充電制御装置
【課題】低電圧バッテリを充電する際の電力変換による損失を抑制する充電制御装置を提供する。
【解決手段】太陽電池１と、電力変換器を介して太陽電池１からの電力で充電される高電圧バッテリ５と、電力変換器を介さず太陽電池１からの電力で充電される高電圧バッテリ５より低い定格電圧の低電圧バッテリ１０と、を備える。
【解決手段】太陽電池１と、電力変換器を介して太陽電池１からの電力で充電される高電圧バッテリ５と、電力変換器を介さず太陽電池１からの電力で充電される高電圧バッテリ５より低い定格電圧の低電圧バッテリ１０と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
走行用電動機を駆動するための主バッテリと、補機類を駆動するための補機用バッテリと、各バッテリを充電すべく各バッテリに切替えスイッチを介して選択的に接続されたソーラーセルと、該ソーラーセルをその出力電力が最大となる動作点で作動させる作動制御手段と、該ソーラーセルの出力電力があらかじめ設定された所定値以上であるときには該ソーラーセルを前記主バッテリに接続して該主バッテリの充電を行うべく前記切替えスイッチを制御すると共に、該ソーラーセルの出力電力が前記所定値以下であるときには該ソーラーセルを前記補機用バッテリに接続して該補機用バッテリの充電を行うべく前記切替えスイッチを制御する充電制御手段とを備えた電気走行車が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１１１１１２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、ソーラーセルの出力電力により補機用バッテリを充電する際には、作動制御手段に含まれる電力変換回路により電力を変換しなければならないため、変換により損失が大きくなる、という可能性があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、低電圧バッテリを充電する際の電力変換による損失を抑制する充電制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、太陽電池から出力される電力を、高電圧バッテリの充電電力に変換する電力変換器を介さずに、低電圧バッテリに供給することによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、低電圧バッテリを太陽電池により充電する際に、電力変換による変換損失が発生しないため、低電圧バッテリを高効率で充電することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る充電制御装置を含む車両のブロック図である。
【図２】図１の充電制御装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の他の実施形態に係る充電制御装置を含む車両のブロック図である。
【図４】図３の充電制御装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施形態に係る充電制御装置を含む車両のブロック図である。
【図６】図５の充電制御装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施形態に係る充電制御装置を含む車両のブロック図である。
【図８】図７の充電制御装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の他の実施形態に係る充電制御装置を含む車両のブロック図である。
【図１０】図９の充電制御装置の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
《第１実施形態》
図１は、発明の実施形態に係る充電制御装置を含む車両のブロック図である。以下、本例の充電制御装置を電気自動車に適用した例を挙げて説明するが、本例の充電制御装置は、例えばハイブリッド自動車等の電気自動車以外の車両にも適用可能である。
【００１１】
図１に示すように、本例の車両は、太陽電池１と、出力切替回路２と、ＰＣＳ４と、バッテリ５と、充電ポート６と、充電器７と、インバータ８と、モータ９と、バッテリ１０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、コントローラ２０とを備えている。太陽電池１は、例えば車両のルーフパネルに設けられ、太陽エネルギーを電力に変換する電力機器である。
【００１２】
出力切替回路２は、スイッチ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを備え、太陽電池１と、低電圧バッテリ１０及びＰＣＳ４との間に接続されている。スイッチ２ａとスイッチ２ｂ、及び、スイッチ２ｃとスイッチ２ｄにより、それぞれリレースイッチを構成している。スイッチ２ａ及びスイッチ２ｂがオンになると、太陽電池１から出力される電力は出力切替回路２を介してＰＣＳ４に入力され、スイッチ２ｃ及びスイッチ２ｄがオンになると、太陽電池１から出力される電力は出力切替回路２を介してバッテリ１０に入力される。また後述するように、ＰＣＳ４はバッテリ５と接続されているため、スイッチ２ａ及びスイッチ２ｂがオンになると、太陽電池１ａ、１ｂから出力される電力はＰＣＳ４を介してバッテリ５へ供給可能な状態となる。また、太陽電池１及びバッテリ１０は、出力切替回路２を介して、直接接続されているため、スイッチ２ｃ及びスイッチ２ｄがオンになると、太陽電池１からの電力はバッテリ１０に直接供給される。出力切替回路２は、コントローラ２０からの制御信号に基づき、スイッチ２ａ〜２ｄのオン及びオフを切り替えることで、太陽電池１からの出力をＰＣＳ４介してバッテリ５に供給する回路と、太陽電池１からの出力をバッテリ１０に供給する回路とを選択的に切り替える。
【００１３】
ＰＣＳ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）４は、太陽電池１から出力される電力を変換する変換回路を含む電力変換システム（パワーコンディショナー）であり、太陽電池１の最大電力点を追従するＭＰＰＴ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ：最大電力追従制御）制御を行う回路である。ＰＣＳ４は、出力切替回路２とバッテリ５との間に接続され、太陽電池１から出力される電力を昇圧して、バッテリ５の充電電力として、バッテリ５に供給する。ＰＣＳ４には、例えば、昇圧チョッパ、整流回路及びＤＣ／ＤＣコンバータ等が設けられている。昇圧チョッパに含まれるトランジスタは、コントローラ２０からのスイッチング信号に基づきオン及びオフを切り替える。そして、トランジスタのスイッチング波形のデューティ比がコントローラ２０により設定されることで、ＰＣＳ４は、変換回路からの出力電圧をほぼ一定に維持しつつ、ＰＣＳ４の入力電圧の動作点を操作し、太陽電池１の発電電力を制御する。また、ＰＣＳ４は、バッテリ５を含む高電圧回路と、低電圧回路とを絶縁可能な絶縁型の回路である。
【００１４】
バッテリ５は、複数の二次電池により構成され、車両の駆動源となり、後述するバッテリ１０と比較して、定格電圧が高い高電圧バッテリである。バッテリ５は、ＰＣＳ４に接続され、またインバータ８を介してモータ９に接続されている。またバッテリ５は、外部電源からの電力により充電可能なバッテリであり、充電器７を介して、充電ポート６に接続されている。充電ポート６は、外部からの充電コネクタと接続可能な充電口であり、充電器７と配線を介して接続されている。また当該充電コネクタは、家庭用の交流電源等の商用電力系統の電源等に接続される。
【００１５】
充電器７は、入力側を充電ポート６に接続され、出力側をバッテリ５に接続されている。充電器３は、外部電源からの電力を、バッテリ５を充電するための充電電力に変換し、バッテリ５に供給しバッテリ５を充電する。充電器７の充電制御は、コントローラ２０により行われる。また充電器７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１を介して、バッテリ１０に接続され、コントローラ２０の制御信号に基づいて、バッテリ１０を充電する。
【００１６】
インバータ８は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等のスイッチング素子を複数備え、平滑用のコンデンサ等を備え、バッテリ５とモータ９との間に接続されている。インバータ８は、コントローラ２０から送信されるスイッチング信号に基づき、当該スイッチング素子をＰＷＭ制御することで、バッテリ５から供給される直流電力を交流電力に変換し、モータ９の各相に提供する。また、インバータ８は、モータ９の回生によりモータ９から供給される電力を変換して、バッテリ５に供給する。モータ９は、例えば三相交流モータであり、インバータ８に接続されている。
【００１７】
バッテリ１０は、複数の二次電池により構成され、車両のヘッドライトやオーディオ機器などの補機類を運転させるための電力源となり、バッテリ５と比較して、定格電圧が低い低電圧バッテリである。バッテリ１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１及び出力切替回路２に接続されている。バッテリ１０は、太陽電池１から供給される電力及び外部電源からの電力により充電される。太陽電池１の電力でバッテリ１０を充電する際には、太陽電池１の電力は、ＰＣＳ４を介さず、かつ、電力変換されず、バッテリ１０に供給されることでバッテリ１０が充電され、言い換えると、電力変換されていない、太陽電池１からの電力で、バッテリ１０は充電される。
【００１８】
バッテリ１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１を介してバッテリ５に接続され、バッテリ５の電力をバッテリ１０に供給することで充電される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、バッテリ５とバッテリ１０との間、及び、充電器７とバッテリ１０との間に接続され、バッテリ５からの電力を変換してバッテリ１０へ供給し、充電器７からの電力を変換してバッテリ１０へ供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、コントローラ２０から送信される制御信号に基づいて、バッテリ１０と、バッテリ５及び充電器７との間の導通状態を切り替える。
【００１９】
電圧センサ１２及び電流センサ１３は、太陽電池１の出力電流及び出力電圧を検出するセンサであり、太陽電池１に接続されている。電圧センサ１２及び電流センサ１３の検出値は、コントローラ２０に送信される。電圧センサ１４はバッテリ５の電圧を検出するセンサであり、バッテリ５に接続されている。電圧センサ１５はバッテリ１０の電圧を検出するセンサであり、バッテリ１０に接続されている。そして、電圧センサ１４、１５の検出値は、コントローラ２０に送信される。
【００２０】
コントローラ２０は、車両状態判定部２１を備えている。コントローラ２０は、本例の電力変換装置の全体を制御する回路であり、太陽電池１によるバッテリ５及びバッテリ１０の充電制御、外部電源からのバッテリ５及びバッテリ１０の充電制御、バッテリ５とバッテリ１０との間における電力受給制御、及び、モータ９の駆動制御等を行い、スイッチ２ａ〜２ｄのオン及びオフを切り替える制御を行う。
【００２１】
コントローラ２０は、電圧センサ１４及び電圧センサ１５の検出値からバッテリ５及びバッテリ１０の状態を管理し、電圧センサ１２及び電流センサ１３の検出値から太陽電池１の発電電力を算出する。また、コントローラ２０は、バッテリ１０の電力により動作する補機類の状態を管理し、補機類の動作状況からバッテリ１０の消費電力を算出する。
【００２２】
車両状態判別部２１は、車両の車速、アクセル開度等を含む車両情報から、車両の走行状態を判別する。本例では、車両状態判別部２１は、車両のシフト情報から車両状態を判別し、具体的にはシフトポジジョンがＰ（パーキング）レンジにある時には、車両が駐車していると判別し、シフトポジションがＰレンジ以外のＲ（リーバース）、Ｎ（ニュートラル）またはＤ（ドライブ）レンジにある時には、車両が走行していると判別する。コントローラ２０は、車両状態判別部２１の判別結果に基づいて、出力切替回路２のスイッチ２ａ〜２ｄを制御して、太陽電池１と、バッテリ５及びバッテリ１０との間の電力ラインを制御する。
【００２３】
次に、図１を用いて、本例の充電制御装置の制御内容について説明する。まず、コントローラ２０は車両情報を取得し、車両情報判別部２１は当該車両情報に含まれるシフト情報からシフトポジションを検出し、車両が駐車しているか、車両が走行しているか判別する。シフトポジションがＰレンジである場合には、車両情報判別部２１は、車両が駐車中である、と判別し、コントローラ２０は、スイッチ２ａ、２ｂをオンに、スイッチ２ｃ、２ｄをオフにすることで、太陽電池１からの電力を、ＰＣＳ４を介してバッテリ５に供給する回路に切り替える。一方、シフトポジションがＰレンジでない場合には、車両情報判別部２１は、車両が走行中である、と判別し、コントローラ２０は、スイッチ２ｃ、２ｄをオンに、スイッチ２ａ、２ｂをオフにすることで、太陽電池１からの電力をバッテリ１０に供給する回路に切り替える。また、車両走行中、太陽電池１の電力はＰＣＳ４に入力されないため、コントローラ２０はＰＣＳ４を動作させない。
【００２４】
車両の駐車中には、太陽電池１の発電電力を、ＰＣＳ４により昇圧させることで電力変換させて、バッテリ５に供給することでバッテリ５を充電し、車両の航続距離を延ばすことができる。
【００２５】
車両の走行中には、バッテリ５は主に車両を駆動されるために消費され、バッテリ１０は補機類の使用により消費されている。コントローラ２０は、車両走行中、補機類を動作させることで消費するバッテリ１０を、太陽電池１の発電電力で充電する。コントローラ２０は、車両走行中、バッテリ１０の消費電力及び太陽電池１の発電電力を管理しているため、当該消費電力及び当該発電電力に応じて、出力切替回路を制御してバッテリ１０を充電する。
【００２６】
ここで、バッテリ５とバッテリ１０との間には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１が接続されているため、バッテリ５の電力をバッテリ１０の電力に供給した場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の電力変換で電力損失が生じてしまう。そのため、本例では、車両の走行中、太陽電池１の電力をバッテリ１０に直接供給してバッテリ１０を充電することで、バッテリ５からバッテリ１０に供給される電力を低減させる。これにより、バッテリ５の電力がバッテリ１０に流れることが抑制されるため、バッテリ５の電力消費を低減させて、車両の航続距離を伸ばすことができる。
【００２７】
さらに、太陽電池１とバッテリ１０との間には、スイッチ２ｃ、２ｄが接続されているのみであり、ＰＣＳ４のような電力変換回路が接続されていないため、太陽電池１とバッテリ１０との間では、上記のような電力変換による電力損失が生じない。そのため、バッテリ１０に対して、太陽電池１の発電電力を高効率で供給させることができる。さらにＰＣＳ４を動作しなくてもよいため、ＰＣＳ４を動作させるためのバッテリ５の消費電力を抑制することができる。
【００２８】
次に、図２を用いて、本例の充電制御装置の制御手順を説明する。図２は、本例の充電制御装置の制御手順を示すフローチャートである。ステップＳ１にて、車両状態判別部２１は、車両情報に含まれるシフト情報を取得する。ステップＳ２にて車両状態判別部２１は、シフトポジションがＰレンジであるか否かを判別する。シフトポジジョンがＰレンジである場合には、車両状態判別部２１は、車両が駐車していると判別し、コントローラ２０は、スイッチ２ａ、２ｂをオンに、スイッチ２ｃ、２ｄをオフにする（ステップＳ３）。ステップＳ４にて、コントローラ２０は、ＰＣＳ４を動作させて、ＭＰＰＴ制御を行い、太陽電池１の電力によりバッテリ５を充電する。
【００２９】
ステップＳ２に戻り、シフトポジジョンがＰレンジではない場合には、車両状態判別部２１は、車両が走行していると判別し、コントローラ２０は、スイッチ２ｃ、２ｄをオンに、スイッチ２ａ、２ｂをオフにする（ステップＳ５）。ステップＳ６にて、コントローラ２０はＰＣＳ４を動作させずに、太陽電池１の電力によりバッテリ１０を充電する。
【００３０】
上記のように、本例は、ＰＣＳ４を介して太陽電池１からの電力で充電されるバッテリ５と、ＰＣＳ４を介さず、太陽電池１からの電力で充電されるバッテリ１０とを備えている。これにより、太陽電池１とバッテリ１０との間は、ＰＣＳ４等の電力変換回路を介さずに接続されており、太陽電池１の電力をバッテリ１０に供給する際に、電力変換による変換損失が発生しないため、太陽電池１の電力でバッテリ１０を効率よく充電することができる。また、本例では、太陽電池１の電力でバッテリ１０を充電する際に、太陽電池１の電力をＰＣＳ４で電力変換してバッテリ５に供給し、バッテリ５の電力をＤＣ／ＤＣコンバータ１１で電力変換してバッテリ１０に供給する必要がないため、ＰＣＳ４の変換損失及びＤＣ／ＤＣコンバータ１１の変換損失を発生させず、太陽電池１の電力でバッテリ１０を充電することができる。
【００３１】
また本例は、出力切替回路２により、太陽電池１からの電力をバッテリ５に供給する回路と、太陽電池１からの電力をバッテリ１０に供給する回路とを選択的に切り替える。これにより、本例は、太陽電池１の電力をバッテリ５及びバッテリ１０のいずれか一方のバッテリに供給した場合に、他方のバッテリには供給されないため、太陽電池１の出力電力を充電させたいバッテリに効率よく供給し、充電させることができる。また、出力切替回路２により、太陽電池１からの電力をバッテリ１０に供給する回路に切り替えた場合には、太陽電池１からの電力はＰＣＳ４に供給されないため、ＰＣＳ４における変換損失が発生せず、充電効率を高めることができる。
【００３２】
また本例は、車両状態判別部２１により車両が駐車していると判別した場合には、太陽電池１からの電力をバッテリ５に供給する回路に切り替え、車両が走行していると判別した場合には、太陽電池１からの電力をバッテリ１０に供給する回路に切り替える。これにより、車両の走行状態に応じた太陽電池１の出力電力の供給先を選択することができ、電力変換損失を低減させることができ、電気自動車の一充電走行距離を増加させることが可能となる。また、走行中には、太陽電池１の出力電力をバッテリ１０に直接供給し、バッテリ５からＤＣ／ＤＣコンバータ１１を介してバッテリ１０に繋がる電力変換回路に電力を通過させないため、電力変換による損失を低減させることができ、その結果として、車両の航続距離を伸ばすことができる。
【００３３】
上記のＰＣＳ４が本発明の「電力変換器」に相当し、出力切替回路２が本発明の「切替回路」に、コントローラ２０が本発明の「制御手段」に、車両状態判別部２１が本発明の「判別手段」に相当する。
【００３４】
《第２実施形態》
図３は、発明の他の実施形態に係る充電制御装置を含む車両のブロック図である。本例では上述した第１実施形態に対して、消費電力演算部２２の演算結果に基づいて、出力切替回路２を制御する点が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであるため、第１実施形態及び第２実施形態の記載を適宜、援用する。
【００３５】
コントローラ２０は消費電力演算部２２を備えている。消費電力演算部２２は、バッテリ１０の電力で動作している補機類の使用電力から、バッテリ１０の消費電力を演算する。補機類に含まれる、オーディオやエアコンなどの使用電力は動作状況に応じて予め決まっているため、消費電力演算部２２は、補機類の使用状況からバッテリ１０の消費電力を演算することができる。
【００３６】
コントローラ２０には、補機類が利用されてバッテリ１０の消費電力が高くなっていることを示す消費電力閾値（Ｐｔｈ）が設定されている。消費電力閾値には、例えば、車両の駐車中において、補機類等の待機電力によりバッテリ１０で消費される電力より高い消費電力が設定される。そして、コントローラ２０は、消費電力演算部２２により演算された消費電力（Ｐｎ）と消費電力閾値（Ｐｔｈ）とを比較する。消費電力（Ｐｎ）が消費電力閾値（Ｐｔｈ）より高い場合には、車両が駐車中でも、コントローラ２０は、スイッチ２ｃ、２ｄをオンに、スイッチ２ａ、２ｂをオフにし、太陽電池１の電力をバッテリ１０に供給する回路に切り替える。これにより、車両の走行中、例えばオーディオ、ＴＶ、ライト等の機器を動作させて、バッテリ１０の消費電力が高くなった場合でも、太陽電池１の発電電力を、バッテリ１０を介して、当該機器を含む低電圧回路に供給することができる。
【００３７】
次に、図４を用いて、本例の充電制御装置の制御手順を説明する。図４は、本例の充電制御装置の制御手順を示すフローチャートである。なお、図４のステップＳ１〜ステップＳ６の制御処理は、図２のステップＳ１〜Ｓ６の制御処理と同様であるため、説明を省略する。
【００３８】
ステップＳ１の後、ステップＳ４１にて、消費電力演算部２２は、バッテリ１０が消費する消費電力（Ｐｎ）を演算し、ステップＳ２に遷る。ステップＳ２にて、シフトポジジョンがＰレンジである場合には、ステップＳ４２にて、コントローラ２０は、消費電力演算部２２により演算された消費電力（Ｐｎ）と消費電力閾値（Ｐｔｈ）とを比較する。消費電力（Ｐｎ）が消費電力閾値（Ｐｔｈ）より高い場合には、ステップＳ５にて、スイッチ２ｃ、２ｄをオンに、スイッチ２ａ、２ｂをオフにして、太陽電池１からバッテリ１０への電力ラインを導通させる。一方、消費電力（Ｐｎ）が消費電力閾値（Ｐｔｈ）以下である場合には、ステップＳ３にて、スイッチ２ａ、２ｂをオンに、スイッチ２ｃ、２ｄをオフにして、太陽電池１からＰＣＳ４を介してバッテリ５へ繋がる電力ラインを導通させる。
【００３９】
上記のように、本例は、消費電力演算部２２により演算された消費電力（Ｐｎ）が消費電力閾値（Ｐｔｈ）より高い場合には、太陽電池１からの電力をバッテリ１０に供給する回路に切り替える。これにより、バッテリ１０の電力により動作する補機類等の回路における消費電力が高いときに、太陽電池１の出力電力を当該回路に直接供給することができ、バッテリ１０の充電容量の低下を抑制することができる。また、本例では、バッテリ１０の電力を消費させる回路に電力を供給する際に、バッテリ５とバッテリ１０との間における電力変換の変換損失を発生させることなく、太陽電池１の出力電力を当該回路に供給するため、太陽電池１の発電電力の使用効率を高めることができる。
【００４０】
また本例は、車両の駐車中、消費電力（Ｐｎ）が消費電力閾値（Ｐｔｈ）より高くなった場合に、太陽電池１からの電力をバッテリ５に供給する回路に切り替えるため、車両駐車中であっても、バッテリ１０の電力を消費させる補機類等を動作させることができる。
【００４１】
なお、本例において、消費電力演算部２２は、バッテリ１０の出力電流を検出電流センサ（図示しない）及び電圧センサ１５の検出値から、バッテリ１０の消費電力を演算してもよい。
【００４２】
上記消費電力演算部２２は本発明の「消費電力演算手段」に相当し、消費電力閾値（Ｐｔｈ）が「所定の電力閾値」に相当する。
《第３実施形態》
図５は、発明の他の実施形態に係る充電制御装置を含む車両のブロック図である。本例では上述した第２実施形態に対して、ＳＯＣ推定部２３の演算結果に基づいて、出力切替回路２を制御する点が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであるため、第１実施形態及び第２実施形態の記載を適宜、援用する。
【００４３】
コントローラ２０はＳＯＣ推定部２３を備えている。ＳＯＣ推定部２３は、電圧センサ１５の検出電圧からバッテリ１０の充電状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ：ＳＯＣ）を推定する。ＳＯＣ推定部２３には、バッテリ１０の開放電圧とバッテリ１０のＳＯＣとの関係を示すマップが予め格納されている。電圧センサ１５はＤＣ／ＤＣコンバータ１１を動作する前のバッテリ１０の電圧を検出し、ＳＯＣ推定部２３は、当該マップを参照して、電圧センサ１５の検出電圧に対応するＳＯＣを抽出することで、バッテリ１０のＳＯＣを推定する。
【００４４】
コントローラ２０には、バッテリ１０の充電容量の下限値を示すＳＯＣである下限ＳＯＣ閾値が設定されている。バッテリ１０のＳＯＣが当該下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｔｈ）より低くなるとバッテリ１０が過放電になる可能性が高くなるため、バッテリ１０の充電を必要とする。そして、コントローラ２０は、ＳＯＣ推定部２３により推定されたバッテリ１０の推定ＳＯＣと、下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｔｈ）とを比較する。推定ＳＯＣが下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｔｈ）より低い場合には、車両が駐車中であっても、コントローラ２０は、スイッチ２ｃ、２ｄをオンに、スイッチ２ａ、２ｂをオフにし、太陽電池１の電力をバッテリ１０に供給する回路に切り替える。これにより、車両の駐車中、例えばオーディオ、ＴＶ、ライト等の機器を動作させて、バッテリ１０の充電容量が低くなった場合でも、太陽電池１の発電電力を、バッテリ１０に供給し、バッテリ１０を充電することができる。
【００４５】
次に、図６を用いて、本例の充電制御装置の制御手順を説明する。図６は、本例の充電制御装置の制御手順を示すフローチャートである。なお、図６のステップＳ１〜ステップＳ６の制御処理は図２のステップＳ１〜Ｓ６の制御処理と同様であり、図６のステップＳ４１、４２の制御処理は、図４のステップＳ４１、４２の制御処理と同様であるため、説明を省略する。
【００４６】
ステップＳ４１の後、ステップＳ６１にて、ＳＯＣ推定部２３は、電圧センサ１５の検出電圧からマップを参照して、バッテリ１０のＳＯＣを推定し、ステップＳに遷る。ステップＳ２にてシフトポジジョンがＰレンジである場合で、ステップＳ４２にて消費電力（Ｐｎ）が消費電力閾値（Ｐｔｈ）以下である場合には、ステップＳ６２にて、コントローラ２０は、推定されたＳＯＣと下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｔｈ）とを比較する。推定ＳＯＣが下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｔｈ）より低い場合には、ステップＳ５にて、スイッチ２ｃ、２ｄをオンに、スイッチ２ａ、２ｂをオフにして、太陽電池１からバッテリ１０への電力ラインを導通させる。一方、推定ＳＯＣが下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｔｈ）以上である場合には、ステップＳ３にて、スイッチ２ａ、２ｂをオンに、スイッチ２ｃ、２ｄをオフにして、太陽電池１からＰＣＳ４を介してバッテリ５へ繋がる電力ラインを導通させる。
【００４７】
上記のように、ＳＯＣ推定部２３により推定されたＳＯＣが下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｔｈ）より低い場合には、太陽電池１からの電力をバッテリ１０に供給する回路に切り替える。これにより、バッテリ１０の充電容量が低い時に、太陽電池１の出力電力をバッテリ１０に直接供給して、バッテリ１０を充電することができるため、バッテリ１０の過放電を防ぐことができる。また、本例では、バッテリ５とバッテリ１０との間における電力変換の変換損失を発生させることなく、太陽電池１の発電電力をバッテリ１０に供給するため、太陽電池１の発電電力の使用効率を高めることができる。また、バッテリ１０を充電する際に、太陽電池１の発電電力を用いるため、バッテリ５の容量低下を抑制し、車両の航続距離を伸ばすことができる。
【００４８】
なお本例において、ＳＯＣ推定部２３はマップを用いてＳＯＣを推定したが、バッテリ１０に接続された電流センサ（図示しない）により、バッテリ１０の充放電電流を検出し、検出電流の積算値からＳＯＣを演算することで、ＳＯＣを推定してもよい。
【００４９】
また本例において、コントローラ２０は、ＳＯＣ推定部２３により推定されるＳＯＣと下限ＳＯＣ閾値とを比較したが、電流センサ１５の検出電圧とバッテリ１０の下限電圧閾値とを比較して、出力切替回路２を制御してもよい。すなわち、上記のようにバッテリ１０の開放電圧とバッテリ１０のＳＯＣとの間には関連性があるため、ＳＯＣとＳＯＣ閾値とを比較することは、バッテリ１０の開放電圧と電圧閾値とを比較することに対応している。そのため、コントローラ２０にバッテリ１０の充電容量の下限値を示す開放電圧の閾値（下限電圧閾値）を予め設定する。コントローラ２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１を動作する前のバッテリ１０の検出電圧（開放電圧）と、下限電圧閾値とを比較し、検出電圧が下限電圧閾値より低い時に、スイッチ２ｃ、２ｄをオンに、スイッチ２ａ、２ｂをオフにして、太陽電池１からバッテリ１０への電力ラインを導通させる。
【００５０】
上記のＳＯＣ推定部２３が本発明の「充電状態推定手段」に相当し、下限ＳＯＣ閾値が「下限充電状態閾値」に相当する。
【００５１】
《第４実施形態》
図７は、発明の他の実施形態に係る充電制御装置を含む車両のブロック図である。本例では上述した第３実施形態に対して、直並列切替回路３を設け、出力電力演算部２４の演算結果に基づいて、出力切替回路２を制御する点が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであるため、第１〜第３実施形態の記載を適宜、援用する。
【００５２】
太陽電池１ａ及び太陽電池１ｂは、それぞれの出力を独立させて、直並列切替回路３に接続されている。直並列切替回路３は、スイッチ３ａ、３ｂ、３ｃを備え、太陽電池１ａ、１ｂと出力切替回路２との間に接続されている。スイッチ３ａ、スイッチ３ｂ及びスイッチ３ｃは直列に接続され、太陽電池１ａの出力のうちＰ側の出力線がスイッチ３ｃの高電位側の端子に接続され、太陽電池１ａの出力のうちＮ側の出力線がスイッチ３ａとスイッチ３ｂとの接続点に接続され、太陽電池１ｂの出力のうちＰ側の出力線がスイッチ３ｂとスイッチ３ｃとの接続点に接続され、太陽電池１ａの出力のうちＮ側の出力線がスイッチ３ａの低電位側の端子に接続されている。そして、スイッチ３ａ及びスイッチ３ｃがオンになると、太陽電池１ａ及び太陽電池１ｂは並列接続の状態となり、スイッチ３ｂがオンになると、太陽電池１ａ及び太陽電池１ｂは直列接続の状態となる。直並列切替回路２は、コントローラ２０からの制御信号に基づいて、スイッチ３ａ〜３ｃのオン及びオフを切り替えることで、太陽電池１ａ及び太陽電池１ｂの接続状態を切り替える回路となる。直並列接続回路３の高電位側の出力端子はスイッチ２ｂ及びスイッチ２ｄに接続され、直並列接続回路３の低電位側の出力端子はスイッチ２ａ及びスイッチ２ｃに接続されている。
【００５３】
電圧センサ１６及び電流センサ１７は、太陽電池１ａ、１ｂから出力される電圧及び電流をそれぞれ検出するセンサであり、直並列切替回路３及び出力切替回路２の間に接続されている。
【００５４】
コントローラ２０は出力電力演算部２４を備えている。出力電力演算部２４は、電圧センサ１６の検出電圧と電流センサ１７の検出電流とから、太陽電池１ａ、１ｂの出力電力を演算する。出力電力演算部２４により演算された太陽電池１ａ、１ｂの出力電力が太陽電池１ａ、１ｂの発電電力に相当する。なお、出力電力演算部２４により太陽電池１ａ、１ｂの出力電力を演算する際に、電圧センサ１６及び電流センサ１７による検出値を得るために、コントローラ２０はスイッチ２ａ〜２ｄをオンにしてもよい。
【００５５】
コントローラ２０には、バッテリ５の充電を可能とする、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力（出力電力）の下限値として、下限出力電力閾値（Ｐｐｖｔｈ）が設定されている。太陽電池１ａ、１ｂの電力でバッテリ５を充電する場合には、ＰＣＳ４を介して電力が供給されるため、電力損失が発生する。またバッテリ５は高電圧バッテリである。そのため、バッテリ５を充電するためには、バッテリ１０を充電する電力と比較して高い充電電力を要し、ＰＣＳ４による電力損失を考慮すると、太陽電池１ａ、１ｂに対して高い発電電力が求められる。そのため本例では、図７に示す回路において、バッテリ５を充電することができる程度の電力を太陽電池１ａ、１ｂが発電しているか否かを示す閾値として、下限出力電力閾値（Ｐｐｖｔｈ）が設定されている。
【００５６】
そして、コントローラ２０は、出力電力演算部２４により演算された出力電力（Ｐｏ）と下限出力電力閾値（Ｐｐｖｔｈ）とを比較する。出力電力（Ｐｏ）が下限出力電力閾値（Ｐｐｖｔｈ）より高い場合には、コントローラ２０は、バッテリ５を充電可能な電力が太陽電池１ａ、１ｂから発電していると判断して、スイッチ２ａ、２ｂをオンに、スイッチ２ｃ、２ｄをオフにする。また、バッテリ５を充電する際には、ＰＣＳ４への入力電圧を高めるために、コントローラ２０はスイッチ３ｂをオンに、スイッチ３ａ、３ｃをオフにする。これにより、コントローラ２０は、直列に接続された太陽電池１ａ、１ｂの出力電力をバッテリ５に供給する回路に切り替え、ＰＣＳ４をＭＰＰＴ制御して、バッテリ５を充電する。
【００５７】
一方、出力電力（Ｐｏ）が下限出力電力閾値（Ｐｐｖｔｈ）より低い場合には、コントローラ２０は、バッテリ５を充電可能な電力が太陽電池１ａ、１ｂから発電されていないと判断して、スイッチ２ｃ、２ｄをオンに、スイッチ２ａ、２ｂをオフにする。また、バッテリ１０を充電する際には、コントローラ２０はスイッチ３ａ、３ｃをオンに、スイッチ３ｂをオフにする。これにより、コントローラ２０は、並列に接続された太陽電池１ａ、１ｂの出力電力をバッテリ１０に供給する回路に切り替え、バッテリ１０を充電する。
【００５８】
次に、図８を用いて、本例の充電制御装置の制御手順を説明する。図８は、本例の充電制御装置の制御手順を示すフローチャートである。ステップＳ８１にて、車両状態判別２１は車両情報に含まれるシフト情報を取得する。ステップＳ８２にて、消費電力演算部２２はバッテリ１０が消費する消費電力（Ｐｎ）を演算する。ステップＳ８３にて、出力電力演算部２４は太陽電池１ａ、１ｂの出力電力（Ｐｏ）を演算する。ステップＳ８４にて車両状態判別部２１は、シフトポジションがＰレンジであるか否かを判別する。
【００５９】
シフトポジションがＰレンジである場合には、ステップＳ８５にて、コントローラ２０は、消費電力（Ｐｎ）と消費電力閾値（Ｐｔｈ）とを比較する。消費電力（Ｐｎ）が消費電力閾値（Ｐｔｈ）以下である場合には、ステップＳ８６にて、コントローラ２０は出力電力（Ｐｏ）と下限出力電力閾値（Ｐｐｖｔｈ）とを比較する。そして、出力電力（Ｐｏ）が下限出力電力閾値（Ｐｐｖｔｈ）より低い場合には、コントローラ２０は、車両駐車中、バッテリ５を充電するだけの電力が太陽電池１ａ、１ｂから発電されていないと判断して、ステップＳ９０に遷る。
【００６０】
一方、出力電力（Ｐｏ）が下限出力電力閾値（Ｐｐｖｔｈ）以上である場合には、コントローラ２０は、車両駐車中、バッテリ５を充電するだけの電力が太陽電池１ａ、１ｂから発電されている判断して、コントローラ２０は、スイッチ２ａ、２ｂをオンに、スイッチ２ｃ、２ｄをオフにする（ステップＳ８７）。ステップＳ８８にて、コントローラ２０は、スイッチ３ｂをオンに、スイッチ３ａ、３ｃをオフにする。ステップＳ８９にて、コントローラ２０は、ＰＣＳ４を動作させて、ＭＰＰＴ制御を行い、直列接続された太陽電池１ａ、１ｂの電力によりバッテリ５を充電する。
【００６１】
ステップＳ８４に戻りシフトポジジョンがＰレンジではない場合、ステップＳ８５に戻り消費電力（Ｐｎ）が消費電力閾値（Ｐｔｈ）より高い場合、または、ステップＳ８６に戻り出力電力（Ｐｏ）が下限出力電力閾値（Ｐｐｖｔｈ）より低い場合には、ステップＳ９０にて、コントローラ２０は、スイッチ２ｃ、２ｄをオンに、スイッチ２ａ、２ｂをオフにする（ステップＳ９１）。ステップＳ９２にて、コントローラ２０はＰＣＳ４を動作させずに、太陽電池１の電力によりバッテリ１０を充電する。
【００６２】
上記のように、本例は、出力電力演算部２４により演算された出力電力（Ｐｏ）がバッテリ５を充電するための太陽電池の出力電力の下限値を示す下限出力電力閾値（Ｐｐｖｔｈ）より低い場合には、太陽電池１ａ、１ｂからの電力をバッテリ１０に供給する回路に切り替える。これにより、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力が低くバッテリ５を充電することができない場合には、太陽電池１ａ、１ｂの電力でバッテリ１０を充電することができる。またバッテリ１０の電力で補機類を動作させている場合には、太陽電池１ａ、１ｂの出力電力を当該補機類などの回路に直接供給することができるため、バッテリ１０の充電容量の低下を抑制することができる。
【００６３】
また本例は、太陽電池１ａ、１ｂからの電力をバッテリ５に供給する場合には、太陽電池１ａ、１ｂの接続状態を直列接続に切り替え、太陽電池１ａ、１ｂからの電力をバッテリ１０に供給する場合には、太陽電池１ａ、１ｂの接続状態を並列接続に切り替える。これにより、バッテリ１０を充電する際には、ＰＣＳ４をＭＰＰＴ制御して、太陽電池１ａ、１ｂの出力の電流・電圧特性で定まる最大電力点により近い動作点電圧に設定することができる。また、バッテリ１０を充電する場合には、太陽電池１ａ、１ｂは並列接続の状態となるため、太陽電池１ａ、１ｂの電圧・電流特性から定まる発電電力点を、最大発電電力点に近づけることができ、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力量を増加させることができる。また、バッテリ５を充電する場合には、太陽電池１ａ、１ｂは直列接続の状態となるため、ＰＣＳ４に入力する電圧を高めることができるため、同じ発電電力である場合に、ＰＣＳ４の入力電流は下がり、これによってＰＣＳ４の電力変換損失を低減することができる。そして、その結果として、車両の航続距離を伸ばすことができる。
【００６４】
また本例は、駐車中に、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力が低下し、太陽電池１ａ、１ｃの出力電力が下限出力電力閾値（Ｐｐｖｔｈ）より低くなった場合にも、太陽電池１ａ、１ｂからの電力をバッテリ１０に供給する回路に切り替える。これにより、車両の駐車中に、バッテリ５を充電するだけの電力を太陽電池１ａ、１ｂから得ることができなくなっても、バッテリ１０を充電することができ、太陽電池１ａ、１ｂからの発電電力を有効に活用することができる。
【００６５】
上記の出力電力演算部２４が本発明の「出力電力演算手段」に相当する。
【００６６】
《第５実施形態》
図９は、発明の他の実施形態に係る充電制御装置を含む車両のブロック図である。本例では上述した第４実施形態に対して、ＳＯＣ推定部２３の演算結果に基づいて、出力切替回路２を制御する点が異なる。これ以外の構成は上述した第４実施形態と同じであるため、第４実施形態の記載を適宜、援用する。
【００６７】
コントローラ２０はＳＯＣ推定部２３を備えている。ＳＯＣ推定部２３は、電圧センサ１４の検出電圧からバッテリ５の充電状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ：ＳＯＣ）を推定する。ＳＯＣ推定部２３には、バッテリ５の開放電圧とバッテリ５のＳＯＣとの関係を示すマップが予め格納されている。電圧センサ１４はインバータが停止している場合、あるいは、バッテリ５に付加がかかっていない場合のバッテリ５の電圧を検出し、ＳＯＣ推定部２３は、当該マップを参照して、電圧センサ１４の検出電圧に対応するＳＯＣを抽出することで、バッテリ５のＳＯＣを推定する。
【００６８】
コントローラ２０には、バッテリ５の充電容量の下限値を示すＳＯＣである下限ＳＯＣ閾値が設定されている。バッテリ１０のＳＯＣが当該下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｈｔｈ）より低くなるとバッテリ５が過放電になる可能性が高くなるため、バッテリ５の充電を必要とする。そして、コントローラ２０は、ＳＯＣ推定部２３により推定されたバッテリ５の推定ＳＯＣと、下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｈｔｈ）とを比較する。推定ＳＯＣが下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｈｔｈ）より低い場合には、車両が走行中であっても、コントローラ２０は、スイッチ２ａ、２ｂをオンに、スイッチ２ｃ、２ｄをオフにし、太陽電池１の電力をバッテリ５に供給する回路に切り替える。これにより、バッテリ５の充電量が低くなった場合でも、太陽電池１の発電電力を、バッテリ５に供給し、バッテリ５を充電することができる。
【００６９】
また、コントローラ２０には、バッテリ１０を充電する際の、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力（出力電力）の上限値として、上限出力電力閾値（Ｐｈｐｖｔｈ）が設定されている。バッテリ１０は低電圧バッテリであり、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力が、バッテリ１０を充電する際の最大許容電力を越える場合がある。そのため、本例では最大許容電力に相当する閾値として、バッテリ１０に応じて上限出力電力閾値（Ｐｈｐｖｔｈ）を設定する。そして、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力が上限出力電力閾値（Ｐｈｐｖｔｈ）より高い場合には、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力をバッテリ１０に供給しても余剰となりうるため、コントローラ２０は、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力をバッテリ５に供給する。これにより、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力を有効に活用することができる。
【００７０】
次に、図１０を用いて、本例の充電制御装置の制御手順を説明する。図１０は、本例の充電制御装置の制御手順を示すフローチャートである。なお、図１０のステップＳ８１、Ｓ８３、Ｓ８４、Ｓ８７〜Ｓ９２の制御処理は図８のステップＳ８１、Ｓ８３、Ｓ８４、Ｓ８７〜Ｓ９２の制御処理と同様であるため、説明を省略する。
【００７１】
ステップＳ８１の後、ステップＳ１０１にて、ＳＯＣ推定部２３はバッテリ５のＳＯＣを推定し、ステップＳ８３に遷る。ステップＳ８４にて、シフトポジションがＰレンジではない場合には、ステップＳ１０２にて、コントローラ２０は、バッテリ５のＳＯＣと下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｈｔｈ）とを比較する。ＳＯＣが下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｈｔｈ）以下である場合には、バッテリ５のＳＯＣが不足しているとして、ステップＳ８７〜ステップＳ８９の処理へ遷り、太陽電池１ａ、１ｂからの電力をバッテリ５に供給し、バッテリ５を充電する。一方、ＳＯＣが下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｈｔｈ）より高い場合には、ステップＳ１０３に遷る。
【００７２】
ステップＳ１０３にて、コントローラ２０は太陽電池１ａ、１ｂの出力電力（Ｐｏ）と上限出力電力閾値（Ｐｈｐｖｔｈ）とを比較する。出力電力（Ｐｏ）が上限出力電力閾値（Ｐｈｐｖｔｈ）より高い場合には、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力がバッテリ１０を充電する際の最大電力を越えていると判断して、ステップＳ８７〜ステップＳ８９の処理へ遷る。一方、出力電力（Ｐｏ）が上限出力電力閾値（Ｐｈｐｖｔｈ）以下である場合には、ステップＳ９０〜ステップＳ９２の処理へ遷り、太陽電池１ａ、１ｂからの電力をバッテリ１０に供給し、バッテリ１０を充電する。
【００７３】
上記のように、本例は、バッテリ５のＳＯＣが下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｈｔｈ）より低い場合には、太陽電池１ａ、１ｂからの電力をバッテリ５に供給する回路に切り替える。これにより、バッテリ５の充電容量が低い時に、太陽電池１ａ、１ｂの出力電力をバッテリ５に直接供給して、バッテリ５を充電することができるため、バッテリ５の過放電を防ぐことができる。また、本例では、バッテリ５とバッテリ１０との間における電力変換の変換損失を発生させることなく、太陽電池１の発電電力をバッテリ５に供給するため、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力の使用効率を高めることができる。また、バッテリ５を充電する際に、太陽電池１の発電電力を用いるため、バッテリ５の容量低下を抑制し、車両の航続距離を伸ばすことができる。
【００７４】
また本例は、太陽電池１ａ、１ｂの出力電力が、バッテリ１０を充電する際の太陽電池１ａ、１ｂの出力電力の上限値を示す上限出力電力閾値（Ｐｈｐｖｔｈ）より高い場合には、太陽電池１ａ、１ｂからの電力をバッテリ５に供給する回路に切り替える。これにより、日照量が多く、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力が上限出力電力閾値（Ｐｈｐｖｔｈ）を越えて、バッテリ１０を充電するには余剰となる発電電力が発生する場合であっても、余剰となる発電電力をバッテリ５の充電に活用することができ、その結果として、車両の航続距離を伸ばすことができる。
【符号の説明】
【００７５】
１…太陽電池
２…出力切替回路
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ…スイッチ
３…出力切替回路
３ａ、３ｂ、３ｃ…スイッチ
４…ＰＣＳ
５…バッテリ
６…充電ポート
７…充電器
８…インバータ
９…モータ
１０…バッテリ
１１…ＤＣ／ＤＣコンバータ
１２、１４、１５、１６…電圧センサ
１３、１７…電流センサ
２０…コントローラ
２１…車両状態判別部
２２…消費電力演算部
２３…ＳＯＣ推定部
２４…出力電力演算部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
走行用電動機を駆動するための主バッテリと、補機類を駆動するための補機用バッテリと、各バッテリを充電すべく各バッテリに切替えスイッチを介して選択的に接続されたソーラーセルと、該ソーラーセルをその出力電力が最大となる動作点で作動させる作動制御手段と、該ソーラーセルの出力電力があらかじめ設定された所定値以上であるときには該ソーラーセルを前記主バッテリに接続して該主バッテリの充電を行うべく前記切替えスイッチを制御すると共に、該ソーラーセルの出力電力が前記所定値以下であるときには該ソーラーセルを前記補機用バッテリに接続して該補機用バッテリの充電を行うべく前記切替えスイッチを制御する充電制御手段とを備えた電気走行車が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１１１１１２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、ソーラーセルの出力電力により補機用バッテリを充電する際には、作動制御手段に含まれる電力変換回路により電力を変換しなければならないため、変換により損失が大きくなる、という可能性があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、低電圧バッテリを充電する際の電力変換による損失を抑制する充電制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、太陽電池から出力される電力を、高電圧バッテリの充電電力に変換する電力変換器を介さずに、低電圧バッテリに供給することによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、低電圧バッテリを太陽電池により充電する際に、電力変換による変換損失が発生しないため、低電圧バッテリを高効率で充電することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る充電制御装置を含む車両のブロック図である。
【図２】図１の充電制御装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の他の実施形態に係る充電制御装置を含む車両のブロック図である。
【図４】図３の充電制御装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施形態に係る充電制御装置を含む車両のブロック図である。
【図６】図５の充電制御装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施形態に係る充電制御装置を含む車両のブロック図である。
【図８】図７の充電制御装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の他の実施形態に係る充電制御装置を含む車両のブロック図である。
【図１０】図９の充電制御装置の制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
《第１実施形態》
図１は、発明の実施形態に係る充電制御装置を含む車両のブロック図である。以下、本例の充電制御装置を電気自動車に適用した例を挙げて説明するが、本例の充電制御装置は、例えばハイブリッド自動車等の電気自動車以外の車両にも適用可能である。
【００１１】
図１に示すように、本例の車両は、太陽電池１と、出力切替回路２と、ＰＣＳ４と、バッテリ５と、充電ポート６と、充電器７と、インバータ８と、モータ９と、バッテリ１０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と、コントローラ２０とを備えている。太陽電池１は、例えば車両のルーフパネルに設けられ、太陽エネルギーを電力に変換する電力機器である。
【００１２】
出力切替回路２は、スイッチ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを備え、太陽電池１と、低電圧バッテリ１０及びＰＣＳ４との間に接続されている。スイッチ２ａとスイッチ２ｂ、及び、スイッチ２ｃとスイッチ２ｄにより、それぞれリレースイッチを構成している。スイッチ２ａ及びスイッチ２ｂがオンになると、太陽電池１から出力される電力は出力切替回路２を介してＰＣＳ４に入力され、スイッチ２ｃ及びスイッチ２ｄがオンになると、太陽電池１から出力される電力は出力切替回路２を介してバッテリ１０に入力される。また後述するように、ＰＣＳ４はバッテリ５と接続されているため、スイッチ２ａ及びスイッチ２ｂがオンになると、太陽電池１ａ、１ｂから出力される電力はＰＣＳ４を介してバッテリ５へ供給可能な状態となる。また、太陽電池１及びバッテリ１０は、出力切替回路２を介して、直接接続されているため、スイッチ２ｃ及びスイッチ２ｄがオンになると、太陽電池１からの電力はバッテリ１０に直接供給される。出力切替回路２は、コントローラ２０からの制御信号に基づき、スイッチ２ａ〜２ｄのオン及びオフを切り替えることで、太陽電池１からの出力をＰＣＳ４介してバッテリ５に供給する回路と、太陽電池１からの出力をバッテリ１０に供給する回路とを選択的に切り替える。
【００１３】
ＰＣＳ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）４は、太陽電池１から出力される電力を変換する変換回路を含む電力変換システム（パワーコンディショナー）であり、太陽電池１の最大電力点を追従するＭＰＰＴ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ：最大電力追従制御）制御を行う回路である。ＰＣＳ４は、出力切替回路２とバッテリ５との間に接続され、太陽電池１から出力される電力を昇圧して、バッテリ５の充電電力として、バッテリ５に供給する。ＰＣＳ４には、例えば、昇圧チョッパ、整流回路及びＤＣ／ＤＣコンバータ等が設けられている。昇圧チョッパに含まれるトランジスタは、コントローラ２０からのスイッチング信号に基づきオン及びオフを切り替える。そして、トランジスタのスイッチング波形のデューティ比がコントローラ２０により設定されることで、ＰＣＳ４は、変換回路からの出力電圧をほぼ一定に維持しつつ、ＰＣＳ４の入力電圧の動作点を操作し、太陽電池１の発電電力を制御する。また、ＰＣＳ４は、バッテリ５を含む高電圧回路と、低電圧回路とを絶縁可能な絶縁型の回路である。
【００１４】
バッテリ５は、複数の二次電池により構成され、車両の駆動源となり、後述するバッテリ１０と比較して、定格電圧が高い高電圧バッテリである。バッテリ５は、ＰＣＳ４に接続され、またインバータ８を介してモータ９に接続されている。またバッテリ５は、外部電源からの電力により充電可能なバッテリであり、充電器７を介して、充電ポート６に接続されている。充電ポート６は、外部からの充電コネクタと接続可能な充電口であり、充電器７と配線を介して接続されている。また当該充電コネクタは、家庭用の交流電源等の商用電力系統の電源等に接続される。
【００１５】
充電器７は、入力側を充電ポート６に接続され、出力側をバッテリ５に接続されている。充電器３は、外部電源からの電力を、バッテリ５を充電するための充電電力に変換し、バッテリ５に供給しバッテリ５を充電する。充電器７の充電制御は、コントローラ２０により行われる。また充電器７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１を介して、バッテリ１０に接続され、コントローラ２０の制御信号に基づいて、バッテリ１０を充電する。
【００１６】
インバータ８は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）等のスイッチング素子を複数備え、平滑用のコンデンサ等を備え、バッテリ５とモータ９との間に接続されている。インバータ８は、コントローラ２０から送信されるスイッチング信号に基づき、当該スイッチング素子をＰＷＭ制御することで、バッテリ５から供給される直流電力を交流電力に変換し、モータ９の各相に提供する。また、インバータ８は、モータ９の回生によりモータ９から供給される電力を変換して、バッテリ５に供給する。モータ９は、例えば三相交流モータであり、インバータ８に接続されている。
【００１７】
バッテリ１０は、複数の二次電池により構成され、車両のヘッドライトやオーディオ機器などの補機類を運転させるための電力源となり、バッテリ５と比較して、定格電圧が低い低電圧バッテリである。バッテリ１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１及び出力切替回路２に接続されている。バッテリ１０は、太陽電池１から供給される電力及び外部電源からの電力により充電される。太陽電池１の電力でバッテリ１０を充電する際には、太陽電池１の電力は、ＰＣＳ４を介さず、かつ、電力変換されず、バッテリ１０に供給されることでバッテリ１０が充電され、言い換えると、電力変換されていない、太陽電池１からの電力で、バッテリ１０は充電される。
【００１８】
バッテリ１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１を介してバッテリ５に接続され、バッテリ５の電力をバッテリ１０に供給することで充電される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、バッテリ５とバッテリ１０との間、及び、充電器７とバッテリ１０との間に接続され、バッテリ５からの電力を変換してバッテリ１０へ供給し、充電器７からの電力を変換してバッテリ１０へ供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、コントローラ２０から送信される制御信号に基づいて、バッテリ１０と、バッテリ５及び充電器７との間の導通状態を切り替える。
【００１９】
電圧センサ１２及び電流センサ１３は、太陽電池１の出力電流及び出力電圧を検出するセンサであり、太陽電池１に接続されている。電圧センサ１２及び電流センサ１３の検出値は、コントローラ２０に送信される。電圧センサ１４はバッテリ５の電圧を検出するセンサであり、バッテリ５に接続されている。電圧センサ１５はバッテリ１０の電圧を検出するセンサであり、バッテリ１０に接続されている。そして、電圧センサ１４、１５の検出値は、コントローラ２０に送信される。
【００２０】
コントローラ２０は、車両状態判定部２１を備えている。コントローラ２０は、本例の電力変換装置の全体を制御する回路であり、太陽電池１によるバッテリ５及びバッテリ１０の充電制御、外部電源からのバッテリ５及びバッテリ１０の充電制御、バッテリ５とバッテリ１０との間における電力受給制御、及び、モータ９の駆動制御等を行い、スイッチ２ａ〜２ｄのオン及びオフを切り替える制御を行う。
【００２１】
コントローラ２０は、電圧センサ１４及び電圧センサ１５の検出値からバッテリ５及びバッテリ１０の状態を管理し、電圧センサ１２及び電流センサ１３の検出値から太陽電池１の発電電力を算出する。また、コントローラ２０は、バッテリ１０の電力により動作する補機類の状態を管理し、補機類の動作状況からバッテリ１０の消費電力を算出する。
【００２２】
車両状態判別部２１は、車両の車速、アクセル開度等を含む車両情報から、車両の走行状態を判別する。本例では、車両状態判別部２１は、車両のシフト情報から車両状態を判別し、具体的にはシフトポジジョンがＰ（パーキング）レンジにある時には、車両が駐車していると判別し、シフトポジションがＰレンジ以外のＲ（リーバース）、Ｎ（ニュートラル）またはＤ（ドライブ）レンジにある時には、車両が走行していると判別する。コントローラ２０は、車両状態判別部２１の判別結果に基づいて、出力切替回路２のスイッチ２ａ〜２ｄを制御して、太陽電池１と、バッテリ５及びバッテリ１０との間の電力ラインを制御する。
【００２３】
次に、図１を用いて、本例の充電制御装置の制御内容について説明する。まず、コントローラ２０は車両情報を取得し、車両情報判別部２１は当該車両情報に含まれるシフト情報からシフトポジションを検出し、車両が駐車しているか、車両が走行しているか判別する。シフトポジションがＰレンジである場合には、車両情報判別部２１は、車両が駐車中である、と判別し、コントローラ２０は、スイッチ２ａ、２ｂをオンに、スイッチ２ｃ、２ｄをオフにすることで、太陽電池１からの電力を、ＰＣＳ４を介してバッテリ５に供給する回路に切り替える。一方、シフトポジションがＰレンジでない場合には、車両情報判別部２１は、車両が走行中である、と判別し、コントローラ２０は、スイッチ２ｃ、２ｄをオンに、スイッチ２ａ、２ｂをオフにすることで、太陽電池１からの電力をバッテリ１０に供給する回路に切り替える。また、車両走行中、太陽電池１の電力はＰＣＳ４に入力されないため、コントローラ２０はＰＣＳ４を動作させない。
【００２４】
車両の駐車中には、太陽電池１の発電電力を、ＰＣＳ４により昇圧させることで電力変換させて、バッテリ５に供給することでバッテリ５を充電し、車両の航続距離を延ばすことができる。
【００２５】
車両の走行中には、バッテリ５は主に車両を駆動されるために消費され、バッテリ１０は補機類の使用により消費されている。コントローラ２０は、車両走行中、補機類を動作させることで消費するバッテリ１０を、太陽電池１の発電電力で充電する。コントローラ２０は、車両走行中、バッテリ１０の消費電力及び太陽電池１の発電電力を管理しているため、当該消費電力及び当該発電電力に応じて、出力切替回路を制御してバッテリ１０を充電する。
【００２６】
ここで、バッテリ５とバッテリ１０との間には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１が接続されているため、バッテリ５の電力をバッテリ１０の電力に供給した場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の電力変換で電力損失が生じてしまう。そのため、本例では、車両の走行中、太陽電池１の電力をバッテリ１０に直接供給してバッテリ１０を充電することで、バッテリ５からバッテリ１０に供給される電力を低減させる。これにより、バッテリ５の電力がバッテリ１０に流れることが抑制されるため、バッテリ５の電力消費を低減させて、車両の航続距離を伸ばすことができる。
【００２７】
さらに、太陽電池１とバッテリ１０との間には、スイッチ２ｃ、２ｄが接続されているのみであり、ＰＣＳ４のような電力変換回路が接続されていないため、太陽電池１とバッテリ１０との間では、上記のような電力変換による電力損失が生じない。そのため、バッテリ１０に対して、太陽電池１の発電電力を高効率で供給させることができる。さらにＰＣＳ４を動作しなくてもよいため、ＰＣＳ４を動作させるためのバッテリ５の消費電力を抑制することができる。
【００２８】
次に、図２を用いて、本例の充電制御装置の制御手順を説明する。図２は、本例の充電制御装置の制御手順を示すフローチャートである。ステップＳ１にて、車両状態判別部２１は、車両情報に含まれるシフト情報を取得する。ステップＳ２にて車両状態判別部２１は、シフトポジションがＰレンジであるか否かを判別する。シフトポジジョンがＰレンジである場合には、車両状態判別部２１は、車両が駐車していると判別し、コントローラ２０は、スイッチ２ａ、２ｂをオンに、スイッチ２ｃ、２ｄをオフにする（ステップＳ３）。ステップＳ４にて、コントローラ２０は、ＰＣＳ４を動作させて、ＭＰＰＴ制御を行い、太陽電池１の電力によりバッテリ５を充電する。
【００２９】
ステップＳ２に戻り、シフトポジジョンがＰレンジではない場合には、車両状態判別部２１は、車両が走行していると判別し、コントローラ２０は、スイッチ２ｃ、２ｄをオンに、スイッチ２ａ、２ｂをオフにする（ステップＳ５）。ステップＳ６にて、コントローラ２０はＰＣＳ４を動作させずに、太陽電池１の電力によりバッテリ１０を充電する。
【００３０】
上記のように、本例は、ＰＣＳ４を介して太陽電池１からの電力で充電されるバッテリ５と、ＰＣＳ４を介さず、太陽電池１からの電力で充電されるバッテリ１０とを備えている。これにより、太陽電池１とバッテリ１０との間は、ＰＣＳ４等の電力変換回路を介さずに接続されており、太陽電池１の電力をバッテリ１０に供給する際に、電力変換による変換損失が発生しないため、太陽電池１の電力でバッテリ１０を効率よく充電することができる。また、本例では、太陽電池１の電力でバッテリ１０を充電する際に、太陽電池１の電力をＰＣＳ４で電力変換してバッテリ５に供給し、バッテリ５の電力をＤＣ／ＤＣコンバータ１１で電力変換してバッテリ１０に供給する必要がないため、ＰＣＳ４の変換損失及びＤＣ／ＤＣコンバータ１１の変換損失を発生させず、太陽電池１の電力でバッテリ１０を充電することができる。
【００３１】
また本例は、出力切替回路２により、太陽電池１からの電力をバッテリ５に供給する回路と、太陽電池１からの電力をバッテリ１０に供給する回路とを選択的に切り替える。これにより、本例は、太陽電池１の電力をバッテリ５及びバッテリ１０のいずれか一方のバッテリに供給した場合に、他方のバッテリには供給されないため、太陽電池１の出力電力を充電させたいバッテリに効率よく供給し、充電させることができる。また、出力切替回路２により、太陽電池１からの電力をバッテリ１０に供給する回路に切り替えた場合には、太陽電池１からの電力はＰＣＳ４に供給されないため、ＰＣＳ４における変換損失が発生せず、充電効率を高めることができる。
【００３２】
また本例は、車両状態判別部２１により車両が駐車していると判別した場合には、太陽電池１からの電力をバッテリ５に供給する回路に切り替え、車両が走行していると判別した場合には、太陽電池１からの電力をバッテリ１０に供給する回路に切り替える。これにより、車両の走行状態に応じた太陽電池１の出力電力の供給先を選択することができ、電力変換損失を低減させることができ、電気自動車の一充電走行距離を増加させることが可能となる。また、走行中には、太陽電池１の出力電力をバッテリ１０に直接供給し、バッテリ５からＤＣ／ＤＣコンバータ１１を介してバッテリ１０に繋がる電力変換回路に電力を通過させないため、電力変換による損失を低減させることができ、その結果として、車両の航続距離を伸ばすことができる。
【００３３】
上記のＰＣＳ４が本発明の「電力変換器」に相当し、出力切替回路２が本発明の「切替回路」に、コントローラ２０が本発明の「制御手段」に、車両状態判別部２１が本発明の「判別手段」に相当する。
【００３４】
《第２実施形態》
図３は、発明の他の実施形態に係る充電制御装置を含む車両のブロック図である。本例では上述した第１実施形態に対して、消費電力演算部２２の演算結果に基づいて、出力切替回路２を制御する点が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであるため、第１実施形態及び第２実施形態の記載を適宜、援用する。
【００３５】
コントローラ２０は消費電力演算部２２を備えている。消費電力演算部２２は、バッテリ１０の電力で動作している補機類の使用電力から、バッテリ１０の消費電力を演算する。補機類に含まれる、オーディオやエアコンなどの使用電力は動作状況に応じて予め決まっているため、消費電力演算部２２は、補機類の使用状況からバッテリ１０の消費電力を演算することができる。
【００３６】
コントローラ２０には、補機類が利用されてバッテリ１０の消費電力が高くなっていることを示す消費電力閾値（Ｐｔｈ）が設定されている。消費電力閾値には、例えば、車両の駐車中において、補機類等の待機電力によりバッテリ１０で消費される電力より高い消費電力が設定される。そして、コントローラ２０は、消費電力演算部２２により演算された消費電力（Ｐｎ）と消費電力閾値（Ｐｔｈ）とを比較する。消費電力（Ｐｎ）が消費電力閾値（Ｐｔｈ）より高い場合には、車両が駐車中でも、コントローラ２０は、スイッチ２ｃ、２ｄをオンに、スイッチ２ａ、２ｂをオフにし、太陽電池１の電力をバッテリ１０に供給する回路に切り替える。これにより、車両の走行中、例えばオーディオ、ＴＶ、ライト等の機器を動作させて、バッテリ１０の消費電力が高くなった場合でも、太陽電池１の発電電力を、バッテリ１０を介して、当該機器を含む低電圧回路に供給することができる。
【００３７】
次に、図４を用いて、本例の充電制御装置の制御手順を説明する。図４は、本例の充電制御装置の制御手順を示すフローチャートである。なお、図４のステップＳ１〜ステップＳ６の制御処理は、図２のステップＳ１〜Ｓ６の制御処理と同様であるため、説明を省略する。
【００３８】
ステップＳ１の後、ステップＳ４１にて、消費電力演算部２２は、バッテリ１０が消費する消費電力（Ｐｎ）を演算し、ステップＳ２に遷る。ステップＳ２にて、シフトポジジョンがＰレンジである場合には、ステップＳ４２にて、コントローラ２０は、消費電力演算部２２により演算された消費電力（Ｐｎ）と消費電力閾値（Ｐｔｈ）とを比較する。消費電力（Ｐｎ）が消費電力閾値（Ｐｔｈ）より高い場合には、ステップＳ５にて、スイッチ２ｃ、２ｄをオンに、スイッチ２ａ、２ｂをオフにして、太陽電池１からバッテリ１０への電力ラインを導通させる。一方、消費電力（Ｐｎ）が消費電力閾値（Ｐｔｈ）以下である場合には、ステップＳ３にて、スイッチ２ａ、２ｂをオンに、スイッチ２ｃ、２ｄをオフにして、太陽電池１からＰＣＳ４を介してバッテリ５へ繋がる電力ラインを導通させる。
【００３９】
上記のように、本例は、消費電力演算部２２により演算された消費電力（Ｐｎ）が消費電力閾値（Ｐｔｈ）より高い場合には、太陽電池１からの電力をバッテリ１０に供給する回路に切り替える。これにより、バッテリ１０の電力により動作する補機類等の回路における消費電力が高いときに、太陽電池１の出力電力を当該回路に直接供給することができ、バッテリ１０の充電容量の低下を抑制することができる。また、本例では、バッテリ１０の電力を消費させる回路に電力を供給する際に、バッテリ５とバッテリ１０との間における電力変換の変換損失を発生させることなく、太陽電池１の出力電力を当該回路に供給するため、太陽電池１の発電電力の使用効率を高めることができる。
【００４０】
また本例は、車両の駐車中、消費電力（Ｐｎ）が消費電力閾値（Ｐｔｈ）より高くなった場合に、太陽電池１からの電力をバッテリ５に供給する回路に切り替えるため、車両駐車中であっても、バッテリ１０の電力を消費させる補機類等を動作させることができる。
【００４１】
なお、本例において、消費電力演算部２２は、バッテリ１０の出力電流を検出電流センサ（図示しない）及び電圧センサ１５の検出値から、バッテリ１０の消費電力を演算してもよい。
【００４２】
上記消費電力演算部２２は本発明の「消費電力演算手段」に相当し、消費電力閾値（Ｐｔｈ）が「所定の電力閾値」に相当する。
《第３実施形態》
図５は、発明の他の実施形態に係る充電制御装置を含む車両のブロック図である。本例では上述した第２実施形態に対して、ＳＯＣ推定部２３の演算結果に基づいて、出力切替回路２を制御する点が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであるため、第１実施形態及び第２実施形態の記載を適宜、援用する。
【００４３】
コントローラ２０はＳＯＣ推定部２３を備えている。ＳＯＣ推定部２３は、電圧センサ１５の検出電圧からバッテリ１０の充電状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ：ＳＯＣ）を推定する。ＳＯＣ推定部２３には、バッテリ１０の開放電圧とバッテリ１０のＳＯＣとの関係を示すマップが予め格納されている。電圧センサ１５はＤＣ／ＤＣコンバータ１１を動作する前のバッテリ１０の電圧を検出し、ＳＯＣ推定部２３は、当該マップを参照して、電圧センサ１５の検出電圧に対応するＳＯＣを抽出することで、バッテリ１０のＳＯＣを推定する。
【００４４】
コントローラ２０には、バッテリ１０の充電容量の下限値を示すＳＯＣである下限ＳＯＣ閾値が設定されている。バッテリ１０のＳＯＣが当該下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｔｈ）より低くなるとバッテリ１０が過放電になる可能性が高くなるため、バッテリ１０の充電を必要とする。そして、コントローラ２０は、ＳＯＣ推定部２３により推定されたバッテリ１０の推定ＳＯＣと、下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｔｈ）とを比較する。推定ＳＯＣが下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｔｈ）より低い場合には、車両が駐車中であっても、コントローラ２０は、スイッチ２ｃ、２ｄをオンに、スイッチ２ａ、２ｂをオフにし、太陽電池１の電力をバッテリ１０に供給する回路に切り替える。これにより、車両の駐車中、例えばオーディオ、ＴＶ、ライト等の機器を動作させて、バッテリ１０の充電容量が低くなった場合でも、太陽電池１の発電電力を、バッテリ１０に供給し、バッテリ１０を充電することができる。
【００４５】
次に、図６を用いて、本例の充電制御装置の制御手順を説明する。図６は、本例の充電制御装置の制御手順を示すフローチャートである。なお、図６のステップＳ１〜ステップＳ６の制御処理は図２のステップＳ１〜Ｓ６の制御処理と同様であり、図６のステップＳ４１、４２の制御処理は、図４のステップＳ４１、４２の制御処理と同様であるため、説明を省略する。
【００４６】
ステップＳ４１の後、ステップＳ６１にて、ＳＯＣ推定部２３は、電圧センサ１５の検出電圧からマップを参照して、バッテリ１０のＳＯＣを推定し、ステップＳに遷る。ステップＳ２にてシフトポジジョンがＰレンジである場合で、ステップＳ４２にて消費電力（Ｐｎ）が消費電力閾値（Ｐｔｈ）以下である場合には、ステップＳ６２にて、コントローラ２０は、推定されたＳＯＣと下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｔｈ）とを比較する。推定ＳＯＣが下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｔｈ）より低い場合には、ステップＳ５にて、スイッチ２ｃ、２ｄをオンに、スイッチ２ａ、２ｂをオフにして、太陽電池１からバッテリ１０への電力ラインを導通させる。一方、推定ＳＯＣが下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｔｈ）以上である場合には、ステップＳ３にて、スイッチ２ａ、２ｂをオンに、スイッチ２ｃ、２ｄをオフにして、太陽電池１からＰＣＳ４を介してバッテリ５へ繋がる電力ラインを導通させる。
【００４７】
上記のように、ＳＯＣ推定部２３により推定されたＳＯＣが下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｔｈ）より低い場合には、太陽電池１からの電力をバッテリ１０に供給する回路に切り替える。これにより、バッテリ１０の充電容量が低い時に、太陽電池１の出力電力をバッテリ１０に直接供給して、バッテリ１０を充電することができるため、バッテリ１０の過放電を防ぐことができる。また、本例では、バッテリ５とバッテリ１０との間における電力変換の変換損失を発生させることなく、太陽電池１の発電電力をバッテリ１０に供給するため、太陽電池１の発電電力の使用効率を高めることができる。また、バッテリ１０を充電する際に、太陽電池１の発電電力を用いるため、バッテリ５の容量低下を抑制し、車両の航続距離を伸ばすことができる。
【００４８】
なお本例において、ＳＯＣ推定部２３はマップを用いてＳＯＣを推定したが、バッテリ１０に接続された電流センサ（図示しない）により、バッテリ１０の充放電電流を検出し、検出電流の積算値からＳＯＣを演算することで、ＳＯＣを推定してもよい。
【００４９】
また本例において、コントローラ２０は、ＳＯＣ推定部２３により推定されるＳＯＣと下限ＳＯＣ閾値とを比較したが、電流センサ１５の検出電圧とバッテリ１０の下限電圧閾値とを比較して、出力切替回路２を制御してもよい。すなわち、上記のようにバッテリ１０の開放電圧とバッテリ１０のＳＯＣとの間には関連性があるため、ＳＯＣとＳＯＣ閾値とを比較することは、バッテリ１０の開放電圧と電圧閾値とを比較することに対応している。そのため、コントローラ２０にバッテリ１０の充電容量の下限値を示す開放電圧の閾値（下限電圧閾値）を予め設定する。コントローラ２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１を動作する前のバッテリ１０の検出電圧（開放電圧）と、下限電圧閾値とを比較し、検出電圧が下限電圧閾値より低い時に、スイッチ２ｃ、２ｄをオンに、スイッチ２ａ、２ｂをオフにして、太陽電池１からバッテリ１０への電力ラインを導通させる。
【００５０】
上記のＳＯＣ推定部２３が本発明の「充電状態推定手段」に相当し、下限ＳＯＣ閾値が「下限充電状態閾値」に相当する。
【００５１】
《第４実施形態》
図７は、発明の他の実施形態に係る充電制御装置を含む車両のブロック図である。本例では上述した第３実施形態に対して、直並列切替回路３を設け、出力電力演算部２４の演算結果に基づいて、出力切替回路２を制御する点が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであるため、第１〜第３実施形態の記載を適宜、援用する。
【００５２】
太陽電池１ａ及び太陽電池１ｂは、それぞれの出力を独立させて、直並列切替回路３に接続されている。直並列切替回路３は、スイッチ３ａ、３ｂ、３ｃを備え、太陽電池１ａ、１ｂと出力切替回路２との間に接続されている。スイッチ３ａ、スイッチ３ｂ及びスイッチ３ｃは直列に接続され、太陽電池１ａの出力のうちＰ側の出力線がスイッチ３ｃの高電位側の端子に接続され、太陽電池１ａの出力のうちＮ側の出力線がスイッチ３ａとスイッチ３ｂとの接続点に接続され、太陽電池１ｂの出力のうちＰ側の出力線がスイッチ３ｂとスイッチ３ｃとの接続点に接続され、太陽電池１ａの出力のうちＮ側の出力線がスイッチ３ａの低電位側の端子に接続されている。そして、スイッチ３ａ及びスイッチ３ｃがオンになると、太陽電池１ａ及び太陽電池１ｂは並列接続の状態となり、スイッチ３ｂがオンになると、太陽電池１ａ及び太陽電池１ｂは直列接続の状態となる。直並列切替回路２は、コントローラ２０からの制御信号に基づいて、スイッチ３ａ〜３ｃのオン及びオフを切り替えることで、太陽電池１ａ及び太陽電池１ｂの接続状態を切り替える回路となる。直並列接続回路３の高電位側の出力端子はスイッチ２ｂ及びスイッチ２ｄに接続され、直並列接続回路３の低電位側の出力端子はスイッチ２ａ及びスイッチ２ｃに接続されている。
【００５３】
電圧センサ１６及び電流センサ１７は、太陽電池１ａ、１ｂから出力される電圧及び電流をそれぞれ検出するセンサであり、直並列切替回路３及び出力切替回路２の間に接続されている。
【００５４】
コントローラ２０は出力電力演算部２４を備えている。出力電力演算部２４は、電圧センサ１６の検出電圧と電流センサ１７の検出電流とから、太陽電池１ａ、１ｂの出力電力を演算する。出力電力演算部２４により演算された太陽電池１ａ、１ｂの出力電力が太陽電池１ａ、１ｂの発電電力に相当する。なお、出力電力演算部２４により太陽電池１ａ、１ｂの出力電力を演算する際に、電圧センサ１６及び電流センサ１７による検出値を得るために、コントローラ２０はスイッチ２ａ〜２ｄをオンにしてもよい。
【００５５】
コントローラ２０には、バッテリ５の充電を可能とする、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力（出力電力）の下限値として、下限出力電力閾値（Ｐｐｖｔｈ）が設定されている。太陽電池１ａ、１ｂの電力でバッテリ５を充電する場合には、ＰＣＳ４を介して電力が供給されるため、電力損失が発生する。またバッテリ５は高電圧バッテリである。そのため、バッテリ５を充電するためには、バッテリ１０を充電する電力と比較して高い充電電力を要し、ＰＣＳ４による電力損失を考慮すると、太陽電池１ａ、１ｂに対して高い発電電力が求められる。そのため本例では、図７に示す回路において、バッテリ５を充電することができる程度の電力を太陽電池１ａ、１ｂが発電しているか否かを示す閾値として、下限出力電力閾値（Ｐｐｖｔｈ）が設定されている。
【００５６】
そして、コントローラ２０は、出力電力演算部２４により演算された出力電力（Ｐｏ）と下限出力電力閾値（Ｐｐｖｔｈ）とを比較する。出力電力（Ｐｏ）が下限出力電力閾値（Ｐｐｖｔｈ）より高い場合には、コントローラ２０は、バッテリ５を充電可能な電力が太陽電池１ａ、１ｂから発電していると判断して、スイッチ２ａ、２ｂをオンに、スイッチ２ｃ、２ｄをオフにする。また、バッテリ５を充電する際には、ＰＣＳ４への入力電圧を高めるために、コントローラ２０はスイッチ３ｂをオンに、スイッチ３ａ、３ｃをオフにする。これにより、コントローラ２０は、直列に接続された太陽電池１ａ、１ｂの出力電力をバッテリ５に供給する回路に切り替え、ＰＣＳ４をＭＰＰＴ制御して、バッテリ５を充電する。
【００５７】
一方、出力電力（Ｐｏ）が下限出力電力閾値（Ｐｐｖｔｈ）より低い場合には、コントローラ２０は、バッテリ５を充電可能な電力が太陽電池１ａ、１ｂから発電されていないと判断して、スイッチ２ｃ、２ｄをオンに、スイッチ２ａ、２ｂをオフにする。また、バッテリ１０を充電する際には、コントローラ２０はスイッチ３ａ、３ｃをオンに、スイッチ３ｂをオフにする。これにより、コントローラ２０は、並列に接続された太陽電池１ａ、１ｂの出力電力をバッテリ１０に供給する回路に切り替え、バッテリ１０を充電する。
【００５８】
次に、図８を用いて、本例の充電制御装置の制御手順を説明する。図８は、本例の充電制御装置の制御手順を示すフローチャートである。ステップＳ８１にて、車両状態判別２１は車両情報に含まれるシフト情報を取得する。ステップＳ８２にて、消費電力演算部２２はバッテリ１０が消費する消費電力（Ｐｎ）を演算する。ステップＳ８３にて、出力電力演算部２４は太陽電池１ａ、１ｂの出力電力（Ｐｏ）を演算する。ステップＳ８４にて車両状態判別部２１は、シフトポジションがＰレンジであるか否かを判別する。
【００５９】
シフトポジションがＰレンジである場合には、ステップＳ８５にて、コントローラ２０は、消費電力（Ｐｎ）と消費電力閾値（Ｐｔｈ）とを比較する。消費電力（Ｐｎ）が消費電力閾値（Ｐｔｈ）以下である場合には、ステップＳ８６にて、コントローラ２０は出力電力（Ｐｏ）と下限出力電力閾値（Ｐｐｖｔｈ）とを比較する。そして、出力電力（Ｐｏ）が下限出力電力閾値（Ｐｐｖｔｈ）より低い場合には、コントローラ２０は、車両駐車中、バッテリ５を充電するだけの電力が太陽電池１ａ、１ｂから発電されていないと判断して、ステップＳ９０に遷る。
【００６０】
一方、出力電力（Ｐｏ）が下限出力電力閾値（Ｐｐｖｔｈ）以上である場合には、コントローラ２０は、車両駐車中、バッテリ５を充電するだけの電力が太陽電池１ａ、１ｂから発電されている判断して、コントローラ２０は、スイッチ２ａ、２ｂをオンに、スイッチ２ｃ、２ｄをオフにする（ステップＳ８７）。ステップＳ８８にて、コントローラ２０は、スイッチ３ｂをオンに、スイッチ３ａ、３ｃをオフにする。ステップＳ８９にて、コントローラ２０は、ＰＣＳ４を動作させて、ＭＰＰＴ制御を行い、直列接続された太陽電池１ａ、１ｂの電力によりバッテリ５を充電する。
【００６１】
ステップＳ８４に戻りシフトポジジョンがＰレンジではない場合、ステップＳ８５に戻り消費電力（Ｐｎ）が消費電力閾値（Ｐｔｈ）より高い場合、または、ステップＳ８６に戻り出力電力（Ｐｏ）が下限出力電力閾値（Ｐｐｖｔｈ）より低い場合には、ステップＳ９０にて、コントローラ２０は、スイッチ２ｃ、２ｄをオンに、スイッチ２ａ、２ｂをオフにする（ステップＳ９１）。ステップＳ９２にて、コントローラ２０はＰＣＳ４を動作させずに、太陽電池１の電力によりバッテリ１０を充電する。
【００６２】
上記のように、本例は、出力電力演算部２４により演算された出力電力（Ｐｏ）がバッテリ５を充電するための太陽電池の出力電力の下限値を示す下限出力電力閾値（Ｐｐｖｔｈ）より低い場合には、太陽電池１ａ、１ｂからの電力をバッテリ１０に供給する回路に切り替える。これにより、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力が低くバッテリ５を充電することができない場合には、太陽電池１ａ、１ｂの電力でバッテリ１０を充電することができる。またバッテリ１０の電力で補機類を動作させている場合には、太陽電池１ａ、１ｂの出力電力を当該補機類などの回路に直接供給することができるため、バッテリ１０の充電容量の低下を抑制することができる。
【００６３】
また本例は、太陽電池１ａ、１ｂからの電力をバッテリ５に供給する場合には、太陽電池１ａ、１ｂの接続状態を直列接続に切り替え、太陽電池１ａ、１ｂからの電力をバッテリ１０に供給する場合には、太陽電池１ａ、１ｂの接続状態を並列接続に切り替える。これにより、バッテリ１０を充電する際には、ＰＣＳ４をＭＰＰＴ制御して、太陽電池１ａ、１ｂの出力の電流・電圧特性で定まる最大電力点により近い動作点電圧に設定することができる。また、バッテリ１０を充電する場合には、太陽電池１ａ、１ｂは並列接続の状態となるため、太陽電池１ａ、１ｂの電圧・電流特性から定まる発電電力点を、最大発電電力点に近づけることができ、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力量を増加させることができる。また、バッテリ５を充電する場合には、太陽電池１ａ、１ｂは直列接続の状態となるため、ＰＣＳ４に入力する電圧を高めることができるため、同じ発電電力である場合に、ＰＣＳ４の入力電流は下がり、これによってＰＣＳ４の電力変換損失を低減することができる。そして、その結果として、車両の航続距離を伸ばすことができる。
【００６４】
また本例は、駐車中に、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力が低下し、太陽電池１ａ、１ｃの出力電力が下限出力電力閾値（Ｐｐｖｔｈ）より低くなった場合にも、太陽電池１ａ、１ｂからの電力をバッテリ１０に供給する回路に切り替える。これにより、車両の駐車中に、バッテリ５を充電するだけの電力を太陽電池１ａ、１ｂから得ることができなくなっても、バッテリ１０を充電することができ、太陽電池１ａ、１ｂからの発電電力を有効に活用することができる。
【００６５】
上記の出力電力演算部２４が本発明の「出力電力演算手段」に相当する。
【００６６】
《第５実施形態》
図９は、発明の他の実施形態に係る充電制御装置を含む車両のブロック図である。本例では上述した第４実施形態に対して、ＳＯＣ推定部２３の演算結果に基づいて、出力切替回路２を制御する点が異なる。これ以外の構成は上述した第４実施形態と同じであるため、第４実施形態の記載を適宜、援用する。
【００６７】
コントローラ２０はＳＯＣ推定部２３を備えている。ＳＯＣ推定部２３は、電圧センサ１４の検出電圧からバッテリ５の充電状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ：ＳＯＣ）を推定する。ＳＯＣ推定部２３には、バッテリ５の開放電圧とバッテリ５のＳＯＣとの関係を示すマップが予め格納されている。電圧センサ１４はインバータが停止している場合、あるいは、バッテリ５に付加がかかっていない場合のバッテリ５の電圧を検出し、ＳＯＣ推定部２３は、当該マップを参照して、電圧センサ１４の検出電圧に対応するＳＯＣを抽出することで、バッテリ５のＳＯＣを推定する。
【００６８】
コントローラ２０には、バッテリ５の充電容量の下限値を示すＳＯＣである下限ＳＯＣ閾値が設定されている。バッテリ１０のＳＯＣが当該下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｈｔｈ）より低くなるとバッテリ５が過放電になる可能性が高くなるため、バッテリ５の充電を必要とする。そして、コントローラ２０は、ＳＯＣ推定部２３により推定されたバッテリ５の推定ＳＯＣと、下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｈｔｈ）とを比較する。推定ＳＯＣが下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｈｔｈ）より低い場合には、車両が走行中であっても、コントローラ２０は、スイッチ２ａ、２ｂをオンに、スイッチ２ｃ、２ｄをオフにし、太陽電池１の電力をバッテリ５に供給する回路に切り替える。これにより、バッテリ５の充電量が低くなった場合でも、太陽電池１の発電電力を、バッテリ５に供給し、バッテリ５を充電することができる。
【００６９】
また、コントローラ２０には、バッテリ１０を充電する際の、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力（出力電力）の上限値として、上限出力電力閾値（Ｐｈｐｖｔｈ）が設定されている。バッテリ１０は低電圧バッテリであり、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力が、バッテリ１０を充電する際の最大許容電力を越える場合がある。そのため、本例では最大許容電力に相当する閾値として、バッテリ１０に応じて上限出力電力閾値（Ｐｈｐｖｔｈ）を設定する。そして、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力が上限出力電力閾値（Ｐｈｐｖｔｈ）より高い場合には、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力をバッテリ１０に供給しても余剰となりうるため、コントローラ２０は、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力をバッテリ５に供給する。これにより、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力を有効に活用することができる。
【００７０】
次に、図１０を用いて、本例の充電制御装置の制御手順を説明する。図１０は、本例の充電制御装置の制御手順を示すフローチャートである。なお、図１０のステップＳ８１、Ｓ８３、Ｓ８４、Ｓ８７〜Ｓ９２の制御処理は図８のステップＳ８１、Ｓ８３、Ｓ８４、Ｓ８７〜Ｓ９２の制御処理と同様であるため、説明を省略する。
【００７１】
ステップＳ８１の後、ステップＳ１０１にて、ＳＯＣ推定部２３はバッテリ５のＳＯＣを推定し、ステップＳ８３に遷る。ステップＳ８４にて、シフトポジションがＰレンジではない場合には、ステップＳ１０２にて、コントローラ２０は、バッテリ５のＳＯＣと下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｈｔｈ）とを比較する。ＳＯＣが下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｈｔｈ）以下である場合には、バッテリ５のＳＯＣが不足しているとして、ステップＳ８７〜ステップＳ８９の処理へ遷り、太陽電池１ａ、１ｂからの電力をバッテリ５に供給し、バッテリ５を充電する。一方、ＳＯＣが下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｈｔｈ）より高い場合には、ステップＳ１０３に遷る。
【００７２】
ステップＳ１０３にて、コントローラ２０は太陽電池１ａ、１ｂの出力電力（Ｐｏ）と上限出力電力閾値（Ｐｈｐｖｔｈ）とを比較する。出力電力（Ｐｏ）が上限出力電力閾値（Ｐｈｐｖｔｈ）より高い場合には、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力がバッテリ１０を充電する際の最大電力を越えていると判断して、ステップＳ８７〜ステップＳ８９の処理へ遷る。一方、出力電力（Ｐｏ）が上限出力電力閾値（Ｐｈｐｖｔｈ）以下である場合には、ステップＳ９０〜ステップＳ９２の処理へ遷り、太陽電池１ａ、１ｂからの電力をバッテリ１０に供給し、バッテリ１０を充電する。
【００７３】
上記のように、本例は、バッテリ５のＳＯＣが下限ＳＯＣ閾値（ＳＯＣｈｔｈ）より低い場合には、太陽電池１ａ、１ｂからの電力をバッテリ５に供給する回路に切り替える。これにより、バッテリ５の充電容量が低い時に、太陽電池１ａ、１ｂの出力電力をバッテリ５に直接供給して、バッテリ５を充電することができるため、バッテリ５の過放電を防ぐことができる。また、本例では、バッテリ５とバッテリ１０との間における電力変換の変換損失を発生させることなく、太陽電池１の発電電力をバッテリ５に供給するため、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力の使用効率を高めることができる。また、バッテリ５を充電する際に、太陽電池１の発電電力を用いるため、バッテリ５の容量低下を抑制し、車両の航続距離を伸ばすことができる。
【００７４】
また本例は、太陽電池１ａ、１ｂの出力電力が、バッテリ１０を充電する際の太陽電池１ａ、１ｂの出力電力の上限値を示す上限出力電力閾値（Ｐｈｐｖｔｈ）より高い場合には、太陽電池１ａ、１ｂからの電力をバッテリ５に供給する回路に切り替える。これにより、日照量が多く、太陽電池１ａ、１ｂの発電電力が上限出力電力閾値（Ｐｈｐｖｔｈ）を越えて、バッテリ１０を充電するには余剰となる発電電力が発生する場合であっても、余剰となる発電電力をバッテリ５の充電に活用することができ、その結果として、車両の航続距離を伸ばすことができる。
【符号の説明】
【００７５】
１…太陽電池
２…出力切替回路
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ…スイッチ
３…出力切替回路
３ａ、３ｂ、３ｃ…スイッチ
４…ＰＣＳ
５…バッテリ
６…充電ポート
７…充電器
８…インバータ
９…モータ
１０…バッテリ
１１…ＤＣ／ＤＣコンバータ
１２、１４、１５、１６…電圧センサ
１３、１７…電流センサ
２０…コントローラ
２１…車両状態判別部
２２…消費電力演算部
２３…ＳＯＣ推定部
２４…出力電力演算部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池と、
電力変換器を介して前記太陽電池からの電力で充電される高電圧バッテリと、
前記電力変換器を介さず前記太陽電池からの電力で充電される前記高電圧バッテリより低い定格電圧の低電圧バッテリと、を備える
ことを特徴とする充電制御装置。
【請求項２】
前記太陽電池からの電力を前記高電圧バッテリに供給する回路と、前記太陽電池からの電力を前記低電圧バッテリに供給する回路とを選択的に切り替える切替回路と、
前記切替回路を制御する制御手段とをさらに備える
ことを特徴とする請求項１記載の充電制御装置。
【請求項３】
車両の走行及び駐車を判別する判別手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記判別手段により前記車両が駐車していると判別した場合には、前記太陽電池からの電力を前記高電圧バッテリに供給する回路に切り替え、
前記判別手段により前記車両が走行していると判別した場合には、前記太陽電池からの電力を前記低電圧バッテリに供給する回路に切り替える
ことを特徴とする請求項２記載の充電制御装置。
【請求項４】
前記低電圧バッテリの電力により動作する機器の消費電力を演算する消費電力演算手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記消費電力演算手段により演算された消費電力が所定の電力閾値より高い場合には、前記太陽電池からの電力を前記低電圧バッテリに供給する回路に切り替える
ことを特徴とする請求項２または３記載の充電制御装置。
【請求項５】
前記低電圧バッテリの充電状態を推定する充電状態推定手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記充電状態推定手段により推定された低電圧バッテリの充電状態が前記低電圧バッテリの充電状態の下限値を示す下限充電状態閾値より低い場合には、前記太陽電池からの電力を前記低電圧バッテリに供給する回路に切り替える
ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の充電制御装置。
【請求項６】
前記太陽電池から出力される出力電力を演算する出力電力演算手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記出力電力演算手段により演算された出力電力が、前記高電圧バッテリを充電するための前記太陽電池の出力電力の下限値を示す下限出力電力閾値より低い場合には、前記太陽電池からの電力を前記低電圧バッテリに供給する回路に切り替える
ことを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の充電制御装置。
【請求項７】
前記高電圧バッテリの充電状態を推定する充電状態推定手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記充電状態推定手段により推定された高電圧バッテリの充電状態が前記高電圧バッテリの充電状態の下限値を示す下限充電状態閾値より低い場合には、前記太陽電池からの電力を前記高電圧バッテリに供給する回路に切り替える
ことを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載の充電制御装置。
【請求項８】
前記太陽電池から出力される出力電力を演算する出力電力演算手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記出力電力演算手段により演算された出力電力が、前記低電圧バッテリを充電する際の前記太陽電池の出力電力の上限値を示す上限出力電力閾値より高い場合には、前記太陽電池からの電力を前記高電圧バッテリに供給する回路に切り替える
ことを特徴とする請求項２〜７のいずれか一項に記載の充電制御装置。
【請求項９】
前記太陽電池に含まれる複数の電池の接続状態を直列接続または並列接続に切り替える直並列切替回路をさらに備え、
前記制御手段は、
前記太陽電池からの電力を前記高電圧バッテリに供給する場合には、前記接続状態を前記直列接続に切り替え、
前記太陽電池からの電力を前記低電圧バッテリに供給する場合には、前記接続状態を前記並列接続に切り替える
ことを特徴とする請求項２〜８のいずれか一項に記載の充電制御装置。
【請求項１】
太陽電池と、
電力変換器を介して前記太陽電池からの電力で充電される高電圧バッテリと、
前記電力変換器を介さず前記太陽電池からの電力で充電される前記高電圧バッテリより低い定格電圧の低電圧バッテリと、を備える
ことを特徴とする充電制御装置。
【請求項２】
前記太陽電池からの電力を前記高電圧バッテリに供給する回路と、前記太陽電池からの電力を前記低電圧バッテリに供給する回路とを選択的に切り替える切替回路と、
前記切替回路を制御する制御手段とをさらに備える
ことを特徴とする請求項１記載の充電制御装置。
【請求項３】
車両の走行及び駐車を判別する判別手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記判別手段により前記車両が駐車していると判別した場合には、前記太陽電池からの電力を前記高電圧バッテリに供給する回路に切り替え、
前記判別手段により前記車両が走行していると判別した場合には、前記太陽電池からの電力を前記低電圧バッテリに供給する回路に切り替える
ことを特徴とする請求項２記載の充電制御装置。
【請求項４】
前記低電圧バッテリの電力により動作する機器の消費電力を演算する消費電力演算手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記消費電力演算手段により演算された消費電力が所定の電力閾値より高い場合には、前記太陽電池からの電力を前記低電圧バッテリに供給する回路に切り替える
ことを特徴とする請求項２または３記載の充電制御装置。
【請求項５】
前記低電圧バッテリの充電状態を推定する充電状態推定手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記充電状態推定手段により推定された低電圧バッテリの充電状態が前記低電圧バッテリの充電状態の下限値を示す下限充電状態閾値より低い場合には、前記太陽電池からの電力を前記低電圧バッテリに供給する回路に切り替える
ことを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の充電制御装置。
【請求項６】
前記太陽電池から出力される出力電力を演算する出力電力演算手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記出力電力演算手段により演算された出力電力が、前記高電圧バッテリを充電するための前記太陽電池の出力電力の下限値を示す下限出力電力閾値より低い場合には、前記太陽電池からの電力を前記低電圧バッテリに供給する回路に切り替える
ことを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の充電制御装置。
【請求項７】
前記高電圧バッテリの充電状態を推定する充電状態推定手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記充電状態推定手段により推定された高電圧バッテリの充電状態が前記高電圧バッテリの充電状態の下限値を示す下限充電状態閾値より低い場合には、前記太陽電池からの電力を前記高電圧バッテリに供給する回路に切り替える
ことを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載の充電制御装置。
【請求項８】
前記太陽電池から出力される出力電力を演算する出力電力演算手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記出力電力演算手段により演算された出力電力が、前記低電圧バッテリを充電する際の前記太陽電池の出力電力の上限値を示す上限出力電力閾値より高い場合には、前記太陽電池からの電力を前記高電圧バッテリに供給する回路に切り替える
ことを特徴とする請求項２〜７のいずれか一項に記載の充電制御装置。
【請求項９】
前記太陽電池に含まれる複数の電池の接続状態を直列接続または並列接続に切り替える直並列切替回路をさらに備え、
前記制御手段は、
前記太陽電池からの電力を前記高電圧バッテリに供給する場合には、前記接続状態を前記直列接続に切り替え、
前記太陽電池からの電力を前記低電圧バッテリに供給する場合には、前記接続状態を前記並列接続に切り替える
ことを特徴とする請求項２〜８のいずれか一項に記載の充電制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−７４７３３（Ｐ２０１３−７４７３３Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１２２６０（Ｐ２０１１−２１２２６０）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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