充電装置
【課題】外部充電時の停電発生の頻度が多い場合に部品の寿命が改善された充電装置を提供する。
【解決手段】充電装置は、外部電源８から電力を受けてバッテリＭＢに充電を行なう充電器４２と、外部電源８から充電器４２を経由してバッテリＭＢに至る給電経路上に設けられ給電経路の導通と遮断とを切り替えるリレー（システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧ、リレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧ）と、リレーと充電器４２との制御を行なう制御装置３０とを含む。制御装置３０は、充電開始から給電停止までの充電継続時間を計測し、充電実行中に外部電源８からの電力が給電停止されたことを検出した場合であって、充電継続時間が所定値よりも長いときには第１の待機時間後にリレーを開き、充電継続時間が所定値よりも短いときには第１の待機時間よりも長い第２の待機時間後にリレーを開く。
【解決手段】充電装置は、外部電源８から電力を受けてバッテリＭＢに充電を行なう充電器４２と、外部電源８から充電器４２を経由してバッテリＭＢに至る給電経路上に設けられ給電経路の導通と遮断とを切り替えるリレー（システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧ、リレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧ）と、リレーと充電器４２との制御を行なう制御装置３０とを含む。制御装置３０は、充電開始から給電停止までの充電継続時間を計測し、充電実行中に外部電源８からの電力が給電停止されたことを検出した場合であって、充電継続時間が所定値よりも長いときには第１の待機時間後にリレーを開き、充電継続時間が所定値よりも短いときには第１の待機時間よりも長い第２の待機時間後にリレーを開く。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、充電装置に関し、特に車載の蓄電装置を充電する充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化という問題が世界中で指摘されるようになって久しい。最近この問題の対策の一つとして注目を浴びてきているのが、エンジンからの排気が生じない電気自動車である。
【０００３】
特開平１１−１５２９２５号公報は、電気自動車に対して電気供給を可能とする立体駐車場を開示する。この自動車駐車場は、パーキングタワーに複数設けられたパレット（架台）を含む。このパレットの各々には、充電装置、バッテリ交換装置のいずれかが設置され、これにより電気自動車に電力補給が行われる。また、制御装置は、パレット及び充電装置、バッテリ交換装置の動作を自動的に行なう。さらに制御装置は、入庫しようとする電気自動車が契約車か否かの判別および電気自動車の電気供給方式の判別も行ない、判別結果に基づき、適切なパレットを電気自動車にあてがうような制御も行なう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１５２９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気自動車や、プラグインハイブリッド自動車の普及に対しては、集合住宅等での充電が大きな課題となっている。集合住宅は、駐車場として立体のタワー駐車場を設けているものも多数ある。したがってそのような立体のタワー駐車場での充電が可能になれば普及の後押しになる。
【０００６】
タワー型の駐車場ではパレットに車両を載せた状態で、パレットに配置された電源ソケットから車両のバッテリに充電を行なう。一方、タワー型駐車場は、各々のパレットを移動させるのに大きな電力を必要とする。パレット上の車両への充電電力とパレットの移動のための電力とを合わせて供給しようとすると、大型の受電設備が必要となるとともに、大電力の電力契約も必要となる。このため、駐車場の初期コストや維持コストも高くなってしまう。したがって、駐車場のパレットを移動させるときは、車両への充電は停止することが好ましい。これにより、タワー型駐車場としてのピーク電力使用量を抑えることができる。
【０００７】
しかしながら、車両の充電開始は、外部からの交流電圧の印加をトリガーとしているので、車両は以下の動作を行なう。第１のケースは、充電実行中に外部からの交流電圧が遮断された場合である。この場合、車両は停電であると判断しスリープ状態となり、外部からの交流電圧の供給が再開されれば再び充電が開始される。第２のケースは、バッテリが満充電となって充電が終了した後に外部からの交流電圧が遮断された場合である。この場合には、外部からの交流電圧の再投入が発生すると、一度充電が完了しているにもかかわらず、充電開始のシーケンスを車両が始めてしまう。上記２つのケースのいずれにおいても、車両に設けられているリレーのＯＮ／ＯＦＦが実行されるので、リレーなどの部品の作動回数が増加し部品の寿命が短縮されてしまう。
【０００８】
この発明の目的は、外部充電時の停電発生の頻度が多い場合に部品の寿命が改善された充電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、要約すると、車載の蓄電装置を充電する充電装置であって、外部電源から電力を受けて蓄電装置に充電を行なう充電器と、外部電源から充電器を経由して蓄電装置に至る給電経路上に設けられ給電経路の導通と遮断とを切り替えるリレーと、リレーと充電器との制御を行なう制御装置とを含む。制御装置は、充電開始から給電停止までの充電継続時間を計測し、充電実行中に外部電源からの電力が給電停止されたことを検出した場合であって、充電継続時間が所定値よりも長いときには第１の待機時間後にリレーを開き、充電継続時間が所定値よりも短いときには第１の待機時間よりも長い第２の待機時間後にリレーを開く。
【００１０】
好ましくは、充電器は、車両に設けられたインレットに接続される。インレットは、外部電源に接続された充電ケーブルの端部に設けられるコネクタと接続可能に構成される。リレーは、給電経路のうちのインレットから蓄電装置に至る経路上に設けられる。
【００１１】
好ましくは、制御装置は、充電実行中に外部電源からの電力が給電停止されたことを検出し、かつ充電継続時間が所定値よりも短い場合に、第２の待機時間以内に外部電源からの電力の給電が再開されたときには、リレーを開くことなく蓄電装置への充電を再開する。
【００１２】
この発明は、他の局面では、車載の蓄電装置を充電する充電装置であって、外部電源から電力を受けて蓄電装置に充電を行なう充電器と、外部電源から充電器を経由して蓄電装置に至る給電経路上に設けられ給電経路の導通と遮断とを切り替えるリレーと、リレーと充電器との制御を行なう制御装置とを含む。制御装置は、外部電源からの電圧が印加されたことに応答してリレーを閉じ充電器によって蓄電装置に充電を行ない、蓄電装置が満充電状態になった場合には満充電状態で充電を完了した旨の第１の履歴情報を記憶する。制御装置は、満充電状態で充電を完了するまでに外部電源からの電圧が所定回数遮断された場合は停電頻度が高い旨の第２の履歴情報を記憶する。制御装置は、充電完了後には、充電器を停止させかつリレーを開き、その後第１の履歴情報と第２の履歴情報とが存在することを含む充電禁止条件が成立する場合には、外部電源からの電圧が再印加された場合であってもリレーを閉じない。
【００１３】
充電禁止条件は、第１の履歴情報と第２の履歴情報とが存在することに加えて、充電完了後に車両に対する所定の操作が行なわれていないことを含む。
【００１４】
好ましくは、充電器は、車両に設けられたインレットに接続される。インレットは、外部電源に接続された充電ケーブルの端部に設けられるコネクタと接続可能に構成される。リレーは、給電経路のうちのインレットから蓄電装置に至る経路上に設けられる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、不要な状態変化の発生が抑制されるので、部品の寿命が改善される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】充電器を含む車両の電源システムが搭載された車両の構成を示す回路図である。
【図２】タワー型駐車場の構成例を示した図である。
【図３】パレット上に車両が駐車された場合の充電について説明するための図である。
【図４】車両の制御装置が実行する停電時の待ち時間の変更処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】車両の制御装置が実行する満充電フラグの設定処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】車両の制御装置が実行する車両起動処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】充電器４２の接続箇所の変形例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明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返さない。
【００１８】
図１は、充電器を含む車両の電源システムが搭載された車両の構成を示す回路図である。
【００１９】
図１を参照して、車両１は、蓄電装置であるバッテリＭＢと、電圧コンバータ１２と、平滑用コンデンサＣ１，ＣＨと、電圧センサ１０，１３，２１と、エアコン４０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６と、補機７と、インバータ１４と、モータジェネレータＭＧ１と、制御装置３０とを含む。
【００２０】
本実施の形態に示される車両の電源システムは、モータジェネレータＭＧ１を駆動するインバータ１４に給電を行なう正極母線ＰＬ２をさらに備える。電圧コンバータ１２は、バッテリＭＢと正極母線ＰＬ２との間に設けられ、電圧変換を行なう電圧変換器である。エアコン４０とＤＣ／ＤＣコンバータ６は、正極母線ＰＬ１および負極母線ＳＬ２に接続される。補機７には、ＤＣ／ＤＣコンバータ６から、たとえば１４Ｖの直流電圧が電源電圧として供給される。
【００２１】
平滑用コンデンサＣ１は、正極母線ＰＬ１と負極母線ＳＬ２間に接続される。電圧センサ２１は、平滑用コンデンサＣ１の両端間の電圧ＶＬを検出して制御装置３０に対して出力する。電圧コンバータ１２は、平滑用コンデンサＣ１の端子間電圧を昇圧する。
【００２２】
平滑用コンデンサＣＨは、電圧コンバータ１２によって昇圧された電圧を平滑化する。電圧センサ１３は、平滑用コンデンサＣＨの端子間電圧ＶＨを検知して制御装置３０に出力する。インバータ１４は、電圧コンバータ１２から与えられる直流電圧を三相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１に出力する。
【００２３】
車両１は、さらに、バッテリＭＢの正極と正極母線ＰＬ１との間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲＢと、バッテリＭＢの負極（負極母線ＳＬ１）とノードＮ２との間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲＧとを含む。
【００２４】
システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧは、制御装置３０から与えられる制御信号にそれぞれ応じて導通／非導通状態が制御される。
【００２５】
電圧センサ１０は、バッテリＭＢの端子間の電圧ＶＢを測定する。電圧センサ１０とともにバッテリＭＢの充電状態を監視するために、バッテリＭＢに流れる電流ＩＢを検出する電流センサ１１が設けられている。バッテリＭＢとしては、たとえば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池や、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタなどを用いることができる。負極母線ＳＬ２は、図示しないが、電圧コンバータ１２の中を通ってインバータ１４側に延びている。
【００２６】
インバータ１４は、正極母線ＰＬ２と負極母線ＳＬ２に接続されている。インバータ１４は、車輪を駆動するモータジェネレータＭＧ１に対して電圧コンバータ１２の出力する直流電圧を三相交流電圧に変換して出力する。またインバータ１４は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ１において発電された電力を電圧コンバータ１２に戻す。このとき電圧コンバータ１２は、降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。
【００２７】
電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧ１に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ１として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ１を制御装置３０へ出力する。
【００２８】
制御装置３０は、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値および回転速度と、電流ＩＢおよび電圧ＶＢ，ＶＬ，ＶＨの各値と、モータ電流値ＭＣＲＴ１と、起動信号ＩＧＯＮとを受ける。そして制御装置３０は、電圧コンバータ１２に対して昇圧指示を行なう制御信号ＰＷＵ，降圧指示を行なう制御信号ＰＷＤおよび動作禁止を指示するシャットダウン信号を出力する。
【００２９】
さらに、制御装置３０は、インバータ１４に対して電圧コンバータ１２の出力である直流電圧を、モータジェネレータＭＧ１を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示を行なう制御信号ＰＷＭＩ１と、モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換して電圧コンバータ１２側に戻す回生指示を行なう制御信号ＰＷＭＣ１とを出力する。
【００３０】
車両１は、さらに、充電時のリレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧと、充電器４２と、電圧センサ４３と、インレット４５とを含む。インレットには充電ケーブルのコネクタ４４が接続される。コネクタ４４は、ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）リレー４６を介して外部電源８に接続される。外部電源８は、たとえば交流１００Ｖの商用電源である。
【００３１】
制御装置３０は、インレット４５にコネクタ４４が接続されたことを示す信号ＣＮＴを、インレット４５から受ける。また、制御装置３０は、インレット４５に電圧が印加されたことを示す信号ＶＡＣを電圧センサ４３から受ける。
【００３２】
制御装置３０は、インレット４５にコネクタ４４が接続されており、かつ電圧センサ４３に電圧が投入されたことに応答して所定の充電開始シーケンスを実行する。この充電開始シーケンスは、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧおよびリレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧの開閉を含む。
【００３３】
制御装置３０は、充電実行中は充電器４２に充電電流ＩＣおよび充電電圧ＶＣを指示する。充電器４２は、交流を直流に変換するとともに電圧を調圧してバッテリＭＢに与える。
【００３４】
図２は、タワー型駐車場の構成例を示した図である。
図２を参照して、タワー型駐車場１０１は、建築物１０２の内部に、車両用パレット１０３と、駐車棚１４１と、入庫部１０５と、リフト駆動部１１１と、配電部１１４と、制御部１１０とを含む。
【００３５】
このタワー型駐車場１０１は、エレベータ方式の機械式駐車場であるが、他の方式のものであっても良い。入庫部１０５には、旋回部１５１が設けられる。パレット１０３には、電気接点１５２が設けられている。矢印１０６に示すようにパレット１０３はリフトよって上下に移動される。左右方向の移動は、パレットが自走しても良いしアームなどにより引っ張られるように構成しても良い。各駐車棚１４１には電源装置１０４が設けられており、パレット１０３が各駐車棚に格納されると、電気接点１５２は電源装置１０４に接続される。
【００３６】
配電部１１４は、リフト駆動部１１１に電力を供給するためのスイッチ１１５と、各駐車棚１４１に設けられた電源装置１０４に電力を供給するためのスイッチ１１６とを含む。
【００３７】
制御部１１０は、リフトを駆動させる必要がない時には、スイッチ１１５をオフ状態に制御する一方で、スイッチ１１６をオン状態に制御し、各駐車棚において車両への充電を可能とする。
【００３８】
また、制御部１１０は、車両が入庫されリフトを駆動する際には、スイッチ１１５をオン状態に制御してリフト駆動部１１１に電力を供給する一方で、スイッチ１１６をオフ状態に制御し、電源１１３から契約電力以上の電力が供給されてしまうのを防いでいる。
【００３９】
このように制御部１１０がスイッチ１１５とスイッチ１１６の同時オンを禁止しているので、小型の受電設備が使用でき、また、電力の契約容量が小さくてすむ。
【００４０】
なお、スイッチ１１６をさらに細分化して、各駐車棚への電力供給を別々にオンオフ可能に構成しても良い。
【００４１】
図３は、パレット上に車両が駐車された場合の充電について説明するための図である。
図２、図３を参照して、パレット１０３には、充電ケーブル１５４が設けられており、充電ケーブル１５４の先端にはコネクタ４４が設けられている。車両１に充電を行なう時には、入庫時にコネクタ４４をインレット４５に接続する。
【００４２】
パレット１０３がリフトによって運搬され、所定の駐車棚１４１に配置されると、駐車棚１４１に配置された電源装置１０４から電気接点１５２を介してパレット１０３の充電ケーブル１５４に交流電圧が供給される。
【００４３】
車両１は、交流電圧を検出すると、充電電力を受け入れるために、図１のシステムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧおよびリレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧを導通させるとともに、充電器４２を作動させる。
【００４４】
しかし、タワー型駐車場１０１に車両が入庫されるたびに、スイッチ１１６がオフとなるので、充電は一時中断されその後再開される。この中断のたびに所定のシーケンスでの充電終了処理が実行され、再開のたびに所定のシーケンスでの充電開始処理が実行されると、車両の部品の寿命面で不利である。たとえば、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧおよびリレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧはオンオフの回数が増えると寿命が短縮される。他の部品も充電終了および充電開始のシーケンスで作動するものがあれば、やはり寿命が短縮される。
【００４５】
したがって、本実施の形態では、タワー型駐車場の入庫時のように頻繁に電力供給が中断されるような場合には、一度充電開始処理を実行した後には充電終了処理を実行せずに電力供給の再開を待つようにする。具体的には、充電開始から比較的短時間で電力供給が中断された場合には、災害や事故などによる停電ではない可能性が高いと判断し、充電処理を行なわずに待つ時間を通常時よりも長く設定する。また満充電となるまでに充電中断が所定回数あった場合には、満充電まで充電された後には、電源投入を検知しても充電開始シーケンスを実行しない。
【００４６】
図４は、車両の制御装置が実行する停電時の待ち時間の変更処理を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００４７】
図４を参照して、まず、ステップＳ１において、制御装置３０は、車両が充電中であるか否かを判断する。充電中でなければ、ステップＳ１からステップＳ８に処理が進み、制御はメインルーチンに戻される。
【００４８】
ステップＳ１において、充電中である場合にはステップＳ２に処理が進む。ステップＳ２では、停電による電源供給停止が発生したか否かが判断される。ステップＳ２において電源供給停止が発生していなければステップＳ３に処理が進み、充電継続時間を測定するカウンタがカウントアップされる。その後ステップＳ８に処理が進み、制御はメインルーチンに戻される。
【００４９】
ステップＳ２において電源供給停止が発生した場合にはステップＳ４に処理が進み、現在の充電継続時間を測定するカウンタの値が規定値より小さいか否かが判断される。ステップＳ４において、カウンタ値＜規定値が成立しない場合にはステップＳ５に処理が進み、成立した場合にはステップＳ６に処理が進む。
【００５０】
ステップＳ５では、通常の停電判定処理が実行される。通常の停電判定処理では、待ち時間Ｔ（秒）以内に通電の再開があるか否かが判断される。この待ち時間Ｔの間は充電をいつでも再開できるように、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧやリレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧはオン状態のままで待機している。たとえば待ち時間Ｔは１０秒に設定することができる。
【００５１】
一方、ステップＳ６においては、タワー型駐車場での充電を想定して、電源供給停止から充電停止までの待ち時間がステップＳ５よりも延長されている。具体的には待ち時間Ｔ＋α（秒）以内に通電の再開があるか否かが判断される。この待ち時間Ｔ＋αの間は充電をいつでも再開できるように、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧやリレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧはオン状態のままで待機している。たとえば、待ち時間Ｔ＋αは、タワー型駐車場の１回当たりのリフトの駆動時間より長く設定される。たとえばＴ＋αを５分に設定することができる。
【００５２】
ステップＳ５またはステップＳ６において対応する待ち時間以内に通電の再開があった場合には、ステップＳ７に処理が進み、充電継続時間を計測するためのカウンタの値がリセットされバッテリＭＢへの充電が再開される。その後ステップＳ８において制御はメインルーチンに戻される。
【００５３】
ステップＳ５またはステップＳ６において対応する待ち時間が経過しても通電の再開が無かった場合には、ステップＳ９に処理がすすみ、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧやリレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧがオフ状態に制御され、充電が終了される。そしてその後ステップＳ１０において制御は終了となる。
【００５４】
図５は、車両の制御装置が実行する満充電フラグの設定処理を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００５５】
図５を参照して、まず処理が開始されると、ステップＳ２１において充電中であるか否かが判断される。充電中でなければ、ステップＳ２１からステップＳ２７に処理が進み、制御はメインルーチンに戻される。
【００５６】
ステップＳ２１において充電中である場合にはステップＳ２２に処理が進む。ステップＳ２２では、停電によるＡＣ電源供給停止が発生したか否かが判断される。ステップＳ２２において、充電実行中に停電によるＡＣ電源供給停止が発生した場合には、ステップＳ２３において停電回数Ｎがインクリメントされる。ステップＳ２２においてＡＣ電源供給停止が発生していない場合にはステップＳ２３の処理は実行されず停電回数Ｎはそのままである。
【００５７】
そして、ステップＳ２４においてバッテリの充電状態が電圧センサや電流センサの値に基づいて算出され、バッテリが満充電であるか否かが判断される。ステップＳ２４において、バッテリが満充電である場合には、ステップＳ２５において満充電フラグＦ＝ＯＮに設定される。このとき充電を停止しても良い。一方、ステップＳ２４においてまだ満充電ではないと判断された場合には満充電フラグＦ＝ＯＦＦに設定される。この場合には充電は継続される。ステップＳ２５またはステップＳ２６の処理の後には、ステップＳ２７に処理が進み、制御はメインルーチンに移される。
【００５８】
図６は、車両の制御装置が実行する車両起動処理を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００５９】
図６を参照して、まず処理が開始されると、制御装置３０は、ステップＳ３１において電圧センサ４３の出力をモニタしてＡＣ入力がオフからオンに投入されたか否かを判断する。ステップＳ３１においてＡＣ入力の投入が検出されない場合にはステップＳ３６に処理が進み制御はメインルーチンに移される。一方ステップＳ３１においてＡＣ入力の投入が検出された場合にはステップＳ３２に処理が進む。
【００６０】
ステップＳ３２では、満充電フラグＦ＝ＯＮに設定されているか否かが判断される。ステップＳ３２において、満充電フラグＦがＯＮでなければ、また充電を継続しても良い。このためステップＳ３５に処理が進む。
【００６１】
一方ステップＳ３２において満充電フラグＦがＯＮであれば、満充電まで充電された後にＡＣ入力が投入された場合である。このときは、ステップＳ３３に処理が進み、停電回数Ｎがしきい値より大きいか否かが判断される。
【００６２】
ステップＳ３３において停電回数Ｎがしきい値より大きい場合には、ステップＳ３４に処理が進み、制御装置３０は充電開始のシーケンスを実行せず、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧやリレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧをオン状態にしない。一方、ステップＳ３３において停電回数Ｎがしきい値以下である場合には、ステップＳ３５に処理が進む。
【００６３】
ステップＳ３５では、充電開始のシーケンスが実行され充電が開始される。すなわち、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧやリレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧをオン状態に設定される。
【００６４】
ステップＳ３４またはステップＳ３５の処理の後には、ステップＳ３６において制御はメインルーチンに戻される。
【００６５】
なお、図６では、停電回数に基づいて電源投入時のリレーＯＮを行なうか否かを決めたが、満充電まで充電され充電終了した場合には、一度インレットからコネクタが離脱され、その後再接続された履歴がなければリレーＯＮを行なわないようにしても良い。
【００６６】
以上説明したように、本実施の形態の充電装置によれば、充電中に停電が頻発するような環境で充電が行なわれる場合に、充電終了シーケンスや充電開始シーケンスを行なうことが少なくなる。この充電装置は、特に集合住宅での立体駐車場などで好適に用いられる。このため、充電に関連する部品（とくにリレーや充電器の部品）の寿命の延長が期待できる。
【００６７】
最後に、本実施の形態について再度図面を参照して総括する。図１を参照して、本実施の形態の充電装置は、車載のバッテリＭＢを充電する充電装置である。充電装置は、外部電源８から電力を受けてバッテリＭＢに充電を行なう充電器４２と、外部電源８から充電器４２を経由してバッテリＭＢに至る給電経路上に設けられ給電経路の導通と遮断とを切り替えるリレー（システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧ、リレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧ）と、リレーと充電器４２との制御を行なう制御装置３０とを含む。図４に示すように、制御装置３０は、充電開始から給電停止までの充電継続時間を計測し、充電実行中に外部電源８からの電力が給電停止されたことを検出した場合（ステップＳ２でＹＥＳ）であって、充電継続時間が所定値よりも長いとき（ステップＳ４でＮＯ）には第１の待機時間後にリレーを開き（ステップＳ５でＮＯ）、充電継続時間が所定値よりも短いとき（ステップＳ４でＹＥＳ）には第１の待機時間よりも長い第２の待機時間後に（ステップＳ６でＮＯ）リレーを開く。
【００６８】
好ましくは、充電器４２は、車両に設けられたインレット４５に接続される。インレット４５は、外部電源８に接続された充電ケーブルの端部に設けられるコネクタ４４と接続可能に構成される。リレーは、給電経路のうちのインレット４５からバッテリＭＢに至る経路上に設けられる。
【００６９】
好ましくは、制御装置３０は、充電実行中に外部電源８からの電力が給電停止されたことを検出し（ステップＳ２でＹＥＳ）、かつ充電継続時間が所定値よりも短い場合（ステップＳ４でＹＥＳ）に、第２の待機時間以内に外部電源８からの電力の給電が再開されたとき（ステップＳ６でＹＥＳ）には、リレーを開くことなくバッテリＭＢへの充電を再開する（ステップＳ７）。
【００７０】
他の局面では以下のように捉えることもできる。図１を参照して、本実施の形態の充電装置は、車載のバッテリＭＢを充電する充電装置である。充電装置は、外部電源８から電力を受けてバッテリＭＢに充電を行なう充電器４２と、外部電源８から充電器４２を経由してバッテリＭＢに至る給電経路上に設けられ給電経路の導通と遮断とを切り替えるリレーと、リレーと充電器４２との制御を行なう制御装置３０とを含む。制御装置３０は、外部電源８からの電圧が印加されたことに応答してリレーを閉じ充電器４２によってバッテリＭＢに充電を行ない、図５に示すように、バッテリＭＢが満充電状態になった場合には（ステップＳ２４でＹＥＳ）満充電状態で充電を完了した旨の第１の履歴情報を記憶する（ステップＳ２５）。制御装置３０は、満充電状態で充電を完了するまでに外部電源８からの電圧が所定回数遮断された場合は（ステップＳ２２でＹＥＳ）停電頻度が高い旨の第２の履歴情報を記憶する（ステップＳ２３）。また図６に示すように、制御装置３０は、充電完了後には、充電器４２を停止させかつリレーを開き、その後第１の履歴情報と第２の履歴情報とが存在することを含む充電禁止条件が成立する場合（ステップＳ３２およびＳ３３でＹＥＳ）には、外部電源８からの電圧が再印加された場合であってもリレーを閉じない（ステップＳ３４）。
【００７１】
充電禁止条件は、第１の履歴情報と第２の履歴情報とが存在することに加えて、充電完了後に車両に対する補機の起動や車両の走行など充電量が減少するような動作のための所定の操作が行なわれていないことを含む。
【００７２】
好ましくは、充電器４２は、車両に設けられたインレット４５に接続される。インレット４５は、外部電源８に接続された充電ケーブルの端部に設けられるコネクタ４４と接続可能に構成される。リレーは、給電経路のうちのインレット４５からバッテリＭＢに至る経路上に設けられる。
【００７３】
なお、充電器４２を車両のハイブリッドシステムに接続する位置は種々の変形が考えられる。図７は、充電器４２の接続箇所の変形例を示した図である。たとえば、図７に示す車両１Ａのように、バッテリＭＢとシステムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧとの間の電力線からリレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧに分岐するように充電器４２の接続箇所を変形しても良い。
【００７４】
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。本発明の範囲は上記した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。
【符号の説明】
【００７５】
１ 車両、６ ＤＣ／ＤＣコンバータ、７ 補機、８ 外部電源、１０，１３，２１，４３ 電圧センサ、１１ 電流センサ、１２ 電圧コンバータ、１４ インバータ、２４ 電流センサ、３０ 制御装置、４０ エアコン、４２ 充電器、４４ コネクタ、４５ インレット、４６，ＣＨＲＢ，ＣＨＲＧ リレー、１０１ タワー型駐車場、１０２ 建築物、１０３ パレット、１０４ 電源装置、１０５ 入庫部、１１０ 制御部、１１１ リフト駆動部、１１３ 電源、１１４ 配電部、１１５，１１６ スイッチ、１４１ 駐車棚、１５１ 旋回部、１５２ 電気接点、１５４ 充電ケーブル、Ｃ１，ＣＨ 平滑用コンデンサ、ＭＢ バッテリ、ＭＧ１ モータジェネレータ、ＰＬ１，ＰＬ２ 正極母線、ＳＬ１，ＳＬ２ 負極母線、ＳＭＲＢ，ＳＭＲＧ システムメインリレー。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、充電装置に関し、特に車載の蓄電装置を充電する充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化という問題が世界中で指摘されるようになって久しい。最近この問題の対策の一つとして注目を浴びてきているのが、エンジンからの排気が生じない電気自動車である。
【０００３】
特開平１１−１５２９２５号公報は、電気自動車に対して電気供給を可能とする立体駐車場を開示する。この自動車駐車場は、パーキングタワーに複数設けられたパレット（架台）を含む。このパレットの各々には、充電装置、バッテリ交換装置のいずれかが設置され、これにより電気自動車に電力補給が行われる。また、制御装置は、パレット及び充電装置、バッテリ交換装置の動作を自動的に行なう。さらに制御装置は、入庫しようとする電気自動車が契約車か否かの判別および電気自動車の電気供給方式の判別も行ない、判別結果に基づき、適切なパレットを電気自動車にあてがうような制御も行なう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１５２９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気自動車や、プラグインハイブリッド自動車の普及に対しては、集合住宅等での充電が大きな課題となっている。集合住宅は、駐車場として立体のタワー駐車場を設けているものも多数ある。したがってそのような立体のタワー駐車場での充電が可能になれば普及の後押しになる。
【０００６】
タワー型の駐車場ではパレットに車両を載せた状態で、パレットに配置された電源ソケットから車両のバッテリに充電を行なう。一方、タワー型駐車場は、各々のパレットを移動させるのに大きな電力を必要とする。パレット上の車両への充電電力とパレットの移動のための電力とを合わせて供給しようとすると、大型の受電設備が必要となるとともに、大電力の電力契約も必要となる。このため、駐車場の初期コストや維持コストも高くなってしまう。したがって、駐車場のパレットを移動させるときは、車両への充電は停止することが好ましい。これにより、タワー型駐車場としてのピーク電力使用量を抑えることができる。
【０００７】
しかしながら、車両の充電開始は、外部からの交流電圧の印加をトリガーとしているので、車両は以下の動作を行なう。第１のケースは、充電実行中に外部からの交流電圧が遮断された場合である。この場合、車両は停電であると判断しスリープ状態となり、外部からの交流電圧の供給が再開されれば再び充電が開始される。第２のケースは、バッテリが満充電となって充電が終了した後に外部からの交流電圧が遮断された場合である。この場合には、外部からの交流電圧の再投入が発生すると、一度充電が完了しているにもかかわらず、充電開始のシーケンスを車両が始めてしまう。上記２つのケースのいずれにおいても、車両に設けられているリレーのＯＮ／ＯＦＦが実行されるので、リレーなどの部品の作動回数が増加し部品の寿命が短縮されてしまう。
【０００８】
この発明の目的は、外部充電時の停電発生の頻度が多い場合に部品の寿命が改善された充電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、要約すると、車載の蓄電装置を充電する充電装置であって、外部電源から電力を受けて蓄電装置に充電を行なう充電器と、外部電源から充電器を経由して蓄電装置に至る給電経路上に設けられ給電経路の導通と遮断とを切り替えるリレーと、リレーと充電器との制御を行なう制御装置とを含む。制御装置は、充電開始から給電停止までの充電継続時間を計測し、充電実行中に外部電源からの電力が給電停止されたことを検出した場合であって、充電継続時間が所定値よりも長いときには第１の待機時間後にリレーを開き、充電継続時間が所定値よりも短いときには第１の待機時間よりも長い第２の待機時間後にリレーを開く。
【００１０】
好ましくは、充電器は、車両に設けられたインレットに接続される。インレットは、外部電源に接続された充電ケーブルの端部に設けられるコネクタと接続可能に構成される。リレーは、給電経路のうちのインレットから蓄電装置に至る経路上に設けられる。
【００１１】
好ましくは、制御装置は、充電実行中に外部電源からの電力が給電停止されたことを検出し、かつ充電継続時間が所定値よりも短い場合に、第２の待機時間以内に外部電源からの電力の給電が再開されたときには、リレーを開くことなく蓄電装置への充電を再開する。
【００１２】
この発明は、他の局面では、車載の蓄電装置を充電する充電装置であって、外部電源から電力を受けて蓄電装置に充電を行なう充電器と、外部電源から充電器を経由して蓄電装置に至る給電経路上に設けられ給電経路の導通と遮断とを切り替えるリレーと、リレーと充電器との制御を行なう制御装置とを含む。制御装置は、外部電源からの電圧が印加されたことに応答してリレーを閉じ充電器によって蓄電装置に充電を行ない、蓄電装置が満充電状態になった場合には満充電状態で充電を完了した旨の第１の履歴情報を記憶する。制御装置は、満充電状態で充電を完了するまでに外部電源からの電圧が所定回数遮断された場合は停電頻度が高い旨の第２の履歴情報を記憶する。制御装置は、充電完了後には、充電器を停止させかつリレーを開き、その後第１の履歴情報と第２の履歴情報とが存在することを含む充電禁止条件が成立する場合には、外部電源からの電圧が再印加された場合であってもリレーを閉じない。
【００１３】
充電禁止条件は、第１の履歴情報と第２の履歴情報とが存在することに加えて、充電完了後に車両に対する所定の操作が行なわれていないことを含む。
【００１４】
好ましくは、充電器は、車両に設けられたインレットに接続される。インレットは、外部電源に接続された充電ケーブルの端部に設けられるコネクタと接続可能に構成される。リレーは、給電経路のうちのインレットから蓄電装置に至る経路上に設けられる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、不要な状態変化の発生が抑制されるので、部品の寿命が改善される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】充電器を含む車両の電源システムが搭載された車両の構成を示す回路図である。
【図２】タワー型駐車場の構成例を示した図である。
【図３】パレット上に車両が駐車された場合の充電について説明するための図である。
【図４】車両の制御装置が実行する停電時の待ち時間の変更処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】車両の制御装置が実行する満充電フラグの設定処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】車両の制御装置が実行する車両起動処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】充電器４２の接続箇所の変形例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明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返さない。
【００１８】
図１は、充電器を含む車両の電源システムが搭載された車両の構成を示す回路図である。
【００１９】
図１を参照して、車両１は、蓄電装置であるバッテリＭＢと、電圧コンバータ１２と、平滑用コンデンサＣ１，ＣＨと、電圧センサ１０，１３，２１と、エアコン４０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６と、補機７と、インバータ１４と、モータジェネレータＭＧ１と、制御装置３０とを含む。
【００２０】
本実施の形態に示される車両の電源システムは、モータジェネレータＭＧ１を駆動するインバータ１４に給電を行なう正極母線ＰＬ２をさらに備える。電圧コンバータ１２は、バッテリＭＢと正極母線ＰＬ２との間に設けられ、電圧変換を行なう電圧変換器である。エアコン４０とＤＣ／ＤＣコンバータ６は、正極母線ＰＬ１および負極母線ＳＬ２に接続される。補機７には、ＤＣ／ＤＣコンバータ６から、たとえば１４Ｖの直流電圧が電源電圧として供給される。
【００２１】
平滑用コンデンサＣ１は、正極母線ＰＬ１と負極母線ＳＬ２間に接続される。電圧センサ２１は、平滑用コンデンサＣ１の両端間の電圧ＶＬを検出して制御装置３０に対して出力する。電圧コンバータ１２は、平滑用コンデンサＣ１の端子間電圧を昇圧する。
【００２２】
平滑用コンデンサＣＨは、電圧コンバータ１２によって昇圧された電圧を平滑化する。電圧センサ１３は、平滑用コンデンサＣＨの端子間電圧ＶＨを検知して制御装置３０に出力する。インバータ１４は、電圧コンバータ１２から与えられる直流電圧を三相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１に出力する。
【００２３】
車両１は、さらに、バッテリＭＢの正極と正極母線ＰＬ１との間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲＢと、バッテリＭＢの負極（負極母線ＳＬ１）とノードＮ２との間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲＧとを含む。
【００２４】
システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧは、制御装置３０から与えられる制御信号にそれぞれ応じて導通／非導通状態が制御される。
【００２５】
電圧センサ１０は、バッテリＭＢの端子間の電圧ＶＢを測定する。電圧センサ１０とともにバッテリＭＢの充電状態を監視するために、バッテリＭＢに流れる電流ＩＢを検出する電流センサ１１が設けられている。バッテリＭＢとしては、たとえば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池や、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタなどを用いることができる。負極母線ＳＬ２は、図示しないが、電圧コンバータ１２の中を通ってインバータ１４側に延びている。
【００２６】
インバータ１４は、正極母線ＰＬ２と負極母線ＳＬ２に接続されている。インバータ１４は、車輪を駆動するモータジェネレータＭＧ１に対して電圧コンバータ１２の出力する直流電圧を三相交流電圧に変換して出力する。またインバータ１４は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧ１において発電された電力を電圧コンバータ１２に戻す。このとき電圧コンバータ１２は、降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。
【００２７】
電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧ１に流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴ１として検出し、モータ電流値ＭＣＲＴ１を制御装置３０へ出力する。
【００２８】
制御装置３０は、モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値および回転速度と、電流ＩＢおよび電圧ＶＢ，ＶＬ，ＶＨの各値と、モータ電流値ＭＣＲＴ１と、起動信号ＩＧＯＮとを受ける。そして制御装置３０は、電圧コンバータ１２に対して昇圧指示を行なう制御信号ＰＷＵ，降圧指示を行なう制御信号ＰＷＤおよび動作禁止を指示するシャットダウン信号を出力する。
【００２９】
さらに、制御装置３０は、インバータ１４に対して電圧コンバータ１２の出力である直流電圧を、モータジェネレータＭＧ１を駆動するための交流電圧に変換する駆動指示を行なう制御信号ＰＷＭＩ１と、モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電圧を直流電圧に変換して電圧コンバータ１２側に戻す回生指示を行なう制御信号ＰＷＭＣ１とを出力する。
【００３０】
車両１は、さらに、充電時のリレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧと、充電器４２と、電圧センサ４３と、インレット４５とを含む。インレットには充電ケーブルのコネクタ４４が接続される。コネクタ４４は、ＣＣＩＤ（Charging Circuit Interrupt Device）リレー４６を介して外部電源８に接続される。外部電源８は、たとえば交流１００Ｖの商用電源である。
【００３１】
制御装置３０は、インレット４５にコネクタ４４が接続されたことを示す信号ＣＮＴを、インレット４５から受ける。また、制御装置３０は、インレット４５に電圧が印加されたことを示す信号ＶＡＣを電圧センサ４３から受ける。
【００３２】
制御装置３０は、インレット４５にコネクタ４４が接続されており、かつ電圧センサ４３に電圧が投入されたことに応答して所定の充電開始シーケンスを実行する。この充電開始シーケンスは、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧおよびリレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧの開閉を含む。
【００３３】
制御装置３０は、充電実行中は充電器４２に充電電流ＩＣおよび充電電圧ＶＣを指示する。充電器４２は、交流を直流に変換するとともに電圧を調圧してバッテリＭＢに与える。
【００３４】
図２は、タワー型駐車場の構成例を示した図である。
図２を参照して、タワー型駐車場１０１は、建築物１０２の内部に、車両用パレット１０３と、駐車棚１４１と、入庫部１０５と、リフト駆動部１１１と、配電部１１４と、制御部１１０とを含む。
【００３５】
このタワー型駐車場１０１は、エレベータ方式の機械式駐車場であるが、他の方式のものであっても良い。入庫部１０５には、旋回部１５１が設けられる。パレット１０３には、電気接点１５２が設けられている。矢印１０６に示すようにパレット１０３はリフトよって上下に移動される。左右方向の移動は、パレットが自走しても良いしアームなどにより引っ張られるように構成しても良い。各駐車棚１４１には電源装置１０４が設けられており、パレット１０３が各駐車棚に格納されると、電気接点１５２は電源装置１０４に接続される。
【００３６】
配電部１１４は、リフト駆動部１１１に電力を供給するためのスイッチ１１５と、各駐車棚１４１に設けられた電源装置１０４に電力を供給するためのスイッチ１１６とを含む。
【００３７】
制御部１１０は、リフトを駆動させる必要がない時には、スイッチ１１５をオフ状態に制御する一方で、スイッチ１１６をオン状態に制御し、各駐車棚において車両への充電を可能とする。
【００３８】
また、制御部１１０は、車両が入庫されリフトを駆動する際には、スイッチ１１５をオン状態に制御してリフト駆動部１１１に電力を供給する一方で、スイッチ１１６をオフ状態に制御し、電源１１３から契約電力以上の電力が供給されてしまうのを防いでいる。
【００３９】
このように制御部１１０がスイッチ１１５とスイッチ１１６の同時オンを禁止しているので、小型の受電設備が使用でき、また、電力の契約容量が小さくてすむ。
【００４０】
なお、スイッチ１１６をさらに細分化して、各駐車棚への電力供給を別々にオンオフ可能に構成しても良い。
【００４１】
図３は、パレット上に車両が駐車された場合の充電について説明するための図である。
図２、図３を参照して、パレット１０３には、充電ケーブル１５４が設けられており、充電ケーブル１５４の先端にはコネクタ４４が設けられている。車両１に充電を行なう時には、入庫時にコネクタ４４をインレット４５に接続する。
【００４２】
パレット１０３がリフトによって運搬され、所定の駐車棚１４１に配置されると、駐車棚１４１に配置された電源装置１０４から電気接点１５２を介してパレット１０３の充電ケーブル１５４に交流電圧が供給される。
【００４３】
車両１は、交流電圧を検出すると、充電電力を受け入れるために、図１のシステムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧおよびリレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧを導通させるとともに、充電器４２を作動させる。
【００４４】
しかし、タワー型駐車場１０１に車両が入庫されるたびに、スイッチ１１６がオフとなるので、充電は一時中断されその後再開される。この中断のたびに所定のシーケンスでの充電終了処理が実行され、再開のたびに所定のシーケンスでの充電開始処理が実行されると、車両の部品の寿命面で不利である。たとえば、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧおよびリレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧはオンオフの回数が増えると寿命が短縮される。他の部品も充電終了および充電開始のシーケンスで作動するものがあれば、やはり寿命が短縮される。
【００４５】
したがって、本実施の形態では、タワー型駐車場の入庫時のように頻繁に電力供給が中断されるような場合には、一度充電開始処理を実行した後には充電終了処理を実行せずに電力供給の再開を待つようにする。具体的には、充電開始から比較的短時間で電力供給が中断された場合には、災害や事故などによる停電ではない可能性が高いと判断し、充電処理を行なわずに待つ時間を通常時よりも長く設定する。また満充電となるまでに充電中断が所定回数あった場合には、満充電まで充電された後には、電源投入を検知しても充電開始シーケンスを実行しない。
【００４６】
図４は、車両の制御装置が実行する停電時の待ち時間の変更処理を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００４７】
図４を参照して、まず、ステップＳ１において、制御装置３０は、車両が充電中であるか否かを判断する。充電中でなければ、ステップＳ１からステップＳ８に処理が進み、制御はメインルーチンに戻される。
【００４８】
ステップＳ１において、充電中である場合にはステップＳ２に処理が進む。ステップＳ２では、停電による電源供給停止が発生したか否かが判断される。ステップＳ２において電源供給停止が発生していなければステップＳ３に処理が進み、充電継続時間を測定するカウンタがカウントアップされる。その後ステップＳ８に処理が進み、制御はメインルーチンに戻される。
【００４９】
ステップＳ２において電源供給停止が発生した場合にはステップＳ４に処理が進み、現在の充電継続時間を測定するカウンタの値が規定値より小さいか否かが判断される。ステップＳ４において、カウンタ値＜規定値が成立しない場合にはステップＳ５に処理が進み、成立した場合にはステップＳ６に処理が進む。
【００５０】
ステップＳ５では、通常の停電判定処理が実行される。通常の停電判定処理では、待ち時間Ｔ（秒）以内に通電の再開があるか否かが判断される。この待ち時間Ｔの間は充電をいつでも再開できるように、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧやリレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧはオン状態のままで待機している。たとえば待ち時間Ｔは１０秒に設定することができる。
【００５１】
一方、ステップＳ６においては、タワー型駐車場での充電を想定して、電源供給停止から充電停止までの待ち時間がステップＳ５よりも延長されている。具体的には待ち時間Ｔ＋α（秒）以内に通電の再開があるか否かが判断される。この待ち時間Ｔ＋αの間は充電をいつでも再開できるように、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧやリレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧはオン状態のままで待機している。たとえば、待ち時間Ｔ＋αは、タワー型駐車場の１回当たりのリフトの駆動時間より長く設定される。たとえばＴ＋αを５分に設定することができる。
【００５２】
ステップＳ５またはステップＳ６において対応する待ち時間以内に通電の再開があった場合には、ステップＳ７に処理が進み、充電継続時間を計測するためのカウンタの値がリセットされバッテリＭＢへの充電が再開される。その後ステップＳ８において制御はメインルーチンに戻される。
【００５３】
ステップＳ５またはステップＳ６において対応する待ち時間が経過しても通電の再開が無かった場合には、ステップＳ９に処理がすすみ、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧやリレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧがオフ状態に制御され、充電が終了される。そしてその後ステップＳ１０において制御は終了となる。
【００５４】
図５は、車両の制御装置が実行する満充電フラグの設定処理を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００５５】
図５を参照して、まず処理が開始されると、ステップＳ２１において充電中であるか否かが判断される。充電中でなければ、ステップＳ２１からステップＳ２７に処理が進み、制御はメインルーチンに戻される。
【００５６】
ステップＳ２１において充電中である場合にはステップＳ２２に処理が進む。ステップＳ２２では、停電によるＡＣ電源供給停止が発生したか否かが判断される。ステップＳ２２において、充電実行中に停電によるＡＣ電源供給停止が発生した場合には、ステップＳ２３において停電回数Ｎがインクリメントされる。ステップＳ２２においてＡＣ電源供給停止が発生していない場合にはステップＳ２３の処理は実行されず停電回数Ｎはそのままである。
【００５７】
そして、ステップＳ２４においてバッテリの充電状態が電圧センサや電流センサの値に基づいて算出され、バッテリが満充電であるか否かが判断される。ステップＳ２４において、バッテリが満充電である場合には、ステップＳ２５において満充電フラグＦ＝ＯＮに設定される。このとき充電を停止しても良い。一方、ステップＳ２４においてまだ満充電ではないと判断された場合には満充電フラグＦ＝ＯＦＦに設定される。この場合には充電は継続される。ステップＳ２５またはステップＳ２６の処理の後には、ステップＳ２７に処理が進み、制御はメインルーチンに移される。
【００５８】
図６は、車両の制御装置が実行する車両起動処理を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、一定時間ごとまたは所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００５９】
図６を参照して、まず処理が開始されると、制御装置３０は、ステップＳ３１において電圧センサ４３の出力をモニタしてＡＣ入力がオフからオンに投入されたか否かを判断する。ステップＳ３１においてＡＣ入力の投入が検出されない場合にはステップＳ３６に処理が進み制御はメインルーチンに移される。一方ステップＳ３１においてＡＣ入力の投入が検出された場合にはステップＳ３２に処理が進む。
【００６０】
ステップＳ３２では、満充電フラグＦ＝ＯＮに設定されているか否かが判断される。ステップＳ３２において、満充電フラグＦがＯＮでなければ、また充電を継続しても良い。このためステップＳ３５に処理が進む。
【００６１】
一方ステップＳ３２において満充電フラグＦがＯＮであれば、満充電まで充電された後にＡＣ入力が投入された場合である。このときは、ステップＳ３３に処理が進み、停電回数Ｎがしきい値より大きいか否かが判断される。
【００６２】
ステップＳ３３において停電回数Ｎがしきい値より大きい場合には、ステップＳ３４に処理が進み、制御装置３０は充電開始のシーケンスを実行せず、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧやリレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧをオン状態にしない。一方、ステップＳ３３において停電回数Ｎがしきい値以下である場合には、ステップＳ３５に処理が進む。
【００６３】
ステップＳ３５では、充電開始のシーケンスが実行され充電が開始される。すなわち、システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧやリレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧをオン状態に設定される。
【００６４】
ステップＳ３４またはステップＳ３５の処理の後には、ステップＳ３６において制御はメインルーチンに戻される。
【００６５】
なお、図６では、停電回数に基づいて電源投入時のリレーＯＮを行なうか否かを決めたが、満充電まで充電され充電終了した場合には、一度インレットからコネクタが離脱され、その後再接続された履歴がなければリレーＯＮを行なわないようにしても良い。
【００６６】
以上説明したように、本実施の形態の充電装置によれば、充電中に停電が頻発するような環境で充電が行なわれる場合に、充電終了シーケンスや充電開始シーケンスを行なうことが少なくなる。この充電装置は、特に集合住宅での立体駐車場などで好適に用いられる。このため、充電に関連する部品（とくにリレーや充電器の部品）の寿命の延長が期待できる。
【００６７】
最後に、本実施の形態について再度図面を参照して総括する。図１を参照して、本実施の形態の充電装置は、車載のバッテリＭＢを充電する充電装置である。充電装置は、外部電源８から電力を受けてバッテリＭＢに充電を行なう充電器４２と、外部電源８から充電器４２を経由してバッテリＭＢに至る給電経路上に設けられ給電経路の導通と遮断とを切り替えるリレー（システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧ、リレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧ）と、リレーと充電器４２との制御を行なう制御装置３０とを含む。図４に示すように、制御装置３０は、充電開始から給電停止までの充電継続時間を計測し、充電実行中に外部電源８からの電力が給電停止されたことを検出した場合（ステップＳ２でＹＥＳ）であって、充電継続時間が所定値よりも長いとき（ステップＳ４でＮＯ）には第１の待機時間後にリレーを開き（ステップＳ５でＮＯ）、充電継続時間が所定値よりも短いとき（ステップＳ４でＹＥＳ）には第１の待機時間よりも長い第２の待機時間後に（ステップＳ６でＮＯ）リレーを開く。
【００６８】
好ましくは、充電器４２は、車両に設けられたインレット４５に接続される。インレット４５は、外部電源８に接続された充電ケーブルの端部に設けられるコネクタ４４と接続可能に構成される。リレーは、給電経路のうちのインレット４５からバッテリＭＢに至る経路上に設けられる。
【００６９】
好ましくは、制御装置３０は、充電実行中に外部電源８からの電力が給電停止されたことを検出し（ステップＳ２でＹＥＳ）、かつ充電継続時間が所定値よりも短い場合（ステップＳ４でＹＥＳ）に、第２の待機時間以内に外部電源８からの電力の給電が再開されたとき（ステップＳ６でＹＥＳ）には、リレーを開くことなくバッテリＭＢへの充電を再開する（ステップＳ７）。
【００７０】
他の局面では以下のように捉えることもできる。図１を参照して、本実施の形態の充電装置は、車載のバッテリＭＢを充電する充電装置である。充電装置は、外部電源８から電力を受けてバッテリＭＢに充電を行なう充電器４２と、外部電源８から充電器４２を経由してバッテリＭＢに至る給電経路上に設けられ給電経路の導通と遮断とを切り替えるリレーと、リレーと充電器４２との制御を行なう制御装置３０とを含む。制御装置３０は、外部電源８からの電圧が印加されたことに応答してリレーを閉じ充電器４２によってバッテリＭＢに充電を行ない、図５に示すように、バッテリＭＢが満充電状態になった場合には（ステップＳ２４でＹＥＳ）満充電状態で充電を完了した旨の第１の履歴情報を記憶する（ステップＳ２５）。制御装置３０は、満充電状態で充電を完了するまでに外部電源８からの電圧が所定回数遮断された場合は（ステップＳ２２でＹＥＳ）停電頻度が高い旨の第２の履歴情報を記憶する（ステップＳ２３）。また図６に示すように、制御装置３０は、充電完了後には、充電器４２を停止させかつリレーを開き、その後第１の履歴情報と第２の履歴情報とが存在することを含む充電禁止条件が成立する場合（ステップＳ３２およびＳ３３でＹＥＳ）には、外部電源８からの電圧が再印加された場合であってもリレーを閉じない（ステップＳ３４）。
【００７１】
充電禁止条件は、第１の履歴情報と第２の履歴情報とが存在することに加えて、充電完了後に車両に対する補機の起動や車両の走行など充電量が減少するような動作のための所定の操作が行なわれていないことを含む。
【００７２】
好ましくは、充電器４２は、車両に設けられたインレット４５に接続される。インレット４５は、外部電源８に接続された充電ケーブルの端部に設けられるコネクタ４４と接続可能に構成される。リレーは、給電経路のうちのインレット４５からバッテリＭＢに至る経路上に設けられる。
【００７３】
なお、充電器４２を車両のハイブリッドシステムに接続する位置は種々の変形が考えられる。図７は、充電器４２の接続箇所の変形例を示した図である。たとえば、図７に示す車両１Ａのように、バッテリＭＢとシステムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧとの間の電力線からリレーＣＨＲＢ，ＣＨＲＧに分岐するように充電器４２の接続箇所を変形しても良い。
【００７４】
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。本発明の範囲は上記した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。
【符号の説明】
【００７５】
１ 車両、６ ＤＣ／ＤＣコンバータ、７ 補機、８ 外部電源、１０，１３，２１，４３ 電圧センサ、１１ 電流センサ、１２ 電圧コンバータ、１４ インバータ、２４ 電流センサ、３０ 制御装置、４０ エアコン、４２ 充電器、４４ コネクタ、４５ インレット、４６，ＣＨＲＢ，ＣＨＲＧ リレー、１０１ タワー型駐車場、１０２ 建築物、１０３ パレット、１０４ 電源装置、１０５ 入庫部、１１０ 制御部、１１１ リフト駆動部、１１３ 電源、１１４ 配電部、１１５，１１６ スイッチ、１４１ 駐車棚、１５１ 旋回部、１５２ 電気接点、１５４ 充電ケーブル、Ｃ１，ＣＨ 平滑用コンデンサ、ＭＢ バッテリ、ＭＧ１ モータジェネレータ、ＰＬ１，ＰＬ２ 正極母線、ＳＬ１，ＳＬ２ 負極母線、ＳＭＲＢ，ＳＭＲＧ システムメインリレー。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載の蓄電装置を充電する充電装置であって、
外部電源から電力を受けて前記蓄電装置に充電を行なう充電器と、
前記外部電源から前記充電器を経由して前記蓄電装置に至る給電経路上に設けられ前記給電経路の導通と遮断とを切り替えるリレーと、
前記リレーと前記充電器との制御を行なう制御装置とを備え、
前記制御装置は、充電開始から給電停止までの充電継続時間を計測し、充電実行中に前記外部電源からの電力が給電停止されたことを検出した場合であって、前記充電継続時間が所定値よりも長いときには第１の待機時間後に前記リレーを開き、前記充電継続時間が前記所定値よりも短いときには前記第１の待機時間よりも長い第２の待機時間後に前記リレーを開く、充電装置。
【請求項２】
前記充電器は、車両に設けられたインレットに接続され、
前記インレットは、前記外部電源に接続された充電ケーブルの端部に設けられるコネクタと接続可能に構成され、
前記リレーは、前記給電経路のうちの前記インレットから前記蓄電装置に至る経路上に設けられる、請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記制御装置は、充電実行中に前記外部電源からの電力が給電停止されたことを検出し、かつ前記充電継続時間が前記所定値よりも短い場合に、前記第２の待機時間以内に前記外部電源からの電力の給電が再開されたときには、前記リレーを開くことなく前記蓄電装置への充電を再開する、請求項１または２に記載の充電装置。
【請求項４】
車載の蓄電装置を充電する充電装置であって、
外部電源から電力を受けて前記蓄電装置に充電を行なう充電器と、
前記外部電源から前記充電器を経由して前記蓄電装置に至る給電経路上に設けられ前記給電経路の導通と遮断とを切り替えるリレーと、
前記リレーと前記充電器との制御を行なう制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記外部電源からの電圧が印加されたことに応答して前記リレーを閉じ前記充電器によって前記蓄電装置に充電を行ない、前記蓄電装置が満充電状態になった場合には満充電状態で充電を完了した旨の第１の履歴情報を記憶し、
前記制御装置は、満充電状態で充電を完了するまでに前記外部電源からの電圧が所定回数遮断された場合は停電頻度が高い旨の第２の履歴情報を記憶し、
前記制御装置は、充電完了後には、前記充電器を停止させかつ前記リレーを開き、その後前記第１の履歴情報と前記第２の履歴情報とが存在することを含む充電禁止条件が成立する場合には、前記外部電源からの電圧が再印加された場合であっても前記リレーを閉じない、充電装置。
【請求項５】
前記充電禁止条件は、前記第１の履歴情報と前記第２の履歴情報とが存在することに加えて、充電完了後に車両に対する所定の操作が行なわれていないことを含む、請求項４に記載の充電装置。
【請求項６】
前記充電器は、車両に設けられたインレットに接続され、
前記インレットは、前記外部電源に接続された充電ケーブルの端部に設けられるコネクタと接続可能に構成され、
前記リレーは、前記給電経路のうちの前記インレットから前記蓄電装置に至る経路上に設けられる、請求項４または５に記載の充電装置。
【請求項１】
車載の蓄電装置を充電する充電装置であって、
外部電源から電力を受けて前記蓄電装置に充電を行なう充電器と、
前記外部電源から前記充電器を経由して前記蓄電装置に至る給電経路上に設けられ前記給電経路の導通と遮断とを切り替えるリレーと、
前記リレーと前記充電器との制御を行なう制御装置とを備え、
前記制御装置は、充電開始から給電停止までの充電継続時間を計測し、充電実行中に前記外部電源からの電力が給電停止されたことを検出した場合であって、前記充電継続時間が所定値よりも長いときには第１の待機時間後に前記リレーを開き、前記充電継続時間が前記所定値よりも短いときには前記第１の待機時間よりも長い第２の待機時間後に前記リレーを開く、充電装置。
【請求項２】
前記充電器は、車両に設けられたインレットに接続され、
前記インレットは、前記外部電源に接続された充電ケーブルの端部に設けられるコネクタと接続可能に構成され、
前記リレーは、前記給電経路のうちの前記インレットから前記蓄電装置に至る経路上に設けられる、請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記制御装置は、充電実行中に前記外部電源からの電力が給電停止されたことを検出し、かつ前記充電継続時間が前記所定値よりも短い場合に、前記第２の待機時間以内に前記外部電源からの電力の給電が再開されたときには、前記リレーを開くことなく前記蓄電装置への充電を再開する、請求項１または２に記載の充電装置。
【請求項４】
車載の蓄電装置を充電する充電装置であって、
外部電源から電力を受けて前記蓄電装置に充電を行なう充電器と、
前記外部電源から前記充電器を経由して前記蓄電装置に至る給電経路上に設けられ前記給電経路の導通と遮断とを切り替えるリレーと、
前記リレーと前記充電器との制御を行なう制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記外部電源からの電圧が印加されたことに応答して前記リレーを閉じ前記充電器によって前記蓄電装置に充電を行ない、前記蓄電装置が満充電状態になった場合には満充電状態で充電を完了した旨の第１の履歴情報を記憶し、
前記制御装置は、満充電状態で充電を完了するまでに前記外部電源からの電圧が所定回数遮断された場合は停電頻度が高い旨の第２の履歴情報を記憶し、
前記制御装置は、充電完了後には、前記充電器を停止させかつ前記リレーを開き、その後前記第１の履歴情報と前記第２の履歴情報とが存在することを含む充電禁止条件が成立する場合には、前記外部電源からの電圧が再印加された場合であっても前記リレーを閉じない、充電装置。
【請求項５】
前記充電禁止条件は、前記第１の履歴情報と前記第２の履歴情報とが存在することに加えて、充電完了後に車両に対する所定の操作が行なわれていないことを含む、請求項４に記載の充電装置。
【請求項６】
前記充電器は、車両に設けられたインレットに接続され、
前記インレットは、前記外部電源に接続された充電ケーブルの端部に設けられるコネクタと接続可能に構成され、
前記リレーは、前記給電経路のうちの前記インレットから前記蓄電装置に至る経路上に設けられる、請求項４または５に記載の充電装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２３１６３９（Ｐ２０１２−２３１６３９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９９５３１（Ｐ２０１１−９９５３１）
【出願日】平成２３年４月２７日（２０１１．４．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００１９８３６３）ＩＨＩ運搬機械株式会社 (292)
【出願人】（５１１０３５４９８）株式会社アクシス・テクノロジー (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２７日（２０１１．４．２７）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（０００１９８３６３）ＩＨＩ運搬機械株式会社 (292)
【出願人】（５１１０３５４９８）株式会社アクシス・テクノロジー (2)
【Ｆターム（参考）】
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