CN103561999A

CN103561999A - 车辆

Info

Publication number: CN103561999A
Application number: CN201180071290.3A
Authority: CN
Inventors: 木野村茂树; 市川真士; 水野朋行
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-05-27
Filing date: 2011-05-27
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2031-05-27
Also published as: US9278624B2; WO2012164644A1; EP2716490A1; CN103561999B; EP2716490A4; JPWO2012164644A1; JP5725172B2; US20140091764A1; EP2716490B1

Abstract

车辆（100）能够利用来自外部的直流电源（520）和交流电源（510）的两条电力路径的电力对搭载的蓄电装置（110）充电。车辆（100）具备：DC充电器（210），用于将来自直流电源（520）的电力变换为蓄电装置（110）的充电电力；和AC充电器（200），用于将来自交流电源（510）的电力变换为蓄电装置（110）的充电电力。车辆ECU（300）基于蓄电装置（110）的状态以及DC充电器（210）和AC充电器（200）的效率来选择用于充电的电力路径。

Description

车辆

技术领域

本发明涉及车辆，更具体地说，涉及针对搭载于车辆的蓄电装置的利用来自外部电源的电力进行充电的充电控制。

背景技术

近年来，作为环保型车辆，搭载蓄电装置（例如二次电池、电容器等）并利用从蓄积于蓄电装置的电力产生的驱动力来行驶的车辆受到注目。这样的车辆例如包括电动汽车、混合动力汽车、燃料电池车等。并且，已提出了通过发电效率高的商用电源对搭载于这些车辆的蓄电装置进行充电的技术。

在混合动力车中，与电动汽车同样，也已知能够利用来自车辆外部的电源（以下，也简称为“外部电源”。）的电力对车载的蓄电装置进行充电（以下，也简称为“外部充电”。）的车辆。例如，已知如下所谓的“插电式混合动力车”：通过由充电电缆将设置于住宅的电源插座与设置于车辆的充电口连接，能够从一般家庭的电源对蓄电装置进行充电。由此，能够期待提高混合动力汽车的燃料消耗效率。

然而，家庭用的商用电源的交流电力通常是交流100V或交流200V左右的电压，进而由于电力容量受限制，所以对蓄电装置充分充电需要数小时左右的长时间。因此，近年来用于以数10分钟左右的短时间对车辆的蓄电装置充电的专用的高速充电器的开发正在进行。

日本特开2009-77557号公报（专利文献1）公开了在具有高速充电用的连接器和通常充电用的连接器的电动汽车中，在高速充电器和商用电源分别与高速充电用的连接器和通常充电用的连接器同时连接于车体的情况下的充电控制。根据日本特开2009-77557号公报（专利文献1），公开了如下一点：通过利用先连接于连接器侧的电源的电力对蓄电装置充电，或利用在高速充电和通常充电中总充电时间短的一方的充电方式中使用的电源的电力对蓄电装置充电，由此防止快速充电和通常充电同时进行。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2009-77557号公报

专利文献2：日本特开2008-109782号公报

专利文献3：日本实开昭61-126743号公报

专利文献4：日本特开2010-213535号公报

专利文献5：日本特开2009-171713号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在日本特开2009-77557号公报（专利文献1）所公开的充电装置中，选择先连接的电源或充电时间短的电源。因此，例如，在所选择的电源因电压变动等而难以预测充电时间的情况下，也必须在充电开始时选择充电使用的电源。因此，未必能够有效率地进行充电。

另外，日本特开2009-77557号公报（专利文献1）所公开的充电装置，通过充电开始时所选择的电源执行充电直到充电结束。因此，在利用未被选择的电源进行的充电有效率的情况下，也有可能会使用最初所选择的电源执行充电直到最后。

本发明是为了解决这样的问题而提出的，其目的在于，在能够利用来自两条电力路径的电力进行外部充电的车辆中，有效率地对蓄电装置充电。

用于解决问题的手段

本发明的车辆具备第1及第2电力变换装置和控制装置，能够利用来自外部的直流电源和交流电源的两条电力路径的电力对所搭载的蓄电装置充电。第1电力变换装置将来自直流电源的电力变换为蓄电装置的充电电力。第2电力变换装置将来自交流电源的电力变换为蓄电装置的充电电力。控制装置控制第1电力变换装置和第2电力变换装置。控制装置基于蓄电装置的状态以及第1电力变换装置和第2电力变换装置的效率来选择用于充电的电力路径。

优选，第1电力变换装置的额定容量比第2电力变换装置的额定容量大。

优选，控制装置选择电力路径，使得：在蓄电装置的充电状态低于预定的阈值的情况下，至少利用来自直流电源的电力进行充电，在充电状态超过阈值的情况下，利用来自交流电源的电力进行充电。

优选，在充电状态低于阈值的情况下，控制装置利用来自直流电源的电力和来自交流电源的电力这两方进行充电。

优选，控制装置选择电力路径，使得：在蓄电装置所容许的充电电力超过预定的阈值的情况下，至少利用来自直流电源的电力进行充电，在容许的充电电力低于阈值的情况下，利用来自交流电源的电力进行充电。

优选，在容许的充电电力超过阈值的情况下，控制装置利用来自直流电源的电力和来自交流电源的电力这两方进行充电。

优选，电力被从包括直流电源和交流电源的供电装置供给。控制装置能够与供电装置进行信息的授受。控制装置选择电力路径，使得：在从供电装置接受的信息所包含的表示供电装置的电力供给能力的值超过第1电力变换装置的额定容量的情况下，除了来自直流电源的电力以外，还利用来自交流电源的电力进行充电。

优选，控制装置通过使用了通信的信息传递路径以及与使用了通信的信息传递路径不同的使用了有线的信息传递路径，与供电装置进行信息的授受。

优选，使用了通信的信息传递利用电力线通信来进行。

优选，使用了通信的信息传递利用无线通信来进行。

优选，从车辆向供电装置的信息传递利用使用了有线的信息传递路径来进行，从供电装置向车辆的信息传递利用使用了通信的信息传递路径来进行。

优选，来自直流电源和交流电源的电力经由电力电缆传递。车辆还具备连接部，所述连接部用于连接电力电缆的连接器。连接部包括：直流端口，用于接受来自直流电源的电力；和交流端口，用于接受来自交流电源的电力。

优选，连接器包括第1端子群和第2端子群而形成，所述第1端子群用于传递来自直流电源的电力，所述第2端子群用于传递来自交流电源的电力。通过连接器与连接部连接，第1端子群和第2端子群分别与直流端口和交流端口电连接。

优选，车辆还能够将来自蓄电装置的电力向车辆外部供给。第1电力变换装置构成为能够对来自蓄电装置的电力进行变换并将直流电力供给到外部。第2电力变换装置构成为能够对来自蓄电装置的电力进行变换并将交流电力供给到外部。

优选，控制装置利用来自直流电源的电力对蓄电装置充电，并且利用第2电力变换装置对来自蓄电装置的电力进行变换，将交流电力供给到外部。

优选，控制装置利用来自交流电源的电力对蓄电装置充电，并且利用第1电力变换装置对来自蓄电装置的电力进行变换，将直流电力供给到外部。

发明的效果

根据本发明，在能够利用来自两条电力路径的电力进行外部充电的车辆中，有效率地对蓄电装置充电。

附图说明

图1是用于说明包括实施方式1的车辆的电力供给***的概要的图。

图2是图1的输入口的概略图。

图3是包括实施方式1的车辆的电力供给***的整体框图。

图4是关于包括实施方式1的车辆的电力供给***的其他例子的整体框图。

图5是用于说明充电电力和SOC、与DC充电器和AC充电器的充电效率的关系的图。

图6是用于说明在实施方式1中由充电站和车辆执行的充电控制处理的详细内容的流程图。

图7是用于说明图6的步骤S300的处理的详细内容的流程图。

图8是用于说明包括实施方式2的车辆的电力供给***的概要的图。

图9是包括实施方式2的车辆的电力供给***的整体框图。

图10是用于说明在实施方式2中由充电站和车辆执行的放电控制处理的详细内容的流程图。

图11是用于说明图10的步骤S700的处理的详细内容的流程图。

图12是用于说明实施方式3的充放电选择控制处理的详细内容的流程图。

图13是用于说明图12的步骤S840的处理的详细内容的流程图。

图14是用于说明图12的步骤S850的处理的详细内容的流程图。

图15是表示各用例及其特征的摘要的图。

标号说明

10、10B电力供给***，100、100A、100B车辆，110蓄电装置，115SMR，120PCU，130电动发电机，140动力传递传动装置，150驱动轮，200AC充电器，200B AC/DC转换器，205、215、230、515、525、530通信部，210DC充电器，210B DC/DC转换器，220输入口，221交流端口，222直流端口，250CHR，300车辆ECU，400电力电缆，410连接器，500、500A充电站，510交流电源，510B、520B电气设备，520直流电源，550供电ECU，600住宅，ACL1、ACL2、DCL1、DCL2、L1、L2、L5、L6、PL1、NL1电力线，CL1、CL2信号线，L3、L7接地线，L4、L8通信线，RY1、RY2、RY10～RY12、RY20继电器，SW1、SW2、SW11、SW12开关，T1～T5、T11～T14端子，VC电源节点。

具体实施方式

以下，针对本发明的实施方式，参照附图进行详细说明。此外，对图中相同或相当部分标注同一标号且不重复其说明。

［实施方式1］

图1是用于说明包括实施方式1的车辆100的电力供给***10的概要的图。参照图1，电力供给***10具备车辆100、电力电缆400、和作为供电装置的充电站500。

充电站500能够经由电力电缆400将直流电源和交流电源的两方的电力向车辆100供给。电力电缆400在端部具有用于向车辆100连接的连接器410。连接器410与设置在车辆100的外表面的作为连接部的输入口220连接。

图2是表示输入口220的一例的概略图。在实施方式1中，输入口220成为用于接受交流电力的交流端口221和用于接受直流电力的直流端口222为一体的构造。电力电缆400的连接器410具有与输入口220相对应的形状。此外，输入口220的构造并不限定于图2那样的构造，也可以是将与交流端口221对应的输入口和与直流端口222对应的输入口分别单独设置的结构。

参照图2，交流端口221包括用于传递交流电力的电力用端子T1、T2、接地端子T3、和通信用端子T4、T5。直流端口222包括用于传递直流电力的电力用端子T11、T12和通信用端子T13、T14。通过电力电缆400的连接器410与输入口220连接，连接器410所包含的相对应的端子分别与上述的端子T1～T5、T11～T14电连接。由此，能够进行从充电站500向车辆100的电力供给、以及在充电站500与车辆100之间的信号传递。此外，图2中的端子的种类、数量和排列是一例，也可以是其他的结构。

再次参照图1，车辆100除了输入口220以外，还包括蓄电装置110、作为电力变换装置的AC充电器200和DC充电器210。

AC充电器200将在输入口220接受的交流电力变换为直流电力，对蓄电装置110充电。DC充电器210将在输入口220接受的直流电力变换为与蓄电装置110的充电相符的电压，对蓄电装置110充电。

利用交流电力进行的充电（以下，也称为“AC充电”。）是意在使用商用电源（AC100V或AC200V）对蓄电装置110充电的充电方式。因此，具有能够在一般家庭中进行蓄电装置110的充电这一优点。但是，由于车辆100能够接受的交流电力通常受商用电源的额定功率容量所限制，所以对蓄电装置110充分充电需要数小时左右的时间。

另一方面，利用直流电力进行的充电（以下，也称为“DC充电”。）是意在以短时间对蓄电装置110充电的所谓的高速充电的充电方式。因此，供给到车辆100的直流电力通常是比上述的交流电力大很多的电力容量。伴随于此，DC充电器210的额定容量采用比AC充电器200的额定容量大的容量。

接着，使用图3，对图1的电力供给***10的结构进行更加详细的说明。图3是关于包括实施方式1的车辆100的电力供给***10的整体框图。

参照图3，车辆100，作为用于驱动车辆100的结构，包括蓄电装置110、***主继电器（SMR）115、作为驱动装置的PCU（Power Control Unit：功率控制单元）120、电动发电机130、动力传递传动装置140、驱动轮150、和作为控制装置的车辆ECU（Electronic Control Unit：电子控制单元）300。

蓄电装置110是构成为能够充放电的电力储存元件。蓄电装置110构成为例如包括锂离子电池、镍氢电池或铅蓄电池等二次电池、双电荷层电容器等蓄电元件。

蓄电装置110经由电力线PL1、NL1与PCU120连接。并且，蓄电装置110将用于产生车辆100的驱动力的电力供给到PCU120。另外，蓄电装置110储存由电动发电机130发电产生的电力。蓄电装置110的输出例如为200V左右。

虽然均未图示，但是在蓄电装置110设置有用于检测蓄电装置110的电压和输入输出电流的电压传感器和/或电流传感器。检测出的电压VB和电流IB向车辆ECU300输出。车辆ECU300基于这些检测值，运算蓄电装置110的充电状态（以下，也称为“SOC（State of Charge）”。）。

SMR115所包含的继电器连接在蓄电装置110与电力线PL1、NL1之间。并且，SMR115基于来自车辆ECU300的控制信号SE1，对蓄电装置110与PCU120之间的电力的供给和切断进行切换。

虽然均未图示，但是PCU120构成为包括：用于将来自蓄电装置110的电源电压进行升压的转换器、用于将由转换器升压后的直流电力变换为用于驱动电动发电机130的交流电力的变换器等。

这些转换器和变换器分别受来自车辆ECU300的控制信号PWC、PWI控制。

电动发电机130是交流旋转电机，例如是具备埋设有永磁体的转子的永磁体型同步电动机。

电动发电机130的输出转矩经由构成为包括减速器、动力分配机构的动力传递传动装置140向驱动轮150传递，使车辆100行驶。电动发电机130在车辆100再生控制动作时，能够利用驱动轮150的旋转力发电。并且，该发电电力通过PCU120变换为蓄电装置110的充电电力。

另外，在除了电动发电机130以外还搭载有发动机（未图示）的混合动力汽车中，通过使该发动机和电动发电机130协调工作来产生所需的车辆驱动力。在该情况下，电动发电机130也能够利用由发动机的旋转产生的发电电力对蓄电装置110充电。

此外，在图3中，虽然示出了设置1个电动发电机的结构，但是电动发电机的数量并不限定于此，也可以设置多个电动发电机。例如，在具备2个电动发电机的混合动力车辆的情况下，可以将一个电动发电机专门用作用于对驱动轮150进行驱动的电动机，将另一个电动发电机专门用作被发动机驱动的发电机。

虽然在图3中均未图示，但是车辆ECU300包括CPU（CentralProcessing Unit）、存储装置和输入输出缓冲器，进行来自各传感器等的信号的输入、向各设备的控制信号的输出，并进行车辆100和各设备的控制。此外，就这些控制而言，并不限于由软件实现的处理，也能够由专用的硬件（电子电路）来处理。

车辆ECU300基于来自蓄电装置110所具备的电压传感器、电流传感器（均未图示）的电压VB和电流IB的检测值，运算蓄电装置110的充电状态SOC（State of Charge）。

车辆ECU300生成用于控制PCU120、SMR115等的控制信号并输出。此外，在图3中，虽然将车辆ECU300设为设置1个控制装置的结构，但是例如也可以设为如PCU120用的控制装置、蓄电装置110用的控制装置等那样按功能或按控制对象设备来设置不同的控制装置的结构。

车辆100，作为用于通过从充电站500供给的电力对蓄电装置110充电的结构，除了输入口220、AC充电器200和DC充电器210以外，还包括通信部205、215和充电继电器CHR250。

AC充电器200经由电力线ACL1、ACL2与输入口220的交流端口221连接。另外，AC充电器200也经由CHR250与蓄电装置110连接。

在连接器410连接于输入口220时，来自充电站500所包含的交流电源510的交流电力经由电力电缆400的电力线L1、L2传递到车辆100的电力线ACL1、ACL2。并且，AC充电器200受来自车辆ECU300的控制信号SIG1控制，将传递来的交流电力变换为直流电力并向蓄电装置110输出。

DC充电器210经由电力线DCL1、DCL2与输入口220的直流端口222连接。另外，DC充电器210也经由CHR250与蓄电装置110连接。

在连接器410连接于输入口220时，来自充电站500所包含的直流电源520的直流电力经由电力电缆400的电力线L5、L6传递到车辆100的电力线DCL1、DCL2。并且，DC充电器210受来自车辆ECU300的控制信号SIG2控制，将传递来的直流电力的电压变换为与蓄电装置110的充电相符的电压并向蓄电装置110输出。

CHR250受来自车辆ECU300的控制信号SE2控制，对从AC充电器200和DC充电器210向蓄电装置110供给充电电力的和停止从AC充电器200和DC充电器210向蓄电装置110供给充电电力进行切换。

此外，充电站500的直流电源520可以是电池这样的蓄电装置，也可以是通过整流器、AC/DC转换器（均未图示）将来自交流电源的电力变换为直流电力的装置。

通信部205、215是分别用于与充电站500所包含的通信部515、525进行通信的设备。在图3中，通信部205、515对AC充电所需的信息进行通信，通信部215、525对DC充电所需的信息进行通信。通信部205与通信部515、和通信部215与通信部525通过电力线通信（Power LineCommunication：PLC）来相互传递信息。

通信部205经由继电器RY11与电力线ACL1、ACL2连接。继电器RY11通过由用户操作用于指示充电动作开始的开关SW1而接通。另外，开关SW1的一端与电力线ACL1连接，并且另一端经由电力电缆400的通信线L4与充电站500的继电器RY1的励磁线圈连接。通过操作开关SW1，对继电器RY1的励磁线圈进行励磁，使其接点接通。由此，充电站500的通信部515与电力线连接，能够实现通信部205、515之间的通信。

对于直流侧的通信部215、525，也与上述的通信部205、515同样。即，通过操作开关SW2，车辆100侧的继电器RY12和充电站500侧的继电器RY2被接通，能够经由传递直流电力的电力路径实现通信部215、525之间的通信。

通信部205、215能够与车辆ECU300进行信号的授受。通信部205、215接收应从车辆ECU300发送的信号并分别向通信部515、525输出。另外，通信部205、215将分别从通信部515、525接收到的信号向车辆ECU300输出。

这样，在充电站500与车辆100之间，通过并用由硬件连接（有线）实现的充电开始信号的传递和由对此响应的通信实现的信息传递，能够提高信号授受的可靠性。

在电力电缆400的连接器410，针对交流端口221和直流端口222分别设置有用于输出用于表示连接器410的连接状态的信号的连接检测部。作为连接检测部的具体结构，例如，可以是如图3所示的开关SW11、SW12那样的方式。或者也可以是具有预定的电阻值的电阻器（未图示）那样的方式。

开关SW11的一端连接于充电站500与车辆100之间的共用的接地线L3，另一端经由输入口220通过信号线CL1与车辆ECU300连接。开关SW11通过使连接器410与输入口220适当连接而使信号线CL1与接地线L3电连接。从电源节点VC经由上拉电阻向信号线CL1施加电压。通过这样的结构，在连接器410没有连接的情况下，信号线CL1成为由电源节点VC规定的电位，在连接器410连接的情况下，信号线CL1成为接地电位。车辆ECU300基于通过信号线CL1输入的连接信号CNCT_AC的电位，判定连接器410是否适当地连接于交流端口221。

开关SW12具有与上述的开关SW11同样的结构，不重复其详细说明。车辆ECU300基于通过信号线CL2输入的连接信号CNCT_DC的电位，判定连接器410是否适当地连接于直流端口222。

此外，在图3中，虽然针对充电站500与车辆100之间的通信已示出设置交流用的通信部和直流用的通信部的结构，但是也可以设为具有在交流时和直流时共同使用的通信部的结构。另外，针对通信方式，也并不限于图3那样的PLC通信，例如，也可以使用图4所示的无线通信。

在图4的例子中，作为通信部，在车辆100A侧设置有通信部230，在充电站500A侧设置有通信部530。通信部230与通信部530例如利用红外线、电波、或光等进行无线通信。在该情况下，开关SW1的操作信号AC_CHG和开关SW2的操作信号DC_CHG由车辆ECU300接收，与此相应地通信部230通过车辆ECU300而起动，并且执行与充电站500A侧的通信部530的通信。

在充电站500A中，通过开关SW1、SW2的操作而被驱动的继电器RY1、RY2的信号AC_CHG#、DC_CHG#由供电ECU550接收。供电ECU550响应信号AC_CHG#、DC_CHG#来起动通信部530，并且经由通信部530与车辆100A进行信号的授受。此外，也可以不设置供电ECU550，如图3那样通过来自继电器RY1、RY2的信号直接起动通信部530。

另外，在图3中，为了进行PLC通信，即使在车辆100侧不执行充电的情况下也从充电站500向车辆100施加电力，但是如果是图4所示对通信不使用电力线的情况，则例如可以设置继电器RY10、RY20，在实际上不进行充电动作时切断向车辆100A的电力供给。

如图3或图4那样，在能够进行AC充电和DC充电这两方的车辆中，需要决定使用来自哪一方电源的电力进行充电。

例如，图5是用于说明充电电力和SOC、与DC充电器210和AC充电器200的充电效率的关系的图，但是在对蓄电装置110充电时，可供给蓄电装置110的充电电力有时因蓄电装置110的SOC而变化。在SOC到达预定的基准值α（例如80%）之前，容许使用了大充电电力进行的充电。另一方面，在超过该基准值α时，所容许的充电电力被限制得小。这主要是由于蓄电装置的充电接受特性之故。例如，在锂电池的情况下，由于在SOC接近满充电状态时电池的充电接受特性恶化，所以即使以大电力进行充电，也无法进行与供给电力相对应的充电。

如上所述，为了进行高速充电，DC充电器210的额定容量设为比AC充电器200的额定容量大。因此，在利用大电力充电的情况下，DC充电器210与AC充电器200相比具有更加良好的充电效率。然而存在如下情况：在所输出的电力被限制得小的情况下，相比于以大电力充电而充电效率降低，与AC充电器200相比充电效率变差（图5中的曲线W10）。这样在充电电力受限制的情况下，从充电效率的观点出发，与大电力的DC充电器210相比，有时优选使用小电力的AC充电器200充电。

另外，根据车辆的不同，所搭载的DC充电器210的额定容量有时比能够从充电站500供给的交流电力、直流电力的总供电能力小，即使进行仅使用了DC充电器210的充电，也会在充电站500剩余电力。在这样的情况下，通过除了DC充电器210以外还并用使用了AC充电器200的充电动作，能够期待不降低充电效率而以更短时间完成充电。

因此，在实施方式1中，在能够执行AC充电和DC充电这两方的车辆中，考虑蓄电装置的充电状态、充电器的规格等，进行通过选择适当的充电方式来提高充电效率的充电控制。以下，使用图6和图7，针对实施方式1的充电控制处理进行说明。

图6是用于说明在实施方式1中由充电站500和车辆100所执行的充电控制处理的详细内容的流程图。图5和图6所示的流程图，对于车辆100而言在车辆ECU300中、对于图3的充电站500而言在通信部515、525中、在图4的情况下在供电ECU550中，从主程序调出分别预先存储的程序并以预定周期执行来实现处理。或者，一部分或全部步骤也能够利用专用的硬件（电子电路）实现处理。

参照图6，首先针对车辆100侧的处理进行说明。车辆ECU300在步骤（以下，将步骤省略为“S”。）200中，基于连接信号CNCT_DC判定连接器410是否连接于直流端口222。

在连接器410没有连接于直流端口222的情况下（在S200中为“否”），无法进行DC充电，所以跳过以后的S210～S240的处理，处理前进至S250。

在连接器410连接于直流端口222的情况下（在S200中为“是”），处理前进至S210，车辆ECU300判定是否存在由操作开关SW2而引起的DC充电开始要求。

在不存在DC充电开始要求的情况下（在S210中为“否”），处理前进至S250。

在存在DC充电开始要求的情况下（在S210中为“是”），处理前进至S220，车辆ECU300起动通信部215。进而，车辆ECU300在S230中，通过有线对充电站500输出DC充电的开始要求信号。然后，车辆ECU300在S240中，接收从充电站500经由通信部发送来的信息，按照该信息决定是否能够进行DC充电。

接着处理前进至S250，车辆ECU300在交流侧也进行与直流侧同样的处理。即，在S250中，车辆ECU300基于连接信号CNCT_AC判定连接器410是否连接于交流端口221。

在连接器410没有连接于交流端口221的情况下（在S250中为“否”），无法进行AC充电，所以跳过以后的S260～S290的处理，处理前进至S300。

在连接器410连接于交流端口221的情况下（在S250中为“是”），处理前进至S260，车辆ECU300判定是否存在由操作开关SW1引起的AC充电开始要求。

在不存在AC充电开始要求的情况下（在S260中为“否”），处理前进至S300。

在存在AC充电开始要求的情况下（在S260中为“是”），处理前进至S270，车辆ECU300起动通信部205。进而，车辆ECU300在S280中通过有线对充电站500输出AC充电的开始要求信号。然后，车辆ECU300在S290中接收从充电站500经由通信部发送来的信息，按照该信息决定是否能够进行AC充电。

然后，在S300中，车辆ECU300基于由S240和S290决定的能否进行充电的信息，进行后面在图7中描述的处理。

此外，在以上描述中，在从输出充电开始要求信号起预定的期间内没有接收到来自充电站500的响应信号的情况下，车辆ECU300判定为无法进行使用了该电力的充电。

接着，针对充电站500中的处理进行说明。在S100中，充电站500判定是否通过有线接收到来自车辆100的DC充电开始要求信号。

在没有接收到DC充电开始要求信号的情况下（在S100中为“否”），跳过以后的S110～S130的处理，处理前进至S140。

在接收到DC充电开始要求信号的情况下（在S100中为“是”），处理前进至S110，充电站500判定是否能够进行DC充电。在该判定中，例如，在充电站本来不具有进行DC充电的功能、或因设备的故障等无法供给直流电力的情况下判定为无法进行充电。

然后，充电站500在S120中起动通信部525，在S130中通过通信将是否能够进行DC充电的信号向车辆100发送。

然后，充电站500在S140中，判定是否通过有线接收到来自车辆100的AC充电开始要求信号。

在没有接收到AC充电开始要求信号的情况下（在S140中为“否”），跳过以后的S150～S170的处理，处理返回主程序。

在接收到AC充电开始要求信号的情况下（在S140中为是），处理前进至S150，充电站500判定是否能够进行AC充电。

然后，充电站500在S160中起动通信部515，在S170中利用通信将是否能够进行AC充电的信号向车辆100发送。

图7是用于说明图6的步骤S300的处理的详细内容的流程图。

车辆ECU300在S310中，判定蓄电装置110是否为满充电。

在蓄电装置110为满充电的情况下（在S310中为“是”），无需进行充电动作，所以处理前进至S390，车辆ECU300使DC充电和AC充电这两方停止。

在蓄电装置110没有到达满充电的情况下（在S310中为“否”），处理前进至S320，车辆ECU300接着判定SOC是否比预定的基准值α大。

在SOC比预定的基准值α大的情况下（在S320中为“是”），如图5中已说明的那样，由于充电电力受到限制，所以在DC充电中充电效率会降低。因此，处理前进至S355，车辆ECU300判定是否能够进行AC充电。

在能够进行AC充电的情况下（在S355中为“是”），处理前进至S380，车辆ECU300使DC充电停止并通过AC充电执行充电动作。

在不能够进行AC充电的情况下，车辆ECU300进一步判定是否能够进行DC充电。然后，在能够进行DC充电的情况下（在S355中为“否”（i））,处理前进至S370，即使效率稍微恶劣，车辆ECU300也通过DC充电来执行充电。在DC充电也无法进行的情况下（在S355中为“否”（ii）），处理前进至S390，使充电停止。

另一方面，在SOC为预定的基准值α以下的情况下（在S320中为“否”），处理前进至S330，车辆ECU300判定是否能够进行DC充电。

在无法进行DC充电的情况下（在S330中为“否”），处理前进至S355，如上所述，判断是否能够进行AC充电。然后，如果能够进行AC充电，则处理前进至S380执行AC充电，在AC充电也无法进行的情况下处理前进至S390使充电停止。

在能够进行DC充电的情况下（在S330中为“是”），处理前进至S340，车辆ECU300判定来自充电站500的可供给电力容量是否比DC充电器210的额定容量大。

在来自充电站500的可供给电力容量为DC充电器210的额定容量以下的情况下（在S340中为“否”），能够仅利用DC充电对充电站500的可供给电力进行供电，所以处理前进至S370，车辆ECU300在停止AC充电的状态下执行DC充电。

在来自充电站500的可供给电力容量比DC充电器210的额定容量大的情况下（在S340中为“是”），即使通过DC充电以可供给的最大电力进行充电，在充电站500也会剩余电力。因此，处理前进至S350，如果能够进行AC充电（在S350中为“是”），则车辆ECU300使处理进一步前进至S360，执行并用了AC充电和DC充电的充电。另一方面，如果无法进行AC充电（在S350中为“否”），则处理前进至S370，车辆ECU300执行仅利用了DC充电的充电。

通过按照以上那样的处理来进行控制，在能够进行AC充电和DC充电这两方的车辆中，考虑蓄电装置的SOC和供电装置、充电器的规格，能够通过有效率的充电方式进行充电。

［实施方式2］

在实施方式1中，针对利用来自车辆外部的电源的电力对搭载于车辆的蓄电装置充电的结构进行了说明。

另一方面，近年来，对像智能电网这样将车辆作为电力网内的电力源之一、或作为灾害时、露营等室外作业时的电源而使用车辆的电力的构想进行了研究。

另外，由于在智能电网中太阳能发电和从上述那样的车辆得到的电力是直流电力，所以为了防止因电力变换导致的效率降低，对在住宅内直接使用直流电力的直流配电***进行了研究。进而，针对如电气化产品这样的一般电气设备，很多情况下将所接受的交流电力在设备内变换（整流）为直流电力来使用，有时也优选使用直流电力。

因此，针对来自车辆的供电（放电）（以下，也简称为“外部放电”。），也存在寻求以直流和交流这两方来执行的可能性。

因此，在实施方式2中，对以下情况进行说明：在实施方式1中示出的能够以直流电力和交流电力这两方进行充电的车辆中，通过将交流、直流的各充电器设为能够进行双向的电力变换的电力变换器，从而进行直流电力的放电（以下，也称为“DC放电”。）和交流电力的放电（以下，也称为“AC放电”。）这两方。

图8是用于说明包括实施方式2的车辆100B的电力供给***10B的概要内容的图。图8中的车辆100B是将实施方式1中示出的车辆100或车辆100A的AC充电器200和DC充电器210分别置换为能够进行双向的电力变换的AC/DC转换器200B和DC/DC转换器210B而得到的车辆。并且，经由电力电缆400，从车辆100B向住宅600供给电力。此外，也考虑经由实施方式1所示的充电站向电力网或其他车辆供给电力这一情况。

图9是包括实施方式2的车辆100B的电力供给***10B的整体框图。对于图9的车辆100B，如在图8中已经描述的那样，将在实施方式1中示出的AC充电器200和DC充电器210分别置换为能够进行双向的电力变换的AC/DC转换器200B和DC/DC转换器210B。在图9中，不反复说明与图3重复的要素。

车辆ECU300接受由用户操作得到的用于选择进行外部充电的充电模式和进行外部放电的放电模式的哪一个的选择信号SEL。

AC/DC转换器200B受来自车辆ECU300的控制信号SIG1控制，在充电模式的情况下，将来自外部电源的交流电力变换为直流电力对蓄电装置110充电。另一方面，在放电模式的情况下，将来自蓄电装置110的直流电力、或者由电动发电机130发电产生且由PCU120变换后的直流电力变换为交流电力，经由电力电缆400向充电站500或住宅600输出。

DC/DC转换器210B受来自车辆ECU300的控制信号SIG2控制，在充电模式的情况下，将来自外部电源的直流电力变换为与蓄电装置110的充电相符的电压，对蓄电装置110充电。另一方面，在放电模式的情况下，将来自蓄电装置110的直流电力、或者由电动发电机130产生的发电电力经变换后的直流电力变换为与输出目的地的规范或规格相符合的电压，向充电站500或住宅600输出。

在充电站500或住宅600中，从车辆100B供给的电力被供给到交流的电气设备510B和直流的电气设备520B。

此外，在实施方式2中，也可以如实施方式1的图4中已说明的那样，利用PLC以外的通信手段在车辆100B与充电站500之间进行通信。

图10是用于说明在实施方式2中由充电站500（或者住宅600）和车辆100B执行的放电控制处理的详细内容的流程图。此外，在图10中，为了容易说明，对受电侧是充电站500的情况进行说明。

参照图10，首先针对车辆100侧的处理进行说明。车辆ECU300在步骤（以下，将步骤省略为“S”。）600中，基于连接信号CNCT_DC，判定连接器410是否连接于直流端口222。

在连接器410没有连接于直流端口222的情况下（在S600中为“否”），无法进行DC放电，所以跳过以后的S610～S640的处理，处理前进至S650。

在连接器410连接于直流端口222的情况下（在S600中为“是”），处理前进至S610，车辆ECU300判定是否存在由操作开关SW2引起的DC放电开始要求。

在不存在DC放电开始要求的情况下（在S610中为“否”），处理前进至S650。

在存在DC放电开始要求的情况下（在S610中为“是”），处理前进至S620，车辆ECU300起动通信部215。进而，车辆ECU300在S630中，通过有线对充电站500输出DC放电的开始要求信号。然后，车辆ECU300在S640中，接收从充电站500经由通信部发送来的信息，按照该信息决定是否能够进行DC放电。

接着处理前进至S650，车辆ECU300在交流侧也进行与直流侧同样的处理。即，在S650中，车辆ECU300基于连接信号CNCT_AC，判定连接器410是否连接于交流端口221。

在接器410没有连接于交流端口221的情况下（在S650中为“否”），无法进行AC放电，所以跳过以后的S660～S690的处理，处理前进至S700。

在连接器410连接于交流端口221的情况下（在S650中为“是”），处理前进至S660，车辆ECU300判定是否存在由操作开关SW1引起的AC放电开始要求。

在不存在AC放电开始要求的情况下（在S660中为“否”），处理前进至S700。

在存在AC放电开始要求的情况下（在S660中为“是”），处理前进至S670，车辆ECU300起动通信部205。进而，车辆ECU300在S680中，通过有线对充电站500输出AC放电的开始要求信号。然后，车辆ECU300在S690中，接收从充电站500经由通信部发送来的信息，按照该信息决定是否能够进行AC放电。

然后，在S700中，车辆ECU300基于由S640和S690决定的是否能够进行放电的信息，进行后面在图11中描述的处理。

此外，在以上描述中，在从输出放电开始要求信号起预定的期间内没有接收到来自充电站500的响应信号的情况下，车辆ECU300判定为无法进行使用了该电力的放电。

接着，针对充电站500中的处理进行说明。在S500中，充电站500判定是否通过有线接收到来自车辆100的DC放电开始要求信号。

在没有接收到DC放电开始要求信号的情况下（在S500中为“否”），跳过以后的S510～S530的处理，处理前进至S540。

在接收到DC放电开始要求信号的情况下（在S500中为“是”），处理前进至S510，充电站500判定是否能够进行DC放电。

然后，充电站500在S520中起动通信部525，在S530中利用通信将是否能够进行DC放电的信号发送到车辆100。

然后，充电站500在S540中判定是否通过有线接收到来自车辆100的AC放电开始要求信号。

在没有接收到AC放电开始要求信号的情况下（在S540中为“否”），跳过以后的S550～S570的处理，处理返回主程序。

在接收到AC放电开始要求信号的情况下（在S540中为“是”），处理前进至S550，充电站500判定是否能够进行AC放电。

然后，充电站500在S560中起动通信部515，在S570中通过通信将是否能够进行AC放电的信号发送到车辆100。

图11是用于说明图10的步骤S700的处理的详细内容的流程图。

参照图11，车辆ECU300在S710中判定是否能够进行DC放电。

在能够进行DC放电的情况下（在S710中为“是”），处理前进至S720，车辆ECU300接着判定是否能够进行AC放电。

在能够进行AC放电的情况下（在S720中为“是”），处理前进至S730，车辆ECU300执行DC放电和AC放电这两方。

在无法进行AC放电的情况下（在S720中为“否”），处理前进至S740，车辆ECU300在停止AC放电的状态下仅执行DC放电。

另一方面，在S710中无法进行DC放电的情况下（在S710中为“否”），处理前进至S725，车辆ECU300判定是否能够进行AC放电。

在能够进行AC放电的情况下（在S725中为“是”），处理前进至S750，车辆ECU300在停止DC放电的状态下仅执行AC放电。

在无法进行AC放电的情况下（在S725中为“否”），由于DC放电和AC放电这两方都无法进行，所以处理前进至S760，车辆ECU300使DC放电和AC放电这两方停止。

通过按照以上那样的处理进行控制，在能够进行AC放电和DC放电这两方的车辆中，能够基于电力供给目的地的状态适当地进行放电方式的选择。

此外，在实施方式2中示出的车辆100B中，在进行外部充电的情况下，也能够适用在实施方式1中已说明的控制。

［实施方式3］

在实施方式2中，针对通过来自用户的选择来选择充电模式和放电模式的任一方的结构进行了说明。

可是，在图9中示出的车辆100B中，由于能够进行直流下的充放电和交流下的充放电，所以也能够设为在一方进行充电同时在另一方进行放电的结构。因此，在实施方式3中，针对在能够进行直流和交流的充放电的车辆中能够并用充电动作和放电动作的结构进行说明。

通过这样的结构，例如，能够一边接受由太阳能电池面板发电产生的电力和/或来自其他电池的直流电力，一边将车辆100B用作变换器来供给交流电力。

或者，在供给直流电力的情况下，通过从商用电源接受交流电力同时供给直流电力，也能够实现长时间的电力供给。

在该情况下，电力供给***的结构与图9中示出的结构同样，但是输入到车辆ECU300的由用户操作产生的选择信号SEL不仅是充电模式和放电模式，还能够选择DC充电/AC放电模式、和DC放电/AC充电模式。

并且，车辆ECU300基于由该用户产生的选择信号SEL，判定在直流侧和交流侧分别进行充电动作还是放电动作。

图12是用于说明在实施方式3中由车辆ECU300执行的充放电选择控制处理的详细内容的流程图。

参照图12，车辆ECU300在S800中取得由用户的操作产生的选择信号SEL。

然后，车辆ECU300在S810中，判定在选择信号SEL中是否设定了DC充电。

在设定了DC充电的情况下（在S810中为“是”），处理前进至S820，车辆ECU300接着判定在选择信号SEL中是否设定了AC充电。

在设定了AC充电的情况下（在S820中为“是”），处理前进至S830，车辆ECU300选择为在直流侧和交流侧的两方进行充电动作，执行充电控制。在该S830中，具体地说，执行实施方式1中示出的图7的处理。

在没有设定AC充电的情况下（在S820中为“否”），即，设定了AC放电，因此处理前进至S840，车辆ECU300选择为在直流侧进行充电动作、在交流侧进行放电动作，执行后面在图13中描述的充放电控制。

另一方面，在S810中没有设定DC充电的情况下（在S810中为“否”），车辆ECU300判定为设定了DC放电。然后，处理前进至S825，车辆ECU300接着判定在选择信号SEL中是否设定了AC充电。

在设定了AC充电的情况下（在S825中为“是”），处理前进至S850，车辆ECU300选择为在直流侧进行放电动作、在交流侧进行充电控制，执行后面在图14中描述的充放电控制。

在没有设定AC充电的情况下（在S825中为“否”），车辆ECU300判定为设定成在直流侧和交流侧均进行放电动作。然后，处理前进至S860，车辆ECU300选择为在直流侧和交流侧的两方进行放电动作，执行放电控制。在该S860中，具体地说，执行实施方式2中示出的图11的处理。

图13是用于说明图12的步骤S840的处理的详细内容的流程图。

参照图13，车辆ECU300在S841中，基于通过与图6同样的处理判定出的是否能够进行DC充电的信息，判定是否能够进行DC充电。

在能够进行DC充电的情况下（在S841中为“是”），处理前进至S842，接着基于通过与图10同样的处理判定出的是否能够进行AC放电的信息，判定是否能够进行AC放电。

在能够进行AC放电的情况下（在S842中为“是”），处理前进至S843，车辆ECU300控制AC/DC转换器200B和DC/DC转换器210B，使得进行DC充电同时进行AC放电。

另一方面，在无法进行DC充电的情况下（在S841中为“否”），或者在无法进行AC放电的情况下（在S842中为“否”），由于无法执行由用户选择的模式，所以处理前进至S844，车辆ECU300设定为失效（FAIL）模式。在失效模式中，例如，进行通过显示、警报等将无法实现所希望的模式这一情况通知给用户等的处理。

图14是用于说明图12的步骤S850的处理的详细内容的流程图。

参照图14，车辆ECU300在S851中，基于通过与图10同样的处理判定出的是否能够进行DC放电的信息，判定是否能够进行DC放电。

在能够进行DC放电的情况下（在S851中为“是”），处理前进至S852，接着基于通过与图6同样的处理判定出的是否能够进行AC充电的信息，判定是否能够进行AC充电。

在能够进行AC充电的情况下（在S852中为“是”），处理前进至S853，车辆ECU300控制AC/DC转换器200B和DC/DC转换器210B，使得进行AC充电同时进行DC放电。

另一方面，在无法进行DC放电的情况下（在S851中为“否”），或者在无法进行AC充电的情况下（在S852中为“否”），由于无法执行由用户选择的模式，所以处理前进至S854，车辆ECU300设定为失效模式。

通过按照以上那样的处理进行控制，在能够进行AC充放电和DC充放电这两方的车辆中，能够进行与用户的选择相应的充电及放电模式的选择。

图15示出了关于在实施方式1～实施方式3中已说明的各动作模式的各端口的使用状态、优点以及该模型的选择条件的概要。此外，不反复进行关于各项目的说明。

应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是举例说明的内容而并不是限制性内容。本发明的范围并不通过上述说明来限定，而是通过权利要求的范围来限定，与权利要求等同的含义以及权利要求范围内的所有变更也包含在本发明中。

Claims

1.一种车辆，能够利用来自外部的直流电源（520）和交流电源（510）的两条电力路径的电力对所搭载的蓄电装置（110）充电，所述车辆具备：

第1电力变换装置（210），用于将来自所述直流电源（520）的电力变换为所述蓄电装置（110）的充电电力；

第2电力变换装置（200），用于将来自所述交流电源（510）的电力变换为所述蓄电装置（110）的充电电力；和

控制装置（300），用于控制所述第1电力变换装置（110）和所述第2电力变换装置（200），

所述控制装置（300）基于所述蓄电装置（110）的状态以及所述第1电力变换装置（210）和所述第2电力变换装置（200）的效率来选择用于充电的电力路径。

2.根据权利要求1所述的车辆，其中，

所述第1电力变换装置（210）的额定容量比所述第2电力变换装置（200）的额定容量大。

3.根据权利要求2所述的车辆，其中，

所述控制装置（300）选择电力路径，使得：在所述蓄电装置（110）的充电状态低于预定的阈值的情况下，至少利用来自所述直流电源（520）的电力进行充电，在所述充电状态超过所述阈值的情况下，利用来自所述交流电源（510）的电力进行充电。

4.根据权利要求3所述的车辆，其中，

在所述充电状态低于所述阈值的情况下，所述控制装置（300）利用来自所述直流电源（520）的电力和来自所述交流电源（510）的电力这两方进行充电。

5.根据权利要求2所述的车辆，其中，

所述控制装置（300）选择电力路径，使得：在所述蓄电装置（110）所容许的充电电力超过预定的阈值的情况下，至少利用来自所述直流电源（520）的电力进行充电，在所述容许的充电电力低于所述阈值的情况下，利用来自所述交流电源（510）的电力进行充电。

6.根据权利要求5所述的车辆，其中，

在所述容许的充电电力超过所述阈值的情况下，所述控制装置（300）利用来自所述直流电源（520）的电力和来自所述交流电源（510）的电力这两方进行充电。

7.根据权利要求2所述的车辆，其中，

电力被从包括所述直流电源（520）和所述交流电源（510）的供电装置（500）供给，

所述控制装置（300）能够与所述供电装置（500）进行信息的授受，

所述控制装置（300）选择电力路径，使得：在从所述供电装置（500）接受的信息所包含的表示所述供电装置（500）的电力供给能力的值超过所述第1电力变换装置（210）的额定容量的情况下，除了来自所述直流电源（520）的电力以外，还利用来自所述交流电源（510）的电力进行充电。

8.根据权利要求7所述的车辆，其中，

所述控制装置（300）通过使用了通信的信息传递路径以及与所述使用了通信的信息传递路径不同的使用了有线的信息传递路径，与所述供电装置（500）进行信息的授受。

9.根据权利要求8所述的车辆，其中，

所述使用了通信的信息传递利用电力线通信（PLC）来进行。

10.根据权利要求8所述的车辆，其中，

所述使用了通信的信息传递利用无线通信来进行。

11.根据权利要求8～10中任一项所述的车辆，其中，

从所述车辆向所述供电装置（500）的信息传递利用所述使用了有线的信息传递路径来进行，从所述供电装置（500）向所述车辆的信息传递利用所述使用了通信的信息传递路径来进行。

12.根据权利要求1所述的车辆，其中，

来自所述直流电源（520）和所述交流电源（510）的电力经由电力电缆（400）传递，

所述车辆还具备连接部，所述连接部用于连接所述电力电缆（400）的连接器（410），

所述连接部包括：直流端口（222），用于接受来自所述直流电源（520）的电力；和交流端口（221），用于接受来自所述交流电源（510）的电力。

13.根据权利要求12所述的车辆，其中，

所述连接器（410）包括第1端子群（T11～T14）和第2端子群（T1～T5）而形成，所述第1端子群（T11～T14）用于传递来自所述直流电源（520）的电力，所述第2端子群（T1～T5）用于传递来自所述交流电源（510）的电力，通过所述连接器（410）与所述连接部连接，所述第1端子群（T11～T14）和所述第2端子群（T1～T5）分别与所述直流端口（222）和所述交流端口（221）电连接。

14.根据权利要求1所述的车辆，其中，

所述车辆还能够将来自所述蓄电装置（110）的电力向车辆外部供给，

所述第1电力变换装置（210）构成为能够对来自所述蓄电装置（110）的电力进行变换并将直流电力供给到外部，

所述第2电力变换装置（200）构成为能够对来自所述蓄电装置（110）的电力进行变换并将交流电力供给到外部。

15.根据权利要求14所述的车辆，其中，

所述控制装置（300）利用来自所述直流电源（520）的电力对所述蓄电装置（110）充电，并且利用所述第2电力变换装置（200）对来自所述蓄电装置（110）的电力进行变换，将交流电力供给到外部。

16.根据权利要求14所述的车辆，其中，

所述控制装置（300）利用来自所述交流电源（510）的电力对所述蓄电装置（110）充电，并且利用所述第1电力变换装置（210）对来自所述蓄电装置（110）的电力进行变换，将直流电力供给到外部。