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WO2024111098A1 - 車載充電システム - Google Patents

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Publication number
WO2024111098A1
WO2024111098A1 PCT/JP2022/043419 JP2022043419W WO2024111098A1 WO 2024111098 A1 WO2024111098 A1 WO 2024111098A1 JP 2022043419 W JP2022043419 W JP 2022043419W WO 2024111098 A1 WO2024111098 A1 WO 2024111098A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
charging
information
power consumption
power
house
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2022/043419
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雄希 奥田
正悟 宮本
泰亮 佐藤
隆 岡田
浩幸 大岩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Astemo Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Astemo Ltd filed Critical Hitachi Astemo Ltd
Priority to JP2024559809A priority Critical patent/JPWO2024111098A1/ja
Priority to PCT/JP2022/043419 priority patent/WO2024111098A1/ja
Priority to DE112022007944.4T priority patent/DE112022007944T5/de
Priority to CN202280102064.5A priority patent/CN120283341A/zh
Publication of WO2024111098A1 publication Critical patent/WO2024111098A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks for adjusting voltage in AC networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks for adjusting voltage in AC networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • H02J7/80—
    • H02J7/92—
    • H02J2105/37—
    • H02J2105/57—
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from AC mains by converters

Definitions

  • a charging system that charges the battery of an electric vehicle using power supplied to a house from outside (see, for example, Patent Document 1).
  • the house is equipped with a power detection device provided between a distribution board and the power load in the house, and an electric vehicle charger equipped with a charge controller, converter, charging paddle, etc.
  • the charge controller constantly senses the power load status of the power load in the house via the power detection device.
  • the paddle of the electric vehicle charger When charging the battery of an electric vehicle, the paddle of the electric vehicle charger is connected to the inlet of the electric vehicle.
  • the charge controller installed in the electric vehicle charger receives signals related to the battery status etc. from the electric vehicle via the communication antenna, calculates the charging power for the electric vehicle and transmits the control signal to the electric vehicle.
  • Patent Document 1 requires special equipment on the home side, such as a power detection device that detects the power load status of the home's power load and a charging controller that calculates the charging power.
  • the on-board charging system is an on-board charging system that charges a battery mounted on an electric vehicle with power supplied from a house, and includes an external environment recognition unit mounted on the electric vehicle and detecting external environment information of the electric vehicle, an information acquisition unit that acquires device information of an electric device installed in the house, a power consumption estimation unit that calculates an estimated power consumption value when the battery of the electric device installed in the house is charged based on the external environment information and the device information, and a charging power determination unit that determines a charging plan for the battery based on the estimated power consumption value, and the charging power determination unit determines the charging plan so that the sum of the charging power of the battery and the estimated power consumption value is below the upper limit of power that can be consumed in the house.
  • the present invention there is no need for a device in the home to estimate power consumption or generate a charging plan, and the electric vehicle alone can estimate the power consumption of the home and generate a charging plan.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of the integrated controller.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the estimation of power consumption by the power consumption estimating unit.
  • FIG. 4 shows an example of a forecast of residential power consumption.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the details of generating a charging plan.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a charging plan.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a series of operations in the in-vehicle charging system.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the detailed process of the information acquisition process in step S202 shown in FIG.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a functional block diagram of the integrated controller.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the estimation of power consumption by the power consumption estimating unit.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating the operation of the in-vehicle charging system according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart showing an example of details of the charging plan correction process shown in step S220 of FIG.
  • FIG. 12 is a diagram showing a display example of the information presenting unit.
  • FIG. 13 is a diagram showing another example of the display on the information presenting unit.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating the first modified example.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating the second modification.
  • First Embodiment 1 is a diagram for explaining a first embodiment of the present invention, and shows the device configuration of an electric vehicle 1 and a house 2.
  • the house 2 buys and sells electric power from an electric power company through an electric power grid 21.
  • a distribution board 24 provided in the house 2 is connected to the electric power grid 21 via a power meter 22 for measuring the bought and sold electric power, and an ampere breaker 23 for cutting off the power supply when the electric power capacity contracted with the electric power company is exceeded.
  • the distribution board 24 distributes electric power to electric loads 25 and outlets 26 used in the house 2.
  • the electric vehicle 1 is equipped with an on-board charging system 10 including an on-board charger 12, and a battery 11 for driving the vehicle.
  • the on-board charger 12 is equipped with a charger controller 13 for controlling the voltage and current when charging the battery 11.
  • the battery 11 is equipped with a battery sensor 14 for monitoring the battery state.
  • the in-vehicle charging system 10 further includes an integrated controller 110, an external environment recognition unit 120, and an information acquisition unit 130.
  • the integrated controller 110, the external environment recognition unit 120, and the information acquisition unit 130 are configured to be able to communicate with the charger controller 13 and the battery sensor 14 via the communication bus 16.
  • the details of the integrated controller 110, the external environment recognition unit 120, and the information acquisition unit 130 will be described later.
  • the integrated controller 110 includes a calculation unit such as a CPU, and a storage unit such as a memory such as a RAM or ROM, or a recording medium such as a hard disk or CD-ROM, and functions as the integrated controller 110 by executing a program stored in the storage unit.
  • the on-board charger 12 When charging the battery 11 of the electric vehicle 1, the on-board charger 12 is connected to the outlet 26 of the house 2 via a charging cable 27.
  • the charging cable 27 is equipped with a control box.
  • the control box checks the connection status with the electric vehicle 1, and notifies the charger controller 13 and the integrated controller 110 of information such as whether power can be supplied and the current value that can be supplied to the electric vehicle 1.
  • the integrated controller 110 generates a charging plan for charging the battery, as described below.
  • the charger controller 13 acquires the charging state and temperature of the battery 11 through the battery sensor 14. When the charger controller 13 is notified that power can be supplied through the charging cable 27, it charges the battery 11 using the on-board charger 12. The charger controller 13 controls the voltage and current of the on-board charger 12 based on the charging plan generated by the integrated controller 110 and the acquired charging state and temperature of the battery 11, and charges the battery 11.
  • the external environment recognition unit 120 is an on-board sensor provided in the electric vehicle 1, and includes, for example, a temperature sensor, an illuminance sensor, a humidity sensor, a raindrop sensor, a camera, a radar, a GPS (Global Positioning System) device, an acceleration sensor, and the like. Information detected by the temperature sensor, the illuminance sensor, and the humidity sensor is used to calculate and correct the power consumption of an air conditioner, a refrigerator, and the like as the electric load 25 used in the house 2.
  • the raindrop sensor is used to estimate the operating state of the lighting, a washer/dryer, and the like as the electric load 25.
  • the camera and radar are used to detect a garage or a covered parking lot provided in the house 2. These detections are performed when it is recognized that the vehicle is traveling or outdoors.
  • the GPS device is used to detect the position information of the electric vehicle 1.
  • the acceleration sensor is used, for example, to detect earthquakes, and charging is stopped when an earthquake is detected.
  • the information acquisition unit 130 is, for example, a human-machine interface provided in the electric vehicle 1, and includes an input unit.
  • a touch panel display device is suitable as the human-machine interface.
  • Such a human-machine interface can be used for various settings and adjustments of the driving characteristics and comfort devices of the electric vehicle 1, as well as for a navigation system and an audio system.
  • Information about the electric load 25 includes the contract capacity with the electric power company, which is the upper limit of the power capacity of the house 2, whether or not there is a plan in the contract that allows for variable electricity rates depending on the time of day, and the time periods and rates, the layout and structure of the house 2, the type of house such as a detached house or an apartment building, and housing information including hot water heaters and heating appliances, and information about the home appliances in the house 2.
  • the home appliance information includes information necessary for estimating power consumption, such as the type and power consumption of the home appliance, the time period when the home appliance is used, and the operating hours.
  • Home appliances include AV appliances such as televisions, radios, and electronic musical instruments, information appliances such as personal computers, video game consoles, and telephones, household appliances such as washing machines and vacuum cleaners, cooking appliances such as refrigerators, rice cookers, and microwave ovens, seasonal appliances such as air conditioners, electric fans, electric stoves, and electric blankets, and home equipment such as lighting fixtures, heat pump water heaters, and ventilation fans.
  • AV appliances such as televisions, radios, and electronic musical instruments
  • information appliances such as personal computers, video game consoles, and telephones
  • household appliances such as washing machines and vacuum cleaners
  • cooking appliances such as refrigerators, rice cookers, and microwave ovens
  • seasonal appliances such as air conditioners, electric fans, electric stoves, and electric blankets
  • home equipment such as lighting fixtures, heat pump water heaters, and ventilation fans.
  • the information acquisition unit 130 is described as an example of a touch panel display device such as a navigation system provided in the electric vehicle 1, but the information acquisition unit 130 is not limited to this as long as it is a device that can acquire the information necessary to estimate the power consumption of the house 2.
  • the information acquisition unit 130 may be configured on a server that the resident of the house 2 can connect to from any terminal via the Internet or the like.
  • the electric vehicle 1 is provided with a device (for example, a display device) that constitutes part of the information acquisition unit 130.
  • the vehicle When the user inputs the capacity of the ampere breaker 23 of the house 2 and information about the home appliances of the house 2 from the information acquisition unit 130 on the server, the vehicle refers to this information via a communication system (not shown) and acquires it on the vehicle side.
  • ⁇ Integrated Controller 110> 2 is a functional block diagram of the integrated controller 110.
  • the integrated controller 110 includes at least a power consumption estimation unit 111 and a charging power determination unit 112.
  • the power consumption estimation unit 111 receives external environment information detected by the external environment recognition unit 120 and information related to the electrical load 25 acquired by the information acquisition unit 130. Based on this input information, the power consumption estimation unit 111 generates an operation pattern for each home appliance and estimates the power consumption of the house 2. Details of the estimation process will be described later.
  • the charging power determination unit 112 receives as input information about the electric load 25 acquired by the information acquisition unit 130, battery information (the charge state and temperature of the battery 11) acquired by the battery sensor 14, and the power consumption forecast (sometimes called a power consumption estimate) of the house 2 estimated by the power consumption estimation unit 111.
  • the charging power determination unit 112 sets the upper limit power at which the ampere breaker 23 cuts off the current (the breaker is tripped) from the acquired power contract information of the house 2.
  • the charging power determination unit 112 generates a charging plan based on the power consumption forecast of the house 2 estimated by the power consumption estimation unit 111 and the battery information from the battery sensor 14, such that the sum of the power consumption forecast of the house 2 and the power to charge the battery 11 does not exceed the upper limit power.
  • the charging plan is provided in the form of a table that sets the time and the upper limit of the power that can be used when charging the battery 11 (hereinafter referred to as the upper limit charging power).
  • the generated charging plan is output to the charger controller 13.
  • the charger controller 13 charges the battery 11 with power equal to or less than the upper limit charging power in accordance with the charging plan.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the estimation of power consumption by the power consumption estimating unit 111.
  • the estimation of power consumption is performed by predicting the transition of power consumption in the house 2 from time t1 when the electric vehicle 1 starts charging to time t2 when charging of the battery 11 is completed.
  • the estimation result is generated as a power consumption profile map (or table) plotted with time on the horizontal axis and power on the vertical axis.
  • the example shown in FIG. 3 shows a case where the electric vehicle 1 returns home at time 10:00 (time t1), starts charging from there, and ends charging at time 22:00 (time t2).
  • the time up to time 22:00 is shown as the time when charging ends, but there is no problem in making the prediction including the time after that.
  • the time when the prediction is made may be determined regardless of the time when charging is completed, such as 24 hours or 48 hours in the future.
  • the power consumption estimation unit 111 generates a power consumption forecast for each home appliance as shown in Figs. 3(a), (b), and (c) based on information about the home appliances and the like used in the house 2 acquired by the information acquisition unit 130. In doing so, the power consumption estimation unit 111 categorizes the home appliances and the like according to their usage patterns and power consumption, and generates a power consumption forecast by estimating the power consumption corresponding to each category.
  • Figure 3(a) is an example of the power consumption forecast for home appliances, such as AV appliances and information appliances, that are expected to be operating most of the time while the user is at home in residence 2.
  • home appliances consume an almost constant amount of power regardless of environmental factors such as temperature, so they reflect the power consumption value entered by the user.
  • power consumption may be set to 0 during times when the residents of residence 2 are likely to be asleep, or this time may be made adjustable by obtaining the residents' sleeping times.
  • the designer may set this in advance, such as setting the standby power equivalent to 1/10 between 0:00 and 5:00.
  • Figure 3(b) shows an example of the power consumption forecast for home appliances whose power consumption varies depending on the outside temperature, humidity, etc., and here shows the power consumption forecast for an air conditioner.
  • the efficiency of appliances that operate on a heat pump cycle, such as air conditioners and refrigerators changes depending on the temperature setting conditions and the temperature of the surrounding environment in which they are installed. For this reason, it is preferable to appropriately correct and estimate the power consumption of air conditioners and refrigerators based on the results of measurements of air temperature and solar radiation intensity using an air temperature sensor and an illuminance sensor as the external environment recognition unit 120, for example.
  • Air conditioners consume a lot of power immediately after starting up, and as the temperature of the room being conditioned approaches the set temperature, the power consumption transitions such that the power consumption decreases.
  • the air conditioner is operated from time t1 when charging begins.
  • the power consumption forecast is generated assuming that immediately after the air conditioner starts operating, power consumption equivalent to the rated power consumption occurs, after which the air conditioner enters normal operation and a certain amount of power consumption dependent on the outside temperature occurs. For example, it is assumed that after operation at rated power after operation, it takes one hour to transition to power consumption for normal operation.
  • the power consumption during normal operation is set by referring to a power consumption map for normal operation based on the temperature and illuminance around the house 2 detected by the external environment recognition unit 120.
  • the power consumption of the air conditioner may be calculated from the housing information of the house 2 acquired by the information acquisition unit 130 using a technology such as that shown in non-patent literature (Building Research Institute, National Research and Development Agency; Technical information on the evaluation of energy consumption performance in accordance with the 2016 Energy Conservation Standards (Houses), https://www.kenken.go.jp/becc/documents/house/4-3_210401_v07.pdf) (see 2022,8,18).
  • Figure 3 (c) shows the power consumption forecast for home appliances that consume power depending on the time of day and weather.
  • it shows the power consumption forecast for an induction heater, a cooking appliance.
  • home appliances that consume power depending on the time of day include cooking appliances, housekeeping appliances, and lighting.
  • home appliances that consume power depending on the weather include lighting and washer-dryers.
  • the power consumption value and the time period during which the appliance is mainly used are acquired by the information acquisition unit 130 and reflected in the plan. Time periods are divided into one hour, 30 minutes, three hours, etc. per day, and the user is allowed to select during which time period the appliance will be used.
  • an induction heater heating appliance
  • power consumption demand occurs around the time when the user of residence 2 eats meals, so a plan is generated based on the time of mealtime.
  • the operating time is acquired from the user or the appliance.
  • the power consumption is estimated based on the detection information of the raindrop sensor and illuminance sensor, which are the external environment recognition unit 120. For example, in the case of a washer-dryer, if rain is detected by the raindrop sensor and information is acquired that the user will use the washer-dryer in rainy weather, the power consumption forecast is planned assuming that power consumption will occur.
  • the amount of power consumption is predicted by determining the number of lights corresponding to the layout and number of rooms from the home information acquired by the information acquisition unit 130.
  • the power consumption estimation unit 111 generates an operation forecast from the time period after sunset or from surrounding illuminance information obtained from the illuminance sensor serving as the external environment recognition unit 120, and predicts the outlook for power consumption based on the operation forecast. For example, when it is expected that there will not be enough brightness even before sunset, such as during rainy weather, an operation forecast is generated assuming that lighting will be used.
  • the time period during which lighting will be used may be set based on the sunset of the previous day or the past week detected by the external environment recognition unit 120.
  • FIG. 4 is an example of the power consumption forecast for residence 2, obtained by adding up the power consumption of the home appliances shown in FIGS. 3(a), (b), and (c).
  • the solid line is the power consumption forecast
  • the dashed line is the upper limit power consumption at which ampere breaker 23 will operate.
  • this is merely a forecast of the power consumption expected in residence 2, and the actual power consumption does not necessarily match the forecast value shown in FIG. 4.
  • a television, lighting, air conditioner, and induction heater are shown as examples in FIGS. 3(a), (b), and (c), it goes without saying that there may be other home appliances used in residence 2. For other home appliances and power loads used, predictions are similarly made that are appropriate for their usage patterns, and power consumption forecasts are made.
  • the power consumption of home appliances used in residence 2 varies depending on how they are used and on external influences.
  • operation patterns in advance for home appliances that may be used in residence 2 not limited to the above-mentioned lighting, televisions, air conditioners, and induction heaters, and further correcting the power consumption values using information provided by the user, it is possible to set a power consumption pattern for each home appliance.
  • induction heaters the times when the residents of residence 2 generally eat meals are collected as the above-mentioned home appliance information.
  • Fig. 5 is a diagram for explaining the details of generation of a charging plan by the charging power determination unit 112.
  • the dashed line indicating the upper limit power consumption and the solid line indicating the power consumption forecast of the house 2 are the same as the dashed line indicating the upper limit power consumption and the solid line indicating the power consumption forecast of the house 2 shown in Fig. 4.
  • the charging power determination unit 112 plans the power that can be used by the on-board charger 12 to charge the battery 11, based on the power consumption forecast of the house 2 estimated by the power consumption estimation unit 111 and the upper limit power consumption of the house 2 acquired by the information acquisition unit 130.
  • the thick solid line indicates the charging plan for the battery 11 using the on-board charger 12
  • the thick dashed line indicates the total power consumption, which is the sum of the power consumption forecast Whome for the house 2 and the power Wchg of the charging plan for the battery 11.
  • the reserve power Wres is set for the total power consumption.
  • the reserve power Wres may be set to a predetermined value such as 5% or 10% of the capacity of the ampere breaker 23 for the house 2, or it may be set to 0.
  • the power Wchg of the charging plan is set so that at each time, the sum of the power consumption forecast Whome of the house 2, the power Wchg of the charging plan, and the reserve power Wres is less than the consumption upper limit power Wlim, as expressed by the following equation (1).
  • t represents an arbitrary time in the plan.
  • the power Wchg is power that can be used by the on-board charger 12, it is not necessarily used only for charging the battery 11.
  • the air conditioner of the electric vehicle 1 is operated while receiving power from the house 2 via the charging cable 27. Even in such a case, care should be taken to ensure that the house 2 does not experience a power outage.
  • the power Wchg in the charging plan may include not only power for charging the battery, but also power for air conditioning of the electric vehicle 1.
  • the reserve power Wres is set as a predetermined value, such as 5% or 10% of the capacity of the ampere breaker 23 of the house 2, but it may also be set based on the weather conditions around the house detected by the external environment recognition unit 120. For example, if the raindrop sensor, which is the external environment recognition unit 120, predicts that there is a high possibility of rainfall, the reserve power Wres is corrected to an increased value. This makes it possible to avoid a situation in which the power consumption of the house 2 increases due to the use of appliances such as a washer-dryer or dryer, which are more likely to be usable when it rains, causing the ampere breaker 23 to operate and resulting in a power outage.
  • a predetermined value such as 5% or 10% of the capacity of the ampere breaker 23 of the house 2
  • the reserve power Wres is corrected to an increased value. This makes it possible to avoid a situation in which the power consumption of the house 2 increases due to the use of appliances such as a washer-dryer or dryer, which
  • the upper limit power consumption Wlim has been described above as the capacity at which the ampere breaker 23 operates, this is not limited to this.
  • a pre-set upper limit power consumption may be used in order for the user to save on electricity bills.
  • a target power value is set when the wholesale power supplier that supplies power from the power grid 21 implements a demand response to meet a request to refrain from power usage in order to stabilize the power supply in the area.
  • the target power value may be set as the upper limit power consumption Wlim.
  • the target power value is obtained by receiving information from the wholesale power supplier that supplies power from the power grid 21.
  • the charging plan may be generated by the following method.
  • the first term on the right side is the power margin
  • the second term is the charging power amount
  • k is the time
  • T is the length of the period ahead of the time t at which the plan is generated.
  • ⁇ and ⁇ indicate weighting coefficients, and are parameters that adjust whether to place emphasis on the size of the margin or the amount of power to be charged.
  • P Limit is the upper limit power
  • W with a tilde ( ⁇ ) is the power consumption forecast of the house 2.
  • the second term b j v is the charging power of the battery 11.
  • N is the number of vehicles corresponding to the electric vehicles 1 to be charged at the house 2
  • j is a number corresponding to each vehicle.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of a charging plan in the case of a charging contract in which the electricity rate for residence 2 varies depending on the time of day.
  • the thin dashed line indicates the upper limit power consumption
  • the thin solid line indicates the expected power consumption for residence 2
  • the thick solid line indicates the charging plan for battery 11
  • the thick dashed line indicates the total power consumption obtained by adding up the expected power consumption for residence 2 and the power in the charging plan.
  • a late-night rate with cheaper electricity rates is applied.
  • the charging power determination unit 112 may generate a plan that reduces the electricity rate used for charging.
  • Such electricity rate information may be input by the user via the information acquisition unit 130, for example, or may be provided by a wholesale electricity company successively distributing the information to the information acquisition unit 130.
  • the charging power determination unit 112 generates a charging plan that increases the amount of charging power during late-night rate hours. In FIG. 6, the charging plan is generated so that the area of the region enclosed by the horizontal axis and the thick solid line shown as the charging plan is increased.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a series of operations in the above-mentioned on-board charging system 10, which is executed by the integrated controller 110.
  • the processing of the flowchart shown in FIG. 7 starts, for example, when the user sets the shift lever of the electric vehicle 1 to parking or turns off the ignition. Alternatively, it may start when the user issues a start command.
  • step S201 the integrated controller 110 determines whether the contract power and home appliance information required to estimate the power consumption of the house 2 have been acquired by the information acquisition unit 130. If it is determined in step S201 that the information has not been acquired (no), the process proceeds to step S202, where a subroutine for acquiring information is executed, and then the process proceeds to step S203. The detailed process of step S202 will be described later. On the other hand, if it is determined in step S201 that the information has been acquired (yes), the process proceeds to step S203. Note that if a power outage occurred during a previous charge, it is possible that a new home appliance has been added to the house 2, so in step S201, the user may be asked whether there have been any updates to the home appliance information.
  • step S203 the integrated controller 110 reads out the home appliance information that has already been acquired or that was acquired in step S202.
  • the integrated controller 110 reads outward environment information detected by the outside environment recognition unit 120.
  • step S205 the power consumption estimation unit 111 of the integrated controller 110 estimates the outlook for power consumption of the residence 2 based on the read out home appliance information and outside environment information.
  • step S206 the charging power determination unit 112 of the integrated controller 110 generates a charging plan for the battery 11 based on the outlook for power consumption of the residence 2 and the upper limit power consumption of the residence 2 obtained in step S205.
  • the power consumption forecast and charging plan may be displayed on a display device provided in the human-machine interface.
  • the user can check the charging information from the driver's seat before getting off the electric vehicle 1.
  • step S207 the integrated controller 110 checks the connection state of the charging cable 27 based on information from the control box equipped with the charging cable 27, and determines whether charging of the battery 11 is possible. If the charging cable 27 is not connected, the process returns to step S204. If charging is possible, the process proceeds to step S208, where a self-check of the charging system related to charging is performed. For example, the temperature, voltage, etc. of the battery 11 are obtained to check whether the battery 11 is in a state where it can be charged.
  • step S209 the process determines whether the self-check has passed (whether charging is possible). If it is determined to be passed in step S209, the process proceeds to step S210, where charging of the battery 11 is performed according to the charging plan generated in step S206. On the other hand, if it is determined to be failed in step S209, the process proceeds to step S211, where error processing such as an error notification is performed.
  • the acceleration sensor which is one of the external environment recognition units 120, detects a predetermined acceleration or higher while the battery 11 is being charged by the on-board charger 12, charging is stopped. If the acceleration sensor detects periodic acceleration equal to or higher than a predetermined value, it is possible that an earthquake has occurred. Furthermore, if the acceleration exceeds a predetermined value regardless of the period, it is possible that something has collided with the electric vehicle 1. If such acceleration is detected while the battery is being charged, charging is automatically stopped, thereby making it possible to prevent secondary disasters such as fires.
  • the seismic intensity standard may be changed by the user. For example, it may be set to pause when the seismic intensity is equivalent to a lower 5. After charging is automatically stopped, if acceleration is no longer detected and it is detected that power is still being supplied by the charging cable 27, charging will resume.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the detailed processing of the information acquisition process in step S202 shown in FIG. 7.
  • the home appliance in the home appliance information may be any appliance that consumes power in the house 2 and whose power is measured by the power meter 22, and is not limited to so-called general home appliances.
  • step S301 the information acquisition unit 130 acquires the contract capacity with the electric power company, which is the upper limit of the power capacity of the house 2.
  • step S302 information such as the layout and structure of the house 2, whether it is a detached house or an apartment building, and information on hot water supply and heating appliances is acquired.
  • step S303 information on the home appliances of the house 2 is acquired.
  • step S304 the integrated controller 110 checks the content of the information acquired by the information acquisition unit 130. Then, if there is information that needs to be corrected (if no), the process proceeds to step S305 to reacquire the correct information.
  • the power consumption of the house 2 is estimated based on information acquired by the external environment recognition unit 120 and the information acquisition unit 130 mounted on the electric vehicle 1, and a charging plan for the battery 11 is determined based on the estimated power consumption value (power consumption forecast). Therefore, there is no need for a device on the house 2 side to estimate power consumption or generate a charging plan, and the electric vehicle 1 can estimate the power consumption of the house 2 and generate a charging plan on its own. As a result, optimal charging can be performed while avoiding the risk of the breaker of the house 2 tripping.
  • Second Embodiment Fig. 9 is a block diagram for explaining a second embodiment of the present invention, and shows the device configuration of an electric vehicle 1 and a house 2 in the same manner as in Fig. 1.
  • the on-board charging system 10 shown in Fig. 9 further includes an information presentation unit 140 and a plan correction unit 150 in addition to the configuration shown in Fig. 1.
  • the information presentation unit 140 presents the user with the power consumption forecast for the house 2 shown in Fig. 4 and the charging plan for the battery 11 shown in Fig. 5. In addition, the information presentation unit 140 displays the power outage risk situation when charging according to the charging plan to alert the user. For example, the information presentation unit 140 notifies the user of the time t2 in Fig. 5 as the estimated time when charging of the battery 11 will be completed. In addition, as shown in Fig. 5, the information presentation unit 140 displays that there is a high risk that the ampere breaker 23 of the house 2 will be activated between the time periods of 12:00 and 18:00.
  • the user can use the plan correction unit 150 to correct the value of the reserve power Wres to a smaller value, or to correct the forecast power consumption of the home appliances by refraining from using cooking appliances such as induction heaters during the above-mentioned time period.
  • the upper limit charging power when charging the battery 11 can be corrected to an increased value.
  • a plan can be generated that further shortens the charging time of the battery 11, and the battery 11 can be charged while preventing a power outage in the house 2.
  • the user can be guided to shorten the charging time while avoiding power outages.
  • the plan correction unit 150 may be configured in such a way that a human-machine interface includes its functions, as in the case of the information presentation unit 140, or may be configured on a server, as in the case of the information acquisition unit 130 described above.
  • FIG. 10 is a flowchart explaining the operation of the in-vehicle charging system 10 in the second embodiment.
  • the flowchart shown in FIG. 10 is modified by adding step S220 to the flowchart shown in FIG. 7, so that the process proceeds to step S220 if it is determined in step S207 that the cable is not connected.
  • the other steps are the same as the process explained in FIG. 7, and the charging plan correction process in the added step S220 will be explained below.
  • FIG. 11 is a flowchart showing an example of details of the charging plan correction process shown in step S220.
  • a series of charging plan correction processes is executed by the plan correction unit 150.
  • the power consumption forecast and the charging plan are displayed on the information presentation unit 140.
  • Figures 12 and 13 show examples of the display of the power consumption forecast for house 2 (A) and the charging power based on the charging plan (B) on the information presentation unit 140.
  • the vertical widths of areas A and B in the figure represent the charging power Wchg and the power consumption Whome of house 2, respectively.
  • Power outage risk information is displayed above the charging power (B).
  • advice related to the charging plan is displayed as suggested revision information above the power outage risk information.
  • Fig. 12 shows the case where automatic adjustment of charging power is stopped, and charging power Wchg is set to a constant value from start time t1 to end time t2.
  • area C where area A and area B overlap is created in the 10:00-11:00 and 11:30-12:30 time periods.
  • Power outage risk is indicated by color, with green indicating a safety level, yellow indicating a caution level, and red indicating a high level of power outage risk.
  • the power outage risk in the 10:00-13:00 time period is displayed in red.
  • FIG. 13 shows a case where charging of battery 11 is stopped during a time period when the risk of power outage is high.
  • charging start time t1 was 10:00, but in FIG. 13, start time t1 is set to 13:00. Therefore, the overlap between area A and area B is eliminated, but the amount of charging power (remaining charge) of battery 11 at end time t2 is lower than in the case of FIG. 12.
  • the user refers to the power consumption forecast, charging plan, power outage risk information, and modification proposal information displayed on the information presentation unit 140 to consider whether or not to revise the charging plan.
  • the user then operates the input unit of the information acquisition unit 130 to input an instruction to modify or not modify the charging plan.
  • the user may request a modification of the charging plan in response to a desire to advance the charging completion time or to reduce power consumption.
  • step S402 it is determined whether or not the user has requested a correction. If there is a correction request, the process proceeds to step S403. If there is no correction request, the process proceeds to step S407. If there is no correction request and the process proceeds to step S407, the charging plan is finalized.
  • the correction details are obtained from the user. Specifically, a correction screen is displayed on the information presentation unit 140, and the user is prompted to input the correction details. The user corrects the charging completion time, reserve power Wres, power consumption of the home appliances, the upper limit power for charging the battery 11, and the like. Note that if it is considered difficult for the user to accurately grasp the power consumption of the home appliances on an ongoing basis, the power consumption forecast for the residence 2 may be revised by selecting whether or not to use the home appliances included in the power consumption forecast.
  • step S404 the plan correction unit 150 generates a corrected charging plan based on the correction content of step S403.
  • the generation of the corrected charging plan may be performed by the plan correction unit 150, or the correction content of step S403 may be sent to the integrated controller 110 to cause the charging power determination unit 112 to generate the corrected charging plan.
  • step S405 the plan correction unit 150 checks whether the content of the corrected charging plan generated in step S404 is flawed. Specifically, it is determined whether the plan includes a time when the upper limit power consumption Wlim(t), the power consumption Whome(t) of the house 2, the power Wchg(t) used by the on-board charger 12, and the surplus power Wres(t) satisfy the relationship expressed by the following formula (3). Wlim(t) ⁇ Whome(t)+Wchg(t)+Wres(t) (3)
  • step S405 If it is determined in step S405 that there is a failure, the process returns to step S403, and a correction screen prompting the user to make corrections is displayed on the information presentation unit 140.
  • the processes from step S403 to step S405 are repeated until a plan without failures is created.
  • the corrected charging plan and power consumption forecast are displayed on the information presentation unit 140. This allows the user to interactively correct the charging plan, making it easier for the user to understand the power consumption forecast and charging plan.
  • step S405 if it is determined in step S405 that the charging plan has not failed, the process proceeds to step S406, where the revised charging plan is displayed on the information presentation unit 140, and advice regarding the revised charging plan is provided to the user.
  • the advice may be, for example, information for further reducing the possibility of a power outage.
  • the advice may display home appliances that should be refrained from use during times when power consumption in the house 2 is high, or in the case of a revised charging plan that reduces the upper limit of charging power, notify the user that the charging completion time will be postponed, or notify the user of the expected charging state of the battery 11 at the start time of use of the electric vehicle 1 the next day.
  • step S406 proceed to step S407 to finalize the charging plan.
  • the power consumption forecast for the house 2, the charging plan, power outage risk information, etc. are presented to the information presentation unit 140, so the user can understand the contents of the charging plan, etc. As a result, the user can understand the risk of a power outage and the factors that cause the charging output to not reach the rated capacity, and can consider revising the charging plan, etc.
  • the plan correction unit 150 for correcting the charging plan is provided, the user can adjust the charging power so as to further shorten the charging time while avoiding power outages. At that time, by presenting charging information including the corrected charging plan to the information presentation unit 140, the charging power can be adjusted efficiently and effectively.
  • FIG. 14 is a block diagram for explaining a third embodiment of the present invention.
  • an energy management system 32 is provided in the house 2, and a telematics unit 160 is provided in the in-vehicle charging system 10.
  • the energy management system 32 includes a solar panel 33, a power conditioner 34, a smart meter 35, an IOT (Internet of Things) home appliance 36, and a HEMS controller 37.
  • the power conditioner 34 realizes the function of using the electricity generated by the solar panel 33 in the house 2 or selling it to the power grid 21.
  • the smart meter 35 measures the electricity entering and leaving the power grid 21.
  • the IOT home appliances 36 can be controlled, such as adjusting power consumption and turning on the power, by the smart meter 35 and the energy management system 32.
  • the HEMS controller 37 collects the power trading results from the smart meter 35 and the operation results of the IOT home appliances 36, and controls the power conditioner 34 and the IOT home appliances 36.
  • the HEMS controller 37 is configured to be able to communicate with the aggregation server 39 via the Internet network 38.
  • the aggregation server 39 holds the power consumption record and power trading information of the house 2 acquired through the HEMS controller 37 and performs statistical processing. The user can check this information in the aggregation server 39 from any terminal (not shown).
  • the vehicle-mounted charging system 10 refers to the power consumption record of the house 2 through the telematics unit 160 and the Internet network 38, and transmits the detection results of the external environment recognition unit 120 to the aggregation server 39.
  • the aggregation server 39 associates the detection results (temperature, illuminance, humidity, etc.) of the external environment recognition unit 120 with the power consumption record of the house 2 and holds it as power consumption record information.
  • the vehicle-mounted charging system 10 can acquire power consumption record information from the aggregation server 39 by using the telematics unit 160 provided in the vehicle-mounted charging system 10.
  • the charger controller 13 may be instructed to reduce the output of the on-board charger 12, thereby preventing power outages.
  • the actual power consumption will be less than the estimated power consumption value, so the output of the on-board charger 12 may be increased to shorten the charging time.
  • FIG. 15 is a flowchart for explaining the modified example 1.
  • the external environment recognition unit 120 includes a GPS device and acquires position information of the electric vehicle 1.
  • the integrated controller 110 executes the process shown in FIG. 15 before starting the process shown in FIG. 7 based on the detected position information. For example, when the user sets the shift lever of the electric vehicle 1 to parking or turns off the ignition, or when the user issues a start instruction operation after the vehicle is stopped, the process shown in FIG. 15 is started.
  • step S501 the external environment recognition unit 120 of the integrated controller 110 acquires the position information of the electric vehicle 1 from the GPS.
  • step S502 based on the acquired position information, it is determined whether or not charging of the battery 11 will be performed at the house 2. For example, if the acquired position information is within a specified range that includes the house 2, it is determined that charging will be performed at the house 2, and if it is outside the specified range, it is determined that charging will not be performed at the house 2.
  • step S502 If it is determined in step S502 that charging will be performed at house 2, the process proceeds to step S503, where the process shown in FIG. 7 described above is performed, i.e., charging of battery 11 involving the generation of a charging plan is executed. On the other hand, if it is determined in step S502 that charging will not be performed at house 2 and the process proceeds to step S504, charging is performed with the smaller power of either the power specified by the control box provided in charging cable 27 or the power specified by the temperature of battery 11. Note that when the process proceeds to step S504, the power consumption estimation unit 111 does not estimate the power consumption of house 2, and the charging power determination unit 112 does not generate a charging plan.
  • the charging plan determined by the charging power determination unit 112 is based on the power consumption forecast for the location (residence 2) where the user usually charges, and therefore is an inappropriate charging plan for charging locations other than the residence 2.
  • the location information acquired by the external environment recognition unit 120 it is possible to determine whether or not the user will start charging at the location (home, etc.) where charging is usually performed. Then, processing is performed as in step S503 or step S504 depending on the location of the electric vehicle 1, and therefore it is possible to perform an appropriate charging operation depending on the location of the electric vehicle 1.
  • step S502 the process proceeds from step S502 to step S504, and a charging plan based on the estimated power consumption value of residence 2 is not created. Therefore, when charging is performed using a location (charger or power) other than residence 2, charging with an inappropriate charging plan (charging plan for charging at residence 2) can be prevented.
  • the process shown in FIG. 15 is started when the user sets the shift lever of the electric vehicle 1 to parking or turns off the ignition, or when the user gives a start instruction after the vehicle is stopped.
  • the process shown in FIG. 7 is started.
  • the process shown in FIG. 15 is started.
  • step S503 of FIG. 15 a charging process accompanied by the presentation of a charging plan, etc. is executed.
  • the charging plan is presented immediately when the electric vehicle 1 arrives at the home 2, and it becomes possible to complete the charging settings.
  • the charging plan may be presented before the user arrives at the home, and the user can know in advance the charging plan after arrival.
  • Fig. 16 is a diagram for explaining the second modification, and is a functional block diagram of an integrated controller 110.
  • the integrated controller 110 shown in Fig. 16 includes a chargeability determination unit 113 and a charging method determination unit 114 in addition to the power consumption estimation unit 111 and the charging power determination unit 112 shown in Fig. 2.
  • the operations of the power consumption estimation unit 111 and the charging power determination unit 112 are similar to those in Fig. 2.
  • the chargeability determination unit 113 obtains the charging state of the battery 11 when charging is performed from the battery sensor 14, and stores the charging state of the battery 11 at the start of the previous charging, or the charging state of the battery 11 at the start of charging in the past multiple charging operations up to the previous time.
  • the chargeability determination unit 113 performs the following determination regarding the charge state of the battery 11. If the current charge state of the battery 11 falls below the battery charge state at the time of past charging stored in the chargeability determination unit 113, or falls below the battery charge state at the time of past charging plus 5 to 10% of the power amount at full charge, it is determined that there is a high possibility of charging. Note that, if the above determination is performed while the electric vehicle 1 is traveling, the "estimated value of the charge state of the battery 11 at the time the electric vehicle 1 arrives at the house 2" is used instead of the "current charge state of the battery 11".
  • the charging method determination unit 114 presents to the user, for example by the information presentation unit 140, information encouraging charging at a location other than the house 2.
  • a state in which the period during which the power consumption of the house 2 is high continues for a long period of time refers to a case in which charging the battery 11 according to the charging plan (output) of the on-board charger 12 determined by the charging power determination unit 112 requires more than twice the charging time compared to charging at the rated value of the on-board charger 12.
  • the value of "2x or more” may be changed according to the user's preferences. It may be set to 1.5x or more for users who do not want a long charging time, and 4x or more for users who wish to charge at home 2. In this way, the value of "2x or more” is adjustable, and it is preferable that it be adjustable between 1x and 5x.
  • the power consumption estimation unit 111 estimates the temperature setting of the air conditioner in house 2 from the temperature setting of the vehicle air conditioner, and generates a power consumption forecast for house 2.
  • a standard is set for the set temperature of the vehicle air conditioner of the electric vehicle 1, and if the temperature setting of the vehicle air conditioner is outside the range of 23 to 28°C, the power consumption of the air conditioner is corrected when estimating the power consumption of the house 2. If the temperature setting is below 23°C, the power consumption of the air conditioner during cooling operation is increased by 10%, and if a temperature above 28°C is set, the power consumption of the air conditioner during heating operation is increased by 10%, and the power consumption forecast for the house 2 is calculated.
  • the amount of correction may be a method of increasing a predetermined amount when the predetermined range is exceeded as described above, or the amount of power may be increased or decreased according to the error from the reference temperature.
  • the preferences and characteristics of the user who is driving the electric vehicle 1 are reflected in the estimation of the power consumption of the house 2, so that the estimation accuracy of the power consumption estimate value can be improved. Furthermore, by improving the estimation accuracy of the power consumption estimate value, it becomes possible to set the surplus power Wres in the charging plan more strictly, and it is possible to prevent the charging time from being excessively extended.
  • an on-board charging system 10 that charges a battery 11 mounted on an electric vehicle 1 with power supplied from a house 2 includes an external environment recognition unit 120, which is an on-board sensor mounted on the electric vehicle 1 and detects external environment information of the electric vehicle 1, an information acquisition unit 130 that acquires device information (information about the electric load 25) of an electric device provided in the house 2, a power consumption estimation unit 111 that calculates a power consumption estimate (power consumption forecast) when charging the battery of an electric device provided in the house 2 based on the external environment information and the device information, and a charging power determination unit 112 that determines a charging plan for the battery 11 based on the power consumption estimate.
  • the charging power determination unit 112 determines the charging plan so that the sum of the charging power of the battery 11 and the power consumption estimate is below the upper limit of power that can be consumed in the house 2 (the power value at which the ampere breaker 23 operates).
  • the power consumption of the house 2 is estimated and a charging plan for the battery 11 is generated based on the information acquired by the external environment recognition unit 120 and the information acquisition unit 130 provided in the in-vehicle charging system 10, so that the charging plan can be created by the electric vehicle 1 alone when charging at the house 2.
  • the in-vehicle charging system 10 further includes an information presentation unit 140 that presents charging information including a charging plan and an estimated power consumption value.
  • the information presentation unit 140 presents the estimated power consumption value and the charging plan to the user, so the user can understand the estimated power consumption value and the charging plan. Furthermore, by presenting the charging information, the user can confirm that charging is being performed while avoiding the risk of tripping the ampere breaker 23 of the house 2, so that the psychological burden on the user regarding the risk of a power outage can be reduced.
  • the charging power determination unit 112 generates power shortage risk information (power outage risk information) for the residence 2 based on the charging plan in addition to determining the charging plan.
  • the charging information also includes the power shortage risk information.
  • the information presentation unit 140 presents the power outage risk information to the user in addition to the charging plan (charging power) and the power consumption estimate (power consumption forecast), so that the user can understand the power outage risk and factors that cause the charging output to not reach the rated capacity. As a result, it becomes easier to deal with adjusting the charging power while avoiding power outages.
  • the in-vehicle charging system 10 further includes a plan correction unit 150 for correcting the charging plan determined by the charging power determination unit 112, and when the plan correction unit 150 performs a correction, the information presentation unit 140 presents charging information including the corrected charging plan corrected by the plan correction unit 150 instead of the charging plan and the power consumption estimate value.
  • the plan correction unit 150 for correcting the charging plan allows the user to adjust the charging power so that the charging time can be further shortened while avoiding power outages. Furthermore, by presenting charging information including the corrected charging plan to the information presentation unit 140, the charging power can be adjusted efficiently and effectively.
  • the charging information presented by the information presentation unit 140 further includes modification proposal information for the charging plan or the modified charging plan. In this way, by presenting the modification proposal information, the user can easily adjust the charging power, etc., by referring to the modification proposal information.
  • the in-vehicle charging system 10 further includes a performance information acquisition unit (telematics unit 160) that acquires information regarding the performance of use of electrical devices in the house 2, and the power consumption estimation unit 111 calculates a power consumption estimate based on the outside world information, device information, and information acquired by the performance information acquisition unit (telematics unit 160).
  • a performance information acquisition unit (telematics unit 160) that acquires information regarding the performance of use of electrical devices in the house 2
  • the power consumption estimation unit 111 calculates a power consumption estimate based on the outside world information, device information, and information acquired by the performance information acquisition unit (telematics unit 160).
  • the power consumption estimate value can be revised by referring to the usage history.
  • the estimation accuracy of the power consumption can be improved, the accuracy of the charging plan can be improved, and the occurrence of power outages in the house 2 when charging the battery can be suppressed.
  • the estimation accuracy of the power consumption estimate value is increased, the surplus power Wres in the charging plan can be reduced and the upper limit of the charging power can be raised, suppressing excessively long charging times.
  • the power consumption estimator 111 may calculate a power consumption estimate based on outside information, device information related to the power of electrical devices (home appliances) installed in the house 2, and setting information (e.g., temperature setting) of a vehicle air conditioner mounted on the electric vehicle 1. That is, by assuming that the air conditioner of the house 2 will be used in the same way as the vehicle air conditioner is used, the estimation accuracy of the power consumption estimate can be improved. Furthermore, by improving the estimation accuracy of the power consumption estimate, it becomes possible to set the surplus power Wres in the charging plan more strictly, and excessive extension of the charging time can be prevented.
  • setting information e.g., temperature setting
  • the external environment recognition unit 120 includes an acceleration sensor, and stops charging the battery 11 when the acceleration detected by the acceleration sensor is equal to or greater than a predetermined value.
  • the acceleration sensor detects acceleration equal to or greater than a predetermined value, it is possible that an earthquake has occurred or that something has collided with the electric vehicle 1.
  • By automatically stopping charging when the acceleration detected during battery charging is equal to or greater than a predetermined value it is possible to prevent secondary disasters such as fires.
  • the external environment recognition unit 120 includes a position information sensor (e.g., a GPS device) that acquires position information of the electric vehicle 1, and when the external environment recognition unit 120 detects that the parked position of the electric vehicle 1 is within a predetermined range including the house 2, the power consumption estimation unit 111 calculates a power consumption estimate value, and the charging power determination unit 112 determines a charging plan.
  • a position information sensor e.g., a GPS device
  • the charging plan determined by the charging power determination unit 112 is based on the power consumption forecast for the location (residence 2) where the user usually charges, and therefore is an inappropriate charging plan for charging locations other than residence 2.
  • the power consumption estimate is calculated and the charging plan is determined when the parking position of the electric vehicle 1 is within a specified range that includes residence 2, so that charging according to an inappropriate charging plan (charging plan for charging at residence 2) can be prevented when charging is performed using a location (charger or power) other than residence 2.
  • the external environment recognition unit 120 includes a position information sensor that acquires position information of the electric vehicle 1, and when the external environment recognition unit 120 detects that the position of the electric vehicle 1 is within a predetermined range including the house 2, the power consumption estimation unit 111 calculates a power consumption estimate value, and the charging power determination unit 112 determines a charging plan. Then, the information presentation unit 140 presents charging information including the charging plan and the power consumption estimate value when the electric vehicle 1 arrives at the house 2 or before it arrives.
  • the charging plan and the estimated power consumption value are presented when the electric vehicle 1 arrives at the residence 2 or before the electric vehicle 1 arrives thereat, meaning that the charging settings can be completed as soon as the electric vehicle 1 arrives at the residence 2. If the charging plan and the estimated power consumption value are presented before the electric vehicle 1 arrives thereat, the user can know in advance the charging plan to be used after the electric vehicle 1 arrives thereat.
  • the in-vehicle charging system 10 further includes a charging possibility determination unit 113 that determines the possibility of charging at the house 2 based on the remaining charge of the battery 11, and when the charging possibility determination unit 113 determines that there is a high possibility of charging at the house 2 and the power consumption estimation value calculated by the power consumption estimation unit 111 is equal to or greater than a predetermined value, the information presentation unit 140 presents information suggesting charging at a location other than the house 2.
  • suggested information is presented to the user to encourage charging at a charging location other than the residence, thereby avoiding charging at the residence 2. This makes it possible to prevent power outages at the residence 2 and to prevent the charging time of the battery 11 from becoming excessively long.
  • suggested information may be presented to the information presentation unit 140. Presenting suggested information in advance in this manner makes it easier for the user to deal with alternative charging methods.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

住宅から供給される電力によって電動車両に搭載されたバッテリを充電する車載充電システムであって、電動車両に搭載され、電動車両の外界情報を検出する外界認識部と、住宅に設けられた電気機器の機器情報を取得する情報取得部と、外界情報および機器情報に基づいて、住宅に設けられた電気機器のバッテリ充電時における消費電力推定値を算出する消費電力推定部と、消費電力推定値に基づいて、バッテリの充電計画を決定する充電電力決定部と、を備え、充電電力決定部は、バッテリの充電電力と消費電力推定値との合計が住宅で消費可能な電力の上限値を下回るように充電計画を決定する。

Description

車載充電システム
　本発明は、車載充電システムに関する。
　従来、外部から住宅内に供給されている電力を用いて、電動車両のバッテリを充電する充電システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。住宅には、配電盤と住宅内電力負荷との間に設けられた電力検出装置と、充電コントローラ、コンバータ、充電パドル等が設けられた電動車両用充電器が備えられている。充電コントローラは、電力検出装置を介して住宅内電力負荷の電力負荷状況を常時センシングしている。
　電動車両のバッテリを充電する際には、電動車両用充電器のパドルを電動車両のインレットに接続する。電動車両用充電器に設けられた充電コントローラは、通信用アンテナを介してバッテリ状態などに関する信号を電動車両側より受信するとともに、電動車両に対する充電電力を算出してその制御信号を電動車両側へ送信する。
日本国特許５１６８８９１号公報
　しかしながら、特許文献１の記載の装置では、住宅側に、住宅内電力負荷の電力負荷状況を検出する電力検出装置や、充電電力を算出する充電コントローラなどの特別な設備が必要とされる。
　本発明の態様による車載充電システムは、住宅から供給される電力によって電動車両に搭載されたバッテリを充電する車載充電システムであって、前記電動車両に搭載され、前記電動車両の外界情報を検出する外界認識部と、前記住宅に設けられた電気機器の機器情報を取得する情報取得部と、前記外界情報および前記機器情報に基づいて、前記住宅に設けられた電気機器のバッテリ充電時における消費電力推定値を算出する消費電力推定部と、前記消費電力推定値に基づいて、前記バッテリの充電計画を決定する充電電力決定部と、を備え、前記充電電力決定部は、前記バッテリの充電電力と前記消費電力推定値との合計が前記住宅で消費可能な電力の上限値を下回るように前記充電計画を決定する。
　本発明によれば、住宅に消費量電力を推定したり充電計画を生成したりする装置を必要とせず、電動車両単独で住宅の消費量電力推定および充電計画生成をすることができる。
図１は、本発明の第１の実施形態を説明する図である。 図２は、統合コントローラの機能ブロック図である。 図３は、消費電力推定部による消費電力の推定を説明する図である。 図４は、住宅の消費電力見通しの一例である。 図５は、充電計画の生成の詳細を説明する図である。 図６は、充電計画の一例を示す図である。 図７は車載充電システムにおける一連の動作を示すフローチャートである。 図８は、図７に示したステップＳ２０２の情報取得処理の詳細処理を示すフローチャートである。 図９は、本発明の第２の実施形態を説明するブロック図である。 図１０は、第２の実施形態における車載充電システムの動作を説明するフローチャートである。 図１１は、図１０のステップＳ２２０におけるに示す充電計画修正処理の詳細の一例を示すフローチャートである。 図１２は、情報提示部の表示例を示す図である。 図１３は、情報提示部の表示例の他の例を示す図である。 図１４は、本発明の第３の実施形態を説明するブロック図である。 図１５は、変形例１を説明するフローチャートである。 図１６は、変形例２を説明する図である。
　以下、図面を参照して本発明に係る半導体装置の実施の形態について説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。また、以下の説明では、同一または類似の要素および処理には同一の符号を付し、重複説明を省略する場合がある。なお、以下に記載する内容はあくまでも本発明の実施の形態の一例を示すものであって、本発明は下記の実施の形態に限定されるものではなく、他の種々の形態でも実施する事が可能である。
（第１の実施形態）
　図１は、本発明の第１の実施形態を説明する図であり、電動車両１および住宅２の装置構成を示す。住宅２は、電力系統２１を通じて電力会社から電力を売買する。住宅２に設けられた配電盤２４は、売買した電力を計量するための電力計２２および電力会社と契約した電力容量を超過した場合に電力供給を切断するためのアンペアブレーカ２３を介して、電力系統２１に接続されている。配電盤２４は、住宅２で使用される電気負荷２５やコンセント２６へ電力を分配する。
　電動車両１は、車載充電器１２を含む車載充電システム１０と、車両を駆動するためのバッテリ１１とを備えている。車載充電器１２は、バッテリ１１を充電する際の電圧や電流を制御するための充電器コントローラ１３を備えている。バッテリ１１は、バッテリ状態を監視するためのバッテリセンサ１４を備える。
　車載充電システム１０は、さらに統合コントローラ１１０、外界認識部１２０および情報取得部１３０を備えている。統合コントローラ１１０、外界認識部１２０および情報取得部１３０は、通信バス１６を介して、充電器コントローラ１３、バッテリセンサ１４と通信可能に構成される。統合コントローラ１１０、外界認識部１２０および情報取得部１３０の詳細は後述する。なお、統合コントローラ１１０は、ＣＰＵ等で構成される演算部と、ＲＡＭ，ＲＯＭ等のメモリやハードディスクやＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体で構成される記憶部とを備え、記憶部に格納されているプログラムを実行することで統合コントローラ１１０として機能する。
　電動車両１のバッテリ１１を充電する際には、車載充電器１２は充電ケーブル２７を介して住宅２のコンセント２６に接続される。図示は省略したが、充電ケーブル２７はコントロールボックスを備えている。コントロールボックスは電動車両１との接続状態を確認し、電力供給の可否、電動車両１へ供給可能な電流値等の情報を、充電器コントローラ１３や統合コントローラ１１０へ通知する。統合コントローラ１１０は、後述するようにバッテリ充電の際の充電計画を生成する。
　充電器コントローラ１３は、バッテリセンサ１４を通じてバッテリ１１の充電状態や温度を取得する。充電器コントローラ１３は、充電ケーブル２７により電力供給が可能である旨が通知されると、車載充電器１２によるバッテリ１１の充電を行う。充電器コントローラ１３は、統合コントローラ１１０が生成した充電計画および取得したバッテリ１１の充電状態や温度に基づいて車載充電器１２の電圧、電流を制御し、バッテリ１１を充電する。
＜外界認識部１２０＞
　外界認識部１２０は電動車両１に設けられた車載センサであり、例えば、気温センサ、照度センサ、湿度センサ、雨滴センサなどの他に、カメラ、レーダー、ＧＰＳ（Global Positioning System）装置、加速度センサなどがある。気温センサ、照度センサおよび湿度センサの検出情報は、住宅２で使用される電気負荷２５としてのエアコンや冷蔵庫等の消費電力の算出および補正に利用される。雨滴センサは電気負荷２５としての照明や洗濯乾燥機等の稼働状態の推定に利用される。カメラ、レーダーは、住宅２に設けられた車庫や屋根付き駐車場の検出に利用される。これらの検出は走行中や屋外であることが認識された場合に行われる。ＧＰＳ装置は、電動車両１の位置情報の検出に用いられる。加速度センサは、例えば、地震検出等に用いられ、地震が検出された場合には充電は停止される。
＜情報取得部１３０＞
　情報取得部１３０は、例えば、電動車両１の備えるヒューマンマシンインタフェースで構成され、入力部を備えている。ヒューマンマシンインタフェースとしては、例えば、タッチパネル式のディスプレイ装置が好適である。このようなヒューマンマシンインタフェースは、電動車両１の走行特性や快適装置の各種設定や調整の他、ナビゲーションシステムやオーディオシステムと兼用可能である。ユーザは情報取得部１３０の入力部を操作することにより、電動車両１に乗車した状態で、情報取得部１３０を通じた情報提供を車載充電システム１０に対して行うことができる。ユーザは、情報取得部１３０の入力部を操作して、電力を消費する電気負荷２５に関する情報を車載充電システム１０に入力する。入力された情報は、上述した統合コントローラ１１０の記憶部に記憶される。
　電気負荷２５に関する情報としては、住宅２の電力容量の上限値となる電力会社との契約容量、契約内容における時間帯による電気代可変のプラン有無や時間帯と料金、住宅２の間取りや構造、戸建てや集合住宅などの住宅種別および給湯や熱器具等を含む住宅情報、住宅２の家電品情報などがある。家電品情報は、家電品の種類と消費電力、家電品を使う時間帯や稼働時間等の消費電力推定に必要な情報を含む。家電品としては、テレビ、ラジオ、電子楽器等のＡＶ家電、パソコン、ビデオゲーム機、電話機等の情報家電、洗濯機、掃除機等の家事家電、冷蔵庫、炊飯器、電子レンジ等の調理家電、エアコン、扇風機、電気ストーブ、電気毛布等の季節家電、照明器具、ヒートポンプ給湯器、換気扇等の住宅設備などがある。
　なお、本実施形態では、情報取得部１３０として、電動車両１内に設けられたナビゲーションシステム等のタッチパネル式のディスプレイ装置を例に説明するが、住宅２の消費電力を推定するために必要な情報を取得できる装置であれば、これに限られるものではない。例えば、住宅２の住人がインターネット等を経由することにより任意の端末から接続可能なサーバ上に、情報取得部１３０が構成されていても構わない。そして、電動車両１には、その情報取得部１３０の一部を構成する装置（例えば、ディスプレイ装置）が設けられている。ユーザが、サーバ上の情報取得部１３０から住宅２のアンペアブレーカ２３の容量や住宅２の家電品情報等入力することで、車両は図示しない通信システムを介してこれらの情報を参照し車両側に取得する。
＜統合コントローラ１１０＞
　図２は、統合コントローラ１１０の機能ブロック図である。統合コントローラ１１０は、少なくとも消費電力推定部１１１および充電電力決定部１１２を備える。
　消費電力推定部１１１には、外界認識部１２０で検出された外界情報と、情報取得部１３０により取得された電気負荷２５に関する情報とが入力される。消費電力推定部１１１は、これらの入力情報に基づいて、家電品ごとの稼働パタンを生成し、住宅２の消費電力を推定する。推定処理の詳細は後述する。
　充電電力決定部１１２には、情報取得部１３０により取得された電気負荷２５に関する情報と、バッテリセンサ１４により取得されたバッテリ情報（バッテリ１１の充電状態や温度）と、消費電力推定部１１１で推定された住宅２の消費電力見通し（消費電力推定値と呼ぶ場合もある）とが入力される。充電電力決定部１１２は、取得した住宅２の電力契約情報からアンペアブレーカ２３が電流を遮断する（所謂ブレーカが落ちてしまう状態となる）上限電力を設定する。さらに、充電電力決定部１１２は、消費電力推定部１１１で推定された住宅２の消費電力見通しとバッテリセンサ１４によるバッテリ情報とに基づいて、住宅２の消費電力見通しとバッテリ１１を充電するための電力との合計が上記上限電力以上とならないような充電計画を生成する。
　例えば、充電計画は、時刻とバッテリ１１を充電する際に使用可能な電力の上限値（以下では、充電上限電力と呼ぶ）とを設定したテーブルの様態として提供される。生成された充電計画は、充電器コントローラ１３へ出力される。充電器コントローラ１３は、充電計画に従って充電上限電力以下の電力でバッテリ１１の充電を行う。
＜消費電力推定部１１１による住宅２の消費電力推定＞
　図３は、消費電力推定部１１１による消費電力の推定を説明する図である。消費電力の推定は、電動車両１が充電を開始する時刻ｔ１を起点として、バッテリ１１の充電を終了する時刻ｔ２までの住宅２における消費電力の推移を予想するものである。推定結果は、横軸に時刻を取り縦軸に電力を取る形でプロットされる消費電力プロファイルマップ（あるいはテーブル）として生成される。図３に示す例では、電動車両１が時刻１０：００（時刻ｔ１）に帰宅してそこから充電を開始し、時刻２２：００（時刻ｔ２）に充電を終了するとした場合を示している。ここでは、充電を終了する時刻として時刻２２：００までを示しているが、それ以降の時刻も含めて予測を行っても問題ない。例えば、２４時間先や４８時間先といった充電を完了する時刻に関わらず予測を行う時刻を決めても構わない。充電を終了する時刻を超えて予測を行うことで、例えば電動車両１のバッテリ１１の充電が予定通りに完了しなかった場合であっても、引き続き充電を継続しても住宅２の契約電力を超えた充電となっていないかを判断することができ、住宅２が停電してしまう事を防止できる。
　消費電力推定部１１１は、情報取得部１３０により取得した住宅２で使用される家電品等の情報に基づき、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すような家電品ごとの消費電力見通しを生成する。その際に、消費電力推定部１１１は、家電品等の使用形態や電力消費に応じてカテゴリ分けし、各カテゴリに対応した消費電力の推定を実施して消費電力見通しを生成する。
　図３（ａ）は、ＡＶ家電や情報家電のように、ユーザが住宅２に在宅中において概ね稼働していることが想定される家電品の、消費電力見通しの一例である。このような家電品は、温度などの環境要因に関係なくほとんど一定の電力が消費されるので、ユーザが入力した消費電力値を反映する。例えば、住宅２の住人が就寝していると思われる時間帯は消費電力を０としても良く、住人の就寝時間を取得してこの時間を調整可能としても良い。また、時刻０：００～５：００は１／１０の待機電力相当とするなど、あらかじめ設計者が設定しても良い。
　図３（ｂ）は外気温、湿度などにより消費電力が変動する家電品の消費電力見通しの一例を示したものであり、ここではエアコンの消費電力見通しを示した。エアコンや冷蔵庫など、ヒートポンプサイクルを作動原理とする機器は、温度設定条件や設置された周囲環境の温度などにより効率が変化する。そのため、例えば、外界認識部１２０としての大気温度センサおよび照度センサによる気温および日射強度の計測結果に基づいて、適宜、エアコンや冷蔵庫の消費電力を補正して推定を行うのが好ましい。エアコンは稼働直後の消費電力が大きく、空調を行う部屋の温度が設定温度に近づくにつれて、消費電力が小さくなるような電力推移となる。
　図３（ｂ）に示す例では、充電を開始する時刻ｔ１からエアコンを稼働させた例を示している。ここでは、エアコンの稼働直後は定格消費電力に相当する電力消費が発生し、その後にエアコンが定常運転となり、外気温度に依存した一定の電力消費が発生するとして消費電力見通しを生成している。例えば、稼働後に定格電力による運転を実施した後に、定常運転の消費電力に移行するまでに１時間を要すると仮定する。そして、定常運転時の消費電力については、外界認識部１２０で検出した住宅２の周辺の気温と照度とに基づく定常運転時の消費電力マップを参照するなどして、消費電力値を設定する。
　定常運転時の消費電力値を設定する方法としては、例えば、非特許文献（上野剛，北原博幸；電力中央研究所報告書，家庭用エアコンの熱源特性モデルの開発，総合報告，R09（2015）、https://criepi.denken.or.jp/hokokusho/pb/reportDetail?reportNoUkCode=R09）（2022,8,18参照）がある。また、非特許文献（国立研究開発法人建築研究所；平成28年省エネルギー基準に準拠したエネルギー消費性能の評価に関する技術情報（住宅）、https://www.kenken.go.jp/becc/documents/house/4-3_210401_v07.pdf）、（2022,8,18参照）に示されるような技術により、情報取得部１３０で取得した住宅２の住宅情報からエアコンの消費電力を算出してもよい。
　図３（ｃ）は、時間帯によって消費電力が発生する家電品や、天候によって消費電力を発生する家電品の消費電力見通しを示したものであり、一例として、調理家電であるＩＨヒータの消費電力見通しを示した。時間帯によって消費電力が発生する家電品としては、調理家電や家事家電や照明などが対応する。天候によって消費電力を発生する家電品としては、照明、洗濯乾燥機などが対応する。
　時間帯によって消費電力が発生する家電品の場合、消費電力値と主に使用する時間帯とを情報取得部１３０により取得し、計画に反映する。時間帯は１日を１時間毎や３０分ごと、あるいは３時間毎などに区切り、どの時間帯で使用するかをユーザに選択させるようにする。図３（ｃ）に示すＩＨヒータ（調理家電）の場合には、住宅２のユーザが食事を行う時刻の周辺に電力消費需要が発生するので、食事を行う時刻に基づいて計画を生成する。タイマー稼働するもの（給湯器）などについては稼働時間をユーザや機器から取得する。
　天候によって消費電力が発生する家電品の場合、外界認識部１２０である雨滴センサや照度センサの検出情報に基づいて電力消費の発生を推定する。例えば、洗濯乾燥機の場合、雨滴センサにより降雨が検出されていて、ユーザが雨天時に洗濯乾燥機を使用するという情報を取得している場合には、消費電力が発生するものとして消費電力見通しを計画する。
　また、時間帯および天候によって消費電力が発生する照明の場合には、情報取得部１３０が取得した住宅情報から、間取りや部屋の数に対応した照明の数を求めることにより消費電力の大きさを予想する。消費電力推定部１１１は、日没以降の時間帯、あるいは外界認識部１２０としての照度センサから得られた周辺の照度情報から稼働予想を生成し、その稼働予想に基づいて消費電力見通しを予想する。例えば、雨天時など日没以前であっても明るさが十分ではないと想定される場合には、照明が使用されると仮定した稼働予想が生成される。さらに、外界認識部１２０で検出された前日や過去１週間の日没に基づいて、照明の使用時間帯を設定しても良い。
　図４は、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示した家電品の消費電力を合算して得られる、住宅２の消費電力見通しの一例である。図４において、実線で示すラインが消費電力見通しであり、破線で示すラインはアンペアブレーカ２３が作動する消費上限電力である。当然ながら、これはあくまでも住宅２において予想される消費電力の見通しであるため、必ずしも実際の消費電力が図４に示す予測値と一致するとは限らない。図３（ａ），（ｂ），（ｃ）では、テレビや照明、エアコン、ＩＨヒータを例として示したが、住宅２で使用される家電品がこのほかにも存在し得ることは言うまでもない。使用されるその他の家電品や電力負荷についても、同様にそれらの使用形態に適した予測がなされて消費電力の見通しが行われる。
　住宅２で使用される家電品等については、上述したように使用される様態や外界からの影響により変動する消費電力が異なる。前述した照明やテレビ、エアコン、ＩＨヒータに限らず、住宅２で使用されうる家電品等について稼働パタンをあらかじめ設定し、さらに、消費電力値をユーザから提供される情報によって補正することで、家電品ごとに消費電力パタンを設定することができる。ＩＨヒータ等については、住宅２の住人が概ね食事を行う時間帯を上述した家電品情報として収集する。
＜充電電力決定部１１２による充電計画の生成＞
　図５は、充電電力決定部１１２による充電計画の生成の詳細を説明する図である。図５において、消費上限電力を示す破線および住宅２の消費電力見通しを示す実線は、図４に示した消費上限電力を示す破線および住宅２の消費電力見通しを示す実線と同一のものである。充電電力決定部１１２は、消費電力推定部１１１が推定した住宅２の消費電力見通しと、情報取得部１３０で取得した住宅２の消費上限電力とに基づいて、バッテリ１１を充電する為に車載充電器１２が使用できる電力を計画する。
　図５において、太い実線は車載充電器１２によるバッテリ１１の充電計画を示し、太い破線は住宅２の消費電力見通しＷhomeとバッテリ１１の充電計画の電力Ｗchgとを合計した、合計の消費電力を示す。ここでは、合計の消費電力に対して予備電力Ｗresを設定する。予備電力Ｗresは、住宅２のアンペアブレーカ２３の容量の５％や１０％といった値を所定値として設定しても良いし、０としても構わない。
　そして、充電計画の電力Ｗchgは、次式（１）で表されるように、各時刻において、住宅２の消費電力見通しＷhomeと充電計画の電力Ｗchgと予備電力Ｗresとの合計が、消費上限電力Ｗlimを下回るように設定される。
　　Ｗlim(t)≧Ｗhome(t)＋Ｗres(t)＋Ｗchg(t)　　・・・（１）
　式（１）において、ｔは計画における任意の時刻を表す。充電計画を生成する時刻ｔ１から時刻ｔ２にわたり上記の式（１）を満足するように充電電力を計画することで、バッテリ１１の充電中に住宅２の消費電力が契約電力（消費上限電力）を上回り、アンペアブレーカ２３が作動することによる停電の発生を抑制することができる。
　また、電力Ｗchgは車載充電器１２が使用可能な電力であるが、必ずしもバッテリ１１の充電にのみに使用されるとは限らない。例えば、電動車両１に乗車する前から車室内の空調を適温とするために、充電ケーブル２７を通じて住宅２の供給を受けながら電動車両１のエアコンを駆動するという使い方が想定される。そのような場合であっても、住宅２が停電することのないようになされるべきである。そのため、充電計画の電力Ｗchgには、バッテリ充電用の電力だけでなく、電動車両１の空調用の電力を含んでいても構わない。
　上述したように、予備電力Ｗresは、住宅２のアンペアブレーカ２３の容量の５％や１０％といった値を所定値として設定されるが、外界認識部１２０により検出された住宅周辺の気象条件などから設定しても良い。例えば、外界認識部１２０である雨滴センサにより降雨の可能性が高いことが予想される場合には、予備電力Ｗresを増方向に修正する運用を行う。それにより、降雨の場合に使用可能性が高まる洗濯乾燥機やドライヤーといった機器が使用されることで、住宅２の消費電力が増加してアンペアブレーカ２３が作動して停電してしまう事態を、回避することができる。
　一方で、予備電力Ｗresに大きな値、例えば、アンペアブレーカ２３の容量の３０％を超えるような値が設定されると、車載充電器１２が使用できる電力が減少することになり、バッテリ１１の充電時間が過剰に長くなってしまう可能性がある。そのため、予備電力Ｗresに過剰に大きな値を設定することは好ましくない。
　なお、消費上限電力Ｗlimについては、上記ではアンペアブレーカ２３が作動する容量として説明をしたが、これに限られるものではない。例えば、ユーザが電気料金を節約するために予め設定した消費上限電力を用いても良い。また、電力系統２１の電力を供給する電力卸元事業者が、地域の電力供給安定化のために電力使用を控える要請に応えるデマンドレスポンスを実施する際には、目標電力値が設定される。そのような場合には、その目標電力値を、消費上限電力Ｗlimに設定するようにしても良い。目標電力値については、電力系統２１の電力を供給する電力卸元事業者から情報配信を受けるなどして取得する。
　なお、充電計画の生成については、前述した方法の他に、次のような方法で生成しても良い。まず、消費電力推定部１１１による住宅２の消費電力見通しと、アンペアブレーカ２３が作動する電力の上限値（消費上限電力）とが得られていることを前提とする。その前提のもとに、電力マージン（＝「消費上限電力」－｛「住宅２の消費電力見通し」＋「バッテリ１１の充電電力」｝）と充電電力量とを最大化する問題として次式（２）のように定式化し、線形計画問題として最適化することで、停電を回避しつつ充電時間を抑制できる充電計画を得ることができる。式（２）において、右辺の第１項が電力マージンで第２項が充電電力量であり、ｋは時刻であり、Ｔは計画を生成する時刻ｔより先の期間の長さである。αとβは重み係数を示し、マージンの大きさと充電される電力量のどちらに重きを置くかを調整するパラメータである。第１項のＰLimitは上限電力であり、ティルダ（～）を付したＷは住宅２の消費電力見通しである。第２項のｂj vはバッテリ１１の充電電力である。Ｎは住宅２で充電を行う電動車両１に対応する車両の数であり、ｊはそれぞれの車両に対応する番号である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　図６は、住宅２の電気料金が時間帯に応じて変動するような充電契約の場合における、充電計画の一例を示す図である。図５の場合と同様に、図６においても、細い破線は消費上限電力を、細い実線は住宅２の消費電力見通しを、太い実線はバッテリ１１の充電計画を、太い破線は住宅２の消費電力見通しと充電計画の電力とを合計した合計の消費電力をそれぞれ示す。矢印で示す時間帯において、電気料金が安価な深夜料金が適用される。
　図６に示すように住宅２の電気料金が時間帯に応じて変動するような場合には、充電電力決定部１１２は、充電に使用される電気料金が安価となるような計画を生成するようにしても良い。このような電気料金の情報は、例えば、ユーザが情報取得部１３０により入力しても良いし、電力の卸売り事業者が情報取得部１３０に対して逐次配信するなどの方法によって提供されても良い。充電電力決定部１１２は、深夜料金時間帯における充電電力量がより大きくなるように充電計画を生成する。図６においては、横軸と充電計画として示した太い実線とで囲まれる領域の面積が大きくなるように充電計画を生成することになる。
　図７は、上述した車載充電システム１０における一連の動作を示すフローチャートであり、統合コントローラ１１０において実行される。なお、図７に示すフローチャートの処理は、例えば、ユーザが電動車両１のシフトレバーをパーキングに設定した場合や、イグニッションをオフとした場合にスタートする。または、ユーザのスタート指示操作によりスタートしても良い。
　ステップＳ２０１では、統合コントローラ１１０は、住宅２の消費電力の推定に必要な契約電力や家電品情報が、情報取得部１３０により取得済みであるか否かを判定する。ステップＳ２０１において、情報が取得されていないと判定された場合（ｎｏ）には、ステップＳ２０２へ進んで情報取得のサブルーチンを実行した後にステップＳ２０３へ進む。ステップＳ２０２の詳細処理については後述する。一方、ステップＳ２０１で情報が取得されていると判定された場合（ｙｅｓ）には、ステップＳ２０３へ進む。なお、以前の充電の際に停電が発生した場合には、住宅２に新たな家電品が追加された可能性も考えられるため、ステップＳ２０１において家電情報に更新が無いか否かをユーザに問い合わせるようにしても良い。
　ステップＳ２０３では、統合コントローラ１１０は、取得済みあるいはステップＳ２０２で取得した家電品情報を読み出す。ステップＳ２０４では、統合コントローラ１１０は、外界認識部１２０により検出された外界情報を読み出す。ステップＳ２０５では、統合コントローラ１１０の消費電力推定部１１１は、読みだした家電品情報および外界情報に基づいて、住宅２の消費電力見通しを推定する。ステップＳ２０６では、統合コントローラ１１０の充電電力決定部１１２は、ステップＳ２０５で得られた住宅２の消費電力見通しと住宅２の消費上限電力とに基づいて、バッテリ１１の充電計画を生成する。
　なお、消費電力見通しや充電計画を、ヒューマンマシンインタフェースが備える表示装置に表示するようにしても良い。ユーザは、電動車両１を下車する前に充電に関する情報を運転席に居ながら確認することができる。
　ステップＳ２０７では、統合コントローラ１１０は、充電ケーブル２７が備えるコントロールボックスからの情報に基づいて充電ケーブル２７の接続状態を確認し、バッテリ１１の充電が可能であるかを判定する。充電ケーブル２７が接続されていない場合にはステップＳ２０４へ戻る。充電が可能である場合にはステップＳ２０８へ進んで、充電に関係する充電システムのセルフチェックを実施する。例えば、バッテリ１１の温度、電圧などを取得して、バッテリ１１が充電できる状態にあるか否かを確認する。ステップＳ２０９では、セルフチェックに合格したか否か（充電可能か否か）を判定する。ステップＳ２０９で合格と判定された場合にはステップＳ２１０へ進み、ステップＳ２０６で生成した充電計画に従ってバッテリ１１の充電を実行する。一方、ステップＳ２０９で不合格と判定された場合には、ステップＳ２１１へ進んでエラー報知等のエラー処理を実行する。
　なお、車載充電器１２によりバッテリ１１を充電している最中に、外界認識部１２０の一つである加速度センサの検出値が所定の加速度以上となった場合には、充電を中止する。加速度センサが所定値以上の周期性の加速度を検出した場合、地震が発生した可能性が考えられる。また、周期に関係なく加速度が所定値以上となった場合には、電動車両１に何かが衝突した可能性が考えられる。バッテリ充電中にこのような加速度が検出された場合に、自動的に充電を停止することで、火災等の二次災害の発生を防止することができる。
　なお、震度の基準はユーザが変更できるようにしてもよい。例えば、震度５弱相当の場合に一時停止するように設定する。充電を自動的に停止した後に、加速度が検出されなくなり、充電ケーブル２７により電力供給が継続していることが検出された場合には、充電を再開する。
　図８は、図７に示したステップＳ２０２の情報取得処理の詳細処理を示すフローチャートである。なお、家電品情報における家電品とは、住宅２で電力消費がなされて電力計２２で計量がなされる電力を消費するものであれば良く、いわゆる一般的な家電品に限るものではない。
　ステップＳ３０１では、情報取得部１３０により、住宅２の電力容量の上限値となる電力会社との契約容量を取得する。ステップＳ３０２では、住宅２の間取りや構造、戸建てか集合住宅かのような情報、および、給湯や熱器具の情報などを取得する。ステップＳ３０３では、住宅２の家電品情報を取得する。ステップＳ３０４では、統合コントローラ１１０は、情報取得部１３０により取得した情報の内容を確認する。そして、修正が必要な情報があれば（ｎｏの場合）ステップＳ３０５へ進んで正しい情報を取得しなおす。
　以上のように、第１の実施形態では、電動車両１に搭載された外界認識部１２０および情報取得部１３０で取得された情報に基づいて住宅２の消費電力を推定し、その消費電力推定値（消費電力見通し）に基づいてバッテリ１１の充電計画を決定するようにしている。そのため、住宅２側に消費量電力を推定したり充電計画を生成したりする装置を必要とせず、電動車両１単独で住宅２の消費量電力推定および充電計画生成をすることができる。その結果、住宅２のブレーカが落ちる危険を回避しながら、最適な充電を行うことができる。
（第２の実施形態）
　図９は、本発明の第２の実施形態を説明するブロック図であり、図１の場合と同様に電動車両１および住宅２の装置構成を示す。図９に示す車載充電システム１０は、図１に示した構成に対して、情報提示部１４０および計画修正部１５０をさらに備えている。
＜情報提示部１４０＞
　情報提示部１４０は、図４に示した住宅２の消費電力見通しや、図５に示したバッテリ１１の充電計画等をユーザへ提示する。また、充電計画に沿った充電を行った際の停電リスク状況を表示して、ユーザに注意を促す。例えば、図５における時刻ｔ２をバッテリ１１の充電が完了する予定時刻として通知する。また、図５に示すように、１２：００および１８：００の時間帯において住宅２のアンペアブレーカ２３が作動する危険性が高いことを表示する。
　ユーザは、計画修正部１５０により、予備電力Ｗresの値をより小さく修正したり、上述した時間帯においてＩＨヒータ等の調理家電の使用を控えることで家電品の消費電力見通しを修正したりすることができる。このように修正することで、バッテリ１１を充電する際の充電上限電力を増加方向に修正することができる。その結果、バッテリ１１の充電時間をより短縮する計画を生成できるとともに、住宅２の停電を防止しつつバッテリ１１を充電することができる。このように、情報提示部１４０により消費電力見通しや充電計画をユーザに提示することで、停電の回避しつつ充電時間の短縮を図るようにユーザを誘導することができる。
　なお、計画修正部１５０は、情報提示部１４０などと同様にヒューマンマシンインタフェースがその機能を含む形で構成されていても構わないし、前述した情報取得部１３０の場合と同様にサーバ上に構成されていても構わない。
　図１０は、第２の実施形態における車載充電システム１０の動作を説明するフローチャートである。図１０に示すフローチャートは、図７に示したフローチャートにステップＳ２２０を追加し、ステップＳ２０７でケーブル無接続と判定された場合にステップＳ２２０へ進むように変更したものである。その他のステップに関しては図７で説明した処理と同様であり、以下では、追加されたステップＳ２２０の充電計画修正処理について説明する。
　図１１は、ステップＳ２２０におけるに示す充電計画修正処理の詳細の一例を示すフローチャートである。一連の充電計画修正処理は、計画修正部１５０により実行される。ステップＳ４０１では、消費電力見通しおよび充電計画を情報提示部１４０に表示させる。
　図１２，１３は、情報提示部１４０における、住宅２の電力消費見通し（Ａ）および充電計画に基づく充電電力（Ｂ）の表示例を示したものである。領域Ａ，Ｂの図示上下方向の幅は、それぞれ充電の電力Ｗchg、住宅２の消費電力Ｗhomeを表している。充電電力（Ｂ）の上方には停電リスク情報が表示される。さらに、停電リスク情報の上方には、充電計画に関連するアドバイスが、修正提案情報として表示されている。
　図１２は、充電電力の自動調整を停止した場合を示しており、開始時刻ｔ１から終了時刻ｔ２まで充電の電力Ｗchgは一定値に設定されている。そのため、１０：００～１１：００の時間帯および１１：３０～１２：３０の時間帯で、領域Ａと領域Ｂとが重なる領域Ｃが生じている。停電リスクは色表示で表され、緑色は安全レベルで、黄色は注意レベルで、赤色は停電リスクが高レベルであることを示す。図１２の場合、１０：００～１３：００の時間帯における停電リスクが赤表示となっている。
　図１３は、停電リスクが高い時間帯におけるバッテリ１１の充電を停止した場合を示している。図１２では充電の開始時刻ｔ１が１０：００であったが、図１３では開始時刻ｔ１が１３：００に設定されている。そのため、領域Ａと領域Ｂとの重なりは解消されているが、終了時刻ｔ２におけるバッテリ１１の充電電力量（充電残量）が図１２の場合よりも低くなる。
　ユーザは、情報提示部１４０に表示された消費電力見通し、充電計画、停電リスク情報および修正提案情報を参照して、充電計画の見直しをすべきか否かを検討する。そして、ユーザは、修正、不修正の指示を情報取得部１３０の入力部を操作して入力する。例えば、充電完了時刻を早めたい、あるいは消費電力を下げたいなどの希望に応じて充電計画の修正を要求する。
　図１１に戻って、ステップＳ４０２では、ユーザによる修正要求の有無を判定し、修正要求がある場合にはステップＳ４０３へ進み、修正要求がない場合にはステップＳ４０７へ進む。修正要求が無くステップＳ４０７へ進んだ場合には充電計画を確定する。
　一方、修正要求があってステップＳ４０３へ進んだ場合には、修正内容をユーザから取得する。具体的には、情報提示部１４０に修正画面を表示し、修正内容の入力をユーザに行わせる。ユーザは、充電完了時刻、予備電力Ｗres、家電品の消費電力、バッテリ１１を充電する際の充電上限電力などを修正する。なお、ユーザが家電品の消費電力を逐次正確に把握することが困難であると考えられる場合には、消費電力見通しに含まれる家電品を使用するかしないかを選択することによって住宅２の消費電力見通しを修正するようにしても良い。
　ステップＳ４０４では、計画修正部１５０は、ステップＳ４０３の修正内容に基づいて修正後充電計画を生成する。なお、修正後充電計画の生成は、計画修正部１５０で行っても良いし、ステップＳ４０３の修正内容を統合コントローラ１１０に送って充電電力決定部１１２で修正後充電計画を生成させるようにしても良い。
　ステップＳ４０５では、計画修正部１５０は、ステップＳ４０４で生成した修正後充電計画の内容が破綻していないか確認する。具体的には、消費上限電力Ｗlim(t)、住宅２の消費電力Ｗhome(t)、車載充電器１２が使用する電力Ｗchg(t)および余剰電力Ｗres(t)が、次式（３）の関係となるような時刻が計画に含まれていないか判定する。
　　　Ｗlim(t)＜Ｗhome(t)＋Ｗchg(t)＋Ｗres(t)　・・・（３）
　ステップＳ４０５で破綻していると判定されるとステップＳ４０３へ戻り、修正を促す修正画面を情報提示部１４０に表示する。破綻のない計画が作成されるまで、ステップＳ４０３からステップＳ４０５までの処理を繰り返す。なお、ステップＳ４０３の修正が入力されるごとに、修正後の充電計画および消費電力見通しが情報提示部１４０に表示される。それにより、ユーザは対話的に充電計画の修正を行うことができ、ユーザが消費電力の見通しや充電計画を把握しやすくなる。
　一方、ステップＳ４０５において充電計画が破綻していないと判定されると、ステップＳ４０６へ進み、修正後の充電計画を情報提示部１４０に表示するとともに、修正後の充電計画に対するアドバイス等をユーザに提供する。アドバイスとしては、例えば、停電の可能性をより低減するための情報がある。具体的には、住宅２の消費電力が大となる時間帯において使用を控えるべき家電品を表示することや、充電電力の上限値を減ずるような修正後充電計画の場合には充電の完了時刻が順延することを通知することや、翌日の電動車両１の使用開始時刻におけるバッテリ１１の充電状態見通し通知することである。
　ステップＳ４０６の処理が完了したならば、ステップＳ４０７へ進んで充電計画を確定する。
　上述した第２の実施形態では、住宅２の電力消費見通し、充電計画、停電リスク情報等を情報提示部１４０に提示するようにしたので、ユーザは充電計画等の内容を把握することができる。その結果、停電のリスクや充電出力が定格能力に至らない要因などをユーザが把握することができ、充電計画等の見直しをユーザが検討することができる。また、充電計画を修正するための計画修正部１５０を備えるので、停電を回避しつつ充電時間をより短縮できるように、ユーザによる充電電力の調整が可能となる。その際に、修正後充電計画を含む充電情報を情報提示部１４０に提示することで、充電電力の調整を効率的および効果的に行うことができる。
（第３の実施形態）
　図１４は、本発明の第３の実施形態を説明するブロック図である。図１４に示す構成では、第１の実施形態の図１の構成に加えて、住宅２にエネルギマネジメントシステム３２を備え、車載充電システム１０にテレマティクスユニット１６０を備える。エネルギマネジメントシステム３２は、太陽光パネル３３、パワーコンディショナ３４、スマートメータ３５、ＩＯＴ（Internet of Things）家電３６およびＨＥＭＳコントローラ３７を備える。
　パワーコンディショナ３４は、太陽光パネル３３が発電した電力を住宅２で使用するか、あるいは電力系統２１へ売電するといった機能を実現する。スマートメータ３５は、電力系統２１へ出入りする電力を計量する。ＩＯＴ家電３６は、スマートメータ３５やエネルギマネジメントシステム３２により消費電力の調整や電源投入などの制御が可能である。ＨＥＭＳコントローラ３７は、スマートメータ３５による電力取引実績やＩＯＴ家電３６の稼働実績を集約し、パワーコンディショナ３４やＩＯＴ家電３６を制御する。
　さらに、ＨＥＭＳコントローラ３７はインターネット網３８を経由して集約サーバ３９と通信可能に構成される。集約サーバ３９は、ＨＥＭＳコントローラ３７を通じて取得した住宅２の消費電力実績や電力取引情報を保持し統計処理する。ユーザは、図示しない任意の端末から集約サーバ３９のこれら情報を確認することができる。車載充電システム１０は、テレマティクスユニット１６０とインターネット網３８を通じて住宅２の消費電力実績を参照するほか、外界認識部１２０の検出結果を集約サーバ３９へ送信する。集約サーバ３９は、外界認識部１２０の検出結果（気温、照度、湿度など）と住宅２の消費電力実績とを関連付け、それを消費電力実績情報として保持する。車載充電システム１０は、車載充電システム１０に設けられたテレマティクスユニット１６０を用いることで、集約サーバ３９から消費電力実績情報を取得することができる。
　住宅２の消費電力推定を行う際に、外界認識部１２０により検出された気温、照度、湿度と似た条件における消費電力実績情報を、集約サーバ３９から読み込む。そして、読み込んだ消費電力実績情報に含まれる家電品の稼働パタンを使用して、住宅２の消費電力見通しを生成する。このように、住宅２における過去の消費電力実績を消費電力推定に反映することにより、消費電力推定の推定精度を高めることができる。その結果、充電計画の計画制度も向上し、バッテリ充電の際の住宅２における停電の発生を抑制することができる。また、消費電力推定の推定精度が高くなるので、充電計画における余剰電力Ｗresをより小さくでき、充電時間が過剰に長くなるのを抑制できる。
　また、充電計画に従った充電を実施している途中において、住宅２側の消費電力が消費電力推定部１１１の推定よりも大きくなった場合には、車載充電器１２の出力を低下させるよう充電器コントローラ１３に指令することで、停電を抑制するようにしても良い。充電開始後に天候が変化して、予想に反して暖房を止めるという状況の場合には、実際の消費電力が消費電力推定値よりも小さくなるので、車載充電器１２の出力を上げて充電時間の短縮を図っても良い。
（変形例１）
　図１５は、変形例１を説明するフローチャートである。変形例１では、外界認識部１２０はＧＰＳ装置を含み、電動車両１の位置情報を取得する。統合コントローラ１１０は、検出された位置情報に基づいて、図７に示す処理を開始する前に図１５に示す処理を実行する。例えば、ユーザが電動車両１のシフトレバーをパーキングに設定した場合やイグニッションをオフとした場合、または、車両停車後のユーザのスタート指示操作により、図１５に示す処理をスタートする。
　ステップＳ５０１では、統合コントローラ１１０は、外界認識部１２０はＧＰＳから電動車両１の位置情報を取得する。ステップＳ５０２では、取得した位置情報に基づいて、バッテリ１１の充電が住宅２で実施されるか否かを判定する。例えば、取得した位置情報が住宅２を含む所定範囲内である場合には充電が住宅２で実施されると判定し、所定範囲の外側であった場合に充電が住宅２で実施されないと判定する。
　ステップＳ５０２において、充電が住宅２で実施されると判定された場合にはステップＳ５０３へ進み、前述した図７に示す処理、すなわち、充電計画の生成を伴うバッテリ１１の充電を実行する。一方、ステップＳ５０２において充電が住宅２で実施されないと判定されてステップＳ５０４に進んだ場合には、充電ケーブル２７が備えるコントロールボックスにより規定された電力、あるいは、バッテリ１１の温度により規定される電力のうちで、電力が小さいほうの充電を実施する。なお、ステップＳ５０４に進んだ場合には、消費電力推定部１１１による住宅２の消費電力の推定、および、充電電力決定部１１２による充電計画の生成は行われないことになる。
　ところで、充電電力決定部１１２で決定される充電計画は、ユーザが普段充電をする場所（住宅２）の消費電力見通しに基づいて計画されるので、住宅２ではない充電場所では不適切な充電計画となる。しかしながら、上述のように、外界認識部１２０により取得される位置情報を利用することで、ユーザが普段充電を実施する場所（自宅等）で充電を開始するのか否かを判定できる。そして、電動車両１の位置に応じてステップＳ５０３またはステップＳ５０４のように処理するので、電動車両１の位置に応じた適切な充電動作を行うことが可能となる。
　また、位置情報が住宅２の位置でない場合には、ステップＳ５０２からステップＳ５０４へと進むことで、住宅２の消費電力推定値に基づく充電計画の作成が行われない。そのため、住宅２とは異なる場所（充電器や電力）を使って充電を実施した際に、不適切な充電計画（住宅２で充電する場合の充電計画）による充電を防止することができる。
　なお、上述した説明では、ユーザが電動車両１のシフトレバーをパーキングに設定した場合やイグニッションをオフとした場合、または、車両停車後のユーザのスタート指示操作により、図１５に示す処理をスタートした。しかし、次のような処理としても良い。まず、電動車両１が自宅２に近づいてＧＰＳ装置により取得される位置情報が所定範囲内となったならば、図７の処理を開始する。そして、ユーザが電動車両１のシフトレバーをパーキングに設定した場合やイグニッションをオフとした場合、または、車両停車後のユーザのスタート指示操作により、図１５に示す処理をスタートする。その場合、図１５のステップＳ５０３では、充電計画等の提示を伴う充電処理が実行されることになる。これにより、電動車両１が住宅２に到着するとただちに充電計画が提示され、充電の設定を完了することが可能となる。もちろん、充電計画の提示については、住宅到着前に行っても良く、ユーザは、到着後の充電計画を予め知ることができる。
　なお、上述した説明では、第１の実施形態に変形例１を適用した場合について記載したが、第２および第３の実施形態に対しても同様に適用することができる。
（変形例２）
　図１６は、変形例２を説明する図であり、統合コントローラ１１０の機能ブロック図である。図１６に示す統合コントローラ１１０は、図２に示した消費電力推定部１１１および充電電力決定部１１２に加えて、充電可能性判定部１１３と充電方法決定部１１４とを備えている。消費電力推定部１１１および充電電力決定部１１２の動作は、図２の場合と同様である。
　充電可能性判定部１１３は、充電を実施した際のバッテリ１１の充電状態をバッテリセンサ１４より取得し、前回の充電開始時のバッテリ１１の充電状態、あるいは、前回までの過去複数回の充電における充電開始のバッテリ１１の充電状態を記憶する。
　充電可能性判定部１１３は、バッテリ１１の充電状態に関して次のような判定を行う。現在のバッテリ１１の充電状態が、充電可能性判定部１１３に記憶されている過去の充電時のバッテリ充電状態を下回るか、あるいは、過去の充電時のバッテリ充電状態に満充電時の電力量の５～１０％を加えた充電状態を下回る場合には、充電の可能性が高いと判断する。なお、電動車両１が走行中に上記判定が行われる場合は、「現在のバッテリ１１の充電状態」に代えて、「電動車両１が住宅２に到着した時点でのバッテリ１１の充電状態の予想値」を使用する。
　充電方法決定部１１４は、充電可能性判定部１１３により充電の可能性が高いと判断され、かつ、消費電力推定部１１１で推定される住宅２の消費電力が大である期間が長く続くことが予想される場合に、住宅２以外の場所での充電を促す情報を、例えば、情報提示部１４０等によりユーザに提示する。ここで、住宅２の消費電力が大である期間が長く続く状態とは、充電電力決定部１１２が決定した車載充電器１２の充電計画（出力）に従ってバッテリ１１を充電した際に、車載充電器１２の定格値で充電した場合に比べて２倍以上の充電時間を要するような場合をいう。
　なお、上記「２倍以上」という値は、ユーザの嗜好に応じて変更しても構わない。充電時間が長くなることを望まないユーザに対しては１．５倍以上として良く、また、住宅２での充電を望むユーザに対しては４倍以上としても良い。このように、「２倍以上」の２倍という数値に関しては調整可能であり、１～５倍の間で調整可能であると好適である。
　上述のように、変形例２では、住宅２での消費電力が大きい場合には、住宅以外の充電場所での充電を促す情報をユーザに提示することで、住宅２での充電を回避するようにした。それにより、住宅２で停電が発生したり、バッテリ１１の充電時間が過剰に長くなってしまったりするのを防止することができる。
（変形例３）
　変形例３では、消費電力推定部１１１で住宅２の消費電力見通しを生成する際に、電動車両１に搭載されている車両空調装置の設定条件も利用する。ユーザが電動車両１に乗車しているときの車両空調装置の温度設定は、そのときの外界温度に依存しているが、ユーザ自身の寒暖の感じ方にも影響される。
　例えば、ユーザが寒さに敏感な人である場合には、そうでない人に比べて温度設定が高くなる傾向にある。そのため、ユーザが住宅２に戻った場合、住宅２のエアコンの温度設定も高めに設定される可能性が高い。そこで、消費電力推定部１１１においては、車両空調装置の温度設定から住宅２のエアコンの温度設定を推定し、住宅２の消費電力見通しを生成する。
　適用方法としては、例えば、電動車両１の車両空調装置の設定温度に基準を設け、車両空調装置の温度設定が２３～２８℃の範囲を超えている場合には、住宅２の消費電力を推定する際にエアコンの消費電力を補正する。温度設定が２３℃未満である場合には、冷房運転時のエアコンの消費電力を１０％増とし、２８℃を超える温度が設定される場合には暖房運転時のエアコンの消費電力を１０％増として住宅２の消費電力見通しを計算する。なお、補正する量は、上述のように所定範囲を超えた場合に所定量を増加させる方法でもよく、基準温度からの誤差に対応した電力量が増減されても良い。
　このように、変形例３では、電動車両１を運手中のユーザの嗜好・特性を、住宅２の消費電力の推定に反映させるようにしたので、消費電力推定値の推定精度を向上させることができる。また、消費電力推定値の推定精度が向上することで、充電計画における余剰電力Ｗresをより厳しく設定することが可能となり、充電時間が過剰に延びてしまうのを抑制することができる。
　以上説明した本発明の実施形態および変形例によれば、以下の作用効果を奏する。
（Ｃ１）図１，２に示すように、住宅２から供給される電力によって電動車両１に搭載されたバッテリ１１を充電する車載充電システム１０であって、電動車両１に搭載され、電動車両１の外界情報を検出する車載センサである外界認識部１２０と、住宅２に設けられた電気機器の機器情報（電気負荷２５に関する情報）を取得する情報取得部１３０と、外界情報および機器情報に基づいて、住宅２に設けられた電気機器のバッテリ充電時における消費電力推定値（消費電力見通し）を算出する消費電力推定部１１１と、消費電力推定値に基づいて、バッテリ１１の充電計画を決定する充電電力決定部１１２と、を備える。そして、充電電力決定部１１２は、バッテリ１１の充電電力と消費電力推定値との合計が住宅２で消費可能な電力の上限値（アンペアブレーカ２３が作動する電力値）を下回るように充電計画を決定する。
　このように、車載充電システム１０に設けられた外界認識部１２０および情報取得部１３０で取得された情報に基づいて、住宅２の消費電力推定およびバッテリ１１の充電計画の生成を行うので、住宅２で充電を行う際に電動車両１単独で充電計画の作成を行うことができる。
（Ｃ２）上記（Ｃ１）において、図１に示すように、車載充電システム１０は、充電計画および消費電力推定値を含む充電情報を提示する情報提示部１４０をさらに備える。情報提示部１４０により消費電力推定値や充電計画をユーザに提示するので、ユーザは消費電力推定値や充電計画を把握することができる。また、充電情報の提示により、住宅２のアンペアブレーカ２３が落ちる危険を回避しつつ充電が行われることを確認できるので、停電発生の危険性に対するユーザの心理的負担を軽減することができる。
（Ｃ３）上記（Ｃ２）において、図９，１２，１３に示すように、充電電力決定部１１２は、充電計画の決定に加えて、充電計画に基づき住宅２における電力不足リスク情報（停電リスク情報）を生成する。そして、充電情報にはその電力不足リスク情報も含まれる。図１２，１３に示すように、情報提示部１４０により、充電計画（充電電力）および消費電力推定値（消費電力見通し）に加えて停電リスク情報をユーザに提示することで、ユーザは停電リスクや充電出力が定格能力に至らない要因などを把握することができる。その結果、停電を回避しつつ充電電力を調整することへの対処がしやすくなる。
（Ｃ４）上記（Ｃ２）において、図９に示すように、車載充電システム１０は、充電電力決定部１１２が決定した充電計画を修正するための計画修正部１５０をさらに備え、情報提示部１４０は、計画修正部１５０による修正が行われると、充電計画および消費電力推定値に代えて、計画修正部１５０により修正された修正後充電計画を含む充電情報を提示する。
　充電計画を修正するための計画修正部１５０を備えるので、停電を回避しつつ充電時間をより短縮できるように、ユーザによる充電電力の調整が可能となる。さらに、修正後充電計画を含む充電情報を情報提示部１４０に提示することで、充電電力の調整を効率的および効果的に行うことができる。
（Ｃ５）上記（Ｃ４）において、図１２，１３等に示すように、情報提示部１４０が提示する充電情報には、充電計画または修正後充電計画に対する修正提案情報がさらに含まれる。このように、修正提案情報を提示することにより、ユーザはその修正提案情報を参考にして充電電力等の調整を容易に行うことができる。
（Ｃ６）上記（Ｃ１）において、図１４等に示すように、車載充電システム１０は、住宅２内の電気機器の使用実績に関する情報を取得する実績情報取得部（テレマティクスユニット１６０）をさらに備え、消費電力推定部１１１は、外界情報、機器情報および実績情報取得部（テレマティクスユニット１６０）で取得した情報に基づいて消費電力推定値を算出する。
　このように、住宅２内の電気機器の使用実績に関する情報をテレマティクスユニット１６０で取得することにより、使用実績を参照して消費電力推定値を修正することができる。その結果、消費電力推定の推定精度を高めることができ、充電計画の精度向上、および、バッテリ充電の際の住宅２における停電の発生を抑制することができる。また、消費電力推定値の推定精度が高くなるので、充電計画における余剰電力Ｗresを小さくして充電電力の上限を上げることができ、充電時間が過剰に長くなるのを抑制できる。
（Ｃ７）上記（Ｃ１）において、図１等に示すように、消費電力推定部１１１は、外界情報、住宅２に設けられた電気機器（家電品）の電力に関する機器情報および電動車両１に搭載された車両空調装置の設定情報（例えば、温度設定）に基づいて、消費電力推定値を算出するようにしても良い。すなわち、車両空調装置の使われ方と同じように住宅２のエアコンも使用されるであろうと仮定することで、消費電力推定値の推定精度を高めることができる。さらに、消費電力推定値の推定精度が向上することで、充電計画における余剰電力Ｗresをより厳しく設定することが可能となり、充電時間が過剰に延びてしまうのを抑制することができる。
（Ｃ８）上記（Ｃ１）において、図１等に示すように、外界認識部１２０は加速度センサを含み、加速度センサによって検出された加速度が所定値以上の場合には、バッテリ１１の充電を停止する。前述したように、加速度センサにより所定値以上の加速度が検出された場合には、地震の発生や、電動車両１に何かが衝突した可能性が考えられる。バッテリ充電中に検出される加速度が所定値以上であった場合に、自動的に充電を停止することで、火災等の二次災害の発生を防止することができる。
（Ｃ９）上記（Ｃ１）において、図１５等に示すように、外界認識部１２０は、電動車両１の位置情報を取得する位置情報センサ（例えば、ＧＰＳ装置）を含み、電動車両１の停車位置が住宅２を含む所定範囲内であることが外界認識部１２０により検出されると、消費電力推定部１１１による消費電力推定値の算出、および、充電電力決定部１１２による充電計画の決定を実行する。
　充電電力決定部１１２で決定される充電計画は、ユーザが普段充電をする場所（住宅２）の消費電力見通しに基づいて計画されるので、住宅２ではない充電場所では不適切な充電計画となる。しかしながら、上述のように、電動車両１の停車位置が住宅２を含む所定範囲内である場合に消費電力推定値の算出および充電計画の決定が実行されるので、住宅２とは異なる場所（充電器や電力）を使って充電を実施した際に、不適切な充電計画（住宅２で充電する場合の充電計画）による充電を防止することができる。
（Ｃ１０）上記（Ｃ２）において、図１５等に示すように、外界認識部１２０は、電動車両１の位置情報を取得する位置情報センサを含み、電動車両１の位置が住宅２を含む所定範囲内であることが外界認識部１２０により検出されると、消費電力推定部１１１による消費電力推定値の算出、および、充電電力決定部１１２による充電計画の決定が実行される。そして、情報提示部１４０は、電動車両１が住宅２に到着したときまたは到着前に、充電計画および消費電力推定値を含む充電情報を提示する。
　このように、電動車両１が住宅２に到着したときまたは到着前に充電計画および消費電力推定値が提示されるので、すなわち、住宅２に到着とともに充電の設定を完了することが可能となる。到着前に提示される場合には、ユーザは、到着後の充電計画を予め知ることができる。
（Ｃ１１）上記（Ｃ２）において、図１６等に示すように、車載充電システム１０は、バッテリ１１の充電残量に基づいて住宅２での充電実施の可能性を判定する充電可能性判定部１１３をさらに備え、充電可能性判定部１１３で住宅２での充電実施の可能性が高いと判定され、かつ、消費電力推定部１１１で算出された消費電力推定値が所定値以上である場合に、情報提示部１４０は住宅２以外での充電を提案する情報を提示する。
　上述のように、住宅２の消費電力推定値が所定値以上である場合には、住宅以外の充電場所での充電を促す提案情報をユーザに提示することで、住宅２での充電を回避するようにした。それにより、住宅２で停電が発生したり、バッテリ１１の充電時間が過剰に長くなってしまったりするのを防止することができる。また、電動車両１が住宅２に到着する以前に、例えば、ＧＰＳ装置の位置情報により電動車両１の位置が住宅２を含む所定範囲内となった場合に、提案情報を情報提示部１４０に提示するようにしても良い。このように前もって提案情報を提示することで、ユーザは代替の充電方法に関して対処しやすくなる。
　以上説明した各実施形態や各種変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。また、上記では種々の実施形態や変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。また、上述した実施形態や変形例を組み合わせても良い。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
　１…電動車両、２…住宅、１０…車載充電システム、１１…バッテリ、１２…車載充電器、１４…バッテリセンサ、２１…電力系統、２３…アンペアブレーカ、２５…電気負荷、２７…充電ケーブル、３２…エネルギマネジメントシステム、１１０…統合コントローラ、１１１…消費電力推定部、１１２…充電電力決定部、１１３…充電可能性判定部、１１４…充電方法決定部、１２０…外界認識部、１３０…情報取得部、１４０…情報提示部、１５０…計画修正部、１６０…テレマティクスユニット

Claims (11)

  1. 　住宅から供給される電力によって電動車両に搭載されたバッテリを充電する車載充電システムであって、
    　前記電動車両に搭載され、前記電動車両の外界情報を検出する外界認識部と、
    　前記住宅に設けられた電気機器の機器情報を取得する情報取得部と、
    　前記外界情報および前記機器情報に基づいて、前記住宅に設けられた電気機器のバッテリ充電時における消費電力推定値を算出する消費電力推定部と、
    　前記消費電力推定値に基づいて、前記バッテリの充電計画を決定する充電電力決定部と、を備え、
    　前記充電電力決定部は、前記バッテリの充電電力と前記消費電力推定値との合計が前記住宅で消費可能な電力の上限値を下回るように前記充電計画を決定する、車載充電システム。
  2. 　請求項１に記載の車載充電システムにおいて、
    　前記充電計画および前記消費電力推定値を含む充電情報を提示する情報提示部をさらに備える、車載充電システム。
  3. 　請求項２に記載の車載充電システムにおいて、
    　前記充電電力決定部は、前記充電計画の決定に加えて、前記充電計画に基づき前記住宅における電力不足リスク情報を生成し、
    　前記充電情報は前記電力不足リスク情報を含む、車載充電システム。
  4. 　請求項２に記載の車載充電システムにおいて、
    　前記充電電力決定部が決定した前記充電計画を修正するための計画修正部をさらに備え、
    　前記情報提示部は、前記計画修正部による修正が行われると、前記充電計画および前記消費電力推定値に代えて、前記計画修正部により修正された修正後充電計画を含む充電情報を提示する、車載充電システム。
  5. 　請求項４に記載の車載充電システムにおいて、
    　前記情報提示部が提示する前記充電情報には、前記充電計画または前記修正後充電計画に対する修正提案情報がさらに含まれる、車載充電システム。
  6. 　請求項１に記載の車載充電システムにおいて、
    　前記住宅内の電気機器の使用実績に関する情報を取得する実績情報取得部をさらに備え、
    　前記消費電力推定部は、前記外界情報、前記機器情報および前記実績情報取得部で取得した情報に基づいて前記消費電力推定値を算出する、車載充電システム。
  7. 　請求項１に記載の車載充電システムにおいて、
    　前記消費電力推定部は、前記外界情報、前記機器情報および前記電動車両に搭載された空調装置の設定情報に基づいて、前記消費電力推定値を算出する、車載充電システム。
  8. 　請求項１に記載の車載充電システムにおいて、
    　前記外界認識部は加速度センサを含み、
    　前記加速度センサによって検出された加速度が所定値以上の場合には、前記バッテリの充電を停止する、車載充電システム。
  9. 　請求項１に記載の車載充電システムにおいて、
    　前記外界認識部は、前記電動車両の位置情報を取得する位置情報センサを含み、
    　前記電動車両の停車位置が前記住宅を含む所定範囲内であることが前記外界認識部により検出されると、前記消費電力推定部による前記消費電力推定値の算出、および、前記充電電力決定部による前記充電計画の決定を実行する、車載充電システム。
  10. 　請求項２に記載の車載充電システムにおいて、
    　前記外界認識部は、前記電動車両の位置情報を取得する位置情報センサを含み、
    　前記電動車両の位置が前記住宅を含む所定範囲内であることが前記外界認識部により検出されると、前記消費電力推定部による前記消費電力推定値の算出、および、前記充電電力決定部による前記充電計画の決定が実行され、
    　前記情報提示部は、前記電動車両が前記住宅に到着したときまたは到着前に、前記充電情報を提示する、車載充電システム。
  11. 　請求項２に記載の車載充電システムにおいて、
    　前記バッテリの充電残量に基づいて前記住宅での充電実施の可能性を判定する充電可能性判定部をさらに備え、
    　前記充電可能性判定部で前記住宅での充電実施の可能性が高いと判定され、かつ、前記消費電力推定部で算出された消費電力推定値が所定値以上である場合に、前記情報提示部は前記住宅以外での充電を提案する情報を提示する、車載充電システム。
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