JP6724807B2 - Charging system - Google Patents
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Description
本開示は、充電システムに関し、より特定的には、車両に搭載された蓄電装置を車両外部から供給された直流電力によって充電するための充電システムに関する。 The present disclosure relates to a charging system, and more particularly, to a charging system for charging a power storage device mounted on a vehicle with DC power supplied from the outside of the vehicle.
近年、車両に搭載された蓄電装置を車両外部から供給された電力によって充電することが可能な車両である、プラグインハイブリッド車および電気自動車が市販されている。以下では、車両外部からの電力による蓄電装置の充電を「外部充電」とも称する。 In recent years, plug-in hybrid vehicles and electric vehicles, which are vehicles capable of charging a power storage device mounted on a vehicle with electric power supplied from the outside of the vehicle, are commercially available. Hereinafter, charging of the power storage device with electric power from outside the vehicle is also referred to as “external charging”.
外部充電では、外部充電装置から供給された交流電力を交流電力のまま車両に供給し、車両側で交流電力を直流電力に変換する「AC充電」と、外部充電装置において生成された直流電力を車両に供給する「DC充電」とが知られている。また、外部充電では、車両または車両外部のサーバ等において設定された時刻スケジュールに従って外部充電を行なう「タイマー充電」と、ユーザの手動操作に従って(直ちに)外部充電を行なう「手動充電」とが用いられる。たとえば、特開2014−166052号公報(特許文献1)は、AC充電による外部充電装置(AC充電スタンド)を備えた充電システムにおいてタイマー充電を行なう構成を開示する。 In the external charging, the AC power supplied from the external charging device is supplied to the vehicle as the AC power as it is and “AC charging” in which the AC power is converted into the DC power on the vehicle side and the DC power generated in the external charging device. "DC charging" for supplying to a vehicle is known. In external charging, “timer charging” that performs external charging according to a time schedule set in the vehicle or a server outside the vehicle and “manual charging” that performs (immediately) external charging according to a user's manual operation are used. .. For example, Japanese Patent Laying-Open No. 2014-166052 (Patent Document 1) discloses a configuration in which a timer charging is performed in a charging system including an external charging device (AC charging stand) for AC charging.
本発明者らは、DC電力による外部充電装置(DC充電スタンド)を備えた充電システムにおけるタイマー充電では、DC充電スタンドが制御装置を含んで構成されることに起因して、以下のような課題が生じ得ることに着目した。 SUMMARY OF THE INVENTION In the timer charging in a charging system including an external charging device (DC charging stand) by DC power, the present inventors have the following problems due to the DC charging stand including a control device. We paid attention to the fact that
多くの場合、DC充電スタンドの手動充電は、たとえば、DC充電スタンドと車両とが充電ケーブルにより接続され、かつ、車両の走行システムが停止された状態(いわゆるReady−OFF状態)において実行される。ユーザが充電スタンドに設けられたスイッチを操作すると、DC充電スタンドの制御装置から、Ready−OFFにより停止しているECU(Electronic Control Unit)へと起動指令が出力され、ECUが起動される。そして、起動されたECUは、時刻スケジュールの充電開始条件が成立しているか否か(すなわち時刻スケジュールに従って外部充電を開始すべきか否か)を判定し、充電開始条件が成立している場合には、DC充電スタンドの制御装置に充電許可信号を出力する。これにより、DC充電スタンドの充電動作(直流電力の生成動作)が開始される。 In many cases, manual charging of the DC charging stand is executed, for example, in a state where the DC charging stand and the vehicle are connected by a charging cable and the traveling system of the vehicle is stopped (so-called Ready-OFF state). When the user operates a switch provided on the charging stand, a start-up command is output from the controller of the DC charging stand to an ECU (Electronic Control Unit) stopped by Ready-OFF, and the ECU is started. Then, the activated ECU determines whether or not the charging start condition of the time schedule is satisfied (that is, whether or not the external charging should be started according to the time schedule), and if the charging start condition is satisfied, , Outputs a charging permission signal to the control device of the DC charging stand. As a result, the charging operation of the DC charging stand (DC power generation operation) is started.
しかしながら、タイマー充電では、ユーザが上記スイッチを操作した時刻よりも後の時刻(たとえば数時間から十数時間後の時刻)に、実際の充電動作が行なわれる場合がある。このような場合、ユーザ操作が行なわれたタイミングでしか起動信号が出力されないと、時刻スケジュールの充電開始条件が成立しているか否かを判定すべき適切なタイミングでECUを起動することができない。言い換えると、上述の構成では、ユーザが手動により上記スイッチを操作しない限り、充電スタンドから起動指令を出力させてECUを起動することができない。その結果、タイマー充電を実現することができなくなってしまう。 However, in the timer charging, the actual charging operation may be performed at a time (for example, several hours to ten and several hours later) after the time when the user operates the switch. In such a case, if the activation signal is output only at the timing when the user operation is performed, the ECU cannot be activated at an appropriate timing to determine whether or not the charging start condition of the time schedule is satisfied. In other words, in the above configuration, unless the user manually operates the switch , it is not possible to output the activation command from the charging stand to activate the ECU. As a result, timer charging cannot be realized.
本開示は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、車両に搭載された蓄電装置を外部からの直流電力により充電する充電システムにおいて、タイマー充電を実現可能な技術を提供することである。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a technique capable of realizing timer charging in a charging system that charges a power storage device mounted on a vehicle with external DC power. That is.
本開示のある局面に従う充電システムは、蓄電装置を搭載した車両と、車両の外部に設けられ、蓄電装置に直流電力を供給する外部充電を行なうように構成された外部充電装置とを備える。車両は、時刻スケジュールに従って外部充電を行なうことが可能に構成される。外部充電装置は蓄電装置に供給するための直流電力を生成する電力生成部と、電力生成部の生成動作を制御する制御部と、時刻スケジュールに従う外部充電の実行を指示するためのユーザ操作を受け付ける操作部とを含む。制御部は、操作部がユーザ操作を受け付けた場合に、所定期間が経過する毎に車両に起動指令を出力する。車両は、起動指令により起動して時刻スケジュールの充電開始条件が成立しているか否かを判定し、充電開始条件が成立した場合に充電許可信号を出力する。制御部は、充電許可信号を受けると電力生成部に生成動作を開始させる。 A charging system according to an aspect of the present disclosure includes a vehicle equipped with a power storage device, and an external charging device provided outside the vehicle and configured to perform external charging for supplying DC power to the power storage device. The vehicle is configured to be able to be externally charged according to a time schedule. The external charging device receives a user operation for instructing execution of external charging according to a time schedule, a power generation unit that generates DC power to be supplied to the power storage device, a control unit that controls the generation operation of the power generation unit. And an operation unit. The control unit outputs a start command to the vehicle each time a predetermined period elapses when the operation unit receives a user operation. The vehicle is started by the start command, determines whether or not the charge start condition of the time schedule is satisfied, and outputs the charge permission signal when the charge start condition is satisfied. The control unit causes the power generation unit to start the generation operation when receiving the charge permission signal.
上記構成によれば、外部充電装置(たとえばDC充電スタンド)の制御部は、操作部(たちえばタイマー充電スイッチ)がユーザ操作を受け付けた場合に、所定期間が経過する毎に車両に起動指令を出力する。車両は、起動指令により起動して時刻スケジュールの充電開始条件(タイマー充電の充電開始条件)が成立しているか否かを判定し、充電開始条件が成立した場合に充電許可信号を出力する。制御部は、充電許可信号を受けると電力生成部に生成動作を開始させる。このように、所定期間が経過する毎に車両を起動することで、タイマー充電の充電開始条件が成立しているか否かを適時に判定することが可能となる。したがって、タイマー充電を実現することができる。 According to the above configuration, the control unit of the external charging device (for example, a DC charging stand) issues a start command to the vehicle each time a predetermined period elapses when the operation unit (for example, the timer charging switch) receives a user operation. Output. The vehicle is started by a start command, determines whether or not the charging start condition of the time schedule (charging start condition of timer charging) is satisfied, and outputs the charging permission signal when the charging start condition is satisfied. The control unit causes the power generation unit to start the generation operation when receiving the charge permission signal. In this way, by starting the vehicle every time the predetermined period has elapsed, it becomes possible to timely determine whether or not the charging start condition for the timer charging is satisfied. Therefore, timer charging can be realized.
本開示によれば、車両に搭載された蓄電装置を外部からの直流電力により充電する充電システムにおいて、タイマー充電を実現することができる。 According to the present disclosure, timer charging can be realized in a charging system that charges a power storage device mounted on a vehicle with external DC power.
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are designated by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated.
[実施の形態]
<充電システムの構成>
図1は、本実施の形態に係る充電システムの全体構成を概略的に示すブロック図である。充電システム1は、車両100および充電スタンド200を備える。図1に示すように、車両100と充電スタンド200とは、たとえば充電ケーブル300を経由して電気的に接続される。
[Embodiment]
<Structure of charging system>
FIG. 1 is a block diagram schematically showing the overall configuration of the charging system according to the present embodiment. The
充電スタンド200は、いわゆるDC充電用の充電スタンドであって、系統電源500からの交流電力を、車両100に搭載されたバッテリ130を充電するための直流電力に変換して出力する。当該充電スタンドは、商用電源の一般的なコンセントに比べて許容電流値が大きいため、AC充電に比べて充電時間を短縮することできる。なお、充電スタンド200は、本開示に係る「外部充電装置」に相当する。
The charging
充電スタンド200は、電力線ACLと、AC/DC変換器210と、電圧センサ220と、給電線PL0,NL0と、手動充電スイッチ230と、タイマー充電スイッチ240と、制御装置250とを含む。
電力線ACLは、系統電源500と電気的に接続される。電力線ACLは、系統電源500からの交流電力をAC/DC変換器210へ伝達する。
The power line ACL is electrically connected to the
AC/DC変換器210は、電力線ACL上の交流電力を、車両100に搭載されたバッテリ130を充電するための直流電力に変換する。AC/DC変換器210による電力変換は、力率改善のためのAC/DC変換と、電圧レベル調整のためのDC/DC変換との組み合わせによって実行されてもよい。AC/DC変換器210から出力された直流電力は、正極側の給電線PL0および負極側の給電線NL0によって供給される。なお、AC/DC変換器210は、本開示に係る「電力生成部」に相当し、AC/DC変換器の電力変換動作が「生成動作」に相当する。
AC/
電圧センサ220は、給電線PL0,NL0の間に設けられる。電圧センサ220は、給電線PL0,NL0間の電圧し、制御装置250に出力する。
The
手動充電スイッチ230は、ユーザによりオン操作されると、直ちに外部充電を行なうことをユーザが選択したことを示す信号を制御装置250に出力する。以下、このような充電制御を「手動充電制御」とも称する。
When the
タイマー充電スイッチ240は、ユーザによりオン操作されると、車両100において設定された時刻スケジュールに従って外部充電を行なうことをユーザが選択したことを示す信号を制御装置250に出力する。以下、このような充電制御を「タイマー充電制御」とも称する。タイマー充電制御のための時刻設定(後述する開始時刻および出発時刻の設定)は、たとえば車両100に設けられたタッチパネル等の入力デバイス(図示せず)を用いて実現することができる。なお、タイマー充電スイッチ240は、本開示に係る「操作部」に相当する。
When
制御装置250は、CPU(Central Processing Unit)と、メモリと、入出力バッファ(いずれも図示せず)とを含んで構成される。制御装置250は、電圧センサ220による検出電圧、各種スイッチ、車両100からの信号、ならびにメモリに記憶されたマップおよびプログラムに基づいて充電スタンド200を制御する。この制御の詳細については後述する。なお、制御装置250は、本開示に係る「制御部」に相当する。
充電ケーブル300は、車両100のインレット110と電気的に接続可能に構成されたコネクタ310を含む。コネクタ310およびインレット110が嵌合等の機械的な連結を伴って接続されることにより、給電線PL0とインレット110の正極側の接点との間の電気的な接続が確保されるとともに、給電線NL0とインレット110の負極側の接点との間の電気的な接続が確保される。
Charging
車両100は、電気自動車であって、インレット110と、電圧センサ120と、バッテリ130と、PCU(Power Control Unit)140と、モータジェネレータ150と、動力伝達ギア160と、駆動輪170と、ECU180と、電力線PL1,NL1と、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gと、充電線PL2,NL2と、充電リレーDCR−B、DCR−Gとを含む。なお、車両100は、エンジンをさらに含むプラグインハイブリッド車であってもよい。
バッテリ130は、充放電可能に構成された蓄電装置であり、車両100の駆動力を発生させるための電力を供給する。また、バッテリ130は、モータジェネレータ150で発電された電力を蓄電する。バッテリ130は、代表的にはリチウムイオン二次電池またはニッケル水素電池等の二次電池によって構成される。あるいは、二次電池に代えて、電気二重層キャパシタ等のキャパシタを用いてもよい。
バッテリ130の正極は、システムメインリレーSMR−Bを経由して、ノードND1と接続される。ノードND1は、正極側の電力線PL1および充電線PL2と電気的に接続される。同様に、バッテリ130の負極は、システムメインリレーSMR−Gを経由して、ノードND2と接続される。ノードND2は、負極側の電力線NL1および充電線NL2と電気的に接続される。システムメインリレーSMR−B,SMR−Gの閉成/開放は、ECU180からの指令に応じて制御される。
The positive electrode of
PCU140は、電力線PL1,NL1およびモータジェネレータ150の間に接続される。PCU140は、図示しないコンバータおよびインバータを含んで構成され、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gの閉成時に、バッテリ130およびモータジェネレータ150の間で双方向の電力変換を実行する。
モータジェネレータ150は、交流回転電機である。モータジェネレータ150が出力するトルクは、減速機および動力分割機構によって構成される動力伝達ギア160を介して駆動輪170に伝達されて、車両100を走行させる。モータジェネレータ150は、車両100の回生制動時には、駆動輪170の回転力によって発電することができる。
モータジェネレータ150が力行動作して車両駆動力を発生する際には、PCU20は、バッテリ130からの直流電力を、正トルクを発生するための交流電力に変換して、モータジェネレータ150へ出力する。一方、車両100の減速時にモータジェネレータ150が回生制動を行なう際には、PCU20は、モータジェネレータ150によって発電された交流電力を直流電力に変換して、バッテリ130へ出力する。
When
ECU180は、CPUと、メモリと、入出力バッファ(いずれも図示せず)とを含んで構成される。ECU180は、各センサ等からの信号に応じて、車両100が所望の状態となるように機器類を制御する。
充電リレーDCR−Bは充電線PL2に接続され、充電リレーDCR−Gは充電線NL2に接続される。充電リレーDCR−B,DCR−Gの閉成/開放は、ECU180からの指令に応じて制御される。充電リレーDCR−B,DCR−Gが閉成され、かつシステムメインリレーSMR−B,SMR−Bが閉成されると、インレット110とバッテリ130との間での電力伝送が可能な状態となる。
Charging relay DCR-B is connected to charging line PL2, and charging relay DCR-G is connected to charging line NL2. The closing/opening of the charging relays DCR-B and DCR-G is controlled according to a command from the
電圧センサ120は、充電リレーDCR−B,DCR−Gよりもインレット110側において、充電線PL2およびNL2の間に設けられる。電圧センサ120は、充電線PL2,NL2間の直流電圧を検出し、ECU180に出力する。
外部充電制御は、車両100が走行できない状態(パーキングレンジに設定された状態、または、車両100の走行システムが停止された状態(Ready−OFF状態))で実行される。ユーザは、車両100を上記状態としてから充電ケーブル300のコネクタ310をインレット110に挿入することによって、外部充電可能な状態を形成することができる。
The external charging control is executed in a state in which the
充電スタンド200の制御装置250と車両100のECU180とは、少なくとも充電ケーブル300が接続された状態において、所定の通信規格であるCAN(Controller Area Network)またはPLC(Power Line Communication)等に従って、各種信号、指令および情報(データ)を相互に送受信することが可能である。後述の図2および図3に示されるように、車両100のECU180と充電スタンド200の制御装置250との間で相互に信号、指令および情報を送受信することにより、外部充電制御が進められる。
The
以上のように構成された充電システム1において、上述のように、ユーザが手動充電スイッチ230を操作すると手動充電制御が実行され、ユーザがタイマー充電スイッチ240を操作するとタイマー充電制御が実行される。以下では、手動充電制御について、まず説明する。
In the
<手動充電制御>
図2は、本実施の形態における手動充電制御を説明するためのフローチャートである。図2および後述する図3のフローチャートでは、図中左側に車両100のECU180により実行される一連の処理を示し、図中右側に充電スタンド200の制御装置250により実行される一連の処理を示す。また、これらのフローチャートに含まれる各ステップ(以下「S」と略す)は、基本的にはECU180または制御装置250によるソフトウェア処理によって実現されるが、ECU180または制御装置250内に作製された専用のハードウェア(電気回路)によって実現されてもよい。
<Manual charge control>
FIG. 2 is a flowchart for explaining the manual charge control in the present embodiment. In the flowchart of FIG. 2 and FIG. 3, which will be described later, the left side of the figure shows a series of processes executed by the
図1および図2を参照して、車両100と充電スタンド200とは、充電ケーブル300により接続されている。この状態において、制御装置250は、所定の条件が成立したり所定の時間が経過したりする毎に、図2右側に示された処理をメインルーチン(図示せず)から呼び出して実行する。一方、車両100はReady−OFF状態であり、ECU180は停止している。
Referring to FIGS. 1 and 2,
S210において、制御装置250は、ユーザにより手動充電スイッチ230がオン操作されたか否かを判定する。手動充電スイッチ230がオン操作されていない場合(S210においてNO)、制御装置250は、以降の処理をスキップして処理をメインルーチンに戻す。
In S210,
手動充電スイッチ230がオン操作されると(S210においてYES)、制御装置250は、車両100のECU180を起動するための起動指令(起動トリガ信号)をECU180に出力する(S220)。起動指令がECU180に到達するとECU180が起動し、図2左側に示された処理が開始される。
When manual charging
S110において、ECU180は、たとえばバッテリ130の電圧、温度、SOC(State Of Charge)等に基づいて、所定の充電開始条件が成立したか否かを判定する。充電開始条件が成立していない場合(S110においてNO)、ECU180は、その動作を再び停止する(S140)。このとき、ECU180は、充電開始条件が不成立であることを示す信号(図示せず)を制御装置250に出力してもよい。
In S110,
一方、充電開始条件が成立している場合(S110においてYES)、ECU180は、外部充電を許可することを示す充電許可信号を制御装置250に出力する(S120)。さらに、ECU180は、充電スタンド200からの直流電力を受電してバッテリ130に充電するための「受電制御」を実行する(S130)。
On the other hand, when the charging start condition is satisfied (YES in S110),
制御装置250は、ECU180からの充電許可信号を受けると(S230においてYES)、直流電力を生成して、その直流電力を車両100に送電するための「送電制御」を実行する(S240)。
Upon receiving the charge permission signal from ECU 180 (YES in S230),
手動充電制御における送電制御(S240)および受電制御(S130)について、より具体的に説明する。ECU180は、システムメインリレーSMR−B,SMR−Gおよび充電リレーDCR−B,DCR−Gを閉成するとともに、充電条件(最大電圧、電池容量、最大充電時間等)を充電スタンド200に出力する。制御装置250は、車両100からの充電条件に基づいて、充電スタンド200による充電が可能かどうかの適否を判定する。また、充電スタンド200からのデータとして、最大電圧、最大電流等の充電情報がECU180へ送信される。
The power transmission control (S240) and the power reception control (S130) in the manual charging control will be described more specifically. The
ECU180は、充電スタンド200による充電が可能であると判定すると、充電開始要求を制御装置250に出力する。制御装置250は、充電開始要求を受けると、AC/DC変換器210に変換動作を開始させる。これにより、充電スタンド200から直流電力が出力され、バッテリ130が充電される。バッテリ130の充電中においても、ECU180と制御装置250との間では、AC/DC変換器210からの電圧および電流、ならびに充電スタンド200からの直流電力を調整するための要求等が送受信される。
When
その後、バッテリ130の充電終了条件が成立すると、ECU180は、充電停止要求を制御装置250に出力する。充電終了条件とは、たとえば、バッテリ130のSOCが所定値(満充電を示す値)に達したとの条件である。制御装置250は、車両100から充電停止要求を受けると、AC/DC変換器210からの直流電力の出力を停止する。これにより、一連の処理が終了する。
After that, when the condition for ending the charge of the
<ECUの間欠起動>
図2に示したように、ユーザが手動充電スイッチ230をオン操作した場合に実行される手動充電制御においては、充電スタンド200から車両100に起動指令が出力され、車両100により充電開始条件が成立しているか否かが判定される。これに対し、もう一方の外部充電制御であるタイマー充電制御について、本発明者らは、以下のような課題に着目した。
<Intermittent activation of ECU>
As shown in FIG. 2, in the manual charging control performed when the User chromatography The turns on the manual charging
タイマー充電制御では、ユーザがタイマー充電スイッチ240をオン操作した時刻よりもある程度の後の時刻(たとえば数時間から十数時間後の時刻)に、実際の充電が行なわれる場合がある。よって、手動充電制御のようにユーザ操作が行なわれたタイミングでしか起動指令が出力されないと、ECU180は、充電開始条件がまだ成立していない(外部充電を開始すべき時刻になっていない)として、その動作を停止してしまう(たとえば図2のS140参照)。よって、たとえば、ユーザが手動でタイマー充電スイッチ240をオン操作しない限り、充電スタンド200から起動指令を出力させてECU180を起動することができない。すなわち、タイマー充電制御を実現することができなくなってしまう。
In the timer charging control, the actual charging may be performed at a time (for example, several hours to ten and several hours later) some time after the time when the user turns on the
そこで、本実施の形態においては、ユーザがタイマー充電スイッチ240を操作した場合、充電スタンド200から車両100に対し、所定の周期T(所定期間)が経過する度に起動指令を出力する構成を採用する。これにより、周期T毎にECU180が起動される。したがって、ECU180により、外部充電を開始すべき時刻が来たか否かを判定することが可能になる。
Therefore, in the present embodiment, when the user operates
<タイマー充電制御>
図3は、本実施の形態におけるタイマー充電制御を説明するためのフローチャートである。図1および図3を参照して、手動充電制御にて説明した状況と同様に、車両100と充電スタンド200とは、充電ケーブル300により接続されている。制御装置250は、所定の条件が成立したり所定の時間が経過したりする毎に、図3右側に示される処理をメインルーチン(図示せず)から呼び出して実行する。一方、車両100はReady−OFF状態であり、ECU180は停止している。
<Timer charge control>
FIG. 3 is a flowchart for explaining the timer charging control in this embodiment. Similar to the situation described in the manual charging control with reference to FIGS. 1 and 3,
S410において、充電スタンド200の制御装置250は、ユーザによりタイマー充電スイッチ240がオン操作されたか否かを判定する。タイマー充電スイッチ240がオン操作されていない場合(S410においてNO)、制御装置250は、以降の処理をスキップして処理をメインルーチンに戻す。
In S410, the
タイマー充電スイッチ240がオン操作されると(S410においてYES)、制御装置250は、起動指令を車両100のECU180に出力する(S420)。起動指令がECU180に到達することでECU180が起動し、図3左側に示された処理が開始される。
When
S310において、ECU180は、所定の充電開始条件が成立したか否かを判定する(以下「判定処理」とも記載する)。この条件については図4および図5にて詳細に説明するが、たとえば、現在の時刻が予め設定された時刻(開始時刻ts)となっていなかったり、バッテリ130の電圧、温度、SOC等が充電に適さない値となっていたりした場合、充電開始条件が成立していないと判定される。この場合(S310においてNO)、ECU180は、その動作を再び停止する(S340)。
In S310,
一方、S430において、制御装置250は、ECU180からの充電許可信号を受けたか否かを判定する。充電開始条件が成立しておらず(S310においてNO)、S320にて充電許可信号が出力されていない場合、制御装置250は、処理をS450に進め(S430においてNO)、所定の周期T(たとえば30分間)が経過したか否かを判定する。
On the other hand, in S430,
ユーザによるタイマー充電スイッチ240のオン操作時から周期Tが経過していない場合、S450にてNO判定が行なわれる。また、前回の周期Tの終了時から新たに周期Tが経過していない場合にも、S450にてNO判定が行なわれる。この場合、制御装置250は、充電許可信号を受けるまで待機することとなる。ただし、制御装置250を一定時間(たとえば30分間未満の時間)、停止させてもよい。
If the cycle T has not elapsed since the
これに対し、タイマー充電スイッチ240のオン操作時から最初に周期Tが経過したり、その後、前回の周期Tの終了時から新たに周期Tが経過したりした場合、S450にてYES判定が行なわれる。そうすると、制御装置250は、処理をS420に戻し、起動指令を車両100に再び出力する。これにより、周期Tが経過する毎に、図3左側に示される処理がECU180により実行されることとなる。
On the other hand, if the cycle T first elapses after the
開始時刻tsとなり、充電開始条件が成立しているとECU180が判定した場合(S310においてYES)、ECU180は、充電許可信号を制御装置250に出力する(S320)。さらに、ECU180は、受電制御を実行する(S330)。
When the start time ts is reached and
制御装置250は、ECU180からの充電許可信号を受けると(S430においてYES)、送電制御を実行する(S440)。
When
以上のように、本実施の形態によれば、所定の周期T毎に充電スタンド200の制御装置250から車両100のECU180に起動指令が出力される。これにより、ECU180が起動するため、タイマー充電制御を実行するべきか否か、すなわちS310の充電開始条件が成立しているか否かをECU180により判定することが可能となる。また、充電開始条件が成立している場合には、ECU180から制御装置250へと充電許可信号を出力し、外部充電の開始を制御することができる。すなわち、タイマー充電を実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
<開始時刻モードおよび出発時刻モード>
充電システム1は、タイマー充電制御の制御モードとして、開始時刻モードと、出発時刻モードとを含む。開始時刻モードとは、外部充電の開始時刻tsが予め設定されたモードである。出発時刻モードとは、車両100が出発する予定の時刻(出発時刻)が予め定められ、その時刻までにバッテリ130の充電が完了するように外部充電を行なうモードである。各制御モードにおける充電開始条件が成立しているか否かの判定処理(S310の処理)について、以下、より詳細に説明する。
<Start time mode and departure time mode>
The
図4は、本実施の形態における開始時刻モードを説明するためのタイムチャートである。図4および後述する図5において、横軸は経過時間を示す。縦軸は、上から順に、ECU180の動作状態(動作中であるか停止しているか)、外部充電が行なわれているか否か(すなわち送電制御および受電制御が実行されているか否か)を示す。図4では、ユーザによりタイマー充電スイッチ240のオン操作が行なわれており、外部充電の開始時刻は、車両100側においてtsに予め設定されている場合を想定する。
FIG. 4 is a time chart for explaining the start time mode in this embodiment. In FIG. 4 and FIG. 5 described later, the horizontal axis indicates the elapsed time. The vertical axis indicates, from the top, the operating state of the ECU 180 (whether it is operating or stopped) and whether external charging is being performed (that is, whether power transmission control and power reception control are being performed). .. In FIG. 4, it is assumed that the user has turned on the
周期Tが経過する毎に充電スタンド200から車両100に対して起動指令が出力される。これにより、図4に示すように、ECU180は、短時間だけ起動される(時刻t11,t12,t13参照)。ECU180の起動が短時間であるのは、現在時刻が開始時刻tsに達しておらず、充電開始条件が成立していないと判定されるためである(図3のS310においてNO)。
Each time the cycle T elapses, the charging
現在時刻が開始時刻tsに達したとき、図4に示した例では、ECU180は停止している。その後の時刻t14において、ECU180は、充電開始時刻がすでに経過したため充電開始条件が成立したと判定し(図3のS310においてYES)、外部充電を開始するための充電許可信号を充電スタンド200に出力する(図3のS320)。これにより、送電制御および受電制御が実行される(図3のS330,S440)。
When the current time reaches the start time ts, the
図5は、本実施の形態における出発時刻モードを説明するためのタイムチャートである。図5では、ユーザによりタイマー充電スイッチ240のオン操作が行なわれており、出発時刻がtdに予め設定されている場合を想定する。
FIG. 5 is a time chart for explaining the departure time mode in the present embodiment. In FIG. 5, it is assumed that the user has turned on the
図5を参照して、出発時刻モードにおいても開始時刻モードと同様に、周期Tが経過する毎に充電スタンド200から車両100に対して起動指令が出力される。これにより、ECU180は、短時間だけ起動される。
Referring to FIG. 5, also in the departure time mode, similarly to the start time mode, the charging
出発時刻モードにおける外部充電の開始時刻は、ECU180により以下のように定められる。すなわち、ECU180は、周期Tの情報を有している。そのため、たとえば時刻t21において、ECU180は、充電スタンド200からの起動指令により起動される時刻t22,t23,t24,t25を算出することができる。ECU180は、バッテリ130の状態(電圧、温度、SOC等)および充電スタンド200の充電情報(最大電圧、最大電流等)などから、仮に各時刻(t21,t22,t23,t24,t25)において外部充電を開始した場合に、出発時刻tdまでに外部充電が完了するか否かを判定する。
The start time of external charging in the departure time mode is determined by
図5に示す例では、時刻t22,t22,t23,t24のいずれかから外部充電を開始した場合、出発時刻tdまでに外部充電が完了する。しかしながら、時刻t25から外部充電を開始した場合には、外部充電の完了前に出発時刻tdとなってしまう。このような場合、ECU180は、出発時刻tdまでに外部充電を完了することが可能な時刻t21,t22,t23,t24のうち最も後の時刻t24を外部充電の開始時刻tsとして決定する。そして、ECU180は、時刻t24において起動指令により起動された場合に、充電開始条件が成立したと判定し(図3のS310においてYES)、充電許可信号を充電スタンド200に出力する(S320)。
In the example shown in FIG. 5, when the external charging is started from any of the times t22, t22, t23, and t24, the external charging is completed by the departure time td. However, when the external charging is started from the time t25, the departure time is td before the completion of the external charging. In such a case, the
図6は、充電開始条件が成立しているか否かの判定処理(S310の処理)をより詳細に説明するためのフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart for explaining in more detail the determination process (the process of S310) as to whether or not the charging start condition is satisfied.
S311において、ECU180は、図示しないタイマーを用いて現在時刻tを取得する。現在時刻tは車両外部から取得してもよい。
In S311, the
S312において、ECU180は、現在の制御モードが開始時刻モードであるか出発時刻モードであるかを判定する。現在の制御モードが開始時刻モードである場合、ECU180は、たとえばユーザにより設定された開始時刻tsを取得する(S313)。そして、ECU180は、現在時刻tと開始時刻tsとを比較する(S314)。
In S312, the
現在時刻tが開始時刻ts以降である場合(S314においてYES)、ECU180は、充電開始条件が成立していると判定する(S318、図3のS310においてYES)。一方、現在時刻tが開始時刻tsよりも前である場合(S314においてNO)、ECU180は、充電開始条件は成立していないと判定する(S319、図3のS310においてNO)。
If current time t is after start time ts (YES in S314),
また、S312において制御モードが出発時刻モードである場合、ECU180は、周期Tの情報に基づいて、起動指令により起動されるであろう時刻(図5の例では時刻t22,t23,t24,t25)を算出する。そして、ECU180は、バッテリ130の状態等から、各時刻における充電完了予測時刻を算出する(S315)。また、ECU180は、ユーザにより設定された出発時刻tdを取得する(S316)。そして、ECU180は、充電完了予測時刻と出発時刻tdとから開始時刻tsを決定する。この決定手法については図5にて詳細に説明したため、ここでは説明は繰り返さない。その後、ECU180は、処理をS314に進める。S314以降の処理は、開始事項モードでの処理と同等である。
In addition, when the control mode is the departure time mode in S312, the
このように、本実施の形態によれば、開始時刻モードおよび出発時刻モードのいずれの制御モードにおいても充電開始条件の成否を適切に判定し、タイマー充電を実現することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to appropriately determine whether or not the charging start condition is satisfied and realize the timer charging in any of the control modes of the start time mode and the departure time mode.
<変形例>
車両100においては、バッテリ130に蓄えられた電力を消費して空調装置(図示せず)を駆動し、ユーザの出発前に車室内を冷却しておくことができる。以下、この制御を「プレ空調制御」と称する。
<Modification>
In
図7は、本実施の形態の変形例におけるプレ空調制御を説明するためのタイムチャートである。図7において、横軸は経過時間を示す。縦軸は、上から順に、ECU180の動作状態、ならびに、外部充電およびプレ空調制御が行なわれているか否かを示す。
FIG. 7 is a time chart for explaining pre-air conditioning control in the modification of the present embodiment. In FIG. 7, the horizontal axis represents elapsed time. The vertical axis indicates, from top to bottom, the operating state of the
図7では、以下の状況を想定する。すなわち、ユーザによりタイマー充電スイッチ240のオン操作が行なわれており、出発時刻はtdに予め設定されている。また、外部充電はすでに完了しており、バッテリ130のSOCがある程度高い状態となっている。さらに、プレ空調制御の実行開始時刻は、起動指令の出力時刻にかかわらず、出発時刻tdから一定時間前のtpに予め定められている。
In FIG. 7, the following situation is assumed. That is, the user has turned on the
時刻tcになると、ECU180は起動してプレ空調制御の実行を開始する。その後、出発時刻tdまでプレ空調制御は継続される。一方、プレ空調制御の実行中に起動指令が出力されたタイミング(時刻t35)において外部充電が開始される。この外部充電によって、空調装置の駆動により消費されたバッテリ130の電力を補うことができる。
At time tc, the
車両100では、たとえば、外気温が低くバッテリ130の温度が所定のしきい値Tthよりも低くなった場合に、図示しない加熱手段(たとえばヒータ)によりバッテリ130の温度を上昇させる「電池昇温制御」を実行してもよい。
In
図8は、本実施の形態の変形例における電池昇温制御を説明するためのタイムチャートである。図8において、横軸は経過時間を示す。縦軸は、上から順に、ECU180の動作状態、バッテリ130の温度、および電池昇温制御が行なわれているか否かを示す。
FIG. 8 is a time chart for explaining the battery temperature raising control in the modification of the present embodiment. In FIG. 8, the horizontal axis represents elapsed time. The vertical axis indicates, in order from the top, the operating state of the
図8に示すように、起動指令によりECU180が起動されたタイミング(時刻t41,t43,t44,t46)で、ECU180は、バッテリ130の温度を取得する。そして、バッテリ130の温度がしきい値Tth以下である場合に、電池昇温制御を実行する。電池昇温制御の実行中は、ECU180は、起動した状態に維持される。バッテリ130の温度が基準値Tsまで上昇すると、ECU180は、電池昇温制御を停止し、さらに、ECU180自身の動作を停止する。
As shown in FIG. 8, the
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplifications in all points and not restrictive. The scope of the present disclosure is shown not by the above description of the embodiments but by the claims, and is intended to include meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope.
1 充電システム、100 車両、110 インレット、120,220 電圧センサ、130 バッテリ、150 モータジェネレータ、160 動力伝達ギア、170 駆動輪、200 充電スタンド、210 AC/DC変換器、230 充電開始スイッチ、240 タイマー充電スイッチ、250 制御装置、300 充電ケーブル、310 コネクタ、500 系統電源、ACL,NL1,PL1 電力線、DCR−B,DCR−G 充電リレー、ND1,ND2 ノード、NL0,PL0 給電線、NL2,PL2 充電線、SMR−B,SMR−G システムメインリレー。 1 charging system, 100 vehicle, 110 inlet, 120, 220 voltage sensor, 130 battery, 150 motor generator, 160 power transmission gear, 170 driving wheel, 200 charging stand, 210 AC/DC converter, 230 charging start switch, 240 timer Charge switch, 250 control device, 300 charge cable, 310 connector, 500 system power supply, ACL, NL1, PL1 power line, DCR-B, DCR-G charge relay, ND1, ND2 node, NL0, PL0 power supply line, NL2, PL2 charge Line, SMR-B, SMR-G system main relay.
Claims (1)
前記車両の外部に設けられ、前記蓄電装置に直流電力を供給する外部充電を行なうように構成された外部充電装置とを備え、
前記車両は、時刻スケジュールに従って前記外部充電を行なうことが可能に構成され、
前記外部充電装置は、
前記蓄電装置に供給するための直流電力を生成する電力生成部と、
前記電力生成部の生成動作を制御する制御部と、
前記時刻スケジュールに従う前記外部充電の実行を指示するためのユーザ操作を受け付ける操作部とを含み、
前記制御部は、前記操作部が前記ユーザ操作を受け付けた場合に、所定期間が経過する毎に前記車両に起動指令を出力し、
前記車両は、前記起動指令により起動して前記時刻スケジュールの充電開始条件が成立しているか否かを判定し、前記充電開始条件が成立した場合に充電許可信号を出力し、
前記制御部は、前記充電許可信号を受けると前記電力生成部に前記生成動作を開始させる、充電システム。 A vehicle equipped with a power storage device,
An external charging device provided outside the vehicle and configured to perform external charging for supplying DC power to the power storage device,
The vehicle is configured to be able to perform the external charging according to a time schedule,
The external charging device is
A power generation unit that generates DC power to be supplied to the power storage device;
A control unit for controlling the generation operation of the power generation unit,
An operation unit that receives a user operation for instructing execution of the external charging according to the time schedule,
The control unit, when the operation unit receives the user operation, outputs a start command to the vehicle each time a predetermined period elapses,
The vehicle is started by the start command, determines whether or not the charging start condition of the time schedule is satisfied, and outputs a charging permission signal when the charging start condition is satisfied,
The charging system, wherein the control unit causes the power generation unit to start the generation operation when receiving the charge permission signal.
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