JP2023127208A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】急速充電および普通充放電に対応する車両において、コストの増加を抑制しつつ、普通充放電における電力計測を精度よく行なうことである。【解決手段】車両１は、急速充電および普通充放電に対応した電気自動車である。車両１のＥＣＵ１００は、普通充放電を実行する場合には、リレー８２，８３を閉状態にして、電力線ＰＬ３，ＮＬ２を介してバッテリ１１を充放電する。ＥＣＵ１００は、電流センサ８５の検出値に基づいて充電電流または放電電流を計測し、電流センサ８５の検出値と、電圧センサ７７の検出値とに基づいて、充電電力または放電電力を計測する。【選択図】図１

Description

本開示は、車両外部の電源から供給される電力を用いて車載のバッテリを充放電可能に構成された車両に関する。

近年では、電気自動車およびプラグインハイブリッド車など、車両外部の電源から供給される電力を用いて車載のバッテリを充電する外部充電が可能な車両が普及しつつある。たとえば、特開２０１４－７５２９７号公報（特許文献１）は、ＡＣ（Alternate Current）充電およびＤＣ（Direct Current）充電が可能に構成された車両を開示する。この車両は、メインバッテリ１０の正極端子と昇圧回路２３とを接続する正極ラインＰＬに設けられた電流センサ２２の出力に基づいて充電電流を検出する（特許文献１参照）。

ＤＣ充電に対応する車両には、車両外部の電源から所定電力（たとえば５０ｋＷ）以上の電力を受けて車載のバッテリを充電する急速充電に対応するものがある。急速充電に対応する車両は、大電力でのバッテリの充電が可能であるので、早期にバッテリの充電を完了させることができる。

特開２０１４－７５２９７号公報

系統電力のピークシフトおよびピークカットなどを行なう電力調整リソースとして車両を利用する技術の開発が進められている。このような技術に対応する車両として、たとえば、自宅等に設置された充放電設備との間で電力を授受するＶ２Ｈ（Vehicle to Home）に対応する車両、電力系統との間で電力を授受するＶ２Ｇ（Vehicle to Grid）に対応する車両などが開発されている。以下では、Ｖ２ＨまたはＶ２Ｇで行なわれる充放電を「普通充放電」とも称する。さらに、普通充放電に対応し、かつ、急速充電にも対応する車両が開発されることも想定され得る。

ここで、バッテリの充電あるいは放電における電力計測を車両で行なう場合がある。普通充放電で授受される電力は、急速充電の電力より小さい（すなわち、所定電力未満である）ことが通常である。普通充放電では授受される電力が小さいが故に、普通充放電の実行時に車両の電気負荷（補機装置）が駆動されると、その消費電力を無視することができない。そのため、特許文献１に開示された車両のように、正極ラインＰＬに設けられた電流センサ２２を用いた電流計測では、普通充放電における電力計測の精度が低下してしまう。

また、特許文献１に開示された車両において、仮に、正極ラインＰＬから分岐した充電ラインＣＰＬに電流センサを設け、急速充電および普通充放電の電流を計測しようとすると、ワイドレンジな電流計測が可能な電流センサを採用する必要がある。ワイドレンジな電流計測が可能な電流センサを採用することは大幅なコストの増加を招いてしまう。

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、急速充電および普通充放電に対応する車両において、コストの増加を抑制しつつ、普通充放電における電力計測を精度よく行なうことである。

（１）この開示のある局面に係る車両は、インレットを介して電力設備から所定電力以上の電力の供給を受けてバッテリを充電する急速充電、および、インレットを介して電力設備との間でバッテリを所定電力未満の電力で充放電する普通充放電が可能に構成された車両である。この車両は、電気負荷と、バッテリと電気負荷とを電気的に接続する第１電力線と、インレットと第１電力線とを電気的に接続する第２電力線と、第２電力線に設けられる第１リレーと、第１リレーを迂回して、インレットと第１電力線とを電気的に接続する第３電力線と、第３電力線に設けられる第２リレーと、第２電力線の接続点とバッテリとの間の第１電力線を流れる電流を検出する第１電流センサと、第３電力線を流れる電流を検出する第２電流センサと、第１リレーおよび第２リレーを制御する制御装置とを備える。制御装置は、急速充電を実行する場合には、第１リレーを閉状態、かつ、第２リレーを開状態に制御して、第１電流センサの検出値を用いて電流を計測し、普通充放電を実行する場合には、第１リレーを開状態、かつ、第２リレーを閉状態に制御して、第２電流センサの検出値を用いて電流を計測する。

上記構成によれば、普通充放電が実行される場合には、第１リレーを開状態、かつ、第２リレーを閉状態に制御して、第３電力線を介して電力が授受される。そして、第２電流センサの検出値を用いて第３電力線に流れる電流が普通充放電における電流として計測される。これにより、たとえ普通充放電の実行時に電気負荷が駆動されていたとしても、電気負荷の消費電力の影響を受けることなく、電流を精度よく計測することができる。よって、普通充放電における電力計測を精度よく行なうことができる。また、第３電力線および第２電流センサは急速充電では用いられないので、普通充放電にのみ対応したものを採用することができる。したがって、急速充電および普通充放電に対応した電力線および電流センサを追加する場合に比べ、コストの増加を抑制することができる。

（２）ある実施の形態においては、第３電力線の許容電流値は、第２電力線の許容電流値よりも小さい。

上記構成によれば、普通充放電の専用の経路として設けられる第３電力線には、急速充電に対応する第２電力線よりも許容電流値が小さい電力線が用いられる。これにより、第３電力線を設けることによるコスト増加を抑制することができる。

（３）ある実施の形態においては、第２電流センサの定格電流値は、第１電流センサの定格電流値よりも小さい。

上記構成によれば、普通充放電における電流を検出する第２電流センサには、急速充電における電流を検出する第１電流センサよりも定格電流値が小さい電流センサ用いられる。これにより、第２電流センサを設けることによるコスト増加を抑制することができる。

（４）ある実施の形態においては、制御装置は、電力設備が急速充電に対応している場合であっても、電力設備の供給可能電力が所定電力未満に制限されているときには、第１リレーを開状態、かつ、第２リレーを閉状態に制御して、第２電流センサの検出値を用いて電流を計測する。

電力設備の供給可能電力が所定電力未満に制限されているときには、普通充放電と同様に、電気負荷の消費電力の影響を受け得る。上記構成によれば、電力設備が急速充電に対応している場合であっても、電力設備の供給可能電力が所定電力未満に制限されているときには、第１リレーを開状態、かつ、第２リレーを閉状態に制御して、第３電力線を介して充電が行なわれる。これにより、たとえ普通充放電の実行時に電気負荷が駆動されていたとしても、電気負荷の消費電力の影響を受けることなく、電流を精度よく計測することができる。

本開示によれば、急速充電および普通充放電に対応する車両において、コストの増加を抑制しつつ、普通充放電における電力計測を精度よく行なうことができる。

実施の形態に係る車両の全体構成図である。 急速充電および普通充放電に関する処理の手順を示すフローチャートである。 変形例１に係る、急速充電および普通充放電に関する処理の手順を示すフローチャートである。 変形例２に係る、急速充電および普通充放電に関する処理の手順を示すフローチャートである。

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。

＜構成＞
図１は、本実施の形態に係る車両１の全体構成図である。車両１は、車両外部のＥＶＰＳ（Electric Vehicle Power System）との間で電力の授受が可能に構成される。本実施の形態では、ＥＶＰＳ２００およびＥＶＰＳ３００の２つの電力設備があることを想定する。

ＥＶＰＳ３００は、たとえば公共の、または家庭用の直流（ＤＣ）方式の車両用の電力設備である。本実施の形態において、ＥＶＰＳ３００は、車両１の急速充電が可能である。急速充電とは、ＥＶＰＳ３００から車両１に所定電力（たとえば５０ｋＷ）以上の電力を供給して、車両１のバッテリ１１を充電することをいう。ＥＶＰＳ３００と車両１とは充電ケーブル３１０によって互いに接続される。

ＥＶＰＳ２００は、たとえば公共の、または家庭用の直流方式の車両用の電力設備である。本実施の形態において、ＥＶＰＳ２００は、車両１の普通充放電が可能である。普通充放電が可能とは、ＥＶＰＳ２００から車両１に所定電力未満の電力を供給して、車両１のバッテリ１１を充電する普通充電、および、車両１からＥＶＰＳ２００に所定電力未満の電力を供給して、車両１のバッテリ１１を放電する普通放電のうちの少なくとも一方が可能であることをいう。ＥＶＰＳ２００と車両１とは充電ケーブル２１０によって互いに接続される。

なお、以下においては、ＥＶＰＳ２００とＥＶＰＳ３００とを特に区別しない場合には、参照符号を付さずに単に「ＥＶＰＳ」と表記する。

ＥＶＰＳ２００は、電力系統から送電線を介して交流電力を受け、その交流電力を直流電力に変換する。そして、ＥＶＰＳ２００は、変換された直流電力を充電ケーブル２１０を介して車両１に供給する。また、ＥＶＰＳ２００は、車両１から充電ケーブル２１０を介して直流電力を受け、その直流電力を交流電力に変換する。そして、ＥＶＰＳ２００は、変換された交流電力を送電線を介して電力系統に供給する。ＥＶＰＳ３００は、電力系統から送電線を介して交流電力を受け、その交流電力を直流電力に変換する。そして、ＥＶＰＳ３００は、変換された直流電力を充電ケーブル３１０を介して車両１に供給する。

本実施の形態に係る車両１は、急速充電および普通充放電に対応した電気自動車（ＢＥＶ：Battery Electric Vehicle）である。車両１は、たとえば、Ｖ２Ｇおよび／またはＶ２Ｈに利用することが可能である。なお、車両１は、急速充電および普通充放電が可能に構成された車両であればよく、たとえば、プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ：Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、および、プラグイン燃料電池車（ＰＦＣＥＶ：Plug-in Fuel Cell Electric Vehicle）であってもよい。

車両１は、電池パック１０と、パワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ（Power Control Unit）」とも称する）２０と、モータジェネレータ３０と、動力伝達ギヤ４０と、駆動輪５０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０と、補機装置６５と、インレット７０と、ロック装置７５と、電圧センサ７７と、リレー８１，８２，８３と、電流センサ８５と、通信装置９０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００とを備える。

電池パック１０とＰＣＵ２０とは電力線ＰＬ１，ＮＬ１により電気的に接続されている。電池パック１０は、バッテリ１１と、システムメインリレー（ＳＭＲ：System Main Relay）装置１３と、電圧監視モジュール１６と、電流センサ１７とを含む。

バッテリ１１は、駆動電源（すなわち動力源）として車両１に搭載される。バッテリ１１は、積層された複数の電池１２を含んで構成される。電池１２は、たとえば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池である。また、電池１２は、正極と負極との間に液体電解質を有する電池であってもよいし、固体電解質を有する電池（全固体電池）であってもよい。なお、バッテリ１１は、再充電可能な直流電源であればよく、大容量のキャパシタも採用可能である。

システムメインリレー装置１３は、バッテリ１１とＰＣＵ２０とを電気的に接続する電力線ＰＬ１，ＮＬ１に設けられる。システムメインリレー装置１３は、ＳＭＲ１４，１５を含む。ＳＭＲ１４の一端は、バッテリ１１の正極端子と電気的に接続され、他端は、ＰＣＵ２０と電気的に接続される。ＳＭＲ１５の一端は、バッテリ１１の負極端子と電気的に接続され、他端は、ＰＣＵ２０と電気的に接続される。

電圧監視モジュール１６は、バッテリ１１に含まれる複数の電池１２の各々の電圧を検出し、その検出結果を示す信号をＥＣＵ１００に出力する。電圧監視モジュール１６は、バッテリ１１の端子間電圧を検出し、その検出結果を示す信号をＥＣＵ１００に出力してもよい。

電流センサ１７は、バッテリ１１の正極端子とＳＭＲ１４との間に設けられ、バッテリ１１に入出力される電流を検出する。すなわち、電流センサ１７は、バッテリ１１の正極端子とＳＭＲ１４との間の電力線ＰＬ１に流れる電流を検出する。電流センサ１７は、検出結果を示す信号をＥＣＵ１００に出力する。電流センサ１７は、急速充電において流れる電流を検出することを想定して選定される。すなわち、電流センサ１７は、車両１が対応する急速充電の実行時にバッテリ１１に入力され得る電流に応じた電流測定範囲、定格電流値、および、確度を有する。電流センサ１７の定格電流値は、普通充放電において流れる電流の検出を対象とする電流センサ８５の定格電流値よりも大きい。たとえば、電流センサ１７として、定格電流値が数百Ａあるいは数ｋＡであるコア付きセンサを採用してもよい。

ＰＣＵ２０は、電池パック１０（バッテリ１１）から電力を受けてモータジェネレータ３０を駆動するための電力変換装置を総括して示したものである。たとえば、ＰＣＵ２０は、モータジェネレータ３０を駆動するためのインバータや、バッテリ１１から出力される電力を昇圧してインバータへ供給するコンバータなどを含む。

モータジェネレータ３０は、交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。モータジェネレータ３０のロータは、動力伝達ギヤ４０を介して駆動輪５０に機械的に接続される。モータジェネレータ３０は、ＰＣＵ２０からの交流電力を受けることにより、車両１を走行させるための運動エネルギーを生成する。モータジェネレータ３０によって生成された運動エネルギーは、動力伝達ギヤ４０に伝達される。一方で、車両１を減速させるときや、車両１を停止させるときには、モータジェネレータ３０は、車両１の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。モータジェネレータ３０で生成された交流電力は、ＰＣＵ２０によって直流電力に変換されてバッテリ１１に供給される。これにより、回生電力をバッテリ１１に蓄えることができる。このように、モータジェネレータ３０は、バッテリ１１との間での電力の授受（すなわち、バッテリ１１の充放電）を伴なって、車両１の駆動力または制動力を発生するように構成される。

なお、動力源としてエンジン（図示せず）がさらに搭載されたプラグインハイブリッド車として車両１が構成される場合には、モータジェネレータ３０の出力に加えて、エンジンの出力を走行のための駆動力に用いることができる。あるいは、エンジン出力によって発電するモータジェネレータ（図示せず）をさらに搭載して、エンジン出力によってバッテリ１１の充電電力を発生させることも可能である。

ＤＣ／ＤＣコンバータ６０は、電力線ＰＬ１，ＮＬ１と電力線ＥＬとの間に電気的に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ６０は、電力線ＰＬ１，ＮＬ１間の電圧を降圧して電力線ＥＬに供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ６０は、ＥＣＵ１００からの制御信号に従って動作する。

補機装置６５は、電力線ＥＬに電気的に接続されている。補機装置６５は、たとえば、照明装置、オーディオ装置、ナビゲーション装置、ヘッドライトシステム、ワイパー装置、パワーステアリング装置などを含む。

インレット７０は、ＥＶＰＳ２００の充電ケーブル２１０の先端に設けられたコネクタ２２０、および、ＥＶＰＳ３００の充電ケーブル３１０の先端に設けられたコネクタ３２０を接続可能に構成される。

ロック装置７５は、インレット７０の近傍に設けられる。ロック装置７５は、インレット７０に接続されたコネクタ２２０，３２０（充電ケーブル２１０，３１０）をインレット７０から抜き差しすることが規制されるロック状態と、インレット７０に接続されたコネクタ２２０，３２０をインレット７０から抜き差し可能なアンロック状態との切り替えが可能に構成される。

電圧センサ７７は、インレット７０に印加されている電圧を検出し、その検出結果を示す信号をＥＣＵ１００に出力する。

リレー８１は、ＳＭＲ１４とＰＣＵ２０との間の電力線ＰＬ１上のノードＮ１と、インレット７０とを電気的に接続する電力線ＰＬ２に設けられる。リレー８１は、ＥＣＵ１００からの制御信号に従って、開状態と閉状態とを切り替える。ＥＣＵ１００は、リレー８１の開閉状態を切り替えることにより、インレット７０と電力線ＰＬ１との電気的な接続と遮断とを切り替える。

リレー８２は、ＳＭＲ１５とＰＣＵ２０との間の電力線ＮＬ１上のノードＮ２と、インレット７０とを電気的に接続する電力線ＮＬ２に設けられる。リレー８２は、ＥＣＵ１００からの制御信号に従って、開状態と閉状態とを切り替える。ＥＣＵ１００は、リレー８２の開閉状態を切り替えることにより、インレット７０と電力線ＮＬ１との電気的な接続と遮断とを切り替える。

リレー８３は、リレー８１を迂回してインレット７０と電力線ＰＬ１とを電気的に接続する電力線ＰＬ３に設けられる。電力線ＰＬ３は、ノードＮ１とリレー８１との間の電力線ＰＬ２上のノードＮ３と、リレー８１とインレット７０との間の電力線ＰＬ２上のノードＮ４とを電気的に接続する。リレー８３の一端は、ノードＮ３と電気的に接続され、他端は、ノードＮ４と電気的に接続される。リレー８３は、ＥＣＵ１００からの制御信号に従って、開状態と閉状態とを切り替える。なお、電力線ＰＬ３は、リレー８１を介さずにインレット７０と電力線ＰＬ１とを電気的に接続できる経路を形成できればよく、ノードＮ３とＮ４とを電気的に接続するように設けられることに限られるものではない。たとえば、電力線ＰＬ３の一端は、ＳＭＲ１４とＰＣＵ２０との間の電力線ＰＬ１上のノードと電気的に接続され、他端は、インレット７０と電気的に接続されてもよい。

電力線ＰＬ３は、普通充放電時に使用されることを想定して選定される。電力線ＰＬ３は、普通充放電の実行時に電力線ＰＬ３を流れ得る電流に応じた許容電流値を有する。電力線ＰＬ３の許容電流値は、電力線ＰＬ２の許容電流値よりも小さい。すなわち、電力線ＰＬ３の径は、電力線ＰＬ２の径よりも小さい。そのため、電力線ＰＬ３の配線に要するスペースは、比較的狭いスペースで足りる。なお、電力線ＰＬ２は、急速充電時に使用されることを想定して選定される。

電流センサ８５は、ノードＮ３とリレー８３との間における電力線ＰＬ３に設けられる。電流センサ８５は、電力線ＰＬ３を流れる電流を検出し、その検出結果を示す信号をＥＣＵ１００に出力する。電流センサ８５は、普通充放電において流れる電流を検出することを想定して選定される。すなわち、電流センサ８５は、車両１が対応する普通充放電の実行時に電力線ＰＬ３を流れ得る電流に応じた電流測定範囲、定格電流値、および、確度を有する。電流センサ８５の定格電流値は、急速充電において流れる電流の検出を対象とする電流センサ１７の定格電流値よりも小さい。たとえば、電流センサ８５として、定格電流値が数十Ａであるコアレスセンサを採用してもよい。

通信装置９０は、通信信号線ＳＬおよび充電ケーブル２１０を介して、インレット７０に電気的に接続されたＥＶＰＳ２００と通信可能に構成される。また、通信装置９０は、通信信号線ＳＬおよび充電ケーブル３１０を介して、インレット７０に電気的に接続されたＥＶＰＳ３００と通信可能に構成される。通信装置９０（車両１）とＥＶＰＳ２００およびＥＶＰＳ３００との通信は、ＣＡＮ（Controller Area Network）の通信プロトコルに従う通信（以下「ＣＡＮ通信」とも称する）で行なわれる。なお、通信装置９０（車両１）とＥＶＰＳ２００およびＥＶＰＳ３００との通信は、ＣＡＮ通信に限定されるものではなく、たとえば、電力線通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）で行なわれてもよい。

ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００ａ、メモリ１００ｂおよび入出力バッファ（図示せず）を含み、センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で構築して処理することも可能である。

ＥＣＵ１００のメモリ１００ｂには、充電電圧下限値、充電電圧上限値、最低充電電流値、放電電流上限値、および放電電圧下限値などのバッテリ１１の充放電に関する情報が予め記憶されている。充電電圧下限値は、バッテリ１１の充電において、バッテリ１１に印加可能な電圧の下限値である。充電電圧上限値は、バッテリ１１の充電において、バッテリ１１に印加可能な電圧の上限値である。最低充電電流値は、バッテリ１１の充電における充電電流の下限値である。放電電流上限値は、バッテリ１１の放電における放電電流の上限値である。放電電圧下限値は、バッテリ１１の放電時に許容される端子間電圧の下限値である。充電電圧下限値、充電電圧上限値、最低充電電流値、放電電流上限値、および放電電圧下限値は、たとえば、バッテリ１１の仕様に基づいて定められる。

ＥＣＵ１００は、システムメインリレー装置１３、およびリレー８１，８２，８３の開閉状態を制御する。

ＥＣＵ１００は、車両１の各部を制御し、急速充電および普通充放電を制御する。ＥＣＵ１００は、急速充電および／または普通充放電の実行時に充電電力または放電電力を計測する。

急速充電を実行する場合には、ＥＣＵ１００は、リレー８１，８２を閉状態にして電力線ＰＬ２，ＮＬ２を介してバッテリ１１を充電する。なお、ＥＣＵ１００は、急速充電を実行する場合には、リレー８３を開状態にする。ＥＣＵ１００は、電流センサ１７の検出値に基づいて充電電流を計測する。ＥＣＵ１００は、電圧センサ７７の検出値、および、電流センサ１７の検出値に基づいて、急速充電における充電電力を計測する。なお、急速充電における充電電力は、たとえば、ＥＶＰＳ３００により計測することも可能である。

普通充放電を実行する場合には、ＥＣＵ１００は、リレー８２，８３を閉状態にして電力線ＰＬ３，ＮＬ２を介してバッテリ１１を充電または放電する。電力線ＰＬ３は、謂わば、普通充放電を実行する場合の専用の充放電経路である。そして、ＥＣＵ１００は、電流センサ８５の検出値に基づいて充電電流または放電電流を計測する。ＥＣＵ１００は、電圧センサ７７の検出値、および、電流センサ８５の検出値に基づいて、普通充放電における充電電力および放電電力を計測する。

急速充電および普通充放電の実行中には、車両１のマイルームモードの活用などにより補機装置６５が駆動される場合がある。たとえば、充電時であれば、車両１に供給された電力の一部が補機装置６５で消費され、放電時であれば、バッテリ１１から持ち出された電力の一部が補機装置６５で消費される。急速充電における充電電力に対する補機装置６５の消費電力は無視できる程度に小さい。一方、普通充放電における電力（充電電力または放電電力）に対する補機装置６５の消費電力は無視することはできない。

本実施の形態では、上述のように、普通充放電専用の充放電経路（電力線ＰＬ３）および電流センサ８５を設けることにより、補機装置６５の消費電力の影響を受けることなく電力計測を行なうことが可能となる。よって、普通充放電における電力計測の精度を向上させることができる。

また、電力線ＰＬ３を普通充放電専用の充放電経路とすることで、普通充放電に対応した許容電流値を有する電力線を追加することで足りる。よって、普通充放電専用の充放電経路を設けることによるコストの増加を抑制することができる。また、普通充放電専用の充放電経路を設けることで、電力線ＰＬ３に流れる電流を検出する電流センサとして、普通充放電に対応した電流センサ８５を採用することが可能となる。普通充放電専用の充放電経路を設けずに電力線ＰＬ２にワイドレンジな電流センサを設けるような場合に比べて、コストの増加を抑制することが可能となる。

＜フローチャート＞
図２は、急速充電および普通充放電に関する処理の手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、インレット７０に充電ケーブル２１０のコネクタ２２０または充電ケーブル３１０のコネクタ３２０が接続された状態において、開始操作が行なわれた際にＥＣＵ１００により開始される。開始操作は、たとえば、ＥＶＰＳ２００またはＥＶＰＳ３００に設けられた、普通充放電または急速充電を開始するための操作ボタン（図示せず）に対する操作である。開始操作は、たとえば、車両１のナビゲーション装置の表示画面に表示された操作ボタンに対する操作であてもよい。図２および後述する図３，４に示すフローチャートの各ステップ（以下ステップを「Ｓ」と略す）は、ＥＣＵ１００によるソフトウェア処理によって実現される場合について説明するが、その一部あるいは全部がＥＣＵ１００内に作製されたハードウェア（電気回路）によって実現されてもよい。

Ｓ１において、ＥＣＵ１００は、開始操作がなされたことに応答して、通信装置９０を介してＥＶＰＳとの間でＣＡＮ通信を開始する。

Ｓ２において、ＥＣＵ１００は、ＥＶＰＳとの間で充電開始前の情報交換処理を実行する。具体的には、ＥＣＵ１００は、充電電圧下限値、充電電圧上限値、最低充電電流値、放電電流上限値、および放電電圧下限値などを含むバッテリ１１の充放電に関する情報を、通信装置９０を介してＥＶＰＳに送信する。一方、ＥＣＵ１００は、出力可能電圧値、出力可能電流値、および放電対応フラグなどのＥＶＰＳに関する情報を、通信装置９０を介してＥＶＰＳから取得する。出力可能電圧値は、ＥＶＰＳの最大出力電圧を示す。出力可能電流値は、ＥＶＰＳの最大出力電流を示す。放電対応フラグは、ＥＶＰＳが放電に対応しているか否かを示す。たとえば、ＥＶＰＳが放電に対応している場合には、放電対応フラグは「１」の値を示す。ＥＶＰＳが放電に対応していない場合には、放電対応フラグは「０」の値を示す。

Ｓ３において、ＥＣＵ１００は、インレット７０に電気的に接続されているＥＶＰＳが充放電に対応しているか否かを判断する。具体的には、ＥＣＵ１００は、Ｓ２の情報交換処理においてＥＶＰＳから受けた放電対応フラグに基づいて、インレット７０に電気的に接続されているＥＶＰＳが充放電に対応しているか否かを判断する。放電対応フラグが０の値を示す場合、ＥＣＵ１００は、ＥＶＰＳが充電にのみ対応しており（放電に対応しておらず）、インレット７０にＥＶＰＳ３００が電気的に接続されていると判断する。放電対応フラグが１の値を示す場合、ＥＣＵ１００は、ＥＶＰＳが充放電に対応しており、インレット７０にＥＶＰＳ２００が電気的に接続されていると判断する。ＥＣＵ１００は、ＥＶＰＳが充放電に対応していないと判断した場合（Ｓ３においてＮＯ）、処理をＳ４に進める。ＥＣＵ１００は、ＥＶＰＳが充放電に対応していると判断した場合（Ｓ３においてＹＥＳ）、処理をＳ９に進める。

Ｓ４において、ＥＣＵ１００は、ロック装置７５をアンロック状態からロック状態に切り替える。これにより、充電ケーブル３１０のコネクタ３２０をインレット７０から抜き差しすることが規制される。

Ｓ５において、ＥＣＵ１００は、リレー８１，８２を閉状態にする。この場合において、ＥＣＵ１００は、リレー８３は開状態にしておく。

Ｓ６において、ＥＣＵ１００は、急速充電を開始する。急速充電における充電電力は、電圧センサ７７および電流センサ１７の検出値に基づいて、ＥＣＵ１００が計測してもよいし、ＥＶＰＳ３００により計測されてもよい。

Ｓ７において、ＥＣＵ１００は、急速充電の終了条件の成立に伴なって、急速充電を停止する。急速充電の終了条件には、たとえば、バッテリ１１が満充電になったという条件、バッテリ１１のＳＯＣ（State Of Charge）が予め設定されたＳＯＣになったという条件、および、急速充電を開始してから予め定められた充電時間が経過したという条件などを採用することができる。

Ｓ８において、ＥＣＵ１００は、リレー８１，８２の溶着診断を実行する。たとえば、ＥＣＵ１００は、ＥＶＰＳ３００の出力電圧を閾電圧以下（たとえばゼロ）に制御し、ＳＭＲ１４，１５を閉状態にしておく。そして、ＥＣＵ１００は、リレー８１，８２の両方を開状態にし、電圧センサ７７の検出値が閾電圧以下であるか否かを判断する。ＥＣＵ１００は、電圧センサ７７の検出値が閾電圧以下でない場合、両方のリレー８１，８２の接点が溶着していると判断する。次いで、ＥＣＵ１００は、リレー８１を開状態にし、かつ、リレー８２を閉状態にして、電圧センサ７７の検出値が閾電圧以下であるか否かを判断する。ＥＣＵ１００は、電圧センサ７７の検出値が閾電圧以下でない場合、リレー８１の接点が溶着していると判断する。ＥＣＵ１００は、リレー８１を閉状態にし、かつ、リレー８２を開状態にして、電圧センサ７７の検出値が閾電圧以下であるか否かを判断する。ＥＣＵ１００は、電圧センサ７７の検出値が閾電圧以下でない場合、リレー８２の接点が溶着していると判断する。なお、ＥＣＵ１００は、溶着診断において、リレー８１，８２のうちの少なくとも一方の接点が溶着していると判断した場合、たとえば、補機装置６５に含まれるナビゲーション装置の表示画面などに警告を表示させたり、ナビゲーション装置に警告を音声報知させたりしてもよい。ＥＣＵ１００は、溶着診断を終えると、ＳＭＲ１４，１５を開状態にし、処理をＳ１４に進める。

Ｓ９において、ＥＣＵ１００は、ロック装置７５をアンロック状態からロック状態に切り替える。これにより、充電ケーブル２１０のコネクタ２２０をインレット７０から抜き差しすることが規制される。

Ｓ１０において、ＥＣＵ１００は、リレー８２，８３を閉状態にする。この場合において、ＥＣＵ１００は、リレー８１は開状態にしておく。

Ｓ１１において、ＥＣＵ１００は、普通充放電（充電または放電）を開始する。ＥＣＵ１００は、普通充放電の開始とともに、電流センサ８５の検出値および電圧センサ７７の検出値に基づいて、充電電力または放電電力の計測を開始する。

Ｓ１２において、ＥＣＵ１００は、普通充放電の終了条件の成立に伴なって、普通充放電を停止する。普通充電の終了条件は、たとえば、バッテリ１１が満充電になったという条件、バッテリ１１のＳＯＣが予め設定されたＳＯＣになったという条件、および、普通充電を開始してから予め定められた充電時間が経過したという条件などを採用することができる。普通放電の終了条件は、たとえば、バッテリ１１のＳＯＣが下限ＳＯＣまで低下したという条件、バッテリ１１のＳＯＣが予め設定されたＳＯＣまで低下したという条件、および、普通放電を開始してから予め定められた放電時間が経過したという条件などを採用することができる。ＥＣＵ１００は、普通充放電を停止とともに、充電電力または放電電力の計測を停止する。

Ｓ１３において、ＥＣＵ１００は、リレー８２，８３の溶着診断を実行する。リレー８２，８３の溶着診断の手法は、Ｓ８で説明した手法と同様の手法を適用することができる。ＥＣＵ１００は、溶着診断を終えると、ＳＭＲ１４，１５を開状態にし、処理をＳ１４に進める。

Ｓ１４において、ＥＣＵ１００は、電圧センサ７７の検出値に基づいて、ＥＶＰＳからインレット７０に印加されている電圧がゼロであることを確認する。

Ｓ１５において、ＥＣＵ１００は、ＣＡＮ通信を終了させて、このフローチャートの処理を終了させる。

以上のように、本実施の形態に係る車両１では、急速充電を実行する場合には、ＥＣＵ１００は、リレー８１，８２を閉状態にして電力線ＰＬ２，ＮＬ２を介してバッテリ１１を充電する。一方、普通充放電を実行する場合には、ＥＣＵ１００は、リレー８２，８３を閉状態にして電力線ＰＬ３，ＮＬ２を介してバッテリ１１を充電または放電する。普通充放電では、ＥＣＵ１００は、電流センサ８５の検出値に基づいて充電電流および放電電流を計測し、電圧センサ７７の検出値、および、電流センサ８５の検出値に基づいて、普通充放電における充電電力および放電電力を計測する。普通充放電を実行する場合の専用の充放電経路（電力線ＰＬ３）および電流センサ８５を設けることにより、補機装置６５の消費電力の影響を受けることなく電力計測を行なうことが可能となる。よって、普通充放電における電力計測の精度を向上させることができる。

また、電力線ＰＬ３を普通充放電専用の充放電経路とすることで、普通充放電に対応した許容電流値を有する電力線を追加することで足りる。よって、普通充放電専用の充放電経路を設けることによるコストの増加を抑制することができる。

また、普通充放電専用の充放電経路を設けることで、電力線ＰＬ３に流れる電流を検出する電流センサとして、普通充放電に対応した電流センサ８５を採用することが可能となる。普通充放電専用の充放電経路を設けずに電力線ＰＬ２にワイドレンジな電流センサを設けるような場合に比べて、コストの増加を抑制することが可能となる。

［変形例１］
実施の形態では、インレット７０に、急速充電に対応するＥＶＰＳ３００が電気的に接続されている場合には、リレー８１，８２を閉状態にし、電力線ＰＬ２，ＮＬ２を介してバッテリ１１を充電する例を説明した。しかしながら、たとえば、系統電圧の低下などに起因して、ＥＶＰＳ３００の充電電流が制限されている場合があり得る。充電電流が制限されると、ＥＶＰＳ３００から車両１に供給できる電力が所定電力未満となり得る。換言すれば、充電電流の制限に起因して、ＥＶＰＳ３００は、普通充放電における充電と同等の電力しか車両１に供給できなくなり得る。このような場合には、普通充放電と同様に、充電電力の計測に補機装置６５の消費電力が影響し得る。そこで、ＥＣＵ１００は、ＥＶＰＳ３００から車両１に供給できる電力が所定電力未満となる場合には、リレー８２，８３を閉状態にして電力線ＰＬ３，ＮＬ２を介してバッテリ１１を充電する。

図３は、変形例１に係る、急速充電および普通充放電に関する処理の手順を示すフローチャートである。図３のフローチャートの処理は、実施の形態と同様、インレット７０に充電ケーブル２１０のコネクタ２２０または充電ケーブル３１０のコネクタ３２０が接続された状態において、開始操作が行なわれた際にＥＣＵ１００により開始される。なお、図３のフローチャートは、図２のフローチャートに対して、Ｓ２０の処理を追加したものである。図３のフローチャートのＳ２０以外の処理については、図２のフローチャートと同様であるため、同じステップ番号を付してその説明は繰り返さない。

Ｓ３において、ＥＣＵ１００は、ＥＶＰＳが充放電に対応していないと判断した場合（Ｓ３においてＮＯ）、すなわちインレット７０にＥＶＰＳ３００が電気的に接続されていると判断した場合、処理をＳ２０に進める。

Ｓ２０において、ＥＣＵ１００は、ＥＶＰＳ３００の出力可能電流値が閾値以上であるか否かを判断する。出力可能電流値は、Ｓ２の情報交換処理においてＥＶＰＳ３００から取得している。ＥＣＵ１００のメモリ１００ｂには、急速充電における閾値が予め記憶されている。閾値は、急速充電において充電電流が制限されているか否かを判断するための値である。閾値は、たとえば、電圧毎に複数用意されていてもよい。この場合、ＥＣＵ１００は、ＥＶＰＳ３００の出力可能電圧値に基づいて、複数の閾値の中から今回使用する閾値を選択する。ＥＣＵ１００は、出力可能電流値が閾値以上であると判断すると（Ｓ２０においてＹＥＳ）、処理をＳ４に進める。ＥＣＵ１００は、出力可能電流値が閾値未満であると判断すると（Ｓ２０においてＮＯ）、処理をＳ９に進める。

これにより、ＥＶＰＳ３００の出力可能電流値が閾値未満である場合には、Ｓ１１において、ＥＣＵ１００は、電流センサ８５の検出値および電圧センサ７７の検出値に基づいて、充電電力を計測する。

なお、Ｓ２０の処理に代えて、出力可能電流値と出力可能電圧値とから演算される供給可能電力が所定電力以上であるか否かを判断してもよい。ＥＣＵ１００は、供給可能電力が所定電力以上であると判断すると（Ｓ２０においてＹＥＳ）、処理をＳ４に進める。ＥＣＵ１００は、供給可能電力が所定電力未満であると判断すると（Ｓ２０においてＮＯ）、処理をＳ９に進める。

以上のように、インレット７０にＥＶＰＳ３００が電気的に接続されている場合であっても、供給可能な電力が所定電力未満に制限されているときには、普通充放電と同様に、リレー８２，８３を閉状態にして電力線ＰＬ３，ＮＬ２を介してバッテリ１１を充電する。これにより、補機装置６５の消費電力の影響を受けることなく電力計測を行なうことが可能となる。

［変形例２］
実施の形態では、ＥＶＰＳ２００は普通充放電に対応し、ＥＶＰＳ３００は急速充電に対応している例について説明した。しかしながら、普通充放電および急速充電の両方に対応するＥＶＰＳも存在し得る。

再び図１を参照して、ＥＶＰＳ４００は、たとえば公共の、または家庭用の直流方式の車両用の電力設備である。ＥＶＰＳ４００は、普通充放電および急速充電が可能である。ＥＶＰＳ４００と車両１とは充電ケーブル４１０によって互いに接続される。充電ケーブル４１０の先端に設けられたコネクタ４２０は、車両１のインレット７０に接続可能に構成されている。

ＥＶＰＳ４００は、電力系統から送電線を介して交流電力を受け、その交流電力を直流電力に変換する。そして、ＥＶＰＳ４００は、変換された直流電力を充電ケーブル４１０を介して車両１に供給する。また、ＥＶＰＳ４００は、車両１から充電ケーブル４１０を介して直流電力を受け、その直流電力を交流電力に変換する、そして、ＥＶＰＳ４００は、変換された交流電力を送電線を介して電力系統に供給する。

充電に関して、ＥＶＰＳ４００は、ユーザの選択に基づいて、急速充電または普通充電を実行可能に構成されている。ユーザが急速充電を選択した場合、ＥＶＰＳ４００は、所定電力以上の電力を車両１に供給する。ユーザが普通充電を選択した場合、ＥＶＰＳ４００は、所定電力未満の電力を車両１に供給する。ユーザは、たとえば、ＥＶＰＳ４００の操作パネル（図示せず）に対する操作によって、急速充電および普通充電を選択することができる。なお、たとえば、車両１のナビゲーション装置に対する操作によって、急速充電および普通充電を選択することができる構成であってもよい。この場合には、ユーザの選択が充電ケーブル４１０を介して車両１からＥＶＰＳ４００に伝えられる。

ＥＶＰＳ４００は、急速充電が選択された場合には、車両１との情報交換処理において、急速充電に応じた出力可能電圧値および出力可能電流値を車両１に送信する。車両１は、出力可能電圧値および出力可能電流値に基づいて、ＥＶＰＳ４００の供給可能電力を演算することにより、急速充電が選択されているか、普通充電が選択されているかを判断することができる。

図４は、変形例２に係る、急速充電および普通充放電に関する処理の手順を示すフローチャートである。図４のフローチャートの処理は、実施の形態と同様、インレット７０にコネクタ２２０，３２０，４２０のいずれかが接続された状態において、開始操作が行なわれた際にＥＣＵ１００により開始される。なお、図４のフローチャートは、図２のフローチャートに対して、Ｓ３０の処理を追加したものである。図４のフローチャートのＳ３０以外の処理については、図２のフローチャートと同様であるため、同じステップ番号を付してその説明は繰り返さない。

Ｓ３において、ＥＣＵ１００は、ＥＶＰＳが充放電に対応していると判断した場合（Ｓ３においてＹＥＳ）、すなわちインレット７０にＥＶＰＳ２００またはＥＶＰＳ４００が電気的に接続されていると判断した場合、処理をＳ３０に進める。

Ｓ３０において、ＥＣＵ１００は、Ｓ２において取得した出力可能電圧値および出力可能電流値に基づいて、ＥＶＰＳの供給可能電力が所定電力以上であるか否かを判断する。ＥＶＰＳの供給可能電力が所定電力以上である場合には、インレット７０にＥＶＰＳ４００が電気的に接続されており、かつ、急速充電を実行することがユーザにより選択されていると判断することができる。したがって、ＥＣＵ１００は、ＥＶＰＳの供給可能電力が所定電力以上である場合には（Ｓ３０においてＹＥＳ）、処理をＳ４に進める。これにより、急速充電においては、リレー８１，８２が閉状態にされて電力線ＰＬ２，ＮＬ２を介してバッテリ１１が充電される。

一方、ＥＶＰＳの供給可能電力が所定電力未満である場合には、インレット７０にＥＶＰＳ２００が電気的に接続されているケース、および、インレット７０にＥＶＰＳ４００が電気的に接続されており、かつ、普通充電を実行することがユーザにより選択されているケースのいずれかであると判断することができる。したがって、ＥＣＵ１００は、ＥＶＰＳの供給可能電力が所定電力未満である場合には（Ｓ３０においてＮＯ）、処理をＳ９に進める。これにより、普通充放電においては、リレー８２，８３が閉状態にされて電力線ＰＬ３，ＮＬ２を介してバッテリ１１が充電または放電される。

以上のように、普通充放電および急速充電の両方に対応したＥＶＰＳ４００が使用される場合であっても、急速充電、普通充放電のいずれが選択されるかに応じて、適切に充放電経路を選択することができる。

なお、変形例２は、上述の変形例１と組み合わせることも可能である。

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。

１ 車両、１０ 電池パック、１１ バッテリ、１２ 電池、１３ システムメインリレー装置、１４，１５ ＳＭＲ、１６ 電圧監視モジュール、１７ 電流センサ、２０ ＰＣＵ、３０ モータジェネレータ、４０ 動力伝達ギヤ、５０ 駆動輪、６０ ＤＣ／ＤＣコンバータ、６５ 補機装置、７０ インレット、７５ ロック装置、７７ 電圧センサ、８１，８２，８３ リレー、８５ 電流センサ、９０ 通信装置、１００ ＥＣＵ、１００ａ ＣＰＵ、１００ｂ メモリ、２００，３００，４００ ＥＶＰＳ、２１０，３１０，４１０ 充電ケーブル、２２０，３２０，４２０ コネクタ、ＥＬ，ＮＬ１，ＮＬ２，ＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３ 電力線、Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４ ノード、ＳＬ 通信信号線。

Claims (4)

1. インレットを介して電力設備から所定電力以上の電力の供給を受けてバッテリを充電する急速充電、および、前記インレットを介して前記電力設備との間で前記バッテリを前記所定電力未満の電力で充放電する普通充放電が可能に構成された車両であって、
   電気負荷と、
   前記バッテリと前記電気負荷とを電気的に接続する第１電力線と、
   前記インレットと前記第１電力線とを電気的に接続する第２電力線と、
   前記第２電力線に設けられる第１リレーと、
   前記第１リレーを迂回して、前記インレットと前記第１電力線とを電気的に接続する第３電力線と、
   前記第３電力線に設けられる第２リレーと、
   前記第２電力線の接続点と前記バッテリとの間の前記第１電力線を流れる電流を検出する第１電流センサと、
   前記第３電力線を流れる電流を検出する第２電流センサと、
   前記第１リレーおよび前記第２リレーを制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記急速充電を実行する場合には、前記第１リレーを閉状態、かつ、前記第２リレーを開状態に制御して、前記第１電流センサの検出値を用いて電流を計測し、
   前記普通充放電を実行する場合には、前記第１リレーを開状態、かつ、前記第２リレーを閉状態に制御して、前記第２電流センサの検出値を用いて電流を計測する、車両。
2. 前記第３電力線の許容電流値は、前記第２電力線の許容電流値よりも小さい、請求項１に記載の車両。
3. 前記第２電流センサの定格電流値は、前記第１電流センサの定格電流値よりも小さい、請求項２に記載の車両。
4. 前記制御装置は、前記電力設備が前記急速充電に対応している場合であっても、前記電力設備の供給可能電力が前記所定電力未満に制限されているときには、前記第１リレーを開状態、かつ、前記第２リレーを閉状態に制御して、前記第２電流センサの検出値を用いて電流を計測する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両。

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