JP5415465B2 - Charging system and charging method in charging system - Google Patents
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Description
本発明は、充電システム、及び、充電システムにおける充電方法に関する。 The present invention relates to a charging system and a charging method in the charging system.
電気自動車用の二次電池は大容量であり、この二次電池を充電するための充電器は電源容量で３０ｋＷ〜５０ｋＷであるため、二次電池の充電には大電力を必要とする。このように、充電に大電力を必要とすることから、一般の需要家のみならず高圧受電の需要家であっても、現状の契約では、複数の二次電池を並行して充電する場合、契約電力内での運用が困難になることが考えられる。そして、今後の電気自動車の普及により、充電スタンドやコンビニエンスストアなど、複数の二次電池を同時期に充電する需要家が増えると考えられる。このような状況の下、引用文献１には、複数の二次電池を独立した条件で同時に充電可能な充電装置が記載されている。
A secondary battery for an electric vehicle has a large capacity, and a charger for charging the secondary battery has a power supply capacity of 30 kW to 50 kW. Therefore, a large amount of power is required to charge the secondary battery. In this way, since a large amount of power is required for charging, even if it is a consumer of high-voltage power reception as well as general consumers, in the current contract, when charging a plurality of secondary batteries in parallel, Operation within contracted power may be difficult. And with the widespread use of electric vehicles in the future, the number of customers who charge a plurality of secondary batteries, such as charging stations and convenience stores, at the same time will increase. Under such circumstances,
引用文献１の充電装置において、１台の充電器で運用する場合には、複数の二次電池を同時期に充電しても、条件を適正化できる。しかし、増設等によって複数台の充電器が設置された場合、個々の充電器が独立して動作するため、全体の電力が契約電力を超えてしまうこともあり得る。
In the charging device of the cited
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数台の充電器を有する充電システムにおいて、二次電池の充電時における電力を適正に制御することにある。 This invention is made | formed in view of such a situation, The objective is to control appropriately the electric power at the time of charge of a secondary battery in the charging system which has several chargers.
前記課題を達成するため、本発明は、二次電池を充電する複数台の充電器と、前記複数台の充電器と通信可能に接続され、前記充電器による充電動作を制御する充電制御装置と、を備えた充電システムであって、各充電器は、充電対象の前記二次電池に対する最大充電電力値、及び充電の残り時間を前記充電制御装置に送信し、前記充電制御装置は、受信した前記最大充電電力値同士を加算することで合計充電電力値を求め、前記合計充電電力値が充電に使用可能な電力値を超える場合、前記残り時間が最も短い充電器以外の充電器の最大充電電力値を、前記充電に使用可能な電力値から前記残り時間が最も短い充電器の最大充電電力値を減算して得られた差分電力値の範囲内で変更することを特徴とする。 To achieve the above object, the present invention provides a plurality of chargers for charging a secondary battery, a charge control device that is connected to the plurality of chargers so as to be communicable and controls a charging operation by the charger. Each charging device transmits a maximum charging power value for the secondary battery to be charged and a remaining charging time to the charging control device, and the charging control device receives The total charge power value is obtained by adding the maximum charge power values to each other, and when the total charge power value exceeds the power value that can be used for charging, the maximum charge of a charger other than the charger with the shortest remaining time The power value is changed within a range of a differential power value obtained by subtracting the maximum charging power value of the charger having the shortest remaining time from the power value usable for the charging .
また、本発明は、二次電池を充電する複数台の充電器と、前記複数台の充電器と通信可能に接続され、前記充電器による充電動作を制御する充電制御装置と、を備える充電システムにおける充電方法であって、各充電器が、充電対象の前記二次電池に対する最大充電電力値、及び充電の残り時間を前記充電制御装置に送信するステップを行い、前記充電制御装置が、受信した前記最大充電電力値同士を加算することで合計充電電力値を求めるステップと、前記合計充電電力値が充電に使用可能な電力値を超える場合、前記残り時間が最も短い充電器以外の充電器の最大充電電力値を、前記充電に使用可能な電力値から前記残り時間が最も短い充電器の最大充電電力値を減算して得られた差分電力値の範囲内で変更するステップを行うことを特徴とする。 In addition, the present invention provides a charging system comprising: a plurality of chargers that charge a secondary battery; and a charge control device that is communicably connected to the plurality of chargers and controls a charging operation by the charger. Each of the chargers performs a step of transmitting a maximum charge power value for the secondary battery to be charged and a remaining charge time to the charge control device, and the charge control device receives A step of obtaining a total charge power value by adding the maximum charge power values to each other, and when the total charge power value exceeds a power value that can be used for charging, a charger other than the charger having the shortest remaining time. Japanese to perform the step of changing the maximum charging power value, in the range of differential power value obtained by subtracting the maximum charging power value of the shortest charger the remaining time from the possible power values used in the charge To.
本発明によれば、複数台の充電器を有する充電システムにおいて、二次電池の充電時における電力を適正に制御することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the charging system which has several chargers, the electric power at the time of charge of a secondary battery can be controlled appropriately.
まず、本発明の第１実施形態について説明する。 First, a first embodiment of the present invention will be described.
第１実施形態の充電システムは、電気自動車に搭載された二次電池を充電するためのものであり、例えば、電気自動車用の充電スタンドやコンビニエンスストアに設置される。図１に示すように、この充電システムは、システムコントローラー１１０と、複数台の電気自動車１６１（１６１Ａ〜１６１Ｃ）と、電気自動車１６１以外の負荷１３０（１３０Ａ，１３０Ｂ）と、トランス１４０とを有している。
The charging system of 1st Embodiment is for charging the secondary battery mounted in the electric vehicle, for example, is installed in the charge stand for electric vehicles, or a convenience store. As shown in FIG. 1, the charging system includes a
システムコントローラー１１０は、この充電システムにおける制御を担当する装置であり、充電制御装置に相当する。このシステムコントローラー１１０は、各電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃ（詳しくは図３に示す車両側制御部１６２ａ）と通信をして、各電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃにおける充電動作を制御する。なお、システムコントローラー１１０については後で説明する。
The
図３に示すように、電気自動車１６１には車載充電器１６２ｄが搭載されている。車載充電器１６２ｄは、車両側制御部１６２ａから制御に応じて二次電池を充電する装置である。従って、車両側制御部１６２ａと車載充電器１６２ｄの組が、通信機能付きの充電器を構成する。例示した電気自動車１６１には、二次電池として駆動用バッテリー１６２ｅと補機用バッテリー１６２ｆが搭載されている。このため、車載充電器１６２ｄは、これらのバッテリー１６２ｅ，１６２ｆを充電する。
As shown in FIG. 3, an in-
図１の例では３台分のコンセント１２１（１２１Ａ〜１２１Ｃ）が設けられており、充電ガン１２３（１２３Ａ〜１２３Ｃ）を備える普通充電ケーブル１２２（１２２Ａ〜１２２Ｃ）によって、電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃと電気的に接続されている。このため、３台の電気自動車１６１に搭載されたバッテリー１６２ｅ，１６２ｆを、同時期に充電することができる。また、各電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃの電気系統１６２Ａ〜１６２Ｃ（詳しくは、図３の車両側制御部１６２ａ）は、有線或いは無線の通信回線１２４（１２４Ａ〜１２４Ｃ）を通じてシステムコントローラー１１０と通信をし、各種の情報を交換する。なお、電気自動車１６１についても後で説明する。
In the example of FIG. 1, three outlets 121 (121A to 121C) are provided, and an
負荷１３０は、電気自動車１６１を除いた各種の機器が該当する。例えば、エアコンや照明が負荷１３０に該当する。また、コンビニエンスストアであれば、冷蔵庫や冷凍庫といった設備も負荷１３０に該当する。本実施形態では、屋内配線に設けた電力センサー１５１（１５１Ａ，１５１Ｂ）からの検出信号をシステムコントローラー１１０が取得し、この検出信号のレベルに基づいて各負荷１３０Ａ，１３０Ｂに供給される電力値を認識する。
The load 130 corresponds to various devices other than the electric vehicle 161. For example, an air conditioner or lighting corresponds to the load 130. In the case of a convenience store, facilities such as a refrigerator and a freezer also correspond to the load 130. In the present embodiment, the
トランス１４０は、変電所から供給される高圧電力を需要家で使用する低圧電力に変換する装置である。本実施形態において、トランス１４０は、６．６ｋＶの高圧電力を２００Ｖの低圧電力に変換する。また、トランス１４０に接続された高圧線には電力センサー１５２が取り付けられている。この電力センサー１５２の検出信号もまたシステムコントローラー１１０に出力される。このため、システムコントローラー１１０は、この充電システムに供給される電力値を取得することができる。
The
次に、システムコントローラー１１０について説明する。
Next, the
図２（ａ）に示すように、システムコントローラー１１０は、制御部１１１と、通信用インタフェース１１２とを有する。制御部１１１は、ＣＰＵ１１３とメモリー１１４とを有しており、ＣＰＵ１１３がメモリー１１４に記憶されたプログラムを実行することで、各種の制御動作が実現される。例えば、各車載充電器１６２ｄに対する最大電力値の設定を変更する動作が実現される。通信用インタフェース１１２は、システムコントローラー１１０における通信を制御する。すなわち、各電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃの車載充電器１６２ｄとの間でなされる通信を制御する。
As shown in FIG. 2A, the
メモリー１１４の一部領域は、図２（ｂ）に示すように、プログラム記憶領域、識別情報記憶領域、契約電力値記憶領域、最大電力値記憶領域、供給電力値記憶領域、要求電力値記憶領域、合計電力値記憶領域、合計要求電力値記憶領域、及び、残り充電時間記憶領域として用いられている。
As shown in FIG. 2B, the partial area of the
プログラム記憶領域には、ＣＰＵ１１３によって読み出されて実行されるプログラムが記憶されている。
The program storage area stores a program that is read and executed by the
識別情報記憶領域には、システムコントローラー１１０と通信可能な電気機器について、その電気機器を示す識別情報が記憶されている。本実施形態では、各電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃについて、それぞれの電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃを示す固有の識別情報が記憶されている。従って、システムコントローラー１１０は、受信した情報に含まれる識別情報を、識別情報記憶領域に記憶された識別情報と照合することで、受信した情報が何れの電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃから送信されたものかを認識できる。
In the identification information storage area, identification information indicating the electrical device is stored for the electrical device that can communicate with the
契約電力値記憶領域には、充電システムを所有する需要家との契約内容に応じた契約電力値が記憶される。この契約電力値は、各電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃの車載充電器１６２ｄに対する最大電力値を定める際に参照される。
The contract power value storage area stores a contract power value corresponding to the contract content with the customer who owns the charging system. This contract power value is referred to when determining the maximum power value for the on-
最大電力値記憶領域には、車載充電器１６２ｄの充電時における最大電力値が、識別情報に対応付けられた状態で個別に記憶される。この最大電力値は、各電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃの車載充電器１６２ｄでなされる充電動作において、電力値の上限値となる。従って、車載充電器１６２ｄは、最大電力値を上限としてその電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃで定めた電力値で充電を行う。
In the maximum power value storage area, the maximum power value when charging the in-
供給電力値記憶領域には、各負荷１３０Ａ，１３０Ｂに供給される電力値が記憶される。すなわち、電力センサー１５１Ａ，１５１Ｂの検出信号から取得された供給電力値が負荷１３０Ａ，１３０Ｂ毎に記憶される。
In the supply power value storage area, power values supplied to the
要求電力値記憶領域には、要求電力値が記憶される。この要求電力値は、充電対象の電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃがそのバッテリー１６２ｅ，１６２ｆを充電するために要求している電力値である。この要求電力値は、充電対象の電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃ毎に記憶されており、契約電力値と同様に、各車載充電器１６２ｄにおける最大電力値を定める際に参照される。
The required power value is stored in the required power value storage area. This required power value is a power value required for charging the
合計電力値記憶領域には、合計電力値が記憶される。この合計電力値は、最大電力値記憶領域に記憶された各最大電力値、及び、各負荷１３０Ａ，１３０Ｂに供給される電力値を合計することで得られる。この合計電力値もまた、各車載充電器１６２ｄにおける最大電力値を定める際に参照される。
The total power value is stored in the total power value storage area. The total power value is obtained by summing up the maximum power values stored in the maximum power value storage area and the power values supplied to the
合計要求電力値記憶領域には、合計要求電力値が記憶される。この合計要求電力値は、要求電力値記憶領域に記憶された要求電力値を合計することで算出される。この合計要求電力値もまた、各車載充電器１６２ｄにおける最大電力値を定める際に参照される。
The total required power value is stored in the total required power value storage area. This total required power value is calculated by summing the required power values stored in the required power value storage area. This total required power value is also referred to when determining the maximum power value in each in-
残り充電時間記憶領域には、充電対象のバッテリー１６２ｅ，１６２ｆに対する残り充電時間が、充電対象の電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃ毎に記憶される。この残り充電時間は、二次電池が搭載された機器から送信される。本実施形態では、各電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃの車両側制御部１６２ａから送信された最大充電時間が相当する。システムコントローラー１１０は、受信した充電時間をメモリー１１４の残り充電時間記憶領域に、充電対象の電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃ毎に記憶する。
In the remaining charge time storage area, the remaining charge time for the
次に、電気自動車１６１の電気系統１６２（１６２Ａ〜１６２Ｃ）について説明する。 Next, the electric system 162 (162A to 162C) of the electric vehicle 161 will be described.
図３に示すように、電気自動車１６１の電気系統１６２は、車両側制御部１６２ａと、普通充電インレット１６２ｂと、急速充電インレット１６２ｃと、車載充電器１６２ｄと、駆動用バッテリー１６２ｅと、補機用バッテリー１６２ｆと、インバーター１６２ｇと、駆動モーター１６２ｈとを有している。
As shown in FIG. 3, the
車両側制御部１６２ａは、電気自動車１６１における制御を担当する部分であり、車両側通信部としても機能する。普通充電インレット１６２ｂは充電ガン１２３が接続される部分である。急速充電インレット１６２ｃは急速充電器が備える急速充電用の充電ガンが接続される部分である。車載充電器１６２ｄは、駆動用バッテリー１６２ｅ及び補機用バッテリー１６２ｆを充電する部分である。すなわち、車載充電器１６２ｄは、充電ガン１２３等を通じて供給された単相低圧電源によって、これらの駆動用バッテリー１６２ｅ及び補機用バッテリー１６２ｆを充電する。駆動用バッテリー１６２ｅは、駆動モーター１６２ｈを動作させるための直流電力を蓄える部分である。補機用バッテリー１６２ｆは、車両側制御部１６２ａ等の計器類を動作させるための直流電力を蓄える部分である。
The vehicle-
各バッテリー１６２ｅ，１６２ｆへの充電時において、車載充電器１６２ｄは充電に関する制御も行う。この充電制御は、システムコントローラー１１０による制御の下で行われる（後述する）。なお、駆動用バッテリー１６２ｅと補機用バッテリー１６２ｆとは、蓄える直流電力の電圧が異なっている。このため、車載充電器１６２ｄには、ＤＣ／ＤＣコンバーター回路が設けられており、適した電圧で充電が行えるように構成されている。
When charging the
インバーター１６２ｇは、駆動用バッテリー１６２ｅに蓄えられた直流電力から交流電力を生成する電力変換装置である。このインバーター１６２ｇは、車両側制御部１６２ａからの制御信号に応じて、周波数が調整された交流電力が出力される。そして、インバーター１６２ｇで生成された交流電力は、駆動モーター１６２ｈに供給される。従って、駆動モーター１６２ｈの回転数は、車両側制御部１６２ａからの制御信号に応じて制御される。
The
駆動モーター１６２ｈは、タイヤを回転させる駆動源となる部分である。すなわち、駆動モーター１６２ｈの回転軸はトランスミッション（図示せず）に接続されており、駆動モーター１６２ｈからの回転力は適宜減速されて車軸に伝達される。
The
図４（ａ）に示すように、車両側制御部１６２ａは、制御ユニット１６２ｉと、通信用インタフェース１６２ｊとを有する。制御ユニット１６２ｉは、ＣＰＵ１６２ｋとメモリー１６２ｍとを有しており、ＣＰＵ１６２ｋがメモリー１６２ｍに記憶されたプログラムを実行することで、各種の制御動作が実現される。例えば、車載充電器１６２ｄにおける充電電流や充電時の電圧を設定する動作が実現される。通信用インタフェース１６２ｊは、電気自動車１６１における通信を制御する。この例では、システムコントローラー１１０との間でなされる通信を制御する。
As shown in FIG. 4A, the
メモリー１６２ｍの一部領域は、図４（ｂ）に示すように、プログラム記憶領域、識別情報記憶領域、最大電力値記憶領域、要求電力値記憶領域、及び、残り充電時間記憶領域として用いられている。
As shown in FIG. 4B, the partial area of the
プログラム記憶領域には、ＣＰＵ１６２ｋによって読み出されて実行されるプログラムが記憶されている。
The program storage area stores a program that is read and executed by the
識別情報記憶領域には、その電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃを示す固有の識別情報が記憶されている。車両側制御部１６２ａは、送信する情報にこの識別番号を含ませることで、どの電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃから送信された情報であるかをシステムコントローラー１１０に認識させることができる。
In the identification information storage area, unique identification information indicating the
最大電力値記憶領域には、その電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃに対する最大電力値が記憶される。そして、電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃは、この最大電力値を上限とするとともに定めた電力値で充電を行う。
In the maximum power value storage area, the maximum power value for the
要求電力値記憶領域には、要求電力値が記憶される。この要求電力値は、充電対象の電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃがバッテリー１６２ｅ，１６２ｆを充電するために要求している電力値である。
The required power value is stored in the required power value storage area. This required power value is a power value required for charging the
残り充電時間記憶領域には、前述したように、その電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃに搭載されたバッテリー１６２ｅ，１６２ｆに対する残り充電時間が記憶される。
As described above, the remaining charging time storage area stores the remaining charging time for the
この電気自動車１６１では、充電ガン１２３が普通充電インレットに１６２ｂに接続され、所定の開始スイッチ（図示せず）に対する操作信号を車両側制御部１６２ａが認識することで充電が開始される。その際、車両側制御部１６２ａは、システムコントローラー１１０と通信回線１２４を通じて電気的に接続される。そして、定期的（例えば５００ｍｓ）に充電関連情報が送受信される。この充電関連情報は、バッテリー１６２ｅ，１６２ｆの充電に必要とされる各種の情報である。
In the electric vehicle 161, the charging
次に、この充電システムにおける動作について説明する。 Next, the operation in this charging system will be described.
この充電システムにおいて、各電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃは、充電対象のバッテリー１６２ｅ，１６２ｆ（二次電池）に対する充電時の最大電力値（最大充電電力値）をシステムコントローラー１１０（充電制御装置）に送信する。また、システムコントローラー１１０は、受信した最大電力値同士を加算することで合計充電電力値を求め、この合計充電電力値と各負荷１３０Ａ，１３０Ｂに供給される合計供給電力値の合計値が契約電力値を超える場合、この合計値が契約電力値以下となるように、各電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃ（車載充電器１６２ｄ）における最大電力値を変更する。以下、フローチャートに基づいて、充電システムの動作を詳しく説明する。
In this charging system, each of the
図５に示すように、この充電システムでは、まずシステムコントローラー１１０がイニシャライズ（Ｓ１０１）を行い、各パラメーターを初期化する。このイニシャライズによって、契約電力値（Ｐｍａｘ）がシステムコントローラー１１０の契約電力値記憶領域にセットされる。
As shown in FIG. 5, in this charging system, first, the
イニシャライズを行ったならば、電力値の取得処理（Ｓ１０２）が行われる。この取得処理において、システムコントローラー１１０は、各車載充電器１６２ｄ（ＮＣ１〜ｎ）について現在設定されている最大電力値（ＰＱ１〜ｎ）、すなわち充電用電力の設定最大値を、各電気自動車１６１Ａ〜１６１Ｃの車両側制御部１６２ａから取得する。また、各負荷１３０Ａ，１３０Ｂに供給されている電力値（ＰＬ１−ｍ）を電力センサー１５１Ａ，１５１Ｂの検出信号から取得する。そして、取得された各電力量は、システムコントローラー１１０のメモリー１１４（最大電力値記憶領域，供給電力値記憶領域）に記憶される。
If initialization is performed, a power value acquisition process (S102) is performed. In this acquisition processing, the
各電力値を取得したならば、契約電力値と各電力値の合計値との比較処理（Ｓ１０３）が行われる。この比較処理において、システムコントローラー１１０は、最大電力値記憶領域に記憶された最大電力値を合計して合計充電電力値（ΣＰＱ１〜ｎ）を算出する。また、供給電力値記憶領域に記憶された供給電力値を合計して合計供給電力値（ΣＰＬ１−ｍ）を算出する。そして、合計充電電力値と合計供給電力値を合計して合計値（ΣＰＱ１〜ｎ＋ΣＰＬ１−ｍ，合計充電電力値）を算出する。さらに、算出した合計値を、契約電力値記憶領域に記憶された契約電力値（Ｐｍａｘ）と比較する。
If each power value is acquired, a comparison process (S103) between the contract power value and the total value of each power value is performed. In this comparison process, the
ここで、契約電力値が合計値以上（Ｐｍａｘ≧ΣＰＱ１〜ｎ＋ΣＰＬ１−ｍ）であった場合、充電シーケンス（Ｓ１０５）に移行してバッテリー１６２ｅ，１６２ｆに対する充電を行う。一方、契約電力値が合計値以上でなかった場合には、各車載充電器１６２ｄにおける最大電力値（ＰＱ１〜ｎ）の変更処理（Ｓ１０４）を行い、契約電力値が合計値以上となるように最大電力値を変更する。
Here, if the contract power value was more than the total value (Pmax ≧ ΣPQ 1~n + ΣPL 1 -m), to charge for the
以下、最大電力値の変更処理について説明する。 The maximum power value changing process will be described below.
図６に示すように、この変更処理においてシステムコントローラー１１０は、各車両側制御部１６２ａに問い合わせをし、各車載充電器１６２ｄ（ＮＣ１〜ｎ）のうち１台でも充電要求しているものがあるか否かを確認する（Ｓ１１１）。ここで、充電要求している車載充電器１６２ｄが１台もなかった場合には、ステップＳ１１２へ移行し、各車載充電器１６２ｄの最大電力値（ＰＱ１〜ｎ）を次式（１ａ）に基づいて設定する。
As shown in FIG. 6, in this change process, the
ＰＱ１〜ｎ＝（Ｐｍａｘ−ΣＰＬ１−ｍ）／ｎ ・・・ （１ａ） PQ 1- n = (Pmax−ΣPL 1-m ) / n (1a)
すなわち、このステップＳ１１２において、システムコントローラー１１０は、契約電力値から各負荷１３０Ａ，１３０Ｂへの合計供給電力値を減算し、残った分の電力値を車載充電器１６２ｄの台数で等分することで、各車載充電器１６２ｄの最大電力値（ＰＱ１〜ｎ）を定める。各車載充電器１６２ｄＣの最大電力値を設定したならば、最大電力値の変更処理を終了する。そして、図５のフローチャートに復帰して、ステップＳ１０２以降の処理を繰り返し行う。
That is, in this step S112, the
一方、前述のステップＳ１１１にて、充電要求している車載充電器１６２ｄが存在した場合、ステップＳ１１３へ移行する。このステップＳ１１３では、充電要求している車載充電器１６２ｄについて要求電力値を問い合わせるとともに合計し、これら車載充電器１６２ｄの合計要求電力値（ΣＰＱｃｈａｒｇｅ）を求める。そして、求めた合計要求電力値と合計供給電力値（ΣＰＬ１−ｍ）とを合計し、合計した電力値（ΣＰＱｃｈａｒｇｅ＋ΣＰＬ１−ｍ）と契約電力量（Ｐｍａｘ）とを比較する。
On the other hand, in the above-described step S111, when there is the on-
ここで、契約電力量が合計した電力値以上であれば、ステップＳ１１４へ移行する。このステップＳ１１４では、充電要求していない車載充電器１６２ｄの最大電力値（ＰＱｎｏ＿ｃｈａｒｇｅ）を、次式（２ａ）に基づいて設定する。すなわち、充電要求している車載充電器１６２ｄに対しては要求通りの充電を行わせ、充電要求していない車載充電器１６２ｄに対しては余った分の電力値を割り振っている。
Here, if the contract power amount is equal to or greater than the total power value, the process proceeds to step S114. In this step S114, the maximum power value (PQ no_charge ) of the in-
ＰＱｎｏ＿ｃｈａｒｇｅ＝（Ｐｍａｘ−ΣＰＱｃｈａｒｇｅ−ΣＰＬ１−ｎ）／（ｎ−充電要求台数） ・・・ （２ａ） PQ no_charge = (Pmax−ΣPQ charge− ΣPL 1−n ) / (n−required number of charges) (2a)
対象となる車載充電器１６２ｄについて最大電力値を設定したならば、システムコントローラー１１０は最大電力値の変更処理を終了し、ステップＳ１０２以降の処理を繰り返し行う。
If the maximum power value is set for the target in-
一方、ステップＳ１１３にて、契約電力量が合計した電力値以上でなかった場合、ステップＳ１１５に移行する。このステップＳ１１５では、充電要求している車載充電器１６２ｄについて、要求電力量を最適化する。
On the other hand, if the contract power amount is not equal to or greater than the total power value in step S113, the process proceeds to step S115. In step S115, the required power amount is optimized for the on-
図７に示すように、この最適化処理においてシステムコントローラー１１０は、充電要求している車載充電器１６２ｄ（ＮＣｎ）についての残り充電時間を、対応する車両側制御部１６２ａに問い合わせる（Ｓ１２１）。この問い合わせは、充電要求している全ての車載充電器１６２ｄについて行われる（Ｓ１２２，Ｓ１２３）。そして、全ての車載充電器１６２ｄについて問い合わせを行ったならば、システムコントローラー１１０は、残り充電時間が最短の車載充電器１６２ｄを特定する（Ｓ１２４）。なお、ステップＳ１２４のＮＣｘは、充電要求している車載充電器１６２ｄのうち残り充電時間が最短のものを示す。
As shown in FIG. 7, in this optimization process, the
車載充電器１６２ｄ（ＮＣｘ）を特定したならば、特定した車載充電器１６２ｄの最大電力値（ＰＱｘ）と、充電要求している車載充電器１６２ｄの合計要求電力値（ΣＰＱｃｈａｒｇｅ）とを比較する（Ｓ１２５）。そして、特定した車載充電器１６２ｄの最大電力値が車載充電器１６２ｄの合計要求電力値未満である場合（ＰＱｘ＜ΣＰＱｃｈａｒｇｅ）、ステップＳ１２６に移行する。
If the in-
このステップＳ１２６でシステムコントローラー１１０は、特定した車載充電器１６２ｄの要求電力値（ＰＱｃｈａｒｇｅ＿ｘ）をその車載充電器１６２ｄの最大電力値（ＰＱｘ）とするとともに、充電要求している車載充電器１６２ｄの合計要求電力値（ΣＰＱｃｈａｒｇｅ）を、それまでの電力値から特定した車載充電器１６２ｄの要求電力値を減算した値（ΣＰＱｃｈａｒｇｅ−ＰＱｃｈａｒｇｅ＿ｘ）にする。すなわち、最も早く充電が終了するバッテリー１６２ｅ，１６２ｆを担当している車載充電器１６２ｄに対しては、最大電力で充電を行わせ、他の車載充電器１６２ｄに対してはその分だけ充電要求電力値を低く定める。ステップＳ１２６で要求電力値を変更したならば、最適化シーケンスを終了する。そして、ステップＳ１０２に移行し、前述した処理が繰り返し行われる。
In step S126, the
一方、ステップＳ１２５において、特定した車載充電器１６２ｄの最大電力値が、充電要求している車載充電器１６２ｄの合計要求電力値以上の場合、ステップＳ１２７へ移行する。このステップＳ１２７及びその次のステップＳ１２８において、システムコントローラー１１０は、特定した車載充電器１６２ｄの最大電力値（ＰＱｘ）を変更する。
On the other hand, when the maximum power value of the specified in-
すなわち、ステップＳ１２７では、次式（３ａ）に基づいて最大電力値ＰＱｘ（ｎｅｗ）を算出し、次式（４ａ）に示すように、算出した最大電力値ＰＱｘ（ｎｅｗ）を、特定した車載充電器１６２ｄの最大電力値（ＰＱｘ）に変更する。
That is, in step S127, the maximum power value PQ x (new) is calculated based on the following formula (3a), and the calculated maximum power value PQ x (new) is specified as shown in the following formula (4a). The maximum power value (PQ x ) of the on-
ＰＱｘ（ｎｅｗ）＝ＰＱｘ−［（ＰＱｘ−ΣＰＱｃｈａｒｇｅ）／２］ ・・・ （３ａ）
ＰＱｘ＝ＰＱｘ（ｎｅｗ） ・・・ （４ａ）
PQ x (new) = PQ x − [(PQ x −ΣPQ charge ) / 2] (3a)
PQ x = PQ x (new) (4a)
これらの処理を行うことで、特定した車載充電器１６２ｄの最大電力値（ＰＱｘ）は、車載充電器１６２ｄの合計要求電力値（ΣＰＱｃｈａｒｇｅ）との差の半分だけ小さな値になる。言い換えれば、合計要求電力値を用いて最大電力値が少しずつ低くなる。そして、最大電力値（ＰＱｘ）を変更したならば、ステップＳ１２１に移行し、前述した処理が繰り返し行われる。
By performing these processes, the specified maximum power value (PQx) of the in-
次に、充電シーケンスについて説明する。 Next, the charging sequence will be described.
図８に示すように、充電シーケンスにおいてシステムコントローラー１１０は、充電要求している車載充電器１６２ｄのうち、充電が終了したもの或いは要求電力値が下がったものがあるか否かを判断する（Ｓ１３１）。ここで、このような車載充電器１６２ｄがなかった場合にはステップＳ１３５に移行し、設定された条件で各車載充電器１６２ｄを動作させる。そして、全ての車載充電器１６２ｄについて充電が完了したか否かを判断し（Ｓ１３６）、全ての車載充電器１６２ｄで充電が完了したならば一連の処理を終了する。一方、充電が完了していない車載充電器１６２ｄがある場合には、ステップＳ１３１に移行して処理を継続する。
As shown in FIG. 8, in the charging sequence, the
また、ステップＳ１３１にて、充電が終了した車載充電器１６２ｄ或いは要求電力値が下がった車載充電器１６２ｄがあると判断した場合、システムコントローラー１１０は、電力値の取得処理（Ｓ１３２）、契約電力値と各電力値の合計値との比較処理（Ｓ１３３）、及び、各車載充電器１６２ｄにおける最大電力値の変更処理（Ｓ１３４）を行う。これらの処理は、前述したステップＳ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０４の各処理と同内容であるため、説明は省略する。これらの処理を行うことで、前述したように、残り充電時間の短いバッテリー１６２ｅ，１６２ｆを充電している車載充電器１６２ｄＣに対し、早期に充電が終了するように各電力値が設定される。言い換えれば、充電対象となるバッテリー１６２ｅ，１６２ｆの数ができるだけ少なくなるように各電力値が設定される。その結果、限られた契約電力値を各バッテリー１６２ｅ，１６２ｆの充電に有効に使用することができる。
If it is determined in step S131 that there is an in-
＜まとめ＞
以上説明したように、本実施形態の充電システムは、バッテリー１６２ｅ，１６２ｆ（二次電池）を充電する複数台の車載充電器１６２ｄと、これらの車載充電器１６２ｄと通信可能に接続され、車載充電器１６２ｄによる充電動作を制御するシステムコントローラー１１０（充電制御装置）とを備えている。そして、各車載充電器１６２ｄは、充電対象のバッテリー１６２ｅ，１６２ｆに応じた最大充電電力値をシステムコントローラー１１０に送信する。また、システムコントローラー１１０は、受信した最大充電電力値同士を加算することで合計充電電力値を求め、この合計充電電力値が契約電力値を超える場合、合計充電電力値が前記契約電力値以下となるように、各車載充電器１６２ｄにおける最大充電電力値を変更する。
<Summary>
As described above, the charging system of this embodiment is connected to a plurality of in-
このように構成することで、複数のバッテリー１６２ｅ，１６２ｆを同時期に充電する場合において、各車載充電器１６２ｄの合計電力値が契約電力値を超えてしまうことを抑制できる。すなわち、複数の車載充電器１６２ｄを有する充電システムであっても、バッテリー１６２ｅ，１６２ｆの充電時における電力を適正に制御できる。また、充電対象となる電気自動車１６１が増えた場合、電気自動車１６１が増えた分だけ合計充電電力値も増えるが、同じ制御で対応できる。このため、電気自動車１６１が増えても容易に対応できる。
By comprising in this way, when charging
また、各車載充電器１６２ｄは、充電の残り時間をシステムコントローラー１１０に送信し、システムコントローラー１１０は、合計充電電力値が契約電力値を超える場合、充電の残り時間が最も短い車載充電器１６２ｄ（ＮＣｘ）以外の車載充電器１６２ｄについて、最大充電電力値を少なくする。そして、このように構成することで、充電の残り時間が最も短い車載充電器１６２ｄについては、他の車載充電器１６２ｄよりも早期に充電が完了する。これにより、充電対象となるバッテリー１６２ｅ，１６２ｆの数が少なくなり、システム全体として充電時間を短くすることができる。
Each in-
また、システムコントローラー１１０は、電気自動車１６１以外の負荷１３０（エアコン，照明，冷蔵庫，冷凍庫）に供給される供給電力値を取得し、合計充電電力値と供給電力値の合計値が契約電力値を超える場合、この合計値が契約電力値以下となるように、最大充電電力値を変更する。そして、このように構成することで、負荷１３０に供給される電力を確保した上で、バッテリー１６２ｅ，１６２ｆの充電に用いられる電力が定められる。その結果、需要家の生活等に支障を来さない範囲で、効率よくバッテリー１６２ｅ，１６２ｆの充電を行うことができる。
Further, the
また、負荷１３０Ａ，１３０Ｂへの供給電力を測定する電力センサー１５１Ａ，１５１Ｂを設け、電力センサー１５１Ａ，１５１Ｂにおける測定結果から、システムコントローラー１１０に供給電力値を取得させている。このように構成することで、負荷１３０Ａ，１３０Ｂへの供給電力が時間の経過に伴って変化しても適正な条件で充電を行うことができる。
Further,
また、バッテリー１６２ｅ，１６２ｆが大きな電源容量が必要となる電気自動車１６１の電源であるため、充電時に必要とされる大電力を適正に制御できる。
In addition, since the
次に、本発明の第２実施形態について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
第２実施形態の充電システムもまた、電気自動車に搭載されたバッテリー（二次電池）を充電するためのものであり、例えば、電気自動車用の充電スタンドやコンビニエンスストアに設置される。図９に示すように、この充電システムは、システムコントローラー１０と、複数台の急速充電器２０（２０Ａ〜２０Ｃ）と、急速充電器２０以外の負荷装置３０（３０Ａ，３０Ｂ）と、トランス４０とを有している。
The charging system according to the second embodiment is also for charging a battery (secondary battery) mounted on an electric vehicle, and is installed in a charging stand or a convenience store for an electric vehicle, for example. As shown in FIG. 9, the charging system includes a
システムコントローラー１０は、この充電システムにおける制御を担当する装置であり、充電制御装置に相当する。このシステムコントローラー１０は、各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃと通信をして、各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃによる充電動作を制御する。なお、システムコントローラー１０については後で説明する。
The
急速充電器２０は、バッテリー６２（６２Ａ〜６２Ｃ）を充電する装置であり、１つのシステムに複数台が設置されており、増設も可能である。このシステムでは、１台の急速充電器２０Ａ〜２０Ｃが１つのバッテリー６２を充電する構成になっている。図９の例では３台の急速充電器２０が設置されているため、３つのバッテリー６２Ａ〜６２Ｃを同時期に充電することができる。また、各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃは、充電対象のバッテリー６２Ａ〜６２Ｃを搭載した電気自動車６１（６１Ａ〜６１Ｃ）との間でも通信をし、各種の情報を交換する。なお、急速充電器２０についても後で説明する。
The
負荷装置３０は、急速充電器２０を除いた各種の機器が該当する。例えば、エアコンや照明が負荷装置３０に該当する。また、コンビニエンスストアであれば、冷蔵庫や冷凍庫といった設備も負荷装置３０に該当する。本実施形態では、屋内配線に設けた電力センサー５１（５１Ａ，５１Ｂ）からの検出信号をシステムコントローラー１０が取得し、この検出信号のレベルに基づいて各負荷装置３０Ａ，３０Ｂに供給される電力値を認識する。
The load device 30 corresponds to various devices other than the
トランス４０は、変電所から供給される高圧電力を需要家で使用する低圧電力に変換する装置である。本実施形態において、トランス４０は、６．６ｋＶの高圧電力を２００Ｖの低圧電力に変換する。また、トランス４０に接続された高圧線には電力センサー５２が取り付けられている。この電力センサー５２の検出信号もまたシステムコントローラー１０に出力される。このため、システムコントローラー１０は、この充電システムに供給される電力値を取得することができる。
The
次に、システムコントローラー１０について説明する。
Next, the
図１０（ａ）に示すように、システムコントローラー１０は、制御部１１と、通信用インタフェース１２とを有する。制御部１１は、ＣＰＵ１３とメモリー１４とを有しており、ＣＰＵ１３がメモリー１４に記憶されたプログラムを実行することで、各種の制御動作が実現される。例えば、各急速充電器２０に対する最大電力値の設定を変更する動作が実現される。通信用インタフェース１２は、システムコントローラー１０における通信を制御する。すなわち、各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃとの間でなされる通信を制御する。
As shown in FIG. 10A, the
メモリー１４の一部領域は、図１０（ｂ）に示すように、プログラム記憶領域、識別情報記憶領域、契約電力値記憶領域、最大電力値記憶領域、供給電力値記憶領域、要求電力値記憶領域、合計電力値記憶領域、合計要求電力値記憶領域、及び、残り充電時間記憶領域として用いられている。
As shown in FIG. 10B, the partial area of the
プログラム記憶領域には、ＣＰＵ１３によって読み出されて実行されるプログラムが記憶されている。
The program storage area stores a program that is read and executed by the
識別情報記憶領域には、システムコントローラー１０と通信可能な電気機器について、その電気機器を示す識別情報が記憶されている。本実施形態では、各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃについて、それぞれの急速充電器２０Ａ〜２０Ｃを示す固有の識別情報が記憶されている。従って、システムコントローラー１０は、受信した情報に含まれる識別情報を、識別情報記憶領域に記憶された識別情報と照合することで、受信した情報が何れの急速充電器２０Ａ〜２０Ｃから送信されたものかを認識できる。
In the identification information storage area, identification information indicating the electrical device is stored for the electrical device that can communicate with the
契約電力値記憶領域には、充電システムを所有する需要家との契約内容に応じた契約電力値が記憶される。この契約電力値は、各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃに対する最大電力値を定める際に参照される。
The contract power value storage area stores a contract power value corresponding to the contract content with the customer who owns the charging system. The contract power value is referred to when determining the maximum power value for each of the
最大電力値記憶領域には、各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃの充電時における最大電力値が、識別情報に対応付けられた状態で個別に記憶される。この最大電力値は、各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃでなされる充電動作において、電力値の上限値となる。従って、各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃは、最大電力値を上限として、充電対象となる電気自動車６１Ａ〜６１Ｃから要求された電力値で充電を行う。
In the maximum power value storage area, the maximum power value at the time of charging each of the
供給電力値記憶領域には、各負荷装置３０Ａ，３０Ｂに供給される電力値が記憶される。すなわち、電力センサー５１Ａ，５１Ｂの検出信号から取得された供給電力値が負荷装置３０Ａ，３０Ｂ毎に記憶される。
In the supply power value storage area, power values supplied to the
要求電力値記憶領域には、要求電力値が記憶される。この要求電力値は、充電対象のバッテリー６２Ａ〜６２Ｃが接続されている急速充電器２０Ａ〜２０Ｃにおいて、そのバッテリー６２Ａ〜６２Ｃを搭載した電気自動車６１Ａ〜６１Ｃから充電用として要求されている電力値である。この要求電力値は、充電要求されている急速充電器２０Ａ〜２０Ｃ毎に記憶されており、契約電力値と同様に、各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃに対する最大電力値を定める際に参照される。
The required power value is stored in the required power value storage area. This required power value is a power value required for charging from the
合計電力値記憶領域には、合計電力値が記憶される。この合計電力値は、最大電力値記憶領域に記憶された各最大電力値、及び、各負荷装置３０Ａ，３０Ｂに供給される電力値を合計することで得られる。この合計電力値もまた、各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃに対する最大電力値を定める際に参照される。
The total power value is stored in the total power value storage area. The total power value is obtained by summing up the maximum power values stored in the maximum power value storage area and the power values supplied to the
合計要求電力値記憶領域には、合計要求電力値が記憶される。この合計要求電力値は、要求電力値記憶領域に記憶された要求電力値を合計することで算出される。この合計要求電力値もまた、各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃに対する最大電力値を定める際に参照される。
The total required power value is stored in the total required power value storage area. This total required power value is calculated by summing the required power values stored in the required power value storage area. This total required power value is also referred to when determining the maximum power value for each
残り充電時間記憶領域には、充電対象のバッテリー６２に対する残り充電時間が、急速充電器２０Ａ〜２０Ｃ毎に記憶される。この残り充電時間は、バッテリー６２が搭載された機器から送信される。本実施形態では、各電気自動車６１Ａ〜６１Ｃのコントローラー（図示せず）から送信された最大充電時間が相当する。従って、各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃは、この最大充電時間を残り充電時間としてメモリー２５（図１１（ａ）を参照）に記憶するとともに、システムコントローラー１０へ送信する。そして、システムコントローラー１０は、受信した充電時間をメモリー１４の残り充電時間記憶領域へ急速充電器２０Ａ〜２０Ｃ毎に記憶する。
In the remaining charge time storage area, the remaining charge time for the battery 62 to be charged is stored for each of the
次に、急速充電器２０について説明する。
Next, the
図１１（ａ）に示すように、急速充電器２０は、制御部２１と、通信用インタフェース２２と、充電ユニット２３とを有する。制御部２１は、ＣＰＵ２４とメモリー２５とを有しており、ＣＰＵ２４がメモリー２５に記憶されたプログラムを実行することで、各種の制御動作が実現される。例えば、充電ユニット２３における充電電流や充電時の電圧を設定する動作が実現される。通信用インタフェース２２は、急速充電器２０における通信を制御する。すなわち、システムコントローラー１０や電気自動車６１との間でなされる通信を制御する。
As illustrated in FIG. 11A, the
メモリー２５の一部領域は、図１１（ｂ）に示すように、プログラム記憶領域、識別情報記憶領域、最大電力値記憶領域、要求電力値記憶領域、及び、残り充電時間記憶領域として用いられている。
As shown in FIG. 11B, the partial area of the
プログラム記憶領域には、ＣＰＵ２４によって読み出されて実行されるプログラムが記憶されている。
The program storage area stores a program that is read and executed by the
識別情報記憶領域には、その急速充電器２０Ａ〜２０Ｃを示す固有の識別情報が記憶されている。各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃは、送信する情報にこの識別番号を含ませることで、どの急速充電器２０Ａ〜２０Ｃから送信された情報であるかをシステムコントローラー１０に認識させることができる。
In the identification information storage area, unique identification information indicating the
最大電力値記憶領域には、その急速充電器２０Ａ〜２０Ｃにおける最大電力値が記憶される。前述したように各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃは、この最大電力値を上限として、充電対象となる電気自動車６１Ａ〜６１Ｃから要求された電力値で充電を行う。
In the maximum power value storage area, the maximum power value in the
要求電力値記憶領域には、要求電力値が記憶される。この要求電力値は、前述したように、充電対象のバッテリー６２Ａ〜６２Ｃが接続されている急速充電器２０Ａ〜２０Ｃについて、そのバッテリー６２Ａ〜６２Ｃを搭載した電気自動車６１Ａ〜６１Ｃから充電用として要求されている電力値である。
The required power value is stored in the required power value storage area. As described above, this required power value is requested for charging from the
残り充電時間記憶領域には、前述したように、その充電器６２Ａ〜６２Ｃで充電されるバッテリー６２Ａ〜６２Ｃの残り充電時間が記憶される。
As described above, the remaining charge time storage area stores the remaining charge times of the
充電ユニット２３は、充電対象のバッテリー６２Ａ〜６２Ｃに対する充電用の電力を供給する部分である。この充電ユニット２３は交流２００Ｖを直流の充電電流に変換する。そして、この充電電流をコード２６及びプラグ２７を介して電気自動車６１に流し込み、バッテリー６２を充電する。この充電ユニット２３は、制御部２１によって設定された充電電流や電圧で充電を行う。その際、制御部２１は、記憶された最大電力値を参照し、その最大電力値を超えない範囲で各電気自動車６１Ａ〜６２Ｃからの要求に従い、充電電流や電圧の大きさを設定する。
The charging
この急速充電器２０では、プラグ２７を電気自動車６１に接続することで、電気自動車６１と電気的に接続される。そして、電気自動車６１との間で定期的（例えば５００ｍｓ）に充電情報が送受信される。この充電情報は、例えば、要求電力値，最大充電時間，制御関連情報（故障フラグ，状態フラグ等の情報），バッテリー６２の残存容量である。また、充電の開始時には、充電電圧の上限値，電池総容量，バッテリー６２の残存容量などが電気自動車６１から急速充電器２０へと送信される。一方、急速充電器２０からは、現在の充電電力値，出力可能な最大電力値及び制御関連情報等が送信される。
The
次に、この充電システムにおける動作について説明する。 Next, the operation in this charging system will be described.
この充電システムにおいて、各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃは、充電対象のバッテリー６２Ａ〜６２Ｃに対する充電時の最大電力値（最大充電電力値）をシステムコントローラー１０（充電制御装置）に送信する。また、システムコントローラー１０は、受信した最大電力値同士を加算することで合計充電電力値を求め、この合計充電電力値と各負荷装置３０Ａ，３０Ｂに供給される合計供給電力値の合計値が契約電力値を超える場合、この合計値が契約電力値以下となるように、急速充電器２０Ａ〜２０Ｃにおける最大電力値を変更する。以下、フローチャートに基づいて、充電システムの動作を詳しく説明する。
In this charging system, each of the
図１２に示すように、この充電システムでは、まずシステムコントローラー１０がイニシャライズ（Ｓ１）を行い、各パラメーターを初期化する。このイニシャライズによって、契約電力値（Ｐｍａｘ）がシステムコントローラー１０の契約電力値記憶領域にセットされる。
As shown in FIG. 12, in this charging system, first, the
イニシャライズを行ったならば、電力値の取得処理（Ｓ２）が行われる。この取得処理において、システムコントローラー１０は、現在設定されている最大電力値（ＰＱ１〜ｎ）、すなわち充電用電力の設定最大値を各急速充電器２０から取得する。また、各負荷装置３０に供給されている電力値（ＰＬ１−ｍ）を電力センサー５１Ａ，５１Ｂの検出信号から取得する。そして、取得された各電力量は、システムコントローラー１０のメモリー１４（最大電力値記憶領域，供給電力値記憶領域）に記憶される。
If initialization is performed, a power value acquisition process (S2) is performed. In this acquisition process, the
各電力値を取得したならば、契約電力値と各電力値の合計値との比較処理（Ｓ３）が行われる。この比較処理において、システムコントローラー１０は、最大電力値記憶領域に記憶された最大電力値を合計して合計充電電力値（ΣＰＱ１〜ｎ）を算出する。また、供給電力値記憶領域に記憶された供給電力値を合計して合計供給電力値（ΣＰＬ１−ｍ）を算出する。そして、合計充電電力値と合計供給電力値を合計して合計値（ΣＰＱ１〜ｎ＋ΣＰＬ１−ｍ，合計充電電力値）を算出する。さらに、算出した合計値を、契約電力値記憶領域に記憶された契約電力値（Ｐｍａｘ）と比較する。
If each power value is acquired, a comparison process (S3) between the contract power value and the total value of each power value is performed. In this comparison process, the
ここで、契約電力値が合計値以上（Ｐｍａｘ≧ΣＰＱ１〜ｎ＋ΣＰＬ１−ｍ）であった場合、充電シーケンス（Ｓ５）に移行してバッテリー６２に対する充電を行う。一方、契約電力値が合計値以上でなかった場合には、各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃにおける最大電力値（ＰＱ１〜ｎ）の変更処理（Ｓ４）を行い、契約電力値が合計値以上となるように最大電力値を変更する。
Here, when the contract power value is equal to or greater than the total value (Pmax ≧ ΣPQ 1 -n + ΣPL 1-m ), the process proceeds to the charging sequence (S5) and the battery 62 is charged. On the other hand, if the contract demand value is not equal to or greater than the total value, performs a changing process (S4) of the maximum power value (
以下、最大電力値の変更処理について説明する。 The maximum power value changing process will be described below.
図１３に示すように、この変更処理においてシステムコントローラー１０は、各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃ（＝ＱＣ１〜ｎ）に問い合わせをし、これらの急速充電器２０のうち１台でも充電要求されているものがあるか否かを確認する（Ｓ１１）。ここで、充電要求されている急速充電器２０が１台もなかった場合には、ステップＳ１２へ移行し、各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃの最大電力値（ＰＱ１〜ｎ）を次式（１ｂ）に基づいて設定する。
As shown in FIG. 13, in this change process, the
ＰＱ１〜ｎ＝（Ｐｍａｘ−ΣＰＬ１−ｍ）／ｎ ・・・ （１ｂ） PQ 1- n = (Pmax−ΣPL 1-m ) / n (1b)
すなわち、このステップＳ１２において、システムコントローラー１０は、契約電力値から負荷装置３０への合計供給電力値を減算し、残った分の電力値を急速充電器２０の台数で等分することで、各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃの最大電力値（ＰＱ１〜ｎ）を定める。各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃの最大電力値を設定したならば、最大電力値の変更処理を終了する。そして、図１２のフローチャートに復帰して、ステップＳ２以降の処理を繰り返し行う。
That is, in this step S12, the
一方、前述のステップＳ１１にて、充電要求されている急速充電器２０が存在した場合、ステップＳ１３へ移行する。このステップＳ１３では、充電要求されている急速充電器２０Ａ〜２０Ｃの要求電力値を問い合わせるとともに合計し、これらの急速充電器２０Ａ〜２０Ｃの合計要求電力値（ΣＰＱｃｈａｒｇｅ）を求める。そして、求めた合計要求電力値と合計供給電力値（ΣＰＬ１−ｍ）とを合計し、合計した電力値（ΣＰＱｃｈａｒｇｅ＋ΣＰＬ１−ｍ）と契約電力量（Ｐｍａｘ）とを比較する。
On the other hand, when the
ここで、契約電力量が合計した電力値以上であれば、ステップＳ１４へ移行する。このステップＳ１４では、充電要求されていない急速充電器２０の最大電力値（ＰＱｎｏ＿ｃｈａｒｇｅ）を、次式（２ｂ）に基づいて設定する。すなわち、充電要求されている急速充電器２０Ａ〜２０Ｃに対しては要求通りの充電を行わせ、充電要求されていない急速充電器２０Ａ〜２０Ｃに対しては余った分の電力値を割り振っている。
Here, if the contract power amount is equal to or greater than the total power value, the process proceeds to step S14. In step S14, the maximum power value (PQ no_charge ) of the
ＰＱｎｏ＿ｃｈａｒｇｅ＝（Ｐｍａｘ−ΣＰＱｃｈａｒｇｅ−ΣＰＬ１−ｎ）／（ｎ−充電要求台数） ・・・ （２ｂ） PQ no_charge = (Pmax−ΣPQ charge− ΣPL 1−n ) / (n−required number of charges) (2b)
対象となる急速充電器２０Ａ〜２０Ｃの最大電力値を設定したならば、システムコントローラー１０は最大電力値の変更処理を終了し、ステップＳ２以降の処理を繰り返し行う。
If the maximum power value of the target
一方、ステップＳ１３にて、契約電力量が合計した電力値以上でなかった場合、ステップＳ１５に移行する。このステップＳ１５では、充電要求されている各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃについて、要求電力量を最適化する。
On the other hand, if the contract power amount is not equal to or greater than the total power value in step S13, the process proceeds to step S15. In step S15, the required power amount is optimized for each of the
図１４に示すように、この最適化処理においてシステムコントローラー１０は、充電要求されている急速充電器２０Ａ〜２０Ｃについて、残り充電時間を問い合わせる（Ｓ２１）。この問い合わせは、充電要求されている全ての急速充電器２０Ａ〜２０Ｃについて行われる（Ｓ２２，Ｓ２３）。そして、全ての急速充電器２０Ａ〜２０Ｃについて問い合わせを行ったならば、システムコントローラー１０は、残り充電時間が最短の急速充電器２０ｘ（＝ＱＣｘ）を特定する（Ｓ２４）。なお、ｘは、急速充電器２０Ａ〜２０Ｃのうち残り充電時間が最短のものを示す。
As shown in FIG. 14, in this optimization process, the
急速充電器２０ｘを特定したならば、特定した急速充電器２０ｘの最大電力値（ＰＱｘ）と受電対象の急速充電器２０Ａ〜２０Ｃの合計要求電力値（ΣＰＱｃｈａｒｇｅ）とを比較する（Ｓ２５）。そして、特定した急速充電器２０ｘの最大電力値が急速充電器２０Ａ〜２０Ｃの合計要求電力値未満である場合（ＰＱｘ＜ΣＰＱｃｈａｒｇｅ）、ステップＳ２６に移行する。
If the quick charger 20x is specified, the maximum power value (PQ x ) of the specified quick charger 20x is compared with the total required power value (ΣPQ charge ) of the
このステップＳ２６でシステムコントローラー１０は、特定した急速充電器２０ｘの要求電力値（ＰＱｃｈａｒｇｅ＿ｘ）をその急速充電器２０ｘの最大電力値（ＰＱｘ）とするとともに、急速充電器２０Ａ〜２０Ｃの合計要求電力値（ΣＰＱｃｈａｒｇｅ）を、それまでの電力値から特定した急速充電器２０ｘの要求電力値を減算した値（ΣＰＱｃｈａｒｇｅ−ＰＱｃｈａｒｇｅ＿ｘ）にする。すなわち、最も早く充電が終了するバッテリー６２ｘを担当している急速充電器２０ｘに対しては、最大電力で充電を行わせ、他の急速充電器２０Ａ〜２０Ｃに対してはその分だけ充電要求電力値を低く定める。ステップＳ２６で要求電力値を変更したならば、最適化シーケンスを終了する。そして、ステップＳ２に移行し、前述した処理が繰り返し行われる。
In step S26, the
一方、ステップＳ２５において、特定した急速充電器２０ｘの最大電力値が急速充電器２０Ａ〜２０Ｃの合計要求電力値以上の場合、ステップＳ２７へ移行する。このステップＳ２７及びその次のステップＳ２８において、システムコントローラー１０は、特定した急速充電器２０の最大電力値（ＰＱｘ）を変更する。
On the other hand, when the maximum power value of the specified quick charger 20x is equal to or greater than the total required power value of the
すなわち、ステップＳ２７では、次式（３ｂ）に基づいて最大電力値ＰＱｘ（ｎｅｗ）を算出し、次式（４ｂ）に示すように、算出した最大電力値ＰＱｘ（ｎｅｗ）を特定した急速充電器２０の最大電力値（ＰＱｘ）に変更する。
That is, in step S27, the maximum power value PQ x (new) is calculated based on the following equation (3b), and the calculated maximum power value PQ x (new) is specified as shown in the following equation (4b). The maximum power value (PQ x ) of the
ＰＱｘ（ｎｅｗ）＝ＰＱｘ−［（ＰＱｘ−ΣＰＱｃｈａｒｇｅ）／２］ ・・・ （３ｂ）
ＰＱｘ＝ＰＱｘ（ｎｅｗ） ・・・ （４ｂ）
PQ x (new) = PQ x − [(PQ x −ΣPQ charge ) / 2] (3b)
PQ x = PQ x (new) (4b)
これらの処理を行うことで、特定した急速充電器２０ｘの最大電力値（ＰＱｘ）は、急速充電器２０の合計要求電力値（ΣＰＱｃｈａｒｇｅ）との差の半分だけ小さな値になる。言い換えれば、合計要求電力値を用いて最大電力値が少しずつ低くなる。そして、最大電力値（ＰＱｘ）を変更したならば、ステップＳ２１に移行し、前述した処理が繰り返し行われる。
By performing these processes, the maximum power value (PQx) of the specified quick charger 20x becomes a value that is smaller by half the difference from the total required power value (ΣPQ charge ) of the
次に、充電シーケンスについて説明する。 Next, the charging sequence will be described.
図１５に示すように、充電シーケンスにおいてシステムコントローラー１０は、充電要求のあった急速充電器２０Ａ〜２０Ｃ（ＱＣ１〜ｎ）のうち、充電が終了したもの或いは要求電力値が下がったものがあるか否かを判断する（Ｓ３１）。ここで、このような急速充電器２０がなかった場合にはステップＳ３５に移行し、設定された条件で各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃを動作させる。そして、全ての急速充電器２０Ａ〜２０Ｃについて充電が完了したか否かを判断し（Ｓ３６）、全ての急速充電器２０Ａ〜２０Ｃで充電が完了したならば一連の処理を終了する。一方、充電が完了していない急速充電器２０Ａ〜２０Ｃがある場合には、ステップＳ３１に移行して処理を継続する。
As shown in FIG. 15, in the charging sequence, the
また、ステップＳ３１にて、充電が終了したもの或いは要求電力値が下がったものがあると判断された場合、システムコントローラー１０は、電力値の取得処理（Ｓ３２）、契約電力値と各電力値の合計値との比較処理（Ｓ３３）、及び、各急速充電器２０における最大電力値の変更処理（Ｓ３４）を行う。これらの処理は、前述したステップＳ２，Ｓ３，Ｓ４の各処理と同内容であるため、説明は省略する。これらの処理を行うことで、前述したように、残り充電時間の短いバッテリー６２Ａ〜６２Ｃを充電している急速充電器２０Ａ〜２０Ｃに対し、早期に充電が終了するように各電力値が設定される。言い換えれば、充電対象となるバッテリー６２の数ができるだけ少なくなるように各電力値が設定される。その結果、限られた契約電力値を各バッテリー６２の充電に有効に使用することができる。
If it is determined in step S31 that charging has been completed or the required power value has decreased, the
＜まとめ＞
以上説明したように、本実施形態の充電システムは、バッテリー６２を充電する複数台の急速充電器２０Ａ〜２０Ｃと、これらの急速充電器２０Ａ〜２０Ｃと通信可能に接続され、急速充電器２０Ａ〜２０Ｃによる充電動作を制御するシステムコントローラー１０（充電制御装置）とを備えている。そして、各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃは、充電対象のバッテリー６２Ａ〜６２Ｃに応じた最大充電電力値をシステムコントローラー１０に送信する。また、システムコントローラー１０は、受信した最大充電電力値同士を加算することで合計充電電力値を求め、この合計充電電力値が契約電力値を超える場合、合計充電電力値が前記契約電力値以下となるように、各急速充電器２０における最大充電電力値を変更する。
<Summary>
As described above, the charging system of the present embodiment is connected to a plurality of
このように構成することで、複数のバッテリー６２Ａ〜６２Ｃを同時期に充電する場合において、各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃの合計電力値が契約電力値を超えてしまうことを抑制できる。すなわち、複数の急速充電器２０Ａ〜２０Ｃを有する充電システムであっても、バッテリー６２Ａ〜６２Ｃの充電時における電力を適正に制御できる。また、急速充電器２０を増設した場合には、急速充電器２０の合計電力値が増設した分だけ増えるが、同じ制御で対応できる。このため、急速充電器２０の増設にも対応できる。
By comprising in this way, when charging
また、各急速充電器２０Ａ〜２０Ｃは、充電の残り時間をシステムコントローラー１０に送信し、システムコントローラー１０は、合計充電電力値が契約電力値を超える場合、充電の残り時間が最も短い急速充電器２０ｘ以外の急速充電器２０Ａ〜２０Ｃについて、最大充電電力値を少なくする。そして、このように構成することで、充電の残り時間が最も短い急速充電器２０ｘについては、他の急速充電器２０Ａ〜２０Ｃよりも早期に充電が完了する。これにより、充電対象となるバッテリー６２の数が少なくなり、システム全体として充電時間を短くすることができる。
In addition, each of the
また、システムコントローラー１０は、急速充電器２０以外の負荷装置３０（エアコン，照明，冷蔵庫，冷凍庫）に供給される供給電力値を取得し、合計充電電力値と供給電力値の合計値が契約電力値を超える場合、この合計値が契約電力値以下となるように、最大充電電力値を変更する。そして、このように構成することで、負荷装置３０に供給される電力を確保した上で、急速充電器２０で用いられる電力が定められる。その結果、需要家の生活等に支障を来さない範囲で、効率よくバッテリー６２の充電を行うことができる。
Further, the
また、負荷装置３０Ａ，３０Ｂへの供給電力を測定する電力センサー５１Ａ，５１Ｂを設け、電力センサー５１Ａ，５１Ｂにおける測定結果から、システムコントローラー１０に供給電力値を取得させている。このように構成することで、負荷装置３０Ａ，３０Ｂへの供給電力が時間の経過に伴って変化しても適正な条件で充電を行うことができる。
Further,
また、バッテリー６２が電気自動車６１の電源として用いられるものであるので、大きな電源容量が必要となる電気自動車６１用のバッテリー６２について、充電時における電力を適正に制御できる。 Further, since the battery 62 is used as a power source for the electric vehicle 61, the power during charging can be appropriately controlled for the battery 62 for the electric vehicle 61 that requires a large power source capacity.
ところで、前述の各実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更や改良等が可能であり、また本発明はその等価物も含むものである。 By the way, each above-mentioned embodiment is for making an understanding of this invention easy, and is not for limiting and interpreting this invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes equivalents thereof.
充電対象となる二次電池に関し、前述の各実施形態では電気自動車用のバッテリーを例示したがこれに限定されるものではない。電気自動車用のバッテリーと同程度の容量を有する二次電池であれば、充電対象となり得る。 Regarding the secondary battery to be charged, in each of the above-described embodiments, the battery for the electric vehicle is exemplified, but the present invention is not limited to this. Any secondary battery having the same capacity as a battery for an electric vehicle can be charged.
また、前述の各実施形態において、充電システムには、エアコン等の負荷装置が含まれているが、負荷装置を別系統にしてもよい。この場合には、充電対象のバッテリーに対する充電時の最大電力値（最大充電電力値）の合計と契約電力値とを比較することになる。 In each of the embodiments described above, the charging system includes a load device such as an air conditioner, but the load device may be a separate system. In this case, the total of the maximum power value (maximum charging power value) at the time of charging the battery to be charged is compared with the contract power value.
１１０…システムコントローラー，１１１…制御部，１１２…通信用インタフェース，１１３…ＣＰＵ，１１４…メモリー，１２１（１２１Ａ〜１２１Ｃ）…コンセント，１２２（１２２Ａ〜１２２Ｃ）…普通充電ケーブル，１２３（１２３Ａ〜１２３Ｃ）…充電ガン，１２４（１２４Ａ〜１２４Ｃ）…通信回線，１３０（１３０Ａ，１３０Ｂ）…負荷，１４０…トランス，１５１（１５１Ａ，１５１Ｂ）…電力センサー，１５２…電力センサー，１６１（１６１Ａ〜１６１Ｃ）…電気自動車，１６２（１６２Ａ〜１６２Ｃ）…電気系統，１６２ａ…車両側制御部，１６２ｂ…普通充電インレット，１６２ｃ…急速充電インレット，１６２ｄ…車載充電器，１６２ｅ…駆動用バッテリー（二次電池），１６２ｆ…補機用バッテリー（二次電池），１６２ｇ…インバーター，１６２ｈ…駆動モーター，１６２ｉ…制御ユニット，１６２ｊ…通信用インタフェース，１６２ｋ…ＣＰＵ，１６２ｍ…メモリー，１０…システムコントローラー，１１…制御部，１２…通信用インタフェース，１３…ＣＰＵ，１４…メモリー，２０（２０Ａ〜２０Ｃ）…急速充電器２０，２１…制御部，２２…通信用インタフェース，２３…充電ユニット，２４…ＣＰＵ，２５…メモリー，２６…コード，２７…プラグ，３０（３０Ａ，３０Ｂ）…負荷装置，４０…トランス，５１（５１Ａ，５１Ｂ）…電力センサー，５２…電力センサー，６１（６１Ａ〜６１Ｃ）…電気自動車，６２（６２Ａ〜６２Ｃ）…バッテリー（二次電池）
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記複数台の充電器と通信可能に接続され、前記充電器による充電動作を制御する充電制御装置と、を備えた充電システムであって、
各充電器は、
充電対象の前記二次電池に対する最大充電電力値、及び充電の残り時間を前記充電制御装置に送信し、
前記充電制御装置は、
受信した前記最大充電電力値同士を加算することで合計充電電力値を求め、前記合計充電電力値が充電に使用可能な電力値を超える場合、前記残り時間が最も短い充電器以外の充電器の最大充電電力値を、前記充電に使用可能な電力値から前記残り時間が最も短い充電器の最大充電電力値を減算して得られた差分電力値の範囲内で変更することを特徴とする充電システム。 A plurality of chargers for charging secondary batteries;
A charging control device that is connected to be communicable with the plurality of chargers and controls a charging operation by the charger;
Each charger is
Transmitting the maximum charge power value for the secondary battery to be charged , and the remaining charge time to the charge control device;
The charge control device includes:
The total charging power value is obtained by adding the received maximum charging power values, and when the total charging power value exceeds the power value that can be used for charging, the remaining time of a charger other than the charger with the shortest time Charging characterized in that the maximum charging power value is changed within the range of the differential power value obtained by subtracting the maximum charging power value of the charger with the shortest remaining time from the power value that can be used for the charging system.
前記充電器以外の負荷装置に供給される供給電力値を取得し、
前記合計充電電力値と前記供給電力値の合計値が契約電力値を超える場合、前記合計値が前記契約電力値以下となるように、前記最大充電電力値を変更することを特徴とする請求項１に記載の充電システム。 The charge control device includes:
Obtaining a supply power value supplied to a load device other than the charger;
If the total value of the supply power value and the total charging power value of greater than about power value contract, so that the total value is equal to or less than the contracted power value, claims and changes the maximum charging power value Item 2. The charging system according to Item 1 .
前記充電制御装置は、
前記電力センサーにおける測定結果から前記供給電力値を取得することを特徴とする請求項２に記載の充電システム。 Providing a power sensor for measuring the power supplied to the load device;
The charge control device includes:
The charging system according to claim 2 , wherein the supply power value is acquired from a measurement result of the power sensor.
電気自動車の電源として用いられることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の充電システム。 The secondary battery is
The charging system according to claim 1 , wherein the charging system is used as a power source for an electric vehicle.
各充電器が、
充電対象の前記二次電池に対する最大充電電力値、及び充電の残り時間を前記充電制御装置に送信するステップを行い、
前記充電制御装置が、
受信した前記最大充電電力値同士を加算することで合計充電電力値を求めるステップと、
前記合計充電電力値が充電に使用可能な電力値を超える場合、前記残り時間が最も短い充電器以外の充電器の最大充電電力値を、前記充電に使用可能な電力値から前記残り時間が最も短い充電器の最大充電電力値を減算して得られた差分電力値の範囲内で変更するステップを行うことを特徴とする充電方法。 A charging method in a charging system comprising: a plurality of chargers for charging a secondary battery; and a charging control device that is connected to the plurality of chargers so as to be communicable and controls a charging operation by the charger. ,
Each charger is
Performing the step of transmitting the maximum charge power value for the secondary battery to be charged and the remaining charge time to the charge control device;
The charge control device is
Obtaining a total charge power value by adding the received maximum charge power values to each other;
When the total charge power value exceeds the power value that can be used for charging, the maximum charge power value of a charger other than the charger that has the shortest remaining time is set to the maximum remaining power time from the power value that can be used for charging. The charging method characterized by performing the step which changes within the range of the difference electric power value obtained by subtracting the maximum charging electric power value of a short charger.
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