WO2013080272A1 - 充電システムおよび充電予約方法 - Google Patents

Abstract

　住宅側ＥＣＵは、予約時刻の設定時に（Ｓ１００にてＹＥＳ）、利用者により外部充電の終了時刻が入力された場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、車両に終了時刻を送信するステップ（Ｓ１０４）と、車両側ＥＣＵから充電必要時間を受信した場合に（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、開始時刻を決定するステップ（Ｓ１０８）とを含む、プログラムを実行し、車両側ＥＣＵは、予約時刻の設定時に（Ｓ２００にてＹＥＳ）、住宅側ＥＣＵから終了時刻を受信した場合に（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、充電必要時間を算出するステップ（Ｓ２０４）と、充電必要時間を送信するステップ（Ｓ２０６）とを含む、プログラムを実行する。

Description

充電システムおよび充電予約方法

　本発明は、予約情報に従って車両外部の充電装置を用いて車載の蓄電装置を充電する技術に関する。

　特開２００９－１３６１０９号公報（特許文献１）には、車両外部の充電装置を用いて車載の蓄電装置を充電する場合に、蓄電装置の蓄電状態と予想消費電力量とに基づいて必要な充電電力量を算出し、算出された充電電力量に基づいて充電スケジュールを調整する技術が開示される。

特開２００９－１３６１０９号公報

　ところで、充電装置側で充電スケジュールを調整するためには、蓄電装置への必要な充電電力量を精度高く把握する必要がある。しかしながら、充電装置に接続される車両の種類によっては、必要な充電電力量を精度高く把握するために必要な情報が提供されない場合もあり、充電装置側で必要な充電電力量を精度高く把握することができないという問題がある。

　本発明の目的は、車載の蓄電装置への必要な充電電力量を精度高く算出する充電システムおよび充電予約方法を提供することである。

　この発明のある局面に係る充電システムは、駆動源である電動機に電力を供給するための蓄電装置と、蓄電装置の充電を制御するための第１制御装置とを有する車両と、車両の外部に設けられた電源と、電源を用いた蓄電装置の外部充電を制御するための第２制御装置とを有する充電装置とを含む。第２制御装置は、第２制御装置において外部充電の終了時刻が入力された場合に、入力された終了時刻を第１制御装置に送信する。第１制御装置は、第２制御装置から終了時刻を受信した場合に外部充電に要する充電必要時間を算出する。

　好ましくは、第１制御装置は、算出した充電必要時間を第２制御装置に送信する。第２制御装置は、終了時刻と、第１制御装置から受信した充電必要時間とに基づいて外部充電の開始時刻を決定して、決定された開始時刻に外部充電を開始する。

　さらに好ましくは、第１制御装置は、算出した充電必要時間を第２制御装置に送信する。第２制御装置は、終了時刻と、第１制御装置から受信した充電必要時間とに基づいて電源に接続される電気機器の電力の受給を管理するための処理を実行する。

　さらに好ましくは、第１制御装置は、終了時刻と、算出した充電必要時間とに基づいて外部充電の開始時刻を決定する。

　さらに好ましくは、第１制御装置は、蓄電装置の残容量と、充電装置から蓄電装置に対して供給可能な充電電力の上限値と、蓄電装置において受け入れ可能な充電電力の上限値と、蓄電装置の満充電容量とのうちの少なくともいずれか一つに基づいて充電必要時間を算出する。

　さらに好ましくは、第２制御装置は、利用者によって入力された車両の出発予定時刻に基づいて終了時刻を決定する。

　さらに好ましくは、充電装置は、電源に接続される複数の電気機器のうちの少なくともいずれか一つの電力の使用量を調整するための電力管理システムの一部である。

　この発明の他の局面に係る充電予約方法は、駆動源である電動機に電力を供給するための蓄電装置と、蓄電装置の充電を制御するための第１制御装置とを有する車両と、車両の外部に設けられた電源と、電源を用いた蓄電装置の外部充電を制御するための第２制御装置とを有する充電装置とを含む充電システムを用いた充電予約方法である。この充電予約方法は、第２制御装置において外部充電の終了時刻が入力された場合に、第２制御装置が入力された終了時刻を第１制御装置に送信するステップと、第１制御装置が、第２制御装置から終了時刻を受信した場合に外部充電に要する充電必要時間を算出するステップとを含む。

　この発明によると、第２制御装置が、入力された外部充電の終了時刻を第１制御装置に送信し、第１制御装置が外部充電に要する充電必要時間を算出する。これにより、第２制御装置において、充電必要時間を算出するために必要となる車両の状態（蓄電装置の状態等）に基づく情報（すなわち、必要な充電電力量を特定できる情報）を把握する必要をなくすことができる。また、第１制御装置は、充電必要時間を算出するために必要となる車両の状態を把握しているため、充電必要時間を精度高く算出することができる。そのため、第１制御装置において算出された充電必要時間によって、充電スケジュールの調整を適切に行なうことができる。したがって、車載の蓄電装置への必要な充電電力量を精度高く算出する充電システムおよび充電予約方法を提供することができる。

本実施の形態に係る充電システムの全体ブロック図である。 図１の充電システムの詳細図の一例である。 外部充電のシーケンスを説明するためのタイムチャートである。 住宅側ＥＣＵおよび車両側ＥＣＵの各々において実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 住宅側ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

　以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返されない。

　図１に示すように、本実施の形態に係る充電システム１は、車両１０と、車両１０の外部に設けられる充電装置である住宅４５０とを含む。車両１０と住宅４５０とは、充電ケーブル３００によって接続される。

　なお、車両１０は、充電可能な蓄電装置からの電力によって走行可能な車両であれば、その構成は特に限定されるものではない。車両１０には、たとえばハイブリッド自動車および電気自動車などが含まれる。また、充電可能な蓄電装置が搭載された車両であれば、たとえば内燃機関によって走行する車両や燃料電池車両にも適用可能である。

　車両１０は、インレット２７０と、電力変換装置１６０と、リレー１５５と、蓄電装置１５０と、駆動部２０と、車両側ＥＣＵ（Electronic　Control　Unit）１７０と、第１ＰＬＣ（Power　Line　Communications）装置１７２と、無線通信装置１７４と、入力部１７６と、通知部１７８と、電圧センサ１８２とを含む。

　駆動部２０は、モータ駆動装置１８０と、モータジュネレータ（以下「ＭＧ（Motor　Generator）」とも称する。）１２０と、駆動輪１３０と、エンジン１４０と、動力分割機構１４５とを含む。

　インレット２７０には、充電ケーブル３００に備えられるコネクタ３１０が接続される。

　電力変換装置１６０は、電力線ＡＣＬ１，ＡＣＬ２によってインレット２７０と接続される。電力変換装置１６０は、リレー１５５を介して蓄電装置１５０と接続される。電力変換装置１６０は、車両側ＥＣＵ１７０からの制御信号ＰＷＥに基づいて、住宅４５０の系統電源４０２から供給される交流電力を、蓄電装置１５０が充電可能な直流電力に変換して、蓄電装置１５０に供給する。

　蓄電装置１５０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１５０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池あるいは鉛蓄電池などの二次電池や、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。

　蓄電装置１５０は、電力変換装置１６０から供給される直流電力を蓄える。蓄電装置１５０は、ＭＧ１２０を駆動するモータ駆動装置１８０に接続される。蓄電装置１５０は、車両を走行するための駆動力の発生に用いられる直流電力を供給する。蓄電装置１５０は、ＭＧ１２０で発電された電力を蓄電する。

　蓄電装置１５０は、いずれも図示しないが、蓄電装置１５０の電圧を検出するための電圧センサ、および、蓄電装置１５０に入出力される電流を検出するための電流センサをさらに含む。電圧センサは、検出した電圧を示す信号を車両側ＥＣＵ１７０に送信する。電流センサは、検出した電流を示す信号を車両側ＥＣＵ１７０に送信する。

　モータ駆動装置１８０は、蓄電装置１５０およびＭＧ１２０に接続される。モータ駆動装置１８０は、車両側ＥＣＵ１７０によって制御されて、蓄電装置１５０から供給される電力を、ＭＧ１２０を駆動するための電力に変換する。モータ駆動装置１８０は、たとえば三相インバータを含む。

　ＭＧ１２０は、モータ駆動装置１８０と、動力分割機構１４５を介在させて駆動輪１３０とに接続される。ＭＧ１２０は、モータ駆動装置１８０から供給された電力を受けて、車両１０を走行させるための駆動力を発生する。また、ＭＧ１２０は、駆動輪１３０からの回転力を受けて交流電力を発生させることによって回生制動力を発生させる。車両側ＥＣＵ１７０は、モータ駆動装置１８０に対して車両１０の状態に応じて生成される回生トルク指令値を送信することによって回生制動力を制御する。ＭＧ１２０は、たとえば、永久磁石が埋設されたロータとＹ結線された三相コイルを有するステータとを備える三相交流電動発電機である。

　ＭＧ１２０は、動力分割機構１４５を介在させてエンジン１４０とも接続される。車両側ＥＣＵ１７０は、エンジン１４０およびＭＧ１２０の駆動力が最適な比率となるように車両１０を制御する。ＭＧ１２０は、エンジン１４０により駆動されることによって、発電機として動作する。ＭＧ１２０によって発電された電力は、蓄電装置１５０に蓄電される。ＭＧ１２０によって発電された電力は、蓄電装置１５０の電力とともにインレット２７０を通して住宅４５０の系統電源４０２に接続された電気機器に供給されてもよい。

　電圧センサ１８２は、電力線ＡＣＬ１とＡＣＬ２との間に接続され、電力線ＡＣＬ１とＡＣＬ２との間の電圧ＶＡＣを検出する。電圧センサ１８２は、電圧ＶＡＣを示す信号を車両側ＥＣＵ１７０に送信する。

　リレー１５５は、電力変換装置１６０と蓄電装置１５０とを結ぶ経路に介挿される。リレー１５５は、車両側ＥＣＵ１７０からの制御信号ＳＥによって制御され、電力変換装置１６０と蓄電装置１５０との間の電力の供給と遮断とを切り替える。なお、本実施の形態においては、リレー１５５は、蓄電装置１５０または電力変換装置１６０とは別に設けられるが、蓄電装置１５０または電力変換装置１６０に内蔵されてもよい。

　車両側ＥＣＵ１７０は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）（図１において図示せず）と、記憶装置または入出力バッファ等としての機能を有するメモリ１７１とを含む。車両側ＥＣＵ１７０は、各センサ等からの信号の受信や各機器への制御指令の送信を行なうとともに、車両１０および各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で構築して処理することも可能である。

　車両側ＥＣＵ１７０は、充電ケーブル３００から、インレット２７０を経由して、接続信号ＣＮＣＴおよびパイロット信号ＣＰＬＴを受信する。車両側ＥＣＵ１７０は、電圧センサ１８２から電圧ＶＡＣの検出値を受信する。

　車両側ＥＣＵ１７０は、蓄電装置１５０内に設置されたセンサ（図示せず）から電流、電圧、温度に関する検出値を受信して、蓄電装置１５０の残容量を示すＳＯＣ（State　of　Charge）を算出する。

　車両側ＥＣＵ１７０は、これらの情報に基づいて、蓄電装置１５０を充電するために、電力変換装置１６０およびリレー１５５などを制御する。

　第１ＰＬＣ装置１７２は、電力線２４１に接続される。第１ＰＬＣ装置１７２は、住宅４５０の電力線４４１に接続された第２ＰＬＣ装置４０４との間で電力線通信を行なう。第１ＰＬＣ装置１７２と第２ＰＬＣ装置４０４との間での電力線通信において、電力線２４１，３４１，４４１が通信経路として利用される。第１ＰＬＣ装置１７２と第２ＰＬＣ装置４０４との間での電力線通信は、充電ケーブル３００が車両１０および住宅４５０の双方に接続されることにより、すなわち、コンセント４００とプラグ３２０とが接続され、かつ、コネクタ３１０とインレット２７０とが接続されることにより可能となる。

　第１ＰＬＣ装置１７２は、たとえば、モデムを含む。第１ＰＬＣ装置１７２は、住宅４５０の第２ＰＬＣ装置４０４から高周波信号を電力線２４１を経由して受信する場合、受信した高周波信号からデータを復調する。第１ＰＬＣ装置１７２は、復調したデータを車両側ＥＣＵ１７０に送信する。

　また、第１ＰＬＣ装置１７２は、車両側ＥＣＵ１７０からデータを受信する場合に、受信したデータを高周波信号に変調する。第１ＰＬＣ装置１７２は、変調した高周波信号を電力線２４１に出力する。

　なお、系統電源４０２の交流電力の周波数が、たとえば、５０Ｈｚまたは６０Ｈｚである場合、電力通信時に第１ＰＬＣ装置１７２と第２ＰＬＣ装置４０４との間で授受される高周波信号の周波数は、たとえば、数ＭＨｚ～数１０ＭＨｚである。

　無線通信装置１７４は、車両１０の外部の無線通信装置と無線通信を行なう。本実施の形態において無線通信装置１７４は、住宅４５０内の無線通信装置４０８と無線通信を行なう。

　なお、無線通信には、たとえば、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１、あるいは、赤外線通信等の無線通信の規格が用いられるが、特にこれらの規格に限定されるものではない。

　入力部１７６は、車両１０において、利用者からの指示を受けるためのインターフェースである。入力部１７６は、利用者から受けた指示に対応する信号を車両側ＥＣＵ１７０に送信する。

　本実施の形態において、入力部１７６は、たとえば、利用者が希望する外部充電の開始時刻および／または終了時刻についての情報（以下、予約情報と記載する）の入力を受ける。本実施の形態において外部充電は、車両１０の蓄電装置１５０に対する系統電源４０２を用いた充電をいう。予約の有無に応じた外部充電の動作については後述する。

　予約情報の入力は、たとえば、時刻に対応する数値を直接する入力、表示装置に表示される時刻を希望する時刻に変更する入力、表示装置に表示される複数の時刻から一つを選択する入力あるいはリモコンや携帯端末を用いた入力等により可能である。

　入力部１７６は、たとえば、ボタンやダイヤル等により構成されてもよいし、タッチパネル上に表示されるアイコン等により構成されてもよいし、あるいは、リモコンや携帯端末から予約情報を含むデータを受信する受信装置であってもよい。

　本実施の形態において、車両側ＥＣＵ１７０は、入力部１７６から受けた信号に基づいて予約情報を確定し、確定した予約情報をメモリ１７１に記憶させる。

　通知部１７８は、車両１０内の利用者に対して所定の情報を通知する。本実施の形態において、通知部１７８は、たとえば、ＬＣＤ（Liquid　Crystal　Display）やＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）等により構成される表示装置を用いて利用者に対して所定の情報を通知する。なお、通知部１７８は、たとえば、音あるいは音声を発生させる音発生装置を用いて利用者に対して所定の情報を通知してもよい。

　充電ケーブル３００は、車両側の端部に設けられたコネクタ３１０と、系統電源側の端部に設けられたプラグ３２０と、充電回路遮断装置（以下、「ＣＣＩＤ（Charging　Circuit　Interrupt　Device）」とも称する。）３３０と、それぞれの機器間を接続して電力および制御信号を入出力する電線部３４０とを備える。充電ケーブル３００は、車両１０側に含まれるものであってもよいし、住宅４５０に含まれるものであってもよい。

　電線部３４０は、プラグ３２０とＣＣＩＤ３３０との間を接続する電線部３４０Ａと、コネクタ３１０とＣＣＩＤ３３０との間を接続する電線部３４０Ｂとを含む。また、電線部３４０は、系統電源４０２からの電力を伝達するための電力線３４１を含む。

　充電ケーブル３００のプラグ３２０は、外部充電を行なう場合に住宅４５０の系統電源４０２のコンセント４００に接続される。また、充電ケーブル３００のコネクタ３１０は、外部充電を行なう場合に車両１０のボディに設けられたインレット２７０に接続される。プラグ３２０とコンセント４００とが接続され、コネクタ３１０とインレット２７０とが接続されることによって、系統電源４０２からの電力が車両１０に伝達される。プラグ３２０は、コンセント４００に取り付けたり、コンセント４００から取り外したりすることができる。コネクタ３１０は、インレット２７０に取り付けたり、インレット２７０から取り外したりすることができる。

　コネクタ３１０の内部には、接続検出回路３１２が設けられる。接続検出回路３１２は、インレット２７０とコネクタ３１０との接続状態を検出する。接続検出回路３１２は、接続状態を示す接続信号ＣＮＣＴを、インレット２７０を経由して、車両１０の車両側ＥＣＵ１７０へ送信する。

　接続検出回路３１２については、図１に示すようなリミットスイッチとする構成とし、コネクタ３１０をインレット２７０に接続したときに、接続信号ＣＮＣＴの電位が接地電位（０Ｖ）となるようにしてもよい。あるいは、接続検出回路３１２を所定の抵抗値を有する抵抗器（図示しない）とする構成とし、接続時に接続信号ＣＮＣＴの電位を所定の電位に低下させるようにしてもよい。いずれの場合においても、車両側ＥＣＵ１７０は、接続信号ＣＮＣＴの電位を検出することによって、コネクタ３１０がインレット２７０に接続されたことを検出する。

　ＣＣＩＤ３３０は、ＣＣＩＤリレー３３２と、コントロールパイロット回路３３４とを含む。ＣＣＩＤリレー３３２は、充電ケーブル３００内の電力線３４１に介挿される。ＣＣＩＤリレー３３２は、コントロールパイロット回路３３４によって制御される。ＣＣＩＤリレー３３２が開状態になるときは、電力線３４１の電路が遮断される。一方、ＣＣＩＤリレー３３２が閉状態になるときは、系統電源４０２から車両１０へ電力が供給される。

　コントロールパイロット回路３３４は、コネクタ３１０およびインレット２７０を経由して車両側ＥＣＵ１７０へパイロット信号ＣＰＬＴを出力する。このパイロット信号ＣＰＬＴは、コントロールパイロット回路３３４から車両側ＥＣＵ１７０へ充電ケーブル３００の定格電流を通知するための信号である。また、パイロット信号ＣＰＬＴは、車両側ＥＣＵ１７０によって操作されるパイロット信号ＣＰＬＴの電位に基づいて、車両側ＥＣＵ１７０からＣＣＩＤリレー３３２を遠隔操作するための信号としても使用される。そして、コントロールパイロット回路３３４は、パイロット信号ＣＰＬＴの電位変化に基づいてＣＣＩＤリレー３３２を制御する。

　上述のパイロット信号ＣＰＬＴおよび接続信号ＣＮＣＴ、ならびに、インレット２７０およびコネクタ３１０の形状、端子配置などの構成は、たとえば、米国のＳＡＥ（Society　of　Automotive　Engineers）や日本電動車両協会等において規格化されている。

　住宅４５０は、コンセント４００と、系統電源４０２と、第２ＰＬＣ装置４０４と、住宅側ＥＣＵ４０６と、無線通信装置４０８と、入力部４１０と、通知部４１２と、切替部４１４と、電気負荷４１６と、電力線４４１とを含む。

　本実施の形態において、住宅４５０内の系統電源４０２と住宅側ＥＣＵ４０６が車両１０の蓄電装置１５０を車両側ＥＣＵ１７０と連携して外部充電するための充電装置に対応する。この充電装置は、住宅４５０内の系統電源４０２に接続された複数の電気機器のうちの少なくともいずれか一つの電力の使用量を調整するための電力管理システムの一部となる。

　本実施の形態において、系統電源４０２は、交流電源であるとして説明するが、たとえば、直流電源であってもよい。

　第２ＰＬＣ装置４０４は、電力線４４１に接続される。第２ＰＬＣ装置４０４は、第１ＰＬＣ装置１７２との間で電力線通信を行なう。

　第２ＰＬＣ装置４０４は、たとえば、モデムを含む。第２ＰＬＣ装置４０４は、車両１０の第１ＰＬＣ装置１７２から高周波信号を電力線４４１を経由して受信する場合、受信した高周波信号からデータを復調する。第２ＰＬＣ装置４０４は、復調したデータを住宅側ＥＣＵ４０６に送信する。

　また、第２ＰＬＣ装置４０４は、住宅側ＥＣＵ４０６からデータを受信する場合に、受信したデータを高周波信号に変調する。第２ＰＬＣ装置４０４は、変調した高周波信号を電力線４４１に出力する。

　住宅側ＥＣＵ４０６は、ＣＰＵ（図示せず）と、記憶装置または入出力バッファ等としての機能を有するメモリ４０７とを含む。住宅側ＥＣＵ４０６は、車両側ＥＣＵ１７０と通信が可能となった場合に、車両側ＥＣＵ１７０を経由して、車両１０に設けられる各センサ等からの信号の受信や車両１０に搭載された各機器への制御指令の出力を行なうとともに、各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で構築して処理することも可能である。

　無線通信装置４０８は、住宅４５０の外部あるいは内部の無線通信装置と無線通信を行なう。本実施の形態において無線通信装置４０８は、車両１０の無線通信装置１７４との間で無線通信を行なう。

　車両側ＥＣＵ１７０と住宅側ＥＣＵ４０６との通信は、コンセント４００とプラグ３２０とが接続され、かつ、コネクタ３１０とインレット２７０とが接続された場合に行なわれてもよいし、あるいは、車両１０と住宅４５０とが通信可能な範囲内である場合に行なわれてもよい。

　本実施の形態においては、コンセント４００とプラグ３２０とが接続され、かつ、コネクタ３１０とインレット２７０とが接続された場合に、車両側ＥＣＵ１７０と住宅側ＥＣＵ４０６とが連携して外部充電を行なう。

　車両側ＥＣＵ１７０と住宅側ＥＣＵ４０６とは、コンセント４００とプラグ３２０とが接続され、かつ、コネクタ３１０とインレット２７０とが接続された場合に、無線通信装置１７４と無線通信装置４０８とを用いた無線通信により通信を行なってもよい。

　あるいは、車両側ＥＣＵ１７０と住宅側ＥＣＵ４０６とは、コンセント４００とプラグ３２０とが接続され、かつ、コネクタ３１０とインレット２７０とが接続された場合に、第１ＰＬＣ装置１７２と第２ＰＬＣ装置４０４とを用いた電力線通信により通信を行なってもよい。

　あるいは、車両側ＥＣＵ１７０と住宅側ＥＣＵ４０６とは、コンセント４００とプラグ３２０とが接続され、かつ、コネクタ３１０とインレット２７０とが接続された場合に、上述の無線通信と電力線通信とを併用して通信を行なってもよい。

　なお、通信方法としては、上記の方法に特に限定されるものではない。たとえば、図１の破線に示すように、車両側ＥＣＵ１７０と、住宅側ＥＣＵ４０６との間を、インレット２７０、コネクタ３１０、プラグ３２０およびコンセント４００を経由して接続する通信線を設けてもよい。車両側ＥＣＵ１７０と住宅側ＥＣＵ４０６とは、コンセント４００とプラグ３２０とが接続され、かつ、コネクタ３１０とインレット２７０とが接続された場合に、当該通信線を用いて通信を行なってもよい。

　入力部４１０は、住宅４５０において、利用者からの指示を受けるためのインターフェースである。入力部４１０は受けた指示に対応する信号を住宅側ＥＣＵ４０６に送信する。

　本実施の形態において、入力部４１０は、たとえば、利用者からの予約情報の入力を受ける。予約情報の入力は、たとえば、時刻に対応する数値を直接する入力、表示装置に表示される時刻を希望する時刻に変更する入力、表示装置に表示される複数の時刻から一つを選択する入力あるいはリモコンや携帯端末を用いた入力等により可能である。

　入力部４１０は、たとえば、ボタンやダイヤル等により構成されてもよいし、タッチパネル上に表示されるアイコン等により構成されてもよいし、あるいは、リモコンや携帯端末から予約情報を含むデータを受信する受信装置であってもよい。

　本実施の形態において、住宅側ＥＣＵ４０６は、入力部４１０から受けた信号に基づいて予約情報を確定し、確定した予約情報をメモリ４０７に記憶させる。

　通知部４１２は、住宅４５０内の利用者に対して所定の情報を通知する。本実施の形態において、通知部４１２は、たとえば、ＬＣＤやＬＥＤ等により構成される表示装置を用いて利用者に対して所定の情報を通知する。なお、通知部１７８は、たとえば、音あるいは音声を発生させる音発生装置を用いて利用者に対して所定の情報を通知してもよい。

　切替部４１４は、住宅側ＥＣＵ４０６からの制御信号Ｓ１に基づいて、電力線４４１に、電気負荷４１６と、系統電源４０２とが互いに並列に接続された第１状態と、系統電源４０２が切り離された第２状態とのうちのいずれか一方の状態から他方の状態に切り替える。

　第１状態である場合においては、系統電源４０２の電力は、電気負荷４１６に供給される。さらに、系統電源４０２の電力は、コンセント４００とプラグ３２０とが接続され、かつ、コネクタ３１０とインレット２７０とが接続された場合に車両１０にも供給され得る。

　一方、第２状態である場合においては、車両１０が電気負荷４１６の電源となる。具体的には、住宅側ＥＣＵ４０６は、車両側ＥＣＵ１７０を経由して、蓄電装置１５０の直流電力が交流電力に変換されるように電力変換装置を制御し、変換された交流電力が電力線２４１，３４１，４４１を経由して電気負荷４１６に供給されるようにＣＣＩＤリレー３３２を制御する。

　電気負荷４１６は、住宅４５０内あるいは住宅４５０の敷地内に設けられる電気機器である。電気負荷４１６は、たとえば、住宅側ＥＣＵ４０６からの制御信号Ｓ２に応じて動作が制御されることによって、電力消費量等が調整されてもよい。住宅側ＥＣＵ４０６は、たとえば、系統電源４０２の供給元（たとえば、電力会社等）における電力需要のピークを含む時間帯の一部または全部を含む所定期間において、第１状態から第２状態に切り換わるように切替部４１４を制御してもよい。

　図２は、図１に示した充電システム１の構成をより詳細に説明するための図である。なお、図２において、図１と同じ参照符号が付された重複する要素についての説明は繰り返されない。

　図２を参照して、ＣＣＩＤ３３０は、ＣＣＩＤリレー３３２およびコントロールパイロット回路３３４に加えて、電磁コイル６０６と、漏電検出器６０８と、ＣＣＩＤ制御部６１０と、電圧センサ６５０と、電流センサ６６０とをさらに含む。コントロールパイロット回路３３４は、発振装置６０２と、抵抗Ｒ２０と、電圧センサ６０４とを含む。

　ＣＣＩＤ制御部６１０は、いずれも図示しないが、ＣＰＵと、記憶装置と、入出力バッファとを含む。ＣＣＩＤ制御部６１０は、各センサおよびコントロールパイロット回路３３４の信号の入出力を行なうとともに、充電ケーブル３００の充電動作を制御する。

　発振装置６０２は、電圧センサ６０４によって検出されるパイロット信号ＣＰＬＴの電位が規定の電位（たとえば、１２Ｖ）のときは非発振の信号を出力する。発振装置６０２は、パイロット信号ＣＰＬＴの電位が上記の規定の電位から低下したとき（たとえば、９Ｖ）は、ＣＣＩＤ制御部６１０により制御されて、規定の周波数（たとえば１ｋＨｚ）およびデューティサイクルで発振する信号を出力する。

　なお、パイロット信号ＣＰＬＴの電位は、図３で後述するように、車両側ＥＣＵ１７０によって操作される。また、デューティサイクルは、系統電源４０２から充電ケーブル３００を経由して車両１０へ供給可能な定格電流に基づいて設定される。

　パイロット信号ＣＰＬＴは、上述のようにパイロット信号ＣＰＬＴの電位が規定の電位から低下すると、規定の周期で発振される。パイロット信号ＣＰＬＴのパルス幅は、系統電源４０２から充電ケーブル３００を経由して車両１０へ供給可能な定格電流に基づいて設定される。すなわち、この発振周期に対するパルス幅の比で示されるデューティによって、パイロット信号ＣＰＬＴを用いてコントロールパイロット回路３３４から車両１０の車両側ＥＣＵ１７０へ定格電流が通知される。

　なお、定格電流は、充電ケーブル毎に定められており、充電ケーブル３００の種類が異なれば定格電流も異なる。したがって、充電ケーブル３００毎にパイロット信号ＣＰＬＴのデューティも異なることになる。

　車両側ＥＣＵ１７０は、コントロールパイロット線Ｌ１を介して受信したパイロット信号ＣＰＬＴのデューティに基づいて、充電ケーブル３００を介して車両１０へ供給可能な定格電流を検出することができる。

　車両側ＥＣＵ１７０によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位がさらに低下されると（たとえば、６Ｖ）、コントロールパイロット回路３３４は、電磁コイル６０６へ電流を供給する。電磁コイル６０６は、コントロールパイロット回路３３４から電流が供給されると電磁力を発生し、ＣＣＩＤリレー３３２の接点を閉じて導通状態にする。

　漏電検出器６０８は、ＣＣＩＤ３３０内部において充電ケーブル３００の電力線３４１の途中に設けられ、漏電の有無を検出する。具体的には、漏電検出器６０８は、対となる電力線３４１に互いに反対方向に流れる電流の平衡状態を検出し、その平衡状態が破綻すると漏電の発生を検出する。なお、特に図示しないが、漏電検出器６０８により漏電が検出されると、電磁コイル６０６への給電が遮断され、ＣＣＩＤリレー３３２の接点が開放されて非導通状態となる。

　電圧センサ６５０は、プラグ３２０がコンセント４００に差し込まれると、系統電源４０２から伝達される電源電圧を検出し、その検出値をＣＣＩＤ制御部６１０に送信する。また、電流センサ６６０は、電力線３４１に流れる充電電流を検出し、その検出値をＣＣＩＤ制御部６１０に送信する。

　コネクタ３１０内に含まれる接続検出回路３１２は、上述のように、たとえばリミットスイッチであり、コネクタ３１０がインレット２７０に接続された状態で接点が閉じられ、コネクタ３１０がインレット２７０から切り離された状態で接点が開放される。

　コネクタ３１０がインレット２７０から切り離された状態では、車両側ＥＣＵ１７０に含まれる電源ノード５１１の電圧およびプルアップ抵抗Ｒ１０によって定まる電圧信号が接続信号ＣＮＣＴとして接続信号線Ｌ３に発生する。また、コネクタ３１０がインレット２７０に接続された状態では、接続信号線Ｌ３が接地線Ｌ２と短絡されるため、接続信号線Ｌ３の電位は接地電位（０Ｖ）となる。

　なお、接続検出回路３１２は抵抗器（図示せず）とすることも可能である。この場合には、コネクタ３１０がインレット２７０に接続された状態では、電源ノード５１１の電圧およびプルアップ抵抗Ｒ１０と、この抵抗器とによって定まる電圧信号が、接続信号線Ｌ３に発生する。

　接続検出回路３１２が、上記のようにリミットスイッチ，抵抗器のいずれの場合であっても、コネクタ３１０がインレット２７０に接続されたときと、切り離されたときとで、接続信号線Ｌ３に発生する電位（すなわち、接続信号ＣＮＣＴの電位）が変化する。したがって、接続信号線Ｌ３の電位を検出することによって、車両側ＥＣＵ１７０は、コネクタ３１０の接続状態を検出することができる。

　車両１０においては、車両側ＥＣＵ１７０は、上記の電源ノード５１１およびプルアップ抵抗Ｒ１０に加えて、抵抗回路５０２と、入力バッファ５０４，５０６と、ＣＰＵ５０８とをさらに含む。入力バッファ５０４，５０６は、図１のメモリ１７１に含まれる。

　抵抗回路５０２は、プルダウン抵抗Ｒ１，Ｒ２と、スイッチＳＷ１，ＳＷ２とを含む。プルダウン抵抗Ｒ１およびスイッチＳＷ１は、パイロット信号ＣＰＬＴが通信されるコントロールパイロット線Ｌ１と車両アース５１２との間に直列に接続される。プルダウン抵抗Ｒ２およびスイッチＳＷ２も、コントロールパイロット線Ｌ１と車両アース５１２との間に直列に接続される。そして、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、それぞれＣＰＵ５０８からの制御信号Ｓ１，Ｓ２に従って導通または非導通に制御される。

　この抵抗回路５０２は、車両１０側からパイロット信号ＣＰＬＴの電位を操作するための回路である。

　入力バッファ５０４は、コントロールパイロット線Ｌ１のパイロット信号ＣＰＬＴを受け、その受けたパイロット信号ＣＰＬＴをＣＰＵ５０８へ出力する。入力バッファ５０６は、コネクタ３１０の接続検出回路３１２に接続される接続信号線Ｌ３から接続信号ＣＮＣＴを受け、その受けた接続信号ＣＮＣＴをＣＰＵ５０８へ出力する。なお、接続信号線Ｌ３には上記で説明したように車両側ＥＣＵ１７０から電圧がかけられており、コネクタ３１０のインレット２７０への接続によって、接続信号ＣＮＣＴの電位が変化する。ＣＰＵ５０８は、この接続信号ＣＮＣＴの電位を検出することによって、コネクタ３１０の接続状態を検出する。

　ＣＰＵ５０８は、入力バッファ５０４，５０６から、パイロット信号ＣＰＬＴおよび接続信号ＣＮＣＴをそれぞれ受ける。

　ＣＰＵ５０８は、接続信号ＣＮＣＴの電位を検出し、コネクタ３１０の接続状態を検出する。

　ＣＰＵ５０８は、パイロット信号ＣＰＬＴの発振状態およびデューティサイクルを検出することによって、上述のように充電ケーブル３００の定格電流を検出する。

　ＣＰＵ５０８は、接続信号ＣＮＣＴの電位およびパイロット信号ＣＰＬＴの発振状態に基づいて、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の制御信号Ｓ１，Ｓ２を制御することによって、パイロット信号ＣＰＬＴの電位を操作する。これによって、ＣＰＵ５０８は、ＣＣＩＤリレー３３２を遠隔操作することができる。そして、充電ケーブル３００を経由して系統電源４０２から車両１０への電力の伝達が行なわれる。

　図１および図２を参照して、ＣＣＩＤリレー３３２の接点が閉じられると、電力変換装置１６０に系統電源４０２からの交流電力が与えられ、系統電源４０２から蓄電装置１５０への充電準備が完了する。ＣＰＵ５０８は、電力変換装置１６０に対し制御信号ＰＷＥを出力することによって、系統電源４０２からの交流電力を蓄電装置１５０が充電可能な直流電力に変換する。ＣＰＵ５０８は、制御信号ＳＥを出力してリレー１５５の接点を閉じることにより、蓄電装置１５０への充電を実行する。

　図３は、図２の充電システムによる外部充電のシーケンスを説明するためのタイムチャートである。図３の横軸には時間が示され、縦軸にはプラグ３２０の接続状態、パイロット信号ＣＰＬＴの電位、接続信号ＣＮＣＴの電位、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の状態、ＣＣＩＤリレー３３２の状態、および充電処理の実行状態が示される。

　図２および図３を参照して、時刻ｔ１０になるまでは、充電ケーブル３００は、車両１０および系統電源４０２のいずれにも接続されていない状態である。この状態においては、スイッチＳＷ１，ＳＷ２およびＣＣＩＤリレー３３２はオフの状態であり、パイロット信号ＣＰＬＴの電位は０Ｖである。また、接続信号ＣＮＣＴの電位は、Ｖ１１（＞０Ｖ）である。

　時刻ｔ１０において、充電ケーブル３００のプラグ３２０が系統電源４０２のコンセント４００に接続されると、系統電源４０２からの電力を受けてコントロールパイロット回路３３４がパイロット信号ＣＰＬＴを発生する。

　なお、この時刻ｔ１０では、充電ケーブル３００のコネクタ３１０はインレット２７０に接続されていない。パイロット信号ＣＰＬＴの電位はＶ１（たとえば１２Ｖ）であり、パイロット信号ＣＰＬＴは非発振状態である。

　時刻ｔ１１において、コネクタ３１０がインレット２７０に接続されると、接続検出回路３１２によって、接続信号ＣＮＣＴの電位が低下する。

　ＣＰＵ５０８は、接続信号ＣＮＣＴの電位が低下したことを検出することによって、コネクタ３１０とインレット２７０との接続を検出する。それに応じて、ＣＰＵ５０８によって制御信号Ｓ１が活性化されて、スイッチＳＷ１がオンされる。そうすると、抵抗回路５０２のプルダウン抵抗Ｒ１によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位はＶ２（たとえば９Ｖ）に低下する。

　時刻ｔ１２において、ＣＣＩＤ制御部６１０によってパイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ２に低下したことが検出される。これに応じて、ＣＣＩＤ制御部６１０は、パイロット信号ＣＰＬＴを発振周期Ｔｃｈｒ（＝１／Ｆｃｈｒ）で発振させる。なお、Ｆｃｈｒは発振周波数を示す。

　ＣＰＵ５０８は、パイロット信号ＣＰＬＴが発振されたことを検出すると、上述のようにパイロット信号ＣＰＬＴのデューティによって、充電ケーブル３００の定格電流を検出する。

　そして、ＣＰＵ５０８は充電動作を開始するために制御信号Ｓ２を活性化させてスイッチＳＷ２をオンする。これに応じて、プルダウン抵抗Ｒ２によって、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ３（たとえば６Ｖ）に低下する（図３中の時刻ｔ１３）。

　このパイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ３に低下したことが、ＣＣＩＤ制御部６１０によって検出されると、時刻ｔ１４においてＣＣＩＤリレー３３２の接点が閉じられて、系統電源４０２からの電力が充電ケーブル３００を介して車両１０に伝達される。

　その後、車両１０において交流電圧ＶＡＣが検出されると、ＣＰＵ５０８によってリレー１５５（図１）の接点が閉じられるとともに、電力変換装置１６０（図１）が制御されることによって、蓄電装置１５０（図１）の充電が開始される（図３中の時刻ｔ１５）。

　蓄電装置１５０の充電が進み、蓄電装置１５０が満充電となったことが判定されると、ＣＰＵ５０８は充電処理を終了する（図３中の時刻ｔ１６）。そして、ＣＰＵ５０８は、制御信号Ｓ２を非活性化してスイッチＳＷ２を非導通状態とする（図３中の時刻ｔ１７）。これによって、パイロット信号ＣＰＬＴの電位がＶ２となり、それに応じて充電処理が停止されるとともにＣＣＩＤリレー３３２が非導通状態とされて（時刻ｔ１８）、充電動作が終了する。その後、ＣＰＵ５０８が、制御信号Ｓ１を非活性化してスイッチＳＷ１を非導通状態とすることによって、システムが遮断される。

　以上のような構成を有する車両１０においては、プラグ３２０とコンセント４００とが接続され、かつ、コネクタ３１０とインレット２７０が接続された場合であって、かつ、外部充電が予約されていない場合には、図３で示したようなシーケンスに従って充電が開始される。外部充電が予約されていない場合とは、車両側ＥＣＵ１７０のメモリ１７１および住宅側ＥＣＵ４０６のメモリ４０７のいずれにも予約情報が記憶されていない場合をいう。

　一方、外部充電が予約されている場合には、プラグ３２０とコンセント４００とが接続され、かつ、コネクタ３１０とインレット２７０が接続されたときでも、直ちに充電は開始されず、予約された時刻（開始時刻または終了時刻）に基づいて充電が開始される。外部充電が予約されている場合とは、車両側ＥＣＵ１７０のメモリ１７１および住宅側ＥＣＵ４０６のメモリ４０７のうちの少なくともいずれか一方に予約情報が記憶されている場合をいう。

　住宅側ＥＣＵ４０６は、車両側ＥＣＵ１７０のメモリ１７１および住宅側ＥＣＵ４０６のメモリ４０７のうちのいずれか一方に記憶される予約情報にしたがって蓄電装置１５０の外部充電を行なうように車両側ＥＣＵ１７０を経由して車両１０を制御する。

　住宅側ＥＣＵ４０６は、たとえば、現在時刻が予約情報に含まれる開始時刻（あるいは終了時刻から算出される開始時刻）よりも前であると、スイッチＳＷ２をオン状態にせずに待機し、現在時刻が開始時刻になると、ＣＣＩＤリレー３３２を閉じるとともに、電力変換装置１６０を作動させることによって、蓄電装置１５０の外部充電を開始する。

　住宅側ＥＣＵ４０６は、予約情報に終了時刻が含まれる場合には、終了時刻から充電を完了するために必要な時間（以下、充電必要時間Ｔｒｅｑと記載する）だけ遡ることによって開始時刻を決定する。

　住宅側ＥＣＵ４０６において、正確な開始時刻を決定するためには、この充電必要時間Ｔｒｅｑを精度高く把握する必要がある。しかしながら、住宅４５０に接続される車両の種類によっては、充電必要時間Ｔｒｅｑを精度高く把握するために必要な情報が提供されない場合がある。

　そこで、本実施の形態においては、住宅側ＥＣＵ４０６において外部充電の終了時刻が予約された場合に、住宅側ＥＣＵ４０６が予約された終了時刻を車両側ＥＣＵ１７０に送信し、車両側ＥＣＵ１７０が住宅側ＥＣＵ４０６から受信した終了時刻に基づいて外部充電に要する充電必要時間Ｔｒｅｑを算出する点に特徴を有する。

　図４を参照して、本実施の形態における住宅側ＥＣＵ４０６で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

　ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、住宅側ＥＣＵ４０６は、予約時刻の設定時であるか否かを判定する。住宅側ＥＣＵ４０６は、たとえば、利用者の操作に応じて外部充電の予約時刻を受け付けるための予約受付メニューを通知部４１２に表示させている等の予約受付モードが起動中である場合やリモコン等から入力部４１０を経由して予約情報を受信した場合には、予約時刻の設定時であると判定してもよい。

　予約時刻の設定時である場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。なお、住宅側ＥＣＵ４０６は、たとえば、予約時刻の設定時であると判定した場合に、上述の無線通信あるいは電力線または通信線を用いた有線通信により予約時刻の設定時であることを示す信号を車両側ＥＣＵ１７０に送信してもよい。

　Ｓ１０２にて、住宅側ＥＣＵ４０６は、利用者により外部充電の終了時刻が入力されたか否かを判定する。住宅側ＥＣＵ４０６は、たとえば、メモリ４０７の所定の記憶領域に終了時刻に対応する値が予約情報として記憶された場合に、利用者により外部充電の終了時刻が入力されたと判定してもよい。また、住宅側ＥＣＵ４０６は、たとえば、終了時刻が入力されることなく予約受付モードが終了した場合には、利用者により外部充電の終了時刻が入力されていないと判定してもよい。利用者により外部充電の終了時刻が入力された場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０２）、この処理は終了する。

　Ｓ１０４にて、住宅側ＥＣＵ４０６は、車両側ＥＣＵ１７０に対して入力された終了時刻を送信する。住宅側ＥＣＵ４０６は、たとえば、上述の無線通信あるいは有線通信により入力された終了時刻を車両側ＥＣＵ１７０に送信する。

　Ｓ１０６にて、住宅側ＥＣＵ４０６は、車両側ＥＣＵ１７０から送信された充電必要時間Ｔｒｅｑを受信するか否かを判定する。車両側ＥＣＵ１７０から送信された充電必要時間Ｔｒｅｑを受信した場合（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０６にてＮＯ）、処理はＳ１０６に戻される。

　Ｓ１０８にて、住宅側ＥＣＵ４０６は、受信した充電必要時間Ｔｒｅｑと終了時刻とに基づいて外部充電の開始時刻を決定する。具体的には、住宅側ＥＣＵ４０６は、終了時刻から充電必要時間Ｔｒｅｑだけ遡った時刻を外部充電の開始時刻として決定する。住宅側ＥＣＵ４０６は、終了時刻と開始時刻とを対応づけた予約情報をメモリ４０７に記憶させる。

　なお、本実施の形態においては、住宅側ＥＣＵ４０６は、終了時刻から充電必要時間Ｔｒｅｑだけ遡った時刻を外部充電の開始時刻として決定するとして説明したが、このような動作に限定されるものではない。

　住宅側ＥＣＵ４０６は、終了時刻と、充電必要時間Ｔｒｅｑとに基づいて系統電源４０２に接続される電気機器の電力の受給を管理するための処理を実行する。系統電源４０２に接続される電気機器は、住宅４５０内の電気機器および車両１０に搭載される電気機器を含むものとする。

　電気機器の電力の受給を管理するための処理とは、たとえば、予め定められたパラメータに基づいて電気機器の作動量を制御することをいう。予め定められたパラメータとは、たとえば、電気機器の電力使用量、利用時間、利用コストあるいは電気機器の使用による二酸化炭素の排出量等をいう。

　予め定められたパラメータに基づく電気機器の作動量の制御は、たとえば、系統電源４０２に対する電力需要が高くなる時間帯を避けて電気機器を作動させる制御、利用コストが低い時間帯に電気機器を作動させる制御、所定期間の電力使用量が目標値を超えないように電気機器の作動量を調整する制御、二酸化炭素の排出量が目標値を超えないように電気機器の作動量を調整したり、系統電源４０２以外の補助電源を利用する制御を含む。

　系統電源４０２以外の補助電源は、たとえば、太陽光発電システムであってもよいし、車両１０に搭載された蓄電装置１５０以外の蓄電装置であってもよい。すなわち、電気機器の電力の受給を管理するための処理としては、車両１０に搭載された蓄電装置１５０以外の蓄電装置の充放電制御を含む。

　次に、図４を参照して、本実施のおける車両側ＥＣＵ１７０で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

　Ｓ２００にて、車両側ＥＣＵ１７０は、予約時刻の設定時であるか否かを判定する。車両側ＥＣＵ１７０は、たとえば、住宅側ＥＣＵ４０６から上述の無線通信あるいは有線通信により予約時刻の設定時であることを示す信号を受信した場合に、予約時刻の設定時であると判定してもよい。予約時刻の設定時である場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ２００に戻される。

　Ｓ２０２にて、車両側ＥＣＵ１７０は、住宅側ＥＣＵ４０６から送信された外部充電の終了時刻を受信するか否かを判定する。住宅側ＥＣＵ４０６から送信された外部充電の終了時刻を受信する場合（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ２０４に移される。もしそうでない場合（Ｓ２０２にてＮＯ）、処理はＳ２００に戻される。

　Ｓ２０４にて、車両側ＥＣＵ１７０は、充電開始時のＳＯＣ＿ｓと、充電終了時のＳＯＣ＿ｅと、電池容量Ｑ＿ｂと、充電パワーＰ＿ｃｈｒｇとに基づいて充電必要時間Ｔｒｅｑを算出する。本実施の形態において、車両側ＥＣＵ１７０は、充電必要時間Ｔｒｅｑ＝Ｑ＿ｂ×（ＳＯＣ＿ｅ－ＳＯＣ＿ｓ）／１００／Ｐ＿ｃｈｒｇの式を用いて充電必要時間Ｔｒｅｑを算出する。なお、Ｑ＿ｂ×（ＳＯＣ＿ｅ－ＳＯＣ＿ｓ）／１００の部分が蓄電装置１５０の充電に必要な充電電力量に相当する。

　車両側ＥＣＵ１７０は、たとえば、蓄電装置１５０の現在のＳＯＣを充電開始時のＳＯＣ＿ｓとして決定してもよい。あるいは、車両側ＥＣＵ１７０は、受信した終了時刻に基づいて充電開始時のＳＯＣ＿ｓを決定してもよい。車両側ＥＣＵ１７０は、たとえば、終了時刻よりも前に蓄電装置１５０の他の充放電制御が予定されている場合には、予定されている他の充放電制御の終了後の蓄電装置１５０のＳＯＣの予測値を充電開始時のＳＯＣ＿ｓとして決定してもよい。

　充電終了時のＳＯＣ＿ｅは、蓄電装置１５０が満充電状態である場合に対応するＳＯＣであってもよいし、あるいは、車両側ＥＣＵ１７０によって決定されてもよい。車両側ＥＣＵ１７０は、たとえば、利用者の要求に応じてあるいは車両１０の状態に基づいて充電終了時のＳＯＣ＿ｅを決定してもよい。

　電池容量Ｑ＿ｂは、時間の経過とともに劣化により低下するため、車両側ＥＣＵ１７０は、所定のタイミング（たとえば、外部充電の終了時）で電池容量Ｑ＿ｂを更新する。車両側ＥＣＵ１７０は、たとえば、充電前後のＳＯＣの変化量と充電電流に基づく充電量とに基づいて電池容量Ｑ＿ｂを算出する。

　車両側ＥＣＵ１７０は、充電装置である住宅４５０から車両１０に供給可能な電力の上限値と、蓄電装置１５０において受け入れ可能な電力の上限値とのうちのいずれか小さい方を充電パワーＰ＿ｃｈｒｇとして決定する。車両側ＥＣＵ１７０は、たとえば、上述したようにコントロールパイロット回路３３４から通知される定格電流に基づいて住宅４５０から車両１０に供給可能な電力の上限値を特定してもよいし、あるいは、住宅側ＥＣＵ４０６から住宅４５０から車両１０に供給可能な電力の上限値を示す信号を上述の無線通信あるいは有線通信により受信してもよい。

　Ｓ２０６にて、車両側ＥＣＵ１７０は、算出した充電必要時間Ｔｒｅｑを住宅側ＥＣＵ４０６に送信する。

　次に図５を参照して、住宅側ＥＣＵ４０６において実行される予約充電処理のプログラムの制御構造について説明する。

　Ｓ３００にて、住宅側ＥＣＵ４０６は、充電ケーブル３００が車両１０および住宅４５０の各々に対して接続状態であるか否かを判定する。車両側ＥＣＵ１７０は、プラグ３２０とコンセント４００とが接続され、かつ、コネクタ３１０とインレット２７０とが接続された状態である場合に、充電ケーブル３００が接続状態であることを示す信号を上述した無線通信あるいは有線通信を用いて住宅側ＥＣＵ４０６に送信する。

　住宅側ＥＣＵ４０６は、車両側ＥＣＵ１７０から充電ケーブル３００が接続状態であることを示す信号を受信した場合に、充電ケーブル３００が接続状態であると判定する。

　充電ケーブル３００が接続状態である場合（Ｓ３００にてＹＥＳ）、処理はＳ３０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ３００にてＮＯ）、処理はＳ３００に戻される。

　Ｓ３０２にて、住宅側ＥＣＵ４０６は、車両１０が予約による外部充電が可能な車両であるか否かを判定する。車両側ＥＣＵ１７０は、充電ケーブル３００が接続状態となる場合に、予約による外部充電が可能な車両であるか否かを特定するための車両情報を上述の無線通信あるいは有線通信を用いて住宅側ＥＣＵ４０６に送信する。住宅側ＥＣＵ４０６は、車両側ＥＣＵ１７０から受信した車両情報に基づいて車両１０が予約による外部充電が可能な車両であるか否かを判定する。

　車両１０が予約による外部充電が可能な車両である場合（Ｓ３０２にてＹＥＳ）、処理はＳ３０４に移される。もしそうでない場合（Ｓ３０２にてＮＯ）、処理はＳ３０８に移される。

　Ｓ３０４にて、住宅側ＥＣＵ４０６は、メモリ４０７に予約情報が記憶されているか否かを判定する。メモリ４０７に予約情報が記憶されている場合（Ｓ３０４にてＹＥＳ）、処理はＳ３０６に移される。もしそうでない場合（Ｓ３０４にてＮＯ）、処理はＳ３０８に移される。

　Ｓ３０６にて、住宅側ＥＣＵ４０６は、現在時刻が予約情報に含まれる開始時刻であるか否かを判定する。現在時刻が開始時刻である場合（Ｓ３０６にてＹＥＳ）、処理はＳ３０８に移される。もしそうでない場合（Ｓ３０６にてＮＯ）、処理はＳ３０６に戻される。

　Ｓ３０８にて、住宅側ＥＣＵ４０６は、充電制御を実行する。具体的には、住宅側ＥＣＵ４０６が、車両側ＥＣＵ１７０を経由して、ＣＣＩＤリレー３３２を閉じるとともに、電力変換装置１６０を作動させることによって、蓄電装置１５０の外部充電が行なわれる。

　Ｓ３１０にて、住宅側ＥＣＵ４０６は、充電が完了したか否かを判定する。住宅側ＥＣＵ４０６は、たとえば、現在時刻が終了時刻である場合に充電が完了したと判定してもよい。あるいは、住宅側ＥＣＵ４０６は、たとえば、蓄電装置１５０のＳＯＣが満充電状態に対応するしきい値以上となる場合に充電が完了したと判定してもよい。充電が完了した場合（Ｓ３１０にてＹＥＳ）、処理はＳ３１２に移される。もしそうでない場合（Ｓ３１０にてＮＯ）、処理はＳ３１０に戻される。

　Ｓ３１２にて、住宅側ＥＣＵ４０６は、充電制御を停止させる。具体的には、住宅側ＥＣＵ４０６は、車両側ＥＣＵ１７０を経由して、電力変換装置１６０の作動を停止させるとともに、ＣＣＩＤリレー３３２を非導通状態とする。

　以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態における車両側ＥＣＵ１７０および住宅側ＥＣＵ４０６の各々の動作について説明する。

　＜開始時刻の決定＞
　たとえば、利用者が住宅４５０の入力部１７６に対する操作により通知部４１２において外部充電の予約受付メニューが表示されている場合を想定する（Ｓ１００にてＹＥＳ、Ｓ２００にてＹＥＳ）。利用者により入力部１７６に対して終了時刻が入力された場合に（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、住宅側ＥＣＵ４０６は、車両側ＥＣＵ１７０に対して入力された終了時刻を送信する（Ｓ１０４）。

　車両側ＥＣＵ１７０は、住宅側ＥＣＵ４０６から終了時刻を受信した場合に（２０２にてＹＥＳ）、充電開始時のＳＯＣ＿ｓと、充電終了時のＳＯＣ＿ｅと、電池容量Ｑ＿ｂと、充電パワーＰ＿ｃｈｒｇと、上述した式とに基づいて充電必要時間Ｔｒｅｑを算出する（Ｓ２０４）。

　車両側ＥＣＵ１７０は、住宅側ＥＣＵ４０６に対して算出された充電必要時間Ｔｒｅｑを送信する（Ｓ２０６）。住宅側ＥＣＵ４０６は、車両側ＥＣＵ１７０から充電必要時間Ｔｒｅｑを受信した場合に（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、終了時刻から充電必要時間Ｔｒｅｑだけ遡った時刻を外部充電の開始時刻として決定する（Ｓ１０８）。

　＜予約充電処理の実行＞
　充電ケーブル３００が車両１０および住宅４５０の各々に対して接続状態である場合であって（Ｓ３００にてＹＥＳ）、かつ、車両１０が予約による外部充電が可能な車両である場合（Ｓ３０２にてＹＥＳ）、住宅側ＥＣＵ４０６は、メモリ４０７に予約情報が記憶されていないと（Ｓ３０４にてＮＯ）、直ちに充電制御を実行する（Ｓ３０８）。

　一方、住宅側ＥＣＵ４０６は、メモリ４０７に予約情報が記憶されている場合には（Ｓ３０４にてＹＥＳ）、現在の時刻が開始時刻になるまで待機する（Ｓ３０６にてＮＯ）。現在の時刻が開始時刻になる場合（Ｓ３０６にてＹＥＳ）、住宅側ＥＣＵ４０６は、充電制御を実行する（Ｓ３０８）。現在の時刻が終了時刻になる場合には、充電が完了したと判定され（Ｓ３１０にてＹＥＳ）、住宅側ＥＣＵ４０６は、充電制御を停止する（Ｓ３１２）。

　以上のようにして、本実施の形態に係る充電システム１よると、住宅側ＥＣＵ４０６は、入力された外部充電の終了時刻を車両側ＥＣＵ１７０に送信し、車両側ＥＣＵ１７０が外部充電に要する充電必要時間を算出する。これにより、住宅側ＥＣＵ４０６において、充電必要時間を算出するために必要となる車両の状態（蓄電装置の状態等）に基づく情報（すなわち、必要な充電電力量を特定できる情報）を把握する必要をなくすことができる。その結果、住宅側ＥＣＵ４０６の負担を軽減することができる。さらに、車両側ＥＣＵ４０６は、充電必要時間を算出するために必要となる車両１０の状態を把握しているため、充電必要時間を精度高く算出することができる。その結果、充電スケジュールの調整を適切に行なうことができる。したがって、車載の蓄電装置への必要な充電電力量を精度高く算出する充電システムおよび充電予約方法を提供することができる。

　さらに、車両側ＥＣＵ４０６から住宅側ＥＣＵ４０６に対して充電必要時間を算出するために必要となる車両の状態に基づく情報を提供する必要がなくなるため、車両側ＥＣＵ４０６から住宅側ＥＣＵ４０６に対してノウハウ等を含む情報が送信されることを抑制することができる。

　本実施の形態において車両側ＥＣＵ１７０は、充電開始時のＳＯＣ＿ｓと、充電終了時のＳＯＣ＿ｅと、電池容量Ｑ＿ｂと、充電パワーＰ＿ｃｈｒｇと充電必要時間Ｔｒｅｑを算出するための上述の式とに基づいて充電必要時間Ｔｒｅｑを算出するとして説明したが、車両側ＥＣＵ１７０は、蓄電装置１５０のＳＯＣと、住宅４５０から蓄電装置１５０に対して供給可能な充電電力の上限値と、蓄電装置１５０において受け入れ可能な充電電力の上限値と、蓄電装置１５０の満充電容量Ｑ＿ｂとのうちの少なくともいずれか一つに基づいて充電必要時間Ｔｒｅｑを算出すればよい。車両側ＥＣＵ１７０は、充電開始時のＳＯＣ＿ｓと、充電終了時のＳＯＣ＿ｅと、所定のマップとに基づいて充電必要時間Ｔｒｅｑを算出してもよい。所定のマップは、充電前後のＳＯＣの変化量と充電必要時間Ｔｒｅｑとの関係を示すマップである。

　さらに、住宅側ＥＣＵ４０６は、利用者によって入力された車両１０の出発予定時刻に基づいて外部充電の終了時刻を決定してもよい。住宅側ＥＣＵ４０６は、たとえば、利用者によって入力された車両１０の出発予定時刻から所定時間だけ遡った時刻を外部充電の終了時刻として決定してもよい。あるいは、住宅側ＥＣＵ４０６は、利用者によって入力された車両１０の出発予定時刻を外部充電の終了時刻として車両側ＥＣＵ１７０に送信してもよい。

　住宅側ＥＣＵ４０６は、車両側ＥＣＵ１７０から正確な充電必要時間を取得することができるため、電気機器の電力の受給を管理するための処理を実行する場合に他の電気機器の電力の受給を考慮して充電スケジュールを適切に調整することができる。そのため、住宅４５０の系統電源４０２に接続された他の電気機器の使用電力の最適化制御（たとえば、消費電力削減あるいはＣＯ_２排出量削減を目的として電力管理）を実行しつつ、蓄電装置１５０の外部充電を実行することができる。

　なお、本実施の形態において、住宅側ＥＣＵ４０６が車両側ＥＣＵ１７０から受信した充電必要時間に基づいて外部充電の開始時刻を決定するとして説明したが、外部充電の開始時刻は、車両側ＥＣＵ１７０により決定されてもよい。たとえば、車両側ＥＣＵ１７０は、算出された充電必要時間と終了時刻とに基づいて開始時刻を決定してもよい。車両側ＥＣＵ１７０は、決定された開始時刻を住宅側ＥＣＵ４０６に送信してもよいし、あるいは、車両側ＥＣＵ１７０が開始時刻に蓄電装置１５０の外部充電を実行してもよい。

　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１　充電システム、１０　車両、２０　駆動部、１３０　駆動輪、１４０　エンジン、１４５　動力分割機構、１５０　蓄電装置、１５５，３３２　リレー、１６０　電力変換装置、１７０　車両側ＥＣＵ、１７１，４０７　メモリ、１７２，４０４　ＰＬＣ装置、１７４，４０８　無線通信装置、１７６，４１０　入力部、１７８，４１２　通知部、１８０　モータ駆動装置、１８２，６０４，６５０　電圧センサ、２４１，３４１，４４１，ＡＣＬ１，ＡＣＬ２　電力線、２７０　インレット、３００　充電ケーブル、３１０　コネクタ、３１２　接続検出回路、３２０　プラグ、３３４　コントロールパイロット回路、３４０，３４０Ａ，３４０Ｂ　電線部、４００　コンセント、４０２　系統電源、４０６　住宅側ＥＣＵ、４１４　切替部、４１６　電気負荷、４５０　住宅、５０２　抵抗回路、５０４，５０６，５０４，５０６　入力バッファ、５１１　電源ノード、５１２　車両アース、６０２　発振装置、６０６　電磁コイル、６０８　漏電検出器、６１０　ＣＣＩＤ制御部、６６０　電流センサ。

Claims (8)

1. 　駆動源である電動機（１２０）に電力を供給するための蓄電装置（１５０）と、前記蓄電装置の充電を制御するための第１制御装置（１７０）とを有する車両（１０）と、
   　前記車両の外部に設けられた電源（４０２）と、前記電源を用いた前記蓄電装置の外部充電を制御するための第２制御装置（４０６）とを有する充電装置（４５０）とを含み、
   　前記第２制御装置は、前記第２制御装置において前記外部充電の終了時刻が入力された場合に、入力された前記終了時刻を前記第１制御装置に送信し、
   　前記第１制御装置は、前記第２制御装置から前記終了時刻を受信した場合に前記外部充電に要する充電必要時間を算出する、充電システム。
2. 　前記第１制御装置は、算出した前記充電必要時間を前記第２制御装置に送信し、
   　前記第２制御装置は、前記終了時刻と、前記第１制御装置から受信した前記充電必要時間とに基づいて前記外部充電の開始時刻を決定して、決定された前記開始時刻に前記外部充電を開始する、請求項１に記載の充電システム。
3. 　前記第１制御装置は、算出した前記充電必要時間を前記第２制御装置に送信し、
   　前記第２制御装置は、前記終了時刻と、前記第１制御装置から受信した前記充電必要時間とに基づいて前記電源に接続される電気機器の電力の受給を管理するための処理を実行する、請求項１に記載の充電システム。
4. 　前記第１制御装置は、前記終了時刻と、算出した前記充電必要時間とに基づいて前記外部充電の開始時刻を決定する、請求項１に記載の充電システム。
5. 　前記第１制御装置は、前記蓄電装置の残容量と、前記充電装置から前記蓄電装置に対して供給可能な充電電力の上限値と、前記蓄電装置において受け入れ可能な充電電力の上限値と、前記蓄電装置の満充電容量とのうちの少なくともいずれか一つに基づいて前記充電必要時間を算出する、請求項１に記載の充電システム。
6. 　前記第２制御装置は、利用者によって入力された前記車両の出発予定時刻に基づいて前記終了時刻を決定する、請求項１に記載の充電システム。
7. 　前記充電装置は、前記電源に接続される複数の電気機器のうちの少なくともいずれか一つの電力の使用量を調整するための電力管理システムの一部である、請求項１に記載の充電システム。
8. 　駆動源である電動機（１２０）に電力を供給するための蓄電装置（１５０）と、前記蓄電装置の充電を制御するための第１制御装置（１７０）とを有する車両（１０）と、前記車両の外部に設けられた電源（４０２）と、前記電源を用いた前記蓄電装置の外部充電を制御するための第２制御装置（４０６）とを有する充電装置とを含む充電システムを用いた充電予約方法であって、
   　前記第２制御装置において前記外部充電の終了時刻が入力された場合に、前記第２制御装置が入力された前記終了時刻を前記第１制御装置に送信するステップと、
   　前記第１制御装置が、前記第２制御装置から前記終了時刻を受信した場合に前記外部充電に要する充電必要時間を算出するステップとを含む、充電予約方法。

Images