JP4320776B2 - 車両の電力制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の電力制御技術に関し、特に太陽電池を用いた場合における車両の電力制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空調装置等の補機を駆動するための電力源として太陽電池を用い、また、当該太陽電池によりバッテリの充電を行う機能を備えた車両が提案されている（特許文献１）。太陽電池を補機の電力源として用いる場合、エンジン出力を利用して電力を得る場合と異なり、車両の停車中においても電力を得ることができる。従って、車両を使用しない場合においてもバッテリの充電を行うことができるという利点がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３４２７３１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、太陽電池による電力の供給量は天候に左右される。このため、例えば、太陽電池によりサブバッテリを充電しておき、当該サブバッテリに蓄電された電力により各種補機を駆動するシステムの場合、時としてサブバッテリに蓄電された電力が各種補機の消費電力を補えない場合が生じ得る。
【０００５】
従って、本発明の目的は、太陽電池を用いる場合において、天候の変化に対応して車両の補機を駆動し得る車両の電力制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、太陽電池と、前記太陽電池によって充電されるバッテリと、前記バッテリからの電力により駆動する補機と、を備えた車両の電力制御装置であって、複数種類の電力モードを有し、前記補機に前記バッテリからの電力を供給する供給手段と、所定の期間における前記補機の予想消費電力量を設定する第１の設定手段と、前記所定の期間の天気予報に基づいて、当該所定の期間における前記バッテリの予想充電量を設定する第２の設定手段と、前記予想消費電力量と前記予想充電量とに基づいて、前記バッテリの充電量と放電量との収支を算出する算出手段と、前記収支に基づいて、前記所定の期間における前記電力モードを選択する選択手段と、を備え、前記第１の設定手段は、前記所定の期間よりも短い第２の期間毎に前記補機の予想消費電力量を設定し、前記第２の設定手段は、前記第２の期間毎に前記バッテリの予想充電量を設定し、前記算出手段は、前記第２の期間毎に順次積分された、前記補機の予想消費電力量の積分値と前記バッテリの予想充電量の積分値と、に基づき前記収支を算出することを特徴とする車両の電力制御装置が提供される。
【０００７】
この装置によれば、所定の期間の天気予報に基づき予想充電量が設定され、これと当該所定の期間における補機の予想消費電力量とに基づきバッテリの充放電の収支が算出され、当該収支に基づき前記所定の期間における補機に供給される電力の電力モードが選択され、必要に応じて省電力化を図ることが可能となる。従って、天候の変化に対応して車両の補機を駆動することができる。また、より細かく天候の変化に対応して車両の補機を駆動することができる。
【００１０】
また、本発明によれば、太陽電池と、前記太陽電池によって充電されるバッテリと、前記バッテリからの電力により駆動する補機と、を備えた車両の電力制御装置であって、複数種類の電力モードを有し、前記補機に前記バッテリからの電力を供給する供給手段と、所定の期間における前記補機の予想消費電力量を設定する第１の設定手段と、前記所定の期間の天気予報に基づいて、当該所定の期間における前記バッテリの予想充電量を設定する第２の設定手段と、前記予想消費電力量と前記予想充電量とに基づいて、前記バッテリの充電量と放電量との収支を算出する算出手段と、前記収支に基づいて、前記所定の期間における前記電力モードを選択する選択手段と、複数種類の充電モードを有し、前記太陽電池からの電力によって前記バッテリを充電する充電器と、を備え、前記選択手段は、前記収支に基づいて、前記所定の期間における前記充電器の前記充電モードを選択することを特徴とする車両の電力制御装置が提供される。
この装置によれば、所定の期間の天気予報に基づき予想充電量が設定され、これと当該所定の期間における補機の予想消費電力量とに基づきバッテリの充放電の収支が算出され、当該収支に基づき前記所定の期間における補機に供給される電力の電力モードが選択され、必要に応じて省電力化を図ることが可能となる。従って、天候の変化に対応して車両の補機を駆動することができる。また、バッテリの蓄電量を必要に応じて確保することができ、より天候の変化に対応して車両の補機を駆動することができる。
【００１４】
また、本発明によれば、太陽電池と、前記太陽電池によって充電されるバッテリと、前記バッテリからの電力により駆動する補機と、を備えた車両の電力制御装置であって、複数種類の電力モードを有し、前記補機に前記バッテリからの電力を供給する供給手段と、所定の期間における前記補機の予想消費電力量を設定する第１の設定手段と、前記所定の期間の天気予報に基づいて、当該所定の期間における前記バッテリの予想充電量を設定する第２の設定手段と、前記予想消費電力量と前記予想充電量とに基づいて、前記バッテリの充電量と放電量との収支を算出する算出手段と、前記収支に基づいて、前記所定の期間における前記電力モードを選択する選択手段と、を備え、前記所定の期間が、週単位、日単位若しくは時間単位で設定されることを特徴とする車両の電力制御装置が提供される。
この装置によれば、所定の期間の天気予報に基づき予想充電量が設定され、これと当該所定の期間における補機の予想消費電力量とに基づきバッテリの充放電の収支が算出され、当該収支に基づき前記所定の期間における補機に供給される電力の電力モードが選択され、必要に応じて省電力化を図ることが可能となる。従って、天候の変化に対応して車両の補機を駆動することができる。また、当該所定の期間を短くすればより細かく天候の変化に対応でき、長くすれば選択頻度が少なくなり簡便化が図れる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る電力制御装置のブロック図、図２は本実施形態の電力制御装置の各構成の配置を示す車両のレイアウト図である。本実施形態においては部分冷暖房ユニット１、換気ファン２及びエアコン３という空調装置を補機として、これを駆動するための電力制御を行う場合を例に挙げて説明する。しかし、本発明はこれに限られず、ランプ類等の他の補機を駆動するための電力制御にも適用可能である。
【００１８】
部分冷暖房ユニット１は、車室内の所定の箇所に設置され、通電により放熱又は吸熱する素子を用いたユニットである。そのような素子としては例えばペルチェ素子を挙げることができる。本実施形態の場合、この部分冷暖房ユニット１を車室内の各シートにそれぞれ内蔵するように構成している。このように配置することで、乗員を直接的に加温又は冷却することができ、体感的には最も効率的な空調装置となる。また、この部分冷暖房ユニット１は、例えば、乗員の足元のフロアやルーフの内側に設けてもよい。
【００１９】
換気ファン２は外気を車室内に流通させることにより、車室内の空調を行う空調装置であり、例えば、ファンモータから構成される。本実施形態の場合、車両の前方と後方との２箇所にそれぞれ換気ファン２を配設しており、前方の換気ファン２により車室内に外気を取り込み、後方の換気ファン２から車室内の空気を車両外へ排出するようにしている。
【００２０】
エアコン３は空気を加温又は冷却して車室内に供給するものであり、空気を加温又は冷却する点で単に気流を生じさせる換気ファン２と異なる。車室内にはエアコン３による空気の吹出口が複数設けられており（図示せず）、これらの吹出口から加温又は冷却された空気を車室内へ供給する。
【００２１】
これらの各補機（部分冷暖房ユニット１、換気ファン２及びエアコン３。以下同じ。）は、最後方のシート下に配設され、太陽電池４により発電された電気を蓄積するサブバッテリ５から電力の供給を受けることで駆動される。太陽電池４は太陽光が存する限り車両の停車時にもサブバッテリ５の充電が可能であるため、電力源として有益である。太陽電池４は車両のルーフ表面に配設されており、太陽光を電気エネルギーに変換する。
【００２２】
充放電コントローラ６は、太陽電池４からの電力によってサブバッテリ５を充電する充電器としての機能と、サブバッテリ５の放電を制御し、各補機にサブバッテリ５からの電力を供給する電力供給器としての機能との双方を兼ね備えたものであり、ＣＰＵ７の命令に従っていずれかの機能を発揮する。この充放電コントローラ６は充電器の機能として、複数種類の充電モードを有しており、本実施形態では通常充電モードと急速充電モードとを想定している。
【００２３】
急速充電モードでは、充放電コントローラ６は通常充電モードよりも短時間でサブバッテリ５の充電をすることができる。従って、日照時間が少ない場合等に好適である。しかし、サブバッテリ５の消耗度は通常充電モードの方が低い。従って、日照時間がある程度見込まれる場合には通常充電モードの方が好適となる。これらのモードの切り替えはＣＰＵ７の命令に従って行われる。
【００２４】
また、充放電コントローラ６は電力供給器として、複数種類の電力モードを有しており、本実施形態では通常駆動モードと省エネ駆動モードとを想定している。省エネ駆動モードでは、各補機に供給する電力を通常駆動モードよりも低減し（例えば、６０〜７０％とする）、サブバッテリ５の放電量を抑制する。従って、サブバッテリ５の蓄電量が少ないときに好適である。しかし、電力の低減により各補機による空調効率は劣る。従って、サブバッテリ５の蓄電量が足りる場合は乗員の快適性を維持すべく通常駆動モードの方が好適となる。これらのモードの切り替えもＣＰＵ７の命令に従って行われる。
【００２５】
なお、本実施形態では充電器の機能と電力供給器としての機能とを備えた一つの充放電コントローラ６を採用しているが、物理的に区別された充電器と、電力供給器とを採用してもよい。また、本実施形態では充電モードと電力モードとがそれぞれ複数種類のモードを有しているが、いずれか一方が上述した複数種類のモードを有しておれば、天候の変化に対応して補機を駆動することが可能となる。
【００２６】
次に、ＣＰＵ７はインターフェース１４を介して各補機及び充放電コントローラ６の制御を司るプロセッサであり、特に後述する電力制御のためのモード選択処理を実行する。ＲＯＭ（リードオンリメモリ）８には後述するモード選択処理のプログラムの他、固定的なデータを記憶するメモリである。ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）９はＣＰＵ７によって処理されるプログラムのワークエリアを有し、可変データ等を記憶する。これらのＲＯＭ８及びＲＡＭ９としては他の記憶手段を採用してもよいことはいうまでもない。また、ＣＰＵ７、ＲＯＭ８及びＲＡＭ９は車両の制御部で用いられるものを併用するようにしてもよい。
【００２７】
車室内温度センサ１０は車室内の温度を検出するためのセンサであり、本実施形態の場合、車両のルーフ内側に配置している。車外温度センサ１１は車外気温を検出するためのセンサであり、本実施形態の場合、ボンネット上部に配設している。これらのセンサとしては例えばサーミスタ素子を用いることができる。
【００２８】
車室内温度センサ１０及び車外温度センサ１１はインターフェース１４を介してＣＰＵ７に接続されており、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）等により検出した車室内温度及び車外温度のデジタル情報をＣＰＵ７に提供する。ＣＰＵ７は、これらのセンサの検出結果に応じて車室内の空調を調節すべく各補機の選択及び制御等をすることができる。
【００２９】
入力スイッチ１２は、所定の期間における天気予報及び車両の運行予定を入力するためのスイッチであり、ディスプレイ１３はこれらの入力時に入力を支援する画像を表示する表示装置である。本実施形態の場合、この所定の期間を１週間とし、週単位でこれらの情報を入力する場合について説明する。しかし、この所定の期間として日単位或いは時間単位の期間を採用してもよい。この所定の期間を短くすればより細かく天候の変化に対応でき、長くすれば後述する処理の頻度が少なくなり、また乗員による入力の頻度も少なくなるため簡便化が図れる。
【００３０】
天気予報は、その週の各日の予想される天気であり、例えば、晴れ、曇り、雨等である。車両の運行予定は、その週の各日の予想される車両の使用状況を示す情報であり、使用時間、使用距離等である。入力スイッチ１２による指示はインターフェース１４を介してＣＰＵ７に提供され、また、ＣＰＵ７はインタフェース１４を介してディスプレイ１３の表示制御を行う。
【００３１】
なお、本実施形態では入力スイッチ１２により乗員が天気予報及び運行予定を入力するようにしているが、例えば、パソコンによりこれらの情報を入力してメモリーカードに記憶し、当該メモリーカードの情報をＣＰＵ７に読み込ませることで入力するようにしてもよい。また、天気予報の入力については、図１に示すように、インターネットのサーバと無線通信を行う通信デバイス１５を設けて、インターネットのＷｅｂページ上で配信されている天気予報を取得し、自動入力するようにしてもよい。また、運行予定の入力については過去の運行予定を記録しておいて、当該過去の運行予定を利用可能にするようにしてもよい。
【００３２】
次に、係る構成からなる本実施形態の電力制御装置の処理について説明する。図３はＣＰＵ７が実行するモード選択処理のフローチャートである。このモード選択処理は、向こう一週間における充放電コントローラ６の動作モードの選択をするための処理であり、乗員の指示に従って起動される。
【００３３】
Ｓ１は乗員に運行予定を入力させる処理である。運行予定の入力の仕方は種々の形態が考えられるが、図４はその一例である。図４は運行予定入力時のディスプレイ１３の表示画面例を入力スイッチ１２と共に示した図である。入力スイッチ１２は、表示画面上のカーソル１３ｃの上下左右の移動を指示するための４つのボタン１２ａ乃至１２ｄと、選択決定・処理終了等を指示するボタン１２ｅとから構成されている。表示画面は、地図表示部１３ａと運行予定表示部１３ｂとから構成されている。
【００３４】
地図表示部１３ａには乗員が車両の運行を予定している地域の地図が表示されている。乗員はボタン１２ａ乃至１２ｄを操作することでカーソル１３ｃを移動し、各目的地を指し示してボタン１２ｅを操作する。すると、この操作結果が反映されて運行予定表示部１３ｂに入力した運行予定が表示される。運行予定表示部１３ｂには、現在入力の対象としている日付と、運行予定とが表示されており、図の例では、乗員が６月５日にＡ社、Ｅ社、Ｂ社、Ａ社、Ｃ社の順に車両を運行する予定であることが入力されている。当該日付の入力が終わるとボタン１２ｅを例えば２回操作することで次の日付の入力が可能となり、同様にして乗員は以降１週間分の運行予定を入力することになる。図４の例の場合、入力された運行予定と地図情報とに基づいて、各日付の運転距離を算出することが可能となる。なお、このような地図情報は例えばＲＯＭ８に格納しておけばよい。
【００３５】
図５は運行予定入力時のディスプレイ１３の他の表示画面例を入力スイッチ１２と共に示した図である。本例では運行予定として運転時間を入力する例であり、ディスプレイ１３には１週間分の各日付毎に、８時から２０時までの運行予定の有無を指示するためのマス目が表示されている。乗員はボタン１２ａ乃至１２ｄを操作することで車両を運転する予定の時刻のところにカーソル１３ｃを移動し、ボタン１２ｅを押すことで運行予定を入力することができる。図中、黒塗りのマス目が車両の運転を予定している時刻である。
【００３６】
このようにして運行予定が入力されるとＳ１の処理が終了し、入力結果がＲＡＭ９に保存される。入力された運行予定は向こう１週間における各補機の予想消費電力量の設定のために用いられる。
【００３７】
次に、Ｓ２は乗員に天気予報を入力させる処理であり、乗員はＳ１で運行予定を入力した期間と同じ期間の天気予報を入力する。天気予報の入力の仕方も種々の形態が考えられるが、図６はその一例である。図６は天気予報入力時のディスプレイ１３の表示画面例を入力スイッチ１２と共に示した図である。ディスプレイ１３には、向こう１週間の日付毎に天気予報を入力するための表が表示されている。乗員はボタン１２ｂ及び１２ｄを操作することで天気予報を入力する日付のところにカーソル１３ｃを移動する。また、カーソル１３ｃの移動後に１２ａ及び１２ｃを操作する度に晴、曇、雨といった天気が循環的に表示される。乗員は所望の天気が表示された際にボタン１２ｅを操作することでその日付の天気予報を入力することができる。
【００３８】
このようにして天気予報が入力されるとＳ２の処理が終了し、入力結果がＲＡＭ９に保存される。入力された天気予報は向こう１週間におけるサブバッテリ５の予想充電量の設定のために用いられる。
【００３９】
次に、Ｓ３では補機の向こう１週間分の予想消費電力量（各補機１〜３の予想消費電力量の総量）を設定する処理を行う。本実施形態ではＳ１で入力された運行予定に基づいて予想消費電力量を設定する。ここで、補機の消費電力量は車両の運転距離又は運転時間に概ね比例する。そこで、本実施形態では、例えば、図４の場合のように車両の運転距離を得た場合、各日付の予想消費電力量を、
予想消費電力量（各日付）＝（運転距離）×（定数）
として算出し、これを１週間分合計することで設定することができる。尤も、各日付毎に算出せずに、
予想消費電力量（一週間分）＝（１週間分の総運転距離）×（定数）
として算出し、設定することもできる。
【００４０】
また、図５の場合のように車両の運転時間を得た場合、各日付の予想消費電力量を、
予想消費電力量（各日付）＝（運転時間）×（定数）
として算出し、これを１週間分合計することで設定することができる。この場合も、各日付毎に算出せずに、
予想消費電力量（一週間分）＝（１週間分の総運転時間）×（定数）
として算出し、設定してもよい。
【００４１】
上記定数は、例えば、車両開発時の試験結果等により導き出される。なお、部分冷暖房ユニット１、換気ファン２及びエアコン３のような空調装置の場合、季節や運転時間帯に応じて稼動状況が異なり、例えば、真夏や真冬は消費電力も大きくなる。従ってこのようなパラメータにより適宜上記定数を変更するようにしてもよい。
【００４２】
次に、Ｓ４ではサブバッテリ５の向こう１週間分の予想充電量を設定する処理を行う。本実施形態ではＳ２で入力された天気予報に基づいて予想充電量を設定する。ここで、太陽電池４によるサブバッテリ５の充電量は天候により左右され、晴れであればより充電量が大きくなり、雨であれば小さくなる。そこで、各天気毎に１日で得られる充電量の値を予め定めておき、これに従って各日付の予想充電量を決定し、１週間分合計することで予想充電量を設定してもよい。
【００４３】
例えば、１日の充電量として晴れが１００、曇りが６０、雨が１０と予め定めた場合、１週間のうち晴れが４日、曇りが１日、雨が２日の場合、予想充電量は４８０となる。１日で得られる各天気の充電量の値は、例えば、太陽電池４の性能や車両開発時の試験結果等により導き出される。
【００４４】
なお、日によっては晴れのち曇りといったように、１日のうちに天気が変わることもある。従って、天気予報の入力時に晴れ、曇り、雨の３種類のみならず、晴れのち曇りや曇りのち雨といった天気も入力するようにし、各天気について更に細かく充電量の値を決めるようにしてもよい。また、季節によって日照時間が異なるため、同じ天気であっても太陽電池４から得られる電力が異なる場合もある。そこで、季節に応じて充電量の値に重み付けをしてもよい。
【００４５】
次に、Ｓ５ではＳ３及びＳ４で設定された１週間分の予想消費電力量と予想充電量とに基づき、向こう１週間におけるサブバッテリ５の充電量と放電量との予想収支を算出する。すなわち、向こう１週間におけるサブバッテリ５の充電量と放電量とを、それぞれＳ３及びＳ４で設定された１週間分の予想充電量と予想消費電力量とみなし、予想充電量から予想消費電力量を減算することで収支予想を行うわけである
Ｓ６及びＳ８ではＳ５で算出した収支に基づいて、向こう１週間における充放電コントローラ６のモード選択を行う。まず、Ｓ６では収支が０以上か否かを判定する。０以上の場合は予想充電量が予想消費電力量を上回っている場合である。図７（ａ）は、予想充電量が予想消費電力量（予想消費量）を上回っている場合の予想充電量と予想消費電力量の関係の例を示すグラフである。
【００４６】
日付毎に予想充電量と予想消費電力量とは変動しており、日単位でみれば予想充電量が予想消費電力量を下回っている日もあるが１週間の合計では予想充電量が予想消費電力量を上回っている。このような場合、特に補機に供給する電力を節約する必要はなく、また、サブバッテリ５の急速充電の必要もない。従って、Ｓ７へ進み、電力モードとしては通常駆動モードを選択する。また、充電モードとしては通常充電モードを選択する。その後、処理が終了する。
【００４７】
一方、Ｓ６で０以上でないと判定した場合は予想充電量が予想消費電力量を下回っている場合である。図７（ｂ）は、予想充電量が予想消費電力量を下回っている場合の予想充電量と予想消費電力量の関係の例を示すグラフである。日単位でみれば予想充電量が予想消費電力量を上回っている日もあるが１週間の合計では予想充電量が予想消費電力量を下回っている。このような場合、補機に供給する電力不足が予想される。従って、Ｓ９へ進み、電力モードとして省エネ駆動モードを選択するか、充電モードとして急速充電モードを選択するか、のいずれかとなる。
【００４８】
省エネ駆動モードを選択した場合、補機に対する供給電力を抑制することで電力消費の節約を図るため、充電モードは通常充電モードで足りる。また、急速充電モードを選択した場合、通常よりも短時間で多くの充電量を得ることができるので、Ｓ４の予想充電量以上の充電量が見込め、電力モードは通常駆動モードでもよい。尤も、省エネ駆動モードと急速充電モードとの双方を選択するようにしてもよいことは言うまでもない。以上の選択の後、処理が終了する。
【００４９】
最後に、Ｓ１０では検査モードを実行する。Ｓ１０へ至る場合は装置の故障等が考えられるので、その故障の検出若しくはユーザへの警告の表示等を行い、処理が終了する。
【００５０】
このように本実施形態では、向こう１週間の天気予報に基づき予想充電量を設定し、これと当該１週間の補機の予想消費電力量とに基づきサブバッテリ５の充放電の収支を算出して、その収支結果により当該１週間における各モードが選択される。そして、補機に対する電力量が不足すると見込まれる場合には、省エネ駆動モードや急速充電モードを選択することでこれを解消することができる。すなわち、省エネ駆動モードでは向こう１週間において補機に対する供給電力量を一様に低減することで、週の途中で電力不足により補機を駆動できない事態を解消することができ、また、急速充電モードではより短時間でサブバッテリ５を充電することでその蓄電量を必要に応じて確保することができ、週の途中で電力不足により補機を駆動できない事態を解消することができる。従って、将来の天候の変化の影響を低減して補機を駆動することが可能となる。また、補機の予想消費電力量を車両の運行予定に基づき設定することで、天候の変化のみならず車両の使用状況にも対応することができる。
【００５１】
＜他の実施形態＞
次に、上述したＳ５の収支算出処理の他の形態について説明する。上記実施形態では、向こう１週間分の予想消費電力量と予想充電量との総量の差分により収支を算出し、その結果に応じて各モードの選択を行っている。この処理の形態の場合、計算処理が簡略化される点で有益であるが、例えば、向こう１週間分の総量の差分としてみれば収支が０以上であるが、週の前半、例えば、最初の３日分だけみると収支がマイナスの場合もあり得る。図７（ｃ）はその一例を示す図である。
【００５２】
図７（ｃ）の例では１週間分の総量でみれば予想充電量が予想消費電力量を上回っているが、最初の３日間は予想充電量が予想消費電力量を下回っており、通常駆動モード又は通常充電モードが選択されると、電力不足が予想される。そこで、本実施形態では、より短い期間（ここでは１日とする）毎に順次積分された予想消費電力量の積分値と予想充電量の積分値とに基づき収支の算出を行う。図８は、本実施形態における収支算出処理のフローチャートである。本実施形態の場合、前提として、Ｓ３の予想消費電力量の設定処理及びＳ４の予想充電量の設定処理において各日付け毎の予想消費電力量と予想充電量とを算出しておく。以下、図７（ｃ）の例に即して説明する。
【００５３】
Ｓ１１では、向こう１週間分の予想充電量と予想消費電力量との差分を算出する。この処理は上記実施形態における収支の算出方法と同じであり、予想充電量から予想消費電力量を減算することで一旦収支を算出する。Ｓ１２ではＳ１１の算出結果について、収支が０未満か否かを判定する。０未満の場合、Ｓ１３へ進み、収支を０未満であるとして、図３のＳ６へ進む。一方、０未満ではない場合、すなわち、向こう１週間分の総量でみれば予想充電量が予想消費電力量を上回っている場合はＳ１４へ進む。なお、Ｓ１１及びＳ１２は処理の高速化のためのものであり必ずしも必要とされない。
【００５４】
Ｓ１４では最初のＸ日分の各日付毎の予想消費電力量の積分値と予想充電量の積分値とを算出する。Ｘの初期値は１である。例えば、図７（ｃ）の例の場合、１日目の予想充電量と予想消費電力量とはそれぞれ１マス分でありこれがそれぞれの積分値となる。Ｓ１５ではＳ１４の算出結果の差分をとり、一旦収支を算出する。図７（ｃ）の例の場合、１日目の収支は０となる。
【００５５】
Ｓ１６ではＳ１５で算出した収支が０未満か否かを判定する。０未満の場合、電力不足が予想されるのでＳ１３へ進み、そうでない場合はＳ１７へ進む。図７（ｃ）の例の場合、１日目の収支は０であったのでＳ１７へ進む。Ｓ１７ではＸ＝７であるか否か、すなわち、１週間分判定したか否かを判定し、Ｘ＝７であればＳ１９へ進み、いずれの日においても電力不足は予想されないとして、収支を０以上とし図３のＳ６へ進む。Ｓ１７でＸ＝７でない場合はＳ１８へ進み、Ｘに１を加算してＳ１４へ戻り２日目の処理へ進む。
【００５６】
図７（ｃ）の例の場合、２日目のＳ１４の処理では２日分の予想充電量の積分値と予想消費電力量の積分値とが算出され、それぞれ２マス分と４マス分となる。従って、次のＳ１５の差分の算出では収支が０未満となり、Ｓ１６の判定を経てＳ１３へ進むことになる。この結果、１週間分の総量でみれば予想充電量が予想消費電力量を上回っているものの、収支は０未満となり、図３のＳ８を経て省エネ駆動モード、急速充電モードが選択されることになる。このように処理することで、週の前半における電力不足を解消することができ、より細かく天候の変化や車両の使用状況に対応して車両の補機を駆動することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上述べた通り、本発明によれば、太陽電池を用いる場合において、天候の変化に対応して車両の補機を駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電力制御装置のブロック図である。
【図２】電力制御装置の各構成の配置を示す車両のレイアウト図である。
【図３】ＣＰＵ７が実行するモード選択処理のフローチャートである。
【図４】運行予定入力時のディスプレイ１３の表示画面例を入力スイッチ１２と共に示した図である。
【図５】運行予定入力時のディスプレイ１３の他の表示画面例を入力スイッチ１２と共に示した図である。
【図６】天気予報入力時のディスプレイ１３の表示画面例を入力スイッチ１２と共に示した図である。
【図７】（ａ）乃至（ｃ）は予想充電量と予想消費電力量の関係の例を示すグラフである。
【図８】本発明の他の実施形態に係る収支算出処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１ 部分冷暖房ユニット
２ 換気ファン
３ エアコン
４ 太陽電池
５ サブバッテリ
６ 充放電コントローラ
７ ＣＰＵ
１２ 入力スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の電力制御技術に関し、特に太陽電池を用いた場合における車両の電力制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
空調装置等の補機を駆動するための電力源として太陽電池を用い、また、当該太陽電池によりバッテリの充電を行う機能を備えた車両が提案されている（特許文献１）。太陽電池を補機の電力源として用いる場合、エンジン出力を利用して電力を得る場合と異なり、車両の停車中においても電力を得ることができる。従って、車両を使用しない場合においてもバッテリの充電を行うことができるという利点がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３４２７３１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、太陽電池による電力の供給量は天候に左右される。このため、例えば、太陽電池によりサブバッテリを充電しておき、当該サブバッテリに蓄電された電力により各種補機を駆動するシステムの場合、時としてサブバッテリに蓄電された電力が各種補機の消費電力を補えない場合が生じ得る。
【０００５】
従って、本発明の目的は、太陽電池を用いる場合において、天候の変化に対応して車両の補機を駆動し得る車両の電力制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、太陽電池と、前記太陽電池によって充電されるバッテリと、前記バッテリからの電力により駆動する補機と、を備えた車両の電力制御装置であって、複数種類の電力モードを有し、前記補機に前記バッテリからの電力を供給する供給手段と、所定の期間における前記補機の予想消費電力量を設定する第１の設定手段と、前記所定の期間の天気予報に基づいて、当該所定の期間における前記バッテリの予想充電量を設定する第２の設定手段と、前記予想消費電力量と前記予想充電量とに基づいて、前記バッテリの充電量と放電量との収支を算出する算出手段と、前記収支に基づいて、前記所定の期間における前記電力モードを選択する選択手段と、を備え、前記第１の設定手段は、前記所定の期間よりも短い第２の期間毎に前記補機の予想消費電力量を設定し、前記第２の設定手段は、前記第２の期間毎に前記バッテリの予想充電量を設定し、前記算出手段は、前記第２の期間毎に順次積分された、前記補機の予想消費電力量の積分値と前記バッテリの予想充電量の積分値と、に基づき前記収支を算出することを特徴とする車両の電力制御装置が提供される。
【０００７】
この装置によれば、所定の期間の天気予報に基づき予想充電量が設定され、これと当該所定の期間における補機の予想消費電力量とに基づきバッテリの充放電の収支が算出され、当該収支に基づき前記所定の期間における補機に供給される電力の電力モードが選択され、必要に応じて省電力化を図ることが可能となる。従って、天候の変化に対応して車両の補機を駆動することができる。また、より細かく天候の変化に対応して車両の補機を駆動することができる。
【００１０】
また、本発明によれば、太陽電池と、前記太陽電池によって充電されるバッテリと、前記バッテリからの電力により駆動する補機と、を備えた車両の電力制御装置であって、複数種類の電力モードを有し、前記補機に前記バッテリからの電力を供給する供給手段と、所定の期間における前記補機の予想消費電力量を設定する第１の設定手段と、前記所定の期間の天気予報に基づいて、当該所定の期間における前記バッテリの予想充電量を設定する第２の設定手段と、前記予想消費電力量と前記予想充電量とに基づいて、前記バッテリの充電量と放電量との収支を算出する算出手段と、前記収支に基づいて、前記所定の期間における前記電力モードを選択する選択手段と、複数種類の充電モードを有し、前記太陽電池からの電力によって前記バッテリを充電する充電器と、を備え、前記選択手段は、前記収支に基づいて、前記所定の期間における前記充電器の前記充電モードを選択することを特徴とする車両の電力制御装置が提供される。
この装置によれば、所定の期間の天気予報に基づき予想充電量が設定され、これと当該所定の期間における補機の予想消費電力量とに基づきバッテリの充放電の収支が算出され、当該収支に基づき前記所定の期間における補機に供給される電力の電力モードが選択され、必要に応じて省電力化を図ることが可能となる。従って、天候の変化に対応して車両の補機を駆動することができる。また、バッテリの蓄電量を必要に応じて確保することができ、より天候の変化に対応して車両の補機を駆動することができる。
【００１４】
また、本発明によれば、太陽電池と、前記太陽電池によって充電されるバッテリと、前記バッテリからの電力により駆動する補機と、を備えた車両の電力制御装置であって、複数種類の電力モードを有し、前記補機に前記バッテリからの電力を供給する供給手段と、所定の期間における前記補機の予想消費電力量を設定する第１の設定手段と、前記所定の期間の天気予報に基づいて、当該所定の期間における前記バッテリの予想充電量を設定する第２の設定手段と、前記予想消費電力量と前記予想充電量とに基づいて、前記バッテリの充電量と放電量との収支を算出する算出手段と、前記収支に基づいて、前記所定の期間における前記電力モードを選択する選択手段と、を備え、前記所定の期間が、週単位、日単位若しくは時間単位で設定されることを特徴とする車両の電力制御装置が提供される。
この装置によれば、所定の期間の天気予報に基づき予想充電量が設定され、これと当該所定の期間における補機の予想消費電力量とに基づきバッテリの充放電の収支が算出され、当該収支に基づき前記所定の期間における補機に供給される電力の電力モードが選択され、必要に応じて省電力化を図ることが可能となる。従って、天候の変化に対応して車両の補機を駆動することができる。また、当該所定の期間を短くすればより細かく天候の変化に対応でき、長くすれば選択頻度が少なくなり簡便化が図れる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る電力制御装置のブロック図、図２は本実施形態の電力制御装置の各構成の配置を示す車両のレイアウト図である。本実施形態においては部分冷暖房ユニット１、換気ファン２及びエアコン３という空調装置を補機として、これを駆動するための電力制御を行う場合を例に挙げて説明する。しかし、本発明はこれに限られず、ランプ類等の他の補機を駆動するための電力制御にも適用可能である。
【００１８】
部分冷暖房ユニット１は、車室内の所定の箇所に設置され、通電により放熱又は吸熱する素子を用いたユニットである。そのような素子としては例えばペルチェ素子を挙げることができる。本実施形態の場合、この部分冷暖房ユニット１を車室内の各シートにそれぞれ内蔵するように構成している。このように配置することで、乗員を直接的に加温又は冷却することができ、体感的には最も効率的な空調装置となる。また、この部分冷暖房ユニット１は、例えば、乗員の足元のフロアやルーフの内側に設けてもよい。
【００１９】
換気ファン２は外気を車室内に流通させることにより、車室内の空調を行う空調装置であり、例えば、ファンモータから構成される。本実施形態の場合、車両の前方と後方との２箇所にそれぞれ換気ファン２を配設しており、前方の換気ファン２により車室内に外気を取り込み、後方の換気ファン２から車室内の空気を車両外へ排出するようにしている。
【００２０】
エアコン３は空気を加温又は冷却して車室内に供給するものであり、空気を加温又は冷却する点で単に気流を生じさせる換気ファン２と異なる。車室内にはエアコン３による空気の吹出口が複数設けられており（図示せず）、これらの吹出口から加温又は冷却された空気を車室内へ供給する。
【００２１】
これらの各補機（部分冷暖房ユニット１、換気ファン２及びエアコン３。以下同じ。）は、最後方のシート下に配設され、太陽電池４により発電された電気を蓄積するサブバッテリ５から電力の供給を受けることで駆動される。太陽電池４は太陽光が存する限り車両の停車時にもサブバッテリ５の充電が可能であるため、電力源として有益である。太陽電池４は車両のルーフ表面に配設されており、太陽光を電気エネルギーに変換する。
【００２２】
充放電コントローラ６は、太陽電池４からの電力によってサブバッテリ５を充電する充電器としての機能と、サブバッテリ５の放電を制御し、各補機にサブバッテリ５からの電力を供給する電力供給器としての機能との双方を兼ね備えたものであり、ＣＰＵ７の命令に従っていずれかの機能を発揮する。この充放電コントローラ６は充電器の機能として、複数種類の充電モードを有しており、本実施形態では通常充電モードと急速充電モードとを想定している。
【００２３】
急速充電モードでは、充放電コントローラ６は通常充電モードよりも短時間でサブバッテリ５の充電をすることができる。従って、日照時間が少ない場合等に好適である。しかし、サブバッテリ５の消耗度は通常充電モードの方が低い。従って、日照時間がある程度見込まれる場合には通常充電モードの方が好適となる。これらのモードの切り替えはＣＰＵ７の命令に従って行われる。
【００２４】
また、充放電コントローラ６は電力供給器として、複数種類の電力モードを有しており、本実施形態では通常駆動モードと省エネ駆動モードとを想定している。省エネ駆動モードでは、各補機に供給する電力を通常駆動モードよりも低減し（例えば、６０〜７０％とする）、サブバッテリ５の放電量を抑制する。従って、サブバッテリ５の蓄電量が少ないときに好適である。しかし、電力の低減により各補機による空調効率は劣る。従って、サブバッテリ５の蓄電量が足りる場合は乗員の快適性を維持すべく通常駆動モードの方が好適となる。これらのモードの切り替えもＣＰＵ７の命令に従って行われる。
【００２５】
なお、本実施形態では充電器の機能と電力供給器としての機能とを備えた一つの充放電コントローラ６を採用しているが、物理的に区別された充電器と、電力供給器とを採用してもよい。また、本実施形態では充電モードと電力モードとがそれぞれ複数種類のモードを有しているが、いずれか一方が上述した複数種類のモードを有しておれば、天候の変化に対応して補機を駆動することが可能となる。
【００２６】
次に、ＣＰＵ７はインターフェース１４を介して各補機及び充放電コントローラ６の制御を司るプロセッサであり、特に後述する電力制御のためのモード選択処理を実行する。ＲＯＭ（リードオンリメモリ）８には後述するモード選択処理のプログラムの他、固定的なデータを記憶するメモリである。ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）９はＣＰＵ７によって処理されるプログラムのワークエリアを有し、可変データ等を記憶する。これらのＲＯＭ８及びＲＡＭ９としては他の記憶手段を採用してもよいことはいうまでもない。また、ＣＰＵ７、ＲＯＭ８及びＲＡＭ９は車両の制御部で用いられるものを併用するようにしてもよい。
【００２７】
車室内温度センサ１０は車室内の温度を検出するためのセンサであり、本実施形態の場合、車両のルーフ内側に配置している。車外温度センサ１１は車外気温を検出するためのセンサであり、本実施形態の場合、ボンネット上部に配設している。これらのセンサとしては例えばサーミスタ素子を用いることができる。
【００２８】
車室内温度センサ１０及び車外温度センサ１１はインターフェース１４を介してＣＰＵ７に接続されており、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）等により検出した車室内温度及び車外温度のデジタル情報をＣＰＵ７に提供する。ＣＰＵ７は、これらのセンサの検出結果に応じて車室内の空調を調節すべく各補機の選択及び制御等をすることができる。
【００２９】
入力スイッチ１２は、所定の期間における天気予報及び車両の運行予定を入力するためのスイッチであり、ディスプレイ１３はこれらの入力時に入力を支援する画像を表示する表示装置である。本実施形態の場合、この所定の期間を１週間とし、週単位でこれらの情報を入力する場合について説明する。しかし、この所定の期間として日単位或いは時間単位の期間を採用してもよい。この所定の期間を短くすればより細かく天候の変化に対応でき、長くすれば後述する処理の頻度が少なくなり、また乗員による入力の頻度も少なくなるため簡便化が図れる。
【００３０】
天気予報は、その週の各日の予想される天気であり、例えば、晴れ、曇り、雨等である。車両の運行予定は、その週の各日の予想される車両の使用状況を示す情報であり、使用時間、使用距離等である。入力スイッチ１２による指示はインターフェース１４を介してＣＰＵ７に提供され、また、ＣＰＵ７はインタフェース１４を介してディスプレイ１３の表示制御を行う。
【００３１】
なお、本実施形態では入力スイッチ１２により乗員が天気予報及び運行予定を入力するようにしているが、例えば、パソコンによりこれらの情報を入力してメモリーカードに記憶し、当該メモリーカードの情報をＣＰＵ７に読み込ませることで入力するようにしてもよい。また、天気予報の入力については、図１に示すように、インターネットのサーバと無線通信を行う通信デバイス１５を設けて、インターネットのＷｅｂページ上で配信されている天気予報を取得し、自動入力するようにしてもよい。また、運行予定の入力については過去の運行予定を記録しておいて、当該過去の運行予定を利用可能にするようにしてもよい。
【００３２】
次に、係る構成からなる本実施形態の電力制御装置の処理について説明する。図３はＣＰＵ７が実行するモード選択処理のフローチャートである。このモード選択処理は、向こう一週間における充放電コントローラ６の動作モードの選択をするための処理であり、乗員の指示に従って起動される。
【００３３】
Ｓ１は乗員に運行予定を入力させる処理である。運行予定の入力の仕方は種々の形態が考えられるが、図４はその一例である。図４は運行予定入力時のディスプレイ１３の表示画面例を入力スイッチ１２と共に示した図である。入力スイッチ１２は、表示画面上のカーソル１３ｃの上下左右の移動を指示するための４つのボタン１２ａ乃至１２ｄと、選択決定・処理終了等を指示するボタン１２ｅとから構成されている。表示画面は、地図表示部１３ａと運行予定表示部１３ｂとから構成されている。
【００３４】
地図表示部１３ａには乗員が車両の運行を予定している地域の地図が表示されている。乗員はボタン１２ａ乃至１２ｄを操作することでカーソル１３ｃを移動し、各目的地を指し示してボタン１２ｅを操作する。すると、この操作結果が反映されて運行予定表示部１３ｂに入力した運行予定が表示される。運行予定表示部１３ｂには、現在入力の対象としている日付と、運行予定とが表示されており、図の例では、乗員が６月５日にＡ社、Ｅ社、Ｂ社、Ａ社、Ｃ社の順に車両を運行する予定であることが入力されている。当該日付の入力が終わるとボタン１２ｅを例えば２回操作することで次の日付の入力が可能となり、同様にして乗員は以降１週間分の運行予定を入力することになる。図４の例の場合、入力された運行予定と地図情報とに基づいて、各日付の運転距離を算出することが可能となる。なお、このような地図情報は例えばＲＯＭ８に格納しておけばよい。
【００３５】
図５は運行予定入力時のディスプレイ１３の他の表示画面例を入力スイッチ１２と共に示した図である。本例では運行予定として運転時間を入力する例であり、ディスプレイ１３には１週間分の各日付毎に、８時から２０時までの運行予定の有無を指示するためのマス目が表示されている。乗員はボタン１２ａ乃至１２ｄを操作することで車両を運転する予定の時刻のところにカーソル１３ｃを移動し、ボタン１２ｅを押すことで運行予定を入力することができる。図中、黒塗りのマス目が車両の運転を予定している時刻である。
【００３６】
このようにして運行予定が入力されるとＳ１の処理が終了し、入力結果がＲＡＭ９に保存される。入力された運行予定は向こう１週間における各補機の予想消費電力量の設定のために用いられる。
【００３７】
次に、Ｓ２は乗員に天気予報を入力させる処理であり、乗員はＳ１で運行予定を入力した期間と同じ期間の天気予報を入力する。天気予報の入力の仕方も種々の形態が考えられるが、図６はその一例である。図６は天気予報入力時のディスプレイ１３の表示画面例を入力スイッチ１２と共に示した図である。ディスプレイ１３には、向こう１週間の日付毎に天気予報を入力するための表が表示されている。乗員はボタン１２ｂ及び１２ｄを操作することで天気予報を入力する日付のところにカーソル１３ｃを移動する。また、カーソル１３ｃの移動後に１２ａ及び１２ｃを操作する度に晴、曇、雨といった天気が循環的に表示される。乗員は所望の天気が表示された際にボタン１２ｅを操作することでその日付の天気予報を入力することができる。
【００３８】
このようにして天気予報が入力されるとＳ２の処理が終了し、入力結果がＲＡＭ９に保存される。入力された天気予報は向こう１週間におけるサブバッテリ５の予想充電量の設定のために用いられる。
【００３９】
次に、Ｓ３では補機の向こう１週間分の予想消費電力量（各補機１〜３の予想消費電力量の総量）を設定する処理を行う。本実施形態ではＳ１で入力された運行予定に基づいて予想消費電力量を設定する。ここで、補機の消費電力量は車両の運転距離又は運転時間に概ね比例する。そこで、本実施形態では、例えば、図４の場合のように車両の運転距離を得た場合、各日付の予想消費電力量を、
予想消費電力量（各日付）＝（運転距離）×（定数）
として算出し、これを１週間分合計することで設定することができる。尤も、各日付毎に算出せずに、
予想消費電力量（一週間分）＝（１週間分の総運転距離）×（定数）
として算出し、設定することもできる。
【００４０】
また、図５の場合のように車両の運転時間を得た場合、各日付の予想消費電力量を、
予想消費電力量（各日付）＝（運転時間）×（定数）
として算出し、これを１週間分合計することで設定することができる。この場合も、各日付毎に算出せずに、
予想消費電力量（一週間分）＝（１週間分の総運転時間）×（定数）
として算出し、設定してもよい。
【００４１】
上記定数は、例えば、車両開発時の試験結果等により導き出される。なお、部分冷暖房ユニット１、換気ファン２及びエアコン３のような空調装置の場合、季節や運転時間帯に応じて稼動状況が異なり、例えば、真夏や真冬は消費電力も大きくなる。従ってこのようなパラメータにより適宜上記定数を変更するようにしてもよい。
【００４２】
次に、Ｓ４ではサブバッテリ５の向こう１週間分の予想充電量を設定する処理を行う。本実施形態ではＳ２で入力された天気予報に基づいて予想充電量を設定する。ここで、太陽電池４によるサブバッテリ５の充電量は天候により左右され、晴れであればより充電量が大きくなり、雨であれば小さくなる。そこで、各天気毎に１日で得られる充電量の値を予め定めておき、これに従って各日付の予想充電量を決定し、１週間分合計することで予想充電量を設定してもよい。
【００４３】
例えば、１日の充電量として晴れが１００、曇りが６０、雨が１０と予め定めた場合、１週間のうち晴れが４日、曇りが１日、雨が２日の場合、予想充電量は４８０となる。１日で得られる各天気の充電量の値は、例えば、太陽電池４の性能や車両開発時の試験結果等により導き出される。
【００４４】
なお、日によっては晴れのち曇りといったように、１日のうちに天気が変わることもある。従って、天気予報の入力時に晴れ、曇り、雨の３種類のみならず、晴れのち曇りや曇りのち雨といった天気も入力するようにし、各天気について更に細かく充電量の値を決めるようにしてもよい。また、季節によって日照時間が異なるため、同じ天気であっても太陽電池４から得られる電力が異なる場合もある。そこで、季節に応じて充電量の値に重み付けをしてもよい。
【００４５】
次に、Ｓ５ではＳ３及びＳ４で設定された１週間分の予想消費電力量と予想充電量とに基づき、向こう１週間におけるサブバッテリ５の充電量と放電量との予想収支を算出する。すなわち、向こう１週間におけるサブバッテリ５の充電量と放電量とを、それぞれＳ３及びＳ４で設定された１週間分の予想充電量と予想消費電力量とみなし、予想充電量から予想消費電力量を減算することで収支予想を行うわけである
Ｓ６及びＳ８ではＳ５で算出した収支に基づいて、向こう１週間における充放電コントローラ６のモード選択を行う。まず、Ｓ６では収支が０以上か否かを判定する。０以上の場合は予想充電量が予想消費電力量を上回っている場合である。図７（ａ）は、予想充電量が予想消費電力量（予想消費量）を上回っている場合の予想充電量と予想消費電力量の関係の例を示すグラフである。
【００４６】
日付毎に予想充電量と予想消費電力量とは変動しており、日単位でみれば予想充電量が予想消費電力量を下回っている日もあるが１週間の合計では予想充電量が予想消費電力量を上回っている。このような場合、特に補機に供給する電力を節約する必要はなく、また、サブバッテリ５の急速充電の必要もない。従って、Ｓ７へ進み、電力モードとしては通常駆動モードを選択する。また、充電モードとしては通常充電モードを選択する。その後、処理が終了する。
【００４７】
一方、Ｓ６で０以上でないと判定した場合は予想充電量が予想消費電力量を下回っている場合である。図７（ｂ）は、予想充電量が予想消費電力量を下回っている場合の予想充電量と予想消費電力量の関係の例を示すグラフである。日単位でみれば予想充電量が予想消費電力量を上回っている日もあるが１週間の合計では予想充電量が予想消費電力量を下回っている。このような場合、補機に供給する電力不足が予想される。従って、Ｓ９へ進み、電力モードとして省エネ駆動モードを選択するか、充電モードとして急速充電モードを選択するか、のいずれかとなる。
【００４８】
省エネ駆動モードを選択した場合、補機に対する供給電力を抑制することで電力消費の節約を図るため、充電モードは通常充電モードで足りる。また、急速充電モードを選択した場合、通常よりも短時間で多くの充電量を得ることができるので、Ｓ４の予想充電量以上の充電量が見込め、電力モードは通常駆動モードでもよい。尤も、省エネ駆動モードと急速充電モードとの双方を選択するようにしてもよいことは言うまでもない。以上の選択の後、処理が終了する。
【００４９】
最後に、Ｓ１０では検査モードを実行する。Ｓ１０へ至る場合は装置の故障等が考えられるので、その故障の検出若しくはユーザへの警告の表示等を行い、処理が終了する。
【００５０】
このように本実施形態では、向こう１週間の天気予報に基づき予想充電量を設定し、これと当該１週間の補機の予想消費電力量とに基づきサブバッテリ５の充放電の収支を算出して、その収支結果により当該１週間における各モードが選択される。そして、補機に対する電力量が不足すると見込まれる場合には、省エネ駆動モードや急速充電モードを選択することでこれを解消することができる。すなわち、省エネ駆動モードでは向こう１週間において補機に対する供給電力量を一様に低減することで、週の途中で電力不足により補機を駆動できない事態を解消することができ、また、急速充電モードではより短時間でサブバッテリ５を充電することでその蓄電量を必要に応じて確保することができ、週の途中で電力不足により補機を駆動できない事態を解消することができる。従って、将来の天候の変化の影響を低減して補機を駆動することが可能となる。また、補機の予想消費電力量を車両の運行予定に基づき設定することで、天候の変化のみならず車両の使用状況にも対応することができる。
【００５１】
＜他の実施形態＞
次に、上述したＳ５の収支算出処理の他の形態について説明する。上記実施形態では、向こう１週間分の予想消費電力量と予想充電量との総量の差分により収支を算出し、その結果に応じて各モードの選択を行っている。この処理の形態の場合、計算処理が簡略化される点で有益であるが、例えば、向こう１週間分の総量の差分としてみれば収支が０以上であるが、週の前半、例えば、最初の３日分だけみると収支がマイナスの場合もあり得る。図７（ｃ）はその一例を示す図である。
【００５２】
図７（ｃ）の例では１週間分の総量でみれば予想充電量が予想消費電力量を上回っているが、最初の３日間は予想充電量が予想消費電力量を下回っており、通常駆動モード又は通常充電モードが選択されると、電力不足が予想される。そこで、本実施形態では、より短い期間（ここでは１日とする）毎に順次積分された予想消費電力量の積分値と予想充電量の積分値とに基づき収支の算出を行う。図８は、本実施形態における収支算出処理のフローチャートである。本実施形態の場合、前提として、Ｓ３の予想消費電力量の設定処理及びＳ４の予想充電量の設定処理において各日付け毎の予想消費電力量と予想充電量とを算出しておく。以下、図７（ｃ）の例に即して説明する。
【００５３】
Ｓ１１では、向こう１週間分の予想充電量と予想消費電力量との差分を算出する。この処理は上記実施形態における収支の算出方法と同じであり、予想充電量から予想消費電力量を減算することで一旦収支を算出する。Ｓ１２ではＳ１１の算出結果について、収支が０未満か否かを判定する。０未満の場合、Ｓ１３へ進み、収支を０未満であるとして、図３のＳ６へ進む。一方、０未満ではない場合、すなわち、向こう１週間分の総量でみれば予想充電量が予想消費電力量を上回っている場合はＳ１４へ進む。なお、Ｓ１１及びＳ１２は処理の高速化のためのものであり必ずしも必要とされない。
【００５４】
Ｓ１４では最初のＸ日分の各日付毎の予想消費電力量の積分値と予想充電量の積分値とを算出する。Ｘの初期値は１である。例えば、図７（ｃ）の例の場合、１日目の予想充電量と予想消費電力量とはそれぞれ１マス分でありこれがそれぞれの積分値となる。Ｓ１５ではＳ１４の算出結果の差分をとり、一旦収支を算出する。図７（ｃ）の例の場合、１日目の収支は０となる。
【００５５】
Ｓ１６ではＳ１５で算出した収支が０未満か否かを判定する。０未満の場合、電力不足が予想されるのでＳ１３へ進み、そうでない場合はＳ１７へ進む。図７（ｃ）の例の場合、１日目の収支は０であったのでＳ１７へ進む。Ｓ１７ではＸ＝７であるか否か、すなわち、１週間分判定したか否かを判定し、Ｘ＝７であればＳ１９へ進み、いずれの日においても電力不足は予想されないとして、収支を０以上とし図３のＳ６へ進む。Ｓ１７でＸ＝７でない場合はＳ１８へ進み、Ｘに１を加算してＳ１４へ戻り２日目の処理へ進む。
【００５６】
図７（ｃ）の例の場合、２日目のＳ１４の処理では２日分の予想充電量の積分値と予想消費電力量の積分値とが算出され、それぞれ２マス分と４マス分となる。従って、次のＳ１５の差分の算出では収支が０未満となり、Ｓ１６の判定を経てＳ１３へ進むことになる。この結果、１週間分の総量でみれば予想充電量が予想消費電力量を上回っているものの、収支は０未満となり、図３のＳ８を経て省エネ駆動モード、急速充電モードが選択されることになる。このように処理することで、週の前半における電力不足を解消することができ、より細かく天候の変化や車両の使用状況に対応して車両の補機を駆動することができる。
【００５７】
【発明の効果】
以上述べた通り、本発明によれば、太陽電池を用いる場合において、天候の変化に対応して車両の補機を駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る電力制御装置のブロック図である。
【図２】電力制御装置の各構成の配置を示す車両のレイアウト図である。
【図３】ＣＰＵ７が実行するモード選択処理のフローチャートである。
【図４】運行予定入力時のディスプレイ１３の表示画面例を入力スイッチ１２と共に示した図である。
【図５】運行予定入力時のディスプレイ１３の他の表示画面例を入力スイッチ１２と共に示した図である。
【図６】天気予報入力時のディスプレイ１３の表示画面例を入力スイッチ１２と共に示した図である。
【図７】（ａ）乃至（ｃ）は予想充電量と予想消費電力量の関係の例を示すグラフである。
【図８】本発明の他の実施形態に係る収支算出処理のフローチャートである。
【符号の説明】
１ 部分冷暖房ユニット
２ 換気ファン
３ エアコン
４ 太陽電池
５ サブバッテリ
６ 充放電コントローラ
７ ＣＰＵ
１２ 入力スイッチ
Claims (3)
- 太陽電池と、前記太陽電池によって充電されるバッテリと、前記バッテリからの電力により駆動する補機と、を備えた車両の電力制御装置であって、
複数種類の電力モードを有し、前記補機に前記バッテリからの電力を供給する供給手段と、
所定の期間における前記補機の予想消費電力量を設定する第１の設定手段と、
前記所定の期間の天気予報に基づいて、当該所定の期間における前記バッテリの予想充電量を設定する第２の設定手段と、
前記予想消費電力量と前記予想充電量とに基づいて、前記バッテリの充電量と放電量との収支を算出する算出手段と、
前記収支に基づいて、前記所定の期間における前記電力モードを選択する選択手段と、
を備え、
前記第１の設定手段は、前記所定の期間よりも短い第２の期間毎に前記補機の予想消費電力量を設定し、
前記第２の設定手段は、前記第２の期間毎に前記バッテリの予想充電量を設定し、
前記算出手段は、前記第２の期間毎に順次積分された、前記補機の予想消費電力量の積分値と前記バッテリの予想充電量の積分値と、に基づき前記収支を算出することを特徴とする車両の電力制御装置。 - 太陽電池と、前記太陽電池によって充電されるバッテリと、前記バッテリからの電力により駆動する補機と、を備えた車両の電力制御装置であって、
複数種類の電力モードを有し、前記補機に前記バッテリからの電力を供給する供給手段と、
所定の期間における前記補機の予想消費電力量を設定する第１の設定手段と、
前記所定の期間の天気予報に基づいて、当該所定の期間における前記バッテリの予想充電量を設定する第２の設定手段と、
前記予想消費電力量と前記予想充電量とに基づいて、前記バッテリの充電量と放電量との収支を算出する算出手段と、
前記収支に基づいて、前記所定の期間における前記電力モードを選択する選択手段と、
複数種類の充電モードを有し、前記太陽電池からの電力によって前記バッテリを充電する充電器と、
を備え、
前記選択手段は、前記収支に基づいて、前記所定の期間における前記充電器の前記充電モードを選択することを特徴とする車両の電力制御装置。 - 太陽電池と、前記太陽電池によって充電されるバッテリと、前記バッテリからの電力により駆動する補機と、を備えた車両の電力制御装置であって、
複数種類の電力モードを有し、前記補機に前記バッテリからの電力を供給する供給手段と、
所定の期間における前記補機の予想消費電力量を設定する第１の設定手段と、
前記所定の期間の天気予報に基づいて、当該所定の期間における前記バッテリの予想充電量を設定する第２の設定手段と、
前記予想消費電力量と前記予想充電量とに基づいて、前記バッテリの充電量と放電量との収支を算出する算出手段と、
前記収支に基づいて、前記所定の期間における前記電力モードを選択する選択手段と、
を備え、
前記所定の期間が、週単位、日単位若しくは時間単位で設定されることを特徴とする車両の電力制御装置。
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