WO2014162882A1 - 車両用電源装置 - Google Patents

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山本　直樹
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日産自動車株式会社
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    • Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/14—Details associated with the interoperability, e.g. vehicle recognition, authentication, identification or billing

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle power supply device, and more particularly, to a technique capable of preventing inadvertent consumption of the amount of power to be secured.
  • a vehicle power supply device it is known to display a power value that can be used at the present time from a battery to an accessory outlet via an inverter based on a state of charge (SOC) of the battery mounted on the vehicle.
  • SOC state of charge
  • the user can recognize whether the electric device can be used by comparing the power value of the display with the power consumption of the electric device.
  • the amount of power that should be ensured such as the amount of power necessary for traveling drive by sharing the power of one battery for traveling drive and discharging to electrical equipment. May be consumed inadvertently, resulting in a situation where the vehicle cannot travel or cannot travel the planned cruising range.
  • An object of the present invention is to allow a user to easily recognize how much power can be used in an electrical device, and to prevent inadvertent consumption of the amount of power to be secured. It is providing the vehicle power supply device which can do.
  • a vehicle power supply device is a vehicle power supply device that is mounted on a vehicle that includes a battery and that can run using a motor as a drive source, and an external output terminal that discharges the battery to an electrical device. Based on the state of charge detected by the state of charge detecting means and the state of charge detected by the state of charge detecting means, the remaining amount of the battery, the amount of power that can be used by the electric device, and the use by the electric device are prohibited And an electric energy display means for displaying the electric energy separately.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a vehicle system including a vehicle power supply device according to the first embodiment of the present invention and peripheral devices thereof.
  • FIG. 2A is a schematic diagram illustrating an example of an external output switch at the time of extinguishing according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2B is a schematic diagram illustrating an example of the external output switch at the time of lighting according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a display in the instrument panel according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a power amount display according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a vehicle system including a vehicle power supply device according to the first embodiment of the present invention and peripheral devices thereof.
  • FIG. 2A is a schematic diagram illustrating an example of an external output switch at the time of extinguishing according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating an example of display on the setting display unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of a change switch and a determination switch according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a power amount display according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining an example of the power amount display method according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart for explaining an example of the power amount display method according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of the electric energy display according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of power amount display according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing an example of a power amount display according to another embodiment of the present invention.
  • first and second embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.
  • the first and second embodiments exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is the material and shape of the component parts.
  • the structure, arrangement, etc. are not specified below.
  • the technical idea of the present invention can be variously modified within the scope of the claims.
  • the vehicle system including the vehicle power supply device according to the first and second embodiments of the present invention is a vehicle that can run using a motor as a drive source, such as an electric vehicle, a hybrid vehicle, and a plug-in hybrid vehicle. Can be installed.
  • a motor as a drive source such as an electric vehicle, a hybrid vehicle, and a plug-in hybrid vehicle.
  • a case where the first embodiment is mounted on an electric vehicle will be described as an example.
  • the vehicle system 100 As shown in FIG. 1, the vehicle system 100 according to the first embodiment of the present invention includes a first charging port 43 that inputs electric power supplied from a charging cable 70, and the first charging port 43.
  • a battery pack 10 that charges the supplied power and discharges the charged power as necessary, and a power supply unit 41 that converts the power supplied from the first charging port 43, boosts the power, and supplies the boosted power to the battery pack 10.
  • a power supply unit 41 that converts the power supplied from the first charging port 43, boosts the power, and supplies the boosted power to the battery pack 10.
  • the battery pack 10 includes a battery 11 that charges and discharges high-voltage DC power, a battery electronic control unit (battery ECU) 12 that controls charging and discharging of the battery 11, and a relay 13 that switches connection and disconnection of connection lines of the battery 11.
  • the battery ECU 12 monitors the state of charge of the battery 11 and controls connection / disconnection of the relay 13 to control charging / discharging of the battery 11.
  • the battery ECU 12 functions as a charge state detection unit that detects the state of charge (SOC) of the battery 11, and sends a signal indicating the state of charge (SOC) of the battery 11 to a vehicle electronic control unit (vehicle ECU) 31 described later. Send.
  • SOC state of charge
  • vehicle ECU vehicle electronic control unit
  • the vehicle system 100 converts the DC power output from the battery pack 10 into AC power and converts it into a desired voltage (for example, 50 Hz, AC 100 V), and the DC / AC inverter.
  • 21 further includes a plug socket (external output terminal) 22, which is a connection part for supplying the AC power output from 21 to an external electric device (external device) 60.
  • the vehicle system 100 is output from the drive motor 51 for driving the vehicle, the inverter 52 that converts the DC power output from the battery pack 10 into AC power and supplies the AC power to the drive motor 51, and the battery pack 10.
  • a DC / DC converter 53 for converting the voltage of the direct current power to be generated, and a low-power instrumentation device 54 that operates by the power output from the DC / DC converter 53 are further provided.
  • the weak electrical instrumentation device 54 is, for example, a 12V battery, a headlamp, a wiper, various instruments, a navigation system, an interior lighting device, and various controllers.
  • the vehicle system 100 further includes a vehicle ECU 31 that comprehensively controls the entire vehicle system 100.
  • the vehicle ECU 31 includes a communication device 37 that performs various communications with external devices, a lamp unit 36, a speaker unit 35, a vehicle power switch 32, an external output switch 33, and an interface (I / F) device. 34 is connected.
  • the vehicle ECU 31 is further connected to a power supply unit 41, a DC / AC inverter 21, a battery ECU 12, an inverter 52, and a DC / DC converter 53.
  • the communication device 37 communicates with an external device such as a mobile phone when the amount of power available to the electric device 60 approaches zero or when the discharge from the battery 11 to the electric device 60 is automatically stopped. , Function as warning means for warning the user that the amount of power available to the electric device 60 has approached zero, or as notification means for notifying the user that the discharge from the battery 11 to the electric device 60 has been automatically stopped To do.
  • an external device such as a mobile phone
  • the lamp unit 36 turns on a lamp installed at a suitable place inside or outside the vehicle when the amount of power available to the electric device 60 approaches 0 or when the discharge from the battery 11 to the electric device 60 is automatically stopped.
  • the speaker unit 35 generates an audible alarm from a speaker installed at a suitable location inside or outside the vehicle when the amount of power available to the electrical device 60 approaches zero or when the discharge from the battery 11 to the electrical device 60 is automatically stopped.
  • a warning means for warning the user that the amount of power available to the electric device 60 has approached zero, or a notification for notifying the user that the discharge from the battery 11 to the electric device 60 has been automatically stopped Functions as a means.
  • the vehicle power switch 32 is a push-type switch for switching between starting and stopping of the vehicle system 100.
  • the external output switch 33 is a push-type switch, and by operating the external output switch 33, it is possible to switch whether or not power is output from the plug socket 22.
  • the external output switch 33 is turned on, AC power is output from the DC / AC inverter 21, and when the external output switch 33 is turned off, AC power is not output from the DC / AC inverter 21.
  • the lamp 33a is turned off.
  • the lamp 33a is turned on, and as shown in FIG. 2B, the lamp 33a is turned on. Lights up. Further, when the external output switch 33 is pressed, it is switched off and the lamp 33a is turned off. Therefore, the user can check whether the power is supplied to the plug socket 22 by looking at the lighting state of the lamp 33a, in other words, whether the electric device 60 can be connected and driven. Judgment can be made.
  • the on / off state of the external output switch 33 may be displayed on the instrument panel so that the user can easily recognize it. Furthermore, when the ignition is off, a lamp provided outside the vehicle to turn on / off the external output switch 33 may be turned on so that a user outside the vehicle can recognize.
  • the I / F device 34 is an interface for setting the display mode of various displays, the amount of power to be kept, and the like. For example, the display mode of a charge / discharge mark (symbol), or the drive mode is left for driving. It is possible to change the amount of power to be kept according to the user's needs.
  • the vehicle system 100 includes a second charging port 44 connected to the power supply device 90 for rapid charging, and a relay 42 that switches connection and disconnection between the second charging port 44 and the battery pack 10.
  • the battery 11 can be charged with the power supplied from the second charging port 44 with the relay 42 turned on.
  • the charging cable 70 includes a power plug 73 for connecting to the external power source 80, a control box 72, and a charging plug 71 for connecting to the first charging port 43.
  • the external power source 80 includes a commercial power source 82 (for example, AC 100 V, 50 Hz) and a power outlet 81. Then, AC power output from the commercial power source 82 can be supplied to the first charging port 43 by connecting the power outlet 81 and the power plug 73 and connecting the charging plug 71 to the first charging port 43. .
  • the vehicle ECU 31 and the battery ECU 12 described above can be configured as an integrated computer including a central processing unit (CPU), storage means such as a RAM, a ROM, and a hard disk.
  • CPU central processing unit
  • storage means such as a RAM, a ROM, and a hard disk.
  • the vehicle equipped with the vehicle power supply device when the vehicle is driven by driving the drive motor 51, the electric power of the battery 11 is supplied to the inverter 52 under the control of the vehicle ECU 31. Then, the inverter 52 is operated to generate three-phase AC power, and this AC power is supplied to the drive motor 51 (three-phase AC motor) to drive the drive motor 51. Further, by operating the DC / DC converter 53, it is possible to drive the low-power instrumentation device 54 such as a headlight and a wiper.
  • the user inserts the charging plug 71 of the charging cable 70 into the first charging port 43 of the vehicle system 100 and further inserts the power plug 73 into the power outlet 81 of the external power source 80. Then, the power output from the commercial power supply 82 is supplied to the first charging port 43 via the charging cable 70 and further supplied to the power supply unit 41. Further, the battery ECU 12 provided in the battery pack 10 monitors the charge state of the battery 11 and outputs information to that effect to the vehicle ECU 31 when the battery 11 is in a chargeable state. Further, the relay 13 is turned on. The vehicle ECU 31 outputs a command signal for charging the battery 11 to the power supply unit 41.
  • the power supply unit 41 boosts the AC power supplied from the first charging port 43 to a desired voltage, further converts it to DC power, and outputs it to the battery 11. Thereby, the battery 11 can be charged with electric power.
  • the charging plug 71 is removed.
  • charging can be performed in a short time by connecting the power supply device 90 for quick charging to the second charging port 44.
  • the user turns on the external output switch 33.
  • This operation signal is output to the vehicle ECU 31, and an ON command and a drive command for the DC / AC inverter 21 are output under the control of the vehicle ECU 31.
  • the electric power of the battery 11 is supplied to the DC / AC inverter 21, and the DC / AC inverter 21 is further operated to convert the DC power into AC power (for example, 50 Hz, AC 100V).
  • AC power for example, 50 Hz, AC 100V
  • the plug socket 22 for example, 50 Hz, AC 100V.
  • the power supply to the plug socket 22 can be stopped by turning off the external output switch 33. That is, when the external output switch 33 is turned off, this command signal is output to the vehicle ECU 31, the power supply to the DC / AC inverter 21 is stopped by the control of the vehicle ECU 31, and the DC / AC inverter Since the operation of 21 stops, the power supply to the plug socket 22 is stopped.
  • the vehicle ECU 31 determines the remaining amount of the battery 11 (hereinafter referred to as “battery remaining amount”) based on a signal indicating the state of charge of the battery 11 transmitted by the battery ECU 12.
  • the electric energy that can be used by the electric device 60 (hereinafter referred to as “usable electric energy”) and the electric energy that is prohibited from being used by the electric device 60 (hereinafter referred to as “unusable electric energy”).
  • a power amount display means for displaying the power amount, a power amount determination means for determining whether or not the available power amount is less than a predetermined threshold, and further determining whether or not the available power amount is exhausted, and a power determination means.
  • a function is provided as an automatic stop unit that automatically stops the discharge from the battery 11 to the electrical device 60.
  • the vehicle ECU (electric power amount display means) 31 displays the remaining battery level on a remaining battery level display unit provided at a position visible by the user.
  • the battery remaining amount display part 2 is provided in the instrument panel 1, for example, as shown in FIG.
  • a setting display unit 3 that allows various settings by the user
  • a mark (symbol) 4 that indicates that the battery 11 is discharging from the electric device 60
  • a vehicle speed A speed display unit 5 for displaying the cruising range
  • a cruising range display unit 6 for displaying the cruising range, and the like are provided.
  • the battery remaining amount display unit 2 As shown in FIG. 4, the battery remaining amount P0 is displayed by being divided into a plurality of segments, for example, having a fully charged state as 12 segments.
  • the vehicle ECU (power amount display means) 31 displays the battery remaining amount P0 by dividing it into a usable power amount P1 and a use prohibited power amount P2.
  • the unusable power amount P2 can be identified by a mark M1 including a segment provided on the upper part of the battery remaining amount P0.
  • the prohibited power amount P2 is 4 segments out of all 12 segments.
  • the use prohibited power amount P2 is the amount of power scheduled to be used for purposes other than the use by the electric device 60, such as travel driving.
  • the use prohibited power amount P2 is set by the user. For example, the user wants to secure an optional device that he / she wants to secure, for example, for driving to the destination or for using the electric device 60 other than the electric device 60 that is currently using the electric power of the battery 11. Can be set.
  • the setting display unit 3 provided on the instrument panel 1 or the like keeps ON / OFF of an alarm (alarm) when the battery remaining amount P0 approaches 0, or the like. Change the number of segments (number of scales) for the amount of power (remaining battery power) and display items that can be determined.
  • the change switch 7a and the determination switch 7b are provided at positions that can be operated by the user.
  • the user can turn on / off the alarm by pressing the change switch 7a, or change the number of segments of the electric energy to be secured, and can determine by pressing the determination switch 7b.
  • the change switch 7a and the determination switch 7b are included in the I / F device 34 shown in FIG. Further, the change switch 7a and the determination switch 7b may not be push-type switches, and may be touch panels, for example.
  • the usable power amount P1 shown in FIG. 4 can be identified as the remaining power amount obtained by subtracting the power amount set by the user from the remaining battery power P0.
  • the available power amount P1 is the remaining 8 segments after subtracting 4 segments out of all 12 segments.
  • This usable electric energy P1 is used for discharging from the battery 11 to the electric device 60, and is also used for driving the vehicle when traveling.
  • a minimum amount of electric power (hereinafter referred to as “preliminary electric energy”) is set in advance so as not to cause inability to travel.
  • the reserve power amount can be appropriately determined according to the specifications of the vehicle. As shown in FIG. 4, the reserve power amount P3 is displayed by default together with the remaining battery amount P0.
  • the reserve power amount P3 can be identified by, for example, a mark M2 including a segment provided so as to be superimposed on the mark M1 on the upper part of the display of the remaining battery power P0.
  • the reserve power amount P3 is superimposed on the prohibited use power amount P2, and has two segments in the example of FIG.
  • the discharge from the battery 11 to the electric device 60 is permitted while the usable power amount P1 is displayed.
  • the electric power of the battery 11 is shared by the discharge from the battery 11 to the electric device 60 and the traveling drive.
  • the display of the usable power amount P1 is sequentially reduced, and eventually all the display of the usable power amount P1 is turned off as shown in FIG.
  • the external output switch 33 can be manually turned off, or the discharge from the battery 11 to the electric device 60 can be stopped automatically as described later.
  • the remaining use prohibition electric energy P2 is used for purposes other than that used for the electric device 60, such as travel driving. Thereafter, when the power of the battery 11 is further consumed, the display of the prohibited use electric energy P2 is also sequentially reduced.
  • step S11 an arbitrary amount of power to be secured by the user is set.
  • the user sets an arbitrary amount of electric power to be secured by pressing the change switch 7a and the determination switch 7b while checking the setting display unit 3 as shown in FIG.
  • step S12 the vehicle ECU (electric energy display means) 31 displays the electric energy set by the user among the remaining battery power P0 as the prohibited electric energy P2, and from the remaining battery power P0.
  • the remaining electric energy obtained by subtracting the prohibited electric energy P2 is displayed as the usable electric energy P1.
  • the vehicle ECU (power amount display means) 31 displays a preset standby power amount P3 in a superimposed manner by default.
  • step S13 the vehicle ECU (electric energy determination means) 31 reads a predetermined threshold value from a storage means or the like built in the vehicle ECU 31, and based on the state of charge from the battery ECU 12, the available electric energy P1 Is less than a predetermined threshold.
  • the predetermined threshold is, for example, one segment in the segment display as shown in FIG. 4 and can be determined as appropriate. When it is determined that the available power amount P1 is less than the predetermined threshold value, the process proceeds to step S14.
  • step S14 The use of the fact that the usable power amount P1 is disappearing in step S14 due to mail delivery to the mobile phone by the communication device 37, lighting of the lamp by the lamp unit 36, alarm sound (alarm) by the speaker unit 35, etc. Alert the person. Upon receiving this warning, the user can select whether or not to manually stop the discharge from the battery 11 to the electrical device 60.
  • step S15 the vehicle ECU (electric energy determination means) 31 determines whether or not the usable electric energy P1 is exhausted based on the state of charge from the battery ECU 12. If it is determined that the available power amount P1 has been exhausted, the process proceeds to step S16.
  • step S16 the vehicle ECU (automatic stop means) 31 stops the power supply to the DC / AC inverter 21 and automatically stops the discharge to the electric device 60.
  • the discharge is not stopped immediately after it is determined that the usable power amount P1 has been lost, but a predetermined time (for example, 30 seconds) is determined before the discharge is stopped after it is determined that the usable power amount P1 has been lost. It may be set and warned that the discharge will automatically stop soon by mail delivery to the mobile phone by the communication device 37, lighting of the lamp by the lamp unit 36, an alarm sound (alarm) by the speaker unit 35, or the like.
  • step S17 the discharge from the battery 11 to the electric device 60 is automatically performed by mail delivery to the mobile phone by the communication device 37, lighting of the lamp by the lamp unit 36, and alarm sound (alarm) by the speaker unit 35. Notify that it has stopped. Even when the user is away from the vehicle, the user can recognize that the discharge from the battery 11 to the electric device 60 has been automatically stopped, so whether the discharge from the battery 11 to the electric device 60 continues. The trouble of frequently checking can be saved.
  • the remaining battery power P0 is displayed by being divided into the usable power amount P1 and the prohibited power amount P2.
  • the user can easily recognize the usable electric energy P1 and the prohibited electric energy P2. Since the user can easily grasp how much power can be used for the electrical device 60, the amount of power that should be secured such as the amount of power required for driving by using the electrical device 60 can be determined. Inadvertent consumption can be prevented.
  • the power amount set by the user is displayed as the prohibited power amount P2, and the remaining power amount obtained by subtracting the prohibited power amount P2 from the remaining battery power P0 is displayed as the usable power amount P1.
  • the user can set an arbitrary amount of power to be secured while comparing with the available power amount P1.
  • a preset standby power amount P3 is displayed by default, and the user can compare the reserve power amount P3 with the reserve power amount P3 by displaying the reserve power amount P3 in superposition with the power amount set by the user.
  • the usable power amount P1 is less than a predetermined threshold, and the usable power amount P1 is disappearing by warning when the usable power amount P1 is less than the predetermined threshold value. Can be easily recognized by the user. Therefore, the user can select whether or not to manually stop charging from the battery 11 to the electric device 60.
  • the configuration of the second embodiment of the present invention is based on the route generation means for generating a route from the current position to the destination by the vehicle ECU 31 shown in FIG. 1, and the route generated by the route generation means. It differs from the configuration according to the first embodiment of the present invention in that it further includes a function as power amount calculation means for calculating the amount of power required for travel driving from the current position to the destination. Since the other configuration of the vehicle power supply device according to the second embodiment of the present invention is substantially the same as the configuration according to the first embodiment of the present invention, the redundant description is omitted.
  • the vehicle ECU (route generation means) 31 is based on position information from the global positioning system (GPS), map data stored in the storage means built in the vehicle ECU 31, and the like from the current position to the destination. Generate a route.
  • the destination is set by the user via the I / F device 34, for example.
  • the vehicle ECU (route generation means) 31 is stored in the position information by the global positioning system (GPS) or the storage means built in the vehicle ECU 31 instead of generating the route from the current position to the destination.
  • the nearest charging station may be detected based on the map data and the like, and a route from the current position to the nearest charging station may be generated.
  • the vehicle ECU (electric energy calculation means) 31 calculates the electric energy (predicted electric power consumption) necessary for driving driving from the current position to the destination based on the route generated by the route generation means.
  • the vehicle ECU (power amount display means) 31 displays the battery remaining amount P0 by dividing it into a prohibited power amount P2 and a usable power amount P1.
  • the vehicle ECU (power amount display means) 31 displays the amount of power required for the traveling drive calculated by the power amount calculation means as the use prohibited power amount P2. This is different from the embodiment of the first invention.
  • step S20 the vehicle ECU (route generation means) 31 determines from the current position to the destination based on position information by the global positioning system (GPS), map data stored in the storage means, and the like. Generate a route to the destination based on position information by the global positioning system (GPS), map data stored in the storage means, and the like. Generate a route to the destination based on position information by the global positioning system (GPS), map data stored in the storage means, and the like.
  • GPS global positioning system
  • step S21 the vehicle ECU (electric energy calculation means) 31 calculates the electric energy necessary for driving to reach the destination from the current position based on the generated route.
  • step S22 the vehicle ECU (power amount display means) 31 changes the remaining battery power P0 to the prohibited use power amount P2 corresponding to the power amount necessary for driving and the remaining usable power amount P1. Separate and display.
  • the remaining battery power P0 is displayed by being divided into the usable electric energy P1 and the prohibited electric energy P2.
  • the user can easily recognize the usable electric energy P1 and the prohibited electric energy P2. Since the user can easily grasp how much power can be used for the electrical device 60, the amount of power that should be secured such as the amount of power required for driving by using the electrical device 60 can be determined. Inadvertent consumption can be prevented.
  • the amount of power required for driving is displayed as the prohibited power amount P2, and the remaining amount of power obtained by subtracting the amount of power required for driving from the remaining battery power P0 is displayed as the usable power amount P1.
  • the user can easily recognize the amount of electric power required for driving and the amount of usable electric power P1. Therefore, it is possible to prevent the amount of electric power required for traveling driving from being inadvertently consumed before reaching the destination or the nearest charging station.
  • the usable power amount P1 is less than a predetermined threshold, and the usable power amount P1 is disappearing by warning when the usable power amount P1 is less than the predetermined threshold value. Can be easily recognized by the user, and the user can select whether or not to manually stop the charging from the battery 11 to the electric device 60.
  • the vehicle ECU (power amount calculation means) 31 does not automatically set and display the power amount necessary for driving as the use-prohibited power amount P2, but instead uses the predetermined battery remaining amount set in advance and the use-prohibited power amount P2. May be automatically set and displayed.
  • the vehicle ECU (automatic stop means) 31 not only automatically stops the discharge from the battery 11 to the electric device 60 when the available power amount P1 becomes 0, but also secures the power amount for moving the vehicle. Therefore, when a predetermined amount of electric power is reached or when a predetermined battery voltage is reached in order to prevent the battery performance from being extremely impaired, a predetermined battery is used to prevent the power performance of the vehicle from being extremely impaired. Even when the outputable power is reached, the discharge from the battery 11 to the electric device 60 may be automatically stopped.
  • the vehicle ECU (automatic stop means) 31 may automatically stop the discharge from the battery 11 to the electric device 60 at the time of abnormality determination such as battery overtemperature or at the time of system self-diagnosis NG.
  • the display mode of the electric energy of the battery 11 is not limited to that shown in FIG.
  • the reserve power amount P3 and the prohibited power amount P2 may be displayed in a superimposed manner so that they can be identified by color coding.
  • the display of the battery remaining amount P0 may be a continuous gauge without being divided into segments.
  • a scale indicating the state of charge of the battery 11 is provided, a needle 8a indicating the remaining battery power P0, a needle 8b for distinguishing between the usable power amount P1 and the prohibited power amount P2, and a reserve power amount P3. You may provide the needle
  • the remaining battery power P0 in segments, it may be displayed as a specific numerical value. For example, as shown in FIG. 12, the battery remaining amount, the usable electric energy, and the prohibited electric energy may be displayed in parallel. Further, instead of displaying the available power amount itself, the time that can be used by the electrical device 60 calculated based on the available power amount and the type of the electrical device 60 may be displayed.
  • DC / DC converter 54 Light electrical instrumentation device 60 ... Electrical equipment 61 ... Discharge plug 70 ... Charge cable 71 ... Charge plug 72 ... Control box 73 ... Power plug 80 ... External power supply 81 ... Power outlet 82 ... Commercial power supply 90 ... Power supply device 100 ... Vehicle system

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Abstract

　あとどれくらいの電力量を電気機器に使用可能であるのかを使用者に容易に認識させることができ、確保しておくべき電力量が不用意に消費されることを防止することができる車両用電源装置を提供する。バッテリを備え、モータを駆動源として走行可能な車両に搭載される車両用電源装置において、バッテリから電気機器へ放電するための外部出力端子と、バッテリの充電状態を検出する充電状態検出手段と、充電状態検出手段により検出された充電状態に基づいて、バッテリの残量Ｐ０を、電気機器が使用可能な電力量Ｐ１と、電気機器による使用が禁止される電力量Ｐ２とに区分けして表示する電力量表示手段とを備える。

Description

車両用電源装置
　本発明は、車両用電源装置に係り、特に、確保しておくべき電力量が不用意に消費されることを防止することができる技術に関する。
　従来より、車両に高圧のバッテリを搭載し、このバッテリより出力される直流電力をインバータにより交流電力に変換して、プラグソケット（外部出力端子）へ電力を供給するようにした車両用電源装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。そして、電源装置を車載することにより、車両内で電気機器（外部機器）を作動させることができるので、例えば、携帯電話の充電器を接続すれば、車両内で携帯電話を充電することが可能になる。
　このような車両用電源装置において、車載されたバッテリの充電状態（ＳＯＣ）に基づいて、バッテリからインバータを介してアクセサリコンセントへ現時点で使用可能な電力値を表示することが知られている。使用者は、この表示の電力値と電気機器の消費電力とを比較することで、その電気機器が使用可能であるかを認識させることができる。
特開２００４－２７６６７２号公報
　しかしながら、このような車両用電源装置では、１つのバッテリの電力を、走行駆動と、電気機器への放電とで共用することで、走行駆動に必要な電力量等の確保しておくべき電力量が不用意に消費され、ひいては走行不能又は予定航続距離を走行できない状態に陥る可能性があった。
　本発明の目的は、あとどれくらいの電力量を電気機器に使用可能であるのかを使用者に容易に認識させることができ、確保しておくべき電力量が不用意に消費されることを防止することができる車両用電源装置を提供することである。
　　本発明の態様に係る車両用電源装置は、バッテリを備え、モータを駆動源として走行可能な車両に搭載される車両用電源装置であって、バッテリから電気機器へ放電するための外部出力端子と、バッテリの充電状態を検出する充電状態検出手段と、充電状態検出手段により検出された充電状態に基づいて、バッテリの残量を、電気機器が使用可能な電力量と、電気機器による使用が禁止される電力量とに区分けして表示する電力量表示手段とを備えることを特徴とする。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る車両用電源装置を含む車両システム及びその周辺機器の一例を示すブロック図である。 図２（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る消灯時の外部出力スイッチの一例を示す概略図である。図２（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る点灯時の外部出力スイッチの一例を示す概略図である。 図３は、本発明の第１の実施の形態に係るインストルメントパネル内の表示の一例を示す概略図である。 図４は、本発明の第１の実施の形態に係る電力量表示の一例を示す概略図である。 図５は、本発明の第１の実施の形態に係る設定表示部における表示の一例を示す概略図である。 図６は、本発明の第１の実施の形態に係る変更用スイッチ及び決定用スイッチの一例を示す概略図である。 図７は、本発明の第１の実施の形態に係る電力量表示の一例を示す概略図である。 図８は、本発明の第１の実施の形態に係る電力量表示方法の一例を説明するためのフローチャートである。 図９は、本発明の第２の実施の形態に係る電力量表示方法の一例を説明するためのフローチャートである。 図１０は、本発明のその他の実施の形態に係る電力量表示の一例を示す概略図である。 図１１は、本発明のその他の実施の形態に係る電力量表示の一例を示す概略図である。 図１２は、本発明のその他の実施の形態に係る電力量表示の一例を示す概略図である。
　次に、図面を参照して、本発明の第１及び第２の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。また、第１及び第２の実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
　また、本発明の第１及び第２の実施の形態に係る車両用電源装置を含む車両システムは、電気自動車、ハイブリッド自動車、及びプラグインハイブリッド自動車等の、モータを駆動源として走行可能な車両に搭載することができる。本発明の第１及び第２の実施の形態では、電気自動車に搭載した場合を例に挙げて説明する。
（第１の実施の形態）
　本発明の第１の実施の形態に係る車両システム１００は、図１に示すように、充電ケーブル７０より供給される電力を入力する第１充電ポート４３と、この第１充電ポート４３を介して供給された電力を充電し、必要に応じて、充電した電力を放電するバッテリパック１０と、第１充電ポート４３より供給される電力を変換、昇圧してバッテリパック１０に供給する電力供給部４１とを備える。
　バッテリパック１０は、高圧の直流電力を充放電するバッテリ１１と、このバッテリ１１の充放電を制御するバッテリ電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）１２と、バッテリ１１の接続線の接続、遮断を切り替えるリレー１３とを備える。バッテリＥＣＵ１２は、バッテリ１１の充電状態を監視し、リレー１３の接続、遮断を切り替えて、バッテリ１１の充放電を制御する。また、バッテリＥＣＵ１２は、バッテリ１１の充電状態（ＳＯＣ）を検出する充電状態検出手段として機能し、バッテリ１１の充電状態（ＳＯＣ）を示す信号を、後述する車両電子制御ユニット（車両ＥＣＵ）３１に送信する。
　また、車両システム１００は、バッテリパック１０より出力される直流電力を交流電力に変換し、且つ、所望の電圧（例えば、５０Ｈｚ、ＡＣ１００Ｖ）に変換するＤＣ／ＡＣインバータ２１と、このＤＣ／ＡＣインバータ２１より出力された交流電力を外部の電気機器（外部機器）６０に供給するための接続部であるプラグソケット（外部出力端子）２２を更に備える。
　また、車両システム１００は、車両を走行させるための駆動モータ５１と、バッテリパック１０より出力される直流電力を交流電力に変換して駆動モータ５１に供給するインバータ５２と、バッテリパック１０より出力される直流電力の電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータ５３と、このＤＣ／ＤＣコンバータ５３より出力される電力により作動する弱電計装機器５４を更に備える。弱電計装機器５４は、例えば、１２Ｖバッテリ、ヘッドランプ、ワイパー、各種の計器、ナビゲーションシステム、車内照明機器、及び各種のコントローラ等である。
　また、車両システム１００は、車両システム１００全体を総括的に制御する車両ＥＣＵ３１を更に備える。車両ＥＣＵ３１には、外部機器との間で各種の通信を行う通信装置３７と、ランプユニット３６と、スピーカユニット３５と、車両電源スイッチ３２と、外部出力スイッチ３３と、インターフェース（Ｉ／Ｆ）装置３４が接続されている。車両ＥＣＵ３１には、更に、電力供給部４１と、ＤＣ／ＡＣインバータ２１と、バッテリＥＣＵ１２と、インバータ５２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３が接続されている。
　通信装置３７は、電気機器６０に使用可能な電力量が０に近づいた場合又はバッテリ１１から電気機器６０への放電を自動停止した場合に、携帯電話等の外部機器との間で通信を行い、電気機器６０に使用可能な電力量が０に近づいたことを使用者に警告する警告手段、又はバッテリ１１から電気機器６０への放電を自動停止したことを使用者に通知する通知手段として機能する。
　ランプユニット３６は、電気機器６０に使用可能な電力量が０に近づいた場合又はバッテリ１１から電気機器６０への放電を自動停止した場合に、車内又は車外の適所に設置したランプを点灯させることにより、電気機器６０に使用可能な電力量が０に近づいたことを使用者に警告する警告手段、又はバッテリ１１から電気機器６０への放電を自動停止したことを使用者に通知する通知手段として機能する。
　スピーカユニット３５は、電気機器６０に使用可能な電力量が０に近づいた場合又はバッテリ１１から電気機器６０への放電を自動停止した場合に、車内又は車外の適所に設置したスピーカより警報音を発することにより、電気機器６０に使用可能な電力量が０に近づいたことを使用者に警告する警告手段、又はバッテリ１１から電気機器６０への放電を自動停止したことを使用者に通知する通知手段として機能する。
　車両電源スイッチ３２は、車両システム１００の起動、停止を切り替えるためのプッシュ式のスイッチである。
　外部出力スイッチ３３は、プッシュ式のスイッチであり、この外部出力スイッチ３３を操作することにより、プラグソケット２２より電力を出力するか否かを切り替えることができる。外部出力スイッチ３３をオンとした場合には、ＤＣ／ＡＣインバータ２１より交流電力が出力され、外部出力スイッチ３３をオフとした場合には、ＤＣ／ＡＣインバータ２１より交流電力は出力されない。
　図２（ａ）に示すように、外部出力スイッチ３３がオフのときにはランプ３３ａは消灯しており、この外部出力スイッチ３３を押すとオンに切り替わって、図２（ｂ）に示すようにランプ３３ａが点灯する。更に、外部出力スイッチ３３を押すと、オフに切り替わってランプ３３ａが消灯する。従って、使用者は、このランプ３３ａの点灯状態を見ることにより、プラグソケット２２に電力が供給されているか否か、換言すれば、電気機器６０を接続して駆動させることができるか否かを判断することができる。
　また、外部出力スイッチ３３のオン／オフ状態は、インストルメントパネルにも表示し、使用者に認識させ易くしても良い。更に、イグニションオフ時には、外部出力スイッチ３３のオン／オフ状態を車外に設けたランプを点灯させ、車外にいる使用者が認識可能としても良い。
　Ｉ／Ｆ装置３４は、各種表示器の表示態様や残しておきたい電力量等を設定するためのインターフェースであり、例えば、充放電のマーク（シンボル）の表示態様や、走行駆動のために残しておきたい電力量を使用者のニーズに合わせて変更することができる。
　更に、車両システム１００は、急速充電用の電力供給装置９０と接続される第２充電ポート４４と、この第２充電ポート４４とバッテリパック１０との間の接続、遮断を切り替えるリレー４２を備える。充電時間に余裕が無い場合には、リレー４２をオンとした状態で第２充電ポート４４より供給される電力をバッテリ１１に充電することができる。
　充電ケーブル７０は、外部電源８０と接続するための電源プラグ７３と、コントロールボックス７２、及び第１充電ポート４３と接続するための充電プラグ７１を備える。外部電源８０は、商用電源８２（例えば、ＡＣ１００Ｖ、５０Ｈｚ）と、電源コンセント８１を備える。そして、電源コンセント８１と電源プラグ７３を接続し、且つ充電プラグ７１を第１充電ポート４３に接続することにより、商用電源８２より出力される交流電力を第１充電ポート４３に供給することができる。
　なお、上述した車両ＥＣＵ３１及びバッテリＥＣＵ１２は、例えば、中央演算ユニット（ＣＰＵ）や、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等の記憶手段からなる一体型のコンピュータとして構成することができる。
　本発明の第１の実施の形態に係る車両用電源装置が搭載された車両において、駆動モータ５１を駆動させて車両を走行させる際には、車両ＥＣＵ３１の制御によりバッテリ１１の電力をインバータ５２に供給し、更にこのインバータ５２を作動させることにより、三相の交流電力を発生させ、この交流電力を駆動モータ５１（三相交流モータ）に供給してこの駆動モータ５１を駆動させる。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３を作動させることにより、ヘッドライト、ワイパー等の弱電計装機器５４を駆動させることができる。
　次に、本発明の第１の実施の形態に係る車両用電源装置において、バッテリパック１０に搭載されるバッテリ１１を充電する際の動作を説明する。
　使用者は、充電ケーブル７０の充電プラグ７１を車両システム１００の第１充電ポート４３に差し込み、更に、電源プラグ７３を外部電源８０の電源コンセント８１に差し込む。すると、商用電源８２より出力される電力が充電ケーブル７０を介して第１充電ポート４３に供給され、更に、電力供給部４１に供給される。また、バッテリパック１０に設けられているバッテリＥＣＵ１２は、バッテリ１１の充電状態を監視し、このバッテリ１１が充電可能な状態である場合には、この旨の情報を車両ＥＣＵ３１に出力する。更に、リレー１３をオン状態とする。車両ＥＣＵ３１は、電力供給部４１に対して、バッテリ１１への充電を実行する指令信号を出力する。この電力供給部４１は、この指令信号を受けた場合には、第１充電ポート４３より供給された交流電力を所望の電圧に昇圧し、更に、直流電力に変換してバッテリ１１に出力する。これにより、バッテリ１１に電力を充電することができる。バッテリ１１の充電が完了した場合には、充電プラグ７１を取り外す。
　なお、急速充電する場合には、第２充電ポート４４に急速充電用の電力供給装置９０を接続することにより、短時間での充電を行うことができる。
　次に、本発明の第１の実施の形態に係る車両用電源装置において、プラグソケット２２へ電力を供給する際の制御を説明する。
　使用者が外部出力スイッチ３３をオンとする。この操作信号は車両ＥＣＵ３１に出力され、この車両ＥＣＵ３１の制御により、ＤＣ／ＡＣインバータ２１のオン指令、及び駆動指令が出力される。その結果、バッテリ１１の電力は、ＤＣ／ＡＣインバータ２１に供給され、更にこのＤＣ／ＡＣインバータ２１が作動して、直流電力が交流電力（例えば、５０Ｈｚ、ＡＣ１００Ｖ）に変換される。そして、プラグソケット２２に供給される。従って、電気機器６０のコンセントプラグ６１をプラグソケット２２に差し込むことにより、この電気機器６０を作動させることができる。例えば、携帯電話の充電器のプラグ６１をプラグソケット２２に差し込めば、車両内で携帯電話を充電することが可能となる。
　一方、外部出力スイッチ３３をオフとすることにより、プラグソケット２２への電力供給を停止させることができる。即ち、外部出力スイッチ３３がオフとされると、この指令信号が車両ＥＣＵ３１に出力され、この車両ＥＣＵ３１の制御により、ＤＣ／ＡＣインバータ２１への電力供給が停止され、且つ、このＤＣ／ＡＣインバータ２１の作動が停止するので、プラグソケット２２への電力供給が停止される。
　本発明の第１の実施の形態に係る車両ＥＣＵ３１は、バッテリＥＣＵ１２により送信されたバッテリ１１の充電状態を示す信号に基づいて、バッテリ１１の残量（以下、「バッテリ残量」という。）を、電気機器６０が使用可能な電力量（以下、「使用可能電力量」という。）と、電気機器６０による使用が禁止される電力量（以下、「使用禁止電力量」という。）とに区分けして表示する電力量表示手段と、使用可能電力量が所定の閾値未満か否かを判断し、更に、使用可能電力量が無くなったか否かを判断する電力量判断手段と、電力判断手段により使用可能電力量が無くなったと判断された場合に、バッテリ１１から電気機器６０への放電を自動停止させる自動停止手段としての機能を備える。
　車両ＥＣＵ（電力量表示手段）３１は、使用者により視認可能な位置に設けられたバッテリ残量表示部にバッテリ残量を表示する。バッテリ残量表示部２は、例えば図３に示すように、インストルメントパネル１内に設けられる。なお、インストルメントパネル１内には他にも、使用者により種々の項目の設定が可能な設定表示部３、バッテリ１１から電気機器６０へ放電中であることを示すマーク（シンボル）４、車速を表示する速度表示部５、及び航続可能距離を表示する航続可能距離表示部６等が設けられている。
　バッテリ残量表示部２において、図４に示すように、バッテリ残量Ｐ０は、例えば満充電状態を１２セグメントとする複数のセグメントに分割して表示される。ここで、車両ＥＣＵ（電力量表示手段）３１は、バッテリ残量Ｐ０を、使用可能電力量Ｐ１と、使用禁止電力量Ｐ２とに区分けして表示する。
　使用禁止電力量Ｐ２は、バッテリ残量Ｐ０の上部に設けられたセグメントで構成されるマークＭ１により識別可能である。使用禁止電力量Ｐ２は、図４の例では全１２セグメント中の４セグメントとなる。
　使用禁止電力量Ｐ２は、走行駆動等の、電気機器６０による使用以外の用途での使用を予定する電力量である。本発明の第１の実施の形態において、使用禁止電力量Ｐ２は、使用者により設定される。使用者は、例えば目的地までの走行駆動のためや、現在バッテリ１１の電力を使用している電気機器６０とは別の電気機器６０をあとで使用するため等に、確保しておきたい任意の電力量を設定することができる。
　この際、インストルメントパネル１等に設けられた設定表示部３が、図５に示すように、バッテリ残量Ｐ０が０に近づいたときの警報（アラーム）のＯＮ／ＯＦＦや、確保しておきたい電力量（バッテリ残量）のセグメント数（目盛り数）を変更、決定可能な項目を表示する。
　また、図６に示すように、変更用スイッチ７ａ及び決定用スイッチ７ｂが使用者により操作可能な位置に設けられている。使用者は、変更用スイッチ７ａを押すことによりアラームのＯＮ／ＯＦＦや、確保しておきたい電力量のセグメント数を変更することができ、決定用スイッチ７ｂを押すことにより決定することができる。なお、変更用スイッチ７ａ及び決定用スイッチ７ｂは図１に示したＩ／Ｆ装置３４に含まれる。また、変更用スイッチ７ａ及び決定用スイッチ７ｂとしては、プッシュ式のスイッチでなくても良く、例えばタッチパネルであっても良い。
　一方、図４に示した使用可能電力量Ｐ１は、バッテリ残量Ｐ０から、使用者により設定された電力量を差し引いた残りの電力量として識別可能である。使用可能電力量Ｐ１は、図４の例では全１２セグメント中の４セグメントを差し引いた残りの８セグメントとなる。この使用可能電力量Ｐ１は、バッテリ１１から電気機器６０への放電に使用されるとともに、走行中であれば車両の走行駆動にも使用される。
　また、走行不能に陥らないため等に、最低限必要な電力量（以下、「予備電力量」という。）が予め設定されている。予備電力量は、車両の仕様等に応じて適宜決定可能である。図４に示すように、予備電力量Ｐ３は、バッテリ残量Ｐ０とともにデフォルトで表示されている。予備電力量Ｐ３は、例えばバッテリ残量Ｐ０の表示の上部に、マークＭ１と重畳表示されるように設けたセグメントで構成されたマークＭ２により識別可能である。予備電力量Ｐ３は、使用禁止電力量Ｐ２と重畳表示され、図４の例では２セグメントとなる。
　図４に示すように、使用可能電力量Ｐ１の表示があるうちは、バッテリ１１から電気機器６０への放電が許容される。車両が走行中には、バッテリ１１の電力は、バッテリ１１から電気機器６０への放電と、走行駆動で共用される。バッテリ１１の電力が消費されることで、まず使用可能電力量Ｐ１の表示が順次減っていき、やがては図７に示すように使用可能電力量Ｐ１の表示がすべて消灯する。その際には、手動で外部出力スイッチ３３をオフとするか、又は後述するように自動で、バッテリ１１から電気機器６０への放電を停止させることができる。残りの使用禁止電力量Ｐ２は、例えば走行駆動等の、電気機器６０に使用する以外の用途に使用される。その後、バッテリ１１の電力が更に消費されると、使用禁止電力量Ｐ２の表示も順次減っていく。
　次に、図８のフローチャートを参照しながら、本発明の第１の実施の形態に係る車両用電源装置を用いた電力量表示方法を含む外部放電制御方法の一例を説明する。
　（イ）ステップＳ１１において、使用者により確保しておきたい任意の電力量が設定される。使用者は、図５に示すような設定表示部３を確認しながら、変更用スイッチ７ａ及び決定用スイッチ７ｂを押すことにより、確保しておきたい任意の電力量を設定する。
　（ロ）ステップＳ１２において、車両ＥＣＵ（電力量表示手段）３１は、バッテリ残量Ｐ０のうち、使用者により設定された電力量を、使用禁止電力量Ｐ２として表示するとともに、バッテリ残量Ｐ０から、使用禁止電力量Ｐ２を差し引いた残りの電力量を、使用可能電力量Ｐ１として表示する。更に、車両ＥＣＵ（電力量表示手段）３１は、予め設定された予備電力量Ｐ３をデフォルトで重畳表示する。
　（ハ）ステップＳ１３において、車両ＥＣＵ（電力量判断手段）３１が、車両ＥＣＵ３１に内蔵された記憶手段等から所定の閾値を読み出して、バッテリＥＣＵ１２からの充電状態に基づいて、使用可能電力量Ｐ１が所定の閾値未満か否かを判断する。所定の閾値は、図４のようなセグメントでの表示では例えば１セグメントであり、適宜決定可能である。使用可能電力量Ｐ１が所定の閾値未満と判断された場合には、ステップＳ１４に移行する。
　（ニ）ステップＳ１４において、通信装置３７による携帯電話へのメール配信、ランプユニット３６によるランプの点灯、スピーカユニット３５による警報音（アラーム）等により、使用可能電力量Ｐ１が無くなりつつあることを使用者に警告する。使用者は、この警告を受けて、バッテリ１１から電気機器６０への放電を手動で停止するか否かを選択することができる。
　（ホ）ステップＳ１５において車両ＥＣＵ（電力量判断手段）３１が、バッテリＥＣＵ１２からの充電状態に基づいて、使用可能電力量Ｐ１が無くなったか否かを判断する。使用可能電力量Ｐ１が無くなったと判断された場合には、ステップＳ１６に移行する。
　（ヘ）ステップＳ１６において、車両ＥＣＵ（自動停止手段）３１が、ＤＣ／ＡＣインバータ２１への電力供給を停止させ、電気機器６０への放電を自動停止させる。なお、使用可能電力量Ｐ１が無くなったと判断された直後に放電を停止するのではなく、使用可能電力量Ｐ１が無くなったと判断されてから、放電の停止前に所定の時間（例えば３０秒間）を設定し、通信装置３７による携帯電話へのメール配信、ランプユニット３６によるランプの点灯、スピーカユニット３５による警報音（アラーム）等により、まもなく放電が自動停止することを警告しても良い。
　（ト）その後、ステップＳ１７において、通信装置３７による携帯電話へのメール配信、ランプユニット３６によるランプの点灯、スピーカユニット３５による警報音（アラーム）により、バッテリ１１から電気機器６０への放電が自動停止したことを通知する。使用者は、車両から離れた位置にいた場合でも、バッテリ１１から電気機器６０への放電を自動停止したことを認識することができるため、バッテリ１１から電気機器６０への放電が継続しているか頻繁に確認する手間を省くことができる。
　このように、本発明の第１の実施の形態に係る車両用電源装置によれば、バッテリ残量Ｐ０を、使用可能電力量Ｐ１と、使用禁止電力量Ｐ２とに区分けして表示することにより、使用可能電力量Ｐ１及び使用禁止電力量Ｐ２を使用者に容易に認識させることができる。使用者は、あとどれくらいの電力量を電気機器６０に使用可能かを容易に把握することができるため、電気機器６０の使用によって走行駆動に必要な電力量等の確保しておくべき電力量が不用意に消費されることを防止することができる。
　また、使用者により設定された電力量を、使用禁止電力量Ｐ２として表示し、バッテリ残量Ｐ０から、使用禁止電力量Ｐ２を差し引いた残りの電力量を、使用可能電力量Ｐ１として表示することにより、使用者は、使用可能電力量Ｐ１と比較しながら、確保しておきたい任意の電力量を設定することができる。
　また、予め設定された予備電力量Ｐ３がデフォルトで表示されており、予備電力量Ｐ３を、使用者により設定された電力量と重畳表示することにより、使用者は、予備電力量Ｐ３と比較しながら、確保しておきたい任意の電力量を設定することができる。
　また、使用可能電力量Ｐ１が無くなったか否かを判断し、使用可能電力量Ｐ１が無くなったと判断した場合にバッテリ１１から電気機器６０への放電を停止させることにより、確保しておくべき電力量の消費を防止することができるとともに、使用者がバッテリ残量Ｐ０を監視したり、バッテリ１１から電気機器６０への放電を手動で停止したりする手間を省くことができる。
　また、使用可能電力量Ｐ１が所定の閾値未満か否かを判断し、使用可能電力量Ｐ１が、所定の閾値未満となった場合に警告することにより、使用可能電力量Ｐ１がなくなりつつあることを使用者に容易に認識させることができる。したがって、使用者は、バッテリ１１から電気機器６０への充電を手動で停止するか否かを選択することができる。
（第２の実施の形態）
　本発明の第１実施の形態においては、使用禁止電力量を手動で設定する場合を説明したが、本発明の第２の実施の形態として、使用禁止電力量を自動設定する場合を説明する。
　本発明の第２の実施の形態の構成は、図１に示した車両ＥＣＵ３１が、現在位置から目的地までの経路を生成する経路生成手段と、経路生成手段により生成された経路に基づいて、現在位置から目的地に到達するまでの走行駆動に必要な電力量を算出する電力量算出手段としての機能を更に備える点が、本発明の第１の実施の形態に係る構成と相違する。本発明の第２の実施の形態に係る車両用電源装置の他の構成は、本発明の第１の実施の形態に係る構成と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。
　車両ＥＣＵ（経路生成手段）３１は、全地球測位システム（ＧＰＳ）による位置情報や、車両ＥＣＵ３１に内蔵されている記憶手段に記憶されている地図データ等に基づいて、現在位置から目的地までの経路を生成する。目的地は、例えば使用者によりＩ／Ｆ装置３４を介して設定される。
　また、車両ＥＣＵ（経路生成手段）３１は、現在位置から目的地までの経路を生成する代わりに、全地球測位システム（ＧＰＳ）による位置情報や、車両ＥＣＵ３１に内蔵されている記憶手段に記憶されている地図データ等に基づいて最寄りの充電スタンドを検出し、現在位置から最寄りの充電スタンドまでの経路を生成しても良い。
　車両ＥＣＵ（電力量算出手段）３１は、経路生成手段により生成された経路に基づいて、現在位置から目的地に到達するまでの走行駆動に必要な電力量（予測消費電力量）を算出する。
　車両ＥＣＵ（電力量表示手段）３１は、図４に示すように、バッテリ残量Ｐ０を、使用禁止電力量Ｐ２と、使用可能電力量Ｐ１とに区分けして表示する。本発明の第２の実施の形態においては、車両ＥＣＵ（電力量表示手段）３１は、電力量算出手段により算出された走行駆動に必要な電力量を、使用禁止電力量Ｐ２として表示する点が、本第１の発明の実施の形態と相違する。
　図４において、バッテリ１１の電力が、走行駆動やバッテリ１１から電気機器６０への放電に使用されると、まずバッテリ残量Ｐ０の表示が減っていく。また、走行駆動に必要な電力量は、目的地までの距離が短くなるにつれて徐々に減少するので、使用禁止電力量Ｐ２の表示も変化することになる。また、車両の位置が移動し、最寄りの充電スタンドが変更された場合には、最寄りの充電スタンドに到達するための走行駆動に必要な電力量も変化するので、これに伴い使用禁止電力量Ｐ２の表示も変化する。
　次に、図９のフローチャートを参照しながら、本発明の第２の実施の形態に係る車両用電源装置を用いた電力量表示方法を含む外部放電制御方法の一例を説明する。
　（イ）まず、ステップＳ２０において、車両ＥＣＵ（経路生成手段）３１が、全地球測位システム（ＧＰＳ）による位置情報や、記憶手段に記憶されている地図データ等に基づいて、現在位置から目的地までの経路を生成する。
　（ロ）ステップＳ２１において、車両ＥＣＵ（電力量算出手段）３１が、生成された経路に基づいて、現在位置から目的地に到達するための走行駆動に必要な電力量を算出する。
　（ハ）ステップＳ２２において、車両ＥＣＵ（電力量表示手段）３１が、バッテリ残量Ｐ０を、走行駆動に必要な電力量に対応する使用禁止電力量Ｐ２と、残りの使用可能電力量Ｐ１とに区分けして表示する。
　（ニ）以降のステップＳ２３～Ｓ２７の処理手順は、図８のフローチャートに示したステップＳ１３～Ｓ１７の処理手順と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。
　このように、本発明の第２の実施の形態に係る車両用電源装置によれば、バッテリ残量Ｐ０を、使用可能電力量Ｐ１と、使用禁止電力量Ｐ２とに区分けして表示することにより、使用可能電力量Ｐ１及び使用禁止電力量Ｐ２を使用者に容易に認識させることができる。使用者は、あとどれくらいの電力量を電気機器６０に使用可能かを容易に把握することができるため、電気機器６０の使用によって走行駆動に必要な電力量等の確保しておくべき電力量が不用意に消費されることを防止することができる。
　また、走行駆動に必要な電力量を、使用禁止電力量Ｐ２として表示し、バッテリ残量Ｐ０から、走行駆動に必要な電力量を差し引いた残りの電力量を、使用可能電力量Ｐ１として表示させることにより、使用者は、走行駆動に必要な電力量と、使用可能電力量Ｐ１とを容易に認識することができる。よって、目的地や最寄りの充電スタンドに到達する前に走行駆動に必要な電力量が不用意に消費されることを防止することができる。
　また、使用可能電力量Ｐ１が無くなったか否かを判断し、使用可能電力量Ｐ１が無くなったと判断した場合にバッテリ１１から電気機器６０への放電を停止させることにより、確保しておくべき電力量の消費を防止することができるとともに、使用者がバッテリ残量Ｐ０を監視したり、バッテリ１１から電気機器６０への放電を手動で停止したりする手間を省くことができる。
　また、使用可能電力量Ｐ１が所定の閾値未満か否かを判断し、使用可能電力量Ｐ１が、所定の閾値未満となった場合に警告することにより、使用可能電力量Ｐ１がなくなりつつあることを使用者に容易に認識させることができ、使用者は、バッテリ１１から電気機器６０への充電を手動で停止するか否かを選択することができる。
　なお、車両ＥＣＵ（電力量算出手段）３１は、走行駆動に必要な電力量を使用禁止電力量Ｐ２として自動設定、表示する代わりに、予め設定された所定のバッテリ残量を使用禁止電力量Ｐ２として自動設定し、表示しても良い。
　更に、車両ＥＣＵ（自動停止手段）３１は、使用可能電力量Ｐ１が０となったときにバッテリ１１から電気機器６０への放電を自動停止させるだけでなく、車両移動用の電力量を確保するために所定の電力量となった場合や、バッテリ性能を極端に損なうことを防止するために所定のバッテリ電圧となった場合、車両の動力性能を極端に損なうことを防止するために所定のバッテリ出力可能電力となった場合にも、バッテリ１１から電気機器６０への放電を自動停止させても良い。
　更に、車両ＥＣＵ（自動停止手段）３１は、バッテリ過温度等の異常判定時や、システム自己診断ＮＧ時に、バッテリ１１から電気機器６０への放電を自動停止させても良い。
（その他の実施の形態）
　上記のように、本発明は第１及び第２の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
　例えば、バッテリ１１の電力量の表示態様は図４に示すものに限定されない。他の一例としては、図１０に示すように、バッテリ残量Ｐ０の表示中に、予備電力量Ｐ３及び使用禁止電力量Ｐ２を、色分けする等して識別できるように重畳表示しても良い。また、バッテリ残量Ｐ０の表示をセグメントで分割せずに、連続するゲージとしても良い。
　また、バッテリ１１の電力量をデジタル表示する代わりに、アナログ表示しても良い。例えば図１１に示すように、バッテリ１１の充電状態を示す目盛りを設け、バッテリ残量Ｐ０を指し示す針８ａ、使用可能電力量Ｐ１と使用禁止電力量Ｐ２とを区分けする針８ｂ、予備電力量Ｐ３を指し示す針８ｃを設けても良い。
　また、バッテリ残量Ｐ０をセグメントで表示する代わりに、具体的な数値で表示しても良い。例えば、図１２に示すように、バッテリ残量、使用可能電力量、使用禁止電力量を並列に表示しても良い。また、使用可能電力量そのものを表示する代わりに、使用可能電力量及び電気機器６０の種類に基づいて算出される電気機器６０で使用可能な時間等を表示しても良い。
　更に、走行駆動に必要な電力量を自動設定し、これを表示するのとともに、使用者により設定された電力量を重畳表示することも可能である。この場合、使用者は、走行駆動に必要な電力量と比較しながら、確保しておきたい任意の電力量を設定することができる。
　このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
　特願２０１３－０７９５９７号（出願日：２０１３年４月５日）の全内容は、ここに援用される。
　以上、第１及び第２の実施の形態に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。
　１…インストルメントパネル
　２…電力量表示部
　３…設定表示部
　４…マーク
　５…速度表示部
　６…航続可能距離表示部
　７ａ…変更用スイッチ
　７ｂ…決定用スイッチ
　８ａ，８ｂ，８ｃ…針
　１０…バッテリパック
　１１…バッテリ
　１２…バッテリＥＣＵ
　１３…リレー
　２１…ＤＣ／ＡＣインバータ
　２２…プラグソケット
　３１…車両ＥＣＵ
　３２…車両電源スイッチ
　３３…外部出力スイッチ
　３３ａ…ランプ
　３４…Ｉ／Ｆ装置
　３５…スピーカユニット
　３６…ランプユニット
　３７…通信装置
　４１…電力供給部
　４２…リレー
　４３…第１充電ポート
　４４…第２充電ポート
　５１…駆動モータ
　５２…インバータ
　５３…ＤＣ／ＤＣコンバータ
　５４…弱電計装機器
　６０…電気機器
　６１…放電プラグ
　７０…充電ケーブル
　７１…充電プラグ
　７２…コントロールボックス
　７３…電源プラグ
　８０…外部電源
　８１…電源コンセント
　８２…商用電源
　９０…電力供給装置
　１００…車両システム

Claims (6)

  1. 　バッテリを備え、モータを駆動源として走行可能な車両に搭載される車両用電源装置において、
    　前記バッテリから電気機器へ放電するための外部出力端子と、
    　前記バッテリの充電状態を検出する充電状態検出手段と、
    　前記充電状態検出手段により検出された充電状態に基づいて、前記バッテリの残量を、前記電気機器が使用可能な電力量と、前記電気機器による使用が禁止される電力量とに区分けして表示する電力量表示手段
    　とを備えることを特徴とする車両用電源装置。
  2. 　使用者により電力量を設定可能なインターフェース装置を更に備え、
    　前記電力量表示手段は、
    　前記使用者により設定された電力量を、前記電気機器による使用が禁止される電力量として表示し、
    　前記バッテリの残量から、前記電気機器による使用が禁止される電力量を差し引いた残りの電力量を、前記電気機器が使用可能な電力量として表示する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の車両用電源装置。
  3. 　前記電力量表示手段は、予め設定された予備電力量をデフォルトで表示し、当該予備電力量を、前記使用者により設定された電力量と重畳表示することを特徴とする請求項２に記載の車両用電源装置。
  4. 　前記車両の現在位置から目的地までの経路を生成する経路生成手段と、
    　前記経路生成手段により生成された経路に基づいて、前記目的地に到達するための走行駆動に必要な電力量を算出する電力量算出手段
    　とを更に備え、
    　前記電力量表示手段は、
    　前記電力量算出手段により算出された走行駆動に必要な電力量を、前記電気機器による使用が禁止される電力量として表示し、
    　前記バッテリの残量から、前記電力量算出手段により算出された走行駆動に必要な電力量を差し引いた残りの電力量を、前記電気機器が使用可能な電力量として表示する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の車両用電源装置。
  5. 　前記電気機器が使用可能な電力量が無くなったか否かを判断する第１の電力量判断手段と、
    　前記第１の電力量判断手段により電気機器が使用可能な電力量が無くなったと判断された場合に、前記電気機器への放電を停止する自動停止手段
    　とを更に備えることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の車両用電源装置。
  6. 　前記電気機器が使用可能な電力量が所定の閾値未満か否かを判断する第２の電力量判断手段と、
    　前記第２の電力量判断手段により電気機器が使用可能な電力量が所定の閾値未満と判断された場合に、前記電気機器が使用可能な電力量が無くなりつつあることを警告する警告手段
    　とを更に備えることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の車両用電源装置。
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