통신 제어부와, 차량 탑재 축전 장치에 의한 전력의 수수를 제어하는 수수 제어부를 구비하고, 수수 제어부는, 대전력 상태와, 대전력 상태보다도 전력 소비량이 낮은 저감 상태로 전환 가능하며, 수수 제어부가 대전력 상태인 것을 조건으로 전력의 수수의 제어가 가능하게 되고, 차량 탑재 축전 장치와 외부 전원 장치가 전력을 수수하기 전에 수수 제어부가 저감 상태일 때, 통신 제어부는 쌍방향 통신을 행한다.

Description

차량용 전력 관리 장치{POWER MANAGEMENT DEVICE FOR VEHICLE}
본 발명은, 차량용 전력 관리 장치에 관한 것이다.
특허문헌 1은, 외부 전원 장치와 전력이 수수되는 차량 탑재 축전 장치를 개시한다. 이 차량 탑재 축전 장치에서는, 외부 전원 장치가 충전 케이블을 통해 차량에 접속되어 있을 때 보조 기기 배터리의 전원 전압이 소정값 이하로 될 경우, 충전 제어 프로그램의 갱신에 관련된 기기 이외의 기기로의 보조 기기 배터리로부터의 전력 공급이 금지된다.
최근, 차량에 충전 케이블이 접속되어 있는 상태에서, 전력 요금이 저렴한 시간대까지 충전을 대기하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 특허문헌 1에 개시된 장치에서는, 보조 기기 배터리의 전원 전압이 소정값을 상회하고 있는 경우의 제약은, 특별히 설정되어 있지 않다. 이로 인해, 차량에 충전 케이블을 접속한 상태에서의 충전 전에, 차량 탑재 기기에 의해 보조 기기 배터리의 전력이 불필요하게 소비된다.
일본 특허공개 제 2013-151222호 공보
본 발명의 목적은, 차량 탑재 축전 장치가 외부 전원 장치와 전력을 수수하기 전에 차량의 에너지 소비량을 저감할 수 있는 차량용 전력 관리 장치를 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제1 형태에 의하면, 외부 전원 장치와 전력이 수수되는 차량 탑재 축전 장치를 구비한 차량에 적용되는 차량용 전력 관리 장치가 제공된다. 차량용 전력 관리 장치는, 외부 전원 장치와 전력을 수수하기 위한 쌍방향 통신을 행하는 통신 제어부와, 차량 탑재 축전 장치에 의한 전력의 수수를 제어하는 수수 제어부를 구비하고, 수수 제어부는, 대전력 상태와, 대전력 상태보다도 전력 소비량이 낮은 저감 상태로 전환 가능하며, 수수 제어부가 대전력 상태인 것을 조건으로 전력의 수수의 제어가 가능하게 되고, 차량 탑재 축전 장치와 외부 전원 장치가 전력을 수수하기 전에 수수 제어부가 저감 상태일 때, 통신 제어부는 쌍방향 통신을 행한다.
쌍방향 통신을 행하는 경우, 수수 제어부에 의한 전력의 수수의 제어는, 반드시 필요하지는 않다. 이로 인해, 쌍방향 통신을 행할 때 수수 제어부가 대전력 상태로 전환되어 있으면, 차량의 전력 소비량이 불필요하게 커지게 된다. 이 점, 상기 구성에 의하면, 수수 제어부가 저감 상태일 때 쌍방향 통신이 행해진다. 이로 인해, 전력이 수수되기 전에 차량의 에너지 소비량을 저감할 수 있다.
상기한 차량용 전력 관리 장치에 있어서, 통신 제어부는, 대전력 상태와, 대전력 상태보다도 전력 소비량이 낮은 저감 상태로 전환 가능하며, 통신 제어부가 대전력 상태로 전환됨으로써 쌍방향 통신이 가능하게 되고, 통신 제어부가 저감 상태이며 또한 수수 제어부가 저감 상태인 경우, 쌍방향 통신의 개시 조건이 성립함으로써, 통신 제어부는, 대전력 상태로 이행하여 쌍방향 통신을 행하는 것이 바람직하다.
상기 장치에서는, 통신 제어부 및 수수 제어부의 양쪽이 저감 상태에 있을 때, 통신 제어부가 선택적으로 대전력 상태로 이행하여 쌍방향 통신을 행한다. 이로 인해, 쌍방향 통신 시에서의 수수 제어부의 전력 소비량을 저감할 수 있다.
상기한 차량용 전력 관리 장치에 있어서, 쌍방향 통신에 의해 얻어진 정보에 기초하여 전력 수수를 위한 스케줄을 작성하는 스케줄 작성부를 구비하고, 통신 제어부는, 스케줄 작성부에 의해 작성된 스케줄에 기초하여 전력의 수수를 개시할 때까지의 대기 시간이 소정 시간 이상인 것을 조건으로 저감 상태로 이행하고, 수수 제어부는, 스케줄 작성부에 의해 작성된 스케줄에 기초하여 전력의 수수를 개시할 때까지의 대기 시간이 소정 시간 이상인 것을 조건으로 저감 상태로 이행하는 것이 바람직하다.
상기한 차량용 전력 관리 장치에 있어서, 통신 제어부는, 수수 제어부와 통신 가능하며, 통신 제어부는, 쌍방향 통신을 행하기 위한 차량 외부 통신 회로와, 수수 제어부와 통신을 행하기 위한 차량 내부 통신 회로와, 차량 외부 통신 회로 및 차량 내부 통신 회로를 조작하는 조작부를 구비하고, 차량 외부 통신 회로 및 차량 내부 통신 회로의 각각은, 대전력 상태와, 대전력 상태보다도 전력 소비량이 낮은 저감 상태로 전환 가능하며, 통신 제어부의 저감 상태는, 차량 외부 통신 회로 및 차량 내부 통신 회로의 양쪽이 저감 상태인 상태이며, 통신 제어부의 대전력 상태는, 적어도 차량 외부 통신 회로가 대전력 상태인 상태이며, 차량 외부 통신 회로 및 차량 내부 통신 회로의 양쪽이 저감 상태일 때 쌍방향 통신을 개시하는 조건이 성립되는 경우, 조작부는, 차량 외부 통신 회로를 선택적으로 대전력 상태로 이행하여 쌍방향 통신을 행하는 것이 바람직하다.
상기 장치에서는, 쌍방향 통신을 행하기 위해서, 통신 제어부를 저감 상태로부터 대전력 상태로 이행하는 경우, 차량 내부 통신 회로를 저감 상태로 유지함으로써, 차량의 전력 소비량을 억제할 수 있다.
상기한 차량용 전력 관리 장치에 있어서, 통신 제어부에 의한 쌍방향 통신에 의해 얻어지는 정보에 기초하여 전력 수수를 위한 스케줄을 작성하는 스케줄 작성부를 구비하고, 외부 전원 장치와의 통신에 의해 취득된 정보가, 외부 전원 장치측의 전력 정보가 변경된 것을 나타내는 경우, 통신 제어부는, 스케줄 작성부에 있어서 스케줄을 변경하는 것이 바람직하다.
상기 장치에서는, 쌍방향 통신에 의해 얻어지는 정보에 기초하여, 적절한 스케줄로 갱신할 수 있다.
상기한 차량용 전력 관리 장치에 있어서, 수수 제어부는, 스케줄 작성부와 하드웨어를 공유함으로써 스케줄 작성부를 구성하고, 수수 제어부가 대전력 상태로 전환됨으로써, 스케줄 작성부에 의한 스케줄의 작성이 가능하게 되고, 외부 전원 장치와의 통신에 의해 취득된 정보가, 외부 전원 장치측의 전력 정보가 변경된 것을 나타내는 경우, 통신 제어부는, 대전력 상태로의 이행을 수수 제어부에 지시하는 것이 바람직하다.
상기 장치에서는, 스케줄을 변경할 필요가 있는 경우, 수수 제어부가 대전력 상태로 이행한다. 이로 인해, 수수 제어부가 구비하는 스케줄 작성부에 의해, 스케줄을 변경할 수 있다.
상기한 차량용 전력 관리 장치에 있어서, 통신 제어부는, 수수 제어부와, 수수 제어부 이외의 제어부이며 또한 차량에 탑재된 소정의 제어부의 양쪽과, 통신 가능하고, 소정의 제어부는, 대전력 상태와, 대전력 상태보다도 전력 소비량이 낮은 저감 상태로 전환 가능하며, 수수 제어부는, 저감 상태에 있어서, 통신 제어부로부터 대전력 상태로 이행하는 지시가 출력되는지 여부를 감시하고, 외부 전원 장치와의 통신에 의해 취득된 정보가, 외부 전원 장치측의 전력 정보가 변경된 것을 나타내는 경우, 통신 제어부는, 통신에 의해, 수수 제어부에 대하여 선택적으로 상기 대전력 상태로의 이행을 지시하는 것이 바람직하다.
상기 장치에서는, 외부 전원 장치와의 통신에 의해 취득된 정보가, 외부 전원 장치측의 전력 정보가 변경된 것을 나타내는 경우, 통신에 의해, 수수 제어부에 대하여 선택적으로 대전력 상태로의 이행이 지시된다. 이에 의해, 소정의 제어부가 불필요하게 대전력 상태로 이행하여 차량의 전력 소비량이 증대되는 것을 피할 수 있다.
상기한 차량용 전력 관리 장치에 있어서, 통신 제어부는, 수수 제어부와, 수수 제어부 이외의 제어부이며 또한 차량에 탑재된 소정의 제어부의 양쪽과, 통신 가능하고, 소정의 제어부는, 대전력 상태와, 대전력 상태보다도 전력 소비량이 낮은 저감 상태로 전환 가능하고, 대전력 상태로 전환됨으로써 통신 제어부로 정보를 송신하는 것이 가능하게 되고, 외부 전원 장치와의 통신에 의해 취득된 정보가, 외부 전원 장치측의 전력 정보가 변경된 것을 나타내는 경우, 통신 제어부는, 통신에 의해, 대전력 상태로의 이행을 수수 제어부 및 소정의 제어부에 지시하고, 소정의 제어부가 기동함으로써 소정의 제어부가 소지하는 정보를 취득하여, 통지부를 통해 취득된 정보를 유저에게 통지하는 것이 바람직하다.
상기 장치에서는, 외부 전원 장치와의 통신에 의해 취득된 정보가, 외부 전원 장치측의 전력 정보가 변경된 것을 나타내는 경우, 수수 제어부뿐만 아니라 소정의 제어부도 대전력 상태로 이행한다. 이에 의해, 소정의 제어부가 대전력 상태로 이행함으로써, 통신 제어부는, 소정의 제어부에 정보의 송신 처리를 실행시킬 수 있다. 따라서, 통지부에 의해, 정보를 유저에게 통지할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 시스템의 전체 구성을 나타내는 블록도.
도 2는, 충전 제어 ECU의 처리 수순을 나타내는 흐름도.
도 3은, 충전 통신 ECU의 처리 수순을 나타내는 흐름도.
도 4는, 비교예에 있어서의 충전 제어 ECU의 처리 수순을 나타내는 흐름도.
도 5는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 충전 통신 ECU의 처리 수순을 나타내는 흐름도.
<제1 실시 형태>
이하, 본 발명의 차량용 전력 관리 장치를 구체화한 제1 실시 형태에 대하여 도 1 내지 도 4를 참조하면서 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 차량(1)은, 전기 자동차이며, 차량(1)의 구동력을 생성하는 원동기로서의 모터 제너레이터(10)를 구비하고 있다. 모터 제너레이터(10)는, 구동륜에 기계적으로 연결되는 회전축(10a)을 갖고 있다. 모터 제너레이터(10)는, 직류 교류 변환 회로인 인버터(12)에 접속되어 있다. 인버터(12)의 한 쌍의 입력 단자에는, 평활 콘덴서(13)가 접속되어 있다. 인버터(12)의 한 쌍의 입력 단자는, 시스템 메인 릴레이(SMR)(14)를 통해 2차 전지인 고전압 배터리(16)에 접속되어 있다. 고전압 배터리(16)는, 전지 셀의 직렬 접속체인 조전지이다. 고전압 배터리(16)는, 전지 셀의 상태를 감시하는 집적 회로로 이루어지는 전지 감시 장치(18)에 접속되어 있다. 전지 감시 장치(18)는, 조전지 중 인접하는 일부의 전지 셀로 이루어지는 블록마다, 블록 내의 전지 셀의 상태를 감시하는 감시 유닛(18b)을 구비하고 있다. 감시 유닛(18b)은, 블록 내의 각 전지 셀의 정극 및 부극에 접속되어 있다. 감시 유닛(18b)은, 전원 스위치(18a)를 통해 블록의 정극과 부극에 각각 접속되어 있다. 감시 대상인 블록이 감시 유닛(18b)의 전원으로 되고, 전원은 전원 스위치(18a)에 의해 온·오프된다. 전원 스위치(18a)가 폐쇄 조작됨으로써, 감시 유닛(18b)의 전원이 온된다.
인버터(12)는, 모터 제너레이터(10)를 제어한다. 인버터(12)는, 전자 제어 장치(MGECU)(20)에 의해 조작된다. MGECU(20)는, 파워 컨트롤 컴퓨터(22)로부터의 토크 명령값 Trq*에 따라서, 모터 제너레이터(10)의 토크가 토크 명령값 Trq*가 되도록, 인버터(12)를 조작한다.
파워 컨트롤 컴퓨터(22)는, 차량에 탑재된 각종 기기를 제어 대상으로 하는 전자 제어 장치이다. 파워 컨트롤 컴퓨터(22)는, SMR(14)에 조작 신호 MS를 출력함으로써, SMR(14)을 개폐한다. 또한, 파워 컨트롤 컴퓨터(22)는, 전원 스위치(18a)에 조작 신호 MS를 출력함으로써, 전원 스위치(18a)를 개폐한다. 감시 유닛(18b)의 전원이 투입되면, 파워 컨트롤 컴퓨터(22)는, 감시 유닛(18b)이 출력하는 감시 결과 신호 DS를 수신하여, 전지 셀의 감시 결과를 취득한다.
고전압 배터리(16)는, SMR(14)을 통해 DCDC 컨버터(24)에 접속되어 있다. DCDC 컨버터(24)는, 전력 변환 회로이며, 고전압 배터리(16)의 단자 전압을 강압하여 보조 기기 배터리(26)에 인가함으로써, 고전압 배터리(16)의 축전 전하를 보조 기기 배터리(26)에 충전한다. 또한, 보조 기기 배터리(26)의 만 축전량은, 고전압 배터리(16)의 만 축전량보다도 소량이다. 보조 기기 배터리(26)는, 파워 컨트롤 컴퓨터(22) 등의 차량 탑재 전자 기기의 전원이다. DCDC 컨버터(24)는, 파워 컨트롤 컴퓨터(22)의 명령에 따라서 구동된다.
고전압 배터리(16)는, SMR(14)을 통해 충전기(30)에 접속되어 있다. 충전기(30)는, 차량의 단자 T1, T2를 통해 외부 전원 장치(60)로부터 고전압 배터리(16)에 충전하는 전력 변환 회로이다.
충전 제어 ECU(32)는, 충전기(30)를 조작하는 전자 제어 장치이다. 충전 제어 ECU(32)는, 입력부(33)로부터 입력된 유저의 요구 등에 기초하여, 외부 전원 장치(60)로부터 고전압 배터리(16)에 충전하는 제어를 행한다. 단자 T1, T2에 충전 건이 접속되면, 충전 제어 ECU(32)는, 충전선 L1, L2에 충전 건이 접속되었는지 여부를 감시한다. 도 1의 좌하에 도시한 바와 같이, 충전선 L1, L2에 충전 건이 접속된 경우, 전력 소비량이 작은 슬립 모드로부터 전력 소비량이 큰 웨이크 업 모드로 전환된다. 이것은, 충전기(30)의 조작에 요하는 전력 소비량이, 충전선 L1, L2과의 접속의 감시에 요하는 전력 소비량보다도 크기 때문이다.
외부 전원 장치(60)로부터 충전하는 처리는, 단자 T1, T2에 충전선 L1, L2가 접속되며 또한 단자 T3, T4에 통신선 L3, L4가 접속됨으로써 행해진다. 통신선 L3, L4를 통해 외부 전원 장치(60)로부터 차량(1)에 컨트롤 파일럿 신호(CPLT 신호)가 송신된다. 차량(1)과 외부 전원 장치(60) 사이의 쌍방향 통신, 즉, Inband 통신은, 통신선 L3, L4를 사용하여, CPLT 신호보다도 주파수가 높은 고주파 신호를 CPLT 신호에 중첩시킴으로써 행해진다.
Inband 통신은, 충전 통신 ECU(40)에 의해 실행된다. 충전 통신 ECU(40)는, 전압 모니터 회로(42), Inband 통신 회로(44), 마이크로컴퓨터(46) 및 CAN 트랜시버(48)를 구비하고 있다. 전압 모니터 회로(42)는, 기준 전위를 나타내기 위한 통신선 L4에 대한 통신선 L3의 전위차, 즉, 통신선 L3의 전압을 검출한다. Inband 통신 회로(44)는, Inband 통신을 행하기 위해서, 통신선 L3을 전반하는 CPLT 신호에 고주파 신호를 중첩한다. 마이크로컴퓨터(46)는, 전압 모니터 회로(42)에 의해 검출된 전압이 입력되면, Inband 통신 회로(44)를 조작한다. CAN 트랜시버(48)는, CAN 통신선 Lcan을 통해 충전 제어 ECU(32) 등과 CAN(Controller Area Network) 통신을 행한다.
Inband 통신 회로(44), 마이크로컴퓨터(46) 및 CAN 트랜시버(48)는 각각, 전력 소비량이 작은 슬립 모드와, 전력 소비량이 큰 웨이크 업 모드로 전환 가능하다. Inband 통신 회로(44)가 웨이크 업 모드로 전환되면, Inband 통신 가능하게 된다. Inband 통신 회로(44)가 슬립 모드로 전환되면, Inband 통신 회로(44)는, 마이크로컴퓨터(46)로부터 웨이크 업 모드로의 이행 명령이 내려지는지 여부를 감시한다. CAN 트랜시버(48)가 웨이크 업 모드로 전환되면, CAN 통신 가능하게 된다. CAN 트랜시버(48)가 슬립 모드로 전환되면, CAN 트랜시버(48)는, 마이크로컴퓨터(46)로부터 웨이크 업 모드로의 이행 명령이 내려지는지 여부를 감시한다. 마이크로컴퓨터(46)가 슬립 모드로 전환되면, 마이크로컴퓨터(46)는, 마이크로컴퓨터(46) 자신을 웨이크 업 모드로 전환하는 조건이 성립되는지 여부를 판정하는 처리 등을 행한다.
충전 통신 ECU(40)는, 전원 릴레이(34)를 통해 보조 기기 배터리(26)에 접속됨과 함께, 전원 릴레이(34)를 우회해서 보조 기기 배터리(26)에 접속되어 있다.
충전 제어 ECU(32)는, 충전 통신 ECU(40)로부터 송신되는 통신 결과에 기초하여, 충전의 준비가 갖춰짐으로써, CPLT 신호가 논리 H일 때의 통신선 L3의 전압을 저하시킨다. 충전 제어 ECU(32)는, 보조 기기 배터리(26)와 충전 통신 ECU(40)를 접속하는 전원 릴레이(34)를 개폐한다. 충전 제어 ECU(32)는, 전원 릴레이(34)를 통하지 않고, 보조 기기 배터리(26)에 접속되어 있다.
차량(1)은, 전화 회선 등을 사용해서 외부 기기와 무선 통신 가능한 통신기(47)를 구비하고 있다. 통신기(47)는, CAN 통신선 Lcan에 의해, 충전 제어 ECU(32) 등과 통신 가능한 전자 기기이다.
CAN 통신선 Lcan에는, 통신기(47), 충전 제어 ECU(32), 충전 통신 ECU(40), 파워 컨트롤 컴퓨터(22), 타차량 탑재 ECU(50)가 접속되어 있다. 타차량 탑재 ECU(50)는, 차량 탑재 공조 장치를 조작하여 차량 실내의 온도를 제어하거나, 차량(1)의 도난 방지 제어를 실행하거나 하는 전자 제어 장치 등이다.
외부 전원 장치(60)는, 서버(62)와 통신 가능하다. 서버(62)는, 시간이나 계절에 따라서 변동하는 전력 요금의 정보를 취득한다. 서버(62)는, 통신기(47)나, 유저가 소지하는 휴대기(70)와 통신 가능하다. 예를 들어, 범용의 다기능 전화기인 휴대기(70)를 고전압 배터리(16)의 충전을 위한 통신에 사용하기 위해서는, 충전을 위한 통신용 애플리케이션 프로그램을, 휴대기(70)에 미리 인스톨하면 된다.
다음으로, 외부 전원 장치(60)로부터 고전압 배터리(16)에 충전하는 처리에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2에 도시한 흐름도는, 충전 제어 ECU(32)에 의해 실행되는 충전 처리를 나타낸다. 이 충전 처리는, 충전 제어 ECU(32)가 슬립 모드인 것 등을 조건으로, 소정의 주기에 의해 반복된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 충전 제어 ECU(32)는, 우선, 단자 T1, T2에 충전 건이 접속되었는지, 충전 개시 시각인지 여부를 판단한다(S10). 충전 제어 ECU(32)는, 슬립 모드의 상태에서, 단자 T1, T2에 대한 충전선 L1, L2의 접속 유무를 감시함으로써, 단자 T1, T2로의 충전 건의 접속 유무를 판단한다. 또한, 충전 제어 ECU(32)는, 충전 개시 시각으로 될 때까지 슬립 모드에서 대기하고 있는 경우, 대기 처리가 완료되었는지 여부에 기초하여, 충전 개시 시각인지 여부를 판단한다.
단자 T1, T2에 충전 건이 접속되었거나, 충전 개시 시각인 경우(S10: 예), 충전 제어 ECU(32)는, 웨이크 업 모드로 이행한다(S12). 계속해서, 충전 제어 ECU(32)는, 전원 릴레이(34)를 폐쇄 조작함과 함께, CAN 통신선 Lcan을 통해 고전압 배터리(16)의 충전 처리에 사용되는 파워 컨트롤 컴퓨터(22)를 기동한다(S14). 이에 의해, 파워 컨트롤 컴퓨터(22)가 웨이크 업 모드로 전환된다. 통상적으로 유저는, 주차한 후, 차량(1)에서 내리고 나서, 차량(1)에 충전 건을 접속한다. 이때, 파워 컨트롤 컴퓨터(22)는 슬립 모드이다. 파워 컨트롤 컴퓨터(22)는, 정기적으로 웨이크 업 모드로 전환됨으로써 전원 스위치(18a)를 온하여 고전압 배터리(16)의 상태를 감시한다. 그러나, 이들은, 충전 건의 접속을 트리거로서 실행되는 처리가 아니다. 이로 인해, 충전 제어 ECU(32)는, CAN 통신을 이용하여, 파워 컨트롤 컴퓨터(22)를 웨이크 업 모드로 전환한다. 파워 컨트롤 컴퓨터(22)가 웨이크 업 모드로 전환되면, 파워 컨트롤 컴퓨터(22)는, 고전압 배터리(16)의 충전 처리의 준비를 개시한다. 이에 의해, SMR(14)이 폐쇄 조작되어, 충전기(30)와 고전압 배터리(16)가 전기적으로 접속된다. 또한, 전원 스위치(18a)가 폐쇄 조작되어, 감시 유닛(18b)이 기동하고, 감시 유닛(18b)이 고전압 배터리(16)의 각 전지 셀의 상태를 감시하기 시작한다. 충전 제어 ECU(32)나 파워 컨트롤 컴퓨터(22)나 충전 통신 ECU(40)의 전력 소비량이 증대되면, 보조 기기 배터리(26)의 축전량이 저하된다. 이로 인해, 파워 컨트롤 컴퓨터(22)는, DCDC 컨버터(24)를 구동하여, 고전압 배터리(16)의 축전 전하를 보조 기기 배터리(26)에 충전해도 된다.
다음으로, 충전 제어 ECU(32)는, 충전 스케줄의 작성이 완료되었는지 여부를 판단한다(S16). 여기에서는, 단자 T1, T2에 충전 건이 접속되었기 때문에 스텝 10의 처리에서 긍정 판단되었는지, 충전 스케줄에 기초하는 충전 개시 시각으로 되었기 때문에 스텝 10의 처리에서 긍정 판단되었는지가 판단된다. 충전 스케줄이 아직 작성되지 않은 경우(S16: 아니오), 충전 제어 ECU(32)는, 외부 전원 장치(60)와 Inband 통신을 행하도록, 충전 통신 ECU(40)에 지시한다. 그리고, 충전 제어 ECU(32)는, 외부 전원 장치(60)로부터, 시간대와 전력 요금과의 관계나, 시간대와 충전 가능한 전력량의 상한값과의 관계를, 전력 정보로서 취득한다(S18). 단자 T1, T2에 충전 건이 접속되면, 통상은, 단자 T1, T2에 충전선 L1, L2가 접속될 뿐만 아니라, 단자 T3, T4에도 통신선 L3, L4가 접속된다. 그리고, 외부 전원 장치(60)로부터 통신선 L3에 CPLT 신호가 출력된다. 이에 의해, 충전 통신 ECU(40)는, CPLT 신호에 고주파 신호를 중첩시켜서, Inband 통신을 실행한다. 이에 의해, 충전 제어 ECU(32)는, 충전 통신 ECU(40)에 의해, 외부 전원 장치(60)가 서버(62)를 통해 취득한 전력 정보 등을 취득한다.
계속해서, 충전 제어 ECU(32)는, 상기 전력 정보 등에 기초하여, 충전 스케줄을 작성한다(S20). 여기서, 현시점보다도 나중이 전력 요금이 저렴할 경우, 충전 개시 시각을 설정할 때, 현시점보다도 후의 시각의 우선도가 높아지게 된다. 단, 입력부(33)로부터 입력된 충전 완료 희망 시각이 빠른 시기일 경우, 충전 완료 희망 시각의 우선도가 높아지게 된다. 즉, 최대의 충전 전력으로 충전해도 충전 완료 희망 시각에 맞추지 못하는 경우, 충전 제어 ECU(32)는, 전력 요금에 관계없이, 빠른 시기에 충전을 개시하는 충전 스케줄을 작성한다.
충전 제어 ECU(32)는, 충전 스케줄에 기초하여, 충전 개시 시각과 현시점의 시간차가 작은지 여부를 판단한다(S22). 시간차가 작으면, 파워 컨트롤 컴퓨터(22)나 충전 제어 ECU(32)나 충전 통신 ECU(40)가 일단 슬립 모드로 이행하고 나서 충전 개시 시각 직전에 웨이크 업 모드로 이행하는 경우, 차량(1) 내의 전력 소비량이 소정 이상 저감되지 않는 것을 의미한다.
충전 개시 시각과 현시점의 시간차가 작은 경우(S22: 예), 충전 제어 ECU(32)는, 충전 개시 시각인지 여부를 판정한다(S24). 충전 개시 시각이 아닌 경우(S24: 아니오), 충전 제어 ECU(32)는, 충전 개시 시각까지 대기한다. 충전 개시 시각이 되면(S24: 예), 충전 제어 ECU(32)는, 충전 처리를 실행한다(S26). 이에 의해, 충전 제어 ECU(32)는, 충전기(30)를 조작하여, 외부 전원 장치(60)로부터 고전압 배터리(16)에 공급되는 전력을 제어한다. 충전 제어 ECU(32)는, 충전이 완료될 때까지 충전 처리를 실행한다(S28: 아니오). 충전이 완료된 경우(S28: 예), 충전 제어 ECU(32)는, 전원 릴레이(34)를 개방 조작하여, 슬립 모드로 이행한다(S30). 충전 완료란, 고전압 배터리(16)의 충전율(SOC)이 「100%」로 되는 것이나, 유저가 지정한 충전율이 되는 것을 의미한다. 충전 제어 ECU(32)가 슬립 모드로 이행하는 데 앞서서, 충전 제어 ECU(32)는, CAN 통신을 통해 파워 컨트롤 컴퓨터(22)에 대하여 슬립 모드로 이행하도록 지시한다. 이에 의해, 파워 컨트롤 컴퓨터(22)는, SMR(14)이나 전원 스위치(18a)를 개방 조작하고 나서, 슬립 모드로 이행한다.
충전 개시 시각과 현시점의 시간차가 작지 않은 경우(S22: 아니오), 충전 제어 ECU(32)는, 충전을 대기한다는 취지의 플래그인 충전 대기 플래그를 온하고(S32), 스텝 S30으로 이행한다. 그 후, 충전 제어 ECU(32)는, 도 2의 처리를 일단 종료한 후의 새로운 주기에 있어서 스텝 S16에서 긍정 판단한 경우, 충전 대기 플래그를 오프하고(S34), 충전 처리를 실행한다(S26). 스텝 S30의 처리가 완료된 경우나, 스텝 S10에서 부정 판단된 경우, 충전 제어 ECU(32)는, 일련의 처리를 일단 종료한다.
이와 같이, 제1 실시 형태에서는, 단자 T1, T2에 충전 건이 접속되어도, 충전 처리를 실행하는 타이밍을 늦춤으로써 충전 처리에 의해 발생하는 비용을 저감할 수 있을 경우에는, 충전 처리의 실행이 지연된다. 단, 시간대와 전력 요금의 관계는 변동된다. 이로 인해, 전력 수요에 따라서 전력 요금이 변동되는 디맨드 리스펀스를 실행하는 경우, 전력 수요의 변동에 따라서, 시간대에 따른 전력 요금이 갱신되는 경우가 있다. 마찬가지로, 시간대와 충전 전력의 상한값과의 관계도 변동한다. 이로 인해, 충전 스케줄이 작성되어도, 현재 시각과 충전 개시 시각 사이의 시간차가 큰 경우, 충전 스케줄에 입력된 전력 정보가, 충전 개시 시각까지 갱신되는 경우가 있다. 상기한 경우, 갱신된 전력 정보에 기초하여 충전 스케줄을 변경함으로써, 충전 처리에 의해 발생하는 비용을 저감할 수 있거나, 유저가 지정하는 충전 종료 시각까지 충전을 완료할 수 있기도 하다.
이 점, 제1 실시 형태에서는, 충전 개시 시각이 될 때까지 대기하는 기간 중, 소정 주기에 의해 행해지는 외부 전원 장치(60)와의 통신을 통하여, 충전 스케줄에 입력된 정보가 갱신되었는지 여부가 감시된다. 특히, 제1 실시 형태에서는, 충전 통신 ECU(40) 단독으로, 충전 스케줄에 입력된 정보가 갱신되었는지 여부를 감시한다. 이것은, 도 2의 처리 충전 제어 ECU(32)가 웨이크 업 모드로 이행하면, 차량(1)의 전력 소비량이 증대되기 때문이다. 충전 통신 ECU(40) 단독으로 감시하는 처리는, 이하와 같이 하여 행해진다. 즉, 도 2의 스텝 S30에 있어서, 충전 제어 ECU(32)에 의해 전원 릴레이(34)가 개방 조작되어도 충전 대기 플래그가 온되어 있는 경우, 충전 통신 ECU(40)의 전원은 차단되지 않고, 충전 통신 ECU(40)는 슬립 모드로 이행한다. 상기한 처리는, 충전 대기 플래그가 온되어 있는 경우, 스텝 S30의 처리에 있어서, 충전 대기 플래그가 온으로 되어 있는 취지를, 충전 제어 ECU(32)가 CAN 통신을 통해 충전 통신 ECU(40)에 통지함으로써 실현된다.
도 3은, 충전 통신 ECU(40)의 마이크로컴퓨터(46)의 처리를 나타낸다. 이 처리는, 충전 대기 플래그가 온되어 있으며, 또한 충전 통신 ECU(40)가 슬립 모드일 때, 소정 주기에 의해 반복된다.
도 3에 도시한 바와 같이, 마이크로컴퓨터(46)는, 우선, 슬립 모드로 이행하고 나서 일정 시간 경과하였는지 여부를 판단한다(S40). 일정 시간은, 전력 정보가 갱신되는 시간 간격에 따라서 설정된다. 일정 시간 경과한 경우(S42: 예), 마이크로컴퓨터(46)는, 웨이크 업 모드로 이행한다(S42). 계속해서, 마이크로컴퓨터(46)는, Inband 통신 회로(44)를 선택적으로 기동한다(S44). 바꾸어 말하면, 마이크로컴퓨터(46)는, Inband 통신 회로(44)를 선택적으로 웨이크 업 모드로 이행한다. 이때, 마이크로컴퓨터(46)는, CAN 트랜시버(48)를 슬립 모드로 유지한다.
계속해서, 마이크로컴퓨터(46)는, Inband 통신 회로(44)를 조작하고, 외부 전원 장치(60)와 Inband 통신을 실행하고, 서버(62)로부터 전력 정보를 취득한다(S46). 마이크로컴퓨터(46)는, 취득한 전력 정보에 기초하여, 충전 스케줄에 입력된 정보가 변경되었는지 여부를 판단한다(S48). 전력 정보가 변경되지 않은 경우(S48: 아니오), 마이크로컴퓨터(46)는, 충전 통신 ECU(40)를 슬립 모드로 이행한다(S56). 이때, 마이크로컴퓨터(46)는, Inband 통신 회로(44)를 슬립 모드로 이행한 후, 마이크로컴퓨터(46) 자체를 슬립 모드로 이행한다.
전력 정보가 변경된 경우(S48: 예), 마이크로컴퓨터(46)는, CAN 트랜시버(48)를 기동한다(S50). 바꾸어 말하면, 마이크로컴퓨터(46)는, CAN 트랜시버(48)를 기동시키기 위해서, 웨이크 업 모드로 이행한다. 그리고, 마이크로컴퓨터(46)는, CAN 트랜시버(48)를 통해 충전 제어 ECU(32)을 선택적으로 기동한다(S52). 바꾸어 말하면, 마이크로컴퓨터(46)는, 충전 제어 ECU(32)를 선택적으로 웨이크 업 모드로 이행한다. 마이크로컴퓨터(46)는, 웨이크 업 모드로 이행시키기 위해서, 복수 종류의 지시 신호를 갖고 있다. 복수 종류의 지시 신호 중 하나가, 충전 제어 ECU(32)만을 웨이크 업 모드로 이행시키는 지시 신호이다.
마이크로컴퓨터(46)는, 변경된 전력 정보를, 충전 제어 ECU(32)에 송신한다(S54). 충전 제어 ECU(32)는, 변경된 전력 정보에 기초하여 충전 스케줄을 갱신한다.
마이크로컴퓨터(46)는, 변경된 전력 정보를 송신하면, 충전 통신 ECU(40) 전체를 슬립 모드로 이행한다(S56). 즉, 마이크로컴퓨터(46)는, Inband 통신 회로(44)와 CAN 트랜시버(48)를 슬립 모드로 이행한 후, 마이크로컴퓨터(46) 자체를 슬립 모드로 이행한다. 스텝 S56의 처리가 완료된 경우나, 스텝 S40에서 부정 판단한 경우, 마이크로컴퓨터(46)는, 일련의 처리를 일단 종료한다.
도 4는, 제1 실시 형태와 비교하기 위한 비교예를 나타낸다. 도 4에 도시한 전력 정보의 변경을 감시하는 처리는, 충전 제어 ECU(32)의 기동에 의해 행해진다. 이 처리는, 충전 제어 ECU(32)에 의해 충전 대기 플래그가 온되어 있으며, 충전 제어 ECU(32)가 슬립 모드에 있을 때, 소정 주기에 의해 반복된다.
도 4에 도시한 바와 같이, 충전 제어 ECU(32)는, 슬립 모드로 이행하고 나서 일정 시간이 경과되었는지 여부를 판단한다(S60). 일정 시간이 경과된 경우(S60: 예), 충전 제어 ECU(32)는, 웨이크 업 모드로 이행한다(S62). 계속해서, 충전 제어 ECU(32)는, 전원 릴레이(34)를 폐쇄 조작한다(S64). 이에 의해, 충전 통신 ECU(40)의 Inband 통신 회로(44), 마이크로컴퓨터(46) 및 CAN 트랜시버(48)가 웨이크 업 모드로 이행한다.
계속해서, 충전 제어 ECU(32)는, CAN 통신에 의해, Inband 통신을 행한다는 취지를 충전 통신 ECU(40)에 지시한다. 그리고, 충전 제어 ECU(32)는, Inband 통신에 의해, 전력 요금 등의 정보를 취득한다(S66). 또한, 설정에 따라서는, CAN 통신에 의해 파워 컨트롤 컴퓨터(22)가 웨이크 업 모드로 이행하고, 도 2의 스텝 S14의 처리에 의한 상태와 동일한 상태가 실현된다.
계속해서, 충전 제어 ECU(32)는, 전력 정보가 변경되었지 여부를 판단한다(S68). 전력 정보가 변경되어 있는 경우(S68: 예), 충전 제어 ECU(32)는, 충전 스케줄을 갱신한다(S70). 충전 스케줄을 갱신하는 경우나 전력 정보가 변경되지 않은 경우(S68: 아니오), 충전 제어 ECU(32)는, 전원 릴레이(34)를 개방 조작하고, 슬립 모드로 이행한다(S74). 충전 제어 ECU(32)가 웨이크 업 모드로 이행하여 CAN 통신을 실행할 때, 파워 컨트롤 컴퓨터(22)도 웨이크 업 모드로 이행하기 위해 설정되는 경우가 있다. 이 경우, 충전 제어 ECU(32)는, 파워 컨트롤 컴퓨터(22)에 대하여, 슬립 모드로 이행하도록 지시한다.
스텝 S74의 처리가 완료된 경우나, 스텝 S60에서 부정 판단된 경우, 충전 제어 ECU(32)는, 일련의 처리를 일단 종료한다.
이상, 제1 실시 형태에 의하면, 이하의 효과가 얻어진다.
(1) 충전 개시 시각 이전에 충전 제어 ECU(32)나 충전 통신 ECU(40)가 슬립 모드일 때, 충전 통신 ECU(40)의 마이크로컴퓨터(46) 및 Inband 통신 회로(44)가 웨이크 업 모드로 이행하고, Inband 통신이 행해진다(S46). 이에 의해, 충전 제어 ECU(32)가 웨이크 업 모드로 이행하는 경우와 비교하여, 차량(1)의 소비 전력을 저감할 수 있다.
(2) 전력 정보가 변경되었는지 여부를 확인하기 위해서, 충전 통신 ECU(40)[마이크로컴퓨터(46)]는 선택적으로 웨이크 업 모드로 이행한다. 이에 의해, 파워 컨트롤 컴퓨터(22)에 의해 충전의 준비를 위한 처리는 실행되지 않는다. 따라서, 감시 유닛(18b)에 의해 고전압 배터리(16)의 축전 전하가 소비되는 것을 피할 수 있다. 또한, SMR(14)이 폐쇄 조작되어 평활 콘덴서(13)가 충전되는 것에 의한 고전압 배터리(16)의 축전 전하의 소비도 피할 수 있다. 또한, 파워 컨트롤 컴퓨터(22)가 슬립 모드로 이행하기 전에, 안전을 위해, MGECU(20)에 의해 인버터(12)를 조작하여 평활 콘덴서(13)의 전하를 방전하는 처리를 실행하는 경우가 있다. 이 경우, 평활 콘덴서(13)의 충전을 회피함으로써 인버터(12)의 구동 횟수를 저감할 수 있다.
(3) 전력 정보가 변경되었는지 여부를 확인하는 처리를 실행할 때, Inband 통신 회로(44)가 선택적으로 웨이크 업 모드로 이행하고, CAN 트랜시버(48)가 슬립 모드로 유지된다(S44). 이에 의해, CAN 트랜시버(48)를 웨이크 업 모드로 하는 경우와 비교하여, 차량(1)의 전력 소비량을 저감할 수 있다.
(4) 전력 정보가 변경되어 있는 경우, 충전 통신 ECU(40)는, 변경된 전력 정보를 충전 제어 ECU(32)에 통지하고, 충전 스케줄을 갱신한다(S54). 이에 의해, 적절한 스케줄로 변경할 수 있다.
(5) 전력 정보가 변경된 취지를 CAN 통신에 의해 충전 제어 ECU(32)에 통지할 때, 충전 통신 ECU(40)는, CAN 통신선 Lcan에 접속되는 기기 중, 충전 제어 ECU(32)를 선택적으로 웨이크 업 모드로 이행한다. 이에 의해, 차량(1)의 전력 소비량을 최대한 저감할 수 있다.
<제2 실시 형태>
이하, 제2 실시 형태에 대하여, 제1 실시 형태와의 상이점을 중심으로 도 5를 참조하여 설명한다.
제2 실시 형태에서는, 충전 통신 ECU(40)가 CAN 통신에 의해 충전 제어 ECU(32)를 웨이크 업 모드로 이행함으로써 CAN 통신선 Lcan에 접속되는 다른 전자 기기도 웨이크 업 모드로 이행한다. 즉, 충전 통신 ECU(40)가 CAN 통신에 의해 충전 제어 ECU(32)에 대하여 웨이크 업 모드로 이행하기 위해 지시함으로써, 파워 컨트롤 컴퓨터(22)나 타차량 탑재 ECU(50)도 웨이크 업 모드로 이행한다.
도 5는, 제2 실시 형태에 따른 충전 통신 ECU(40)의 마이크로컴퓨터(46)의 처리를 나타낸다. 이 처리는, 충전 대기 플래그가 온되어 있으며, 또한 충전 통신 ECU(40)가 슬립 모드일 때, 소정 주기에 의해 반복된다. 도 5 중, 도 3에 도시한 처리와 대응하는 처리에는, 동일한 스텝 번호가 부여되어 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, CAN 트랜시버(48)가 웨이크 업 모드로 이행한 후(S50), 마이크로컴퓨터(46)는, CAN 통신에 의해, 충전 제어 ECU(32), 파워 컨트롤 컴퓨터(22), 타차량 탑재 ECU(50)를 웨이크 업 모드로 이행한다. 그리고, 마이크로컴퓨터(46)는, CAN 통신에 의해, 변경된 전력 정보를 충전 제어 ECU(32)에 송신한다(S54). 또한, 마이크로컴퓨터(46)는, 타차량 탑재 ECU(50)로부터 차량 정보를 취득한다(S54). 차량 정보는, 차량 실내의 온도 정보, 고전압 배터리(16)의 충전율, 시큐리티 정보 등이다. 마이크로컴퓨터(46)는, 온도 정보를, 차량 탑재 공조 장치를 조작하는 전자 제어 장치로부터 취득한다. 또한, 마이크로컴퓨터(46)는, 고전압 배터리(16)의 충전율을, 감시 유닛(18b)으로부터 출력되는 감시 결과 신호 DS에 기초하여 파워 컨트롤 컴퓨터(22)에 의해 산출된 값으로 하여, 파워 컨트롤 컴퓨터(22)로부터 취득한다. 또한, 마이크로컴퓨터(46)는, 시큐리티 정보를, 도난 방지용 전자 제어 장치로부터 취득한다. 시큐리티 정보는, 차량(1)에 수상한 사람이 접근한 이력의 유무 등의 정보 등이다.
충전 통신 ECU(40)는, 통신기(47)를 통해 취득된 정보를 휴대기(70)에 송신한다(S82). 이에 의해, 취득된 정보가 유저에게 제공된다.
이와 같이, 제2 실시 형태에 의하면, 충전 스케줄의 변경을 위해 충전 제어 ECU(32)가 웨이크 업 모드로 이행함으로써, 타차량 탑재 ECU(50) 등도 웨이크 업 모드로 이행한다. 이에 의해, 차량의 현재의 상태에 관한 정보를 유저에게 제공할 수 있다.
이하, 과제의 해결하기 수단의 구성 요건과, 상기 각 실시 형태의 구성 요건의 대응 관계를 기재한다.
외부 전원 장치…60, 차량 탑재 축전 장치…16, 26, 통신 제어부…40, 수수 제어부…32, 「수수 제어부의 대전력 상태」… 「웨이크 업 모드」, 「수수 제어부의 저감 상태」… 「슬립 모드」, 「수수 제어부가 저감 상태일 때, 쌍방향 통신을 행한다」…S44, S46, 「통신 제어부의 대전력 상태」… 「웨이크 업 모드」, 「통신 제어부의 저감 상태」… 「슬립 모드」, 「쌍방향 통신의 개시 조건」…S40에서 긍정 판단되는 조건, 스케줄 작성부…S20, 「대기 시간이 소정 시간 이상인 것을 조건으로」…S22에 있어서의 부정 판단, 차량 외부 통신 회로…44, 차량 내부 통신 회로…48, 조작부…46, 「차량 외부 통신 회로를 선택적으로 대전력 상태로 이행하여」…S44, 스케줄 작성부…S20, 「스케줄 작성부에 있어서 스케줄을 변경한다」…S54, S20의 처리가 S12의 처리를 전제로 하고 있는 점, 소정의 제어부…50, 「대전력 상태로 이행하는 지시가 출력될지 여부를 감시한다」…S52에 의해 충전 제어 ECU가 웨이크 업 모드로 이행할 수 있는 점, 「이행하는 지시」…S52, 소정의 제어부…50, 「대전력 상태로 전환됨으로써 통신 제어부에 정보를 송신하는 것이 가능하게 된다] …S52a에 의해 S80이 가능하게 되는 구성, 통지부…S82.
상기 각 실시 형태는, 이하와 같이 변경하여도 된다.
·「수수 제어부[충전 제어 ECU(32)]의 저감 상태에 대하여」
충전 통신 ECU(40)에 의해 통신될 때의 충전 제어 ECU(32)의 저감 상태는, 슬립 모드 상태 이외에, 전원을 차단한 상태여도 된다. 구체적으로는, 충전 제어 ECU(32)와 보조 기기 배터리(26)의 사이에 설치된 릴레이 등의 개폐기를, 충전 통신 ECU(40)에 의해 조작하면 된다. 이에 의해, 단자 T1, T2에 충전 건이 접속되어 충전 스케줄이 작성된 후, 충전 통신 ECU(40)가 개폐기를 개방 조작함으로써, 충전 제어 ECU(32)의 전원을 차단할 수 있다.
·「수수 제어부[충전 제어 ECU(32)]의 대전력 상태에 대하여」
충전기(30)를 조작하는 등의 충전 제어와, 충전 스케줄의 작성의 양쪽이 가능하게 되는 단일의 상태로 한정되지 않는다. 예를 들어, 충전 스케줄의 작성이 가능한 한편으로 충전 제어가 불가능한 상태와, 충전 제어가 가능한 상태의 2가지 상태를 포함해도 된다. 이 경우, 대전력 상태로 되는 것은, 충전 제어가 가능하게 되는 필요 조건이지만, 충분 조건은 아니다.
·「차량 외부 통신 회로[Inband 통신 회로(44)]의 저감 상태에 대하여」
슬립 모드로 한정하지 않고, 전원이 차단된 상태여도 된다. 이 경우, Inband 통신 회로(44)와 보조 기기 배터리(26) 사이의 전기 경로에 설치된 릴레이 등의 개폐기를, 마이크로컴퓨터(46)에 의해 조작하면 된다.
·「차량 내부 통신 회로[CAN 트랜시버(48)]의 저감 상태에 대하여」
슬립 모드로 한정하지 않고, 전원이 차단된 상태이어도 된다. 이 경우, CAN 트랜시버(48)와 보조 기기 배터리(26) 사이의 전기 경로에 설치된 릴레이 등의 개폐기를, 마이크로컴퓨터(46)에 의해 조작하면 된다.
· 「소정의 제어부[타차량 탑재 ECU(50)]의 저감 상태에 대하여」
슬립 모드로 한정하지 않고, 전원이 차단된 상태여도 된다. 이 경우, 타차량 탑재 ECU(50)와 보조 기기 배터리(26) 사이의 전기 경로에 설치된 릴레이 등의 개폐기를, 파워 컨트롤 컴퓨터(22)에 의해 조작하면 된다.
·「통신 제어부로의 전력 공급 경로에 대하여」
전원 릴레이(34)를 통하지 않고 보조 기기 배터리(26)와 충전 통신 ECU(40)를 직접 접속한 경로를 생략하여도 된다. 이 경우, 전원 릴레이(34)에 노멀리 클로즈식 릴레이를 채용하고, 충전 제어 ECU(32)가 슬립 모드로 이행하고 있을 때에도 폐쇄 상태를 유지할 수 있도록 구성함으로써, 충전 제어 ECU(32)가 슬립 모드의 상태에서 충전 통신 ECU(40)를 슬립 모드로 이행할 수 있다. 따라서, 충전 제어 ECU(32)가 슬립 모드일 때, 충전 통신 ECU(40)는 자발적으로 웨이크 업 모드로 이행할 수 있다.
전원 릴레이(34)를 통해 보조 기기 배터리(26)와 충전 통신 ECU(40)를 접속한 경로를 생략하여도 된다. 이 경우, 충전 통신 ECU(40)가 슬립 모드의 상태에서 CAN 통신에 의해 충전 제어 ECU(32)로부터 웨이크 업 모드로의 이행의 지시가 내려졌는지 여부를 감시할 수 있으면, 지시에 따라서 웨이크 업 모드로 이행할 수 있다.
·「스케줄 작성부에 대하여」
충전 제어 ECU(32)에 의해 구성되는 것으로 한정하지 않는다. 예를 들어, 충전 통신 ECU(40) 및 충전 제어 ECU(32)는 상이한 하드웨어에 의해, 스케줄 작성부를 구성하여도 된다. 또한, 충전 통신 ECU(40)의 마이크로컴퓨터(46)에 의해, 스케줄 작성부를 구성하여도 된다. 스케줄 작성부를 충전 통신 ECU(40)에 의해 구성하는 경우, 스케줄을 작성하는 기간 중, 충전 제어 ECU(32)를 슬립 모드 상태로 하는 것이 바람직하다.
이 경우, 충전 건이 접속됨으로써 충전 스케줄을 작성하는 것으로 한정하지 않는다. 예를 들어, 단자 T1, T2에 충전 건이 접속되어 있는 것을 조건으로, 충전 통신 ECU(40)가 소정 주기에 의해 웨이크 업 모드로 이행하여 전력 정보를 취득하여, 충전 통신 ECU(40)가 처음에 웨이크 업 모드로 이행할 때 충전 스케줄을 작성해도 된다. 이 경우, Inband 통신이 가능하다고 판단되는 경우, 충전 통신 ECU(40)는, 충전 건이 접속되어 있다고 판단하면 된다.
·「충전기(30)와 고전압 배터리(16)의 접속 경로에 대하여」
모터 제너레이터(10)[인버터(12)]와 도통 상태에 있는 경로로 한정하지 않는다. 예를 들어, SMR(14)보다도 고전압 배터리(16)의 근처에 충전기(30)를 접속하며 또한 고전압 배터리(16)와 충전기(30) 사이의 전기 경로를 개폐하는 릴레이 등의 개폐기를 구비해도 된다. 이 경우, 충전기(30)를 사용해서 고전압 배터리(16)에 충전할 때, 인버터(12)와 고전압 배터리(16)의 전기적인 접속을 차단할 수 있다. 따라서, 충전기(30)를 사용해서 고전압 배터리(16)를 충전할 때 평활 콘덴서(13)가 충전될 일도 없다.
·「차량 내부의 통신에 대하여」
CAN 통신으로 한정하지 않는다. 또한, 유선 통신에도 한하지 않고, 무선 통신이어도 된다. 이 경우, CAN 트랜시버(48)를 무선기로 변경해도 된다.
·「차량 외부의 통신에 대하여」
Inband 통신으로 한정하지 않고, 전력 정보를 취득할 수 있는 통신이면 된다.
·「외부 충전 장치에 대하여」
충전선 L1, L2를 사용하는 장치로 한정하지 않고, 비접촉 급전을 행하는 장치여도 된다. 이 경우, 충전 통신 ECU(40)가 외부와의 통신에 의해 전력 정보를 취득할 때, 충전 제어 ECU(32)를 슬립 모드로 유지함으로써, 전력 소비량을 저감할 수 있다.
·「전력의 수수에 대하여」
고전압 배터리(16)의 충전에 한하지 않고, 고전압 배터리(16)로부터 외부 전원 장치로의 전력의 공급(역조류)이어도 된다. 이 경우, 역조류의 실행 가능 기간이나 역조류에 의한 전력 요금의 정보(전력 정보)가 변동되는 상황하에서, 마이크로컴퓨터(46)가 주기적으로 웨이크 업 모드로 이행하여 전력 정보의 변경을 감시하는 것이 유효하다.
·「 전력 수수를 위한 전력 변환 회로에 대하여」
수수 제어부에 의해 조작되는 전력 변환 회로는, 전용의 충전기(30)로 한정하지 않고, 인버터(12)의 일부 회로를 유용해서 구성해도 된다. 또한, 역조류를 할 경우, 고전압 배터리(16)로부터 외부 전원 장치(60)로 전력을 출력하기 위한 DCDC 컨버터 등의 전력 변환 회로를 채용하면 된다.
·「유저에게 통지하기 위한 유저측의 장치에 대하여」
휴대기(70)로 한정하지 않는다. 시각 정보나 청각 정보에 의해 유저에게 정보를 통지하는 기능을 갖는 기기이면 되며, 예를 들어 주택 내의 에너지 관리 장치가 고려된다.
·「기타」
차량으로서, 차량 탑재 축전 장치와 내연 기관을 구비하는 하이브리드 차량이어도 된다. 또한, 구동륜에 기계적으로 연결되는 회전기가 1개인 차량을 예시하였지만, 2개의 회전기를 구비한 시리즈 패러렐 하이브리드 차량이어도 된다.
충전 제어 ECU(32) 등의 전원은, 보조 기기 배터리(26) 이외에, 전용의 연료 전지 등이어도 된다. 이 경우, 충전 제어 ECU(32) 등의 전원은, 외부 전원 장치(60)로부터의 충전에 의해, 충전되지 않는다.

Claims (8)

  1. 외부 전원 장치와 전력이 수수되는 차량 탑재 축전 장치를 구비한 차량에 적용되는 차량용 전력 관리 장치이며,
    상기 외부 전원 장치와 전력을 수수하기 위한 쌍방향 통신을 행하는 통신 제어부와,
    상기 차량 탑재 축전 장치에 의한 전력의 수수를 제어하는 수수 제어부를 구비하고,
    상기 수수 제어부는, 대전력 상태와, 상기 대전력 상태보다도 전력 소비량이 낮은 저감 상태로 전환 가능하며,
    상기 수수 제어부가 대전력 상태인 것을 조건으로 상기 전력의 수수의 제어가 가능하게 되고,
    상기 차량 탑재 축전 장치와 상기 외부 전원 장치가 전력을 수수하기 전에 상기 수수 제어부가 저감 상태일 때, 상기 통신 제어부는 상기 쌍방향 통신을 행하는 것을 특징으로 하는, 차량용 전력 관리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 통신 제어부는, 대전력 상태와, 상기 대전력 상태보다도 전력 소비량이 낮은 저감 상태로 전환 가능하며,
    상기 통신 제어부가 대전력 상태로 전환됨으로써 상기 쌍방향 통신이 가능하게 되고,
    상기 통신 제어부가 저감 상태이며 또한 상기 수수 제어부가 저감 상태인 경우, 상기 쌍방향 통신의 개시 조건이 성립됨으로써, 상기 통신 제어부는, 상기 대전력 상태로 이행하여 상기 쌍방향 통신을 행하는 것을 특징으로 하는, 차량용 전력 관리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 쌍방향 통신에 의해 얻어진 정보에 기초하여 전력 수수를 위한 스케줄을 작성하는 스케줄 작성부를 더 구비하고,
    상기 통신 제어부는, 상기 스케줄 작성부에 의해 작성된 스케줄에 기초하여 상기 전력의 수수를 개시할 때까지의 대기 시간이 소정 시간 이상인 것을 조건으로 상기 저감 상태로 이행하고,
    상기 수수 제어부는, 상기 스케줄 작성부에 의해 작성된 스케줄에 기초하여 상기 전력의 수수를 개시할 때까지의 대기 시간이 소정 시간 이상인 것을 조건으로 상기 저감 상태로 이행하는 것을 특징으로 하는, 차량용 전력 관리 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 통신 제어부는, 상기 수수 제어부와 통신 가능하며,
    상기 통신 제어부는, 상기 쌍방향 통신을 행하기 위한 차량 외부 통신 회로와, 상기 수수 제어부와 통신을 행하기 위한 차량 내부 통신 회로와, 상기 차량 외부 통신 회로 및 상기 차량 내부 통신 회로를 조작하는 조작부를 구비하고,
    상기 차량 외부 통신 회로 및 상기 차량 내부 통신 회로의 각각은, 대전력 상태와, 상기 대전력 상태보다도 전력 소비량이 낮은 저감 상태로 전환 가능하고,
    상기 통신 제어부의 저감 상태는, 상기 차량 외부 통신 회로 및 상기 차량 내부 통신 회로의 양쪽이 저감 상태인 상태이며,
    상기 통신 제어부의 대전력 상태는, 적어도 상기 차량 외부 통신 회로가 대전력 상태인 상태이며,
    상기 차량 외부 통신 회로 및 상기 차량 내부 통신 회로의 양쪽이 저감 상태일 때 상기 쌍방향 통신을 개시하는 조건이 성립되는 경우, 상기 조작부는, 상기 차량 외부 통신 회로를 선택적으로 대전력 상태로 이행하여 상기 쌍방향 통신을 행하는 것을 특징으로 하는, 차량용 전력 관리 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통신 제어부에 의한 쌍방향 통신에 의해 얻어지는 정보에 기초하여 전력 수수를 위한 스케줄을 작성하는 스케줄 작성부를 더 구성하고,
    상기 외부 전원 장치와의 통신에 의해 취득된 정보가, 상기 외부 전원 장치측의 전력 정보가 변경된 것을 나타내는 경우, 상기 통신 제어부는, 상기 스케줄 작성부에 있어서 상기 스케줄을 변경하는 것을 특징으로 하는, 차량용 전력 관리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수수 제어부는, 상기 스케줄 작성부와 하드웨어를 공유함으로써 상기 스케줄 작성부를 구성하고,
    상기 수수 제어부가 대전력 상태로 전환됨으로써, 상기 스케줄 작성부에 의한 스케줄의 작성이 가능하게 되고,
    상기 외부 전원 장치와의 통신에 의해 취득된 정보가, 상기 외부 전원 장치측의 전력 정보가 변경된 것을 나타내는 경우, 상기 통신 제어부는, 상기 대전력 상태로의 이행을 상기 수수 제어부에 지시하는 것을 특징으로 하는, 차량용 전력 관리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 통신 제어부는, 상기 수수 제어부와, 상기 수수 제어부 이외의 제어부이며 또한 상기 차량에 탑재된 소정의 제어부의 양쪽과 통신 가능하고,
    상기 소정의 제어부는, 대전력 상태와, 상기 대전력 상태보다도 전력 소비량이 낮은 저감 상태로 전환 가능하며,
    상기 수수 제어부는, 상기 저감 상태에 있어서, 상기 통신 제어부로부터 상기 대전력 상태로 이행하는 지시가 출력되는지 여부를 감시하고,
    상기 외부 전원 장치와의 통신에 의해 취득된 정보가, 상기 외부 전원 장치측의 전력 정보가 변경된 것을 나타내는 경우, 상기 통신 제어부는, 상기 통신에 의해, 상기 수수 제어부에 대하여 선택적으로 상기 대전력 상태로의 이행을 지시하는 것을 특징으로 하는, 차량용 전력 관리 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 통신 제어부는, 상기 수수 제어부와, 상기 수수 제어부 이외의 제어부이며 또한 상기 차량에 탑재된 소정의 제어부의 양쪽과 통신 가능하고,
    상기 소정의 제어부는, 대전력 상태와, 상기 대전력 상태보다도 전력 소비량이 낮은 저감 상태로 전환 가능하며, 상기 대전력 상태로 전환됨으로써 상기 통신 제어부에 정보를 송신하는 것이 가능하게 되고,
    상기 외부 전원 장치와의 통신에 의해 취득된 정보가, 상기 외부 전원 장치측의 전력 정보가 변경된 것을 나타내는 경우, 상기 통신 제어부는, 상기 통신에 의해, 상기 대전력 상태로의 이행을 상기 수수 제어부 및 상기 소정의 제어부에 지시하고, 상기 소정의 제어부가 기동함으로써 상기 소정의 제어부가 소지하는 정보를 취득하여, 통지부를 통해 취득된 정보를 유저에게 통지하는 것을 특징으로 하는, 차량용 전력 관리 장치.
KR1020167025964A 2014-02-28 2015-01-19 차량용 전력 관리 장치 KR101845647B1 (ko)

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