JP5234159B2 - 外部負荷に放電（給電）可能な蓄電部を備えた車両、同車両と電力ケーブルとを含む放電システム、同蓄電部の放電制御方法、及び、同放電システムに用いられる車両外部の装置。 - Google Patents

Description

本発明は、電力ケーブルを介して接続された外部負荷に放電（給電）可能な蓄電部を備えた車両、同車両と電力ケーブルとを含む放電システム、及び、同蓄電部の放電制御方法に関する。

従来より、車両に搭載された蓄電装置を車両外部の電源により充電することができ、更に、車両に搭載された蓄電装置から車両外部の負荷（車両外部の蓄電装置等を含む。）に給電することができる充放電システムが知られている。車両に搭載された蓄電装置からの車両外部の負荷への給電は、車両に搭載された蓄電装置にとっては放電である。従って、本明細書において、車両外部の負荷への給電は「車両外部の負荷への放電」とも表現される。更に、車両に搭載された蓄電装置は「車両蓄電装置」とも称呼され、車両外部の蓄電装置は「外部蓄電装置」とも称呼される。更に、車両外部の電源は単に「外部電源」とも称呼され、車両外部の負荷は単に「外部負荷」とも称呼される。外部蓄電装置は外部負荷にもなり得るし、外部電源にもなり得る。

一方、住宅（外部電源）から車両蓄電装置を充電することができる電気自動車の規格として、アメリカ合衆国において「エスエーイー・エレクトリック・ビークル・コンダクティブ・チャージ・カプラ（非特許文献１）」が制定されており、日本国においては「電気自動車コンダクティブ充電システム一般要求事項（非特許文献２）」が制定されている。

これらの規格においては、一例として、コントロールパイロットに関する規格が定められている。コントロールパイロットは、構内配線から車両へ電力を供給するＥＶＳＥ（Electric Vehicle Supply Equipment）の制御回路と車両の接地部とを車両側の制御回路を介して接続する制御線と定義されている。この制御線を介して通信される信号は、コントロールパイロット信号、ＣＰＬＴ信号、又は、単に「ＣＰＬＴ」と称呼される。このコントロールパイロット信号は、充電ケーブルの接続状態、外部電源から車両への電力供給の可否、及び、ＥＶＳＥの定格電流等を車両側の制御回路（車両に搭載された制御装置）が判定・認識するために使用される。

他方、上記充放電システムにおいては、車両側の制御回路が、外部電源からの電力による車両蓄電装置の充電と、車両蓄電装置から外部負荷への放電と、を制御する。従って、車両側の制御回路は、外部電源からの電力により車両蓄電装置を充電すべきであるのか（即ち、充電要求があるのか）、車両蓄電装置から外部負荷に放電をすべきであるのか（即ち、放電要求があるのか）、を認識しなければならない。

係る課題に対処する公知技術の一つは、充電用ケーブルと放電用ケーブルとを相違させるとともに、上記コントロールパイロット信号を充電用ケーブルと放電用ケーブルとで相違させている。そして、車両側の制御回路は、電力ケーブルが車両に接続されたとき、接続された電力ケーブルが充電用ケーブルであるのか放電用ケーブルであるのかをコントロールパイロット信号に基づいて識別し、その識別結果に基づいて充電要求があるのか放電要求があるのかを判断するようになっている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２０１０−３５２７７号公報（段落００７２等）

「エスエーイー・エレクトリック・ビークル・コンダクティブ・チャージ・カプラ（SAE Electric Vehicle Conductive Charge Coupler）」、（アメリカ合衆国）、エスエーイー規格（SAE Standards）、エスエーイー インターナショナル（SAEInternational）、２００１年１１月 「電気自動車用コンダクティブ充電システム一般要求事項」、日本電動車両協会規格（日本電動車両規格）、２００１年３月２９日

ところで、外部電源から充電ケーブルを介して供給される電力により車両蓄電装置を充電する場合、充電ケーブルの許容電流値が車両側の制御回路に通知され、その制御回路は通知された許容電流値を用いて充電を制御する（例えば、上記非特許文献１：アメリカ合衆国規格ＳＡＥＪ１７２２、国際規格ＩＥＣ６１８５１）。しかしながら、車両蓄電装置から外部負荷へ放電を行う場合、放電電流についての制約を考慮した技術は存在せず、更に、放電に使用される電力ケーブルの許容電流値を車両側の制御回路へどのように通知するかについても検討されていない。

本発明の車両は、上述した課題に対処するためになされたものである。
より具体的に述べると、本発明の車両は、
電力ケーブルに設けられたコネクタが接続されるインレットと、
外部負荷に前記電力ケーブルを介して放電可能な蓄電部と、
前記コネクタが前記インレットに接続されている状態において前記蓄電部から前記外部負荷への放電を制御する制御装置と、
を備える車両である。

更に、本発明の車両において、前記制御装置は、前記放電を開始する前に前記電力ケーブルからの特定信号に基づいて前記電力ケーブルの許容電流値を取得するように構成される。

前記蓄電部は、「車両に搭載され且つ外部電源から供給される電力により充電される車両蓄電装置」及び「車両に搭載され且つ車両蓄電装置を充電するための電力を電気以外のエネルギーに基づいて発生する発電機（電力発生装置）」を含んでいてもよく、車両蓄電装置のみを含んでいてもよい。

これによれば、電力ケーブルから制御装置に電力ケーブルの電流許容値（定格電流）を表す特定信号が提供され、制御装置は放電を開始する前にこの提供された特定信号に基づいて電力ケーブルの許容電流値を取得することができる。従って、制御装置は、この電力ケーブルの許容電流値に基づいて車両に搭載された蓄電部の放電を制御することができる。なお、「放電を制御すること」は、蓄電部からの外部負荷への放電に係る車両側の制御であれば如何なる制御をも含み、例えば、放電電流の制御及び放電の停止等の何れかであってもよい。更に、前記「放電を開始する前に」とは、電力ケーブルのコネクタがインレットに非接続の状態から接続された状態へと変更された時点、又は、前記制御装置が放電要求があることを認識した時点から、車両蓄電部から外部負荷に対する放電を実際に開始する時点までの期間であることができる。

本発明の一態様において、前記制御装置は、前記放電を実行している期間において前記電力ケーブルを流れる放電電流が前記取得された電力ケーブルの許容電流値を超える場合、前記放電を停止するように構成される。

これによれば、蓄電部から外部負荷への放電を行う場合に電力ケーブルをより確実に保護することができる。

本発明の一態様において、
前記蓄電部は、前記電力ケーブルを介して外部電源から供給される電力により充電可能であり、
前記インレットは、前記電力ケーブルのコネクタが接続されている状態において、前記電力ケーブルのコネクタが備える端子であって前記蓄電部の充電を行う場合に前記電力ケーブルの許容電流値を表すコントロールパイロット信号を提供するための送信側ＣＰＬＴ端子、に電気的に接続されて前記コントロールパイロット信号を受信する受信側ＣＰＬＴ端子を含み、
前記制御装置は、前記電力ケーブルのコネクタが前記インレットに接続されている状態において、前記外部電源から供給される電力による前記蓄電部の充電を開始する前に前記コントロールパイロット信号に基づいて前記電力ケーブルの許容電流値を取得し、更に、前記受信側ＣＰＬＴ端子を介して前記特定信号を受信するように構成される。

これによれば、既知の規格に従った充電ケーブルを用いて外部電源による蓄電部の充電を行うことも可能となる。換言すれば、既知の規格を大きく変更することなく、外部負荷への放電を行う場合に使用される電力ケーブルの許容電流値を制御装置に通知することができる。

この場合（即ち、前記制御装置が、前記受信側ＣＰＬＴ端子を介して前記特定信号を受信するように構成されている場合）、
前記コントロールパイロット信号は、前記蓄電部の充電を行う場合の前記電力ケーブルの許容電流値と所定の関係を有するデューティ比を有する信号であり、
前記受信側ＣＰＬＴ端子を介して受信される前記特定信号は、前記蓄電部から前記外部負荷への放電を行う場合の前記電力ケーブルの許容電流値と前記所定の関係を有するデューティ比を有する信号であることが好ましい。

これによれば、外部電源による蓄電部の充電時に使用される規格と同じ規格を用いて、蓄電部の外部負荷への放電時に使用される電力ケーブルの許容電流値を制御装置に通知することができる。

本発明の一態様において、
前記蓄電部は、前記電力ケーブルとは相違する、充電用コネクタを含む充電用ケーブル、を介して外部電源から供給される電力により充電可能であり、
前記インレットは、前記充電用ケーブルの充電用コネクタが接続されている状態において、前記充電用コネクタが備える端子であって前記蓄電部の充電を行う場合に前記充電用ケーブルの許容電流値を表すコントロールパイロット信号を提供するための送信側ＣＰＬＴ端子、に電気的に接続されて前記コントロールパイロット信号を受信する受信側ＣＰＬＴ端子を含み、
前記制御装置は、前記充電用コネクタが前記インレットに接続されている状態において、前記外部電源から供給される電力による前記蓄電部の充電を開始する前に前記コントロールパイロット信号に基づいて前記充電用ケーブルの許容電流値を取得し、更に、前記受信側ＣＰＬＴ端子を介して前記特定信号を受信するように構成される。

これによっても、既知の規格に従った充電ケーブルを用いて外部電源による蓄電部の充電を行うことも可能となる。換言すれば、既知の規格を大きく変更することなく、蓄電部から外部負荷への放電を行う場合に使用される電力ケーブルの許容電流値を制御装置に通知することができる。

この場合（即ち、前記制御装置が、前記受信側ＣＰＬＴ端子を介して前記特定信号を受信するように構成されている場合）、
前記コントロールパイロット信号は、前記充電ケーブルの許容電流値と所定の関係を有するデューティ比を有する信号であり、
前記受信側ＣＰＬＴ端子を介して受信される前記特定信号は、前記電力ケーブルの許容電流値と前記所定の関係を有するデューティ比を有する信号であることが好ましい。

これによっても、外部電源による蓄電部の充電時に使用される規格と同じ規格を用いて、蓄電部の外部負荷への放電時に使用される電力ケーブルの許容電流値を制御装置に通知することができる。

近年、ＨＥＭＳ（ホームエネルギー管理システム）及びＢＥＭＳ（ビルエネルギー管理システム）等、車両の外部の固定基地（家屋及びマンション等）に設けられたエネルギー管理システムを用いて「外部電源による蓄電部の充電」を行うことが検討されている。これらのシステム（但し、これらのシステムに限定されるものではない。）によれば、「より効果的に、安価に、或いは、再生可能なエネルギーを出来るだけ使用して、外部電源による蓄電部の充電を行うことができる。

一般に、このようなシステムは車両の制御装置とエネルギー管理システムとの間で、双方向通信技術（例えば、ＰＬＣ：パワーラインコミュニケーション）を用いて情報を交換させる。

そこで、車両の制御装置が前記電力ケーブルを介して前記車両の外部に設けられた第１通信ユニットと通信可能な第２通信ユニットを含む場合、その通信を用いて放電要求（放電開始要求信号）を車両の制御装置に与えることができる。この場合、第１通信ユニットと第２通信ユニット間において蓄電部の外部負荷への放電時に使用される電力ケーブルの許容電流値を制御装置に通知することができる。しかしながら、電力ケーブルが交換された場合等のように、第１通信ユニットの通信内容を決定する装置は「蓄電部の外部負荷への放電時に使用される電力ケーブルの許容電流値」を常に正確に把握しているとは限らない。

その一方、「外部電源による蓄電部の充電」を行う場合、コントロールパイロット信号を所定のデューティ比を有するデューティ信号に設定することが知られている（規格により定められている。）。これは、蓄電部の充電を行うケーブルにそのデューティ信号を発生する回路を付加しておけば、どのようなケーブルが用いられてもそのケーブルの許容電流値を確実に車両の制御装置に通知することができるからである。

係る観点から、仮に、車両の制御装置が前記電力ケーブルを介して前記車両の外部に設けられた第１通信ユニットと通信可能な第２通信ユニットを含む場合であっても、蓄電部から外部負荷への放電を行う場合に使用される電力ケーブルの許容電流値を、第１通信ユニットと第２通信ユニットとの通信のみに依るのではなく、ＣＰＬＴ端子に蓄電部の充電時と同様なデューティ信号等を前記特定信号として送ることにより、車両の制御装置に通知することが望ましい。これによれば、蓄電部から外部負荷への放電を行う場合に使用される電力ケーブルの許容電流値を、正確に制御装置に通知することができる。

そこで、本発明の一態様において、
前記制御装置は、前記電力ケーブルを介して前記車両の外部に設けられた第１通信ユニットと通信可能な第２通信ユニットを含むとともに、前記第１通信ユニットから前記第２通信ユニットに通信されて来る放電要求に従って前記放電を開始するように構成され、且つ、前記特定信号を前記第２通信ユニットを用いることなく取得するように構成される。

更に、
前記制御装置は、
前記電力ケーブルを介して前記車両の外部に設けられた第１通信ユニットと通信可能な第２通信ユニットを含むとともに、
前記第１通信ユニットから前記第２通信ユニットに通信されて来る許容電流値と前記特定信号に基づいて取得された前記電力ケーブルの許容電流値とのうちの小さい値に基づいて前記蓄電部から前記外部負荷への放電を制御するように構成され、且つ、前記特定信号を前記第２通信ユニットを用いることなく取得するように構成されることが好適である。

これによれば、第１通信装置から第２通信装置に向けて通信により送出すべき情報を取得する装置（例えば、ＨＥＭＳ４０のコンピュータ）が「蓄電部から外部負荷への放電を行う場合に使用される電力ケーブルの許容電流値」を「実際値よりも大きい値」として誤認識している場合であっても、放電の制御が「前記特定信号に基づいて取得された前記電力ケーブルの許容電流値」に基づいてなされ得る。よって、蓄電部から外部負荷への放電を行う場合に電力ケーブルをより確実に保護することが可能となる。

更に、前記放電を実行している期間において前記電力ケーブルを流れる放電電流が、前記第１通信ユニットから前記第２通信ユニットに通信されて来る許容電流値と前記特定信号に基づいて取得された前記電力ケーブルの許容電流値とのうちの小さい値を超える場合、前記放電を停止するように構成されることが望ましい。

これによれば、蓄電部から外部負荷への放電を行う場合に電力ケーブルをより確実に保護することができる。なお、本発明は、このように構成された車両の蓄電部の放電制御方法、同車両と前記電力ケーブルとを含む放電システム、及び、このシステムの一部をなす前記車両外部の装置にも及ぶ。

本発明の実施形態に係る充放電システムの概略図である。 図１に示した充放電システムの概略回路図である。 図２に示した車両が有する制御装置及びインレットの拡大概略回路図である。 図２に示した電力ケーブル及び充電スタンドの拡大概略回路図である。 図２に示したＨＥＭＳ及び外部電源の拡大概略回路図である。 図２に示した充放電システムの放電時における作動工程図である。 図２に示した第１電子制御ユニットのＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図２に示した充放電システムの放電時における作動工程図である。 図２に示した充放電システムの充電時における作動工程図である。 図２に示した充放電システムの充電時における作動工程図である。

以下、本発明の実施形態に係る車両について図面を参照しながら説明する。この車両は放電システムに適用される。この放電システムとは、車両蓄電部から外部負荷（外部蓄電装置を含んでもよい。）へ電力を供給するシステムである。この放電システムは、以下に述べるように、「外部電源（外部蓄電装置を含んでもよい。）からの電力により車両蓄電部を充電することができる充電システム」の機能を兼ね備えているので、「充放電システム」とも称呼され得る。更に、車両蓄電部は、「車両に搭載され且つ外部電源（及び車両に搭載された発電機）から供給される電力により充電され得る車両蓄電装置」及び「車両に搭載され且つ車両蓄電装置を充電するための電力を発生する発電機（電力発生装置）」を含んでいてもよく、車両蓄電装置のみであってもよい。

（概略構成）
図１に示したように、充放電システムＣＤＳは、車両１０、電力ケーブル２０、充電スタンド３０、ＨＥＭＳ４０及び商用電源５０を含んで構成される。

車両１０は、蓄電装置１１、制御装置１２及びインレット１３を含んでいる。

蓄電装置１１は、充電及び放電が可能（充放電可能）な電力貯蔵要素である。従って、蓄電装置１１は、外部電源から供給される電力により充電可能である。蓄電装置１１は、放電することにより外部負荷に電力を供給（給電）可能である。蓄電装置１１は、本例において、リチウムイオン電池である。蓄電装置１１は、ニッケル水素電池及び鉛蓄電池等のリチウムイオン電池以外の二次電池であってもよく、他の充放電可能な蓄電素子であってもよい。蓄電装置１１は、車両外部の蓄電装置と区別するために「車両蓄電装置１１」と称呼されることがある。

制御装置１２は、後に詳述するように、それぞれがマイクロコンピュータを含む複数の電子制御ユニット（ＥＣＵ）と、各種センサと、ＤＣ／ＡＣインバータと、ＡＣ／ＤＣコンバータと、リレーと等を含む電気回路である。制御装置１２は、「外部電源から供給される電力による蓄電装置１１の充電、及び、外部負荷への電力の供給による蓄電装置１１の放電（即ち、蓄電装置１１の充電及び放電）」を制御する。充電及び放電の制御とは、充電の開始及び停止、放電の開始及び停止、充電電流が過大である場合の充電の禁止、及び、放電電流が過大である場合の放電の禁止等、蓄電装置１１の充放電に関わる電力等の制御を意味する。制御装置１２は、車両外部の制御装置と区別するために「車両制御装置１２」と称呼されることがある。

インレット１３は、電力ケーブルの２０の一端に設けられたコネクタ２１が接続可能となるように構成されている。インレット１３及びコネクタ２１の形状及び端子配列などの構成は上記非特許文献１及び上記非特許文献２等において規定された規格に準拠している。但し、非特許文献１及び非特許文献２は、外部電源による蓄電装置１１の充電を行う場合についての規格である。一方、本実施形態の充放電システムは充電のみでなく放電をも行うが、インレット１３及びコネクタ２１の形状及び端子配列などの構成は上記規格に準拠している。従って、インレット１３は、上記既知の規格に準拠した従来のコネクタ（充電用コネクタ）を有する充電用ケーブル（図示省略）とも接続可能である。

なお、本例において、車両１０は「内燃機関及び発電電動機を車両動力源として備えたハイブリッド車両」である。但し、車両１０は、蓄電装置１１からの電力によって走行可能な車両であればよく、その構成は特に限定されない。従って、車両１０は、蓄電装置１１を搭載し且つ内燃機関のみを車両駆動源として備える車両、燃料電池車両及び電気自動車であってもよい。

電力ケーブル２０は、その一端に操作部２２を備える。操作部２２の先端には前述したコネクタ２１が設けられている。電力ケーブル２０の他端は充電スタンド３０に接続されている。電力ケーブル２０は、蓄電装置１１の充電時及び放電時の何れにも使用される。

充電スタンド３０は、家屋Ｈの近傍に配設されている。後に詳述するように、充電スタンド３０は通信ユニット、充電ライン（充電用の電力線）と放電ライン（放電用の電力線）との何れかを選択するリレー及びＣＰＬＴ回路（ＣＰＬＴ信号発生回路）等を含んでいる。充電スタンド３０は、充電ライン及び放電ラインからなる電力線及び信号線を介してＨＥＭＳ４０に接続されている。

ＨＥＭＳ４０は、ホームエネルギーマネジメントシステムである。本例のＨＥＭＳ４０は、後に詳述するように、車両外部の蓄電装置（以下、「外部蓄電装置」と称呼する。）４１及びコンピュータ４５の他、ＡＣ／ＤＣコンバータ４２、ＤＣ／ＡＣインバータ４３及び短絡保護回路４４等を含んでいる（図５を参照。）。

外部蓄電装置４１は充放電可能に構成されている。外部蓄電装置４１は本例において鉛電池であるが、充放電可能な蓄電要素であれば他の二次電池等であってもよい。外部蓄電装置４１は充電スタンド３０に電力線を介して接続されている。外部蓄電装置４１は車両蓄電装置１１から供給される電力により充電されるようになっている。外部蓄電装置４１は、更に、家屋Ｈにおいて家庭用電力として使用される電力の供給源でもある。

商用電源５０は、送電線５１を介して発電所等から送電される高電圧（例えば、６６００Ｖ）の電力を低電圧（例えば、１００Ｖ又は２００Ｖ）の電力に変換するトランス５２を含む。商用電源５０から供給される電力は、家屋Ｈにて家庭用電力として使用されるとともに、ＨＥＭＳ４０に接続されて外部蓄電装置４１に供給され、外部蓄電装置４１を充電することができる。

なお、本例において、家屋Ｈには太陽電池パネルＰＶを含む太陽光発電システムが備えられている。太陽光発電システムにより発生された電力は、商用電源５０からの電力と同様、家庭用電力として使用されるとともに外部蓄電装置４１を充電するために使用されることができる。

このように構成された充放電システムにおいては、電力ケーブル２０のコネクタ２１を車両１０のインレット１３に接続した状態において、車両蓄電装置１１を外部電源を用いて充電することができ、且つ、車両蓄電装置１１から外部負荷に給電することができる。なお、外部電源は、外部蓄電装置４１、商用電源５０及び太陽光発電システム等を含む。外部負荷は、外部蓄電装置４１及び家屋Ｈにて使用される家庭電化製品等を含む。

次に、充放電システムの詳細について説明する。なお、以下の説明において既に説明した構成要素と同じ構成要素には同一の符号を付す。

全体図である図２及び拡大図である図３に示したように、車両１０は上述した「車両蓄電装置１１、制御装置１２及びインレット１３」を含んでいる。更に、車両１０は、図３において太い実線により示した一対の充放電共用電力線ＰＷｋ、二重の実線により示した一対の充電用電力線ＰＷｊ及び二重の破線により示した放電用電力線ＰＷｈを含んでいる。

制御装置１２は、充電部１２１、放電部１２２、ＰＬＣユニット１２３及び車両制御部１２４を含んでいる。

充電部１２１は、充電器１２１ａ、充電リレー１２１ｂ及び第１電気制御ユニット１２１ｃを含んでいる。

充電器１２１ａは、充放電共用電力線ＰＷｋ及び充電用電力線ＰＷｊを介してインレット１３の一対の交流入出力端子ＡＣＩＨ，ＡＣＩＣに接続されている。充電器１２１ａは、図示しない「昇圧回路及びＡＣ／ＤＣコンバータ」を含んでいて、交流入出力端子ＡＣＩＨ，ＡＣＩＣ間の交流の電力を直流の電力へと変換し、変換した直流の電力を充電リレー１２１ｂの各入力端子に出力するようになっている。

充電器１２１ａは、電圧センサ１２１ｄ及び電流・電圧センサ１２１ｅを含んでいる。電圧センサ１２１ｄは、充電器１２１ａに入力される交流の電力の電圧ＶＡＣを測定し、その電圧ＶＡＣを第１電子制御ユニット１２１ｃに出力するようになっている。電流・電圧センサ１２１ｅは充電リレー１２１ｂの各入力端子間に出力される直流電力の電流ＩＣＨＧ及び電圧ＶＣＨＧを測定し、それらを第１電子制御ユニット１２１ｃに出力するようになっている。充電器１２１ａは第１電子制御ユニット１２１ｃから制御信号を受信し、この制御信号に基づいて交流の電力を車両蓄電装置１１に供給されるべき直流の電力へと変換する。

充電リレー１２１ｂは、充電器１２１ａと車両蓄電装置１１との間において充電用電力線ＰＷｊに介装されている。充電リレー１２１ｂは、第１電子制御ユニット１２１ｃからの制御信号ＣＨＲＢに基づいてリレー接点を開放し、第１電子制御ユニット１２１ｃからの制御信号ＣＨＲＧに基づいてリレー接点を短絡する。充電リレー１２１ｂの接点が開放されると車両蓄電装置１１の充電（車両蓄電装置１１への給電）は停止し、充電リレー１２１ｂの接点が短絡されると車両蓄電装置１１は充電される。

第１電子制御ユニット（第１ＥＣＵ）１２１ｃは、インレット１３のＰＩＳＷ端子と接続線Ｐにより接続されている。なお、接続線Ｐには定電圧Ｖ５が印加されている。接続線Ｐは抵抗Ｒ１を介して車両接地点と接続されたＧＮＤ端子に接続されている。第１電子制御ユニット１２１ｃは、インレット１３のＣＰＬＴ端子と接続線Ｃを介して接続されている。接続線Ｃには図示しない抵抗が接続されていて、コネクタ２１がインレット１３に接続されたときＣＰＬＴ端子の電圧をＶ１からＶ２へと低下させるようになっている。第１電子制御ユニット１２１ｃはＣＡＮ（コントロールエリアネットワーク）の通信線を介してＰＬＣユニット１２３及び第２電子制御ユニット１２４ａと接続されている。

第１電子制御ユニット１２１ｃは後述する放電部１２２のＤＣ／ＡＣインバータ１２２ａに制御信号ＳＷを送出するようになっている。更に、第１電子制御ユニット１２１ｃは後述する放電部１２２の放電リレー１２２ｂに制御信号ＡＣＲ１，ＡＣＲ２を送出するようになっている。

放電部１２２は、ＤＣ／ＡＣインバータ１２２ａ、放電リレー１２２ｂ及びヒューズ１２２ｃを含んでいる。

ＤＣ／ＡＣインバータ１２２ａは、放電用電力線ＰＷｈを介して車両蓄電装置１１の陽極及び負極に接続されている。ＤＣ／ＡＣインバータ１２２ａは、入力された車両蓄電装置１１の陽極と負極との間の直流の電力を交流の電力（例えば、ＡＣ１００Ｖ又はＡＣ２００Ｖ）へと変換し、変換した交流の電力を放電リレー１２２ｂの各入力端子間に出力するようになっている。ＤＣ／ＡＣインバータ１２２ａと車両蓄電装置１１の陽極との間の放電用電力線ＰＷｈにはヒューズ１２２ｃが介装されている。

放電リレー１２２ｂは、共用電力線ＰＷｋとＤＣ／ＡＣインバータ１２２ａの出力端子とを接続している放電用電力線ＰＷｈに直列に介装されている。放電リレー１２２ｂは、第１電子制御ユニット１２１ｃからの制御信号ＡＣＲ１に基づいてリレー接点を開放し、第１電子制御ユニット１２１ｃからの制御信号ＡＣＲ２に基づいてリレー接点を短絡する。放電リレー１２２ｂの接点が開放されると車両蓄電装置１１の放電（外部負荷への給電）は停止し、放電リレー１２２ｂの接点が短絡されると車両蓄電装置１１の放電が行われる。

ＰＬＣユニット１２３は、パワーラインコミュニケーションを行うユニットである。即ち、ＰＬＣユニット１２３は電力線を通して伝送される通信信号により情報交換を行うユニットである。ＰＬＣユニット１２３は、便宜上、「第２通信ユニット１２３」又は「車両搭載通信ユニット１２３」とも称呼される。ＰＬＣユニット１２３はトランス（変圧器）１２３ａを介してインレット１３の一対の交流入出力端子ＡＣＩＨ，ＡＣＩＣに接続されている。これにより、ＰＬＣユニット１２３は一対の交流入出力端子ＡＣＩＨ，ＡＣＩＣに伝達され来た通信信号を受信することができる。ＰＬＣユニット１２３は、受信した通信信号を第１電子制御ユニット１２１ｃに送信するようになっている。更に、ＰＬＣユニット１２３は第１電子制御ユニット１２１ｃからの指示に基づいて、所定の情報を伝達する通信信号を一対の交流入出力端子ＡＣＩＨ，ＡＣＩＣに送出することができる。

車両制御部１２４は、第２電子制御ユニット１２４ａ、エンジンアクチュエータ、昇圧コンバータ、第１発電電動機用インバータ及び第２発電電動機用インバータを含んでいる。第２電子制御ユニット（第２ＥＣＵ）１２４ａは、例えば、燃料噴射弁及びスロットル弁アクチュエータ等のエンジンアクチュエータを制御することにより図示しない内燃機関の発生出力を変更することができる。第２電子制御ユニット１２４ａは、昇圧コンバータ及び第１発電電動機用インバータ及び第２発電電動機用インバータを制御することにより、図示しない「第１発電電動機及び第２発電電動機」の発生トルク及び回転速度を制御することができる。そして、第２電子制御ユニット１２４ａは、内燃機関を最も効率良く運転しながら、内燃機関及び第２発電電動機から車両１０の駆動力を発生させることができる。更に、第２電子制御ユニット１２４ａは、第１発電電動機等をエンジンにより駆動して車両蓄電装置１１を充電することもできる。これらの制御の詳細は、例えば、特開２００９−１２６４５０号公報（米国公開特許番号 ＵＳ２０１０／０２４１２９７）、及び、特開平９−３０８０１２号公報（米国出願日１９９７年３月１０日の米国特許第６，１３１，６８０号）等に詳細に記載されている。これらは、参照することにより本願明細書に組み込まれる。更に、第２電子制御ユニット１２４ａは、車両１０が停止している場合においても、第１電子制御ユニット１２１ｃからのＣＡＮを介しての信号（発電要求信号）等に基づいて第１発電電動機等によって発電し、この発電された電力を放電部１２２及びインレット１３等を介して外部負荷に供給することもできる。

インレット１３は、車両１０の側面等に配置され、上述したように、電力ケーブル２０のコネクタ２１が接続される形状を有し、且つ、ＰＩＳＷ端子（受信側ＰＩＳＷ端子、インレット側ＰＩＳＷ端子）、ＣＰＬＴ端子（受信側ＣＰＬＴ端子、インレット側ＣＰＬＴ端子）、ＡＣＩＨ端子（インレット側ＡＣＩＨ端子）、ＡＣＩＣ端子（インレット側ＡＣＩＣ端子）及びＧＮＤ端子（インレット側ＧＮＤ端子）を有している。

電力ケーブル２０は、全体図である図２及び拡大図である図４に示したように、コネクタ２１、コントロールパイロット線（ＣＰＬＴ線）２３、一対の電力線２４，２５及び接地線２６を含んでいる。

コネクタ２１は、コントロールパイロット線（ＣＰＬＴ信号線）２３、一対の電力線２４，２５及び接地線２６（即ち、電力ケーブル２０）の一端部に接続されている。コネクタ２１は、ＰＩＳＷ端子（送信側ＰＩＳＷ端子、ケーブル側ＰＩＳＷ端子）、ＣＰＬＴ端子（送信側ＣＰＬＴ端子、ケーブル側ＣＰＬＴ端子、特定の端子）、ＡＣＩＨ端子（ケーブル側ＡＣＩＨ端子）、ＡＣＩＣ端子（ケーブル側ＡＣＩＣ端子）及びＧＮＤ端子（ケーブル側ＧＮＤ端子）を有している。

コネクタ２１がインレット１３に物理的に接続された場合、コネクタ２１の送信側ＰＩＳＷ端子はインレット１３の受信側ＰＩＳＷ端子に物理的及び電気的に接続され、コネクタ２１の送信側ＣＰＬＴ端子はインレット１３の受信側ＣＰＬＴ端子に物理的及び電気的に接続され、コネクタ２１のケーブル側ＡＣＩＨ端子はインレット１３のインレット側ＡＣＩＨ端子に物理的及び電気的に接続され、コネクタ２１のケーブル側ＡＣＩＣ端子はインレット１３のインレット側ＡＣＩＣ端子に物理的及び電気的に接続され、コネクタ２１のケーブル側ＧＮＤ端子はインレット１３のインレット側ＧＮＤ端子に物理的及び電気的に接続されるようになっている。

コネクタ２１の送信側ＰＩＳＷ端子と送信側（ケーブル側）ＧＮＤ端子との間は、互いに直列接続された抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ３からなる抵抗回路により接続されている。

コネクタ２１は、更に、スイッチＳＷ１を有している。スイッチＳＷ１は、コネクタ２１が備えるロック機構の凸部がインレット１３の対応する凹部に嵌合する動作に連動し、コネクタ２１とインレット１３との嵌合状態に応じて開閉するように構成されている。より具体的に述べると、スイッチＳＷ１は、コネクタ２１とインレット１３とが未だ嵌合されていない未嵌合状態においては閉じるように構成されている。スイッチＳＷ１は、コネクタ２１とインレット１３とが不完全に嵌合され、コネクタ２１の上記各端子とインレット１３の上記各端子とは電気的に接続されているものの、コネクタ２１とインレット１３とが完全には嵌合されていない半嵌合状態においては開くように構成されている。更に、スイッチＳＷ１は、コネクタ２１とインレット１３とが完全に嵌合され、且つ、コネクタ２１の上記各端子とインレット１３の上記各端子とが電気的に接続されている完全嵌合状態においては再び閉じるように構成されている。

ＣＰＬＴ端子（送信側ＣＰＬＴ端子）にはコントロールパイロット線２３が接続されている。
ＡＣＩＨ端子（ケーブル側ＡＣＩＨ端子）には電力線２４が接続されている。
ＡＣＩＣ端子（ケーブル側ＡＣＩＣ端子）には電力線２５が接続されている。
ＧＮＤ端子（ケーブル側ＧＮＤ端子）には接地線２６が接続されている。

充電スタンド３０は、電力線３１，３２、ＰＬＣユニット３３、分岐電力線３１ａ，３２ａ、充放電切替リレー３４及びＣＰＬＴ回路３５を含んでいる。

電力線３１は、電力ケーブル２０の電力線２４と、充放電切替リレー３４が備える一対の放電用リレーのうちの一つと、に接続されている。
電力線３２は、電力ケーブル２０の電力線２５と、充放電切替リレー３４が備える一対の放電用リレーのうちの他の一つと、に接続されている。

ＰＬＣユニット３３は、ＰＬＣユニット１２３と同様、パワーラインコミュニケーションを行うユニットである。ＰＬＣユニット３３は、電力線３１及び電力線３２に（電力線３１及び電力線３２に通信信号を送出可能に）介装されている。ＰＬＣユニット３３は、ＨＥＭＳ４０の後述するコンピュータ４５（図５を参照。）と通信可能となっている。そして、ＰＬＣユニット３３は、ＨＥＭＳ４０のコンピュータ４５からの指示に応じて、所定の情報を伝達する通信信号を電力線３１，２４及び電力線３２，２５を介してコネクタ２１のＡＣＩＨ端子（ケーブル側ＡＣＩＨ端子）及びＡＣＩＣ端子（ケーブル側ＡＣＩＣ端子）に送出することができる。また、前述したように、車両１０のＰＬＣユニット１２３は所定の情報を伝達する通信信号を一対の交流入出力端子ＡＣＩＨ，ＡＣＩＣに送出することができる。従って、ＰＬＣユニット３３とＰＬＣユニット１２３とは、所定のプロトコルに従う通信信号により情報を交換することができる。なお、ＰＬＣユニット３３は、便宜上、「第１通信ユニット３３」又は「車両外部通信ユニット３３」とも称呼される。

ＰＬＣユニット３３と充放電切替リレー３４との間において電力線３１は分岐しており、その分岐した電力線３１ａは充放電切替リレー３４が備える一対の充電用リレーのうちの一つに接続されている。
ＰＬＣユニット３３と充放電切替リレー３４との間において電力線３２は分岐しており、その分岐した電力線３２ａは充放電切替リレー３４が備える一対の充電用リレーのうちの他の一つに接続されている。

充放電切替リレー３４の一対の放電用リレーは、後述するように、ＨＥＭＳ４０に接続されている一対の放電用電力線Ｐｈに接続されている。
充放電切替リレー３４の一対の充電用リレーは、後述するように、ＨＥＭＳ４０に接続されている一対の充電用電力線Ｐｊに接続されている。

充放電切替リレー３４はＨＥＭＳ４０のコンピュータ４５から送出される切替信号に応答して動作する。このとき、充放電切替リレー３４の一対の放電用リレーがその接点を短絡すると充放電切替リレー３４の一対の充電用リレーはその接点を開放する。逆に、充放電切替リレー３４の一対の放電用リレーがその接点を開放すると充放電切替リレー３４の一対の充電用リレーはその接点を短絡する。更に、充放電切替リレー３４は、放電も充電も行わない場合、その接点の総てが開放された状態に維持される。

ＣＰＬＴ回路３５は、一定電圧の又は後述するデューティ比を有するコントロールパイロット信号を、コントロールパイロット線２３を介して、コネクタ２１のＣＰＬＴ端子（送信側ＣＰＬＴ端子）に提供できるようになっている。なお、ＣＰＬＴ回路３５の発生する電圧はＶ１（例えば、１２Ｖ）である。従って、ＣＰＬＴ回路３５の発生するデューティ信号のパルスの電圧もＶ１である。ＣＰＬＴ回路３５はＨＥＭＳ４０の後述するコンピュータ４５と通信可能となっていて、例えば、電力ケーブル２０の許容電流値（定格電流）をＨＥＭＳ４０のコンピュータに送信することができる。

全体図である図２及び拡大図である図５に示したように、ＨＥＭＳ４０は、外部蓄電装置４１、ＡＣ／ＤＣコンバータ４２、ＤＣ／ＡＣインバータ４３、短絡保護回路（ＮＦＢ）４４、コンピュータ４５及び入力装置４６を含んでいる。

外部蓄電装置４１は、前述したように、商用電源５０から供給される電力及び車両蓄電装置１１から供給される電力により充電可能な二次電池（本例において、鉛電池）である。

ＡＣ／ＤＣコンバータ４２は、充電スタンド３０の充放電切替リレー３４に接続された一対の放電用電力線Ｐｈに接続されている。
ＤＣ／ＡＣインバータ４３は、ＡＣ／ＤＣコンバータ４２と電力線Ｐｄを介して接続されている。
短絡保護回路（ＮＦＢ）４４は、ＤＣ／ＡＣインバータ４３と、外部電源５０から分電盤６１を介して供給される交流電力を送信する電力ラインＡＣＬと、の間に挿入されている。
コンピュータ４５は、ＡＣ／ＤＣコンバータ４２、ＤＣ／ＡＣインバータ４３及び短絡保護回路（ＮＦＢ）４４にも接続され、これらに指示信号を送出し又はこれらの作動状態を監視するようになっている。
コンピュータ４５は更に入力装置４６を介してユーザにより入力される情報を格納することができるようになっている。

家屋Ｈは、電力ラインＡＣＬ上の電力を、例えば、漏電保護回路（漏電遮断器、ＥＬＢ）７１及び短絡保護回路（ＮＦＢ）７２を介することによってＡＣ２００Ｖの電力を家電製品７３に供給したり、漏電保護回路７１及び短絡保護回路７４を介することによってＡＣ１００Ｖの電力を家電製品７５に供給したりできるようになっている。

分電盤６１は、トランス５２を介して商用電源５０から供給される低圧の電力を電力ラインＡＣＬ上に出力することができる。更に、分電盤６１は、トランス５２を介して商用電源５０から供給される低圧の電力を充放電切替リレー３４に接続された充電用電力線Ｐｊに供給することができる。

次に、上記のように構成された充放電システムＣＤＳの作動（充電シーケンス及び放電シーケンス）について説明する。なお、以下において、ＨＥＭＳ４０が行う作動は実際にはコンピュータ４５が所定の処理を実行することにより行われ、車両１０が行う作動は実際には第１電子制御ユニット１２１ｃのＣＰＵが所定の処理を実行することにより行われる。

＜通信による放電シーケンス＞
ＨＥＭＳ４０を用いて行う放電シーケンスについて図６乃至図８を参照しながら説明する。ＨＥＭＳ４０は通信ユニットであるＰＬＣユニット３３と車両１０の通信ユニットであるＰＬＣユニットとの間の通信（通信信号）を用いて蓄電装置１１の放電を行う。このような放電は、以下、「通信による放電」とも称呼される。

先ず、ユーザが電力ケーブル２０のコネクタ２１を車両１０のインレット１３に接続する。前述したように、スイッチＳＷ１は、コネクタ２１とインレット１３とが未だ嵌合されていないとき（即ち、未嵌合状態において）閉じ、コネクタ２１とインレット１３とが不完全に嵌合されているとき（即ち、半嵌合状態において）開き、更に、コネクタ２１とインレット１３とが完全に嵌合されたとき（即ち、完全嵌合状態において）再び閉じる。

抵抗Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３の抵抗値をそれぞれＲ１、Ｒ２、及びＲ３［Ω］であるとすると、ＰＩＳＷ端子とＧＮＤ端子との間の抵抗値は、未嵌合状態においてＲｎ＝Ｒ１［Ω］、半嵌合状態においてＲｈ＝Ｒ１×（Ｒ２＋Ｒ３）／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）［Ω］、完全嵌合状態においてＲｆ＝Ｒ１×Ｒ３／（Ｒ１＋Ｒ３）［Ω］となる。このとき、Ｒ１〜Ｒ３が適切に選ばれていれば、コネクタ２１とインレット１３との嵌合状態が、未嵌合状態→半嵌合状態→完全嵌合状態と進むに連れて、ＰＩＳＷ端子とＧＮＤ端子との間の抵抗値はＲｎ→Ｒｈ→Ｒｆと、段階的に低下する。従って、コネクタ２１とインレット１３とが完全に嵌合されたとき、抵抗値は最も小さいＲｆとなる。

ところで、コネクタ２１とインレット１３とが接続されていないとき、ＣＰＬＴ回路３５は一定電圧Ｖ１（非発振）（例えば、Ｖ１＝１２Ｖ）を発生している。即ち、コントロールパイロット信号（ＣＰＬＴ信号）はＶ１で一定である。コネクタ２１とインレット１３とが完全に嵌合されるように接続されると、インレット１３内に設けられた図示しない抵抗により受信側ＣＰＬＴ端子の電圧はＶ１よりも小さいＶ２（例えば、９Ｖ）に低下する（図６のステップＳ１を参照。）。

なお、このＣＰＬＴ信号の電圧をＶ１からＶ２へと低下させる動作はスリープ状態にある第１電子制御ユニット１２１ｃにより行われてもよい。更に、制御部１２は、第１電子制御ユニット１２１ｃとは別個に設けられ常に蓄電装置１１からの電力供給を受けている回路により、上記ＰＩＳＷ端子とＧＮＤ端子との間の抵抗値の変化の検出及びコントロールパイロット信号（ＣＰＬＴ信号）のＶ１からＶ２への電圧低下を行ってもよい。

ＨＥＭＳ４０は、図６のステップＨ１にてＣＰＬＴ線２３の電位がＶ２になったことを確認すると、ステップＨ２にてＣＰＬＴ信号をデューティ比５％にて発振させる。ＣＰＬＴ信号のデューティ比を５％にすることは「ＰＬＣ通信開始要求及び車両（第１電子制御ユニット）起動要求」を車両１０へ送信していることになる。なお、ＣＰＬＴ信号のデューティ比が１０％〜９６％であるとき、そのデューティ比は「ＨＥＭＳ４０等の通信による充放電ではなく、通信を用いない通常の充電要求であること」を意味するとともに、そのデューティ比が「インレット１３に接続されている充電ケーブルの許容電流値」を示すことが規格により定められている。即ち、ＣＰＬＴ信号のデューティ比が１０％〜９６％である場合においては、そのデューティ比は充電ケーブルの許容電流値と所定の関係を有するように規格により定められている。

車両１０はステップＳ２にて、第１電子制御ユニット１２１ｃを起動し且つＣＰＬＴ信号のデューティ比を計測する。なお、第１電子制御ユニット１２１ｃ（そのＣＰＵ）は、所定のデューティ比にて発振しているＣＰＬＴ信号の立ち上がりエッヂにて割り込み処理が起動されることによって、起動する。この時点での処理が図７のステップ２００に相当している。図７は、車両１０（第１電子制御ユニット１２１ｃのＣＰＵ）が実行する処理手順を示したフローチャートである。車両１０はデューティ比の計測を終了すると図７のステップ２０５に進み、計測したＣＰＬＴ信号のデューティ比が５％であるか否かを判定する。現時点において、ＨＥＭＳ４０からデューティ比が５％のＣＰＬＴ信号が送出されている。従って、車両１０はステップ２０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ２１０に進み、ＰＬＣ接続（パワーラインコミュニケーションを用いた通信が可能になるようにする準備作業）を行う（図６のステップＳ３）。即ち、車両は、車両１０のＰＬＣユニット（第２通信ユニット）１２３と充電スタンド３０のＰＬＣユニット（第１通信ユニット）３３との間での通信可能状態を確立させる。

なお、車両１０が図７のステップ２０５の処理を行った際、ＣＰＬＴ信号のデューティ比が５％でない場合、車両１０はステップ２０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ２１５に進み、ＣＰＬＴ信号のデューティ比が１０〜９６％の範囲内であるか否かを判定する。即ち、車両１０は、規格に従った通常の充電要求（即ち、通信を用いない充電の要求）が発生しているか否かを判定する。

このとき、ＣＰＬＴ信号のデューティ比が１０〜９６％の範囲内であれば、車両１０はステップ２１５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ２２０に進み、通常の充電要求に基づく充電処理を開始する。この場合、車両１０は、ＣＰＬＴ信号のデューティ比に基づいてインレット１３に接続されている充電ケーブルの許容電流値を（既知の規格に則って）取得し、ステップ２２０での通常の充電要求に基づく充電の制御に「取得した充電ケーブルの許容電流値」を使用する。

更に、車両１０が図７のステップ２１５の処理を行った際、ＣＰＬＴ信号のデューティ比が１０〜９６％の範囲内でなければ、車両１０はステップ２９５に進んで処理を終了する。

ところで、車両が図７のステップ２１０に進んだとき、即ち、車両が図６のステップＳ３に進んだとき、図６のステップＨ３に示したように、ＨＥＭＳ４０もＰＬＣ接続を開始する。そして、ＨＥＭＳ４０はステップＨ４にてＰＬＣ通信が確立したことを検知する。同様に、車両１０は図６のステップＳ４にてＰＬＣ通信が確立したことを検知する。この処理は、図７のステップ２２５での「Ｙｅｓ」との判定に相当する。

例えば、車両１０がＰＬＣ通信の確立を所定時間以内に確認できない場合、車両１０は図７のステップ２２５にて「Ｎｏ」と判定してステップ２９５に進み、処理を一旦終了する。この場合、ＣＬＰＴ信号の発振は停止させられる。

車両１０及びＨＥＭＳ４０の双方がＰＬＣ通信の確立を検知できた場合、車両１０は図６のステップＳ５にて車両情報をＰＬＣ通信にてＨＥＭＳ４０に通知する。例えば、車両１０は、車両蓄電装置１１の残容量（ＳＯＣ）、その車両１０を特定する車両ＩＤ番号等を車両情報としてＨＥＭＳ４０に通知する。

ＨＥＭＳ４０はステップＨ５にて車両１０からＰＬＣ通信により送られてきた車両情報を検知（取得）する。

次に、ＨＥＭＳ４０はステップＨ６にてＨＥＭＳ情報を車両１０にＰＬＣ通信にて通知する。例えば、ＨＥＭＳ４０は、ＨＥＭＳ４０が「充電スタンド３０のＣＰＬＴ回路から取得し認識している電力ケーブル２０の許容電流値（定格電流）及びＨＥＭＳ４０の定格電圧」を車両１０に通知する。車両１０はステップＳ６にてＨＥＭＳ４０からＰＬＣ通信により送られてきたＨＥＭＳ情報を検知（取得）する。

続いて、ＨＥＭＳ４０はステップＨ７にてＣＰＬＴ信号を用いて電力ケーブル２０の許容電流値を通知する。より具体的に述べると、ＨＥＭＳ４０はＣＰＬＴ回路３５によってＣＰＬＴ信号をデューティ比１０％〜９６％の範囲のデューティ比であって、電力ケーブル２０の許容電流値に応じたデューティ比にて発振させる。このときのＣＰＬＴ信号は、電力ケーブル２０から車両１０（実際には、インレット１３のＣＰＬＴ端子）に与えられ且つ電力ケーブル２０の許容電流値を車両１０に通知するための「特定信号」である。

更に、この場合の「デューティ比と許容電流値との関係」は、前述した通信に依らない「通常の充電要求に基づく充電時」においてＣＰＬＴ回路３５が使用するデューティ比と許容電流値との関係と同じ関係である。換言すると、通信を使用しない通常の充電要求時において充電ケーブルの許容電流値を車両１０にＣＰＬＴ信号により伝達する場合の規格を、この通信による放電要求に基づく放電時においても使用する。なお、この時点でのＣＰＬＴ信号の電圧（デューティ信号におけるパルス電圧）はＶ２＝９Ｖである。

車両１０は、ステップＳ７にてＣＰＬＴ信号線２３を通して送られてきたＣＰＬＴ信号のデューティ比を前述した規格に従って「電力ケーブル２０の許容電流値」へと変換し、その許容電流値を検知・取得する。車両１０は、このステップＳ７にて取得した「ＣＰＬＴ信号のデューティ比に基づく電力ケーブル２０の許容電流値」と、ステップＳ６にて「ＨＥＭＳ４０からＰＬＣ通信により送られてきたＨＥＭＳ情報に含まれる電力ケーブル２０の許容電流値」とが相違する場合、何れか小さい方（ＩＭＩＮ）を以降の放電制御に使用する。なお、車両１０は、ステップＳ７にて取得した「ＣＰＬＴ信号のデューティ比に基づく電力ケーブル２０の許容電流値」と、ステップＳ６にて「ＨＥＭＳ４０からＰＬＣ通信により送られてきたＨＥＭＳ情報に含まれる電力ケーブル２０の許容電流値」とが相違する場合、「ＣＰＬＴ信号のデューティ比に基づく電力ケーブル２０の許容電流値」を以降の放電制御に優先的に使用してもよい。

次に、ＨＥＭＳ４０はステップＨ８にて、車両１０に対して放電要求をＰＬＣ通信によって通知する。車両１０はステップＳ８にて、このＰＬＣ通信により通信されてきた放電要求を検知する。なお、この処理は、図７の「充電要求があったか否かを判定するステップ２３０」での「Ｎｏ」との判定、及び、図７の「放電要求があったか否かを判定するステップ２４０」での「Ｙｅｓ」との判定に相当する。その後、車両１０は図７のステップ２４５に進み、通信による放電要求に応じた処理を行う。

即ち、車両１０は図６のステップＳ９にて、ＨＥＭＳ４０に放電能力をＰＬＣ通信にて通知する。より具体的には、車両１０は、現時点において放電できるか否か（放電可否）、放電する電力は直流であるのか交流であるのか、放電する電力の放電電圧・放電電流・周波数・単相か三相かの区別及び放電可能エネルギー等を、放電能力としてＨＥＭＳ４０に通知する。

次に、ＨＥＭＳ４０はステップＨ９にて車両１０から通信により送られて来た放電能力についての情報に基づいて、放電要求の詳細内容を決定する。その後、ＨＥＭＳ４０はステップＨ１０にて車両１０に放電要求の詳細をＰＬＣ通信により通知する。放電要求の詳細は、例えば、放電を要求する電力は直流であるのか交流であるのか、その電圧、電流、周波数及び単相か三相かの区別等である。

車両１０はステップＳ１０にて、ＨＥＭＳ４０から通信により送られてきた放電要求を検知・取得し、続くステップＳ１１にて「その放電要求（放電要求の詳細）」を満たすことができるか否かを判定し、その判定結果をＰＬＣ通信により通知する。
ＨＥＭＳ４０はステップＨ１１にて、車両１０から送られてきた判定結果を検知・取得する。

この判定結果がＨＥＭＳ４０からの放電要求を受け入れることができる旨を示している場合、車両１０は図８のステップＳ１２にて、ＨＥＭＳ４０に「車両１０は放電準備を完了した」旨をＣＰＬＴ線２３を用いて通知する。実際には、第１電子制御ユニット１２１ｃが図示しないスイッチング素子をオンすることにより、インレット１３のＣＰＬＴ端子（即ち、接続線Ｃ）の電圧をＶ２よりも小さいＶ３（例えば、６Ｖ）に低下させる。

ＨＥＭＳ４０は、ＣＰＬＴ線２３を介して車両１０が放電準備を完了したことを検知すると、ステップＨ１２にて充電スタンド３０の充放電切替リレー３４の放電側接点を短絡させ、電力線３１，３２と放電用電力線Ｐｈとを接続する。
次に、ＨＥＭＳ４０はステップＨ１３にて、ＨＥＭＳ４０のＡＣ／ＤＣコンバータ４２から出力を発生させ始める。

一方、車両１０は、ステップＳ１３にて車両１０の放電リレー１２２ｂを短絡させ、ステップＳ１４にてＤＣ／ＡＣインバータ１２２ａから出力を発生させ始める。以上の処理により、車両蓄電装置１１から外部負荷に相当する外部蓄電装置４１（及び／又は家電製品等）へと給電が開始される。即ち、車両蓄電装置１１が放電を開始する。

車両蓄電装置１１から外部負荷への給電中（放電中）において、ＨＥＭＳ４０と車両１０は出力条件の情報交換をＰＬＣ通信により行う（図８のステップＨ１４及びステップＳ１５）。なお、車両１０（実際には第１電子制御ユニット１２１ｃ）は、放電を実行している期間において電力ケーブル２０を流れる放電電流が「取得された電力ケーブルの許容電流値（ＩＭＩＮ）」を超える場合、ＤＣ／ＡＣインバータ１２２ａを停止し、その後、必要に応じて放電リレー１２２ｂを開放し、放電を停止するように構成されている。

その後、ＨＥＭＳ４０は放電要求が終了したことを判定すると（ステップＨ１５）、ステップＨ１６にて車両１０に放電停止要求をＣＰＬＴ線２３を用いて通知する。より具体的には、ＨＥＭＳ４０はＣＰＬＴ回路３５にＣＰＬＴ信号の発振を停止させる。この時点においては、インレット１３のＣＰＬＴ端子（即ち、接続線Ｃ）の電圧はＶ３（例えば、６Ｖ）である。

車両１０は、ステップＳ１６にてＨＥＭＳ４０からの放電停止要求を検知すると、ステップＳ１７にて放電終了処理状態に移行すべく、インレット１３のＣＰＬＴ端子（即ち、接続線Ｃ）の電圧をＶ２（例えば、９Ｖ）へと引き上げる。なお、車両１０からも放電を終了することができる。この場合、車両１０はインレット１３のＣＰＬＴ端子（即ち、接続線Ｃ）の電圧をＶ２（例えば、９Ｖ）へと引き上げればよい。次に、車両１０はステップＳ１８にてＤＣ／ＡＣインバータ１２２ａの作動を停止させる。

次に、車両１０は、ステップＳ１９及びステップＳ２０にて放電リレー１２２ｂの溶着の有無を確認する。具体的には、ＤＣ／ＡＣインバータ１２２ａの作動を停止させてから、ＤＣ／ＡＣインバータ１２２ａの出力電圧が規定値以下にまで低下するまで待ち、その出力電圧が規定値以下となったときに放電リレー１２２ｂの一方を短絡させ他方を開放させるとともにＤＣ／ＡＣインバータ１２２ａを作動させる。このとき充電器１２１ａの電圧センサ１２１ｄの出力が上昇すれば、車両１０は、開放させている側のリレー接点が溶着していると判定する。

その後、車両１０はステップＳ２１にて放電リレー１２２ｂを開放させ、ステップＳ２２にてＰＬＣユニット１２３にＰＬＣユニット３３との通信を終了させる処理を行わせる。最後に、車両１０はステップＳ２３にて第１電子制御ユニット１２１ｃを停止させる（スリープ状態にする。）。なお、第１電子制御ユニット１２１ｃがスリープ状態にある場合に、ＣＰＬＴ信号が発振すると（即ち、デューティ信号に変化すると）、第１電子制御ユニット１２１ｃは再び起動する。

ＨＥＭＳ４０は、図８のステップＨ１６にて放電停止要求を車両１０に通知した後、Ｈ１７にてＨＥＭＳ４０のＡＣ／ＤＣコンバータ４２の作動を停止し、ステップＨ１８にて放電回路電圧（ＡＣ／ＤＣコンバータ４２の出力電圧）が既定値以下に低下するのを待ち、ステップＨ１９にて充放電切替リレー３４の放電側接点を開放させる。その後、ＨＥＭＳ４０はステップＨ２０にてＰＬＣユニット３３にＰＬＣユニット１２３との通信を終了させる処理を行わせる。以上が、通信による放電時の作動である。

＜通信による充電シーケンス＞
次に、ＨＥＭＳ４０を用いて行う充電シーケンスについて図９及び図１０を参照しながら簡単に説明する。ＨＥＭＳ４０はＰＬＣユニット３３と車両１０のＰＬＣユニット１２３との間の通信（通信信号）を用いて蓄電装置１１の充電を行う。このような充電は、以下、「通信による充電」とも称呼される。なお、前述したように、通信に依らない蓄電装置１１の外部電源による充電は通常の通電と称呼される。以下において、放電シーケンスの説明において既に説明した処理については記載を簡素化するか省略する。

先ず、ユーザが電力ケーブル２０のコネクタ２１を車両１０のインレットに接続する。コネクタ２１が完全嵌合状態になったことの検知手法は充電の場合と同じである。

ＨＥＭＳ４０は図９のステップＪ１にて受信側ＣＰＬＴ端子の電圧がＶ１からＶ２（例えば、９Ｖ）に低下したことを検知するとコネクタ２１が接続されたと判定し、ステップＪ２にてＣＰＬＴ信号をデューティ比５％にて発振させ、ＣＬＰＴ信号線２３を用いて「ＰＬＣ通信開始要求及び車両（第１電子制御ユニット）起動要求」を車両１０へ送信する。

車両は図９のステップＴ１にて第１電子制御ユニット１２１ｃを起動し且つＣＰＬＴ信号のデューティ比を計測する。この場合、ＣＰＬＴ信号のデューティ比が規格に定められている「通常の充電を示す１０％〜９６％」ではなく「通信による充放電を示す５％」であるから、車両１０はステップＴ２にてＰＬＣ接続を開始する。同時にＨＥＭＳ４０はステップＴ３にてＰＬＣ接続を開始する。ステップＪ４及びステップＴ３にて、ＨＥＭＳ４０及び車両１０の双方がＰＬＣ接続が確立したことを検知すると、車両１０はステップＴ４にて、図６のステップＳ５と同様に車両情報をＰＬＣ通信にてＨＥＭＳ４０に通知する。ＨＥＭＳ４０はステップＪ５にてその車両情報を検知する。

ＨＥＭＳ４０はステップＪ６にてＨＥＭＳ情報を車両１０にＰＬＣ通信にて通知する。このとき、ＨＥＭＳ情報には「電力ケーブル２０の許容電流値に関する情報」は含まれない。但し、必要に応じ、ＰＬＣにて通知するＨＥＭＳ情報の中に「電力ケーブル２０の許容電流値に関する情報」が含まれてもよい。車両１０はステップＴ５にて、そのＨＥＭＳ情報を検知する。

次に、ＨＥＭＳ４０はステップＪ７にて、ＣＰＬＴ信号を用いて電力ケーブル２０の許容電流値を通知する。この場合においても、ＨＥＭＳ４０はＣＰＬＴ回路３５によってＣＰＬＴ信号を「デューティ比１０％〜９６％の範囲のデューティ比であって、電力ケーブル２０の許容電流値に対して規格により定められるデューティ比」にて発振させる。換言すると、通信に依らない通常の充電要求時において充電ケーブルの許容電流値を車両１０にＣＰＬＴ信号により伝達する場合の規格を、この通信による充電要求に基づく充電時においても使用する。

車両１０はステップＴ６にて、ＣＰＬＴ信号線２３を通して送られてきたＣＰＬＴ信号のデューティ比を前述した規格に従って電力ケーブル２０の許容電流値へと変換し、その許容電流値を検知・取得する。その後、ＨＥＭＳ４０はステップＪ８にて、車両１０に対して充電要求をＰＬＣ通信によって通知する。車両１０はステップＴ７にて、ＰＬＣ通信により通信されてきた充電要求を検知する。なお、この処理は、図７のステップ２３０での「Ｙｅｓ」との判定に相当する。その後、車両１０は図７のステップ２３５に進み、通信による充電要求に応じた処理を行う。

即ち、車両１０は図１０のステップＴ８にてＨＥＭＳ４０に「車両１０は充電準備を完了した」旨をＣＰＬＴ線２３を用いて通知する。実際には、インレット１３のＣＰＬＴ端子（即ち、接続線Ｃ）の電圧をＶ２よりも小さいＶ３（例えば、６Ｖ）に低下させる。その後、車両１０はステップＴ９にて車両１０の充電リレー１２１ｂを短絡させる。

ＨＥＭＳ４０は、車両１０が充電準備を完了したことを検知すると、図１０のステップＪ９にて充電スタンド３０の充放電切替リレー３４の充電側接点を短絡させ、電力線３１ａ，３２ａと充電用電力線Ｐｊとを接続する。これにより蓄電装置１１の外部電源による充電が開始する。車両蓄電装置１１の外部電源による充電中において、ＨＥＭＳ４０と車両１０は出力条件の情報交換をＰＬＣ通信により行う（図１０のステップＪ１０及びステップＴ１０）。

その後、ＨＥＭＳ４０は充電要求が終了したことを判定すると（ステップＪ１１）、ステップＪ１２にて車両１０に充電停止要求をＣＰＬＴ線２３を用いて通知する。より具体的には、ＨＥＭＳ４０はＣＰＬＴ回路３５にＣＰＬＴ信号の発振を停止させる。この時点においては、インレット１３のＣＰＬＴ端子（即ち、接続線Ｃ）の電圧はＶ３（例えば、６Ｖ）である。

車両１０は、ステップＴ１１にてＨＥＭＳ４０からの充電停止要求を検知すると、ステップＴ１２にて充電終了処理状態に移行すべく、インレット１３のＣＰＬＴ端子（即ち、接続線Ｃ）の電圧をＶ２（例えば、９Ｖ）へと引き上げる。なお、車両１０からも充電を終了することができる。この場合、車両１０はインレット１３のＣＰＬＴ端子（即ち、接続線Ｃ）の電圧をＶ２（例えば、９Ｖ）へと引き上げればよい。次に、車両１０はステップＴ１３にて車両１０の充電リレー１２１ｂを開放させ、ステップＴ１４にてＰＬＣユニット１２３にＰＬＣユニット３３との通信を終了させる処理を行わせる。最後に、車両１０はステップＴ１５にて第１電子制御ユニット１２１ｃを停止させる（スリープ状態に移行させる。）。

ＨＥＭＳ４０は、ステップＪ１２にて放電停止要求を車両１０に通知した後、ステップＪ１３にて充放電切替リレー３４の充電側接点を開放させる。その後、ＨＥＭＳ４０はＪ１４にてＰＬＣユニット３３にＰＬＣユニット１２３との通信を終了させる処理を行わせる。以上が、通信による充電時の作動である。

以上、説明したように、本発明の実施形態に係る車両１０は、
電力ケーブル（２０）に設けられたコネクタが接続されるインレット（１３）と、
外部負荷に前記電力ケーブルを介して放電可能な蓄電部（１１、１２４）と、
前記コネクタが前記インレットに接続されている状態において前記蓄電部から前記外部負荷への放電を制御する制御装置（１２、１２１ｃ）と、
を備える車両において、
前記制御装置（１２、１２１ｃ）は、前記放電を開始する前に前記電力ケーブルからの特定信号（コントロールパイロット信号）に基づいて前記電力ケーブルの許容電流値を取得するように構成されている（図６のステップＨ７及びステップＳ７、図８のステップＨ１２乃至ステップＨ１４、並びに、ステップＳ１２乃至ステップＳ１５を参照。）。

更に、前記蓄電部（蓄電装置１１等）は、電力ケーブル（２０）を介して外部電源（５０及び４１等）から供給される電力により充電可能であり、
インレット（１３）は、電力ケーブル（２０）のコネクタ（２１）が接続されている状態において、前記電力ケーブルのコネクタが備える端子であって前記蓄電部の充電を行う場合に前記電力ケーブルの許容電流値を表すコントロールパイロット信号を提供するための送信側ＣＰＬＴ端子、に電気的に接続されて前記コントロールパイロット信号を受信する受信側ＣＰＬＴ端子を含み、
制御装置（１２、１２１ｃ）は、電力ケーブル（２０）のコネクタ（２１）が前記インレット（１３）に接続されている状態において、前記外部電源から供給される電力による前記蓄電部の充電を開始する前に前記コントロールパイロット信号に基づいて前記電力ケーブルの許容電流値を取得し（図９のステップＪ７及びステップＴ６、図１０のステップＪ９及びステップＪ１０、並びに、ステップＴ８乃至ステップＴ１０を参照。）、更に、前記受信側ＣＰＬＴ端子を介して前記特定信号（ＣＰＬＴ信号）を受信するように構成されている（図６のステップＳ７）。

更に、前記制御装置（１２、１２１ｃ）は、前記電力ケーブル２０を介して前記車両の外部に設けられた第１通信ユニット（３３）と通信可能な第２通信ユニット（１２３）を含むとともに、前記第１通信ユニットから前記第２通信ユニットに通信されて来る放電要求に従って前記放電を開始するように構成され（図７のステップ２４０及びステップ２４５、図６のステップＨ８乃至ステップＨ１１、図８のステップＳ１２乃至ステップＳ１４を参照。）、且つ、前記特定信号（ＣＰＬＴ信号）を前記第２通信ユニットを用いることなく取得するように構成されている（図６のステップＨ７及びステップＳ７）。

従って、従来の規格を大きく変更することなく、電力ケーブル２０の許容電流値の正確な値に基づいて、通信による車両蓄電装置１１の放電を実施することができる。

本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、ＨＥＭＳ４０と車両１０との通信はＰＬＣを用いて行われていたが、ＣＰＬＴ線２３のコントロールパイロット信号に更に通信信号を重畳させることにより、ＨＥＭＳ４０と車両１０との所定の通信プロトコルに従う通信を行ってもよい。

更に、車両蓄電装置１１からの放電及び充電は交流電力により行われていたが、直流電力により行われてもよい。加えて、充電スタンド３０は、その機能をＨＥＭＳ４０が備える限りにおいてＨＥＭＳ４０内に取り込まれてもよい。更に、充放電切替リレー３４がＨＥＭＳ４０内に配置されてもよい。また、図６のステップＨ６は省略することもできる。

１０…車両、１１…車両蓄電装置、１２…制御部（車両制御部）、１３…インレット、２０…電力ケーブル、２１…コネクタ、２２…操作部、２３…コントロールパイロット線ＣＰＬＴ信号線）、２４，２５…電力線、２６…接地線、３０…充電スタンド、３１，３２…電力線、３１ａ，３２ａ…分岐電力線、３３…通信ユニット（第１通信ユニット、車両外部通信ユニット）、３４…充放電切替リレー、４１…外部蓄電装置、４５…コンピュータ、５０…商用電源（外部電源）、５２…トランス、１２１…充電部、１２１ａ…充電器、１２１ｂ…充電リレー、１２１ｃ…電気制御ユニット、１２２…放電部、１２２ａ…ＤＣ／ＡＣインバータ、１２２ｂ…放電リレー、１２３…通信ユニット（第２通信ユニット、車両搭載通信ユニット）、１２４…車両制御部。

Claims (6)

1. 電力ケーブルに設けられたコネクタが接続されるインレットと、
   外部負荷に前記電力ケーブルを介して放電可能な蓄電部と、
   前記コネクタが前記インレットに接続されている状態において前記蓄電部から前記外部負荷への放電を制御するとともに、前記放電を開始する前に前記電力ケーブルの許容電流値を取得するように構成された制御装置と、
   を備える車両において、
   前記制御装置は、
   前記電力ケーブルに接続されたＣＰＬＴ回路から同電力ケーブルを介して送信されるコントロールパイロット信号に基づいて前記電力ケーブルの許容電流値を取得し、
   前記電力ケーブルを介して前記車両の外部に設けられた第１通信ユニットと通信可能な第２通信ユニットを含むとともに同第１通信ユニットから同第２通信ユニットに通信されて来る前記電力ケーブルの許容電流値を取得し、
   前記第１通信ユニットから前記第２通信ユニットに通信されて来る許容電流値と、前記コントロールパイロット信号に基づいて取得された許容電流値と、のうちの小さい値、に基づいて前記蓄電部から前記外部負荷への放電を制御するように構成された、
   車両。
2. 請求項１に記載の車両において、
   前記制御装置は、
   前記第１通信ユニットから前記第２通信ユニットへ通信された放電要求に応じて、放電する放電電流を含む放電能力についての情報を前記第２通信ユニットから前記第１通信ユニットへと通信により通知するように構成された、
   車両。
3. コネクタを含む電力ケーブルと、
   外部負荷に前記電力ケーブルを介して放電可能な蓄電部、前記コネクタと接続されるインレット、及び、前記コネクタが前記インレットに接続されている状態において前記蓄電部から前記外部負荷への放電を制御する制御装置、を搭載した車両と、
   を含む放電システムであって、
   前記電力ケーブルは、前記電力ケーブルに接続されたＣＰＬＴ回路から前記制御装置に対して前記電力ケーブルの許容電流値を表すコントロールパイロット信号を提供可能に構成され、
   前記制御装置は、
   前記放電を開始する前に前記電力ケーブルからの前記コントロールパイロット信号に基づいて前記許容電流値を取得し、
   前記電力ケーブルを介して前記車両の外部に設けられた第１通信ユニットと通信可能な第２通信ユニットを含むとともに同第１通信ユニットから同第２通信ユニットに通信されて来る前記電力ケーブルの許容電流値を取得し、
   前記第１通信ユニットから前記第２通信ユニットに通信されて来る許容電流値と、前記コントロールパイロット信号に基づいて取得された前記電力ケーブルの許容電流値と、のうちの小さい値、に基づいて前記蓄電部から前記外部負荷への放電を制御するように構成された、
   放電システム。
4. 請求項３に記載の放電システムにおいて、
   前記制御装置は、
   前記第１通信ユニットから前記第２通信ユニットへ通信された放電要求に応じて、放電する放電電流を含む放電能力についての情報を前記第２通信ユニットから前記第１通信ユニットへと通信により通知するように構成された、
   放電システム。
5. 電力ケーブルに設けられたコネクタが接続されるインレットと、
   外部負荷に前記電力ケーブルを介して放電可能であり且つ前記電力ケーブルを介して外部電源から供給される電力により充電可能である蓄電部と、
   前記コネクタが前記インレットに接続されている状態において前記蓄電部から前記外部負荷への放電を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置が、
   前記電力ケーブルを介して前記車両の外部に設けられた第１通信ユニットと通信可能な第２通信ユニットを含む車両、
   の放電制御方法において、
   前記電力ケーブルのコネクタが前記インレットに接続されている状態において、前記外部負荷への放電を開始する前に前記電力ケーブルの許容電流値を表すコントロールパイロット信号を前記電力ケーブルに接続されたＣＰＬＴ回路から同電力ケーブルを介して前記制御装置に提供するとともに前記第１通信ユニットから前記第２通信ユニットへ前記電力ケーブルの許容電流値を通信により通知し、
   前記外部負荷への放電を行う場合、前記第１通信ユニットから前記第２通信ユニットに通信により通知された許容電流値と、前記コントロールパイロット信号に基づいて取得される前記電力ケーブルの許容電流値と、のうちの小さい値、に基づいて前記蓄電部から前記外部負荷への放電を制御する、
   ことを含む方法。
6. 請求項５に記載の車両の放電制御方法において、
   前記第１通信ユニットから前記第２通信ユニットへ通信により通知された放電要求に応じて、放電する放電電流を含む放電能力についての情報を前記第２通信ユニットから前記第１通信ユニットへと通信により通知することを含む方法。

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