JP2013158218A - 電気自動車、充放電器、充放電システム、制御プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】停電時においても充放電器への放電を安全に行うことができる電気自動車を実現する。
【解決手段】本発明に係る電気自動車２は、充放電器３への放電を行う機能を有する電気自動車であって、電気自動車２からの放電電力の受け入れを制御する充放電器３の制御部４２に、制御電力を供給するための補助バッテリー２５および低電圧電力ポートＰ３を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気自動車に関し、特に放電機能を有する電気自動車に関する。

近年、環境負荷の少ない次世代の自動車として、電気によって走行する電気自動車が実用化されている。電気自動車は、駆動装置としての電気モータと、電気モータに供給する電力を蓄える駆動用バッテリー（蓄電池）とを搭載している。駆動用バッテリーへの充電は、家庭用電源や屋外の充電ステーションで行うことができ、屋外の充電ステーションの中にはより短時間で電気自動車の駆動用バッテリーの充電を急速に行うことが可能な急速充電器がある。このようなシステムでは、所定の充電手順に従い急速充電器と電気自動車との間で通信を行いながら急速充電を実施する。このため、急速充電中に停電が発生すると、充電制御手段の途中で急速充電器および電気自動車間の通信が遮断され、停電の発生を検知していない電気自動車側が、充電制御手順を続行し、充電器からの応答待ち状態となることがある。この場合、ＥＣＵ（エレクトリックコントロールユニット）が待ち状態のままとなって初期状態に復帰することができなくなり、電気自動車のイグニッション操作を受け付けることができず、電気自動車を始動できなくなることがある。このような問題を解決するために、充電器が外部電源の停電により停止した場合に、充電器の制御・通信系に供電する充電用電力を、充電器側のコネクタを介して電気自動車の補助バッテリーから供給し、充電器と電気自動車が通信して、所定の充電終了手段を実施し、駆動用バッテリーの充電を終了させる技術が提案されている（例えば、特許文献１）。

また、電気自動車の駆動用バッテリーから家庭に電力供給を行うことにより、電気自動車を震災等の非常時の外部電源として活用することも提案されている（例えば、特許文献２）。電気自動車から家庭への放電を可能にすることで、例えば、家庭内の電力使用量の少ない時間帯に電気自動車へ電力を蓄えておき、電力使用量の多い時間帯に、電気自動車から家庭内に電力を供給するといった、電力の平準化を図ることもできる。

図１３は、従来の充放電システム１００の構成を示すブロック図である。充放電システム１００は、電気自動車１２、充放電器１３、電力系統７および負荷機器８を含んで構成される。

電気自動車１２は、駆動用バッテリー１２１、充放電ポート１２２、コンタクタ１２３および通信部１２４を備えている。

充放電器１３は、電気自動車１２の駆動用バッテリー１２１への充電を行う機能、および電気自動車１２からの放電を受け入れる機能を有している。充放電器１３は、本体部１４、充放電ケーブル１５および充放電コネクタ１６を含んで構成される。本体部１４は、主回路部１４１、制御部１４２、電力変換器１４３、コンタクタ１４４および通信部１４５を備えている。

本体部１４は、ＡＣバス９を介して電力系統７および家電製品などの負荷機器８に接続されている。充放電コネクタ１６が電気自動車１２の充放電ポート１２２に接続されることにより、主回路部１４１と、駆動用バッテリー１２１とが、コンタクタ１４４・１２３を介して電気的に接続される。また、通信部４５と通信部２４とが電気的に接続され、通信部１２４と通信部１４５との間で、例えば、充放電器１３の定格電力や、駆動用バッテリー１２１の電圧・残量を示す情報等が送受信される。

主回路部１４１は、スイッチ素子のスイッチング動作により、電流路の電圧を制御するものである。電気自動車１２への充電時には、電力系統７からの電力が主回路部１４１を介して、駆動用バッテリー１２１に供給される。一方、電気自動車１２を外部電源として使用する場合は、駆動用バッテリー１２１からの放電電力が、主回路部１４１およびＡＣバス９を介して負荷機器８に供給される。

特開２０１０―２３９８５０号公報（２０１０年１０月２１日公開） 特開平１１−１７８２３４号公報（１９９９年７月２日公開）

主回路部１４１のスイッチング動作は、制御部１４２によって行われる。さらに、制御部１４２は、充放電器１３の起動シーケンスや、放電開始前の通信部１４５と通信部１２４との間の送受信制御も行う。そのため、制御部１４２が機能していない状態では、充放電器１３の充放電動作を開始することができない。

制御部１４２を機能させるためには、制御部１４２に低電圧の制御電力を供給する必要がある。通常は、電力系統７からの電力を電力変換器１４３において制御電力に変換することにより、制御部１４２に制御電力を供給している。しかしながら、停電等によって電力系統７から電力が供給されない場合、電力系統７および電気自動車１２以外の電力供給源から制御部１４２へ制御電力を供給して、制御部１４２を機能させない限り、充放電器１３は、電気自動車１２からの放電電力を受け入れることはできない。

仮に、制御部１４２が機能していない状態で、電気自動車１２から主回路部１４１へ電力を供給した場合、大電流が流れて、充放電ケーブル１５が燃えたり、主回路部１４１を構成する部品が壊れたりするおそれがある。そのため、蓄電池などの電力供給源を備えていない家庭に充放電システム１００を設置しても、停電時に制御部１４２に制御電力が供給されないため、充放電器１３は、電気自動車１２からの放電電力を安全に受け入れることができない。そのため、電気自動車１２を非常用の外部電源として活用することができない。

また、特許文献２においても、家庭内に蓄電池などの電力供給源が設けられていない形態で、停電時に、充放電器を制御するコントローラの制御電力をどこから供給するのかは記載されていない。

特許文献１においては、家庭内からの電力の供給による電気自動車のバッテリーの充電中に停電した時における安全な充電停止の実現を想定しているが、電力系統が停電中に電気自動車のバッテリーから家庭内へ電力を供給する、つまり停電時における家庭内の電力供給の維持は想定されていない。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、停電時においても充放電器への放電を安全に行うことができる電気自動車を実現することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る電気自動車は、充放電器への放電を行う機能を有する電気自動車であって、前記電気自動車からの放電電力の受け入れを制御する前記充放電器の放電制御部に、制御電力を供給するための制御電力供給手段を備えることを特徴としている。

上記の構成によれば、停電によって充放電器の放電制御部が機能していない場合であっても、電気自動車と充放電器とを接続して、制御電力供給手段から放電制御部に制御電力を供給することにより、放電制御部を起動して制御可能な状態とすることができる。これにより、充放電器は、電気自動車からの放電電力を安全に受け入れることができる。したがって、停電時においても充放電器への放電を安全に行うことができる電気自動車を実現することができる。

本発明に係る電気自動車では、ユーザの放電開始操作を受け付ける操作受付手段を備え、前記操作受付手段がユーザの放電開始操作を受け付けた場合に、前記制御電力供給手段は前記放電制御部に前記制御電力を供給することが好ましい。

上記の構成によれば、ユーザが放電開始操作を行わない限り、制御電力供給手段は放電制御部に制御電力を供給しない。すなわち、ユーザが、停電が発生していないと判断し、操作受付手段を操作しない場合は、制御電力供給手段からの制御電力の供給は開始されない。これにより、制御電力供給手段からの不要な電力供給を抑制することができる。

本発明に係る電気自動車では、前記充放電器のコネクタが前記電気自動車に接続されているか否かを検出する接続検出手段を備え、前記接続検出手段が、前記コネクタが前記電気自動車に接続されていることを検出した場合に、前記制御電力供給手段は前記放電制御部に前記制御電力を供給することが好ましい。

上記の構成によれば、充放電器のコネクタが電気自動車に接続されていない場合は、制御電力供給手段は放電制御部に制御電力を供給しない。これにより、制御電力供給手段からの不要な電力供給を抑制することができる。

本発明に係る電気自動車では、ユーザの放電開始操作を受け付ける操作受付手段と、前記充放電器のコネクタが前記電気自動車に接続されているか否かを検出する接続検出手段とを備え、前記操作受付手段がユーザの放電開始操作を受け付け、かつ、前記接続検出手段が、前記コネクタが前記電気自動車に接続されていることを検出した場合に、前記制御電力供給手段は前記放電制御部に前記制御電力を供給することが好ましい。

上記の構成によれば、ユーザが、停電が発生していないと判断し、操作受付手段を操作しない場合、または、充放電器のコネクタが電気自動車に接続されていない場合、放電制御部への制御電力の供給は行われない。これにより、制御電力供給手段からの不要な電力供給を抑制することができる。

本発明に係る電気自動車は、前記充放電器と信号の送受信を行う通信手段を備え、前記通信手段が前記充放電器から放電開始情報を受信した場合に、充放電器への放電を開始することが好ましい。

本発明に係る電気自動車では、前記制御電力供給手段は、前記放電制御部に前記制御電力を供給してから一定時間内に前記充放電器への放電が開始されない場合に、前記制御電力の供給を停止することが好ましい。

上記の構成によれば、制御電力供給手段からの不要な電力供給が停止されるので、制御電力供給手段の供給可能電力がなくなって、電気自動車がすぐに使用できなくなる事態を回避できる。

本発明に係る電気自動車では、前記制御電力供給手段は、前記充放電器への放電が開始してから一定時間経過後に、前記制御電力の供給を停止することが好ましい。

上記の構成によれば、制御電力供給手段から充放電器への放電が開始すると、充放電器の放電制御部は、放電電力によって動作することができる。したがって、制御電力供給手段からの不要な電力供給を回避することができる。

本発明に係る電気自動車では、前記制御電力供給手段は、前記電気自動車の電気モータを駆動するための駆動用バッテリーとは別に設けられる補助バッテリーを有してもよい。

上記の構成によれば、例えば、電気自動車の制御システムを動作させるためのバッテリーを、補助バッテリーとして用いることができる。

本発明に係る電気自動車では、前記制御電力供給手段は、前記電気自動車の電気モータを駆動するための駆動用バッテリーと、当該駆動用バッテリーからの放電電力の電圧を変換する電圧変換器とを有していることが好ましい。

上記の構成によれば、駆動用バッテリーは補助バッテリーよりも充電容量が大きいので、補助バッテリーから制御電力を供給する構成と比較して、バッテリー切れを起こすリスクを低減できる。

本発明に係る充放電器は、電気自動車に接続するためのコネクタと、前記コネクタが接続された電気自動車からの放電電力の受け入れを制御する放電制御部を有する充放電器であって、前記コネクタが本発明に係る電気自動車に接続されたときに、前記制御電力供給手段からの制御電力を出力するための当該電気自動車の出力ポートと、前記放電制御部とを電気的に接続する接続部材を備えることを特徴としている。

上記の構成によれば、コネクタを本発明に係る電気自動車に接続することにより、接続部材を介して電気自動車の出力ポートから制御電力を放電制御部に供給することができる。したがって、本発明に係る充放電器は、停電時であっても、本発明に係る電気自動車に接続することにより、当該電気自動車からの放電電力を安全に受け入れることができる。

本発明に係る充放電システムは、本発明に係る電気自動車と、本発明に係る充放電器とを備える。

また、上記電気自動車の各手段としてコンピュータを動作させる制御プログラム、および当該制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も本発明の技術的範囲に含まれる。

以上のように、本発明に係る電気自動車は、充放電器への放電を行う機能を有する電気自動車であって、前記電気自動車からの放電電力の受け入れを制御する前記充放電器の放電制御部に、制御電力を供給するための制御電力供給手段を備える構成である。したがって、停電時においても充放電器への放電を安全に行うことができる電気自動車を実現できるという効果を奏する。

（ａ）は、本発明の実施形態１に係る充放電システムの概略構成を示すブロック図であり、（ｂ）は、当該充放電システムの概略構成を示す斜視図であり、（ｃ）は、充放電コネクタの構成を示す斜視図である。 図１に示す充放電システムのさらに詳細な構成を示すブロック図である。 上記電気自動車の充放電ポートの平面図である。 図２に示す充放電器から電気自動車への充電を行う手順を示すフローチャートである。 図２に示す充放電器から電気自動車への放電を行う手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２に係る充放電システムの概略構成を示すブロック図である。 図６に示す充放電システムの電気自動車から充放電器の放電を行う手順を示すフローチャートである。 図６に示す充放電システムの電気自動車から充放電器の放電を行う手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態４に係る充放電システムの概略構成を示すブロック図である。 図９に示す充放電システムの電気自動車から充放電器の放電を行う手順を示すフローチャートである。 図９に示す充放電システムの電気自動車から充放電器の放電を行う手順を示すフローチャートである。 本発明の実施形態５に係る充放電システムの概略構成を示すブロック図である。 従来の充放電システムの構成を示すブロック図である。

〔実施形態１〕
本発明の第１の実施形態について図１〜図５に基づいて説明すれば、以下のとおりである。

（充放電システムの概略）
図１（ａ）は、本実施形態に係る充放電システム１の概略構成を示すブロック図である。充放電システム１は、電気自動車２、充放電器３、電力系統７および負荷機器８を含んで構成される。

電気自動車２は、駆動用バッテリー２１を備えている。駆動用バッテリー２１に蓄えられた電力を図示しない電気モータに供給して、当該電気モータを駆動することにより、電気自動車２は走行する。また、電気自動車２は、充放電器３への放電を行う機能を有している。

充放電器３は、例えば、一般家庭の電気自動車２の駐車スペースに設置され、電気自動車２への充電を行う機能、および電気自動車２からの放電を受け入れる機能を有している。充放電器３は、本体部４、充放電ケーブル５および充放電コネクタ（コネクタ）６を含んで構成される。電気自動車２および充放電器３のさらに詳細な構成は、後述する。

本体部４は、ＡＣバス９を介して電力系統７および家電製品などの負荷機器８に接続されている。

図１（ｂ）は、充放電システム１の概略構成を示す斜視図である。充放電コネクタ６を電気自動車２の充放電ポート２２に接続することにより、電気自動車２と充放電器３の本体部４とが電気的に接続される。

図１（ｃ）は、充放電コネクタ６の構成を示す斜視図である。充放電コネクタ６には、レバー６１が設けられている。レバー６１を握りながら、先端部６２を充放電ポート２２の所定の深さまで差し込むことにより、充放電ポート２２が電気自動車２に接続される。

（電気自動車の構成）
図２は、充放電システム１のさらに詳細な構成を示すブロック図である。電気自動車２は、駆動用バッテリー２１および充放電ポート２２の他、コンタクタ２３、通信部２４および補助バッテリー２５を備えている。

駆動用バッテリー２１は、図示しない電気モータに供給するための電力を蓄える大容量の蓄電池である。

コンタクタ２３は、駆動用バッテリー２１と充放電ポート２２との間の電流路の開閉を行う電磁接触器である。

通信部２４は、充放電コネクタ６が充放電ポート２２に接続された場合に、充放電器３の通信部４５と電気的に接続される。通信部２４と通信部４５との間では、例えば、充放電器３の定格電力や、駆動用バッテリー２１の電圧・残量を示す情報等が送受信される。

駆動用バッテリー２１、コンタクタ２３および通信部２４は、図１３に示す従来の電気自動車１２の駆動用バッテリー１２１、コンタクタ１２３および通信部１２４と同一の構成である。

補助バッテリー２５は、駆動用バッテリー２１とは別に設けられる小容量の蓄電池であり、駆動用バッテリー２１の放電電力よりも低電圧（例えば１２Ｖ）の電力を放電する。補助バッテリー２５に蓄えられた電力は、電気自動車２の制御システムに供給される他、充放電コネクタ６が充放電ポート２２に接続された場合に、充放電器３にも供給可能となっている。

図３は、充放電ポート２２の平面図である。図３に示すように、充放電ポート２２は、高電圧電力ポートＰ１、通信ポートＰ２および低電圧電力ポートＰ３を備えている。

また、図２に示すように、高電圧電力ポートＰ１は、コンタクタ２３を介して駆動用バッテリー２１に電気的に接続されており、通信ポートＰ２は、通信部２４に電気的に接続されている。高電圧電力ポートＰ１および通信ポートＰ２は、図１３に示す従来の電気自動車１２の充放電ポート１２２にも設けられている。

一方、低電圧電力ポートＰ３は、従来の充放電ポート１２２には設けられていない新規のポートである。低電圧電力ポートＰ３は、補助バッテリー２５に電気的に接続されている。

（充放電器の構成）
充放電器３は、電気自動車２の駆動用バッテリー２１への充電を行う機能、および、電気自動車２の駆動用バッテリー２１からの放電を受け入れる機能を有している。充放電器３の本体部４は、主回路部４１、制御部４２、電力変換器４３、コンタクタ４４および通信部４５を備えている。

主回路部４１は、スイッチ素子のスイッチング動作により、電流路の電圧を制御するものである。

制御部４２は、主回路部４１のスイッチング動作を制御するための制御信号を出力することにより、電気自動車２への充電、および電気自動車からの放電電力の受け入れを制御する。具体的には、充電時において、制御部４２は、主回路部４１が、ＡＣバス９からの電力を、所定の電圧に変換して電気自動車２に供給するように制御する。一方、放電時において、制御部４２は、主回路部４１が、電気自動車２から供給される高圧電力を、所定の電圧に変換してＡＣバス９に供給するように制御する。

電力変換器４３は、ＡＣバス９または主回路部１４１から供給される電力を、低電圧の制御電力に変換して制御部４２に供給する。

コンタクタ４４は、電気自動車２のコンタクタ２３と同様、電流路の開閉を行う電磁接触器である。

通信部４５は、充放電コネクタ６が充放電ポート２２に接続された状態で、電気自動車２の通信部２４と、必要な情報を送受信する。

これらの主回路部４１、制御部４２、電力変換器４３、コンタクタ４４および通信部４５の各構成は、図１３に示す従来の充放電器１３の主回路部１４１、制御部１４２、電力変換器１４３、コンタクタ１４４および通信部１４５の各構成とそれぞれ同一である。

充放電コネクタ６は、高電圧電力ポートＰ４、通信ポートＰ５および低電圧電力ポートＰ６を備えている。充放電コネクタ６が充放電ポート２２に接続された状態において、高電圧電力ポートＰ４、通信ポートＰ５および低電圧電力ポートＰ６は、それぞれ充放電ポート２２の高電圧電力ポートＰ１、通信ポートＰ２および低電圧電力ポートＰ３と接触する。

高電圧電力ポートＰ４は、コンタクタ４４を介して主回路部４１に電気的に接続されており、通信ポートＰ５は、通信部４５に電気的に接続されている。高電圧電力ポートＰ４および通信ポートＰ５は、図１３に示す従来の充放電器１３の充放電コネクタ１６にも設けられている。

一方、低電圧電力ポートＰ６は、従来の充放電コネクタ１６には設けられていない新規のポートである。低電圧電力ポートＰ６は、配線Ｌを介して制御部４２に電気的に接続されている。これにより、充放電コネクタ６が充放電ポート２２に接続されたときに、電気自動車２の補助バッテリー２５と、充放電器３の制御部４２とが電気的に接続される。

このように、本実施形態では、充放電コネクタ６が充放電ポート２２に接続された状態で、電気自動車２の補助バッテリー２５から充放電器３の制御部４２に制御電力が供給可能となっている。これにより、停電時に電気自動車２から充放電器３に放電を行う際に、家庭内に電力系統７以外の電力供給源が設けられていないために、家庭内から制御部４２に制御電力の供給ができない場合であっても、電気自動車２から制御部４２に制御電力を供給することにより、制御部４２を起動することができる。したがって、電気自動車２は、停電時においても充放電器３への放電を安全に行うことができる。

（充電の手順）
続いて、電気自動車２への充電について説明する。

図４は、充放電器３から電気自動車２への充電を行う手順を示すフローチャートである。まず、ユーザが充放電コネクタ６を充放電ポート２２に接続して（ステップＳ１）、充放電器３の図示しない充電開始ボタンを押下すると（ステップＳ２）、充放電器３の通信部４５から電気自動車２の通信部２４に信号が送信される（ステップＳ３）。続いて、充放電器３の制御部４２は、通信部４５と通信部２４との間で通信可能であるかを判定する（ステップＳ４）。制御部４２は、通信部４５と通信部２４との間で通信可能であると判定した場合（ステップＳ４において「ＹＥＳ」）、通信部４５と通信部２４との間で情報交換が正常に行われたか否かを判定する（ステップＳ５）。

制御部４２は、通信部４５と通信部２４との間で情報交換が正常に行われたと判定した場合（ステップＳ５において「ＹＥＳ」）、交換された情報に基づいて、充電可能であるか否かを判定する（ステップＳ６）。制御部４２は、充電可能であると判定した場合（ステップＳ７において「ＹＥＳ」）、充放電器３と電気自動車２との間の配線に、絶縁不良や短絡がないか判定する（ステップＳ８）。そして、制御部４２は、絶縁不良や短絡がないと判定した場合に（ステップＳ８において「ＹＥＳ」）、主回路部４１を制御して、充電を開始する（ステップＳ９）。

なお、ステップＳ４、Ｓ５、Ｓ７およびＳ８のいずれかにおいて「ＮＯ」の場合、警告表示部に警告表示すること等により、異常があることがユーザに通知される（ステップＳ１０）。

（放電の手順）
続いて、電気自動車２の放電動作について説明する。

図５は、電気自動車２から充放電器３への放電を行う手順を示すフローチャートである。まず、ユーザが充放電コネクタ６を充放電ポート２２に接続すると（ステップＳ２０）、電気自動車２の補助バッテリー２５から充放電器３の制御部４２に制御電力が供給される（ステップＳ２１）。そのため、停電時であっても、制御部４２は起動することができる（ステップＳ２２）。これにより、制御部４２は主回路部４１を制御することができる状態となるため、充放電器３は、電気自動車２からの放電電力を安全に受け入れることができる。

続いて、ユーザが放電操作を行い、電気自動車２からの放電が開始されると（ステップＳ２３において「ＹＥＳ」）、放電電力が充放電器３に供給される。さらに、充放電器３に供給された放電電力は、主回路部４１を介して負荷機器８に供給される。その後、ユーザからの放電停止指示があった場合（ステップＳ２４において「ＹＥＳ」）、または、駆動用バッテリー２１の残量が所定値（例えば、満充電量の１０％）以下になった場合（ステップＳ２５において「ＹＥＳ」）、制御部４２は、主回路部４１を制御して、放電電力の受け入れを停止させる（ステップＳ２６）。

（まとめ）
以上のように、本実施形態では、充放電コネクタ６が充放電ポート２２に接続された状態で、電気自動車２の補助バッテリー２５から充放電器３の制御部４２に制御電力を供給することができる。したがって、電気自動車２は、停電時においても充放電器３への放電を安全に行うことができる。

なお、ユーザの放電操作は、電気自動車２側で行ってもよいし、充放電器３側で行ってもよい。ユーザが充放電器３側で放電操作を行った場合は、通信部２４が充放電器３から放電開始命令を示す放電開始情報を受信した場合に、電気自動車２は充放電器３への放電を開始する。なお、電気自動車２は充放電器３への放電開始および放電停止は、電気自動車２の図示しない制御部がコンタクタ２３の開閉を行うことにより実行される。

〔実施形態２〕
本発明の第２の実施形態について、図６〜図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。前記の実施形態１では、充放電コネクタが電気自動車の充放電ポートに接続された状態において、電気自動車の補助バッテリーから充放電器の制御部に制御電力が常に供給され続ける。そのため、例えば、災害により停電が発生し、補助バッテリーから制御部に制御電力を供給した状態で長期間避難した場合などに、補助バッテリーがバッテリー切れを起こしてしまい、電気自動車がすぐに使用できない状態になる恐れがある。

そこで、本実施形態では、制御部に制御電力を供給してから一定時間内に、充放電器への放電が開始されない場合、および、充放電器への放電が開始してから一定時間経過した場合に、補助バッテリーによる制御電力の供給を停止する構成としている。なお、説明の便宜上、実施形態１において説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

（充放電システムの構成）
図６は、本実施形態に係る充放電システム１ａの構成を示すブロック図である。充放電システム１ａは、電気自動車２ａ、充放電器３、電力系統７および負荷機器８を含んで構成される。当該充放電器３の構成は、図２に示す充放電器３と同一である。

電気自動車２ａは、駆動用バッテリー２１、充放電ポート２２、コンタクタ２３、通信部２４、補助バッテリー２５、開閉器２６、開閉制御部２７および開閉押しボタン２８を備えている。すなわち、電気自動車２ａは、図２に示す電気自動車２において、開閉器２６、開閉制御部２７および開閉押しボタン２８をさらに備えた構成である。

開閉器２６は、補助バッテリー２５と充放電ポート２２の低電圧電力ポートＰ３との間に設けられている。

開閉制御部２７は、開閉器２６の開閉動作を制御するものである。

開閉押しボタン２８は、電気自動車２ａの運転席などに設けられており、ユーザが開閉押しボタン２８を押下すると、開閉制御部２７は開閉器２６の開閉状態を切り替える。

（放電の手順）
続いて、電気自動車２ａの放電動作について説明する。

図７および図８は、電気自動車２ａから充放電器３への放電を行う手順を示すフローチャートである。まず、ユーザが充放電コネクタ６を充放電ポート２２に接続する（ステップＳ３０）。この時点では、開閉器２６は開いており、電気自動車２ａの補助バッテリー２５から充放電器３の制御部４２には制御電力は供給されない。

続いて、ユーザによって開閉押しボタン２８が押下されると（ステップＳ３１において「ＹＥＳ」）、開閉制御部２７が開閉器２６を閉じて（ステップＳ３２）、補助バッテリー２５から制御部４２に制御電力が供給される（ステップＳ３３）。そのため、停電時であっても、制御部４２は起動することができる（ステップＳ３４）。これにより、制御部４２は主回路部４１を制御することができる状態となるため、充放電器３は、電気自動車２ａからの放電電力を安全に受け入れることができる。

続いて、ユーザが放電操作を行い、電気自動車２ａからの放電が開始されると（ステップＳ３５において「ＹＥＳ」）、開閉制御部２７は、放電開始から一定時間（例えば３０秒）経過したか否かを判定する（ステップＳ３６）。そして、放電開始から一定時間経過した場合（ステップＳ３６において「ＹＥＳ」）、開閉制御部２７は開閉器２６を開いて（ステップＳ３７）、補助バッテリー２５から制御部４２への制御電力の供給が停止する（ステップＳ３８）。

ステップＳ３８の時点では、既に駆動用バッテリー２１からの放電電力が、ＡＣバス９および電力変換器４３に供給されている状態となっているため、制御部４２には、電力変換器４３から制御電力を供給することができる。よって、補助バッテリー２５から制御部４２への制御電力の供給を停止しても、制御部４２は制御動作を継続することができる。

その後、ユーザからの放電停止指示があった場合（ステップＳ３９において「ＹＥＳ」）、または、駆動用バッテリー２１の残量が所定値（例えば、満充電量の１０％）以下になった場合（ステップＳ４０において「ＹＥＳ」）、制御部４２は、主回路部４１を制御して、放電電力の受け入れを停止させる（ステップＳ４１）。

一方、補助バッテリー２５から制御部４２に制御電力が供給されてから、一定時間（例えば２０分）内に充放電器３への放電が開始されない場合（ステップＳ３５において「ＮＯ」、ステップＳ４２において「ＹＥＳ」）、開閉制御部２７は開閉器２６を開いて（ステップＳ４３）、補助バッテリー２５から制御部４２への制御電力の供給を停止させ（ステップＳ４４）、処理を終了する。なお、ステップＳ４４の後に、開閉押しボタン２８が押下された場合、ステップＳ３２に移行してもよい。

（まとめ）
以上のように、本実施形態では、停電が発生しているか否かをユーザが判断して、ユーザが開閉押しボタンを操作することにより、補助バッテリーからの制御電力の供給を開始させる。すなわち、ユーザが、停電が発生していないと判断し、開閉押しボタンを操作しない場合は、補助バッテリーからの制御電力の供給は開始されない。これにより、補助バッテリー２５からの不要な電力供給を抑制することができる。

また、補助バッテリー２５は、制御部４２に制御電力を供給してから一定時間内に充放電器３への放電が開始されない場合、および、充放電器への放電が開始してから一定時間経過した場合に、制御電力の供給を停止する。これにより、補助バッテリー２５のバッテリー切れを防止することができる。

なお、本実施形態では、補助バッテリー２５からの制御電力の電力路の導通／非導通を切り替える手段として、開閉器２６を用いたが、そのような手段はこれに限定されない。電力路の導通／非導通を切り替えることができるものであれば、半導体スイッチなどの任意の部材を開閉器２６の代わりに用いることができる。

また、本実施形態では、ユーザの放電開始操作を受け付ける操作受付手段として、開閉押しボタン２８を用いたが、これに限定されない。開閉押しボタン２８の代わりに、例えば、タッチパネルやリモコンなどの任意のユーザインターフェース装置を用いることができる。

〔実施形態３〕
本発明の第３の実施形態について、図９〜図１１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施形態では、さらに、電気自動車の充放電ポートに充放電コネクタが接続されたことを条件に、補助バッテリーからの制御電力の供給を開始する構成としている。なお、説明の便宜上、実施形態１および２において説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

（充放電システムの構成）
図９は、本実施形態に係る充放電システム１ｃの構成を示すブロック図である。充放電システム１ｃは、電気自動車２ｃ、充放電器３、電力系統７および負荷機器８を含んで構成される。当該充放電器３の構成は、図２に示す充放電器３と同一である。

電気自動車２ｃは、駆動用バッテリー２１、充放電ポート２２、コンタクタ２３、通信部２４、補助バッテリー２５、開閉器２６、開閉制御部２７およびコネクタ接続検出部２９を備えている。すなわち、電気自動車２ｃは、図６に示す電気自動車２ａにおいて、開閉押しボタン２８の代わりにコネクタ接続検出部２９を備えた構成である。

コネクタ接続検出部２９は、充放電ポート２２に充放電コネクタ６が接続されているか否かを検出する機能を有している。

（放電の手順）
続いて、電気自動車２ｃの放電動作について説明する。

図１０および図１１は、電気自動車２ｃから充放電器３への放電を行う手順を示すフローチャートである。ユーザが充放電コネクタ６を充放電ポート２２に接続すると（ステップＳ６０）、コネクタ接続検出部２９は、充放電コネクタ６が充放電ポート２２に接続されたか否かを検出する（ステップＳ６１）。

コネクタ接続検出部２９が、充放電コネクタ６が充放電ポート２２に接続されたことを検出した場合（ステップＳ６１において「ＹＥＳ」）、電気自動車２ｂの通信部２４ａが充放電器３の通信部４５に信号を送信する（ステップＳ６２）。

一方、コネクタ接続検出部２９が、充放電コネクタ６が充放電ポート２２に接続されたことを検出しない場合（ステップＳ６１において「ＮＯ」）、ユーザが再度充放電コネクタ６を充放電ポート２２に接続することを条件に（ステップＳ６３において「ＹＥＳ」）、ステップＳ６１に移行する。

通信部２４ａが通信部４５に信号を送信した後、通信部４５から信号が返ってこなかった場合、すなわち、通信部２４ａが通信部４５との信号の送受信ができない場合（ステップＳ６４において「ＮＯ」）、開閉制御部２７は、充放電器３が機能していない（すなわち、停電が発生している）と判断して、開閉器２６を閉じる（ステップＳ６５）。これにより、補助バッテリー２５から制御部４２に制御電力が供給され（ステップＳ６６）、制御部４２が起動する（ステップＳ６７）。

一方、通信部２４ａが通信部４５に信号を送信して、通信部４５から信号が返ってきた場合は（ステップＳ６４において「ＹＥＳ」）、開閉制御部２７は、充放電器３が正常に機能している（すなわち、停電は発生していない）ため、補助バッテリー２５から制御部４２への制御電力の供給は不要と判断する（ステップＳ６８）。

続いて、ユーザが放電操作を行い、電気自動車２ｃからの放電が開始されると（ステップＳ６９において「ＹＥＳ」）、開閉制御部２７は、放電開始から一定時間（例えば３０秒）経過したか否かを判定する（ステップＳ７０）。そして、放電開始から一定時間経過した場合（ステップＳ７０において「ＹＥＳ」）、開閉制御部２７は開閉器２６を開いて（ステップＳ７１）、補助バッテリー２５から制御部４２への制御電力の供給が停止する（ステップＳ７２）。

その後、ユーザからの放電停止指示があった場合（ステップＳ７３において「ＹＥＳ」）、または、駆動用バッテリー２１の残量が所定値（例えば、満充電量の１０％）以下になった場合（ステップＳ７４において「ＹＥＳ」）、制御部４２は、主回路部４１を制御して、放電電力の受け入れを停止させる（ステップＳ７５）。

一方、補助バッテリー２５から制御部４２に制御電力が供給されてから、一定時間（例えば２０分）内に充放電器３への放電が開始されない場合（ステップＳ６９において「ＮＯ」、ステップＳ７６において「ＹＥＳ」）、開閉制御部２７は開閉器２６を開いて（ステップＳ７７）、補助バッテリー２５から制御部４２への制御電力の供給を停止させる（ステップＳ７８）。その後、充放電コネクタ６が充放電ポート２２に再度接続された場合（ステップＳ７９において「ＹＥＳ」）、ステップＳ６１に移行する。

（まとめ）
以上のように、本実施形態では、電気自動車２ｃの充放電ポート２２に充放電コネクタ６が接続され、かつ、通信部２４ａが通信部４５との信号の送受信ができない場合に、補助バッテリー２５からの制御電力の供給を開始する。これにより、補助バッテリー２５からの不要な電力供給をさらに削減することができる。

なお、電気自動車２ｂに、図６に示す開閉押しボタン２８をさらに設け、開閉押しボタン２８が押下され、かつ、充放電ポート２２に充放電コネクタ６が接続され、かつ、通信部２４ａが通信部４５との信号の送受信ができない場合に、開閉制御部２７が補助バッテリー２５からの制御電力の供給を開始させてもよい。

または、開閉押しボタン２８が押下され、かつ、充放電ポート２２に充放電コネクタ６が接続された場合に、開閉制御部２７が補助バッテリー２５からの制御電力の供給を開始させてもよい。あるいは、充放電ポート２２に充放電コネクタ６が接続されたことのみを条件に、開閉制御部２７が補助バッテリー２５からの制御電力の供給を開始させてもよい。この場合も、補助バッテリー２５からの不要な電力供給を削減することができる。

〔実施形態４〕
本発明の第４の実施形態について、図１２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。前記の実施形態１〜３では、充放電器３の制御部４２を動作させるための制御電力を、補助バッテリー２５から供給していた。これに対し、本実施形態では、制御部４２を動作させるための制御電力を駆動用バッテリー２１から供給する構成としている。なお、説明の便宜上、実施形態１〜３において説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。

図１２は、本実施形態に係る充放電システム１ｄの構成を示すブロック図である。充放電システム１ｄは、電気自動車２ｄ、充放電器３、電力系統７および負荷機器８を含んで構成される。当該充放電器３の構成は、図２に示す充放電器３と同一である。

電気自動車２ｄは、駆動用バッテリー２１、充放電ポート２２、コンタクタ２３、通信部２４、開閉器２６、開閉制御部２７、開閉押しボタン２８および電力変換器３０を備えている。すなわち、電気自動車２ｄは、図６に示す電気自動車２ａにおいて、補助バッテリー２５の代わりに電力変換器３０を備えた構成である。

電力変換器３０は、駆動用バッテリー２１に接続されており、駆動用バッテリー２１からの高電圧の放電電力を低電圧（例えば１２Ｖ）の電力に変換する。電力変換器３０は、開閉器２６を介して充放電ポート２２の低電圧電力ポートＰ３に電気的に接続されている。

これにより、充放電コネクタ６を充放電ポート２２に接続して、開閉器２６を閉じることにより、駆動用バッテリー２１から電力変換器３０を介して、充放電器３の制御部４２に低電圧の制御電力を供給することができる。駆動用バッテリー２１は補助バッテリー２５よりも充電容量が大きいので、補助バッテリー２５から制御電力を供給する構成と比較して、バッテリー切れを起こすリスクを低減できる。

なお、本実施形態に係る電気自動車２ｄの放電動作は、前記の実施形態２に係る電気自動車２ａの放電動作と略同様であるので、詳細な説明を省略する。

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

最後に、上述した電気自動車２・２ａ〜２ｄの各ブロック、特に通信部２４・２４ａ、開閉制御部２７およびコネクタ接続検出部２９は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。

すなわち、電気自動車２・２ａ〜２ｄは、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである電気自動車２〜２ｄの制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記充放電器に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。

上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。

また、電気自動車２・２ａ〜２ｄを通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを、通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ（high data rate）、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は、放電機能を有する電気自動車に好適である。

１ 充放電システム
１ａ 充放電システム
１ｂ 充放電システム
１ｃ 充放電システム
１ｄ 充放電システム
２ 電気自動車
２ａ 電気自動車
２ｂ 電気自動車
２ｃ 電気自動車
２ｄ 電気自動車
３ 充放電器
４ 本体部
５ 充放電ケーブル
６ 充放電コネクタ
７ 電力系統
８ 負荷機器
９ ＡＣバス
１２ 電気自動車
１３ 充放電器
１４ 本体部
１５ 充放電ケーブル
１６ 充放電コネクタ
２１ 駆動用バッテリー（制御電力供給手段）
２２ 充放電ポート
２３ コンタクタ
２４ 通信部（通信手段）
２４ａ 通信部（通信手段）
２５ 補助バッテリー（制御電力供給手段）
２６ 開閉器（制御電力供給手段）
２７ 開閉制御部（制御電力供給手段）
２８ 開閉押しボタン（操作受付手段）
２９ コネクタ接続検出部（接続検出手段）
３０ 電力変換器（制御電力供給手段）
４１ 主回路部
４２ 制御部（放電制御部）
４３ 電力変換器
４４ コンタクタ
４５ 通信部
６１ レバー
６２ 先端部
１００ 充放電システム
１２１ 駆動用バッテリー
１２２ 充放電ポート
１２３ コンタクタ
１２４ 通信部
１４１ 主回路部
１４２ 制御部
１４３ 電力変換器
１４４ コンタクタ
１４５ 通信部
Ｌ 配線（接続部材）
Ｐ１ 高電圧電力ポート
Ｐ２ 通信ポート
Ｐ３ 低電圧電力ポート（出力ポート）
Ｐ４ 高電圧電力ポート
Ｐ５ 通信ポート
Ｐ６ 低電圧電力ポート（接続部材）

Claims (13)

1. 充放電器への放電を行う機能を有する電気自動車であって、
   前記電気自動車からの放電電力の受け入れを制御する前記充放電器の放電制御部に、制御電力を供給するための制御電力供給手段を備えることを特徴とする電気自動車。
2. ユーザの放電開始操作を受け付ける操作受付手段を備え、
   前記操作受付手段がユーザの放電開始操作を受け付けた場合に、前記制御電力供給手段は前記放電制御部に前記制御電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の電気自動車。
3. 前記充放電器のコネクタが前記電気自動車に接続されているか否かを検出する接続検出手段を備え、
   前記接続検出手段が、前記コネクタが前記電気自動車に接続されていることを検出した場合に、前記制御電力供給手段は前記放電制御部に前記制御電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の電気自動車。
4. ユーザの放電開始操作を受け付ける操作受付手段と、
   前記充放電器のコネクタが前記電気自動車に接続されているか否かを検出する接続検出手段とを備え、
   前記操作受付手段がユーザの放電開始操作を受け付け、かつ、前記接続検出手段が、前記コネクタが前記電気自動車に接続されていることを検出した場合に、前記制御電力供給手段は前記放電制御部に前記制御電力を供給することを特徴とする請求項１に記載の電気自動車。
5. 前記充放電器と信号の送受信を行う通信手段を備え、
   前記通信手段が前記充放電器から放電開始情報を受信した場合に、充放電器への放電を開始することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気自動車。
6. 前記制御電力供給手段は、前記放電制御部に前記制御電力を供給してから一定時間内に前記充放電器への放電が開始されない場合に、前記制御電力の供給を停止することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電気自動車。
7. 前記制御電力供給手段は、前記充放電器への放電が開始してから一定時間経過後に、前記制御電力の供給を停止することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気自動車。
8. 前記制御電力供給手段は、前記電気自動車の電気モータを駆動するための駆動用バッテリーとは別に設けられる補助バッテリーを有していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気自動車。
9. 前記制御電力供給手段は、前記電気自動車の電気モータを駆動するための駆動用バッテリーと、当該駆動用バッテリーからの放電電力の電圧を変換する電圧変換器とを有していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気自動車。
10. 電気自動車に接続するためのコネクタと、
    前記コネクタが接続された電気自動車からの放電電力の受け入れを制御する放電制御部を有する充放電器であって、
    前記コネクタが請求項１〜９のいずれか１項に記載の電気自動車に接続されたときに、前記制御電力供給手段からの制御電力を出力するための当該電気自動車の出力ポートと、前記放電制御部とを電気的に接続する接続部材を備えることを特徴とする充放電器。
11. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の電気自動車と、
    請求項１０に記載の充放電器とを備える充放電システム。
12. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の電気自動車の各手段としてコンピュータを動作させる制御プログラム。
13. 請求項１２に記載の制御プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。

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