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公開番号2021093866
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210617
出願番号2019224014
出願日20191211
発明の名称車両
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人特許業務法人酒井国際特許事務所
主分類H02J 7/00 20060101AFI20210521BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】施設側制御装置による充放電制御への制御介入の有無にかかわらず、適切な充放電制御を行うことができる車両を提供すること。
【解決手段】蓄電池と、施設に設けられた電力系統を構成する施設側充放電装置との間にて電力を授受可能に接続される車両側充放電装置と、車両側充放電装置を制御する車両側制御装置と、を備え、施設側充放電装置と車両側充放電装置とを連結して、電力系統と蓄電池との間にて充放電制御が行われる車両であって、施設側充放電装置と車両側充放電装置との間にて授受される電力に関する情報に基づいて、電力系統にて電力の制御を行う施設側制御装置による充放電制御への制御介入の有無を判断する判断手段を備えており、判断手段による制御介入の有無の判断結果に基づいて充放電制御を行う。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
蓄電池と、
施設に設けられた電力系統を構成する施設側充放電装置との間にて電力を授受可能に接続される車両側充放電装置と、
前記車両側充放電装置を制御する車両側制御装置と、
を備え、
前記施設側充放電装置と前記車両側充放電装置とを連結して、前記電力系統と前記蓄電池との間にて充放電制御が行われる車両であって、
前記施設側充放電装置と前記車両側充放電装置との間にて授受される電力に関する情報に基づいて、前記電力系統にて電力の制御を行う施設側制御装置による前記充放電制御への制御介入の有無を判断する判断手段を備えており、
前記判断手段による前記制御介入の有無の判断結果に基づいて充放電制御を行うことを特徴とする車両。
続きを表示(約 740 文字)【請求項2】
前記電力に関する情報は、前記施設側充放電装置から前記車両側充放電装置への入力電圧であり、
前記判断手段は、前記入力電圧が、少なくとも予め設定された基準電圧の所定割合未満になった場合に、前記施設側制御装置による前記充放電制御への制御介入があると判断することを特徴とする請求項1に記載の車両。
【請求項3】
前記電力に関する情報は、前記施設側充放電装置と前記車両側充放電装置との間にて授受される電力の充放電電流であり、
前記判断手段は、前記充放電電流が、少なくとも予め設定された車両指示電流値の所定割合未満になった場合に、前記施設側制御装置による前記充放電制御への制御介入があると判断することを特徴とする請求項1に記載の車両。
【請求項4】
前記判断手段は、前記所定割合未満である状態が所定時間を超えて継続した場合に、前記施設側制御装置による前記充放電制御への制御介入があると判断することを特徴とする請求項2または3に記載の車両。
【請求項5】
前記電力に関する情報は、前記施設側充放電装置と前記車両側充放電装置との間にて授受される電力の充放電電流の制限値であり、
前記判断手段は、前記制限値の変動が、予め設定された基準制限値に対して所定割合以上になった場合に、前記施設側制御装置による前記充放電制御への制御介入があると判断することを特徴とする請求項1に記載の車両。
【請求項6】
前記判断手段が、前記施設側制御装置による前記充放電制御への制御介入があると判断した場合に、前記充放電制御の態様の変更が可能であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の車両。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、車両に関する。
続きを表示(約 5,600 文字)【背景技術】
【0002】
特許文献1には、住宅などの施設に設けられた電力を供給する電力系統と、電気自動車などの車両に設けられた蓄電池との間にて、電力の授受を行う充放電制御が行われる電力需給システムが開示されている。この電力需給システムでは、前記電力系統を構成する施設側充放電部と電力を授受可能に連結される車両側充放電部、車両の蓄電池に関する蓄電池情報を取得する車両側制御部、及び、前記電力系統にて電力の制御を行う施設側制御部の有無を検知する検知手段が、車両に設けられている。そして、前記電力需給システムでは、前記検知手段の検知結果に応じて、前記電力系統の電力に関する施設側電力情報と、蓄電池情報とに基づき、施設側制御部と車両側制御部とのどちらか一方が、充放電制御の指令を担うように設定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2012−085372号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1に開示された電力需給システムでは、車両に設けられた検知手段が、具体的にどのような方法によって施設側制御部の有無を検知するか開示されていない。一方、近年、施設と車両との間での充放電制御の形態では、必ずしも、明確に施設側制御部の存在を示す信号を、施設側から車両側に送る構成になっていない。そのため、施設に施設側制御部が設けられていたとしても、明確に施設側制御部の存在を示す信号が施設側から車両側に送られないために、前記検知手段は、施設側制御部が無いと誤検知してしまうおそれがある。また、このような不具合を解決するために、施設側制御部が無いことを前提とした充放電制御の指令を車両側制御部に担わせると、実際には施設側制御部も施設側充放電部を制御して充放電制御に制御介入している場合に、適切な充放電制御を行うことができないといった問題が生じる。
【0005】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、施設側制御装置による充放電制御への制御介入の有無にかかわらず、適切な充放電制御を行うことができる車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両は、蓄電池と、施設に設けられた電力系統を構成する施設側充放電装置との間にて電力を授受可能に接続される車両側充放電装置と、前記車両側充放電装置を制御する車両側制御装置と、を備え、前記施設側充放電装置と前記車両側充放電装置とを連結して、前記電力系統と前記蓄電池との間にて充放電制御が行われる車両であって、前記施設側充放電装置と前記車両側充放電装置との間にて授受される電力に関する情報に基づいて、前記電力系統にて電力の制御を行う施設側制御装置による前記充放電制御への制御介入の有無を判断する判断手段を備えており、前記判断手段による前記制御介入の有無の判断結果に基づいて充放電制御を行うことを特徴とするものである。
【0007】
これにより、本発明に係る車両においては、充放電制御を行う際の施設側充放電装置と車両側充放電装置との間にて授受される電力に関する情報に基づいて、判断手段によって施設側制御装置による充放電制御への制御介入の有無を判断する。これにより、本発明に係る車両は、明確に施設側制御装置の存在を示す信号が施設側から車両側に送られなくても、施設側制御装置が充放電制御に制御介入しているか否かを判断することができる。よって、本発明に係る車両は、施設側制御装置が充放電制御に制御介入しているか否かの判断結果に基づいて充放電制御を行うことにより、施設側制御装置による充放電制御への制御介入の有無にかかわらず、適切な充放電制御を行うことができる。
【0008】
また、上記において、前記電力に関する情報は、前記施設側充放電装置から前記車両側充放電装置への入力電圧であり、前記判断手段は、前記入力電圧が、少なくとも予め設定された基準電圧の所定割合未満になった場合に、前記施設側制御装置による前記充放電制御への制御介入があると判断するようにしてもよい。
【0009】
これにより、施設側制御装置が施設に設けられた電力系統にて電力を制御して、施設側充放電装置から車両側充放電装置への入力電圧が、基準電圧に対して所定値未満となった場合に、判断手段は施設側制御装置による充放電制御への制御介入があると判断することができる。
【0010】
また、上記において、前記電力に関する情報は、前記施設側充放電装置と前記車両側充放電装置との間にて授受される電力の充放電電流であり、前記判断手段は、前記充放電電流が、少なくとも予め設定された車両指示電流値の所定割合未満になった場合に、前記施設側制御装置による前記充放電制御への制御介入があると判断するようにしてもよい。
【0011】
これにより、施設側制御装置が施設に設けられた電力系統にて電力を制御して、施設側充放電装置と車両側充放電装置との間にて授受される電力の充放電電流が、予め設定された車両指示電流値に対して所定値未満になった場合に、判断手段は施設側制御装置による充放電制御への制御介入があると判断することができる。
【0012】
また、上記において、前記判断手段は、前記所定割合未満である状態が所定時間を超えて継続した場合に、前記施設側制御装置による前記充放電制御への制御介入があると判断するようにしてもよい。
【0013】
これにより、施設側制御装置による充放電制御への制御介入の有無を、判断手段が判断する精度を向上させることができる。
【0014】
また、上記において、前記電力に関する情報は、前記施設側充放電装置と前記車両側充放電装置との間にて授受される電力の充放電電流の制限値であり、前記判断手段は、前記制限値の変動が、予め設定された基準制限値に対して所定割合以上になった場合に、前記施設側制御装置による前記充放電制御への制御介入があると判断するようにしてもよい。
【0015】
これにより、施設側制御装置が施設に設けられた電力系統にて電力を制御して、施設側充放電装置と車両側充放電装置との間にて授受される電力の充放電電流の制限値の変動が、予め設定された基準制限値に対して所定割合以上になった場合に、判断手段は施設側制御装置による充放電制御への制御介入があると判断することができる。
【0016】
また、上記において、前記判断手段が、前記施設側制御装置による前記充放電制御への制御介入があると判断した場合に、前記充放電制御の態様の変更が可能なようにしてもよい。
【0017】
これにより、施設側制御装置による充放電制御への制御介入の影響を考慮して、当初の充放電制御の態様に対して、目標の充放電量を達成できるような充放制御の態様に変更することができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明に係る車両においては、充放電制御を行う際の施設側充放電装置と車両側充放電装置との間にて授受される電力に関する情報に基づいて、判断手段によって施設側制御装置による充放電制御への制御介入の有無を判断する。これにより、本発明に係る車両は、明確に施設側制御装置の存在を示す信号が施設側から車両側に送られなくても、施設側制御装置が充放電制御に制御介入しているか否かを判断することができる。よって、本発明に係る車両は、施設側制御装置が充放電制御に制御介入しているか否かの判断結果に基づいて充放電制御を行うことにより、施設側制御装置による充放電制御への制御介入の有無にかかわらず、適切な充放電制御を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1は、実施形態1に係る車両を用いた電力需給システムの概略構成を示した図である。
図2は、ECUが実施する制御の第一例を示したフローチャートである。
図3は、ECUが実施する制御の第二例を示したフローチャートである。
図4は、ECUが実施する制御の第三例を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0020】
(実施形態1)
以下に、本発明に係る車両の実施形態1について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。
【0021】
図1は、実施形態1に係る車両2を用いた電力需給システム100の概略構成を示した図である。図1に示すように、実施形態1に係る電力需給システム100は、施設1と車両2との間にて電力の授受を行うものである。施設1には、分電盤11、電気機器12、施設側充放電装置13、電力制御装置14、及び、施設側通信機器15などによって構成された電力系統が設けられている。
【0022】
分電盤11は、施設1の外に設置された商用電源設備3からの商用電力(交流電力)を、電気機器12、施設側充放電装置13、電力制御装置14、及び、施設側通信機器15などに分配して供給するものである。
【0023】
施設側充放電装置13は、施設1と車両2との間にて電力の授受を行う際に、後述する車両2の車両側充放電装置25との間にて電力ケーブル4を介して電気的に接続される充電スタンドである。なお、電力ケーブル4は、施設側充放電装置13と車両側充放電装置25との間にて電力を導通させるだけではなく、施設側充放電装置13と車両側充放電装置25との間にて通信可能に構成してもよい。例えば、電力ケーブル4に電力を導通させるための電力線とは他に通信用の通信線を設けたり、電力を導通させるための電力線を用いて通信を行う電力線通信(Power Line Communication)が行えるように電力ケーブル4を構成したりする。施設側充放電装置13は、例えば、交流の商用電力をそのまま無変換で車両2側に供給(普通充電)する機能、及び、交流の商用電力を直流電力に変換して車両2側に供給(急速DC充電)する機能などを備えている。また、施設側充放電装置13は、車両2側から供給される電力に対して、上記の2つの機能とは逆方向の電力変換も可能な双方向機能も備えている。また、施設側充放電装置13は、電力ケーブル4を介した車両側充放電装置25との電気的接続を遮断する電流遮断機能も備えている。
【0024】
電力制御装置14は、電力系統を構成する施設側充放電装置13などの作動を制御することによって、使用者の要求に合致する電力授受を行う施設側制御装置である。電力制御装置14は、電気機器12、施設側充放電装置13、及び、施設側通信機器15と、それぞれ通信可能に有線接続または無線接続されている。
【0025】
施設側通信機器15は、施設用サーバー5と有線接続または無線接続されており、電力制御装置14が実施する電力制御に関する情報のやり取りを、施設用サーバー5との間にて行う。
【0026】
車両2は、モータジェネレータ21、PCU(Power Control Unit)22、バッテリ23、ECU(Electronic Control Unit)24、車両側充放電装置25、入力装置26、及び、車両側通信機器27などを備えている。車両2は、例えば、少なくともモータジェネレータ21を走行用の駆動源とする電動自動車である。
【0027】
モータジェネレータ21は、PCU22を介してバッテリ23に電気的に接続されており、バッテリ23からの電力によって駆動する。なお、モータジェネレータ21は、バッテリ23からの電力によって走行用の駆動源としての電動機として機能すると共に、車両2の減速時に車輪の回転駆動力によって駆動して発電する発電機としての機能も備えている。
【0028】
PCU22は、モータジェネレータ21とバッテリ23とに電気的に接続されており、バッテリ23からの直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ21に供給し、モータジェネレータ21を駆動させたり、モータジェネレータ21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23に供給し、バッテリ23を充電したりする。
【0029】
バッテリ23は、高電圧(例えば200V)の蓄電池である。
【0030】
ECU24は、バッテリ23、モータジェネレータ21、PCU22、バッテリ23、車両側充放電装置25、入力装置26、及び、車両側通信機器27などと通信可能に接続された車両側制御装置である。ECU24は、車両2の走行に係るモータジェネレータ21とPCU22との作動制御や、バッテリ23の残容量の検知や、バッテリ23の充放電に係る車両側充放電装置25と入力装置26と車両側通信機器27との作動制御などを行う。また、ECU24は、後述するような電力制御装置14が充放電制御に制御介入しているか否かを判断する判断手段241を有している。
(【0031】以降は省略されています)

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