(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源から得られる電力を変換して出力するとともに遅れ要素を備える充電器と、
該充電器の出力により充電されるバッテリと、
該バッテリへの充電を制御するバッテリコントローラを有する充電システムにおいて、
前記バッテリコントローラは、前記電源が停電状態であることを検知する停電検知手段と、停電が継続している停電継続時間を検出する停電継続時間検出手段と、停電が終了した時に、前記停電継続時間が長いほど長く設定した充電開始遅延時間だけ充電の開始を遅らせる充電開始遅延手段を有することを特徴とするバッテリ充電システム。
【請求項２】
前記バッテリコントローラは、予め停電継続時間に応じた充電開始遅延時間が記憶されている記憶部を有し、
前記充電開始遅延時間は、停電終了までの停電継続時間が所定時間を超えたあとは当該所定時間に対応して設定された長さに固定され、
前記充電開始遅延手段は、停電終了時に、前記記憶部から停電継続時間に応じた充電開始遅延時間を読み出し、充電の開始を充電開始遅延時間だけ遅延させることを特徴とする請求項１記載のバッテリ充電システム。
【請求項３】
前記充電器およびバッテリ間を、着脱自在に接続する接続手段と、
前記充電器およびバッテリコントローラ間を繋ぐ通信手段を有し、
前記充電器は接続手段を介してバッテリを充電し、
前記充電器およびバッテリコントローラは通信手段を介して充電に関する情報の授受を行い、
前記停電検知手段は、前記接続手段が接続され、かつ前記通信手段を介して前記充電器から充電に関する情報を得られない場合には、停電状態であるとみなすことを特徴とする請求項１または２記載のバッテリ充電システム。
【請求項４】
前記バッテリコントローラはタイマを有し、前記停電検知手段により停電状態であると検知された場合には、前記タイマにより、間欠起動し、
停電継続時間検出手段は、間欠起動回数から停電時間を検出することを特徴とする請求項１、２または３記載のバッテリ充電システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリを充電するバッテリ充電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気自動車の普及や蓄電システムの普及にともなって、商用電源からバッテリを充電するための充電システムの開発が進められている。
例えば電気自動車に用いられる車載バッテリを充電するシステムとしては、図５に示すような充電ステーション等に設置された充電器６を用いてバッテリを充電するものがある。
商用電源であるＡＣ電源５に接続される充電器６にケーブル７を介して取り付けられている充電パドル４を電気自動車１の充電ポート３に差し込むことにより、車載されたバッテリ２を充電している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のバッテリ充電システムでは、充電中に停電が発生した場合には、停電終了後、直ぐに充電を再開するように構成されている。このため、停電時間が長時間に渡り、停電終了後に、各家庭などでＡＣ電源に接続された電化製品等に同時に給電され、ＡＣ電源からの供給電力が不安定になった場合などには、充電を再開した時に誤動作が生じる恐れがあった。
【０００４】
また、充電器の回路には、平滑用のコンデンサ等の遅れ要素が含まれ、これらの遅れ要素は、停電により電力供給が停止すると、元の状態に戻るまで時間がかかる。そのため、停電終了直後には、充電器が正常な電力を出力できず、充電システムの制御に誤動作が生じることもあった。
本発明は、上記問題点を改良し、充電時に停電が発生しても、誤動作が生じることのない信頼性が向上したバッテリ充電システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、電源から得られる電力を変換して出力するとともに遅れ要素を備える充電器と、充電器の出力により充電されるバッテリと、バッテリへの充電を制御するバッテリコントローラを有する充電システムにおいて、バッテリコントローラは、電源が停電状態であることを検知する停電検知手段と、停電が継続している停電継続時間を検出する停電継続時間検出手段と、停電が終了した時に、停電継続時間が長いほど長く設定した充電開始遅延時間だけ充電の開始を遅らせる充電開始遅延手段を有するものとした。
【０００６】
上記バッテリコントローラは、予め停電継続時間に応じた充電開始遅延時間が記憶されている記憶部を有し、充電開始遅延時間は、停電終了までの停電継続時間が所定時間以内の範囲では、停電継続時間が長いほど長く設定されるが、停電継続時間が上記所定時間を超えたあとは当該所定時間に対応して設定された長さに固定され、上記充電開始遅延手段は、停電終了時に、記憶部から停電継続時間に応じた充電開始遅延時間を読み出し、充電の開始を充電開始遅延時間だけ遅延させることが好ましい。
【０００７】
また、充電器およびバッテリ間を、着脱自在に接続する接続手段と、充電器およびバッテリコントローラ間を繋ぐ通信手段を有し、充電器は接続手段を介してバッテリを充電し、充電器およびバッテリコントローラは通信手段を介して充電に関する情報の授受を行い、停電検知手段は、接続手段が接続され、かつ通信手段を介して充電器から充電に関する情報を得られない場合には、停電状態であるとみなすものとすることもできる。
さらに、上記バッテリコントローラはタイマを有し、停電検知手段により停電状態であると検知された場合には、タイマにより、間欠起動し、停電継続時間検出手段は、間欠起動回数から停電時間を検出するものとすることもできる。
【０００８】
【作用】
本発明によるバッテリ充電システムでは、例えば充電器とバッテリの接続手段の接続状態と、充電器から充電に関する情報がバッテリ側に出力されているか否か等から、充電器の電源が停電状態であることを判定し、停電継続時間を計測し、停電終了後には、停電継続時間が長いほど長く設定した充電開始遅延時間だけ充電再開を遅延させる。
このため、停電終了後の供給電力が不安定な状態の時、あるいは充電器に含まれる遅れ要素の状態が通常状態まで回復していない状態のときに、充電が行われることはないので、誤動作を防止することができる。
また、停電継続時間に応じて充電開始を遅延させているので、停電時間が短い場合には、必要以上に長時間充電開始を遅延させることはない。
【０００９】
予め停電継続時間が長いほど、長い充電開始遅延時間が記憶されている記憶部を設けることにより、停電終了時には、停電継続時間に応じた充電開始遅延時間を簡単な動作処理により記憶部から読み出すことができる。
さらに、タイマを設け、停電時には、バッテリコントローラをタイマにより間欠起動させ、停電継続時間として、間欠起動回数を検出することにより、充電中に停電状態になっても、消費電力を抑えつつ停電継続時間を検出することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例により説明する。
図１は本発明の実施例の構成を示す図であり、電気自動車１に搭載されたバッテリ２を充電するために、電気自動車１の充電ポート３へ充電パドル４が接続されている状態を示している。
充電パドル４は、商用電源であるＡＣ電源５に接続されている充電器６にケーブル７を介して接続されている。
充電パドル４から充電ポート３へは、非接触的に充電を行うインダクティブ充電により充電が行われる。
【００１１】
電気自動車１の充電ポート３には、バッテリ２およびバッテリコントローラ８が接続されている。
バッテリコントローラ８には、バッテリ残容量検出部１２が接続されている。また、バッテリコントローラ８には、タイマ９、再起動カウンタ１０およびメモリ１１が内蔵されている。
タイマ９は、停電時に、一旦シャットダウンしたバッテリコントローラ８を、間欠起動するためにセットされる。
再起動カウンタ１０は、バッテリコントローラ８の間欠起動回数に応じてカウントアップされる。
【００１２】
メモリ１１には、充電開始遅延時間テーブルが記憶されている。充電開始遅延時間テーブルには、図２に示すように、停電継続時間としての再起動カウンタ１０のカウント値に対応した充電開始遅延時間が設定されている。
カウント値が大きいほど充電開始遅延時間は長く設定され、１０分以上停電が継続した場合、すなわちカウント値が１１以上になった場合には、３０分間の充電開始遅延時間が設定されている。
充電器６には、ＡＣ電源５から供給される交流電力を整流して直流電力を生成する変換部１３および充電器コントローラ１４が設けらている。
【００１３】
ケーブル７には、電力供給ライン１５および通信ライン１６が設けられている。
充電器コントローラ１４は、ＡＣ電源５から電力が供給されると、充電要求信号を通信ライン１６、充電パドル４および充電ポート３を介して、バッテリコントローラ８へ出力する。
また、バッテリコントローラ８は、充電を許可する場合には、充電許可信号を充電ポート３、充電パドル４および通信ライン１６を介して、充電器コントローラ１４へ出力する。
充電器コントローラ１４は、バッテリコントローラ８から充電許可信号が通信ライン１６を介して入力されると、充電準備時間ｔ分間待機した後、変換部１３を制御して、電力供給ライン１５を介して、充電パドル４へ充電電力を供給する。
なお、電力供給ライン１５、充電パドル４および充電ポート３は発明の接続手段を構成する。また、通信ライン１６、充電パドル４および充電ポート３は発明の通信手段を構成する。また、メモリ１１は発明の記憶部を構成する。
【００１４】
次に図３に示すフローチャートを用いて、充電時の動作の流れを説明する。
まず、各ステップでの動作を説明する。
ステップ１０１で、充電パドル４が充電ポート３に装着されていない状態から、充電パドル４が充電ポート３に装着された充電パドルオン状態になると、ステップ１０２でバッテリコントローラ８が起動する。
【００１５】
ステップ１０３で、バッテリコントローラ８は、まず充電器コントローラ１４から充電要求信号が出力されているか否かを判定する。
充電要求信号が出力されていない場合には、ステップ１２２へ進む。
充電要求信号が出力されている場合には、ステップ１０４へ進む。
ステップ１０４では、停電時にはカウントアップされている再起動カウンタ１０でのカウント値と、予めメモリ１１に記憶されている充電開始遅延時間テーブルから、充電開始遅延時間を読み出す。
【００１６】
ステップ１０５では、ステップ１０４で読み出した充電開始遅延時間が経過して、開始時間になったか否かを監視し、開始時間になったところで、ステップ１０６へ進み、再起動カウンタ１０をリセットする。
ステップ１０７では、バッテリコントローラ８は、充電許可信号を通信ライン１６を介して充電器コントローラ１４へ出力する。
ステップ１０８で、充電器コントローラ１４は、充電準備時間ｔ分待機した後、充電パドル４を介して、充電を開始する。
【００１７】
次のステップ１０９およびステップ１１２は、充電開始後の充電パドル４の装着状態の変化およびＡＣ電源からの給電状態の変化を監視するためのステップである。
まず、ステップ１０９では、バッテリコントローラ８が、充電パドル４が充電ポート３に装着されている充電パドルオン状態であるか否かを判定し、充電パドルオン状態であれば、ステップ１１２へ進む。
充電パドルオン状態でなければ、ステップ１１０へ進む。このときには、充電パドル４が充電ポート３から外れているので、充電状態を停止し、ステップ１１１でバッテリコントローラ８はシャットダウンする。
ステップ１１２では、バッテリコントローラ８は、充電器コントローラ１４から充電要求信号が出力されているか否かを判定する。
充電要求信号が出力されていない場合には、ステップ１１７へ進む。
充電要求信号が出力されている場合には、ステップ１１３へ進む。
【００１８】
ステップ１１３では、バッテリ残容量検知部１２で検知されたバッテリ２の残容量から充電が完了しているか否かを判定し、完了していなければ、ステップ１０９へ戻り、充電を継続する。
充電が完了していれば、ステップ１１４へ進み、バッテリコントローラ８は充電器コントローラ１４への充電許可信号の出力を停止する。
ステップ１１５で充電器コントローラ１４は、充電電力の供給を停止し、充電を終了する。
ステップ１１６でバッテリコントローラ８はシャットダウンする。
【００１９】
ステップ１１７では、バッテリコントローラ８は、充電許可信号の出力を停止する。
ステップ１１８では、再起動カウンタ１０のカウント値を１カウントアップする。
ステップ１１９では、タイマ９をセットし、直ぐにステップ１２０で、バッテリコントローラ８がシャットダウンする。
タイマ９は予め、１分後にバッテリコントローラ８を再起動するように設定されている。
【００２０】
ステップ１２１で、1分間経過後にバッテリコントローラ８が再起動し、ステップ１０３へ戻る。
ステップ１０３からステップ１２２へ進むと、バッテリコントローラ８は、充電パドルオン状態であるか否かを判定し充電パドルオン状態であれば、ステップ１１８へ進む。
充電パドルオン状態でなければ、ステップ１２３で再起動カウンタ１０をリセットした後、ステップ１１０、ステップ１１１へ進み、充電を停止し、バッテリコントローラ８はシャットダウンする。
【００２１】
次に、充電を開始した６分後に３分３０秒間の停電があった場合の動作を、上記フローチャートおよび図４に示すタイミングチャートを用いて説明する。
まず時刻ａ１に充電パドル４が充電ポート３に装着され、バッテリコントローラ８が起動する。（ステップ１０２）。
バッテリコントローラ８では、充電要求信号が入力されているので、再起動カウンタ１０のカウント値に基づいて、図２に示す充電開始遅延時間テーブルから充電開始遅延時間を求める。
再起動カウンタの値は０なので、充電開始遅延時間も０である（ステップ１０４）。
【００２２】
時刻ａ２には、バッテリコントローラ８は、充電許可信号を充電器コントローラ１４へ出力する。（ステップ１０７）。
充電器コントローラでは、充電準備時間ｔ分間待機し、時刻ａ３に、充電を開始する（ステップ１０８）。
充電中には、バッテリコントローラ８は、充電パドル４が充電ポート３に装着されているか、充電要求信号が入力されているか、あるいはバッテリ２が満充電状態になっていないかの監視を所定時間間隔で繰り返す（ステップ１０９、ステップ１１２およびステップ１１３）。
【００２３】
充電を開始してから６分後の時刻ａ４に、停電になると、充電コントローラ１４は充電要求信号を出力できない。
バッテリコントローラ８では、充電パドル４が充電ポート３に装着されているにも係らず、充電要求信号が入力されないので、ステップ１１２からステップ１１７へ進み、充電許可信号の出力を停止する。
再起動カウンタ１０を１にカウントアップし（ステップ１１８）、タイマ９をセットして（ステップ１１９）から、バッテリコントローラ８はシャットダウンする（ステップ１２０）。
1分後にタイマ９がオフすると、バッテリコントローラ８は再起動し（ステップ１２１）、ステップ１０３へ戻る。
【００２４】
ステップ１０３では、停電のため、充電要求信号は入力されていないので、ステップ１０３からステップ１２２へ進み、充電パドル４が装着されているのでステップ１１８へ進む。
再度、再起動カウンタ１０の値を1カウントアップし（ステップ１１８）、タイマ９をセットして（ステップ１１９）から、バッテリコントローラ８はシャットダウンする（ステップ１２０）。
1分後にタイマ９がオフすると、バッテリコントローラ８は再起動し（ステップ１２１）、ステップ１０３へ戻る。
上記のステップを繰り返し、停電が始まってから３分３０秒後の時刻ａ５には、再起動カウンタの値は、４までカウントアップされ、タイマ９がセットされている。
【００２５】
この時に停電が終了すると、３０秒後の時刻ａ６には、タイマ９がオフになり、バッテリコントローラ８が再起動する（ステップ１２１）。
充電器コントローラ１４は、ＡＣ電源５から給電され、充電要求信号を出力しているので、バッテリコントローラ８では、ステップ１０３からステップ１０４へ進む。
ステップ１０４では、再起動カウンタ１０は４までカウントアップされているため、図３に示す充電開始遅延時間テーブルから、充電開始遅延時間として５分間を読み出す。
【００２６】
ステップ１０５で、バッテリコントローラ８は、５分間充電の再開を遅延させた後、再起動カウンタ１０を０にリセットし（ステップ１０６）、時刻ａ７に、充電許可信号を充電器コントローラへ出力する（ステップ１０７）。
充電器コントローラ１４では、充電準備時間ｔ分間待機した後の時刻ａ８に充電を再開する（ステップ１０８）。
バッテリ２が満充電状態になると、ステップ１１３からステップ１１４へ進み、充電許可信号の出力を停止する。充電器コントローラ１４は充電を終了し（ステップ１１５）、バッテリコントローラ８はシャットダウンする（ステップ１１６）。
【００２７】
ステップ１０６で再起動カウンタ１０をリセットしているので、充電中に停電が再度発生した場合にも、充電開始を遅延させることができる。
また、充電中に充電パドル４が充電ポート３から外れた場合には、ステップ１０９からステップ１１０へ進み、充電を終了させる。
停電時に、充電パドル４が外れた場合には、ステップ１２２からステップ１２３へ進み、再起動カウンタ１０をリセットした後、ステップ１１０へ進み、充電を終了させる。
なお、フローチャートのステップ１０３、１０９、１１２および１２２は、発明の停電検知手段を構成し、ステップ１１８〜１２１は停電継続時間検出手段を、ステップ１０４および１０５は、充電開始遅延手段を構成する。
【００２８】
上記のように、充電パドル４が充電ポート３に装着されているにも係らず、充電器６の充電器コントローラ１４から充電要求信号が出力されていない場合には、充電器６のＡＣ電源５が停電状態であると判定し、停電継続時間を検出し、停電終了後には、停電継続時間に応じた充電開始遅延時間を充電開始遅延時間テーブルから読み出し、充電再開を遅延させるので、停電終了後の供給電力が不安定な状態の時や、充電器６の遅れ要素が通常状態まで回復していない状態の時には、充電が行われることはないので、誤動作を防止することができる。
【００２９】
また、メモリ１１に記憶された充電開始遅延時間テーブルには、予め停電継続時間が長いほど、長い充電開始遅延時間が設定されているので、停電終了後には、簡単な動作処理で充電開始遅延時間を読み出すことができる。
また、停電継続時間の長短に応じて、電源からの電力供給状態が安定するために必要な時間だけ、充電開始を遅延させることができ、停電時間が短い場合には、必要以上に長時間充電開始を遅延させることはない。
【００３０】
さらに、バッテリコントローラ８の間欠起動回数から、停電継続時間を検出するので、充電中に停電状態になっても、消費電力を抑えつつ停電継続時間を検出することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のバッテリ充電システムでは、例えば充電器とバッテリの接続手段の接続状態と、充電器から充電に関する情報がバッテリ側に出力されているか否か等から、充電器の電源が停電状態であることを判定し、停電継続時間を計測し、停電終了後には、停電継続時間が長いほど長く設定した充電開始遅延時間だけ充電再開を遅延させるので、停電継続時間が短い場合には、必要以上に長時間充電開始を遅延させることを防止しつつ、停電継続時間が長い場合には、停電終了後、供給電力が安定し、充電器の遅れ要素の状態が通常状態まで回復するために十分な時間充電再開を遅延させるので、誤動作を防止でき、信頼性を向上させることができる。
【００３２】
また、予め停電継続時間が長い場合には、長い充電開始遅延時間が記憶されている記憶部を設け、停電終了時には、この記憶部から充電開始遅延時間を読み出すので、簡単な動作処理で、充電開始遅延時間を得ることができる。
さらに、タイマを設け、停電時には、バッテリコントローラをタイマにより間欠起動させ、間欠起動回数により、停電継続時間を検出することにより、充電中に停電状態になっても、消費電力を抑えつつ停電継続時間を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】充電開始遅延時間テーブルの説明図である。
【図３】実施例の動作の流れを説明するフローチャートである。
【図４】実施例の動作タイミングを説明するタイミングチャートである。
【図５】従来例の構成を説明する図である。
【符号の説明】
１                電気自動車
２                バッテリ
３                充電ポート
４                充電パドル
５                ＡＣ電源
６                充電器
７                ケーブル
８                バッテリコントローラ
９                タイマ
１０              再起動カウンタ
１１              メモリ
１２              バッテリ残容量検知部
１３              変換部
１４              充電器コントローラ
１５              電力供給ライン
１６              通信ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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