(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定手段と、当該判定手段の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御手段とを備え、
前記判定手段は、非接続状態と判定している前記充電経路に対して定期的に状態判定を行うことを特徴とする充電制御装置。
【請求項２】
１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定手段と、当該判定手段の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記判定手段の判定結果と、前記車両を充電するための充電スケジュールとに応じて、前記判定手段の判定結果が非接続状態のときに前記充電経路を開成し、前記判定結果が接続状態のときに前記充電経路を閉成するように制御するものであって、
前記判定手段は、前記電流検出手段で検出される電流値から所定の上限値までの余裕量がしきい値以上であれば、非接続状態と判定している前記充電経路に対して定期的に状態判定を行い、前記余裕量が前記しきい値未満であれば、前記充電スケジュールに従って前記車両への充電経路が開成される際に前記状態判定を行うことを特徴とする充電制御装置。
【請求項３】
１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定手段と、当該判定手段の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御手段とを備え、
前記判定手段は、非接続状態と判定している前記充電経路に対して定期的に状態判定を行うとともに、前記車両の充電以外に消費される電力を計測する電力計測手段で計測される電力が所定値を超えたときは前記定期的な状態判定の周期を短縮することを特徴とする充電制御装置。
【請求項４】
１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定手段と、当該判定手段の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記判定手段の判定結果と、前記車両を充電するための充電スケジュールとに応じて前記充電経路の開閉を制御し、
前記判定手段は、非接続状態と判定している前記充電経路に対して定期的に状態判定を行うとともに、前記充電スケジュールにおける前記車両の入庫時刻を含む時間帯においては前記定期的な状態判定の周期を短縮することを特徴とする充電制御装置。
【請求項５】
１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定手段と、当該判定手段の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御手段とを備え、
前記充電経路は、電力系統に接続される主幹電路及び前記主幹電路から分岐される分岐電路からなり、
前記判定手段は、前記主幹電路に流れる電流を検出する主幹電流検出手段で検出される電流値が所定の上限値以上となっている場合に前記電流検出手段に電流を検出させて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定し、前記電流値が前記上限値未満の場合は前記電流検出手段に電流を検出させないことを特徴とする充電制御装置。
【請求項６】
１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定手段と、当該判定手段の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御手段とを備え、
前記充電経路は、電力系統に接続される主幹電路及び前記主幹電路から分岐される分岐電路からなり、
前記判定手段は、前記主幹電路に流れる電流を検出する主幹電流検出手段で検出される電流値に所定値を超える変化が生じた場合に前記電流検出手段に電流を検出させて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定し、前記電流値に前記所定値を超える変化が生じていない場合は前記電流検出手段に電流を検出させないことを特徴とする充電制御装置。
【請求項７】
１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定手段と、当該判定手段の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記判定手段が接続状態と非接続状態の判定を行う間に全ての前記充電経路を閉成しており、復電の直後においては全ての前記充電経路を開成することを特徴とする充電制御装置。
【請求項８】
コンピュータに、
１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定処理と、当該判定処理の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御処理とを実行させ、
前記判定処理は、非接続状態と判定している前記充電経路に対して定期的に状態判定を行わせることを特徴とする充電制御用のプログラム。
【請求項９】
コンピュータに、
１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定処理と、当該判定処理の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御処理とを実行させ、
前記制御処理は、前記判定処理の判定結果と、前記車両を充電するための充電スケジュールとに応じて、前記判定処理の判定結果が非接続状態のときに前記充電経路を開成させ、前記判定結果が接続状態のときに前記充電経路を閉成させ、
前記判定処理は、前記電流検出手段で検出される電流値から所定の上限値までの余裕量がしきい値以上であれば、非接続状態と判定している前記充電経路に対して定期的に状態判定を行い、前記余裕量が前記しきい値未満であれば、前記充電スケジュールに従って前記車両への充電経路が開成される際に前記状態判定を行わせることを特徴とする充電制御用のプログラム。
【請求項１０】
コンピュータに、
１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定処理と、当該判定処理の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御処理とを実行させ、
前記判定処理は、非接続状態と判定している前記充電経路に対して定期的に状態判定を行わせるとともに、前記車両の充電以外に消費される電力を計測する電力計測手段で計測される電力が所定値を超えたときは前記定期的な状態判定の周期を短縮することを特徴とする充電制御用のプログラム。
【請求項１１】
コンピュータに、
１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定処理と、当該判定処理の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御処理とを実行させ、
前記制御処理は、前記判定処理の判定結果と、前記車両を充電するための充電スケジュールとに応じて前記充電経路の開閉を制御させ、
前記判定処理は、非接続状態と判定している前記充電経路に対して定期的に状態判定を行わせるとともに、前記充電スケジュールにおける前記車両の入庫時刻を含む時間帯においては前記定期的な状態判定の周期を短縮することを特徴とする充電制御用のプログラム。
【請求項１２】
コンピュータに、
１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定処理と、当該判定処理の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御処理とを実行させ、
前記充電経路は、電力系統に接続される主幹電路及び前記主幹電路から分岐される分岐電路からなり、
前記判定処理は、前記主幹電路に流れる電流を検出する主幹電流検出手段で検出される電流値が所定の上限値以上となっている場合に前記電流検出手段に電流を検出させて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定し、前記電流値が前記上限値未満の場合は前記電流検出手段に電流を検出させないことを特徴とする充電制御用のプログラム。
【請求項１３】
コンピュータに、
１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定処理と、当該判定処理の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御処理とを実行させ、
前記充電経路は、電力系統に接続される主幹電路及び前記主幹電路から分岐される分岐電路からなり、
前記判定処理は、前記主幹電路に流れる電流を検出する主幹電流検出手段で検出される電流値に所定値を超える変化が生じた場合に前記電流検出手段に電流を検出させて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定し、前記電流値に前記所定値を超える変化が生じていない場合は前記電流検出手段に電流を検出させないことを特徴とする充電制御用のプログラム。
【請求項１４】
コンピュータに、
１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定処理と、当該判定処理の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御処理とを実行させ、
前記制御処理は、前記判定処理が接続状態と非接続状態の判定を行う間に全ての前記充電経路を閉成させ、復電の直後においては全ての前記充電経路を開成させることを特徴とする充電制御用のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車などの車両に搭載されている蓄電池の充電を制御する充電制御装置、及び充電制御用のプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、蓄電池とモータを搭載した電気自動車やプラグインハイブリッド自動車などの車両が普及しつつある。そして、集合住宅や事業所などにおいては多数の車両が同時に充電されるため、他の負荷機器と合わせた消費電力が規定値を超えて配電盤の主幹ブレーカがトリップしてしまう虞がある。一方、過負荷電流による主幹ブレーカのトリップを防ぐ為に設備を増強したり、使用電力の増加に伴って電力会社との契約電力を増やすことは好ましくない。
【０００３】
これに対して特許文献１に記載されている従来例では、各車両と外部電源とが結合されたときの蓄電池の蓄電状態を検出し、複数台の車両の各々について、予想消費電力量並びに使用開始時刻を検出するとともに、検出された蓄電状態と予想消費電力量とに基づいて必要な充電電力量を算出し、必要充電量と使用開始時刻から各車両の充電時間と充電電力量についての充電スケジュールを決定し、充電スケジュールに基づいて車両に搭載された蓄電池を充電する制御を行なっている。
【０００４】
すなわち、特許文献１記載の従来例によれば、それぞれの車両の必要充電量と使用開始時刻から各車両の充電時間と充電電力量についての充電スケジュールを決定し、充電スケジュールに基づいて車両に搭載された蓄電池を充電するので、電力会社との契約電力を増やさずに過負荷電流による主幹ブレーカのトリップを防ぐことができる。
【０００５】
ところで、車両の蓄電池を充電するためには、車両に設けられた充電口に充電ケーブルのコネクタが接続されている必要がある。そのために特許文献１記載の従来例では、コネクタが充電口に接続されていることを検出するためのコネクタ接続検出部が充電制御装置に設けられている。なお、この種のコネクタ接続検出部は、コネクタに設けられる近接センサやマイクロスイッチなどで構成され、コネクタ接続の検出結果を信号線を介して伝送している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１３６１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来例のように車両が接続されているか否かを専用のセンサ等で検出する場合、センサだけでなく、センサの検出結果を伝送するために信号線の配線が必要となってコストが上昇してしまうという問題がある。なお、コネクタ接続検出部の代わりに、車両の入庫時刻や出庫時刻などの操作入力を受け付ける操作入力受付手段(例えば、液晶モニタ付きのタッチパネルなど)が充電制御装置に設けられる場合もある。このような操作入力受付手段が設けられると、コネクタ接続検出部よりもさらにコストが上昇してしまう虞がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、車両との接続状態を検出するためのコストの低減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の充電制御装置は、１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定手段と、当該判定手段の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御手段とを備え、前記判定手段は、非接続状態と判定している前記充電経路に対して定期的に状態判定を行うことを特徴とする。
本発明の充電制御装置は、１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定手段と、当該判定手段の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記判定手段の判定結果と、前記車両を充電するための充電スケジュールとに応じて、前記判定手段の判定結果が非接続状態のときに前記充電経路を開成し、前記判定結果が接続状態のときに前記充電経路を閉成するように制御するものであって、前記判定手段は、前記電流検出手段で検出される電流値から所定の上限値までの余裕量がしきい値以上であれば、非接続状態と判定している前記充電経路に対して定期的に状態判定を行い、前記余裕量が前記しきい値未満であれば、前記充電スケジュールに従って前記車両への充電経路が開成される際に前記状態判定を行うことを特徴とする。
本発明の充電制御装置は、１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定手段と、当該判定手段の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御手段とを備え、前記判定手段は、非接続状態と判定している前記充電経路に対して定期的に状態判定を行うとともに、前記車両の充電以外に消費される電力を計測する電力計測手段で計測される電力が所定値を超えたときは前記定期的な状態判定の周期を短縮することを特徴とする。
本発明の充電制御装置は、１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定手段と、当該判定手段の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記判定手段の判定結果と、前記車両を充電するための充電スケジュールとに応じて前記充電経路の開閉を制御し、前記判定手段は、非接続状態と判定している前記充電経路に対して定期的に状態判定を行うとともに、前記充電スケジュールにおける前記車両の入庫時刻を含む時間帯においては前記定期的な状態判定の周期を短縮することを特徴とする。
【００１０】
本発明の充電制御装置は、１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定手段と、当該判定手段の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御手段とを備え、前記充電経路は、電力系統に接続される主幹電路及び前記主幹電路から分岐される分岐電路からなり、前記判定手段は、前記主幹電路に流れる電流を検出する主幹電流検出手段で検出される電流値が所定の上限値以上となっている場合に前記電流検出手段に電流を検出させて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定し、前記電流値が前記上限値未満の場合は前記電流検出手段に電流を検出させないことを特徴とする。
本発明の充電制御装置は、１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定手段と、当該判定手段の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御手段とを備え、前記充電経路は、電力系統に接続される主幹電路及び前記主幹電路から分岐される分岐電路からなり、前記判定手段は、前記主幹電路に流れる電流を検出する主幹電流検出手段で検出される電流値に所定値を超える変化が生じた場合に前記電流検出手段に電流を検出させて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定し、前記電流値に前記所定値を超える変化が生じていない場合は前記電流検出手段に電流を検出させないことを特徴とする。
本発明の充電制御装置は、１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定手段と、当該判定手段の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記判定手段が接続状態と非接続状態の判定を行う間に全ての前記充電経路を閉成しており、復電の直後においては全ての前記充電経路を開成することを特徴とする。
【００１７】
本発明の充電制御用のプログラムは、コンピュータに、１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定処理と、当該判定処理の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御処理とを実行させ、前記判定処理は、非接続状態と判定している前記充電経路に対して定期的に状態判定を行わせることを特徴とする。
本発明の充電制御用のプログラムは、コンピュータに、１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定処理と、当該判定処理の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御処理とを実行させ、前記制御処理は、前記判定処理の判定結果と、前記車両を充電するための充電スケジュールとに応じて、前記判定処理の判定結果が非接続状態のときに前記充電経路を開成させ、前記判定結果が接続状態のときに前記充電経路を閉成させ、前記判定処理は、前記電流検出手段で検出される電流値から所定の上限値までの余裕量がしきい値以上であれば、非接続状態と判定している前記充電経路に対して定期的に状態判定を行い、前記余裕量が前記しきい値未満であれば、前記充電スケジュールに従って前記車両への充電経路が開成される際に前記状態判定を行わせることを特徴とする。
本発明の充電制御用のプログラムは、コンピュータに、１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定処理と、当該判定処理の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御処理とを実行させ、前記判定処理は、非接続状態と判定している前記充電経路に対して定期的に状態判定を行わせるとともに、前記車両の充電以外に消費される電力を計測する電力計測手段で計測される電力が所定値を超えたときは前記定期的な状態判定の周期を短縮することを特徴とする。
本発明の充電制御用のプログラムは、コンピュータに、１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定処理と、当該判定処理の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御処理とを実行させ、前記制御処理は、前記判定処理の判定結果と、前記車両を充電するための充電スケジュールとに応じて前記充電経路の開閉を制御させ、前記判定処理は、非接続状態と判定している前記充電経路に対して定期的に状態判定を行わせるとともに、前記充電スケジュールにおける前記車両の入庫時刻を含む時間帯においては前記定期的な状態判定の周期を短縮することを特徴とする。
本発明の充電制御用のプログラムは、コンピュータに、１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定処理と、当該判定処理の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御処理とを実行させ、前記充電経路は、電力系統に接続される主幹電路及び前記主幹電路から分岐される分岐電路からなり、前記判定処理は、前記主幹電路に流れる電流を検出する主幹電流検出手段で検出される電流値が所定の上限値以上となっている場合に前記電流検出手段に電流を検出させて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定し、前記電流値が前記上限値未満の場合は前記電流検出手段に電流を検出させないことを特徴とする。
本発明の充電制御用のプログラムは、コンピュータに、１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定処理と、当該判定処理の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御処理とを実行させ、前記充電経路は、電力系統に接続される主幹電路及び前記主幹電路から分岐される分岐電路からなり、前記判定手段は、前記主幹電路に流れる電流を検出する主幹電流検出手段で検出される電流値に所定値を超える変化が生じた場合に前記電流検出手段に電流を検出させて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定し、前記電流値に前記所定値を超える変化が生じていない場合は前記電流検出手段に電流を検出させないことを特徴とする。
本発明の充電制御用のプログラムは、コンピュータに、１乃至複数の充電経路を介して各別に車両に供給される電流を検出する電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定する判定処理と、当該判定処理の判定結果に応じて前記充電経路の開閉を各別に制御する制御処理とを実行させ、前記制御処理は、前記判定処理が接続状態と非接続状態の判定を行う間に全ての前記充電経路を閉成させ、復電の直後においては全ての前記充電経路を開成させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の充電制御装置は、電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定するので、車両との接続状態を検出するためのコストの低減を図ることができるという効果がある。
また、本発明の充電制御用のプログラムは、コンピュータに、電流検出手段で検出される電流値に基づいて前記充電経路と前記車両とが接続状態又は非接続状態の何れであるかを各別に判定させるので、車両との接続状態を検出するためのコストの低減を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る充電制御装置の実施形態を示すブロック図及びそれを含む充電システムのシステム構成図である。
【図２】同上の動作説明用のタイムチャートである。
【図３】実施形態２の動作説明用のタイムチャートである。
【図４】実施形態３の動作説明用のタイムチャートである。
【図５】実施形態８を示すブロック図及びそれを含む充電システムのシステム構成図である。
【図６】同上の動作説明用のタイムチャートである。
【図７】実施形態９の動作説明用のタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
(実施形態１)
本実施形態の充電制御装置１を含む充電システムのシステム構成を図１に示す。この充電システムは、集合住宅や事業所などの建物において、複数台の車両(電気自動車やプラグインハイブリッド自動車など)EVにそれぞれ搭載されている蓄電池(図示せず)を充電するためのものである。
【００３２】
建物においては、商用の交流電力系統(以下、電力系統と略す。)３から交流電力が供給される電灯線が主幹ブレーカMBの１次側に接続され、主幹ブレーカMBの２次側に複数の分岐ブレーカSBi(i=1，2，…，n)が分岐接続されている。分岐ブレーカSBiは遠隔制御が可能なリモコンブレーカからなり、後述するように充電制御装置１に制御されて電路を開閉するとともに、過電流(短絡電流又は過負荷電流)が流れたときに電路を開成(トリップ)するものである。これらの分岐ブレーカSBiには、充電ケーブル２を介して車両EVが接続される。そして、分岐ブレーカSBiが閉成されている状態で、電力系統３から主幹ブレーカMB並びに分岐ブレーカSBi、充電ケーブル２を介して車両EVに電力(交流電力)が供給される。ただし、リモコンブレーカからなる分岐ブレーカSBiを用いる代わりに、遠隔制御が不可である通常の回路遮断器からなる分岐ブレーカと、分岐ブレーカの２次側に接続され且つ遠隔制御可能な開閉器(スイッチ)とを用いても構わない。
【００３３】
充電制御装置１は、制御部10、センサ部11、電力計測部12、リモコンブレーカ駆動部13、記憶部14などを備えている。センサ部11は複数の分岐ブレーカSBiの１次側にそれぞれ設けられ、各分岐ブレーカSBiを通して車両EVに流れる電流及び電圧を検出し、検出した電流及び電圧の大きさ(電流値及び電圧値)を電力計測部12に出力する。電力計測部12は、各センサ部11で検出される分岐回路(分岐ブレーカSBi)毎の電流値及び電圧値から電力(瞬時電力)及び電力量(積算電力量)を演算する。なお、各センサ部11の検出結果(電流値及び電圧値)と電力計測部12の計測結果(演算により求められる電力量)は制御部10を介して記憶部14に記憶される。記憶部14はフラッシュメモリなどの電気的に書換可能な不揮発性の半導体メモリからなり、センサ部11の検出結果や電力計測部12の計測結果の他にも、後述する充電スケジュールや車両EVに関する種々の情報などを記憶している。
【００３４】
制御部10は、記憶部14に記憶されている充電スケジュールに従い、リモコンブレーカ駆動部13を介して各分岐ブレーカSBiを遠隔制御することにより、各車両EVへの充電経路を各別に開閉して各車両EVの充電を入・切する。リモコンブレーカ駆動部13は、制御部10からの指令に応じて各分岐ブレーカSBiに制御信号を出力することにより、各分岐ブレーカSBiを開成及び閉成する。なお、制御部10並びに電力計測部12は、ＣＰＵ(中央演算処理装置)やメモリなどのハードウェアと、各部10，12の処理を行うためのソフトウェア(プログラム)とで構成されている。
【００３５】
ここで、記憶部14に記憶される充電スケジュールについて説明する。従来技術で説明したように、集合住宅や事業所などにおいては多数の車両EVが同時に充電されるため、充電電流が主幹ブレーカMBの定格値を超えてトリップしてしまう虞がある。そこで、主幹ブレーカMBに流れる電流(各車両EViの充電電流の総和)を定格値未満に抑えながら多数の車両EViを同時且つ効率的に充電するため、各車両EVi毎の充電時間帯を調整したスケジュール(充電スケジュール)が必要になる。例えば、３台の車両EV1，EV2，EV3がそれぞれ分岐ブレーカSBiに接続されており、主幹ブレーカMBに流れる電流を定格値未満に抑えるという条件の元で同時に充電可能な台数が２台であったとする。この場合、先に何れか２台の車両(例えば、EV1とEV2)の充電を終了してから残り１台の車両EV3を充電すると、後回しにされた車両EV3は、出庫予定の時刻までに充電が終了しない虞がある。そこで、３台の車両EV1，EV2，EV3を単位時間(例えば、数十分乃至１時間又は数時間)毎に２台ずつローテーションしながら充電するような充電スケジュールを生成すれば、何れかの車両EViが充電不足のまま出庫しなければならない可能性を低くすることができる。なお、このような充電スケジュールは、事前に与えられる各車両EViの入庫時刻や出庫時刻などの情報に基づき、充電制御装置１に搭載されるスケジュール生成手段(図示せず)によって生成されて記憶部14に記憶される。ただし、スケジュール生成手段が充電制御装置１と別に構成され、当該スケジュール生成手段で生成されたスケジュールが充電制御装置１の記憶部14に記憶されるようにしても構わない。
【００３６】
ところで、充電スケジュールに従って各車両EVの充電を入・切するに当たり、制御部10は各充電経路(分岐ブレーカSBi及び充電ケーブル２)と車両EViが接続されているか否かを把握していることが必要である。そのために本実施形態では、制御部10において、各センサ部11で検出される電流値がゼロであれば充電経路と車両EViが非接続状態であると判定し、当該電流値が基準値以上であれば充電経路と車両EViが接続状態であると判定する。そして、制御部10は、接続状態と判定された充電経路(車両EVi)に対してのみ、充電スケジュール通りに充電の入・切を行う。
【００３７】
ここで、センサ部11で検出される電流値に基づいて充電経路と車両EViの接続状態／非接続状態を判定するためには、充電が入(オン)の状態(分岐ブレーカSBiが閉成されている状態)であることが必要である。以下では、分岐ブレーカSBiが常時閉成されており、非接続状態と判定されている間は最短の周期TA(例えば、１乃至数秒間隔)でセンサ部11が電流を検出しているものとして、図２のタイムチャートを参照しながら充電制御装置１の動作を説明する。
【００３８】
まず、時刻t1までは車両EViが充電ケーブル２(充電経路)と接続されておらず、時刻t1で充電ケーブル２が車両EViに接続されたと仮定する。時刻t1において充電ケーブル２が車両EViに接続されると、分岐ブレーカSBiが閉成されているために充電ケーブル２に電流が流れ、センサ部11で検出される電流値が基準値Ithを超える。制御部10は、センサ部11で検出される電流値が基準値Ithを超えた分岐回路(分岐ブレーカSBi)について、充電ケーブル２が車両EViに接続された(接続状態)と判定する。さらに制御部10は、接続状態と判定した後、主幹ブレーカMBのトリップ防止や契約電力の超過防止のため、その時点(時刻t1)まで充電オンであった当該分岐回路を一旦充電オフとする。そして、制御部10は、他の分岐回路(分岐ブレーカSBi)の接続状態と充電スケジュールとに基づき、当該分岐回路の充電をオンすると判断すれば、改めて当該分岐回路(分岐ブレーカSBi)の充電をオフからオンに切り換える(時刻t2)。また、制御部10は、時刻t2以降のセンサ部11の電流検出周期を長めの周期TB(例えば、10分間隔)に変更する。
【００３９】
続いて、制御部10は、充電スケジュールに従って時刻t3で充電をオフに切り換え、さらに時刻t4で再び充電をオフからオンに切り換える。なお、制御部10は、時刻t3からt4の間はセンサ部11による電流の検出を停止させ、時刻t4以降は周期TBでセンサ部11に電流を検出させる。
【００４０】
そして、車両EViの出庫に伴って充電ケーブル２が外されると、制御部10は、周期TB未満のタイムラグでセンサ部11の検出電流がゼロになることから、充電ケーブル２が車両EViから外された(非接続状態)と判定する。その後、制御部10は当該分岐回路(分岐ブレーカSBi)を閉成(充電オン)したまま、センサ部11の電流検出周期を最短の周期TAに変更する。
【００４１】
仮に、充電オフ中(時刻t3〜t4の期間)に充電ケーブル２が外された場合、充電スケジュールに従って時刻t4で充電オンに切り換えられた時点において、センサ部11で検出される電流値が基準値Ith未満(ゼロ)となる。つまり、充電ケーブル２が外されてから制御部10が非接続状態と判定するまでに相当に長いタイムラグ(例えば、数時間)が生じることが考えられる。しかしながら、この期間には当該車両EViへの充電が行われないのであるから、次に充電オンとされるタイミングで非接続状態と判定されても、充電スケジュールの実行に特に支障はないと考えられる。
【００４２】
上述のように本実施形態の充電制御装置１では、電流検出手段(センサ部11)で検出される電流値に基づいて充電経路と車両EViとが接続状態又は非接続状態の何れであるかを、判定手段(制御部10)が各別に判定している。つまり、従来例のように車両が接続されているか否かを専用のセンサで検出するのではなく、センサ部11による電流の検出結果を利用しているので、車両EViとの接続状態を検出するためのコストの低減を図ることができる。
【００４３】
ここで、制御手段(制御部10)は、充電スケジュールに従って車両EViへの充電経路を閉成させた際にセンサ部11で検出される当該充電経路の電流値が基準値Ith未満である場合に当該車両EViの充電が終了した(車両EViが出庫した)と判断している。さらに制御部10は、充電経路の閉成中にセンサ部11で検出される当該充電経路の電流値が基準値Ith未満になれば、当該充電経路と車両EViとが非接続状態になったと判定している。そのため、充電スケジュールに従って充電制御を行う際に、非接続状態(車両EViの出庫)を検出することができる。
【００４４】
(実施形態２)
本実施形態の充電制御装置１は実施形態１と共通の構成を有しているので、構成の図示並びに説明は省略する。
【００４５】
実施形態１では分岐ブレーカSBiが常時閉成されていたが、本実施形態では分岐ブレーカSBiが常時は開成されており、接続状態／非接続状態の判定時に分岐ブレーカSBiが閉成される。以下、図３のタイムチャートを参照しながら本実施形態の充電制御装置１の動作を説明する。
【００４６】
まず、時刻t1までは車両EViが充電ケーブル２(充電経路)と接続されておらず、時刻t1で充電ケーブル２が車両EViに接続されたと仮定する。非接続状態と判定している間、制御部10は相対的に長い周期TC(例えば、10分〜120分の間隔)で分岐ブレーカSBiを閉成し、分岐ブレーカSBiが閉成されているときにセンサ部11で検出される電流値を基準値Ithと比較する。そして、時刻t1において充電ケーブル２が車両EViに接続されると、時刻t1以降で最初に分岐ブレーカSBiが閉成(充電オン)されたときに充電ケーブル２に電流が流れ、センサ部11で検出される電流値が基準値Ithを超える。制御部10は、センサ部11で検出される電流値が基準値Ithを超えた分岐回路(分岐ブレーカSBi)について、充電ケーブル２が車両EViに接続された(接続状態)と判定する。さらに制御部10は、主幹ブレーカMBのトリップ防止や契約電力の超過防止のため、接続状態と判定した後に当該分岐ブレーカSBiを一旦開成(充電オフ)する。そして、制御部10は、他の分岐回路(分岐ブレーカSBi)の接続状態と充電スケジュールとに基づき、当該分岐回路の充電をオンすると判断すれば、改めて当該分岐回路(分岐ブレーカSBi)の充電をオフからオンに切り換える(時刻t2)。
【００４７】
また、制御部10は、実施形態１と同様に、時刻t2以降のセンサ部11の電流検出周期を相対的に短い周期TB(例えば、10分間隔)に変更する。続いて、制御部10は、充電スケジュールに従って時刻t3で充電をオフに切り換え、さらに時刻t4で再び充電をオフからオンに切り換える。なお、制御部10は、時刻t3からt4の間はセンサ部11による電流の検出を停止させ、時刻t4以降は周期TBでセンサ部11に電流を検出させる。そして、車両EViの出庫に伴って充電ケーブル２が外されると、制御部10は、周期TB未満のタイムラグでセンサ部11の検出電流がゼロになることから、充電ケーブル２が車両EViから外された(非接続状態)と判定する。
【００４８】
その後、制御部10は当該分岐回路(分岐ブレーカSBi)を開成(充電オフ)し、センサ部11の電流検出周期を周期TCに変更する。なお、充電オフ中(時刻t3〜t4の期間)に充電ケーブル２が外された場合、実施形態１と同様に、制御部10は充電スケジュールに従って時刻t5で充電オンに切り換えた時点で非接続状態(車両EViの出庫)を検出することができる。
【００４９】
而して、実施形態１のように常時は充電経路を閉成している場合、複数台の車両EViが同時に接続されたときに主幹ブレーカMBに流れる電流が一気に増大してトリップしてしまう虞がある。実施形態１では、主幹ブレーカMBのトリップを回避するため、非接続状態におけるセンサ部11の電流検出周期TAが１乃至数秒間という非常に短い時間に設定されている。そのため、センサ部11における電流検出の負荷(負担)が非常に高くなってしまう。
【００５０】
これに対して本実施形態のように常時は充電経路を開成している場合、複数台の車両EViが同時に接続されたときでも主幹ブレーカMBに流れる電流が一気に増大してトリップしてしまう虞は少ない。
【００５１】
(実施形態３)
本実施形態の充電制御装置１は実施形態１と共通の構成を有しているので、構成の図示並びに説明は省略する。
【００５２】
充電オンの状態でセンサ部11の検出電流が基準値Ith未満(ゼロ)となる場合としては、充電ケーブル２が外された場合だけでなく、車両EViの蓄電池が満充電になった場合がある。つまり、車両EViには蓄電池だけでなく当該蓄電池を直接充放電する回路(充電回路及び放電回路)が搭載されており、蓄電池が満充電になれば、例え外部の電源と接続されていても充電回路が充電を停止して電流を流さないようになっている。
【００５３】
ここで、車両EViに搭載される充電回路は、満充電後に充電電流を停止する際、図４(ａ)に示すように比較的にゆっくりと充電電流を減少させる特性(以下、第１の特性と呼ぶ。)を持つものと、図４(ｂ)に示すように急速に充電電流を減少させる特性(以下、第２の特性と呼ぶ。)を持つものとに大別される。そして、第１の特性を持つ充電回路が搭載されている車両EViについては、充電電流が停止するまでの期間(停止移行期間)Tx1よりも短い電流検出周期TDでセンサ部11が電流を検出することにより、制御部10が満充電と非接続状態とを区別して判定することができる。一方、第２の特性を持つ充電回路が搭載されている車両EViについては、停止移行期間Tx2が電流検出周期TDよりも短いため、制御部10が満充電と非接続状態とを区別して判定することはできない。
【００５４】
そこで本実施形態では、各分岐回路(分岐ブレーカSBi)に接続される車両EViが予め決められており、それぞれの車両EViの停止移行期間Tx1の特性が上記２種類の何れであるかということが予め記憶部14に記憶される。そして、制御部10は、第１の特性の車両EViが接続されている充電経路(分岐回路)については、充電オン中に検出される電流値が時間経過とともに徐々に減少しながら基準値Ithを下回れば非接続状態と判定せずに満充電と判定する。また、充電オン中に検出される電流値が急速に減少して基準値Ithを下回れば、制御部10は非接続状態と判定する。一方、第２の特性の車両EViが接続されている充電経路(分岐回路)については、充電オン中に検出される電流値が基準値Ithを下回った場合、制御部10は非接続状態ではなく、満充電と判定するようにしている。
【００５５】
また制御部10は、満充電と判定した充電経路(分岐回路)の分岐ブレーカSBiを開成して充電オフとした後、相対的に長い電流検出周期TE(例えば、30分〜６時間)で当該分岐ブレーカSBiを閉成してセンサ部11に電流を検出させる。このとき、満充電後の蓄電池は電流検出周期TDの間に自然放電して僅かに容量が減少しているので、分岐ブレーカSBiが閉成されて充電オンされた直後に、車両EViの充電回路が短時間だけ電流を流すと考えられる。したがって、満充電後も車両EViが接続されたままであるなら、電流検出周期TDでセンサ部11が検出する電流値が基準値Ith以上となるので、制御部10は車両EViが接続状態であると判定できる。一方、満充電後に車両EViが出庫していれば、電流検出周期TDでセンサ部11が検出する電流値が基準値Ith未満となるので、制御部10は車両EViが非接続状態であると判定できる。そして、制御部10は、満充電と判定した後に接続状態と判定すれば、当該車両EViが接続されている充電経路の分岐ブレーカSBiを開成して充電オフとする。また、制御部10は、満充電と判定した後に非接続状態と判定すれば、実施形態１のように分岐ブレーカSBiを常時閉成している場合は引き続いて閉成し、実施形態２のように分岐ブレーカSBiを常時は開成している場合、非接続状態と判定した後に分岐ブレーカSBiを開成して充電オフとする。
【００５６】
上述のように本実施形態では、車両EViの満充電と非接続状態とを区別して判定することができる。そのため、満充電になってから車両EViが出庫するまでの期間における電流値の監視に伴う制御部10やセンサ部11の負担が軽減されるという利点がある。
【００５７】
(実施形態４)
本実施形態の充電制御装置１は実施形態１と共通の構成を有しているので、構成の図示並びに説明は省略する。
【００５８】
実施形態３においては、制御部10が満充電と非接続状態とを区別して判定するために、各車両EVi毎に満充電後の充電電流の特性を記憶部14に記憶しておく必要がある。これに対して本実施形態では、記憶部14への充電電流特性の記憶(設定)を不要とするため、充電オン中に検出される電流値が基準値Ithを下回った場合、制御部10が非接続状態と判定せずに満充電と判定する。そして、実施形態３で説明したように制御部10が相対的に長い電流検出周期TE(例えば、30分〜６時間)で分岐ブレーカSBiを閉成してセンサ部11に電流を検出させ、その電流値が基準値Ith未満であれば、車両EViが出庫して非接続状態になったと判定できる。なお、非接続状態と判定される時刻と、実際に出庫した時刻との間に時間差が生じてしまうが、長期的に見れば特に支障はないと考えられる。
【００５９】
(実施形態５)
本実施形態の充電制御装置１は実施形態１と共通の構成を有しているので、構成の図示並びに説明は省略する。
【００６０】
実施形態２のように分岐ブレーカSBiが常時は開成されており、接続状態／非接続状態の判定時に分岐ブレーカSBiが閉成されるとした場合、多数の分岐ブレーカSBiが同時に閉成されることで主幹ブレーカMBがトリップしてしまう可能性がある。例えば、主幹ブレーカMBの定格電流が30アンペア、車両EViの充電電流(定格値)が15アンペアとしたとき、車両EViが１台のみ充電されているときは上限値(30アンペア)までの余裕量が充電電流(15アンペア)以上であるから、その他の非接続状態の各車両EVi毎に分岐ブレーカSBiを閉成する状態判定を行うことは可能である。一方、２台の車両EViが接続状態で充電されているときは余裕量がゼロとなるので、３台目以降の非接続状態の各車両EViに対し、分岐ブレーカSBiを閉成する状態判定を行ってしまうと主幹ブレーカMBがトリップしてしまう。
【００６１】
そこで本実施形態では、センサ部11で検出される電流値から所定の上限値(主幹ブレーカMBの定格電流)までの余裕量がしきい値(車両EViの充電電流)以上であれば、制御部10が、非接続状態と判定している充電経路に対して定期的に状態判定を行う。一方、余裕量がしきい値未満であれば、制御部10は、充電スケジュールに従って車両EViへの充電経路を開成する際に状態判定を行う。これにより、主幹ブレーカMBのトリップを未然に回避することができる。
【００６２】
例えば、４つの分岐回路(分岐ブレーカSB1〜SB4)のうちの１つの分岐回路(分岐ブレーカSB1)のみに車両EV1が接続されて充電されている場合、この分岐回路に対するセンサ部11の検出電流(15アンペア)から上限値(30アンペア)までの余裕量(15アンペア)がしきい値(15アンペア)以上となる。故に、制御部10が他の３つの分岐回路(分岐ブレーカSB2〜SB4)を順番に１つずつ閉成すれば、主幹ブレーカMBのトリップを回避しながら各分岐回路(分岐ブレーカSB2〜SB4)毎の接続状態を判定することができる。
【００６３】
また、４つの分岐回路(分岐ブレーカSB1〜SB4)のうちの３つの分岐回路(分岐ブレーカSB1、SB2、SB3)に車両EV1が接続され、また、そのうちの２つの分岐回路(分岐ブレーカSB1、SB2)が充電されている場合、各分岐回路に対するセンサ部11の検出電流の総和から上限値までの余裕量がしきい値未満となる。この場合、非接続状態である分岐ブレーカSB4が閉成されて電流が流れたときに主幹ブレーカMBがトリップしてしまうことになる。故に、制御部10が定期的な判定を行わずに、充電スケジュールに従って充電中の車両EV1，EV2の何れかが充電オフに切り換えられてから別の車両EV3が充電オンに切り換えられるまでの間で他の車両EV4の接続状態を判定すれば、主幹ブレーカMBのトリップを回避しつつ接続状態を判定することができる。
【００６４】
(実施形態６)
本実施形態の充電制御装置１は実施形態１と共通の構成を有しているので、構成の図示並びに説明は省略する。
【００６５】
実施形態２のように分岐ブレーカSBiが常時は開成されており、接続状態／非接続状態の判定時に分岐ブレーカSBiが閉成されると、実施形態１に比較して分岐ブレーカSBiの開閉回数が増大して分岐ブレーカSBiの寿命が相対的に短くなってしまう。しかも、分岐ブレーカSBiの開閉回数の増大を抑えるためにセンサ部11の電流検出周期を長くすると、車両EViの接続状態を検出するまでのタイムラグも長くなってしまい、充電スケジュールによる効率的な充電に支障を来す虞がある。
【００６６】
ところで、集合住宅などでは機械式の立体駐車場(以下、機械式駐車場という。)が設置されている場合がある。かかる機械式駐車場は、車両EViの入庫時及び出庫時に車両EViを運搬する機械で電力を消費する。故に、機械式駐車場の電力消費を監視することにより、車両EViの入庫又は出庫のタイミングを推測することができる。ただし、機械式駐車場の電力消費を監視するために、機械式駐車場が接続されている分岐回路に電力計測手段が設けられることが必要である。なお、平面駐車場の場合においても、駐車場の入口に設置されている機械式のゲート(門)の電力消費を監視することで車両EViの入庫又は出庫のタイミングを推測することができる。
【００６７】
本実施形態においては、制御部10が非接続状態と判定している充電経路に対して定期的に状態判定を行うとともに、前記電力計測手段で計測される電力が所定値を超えたときは前記定期的な状態判定の周期(電流検出周期)を短縮している。つまり、機械式駐車場が動作していない(電力が消費されていない)ときは、電流検出周期を相対的に長くすることで分岐ブレーカSBiの開閉回数の増大を抑制することができ、機械式駐車場が動作した(電力が消費された)ときは、電流検出周期を相対的に短くすることで車両EViの接続状態を検出するまでのタイムラグを短縮することができる。
【００６８】
(実施形態７)
本実施形態の充電制御装置１は実施形態１と共通の構成を有しているので、構成の図示並びに説明は省略する。
【００６９】
ところで、車両EViの使用者が入庫や出庫の予定時間を予め申告しておき、使用者が申告した入庫予定時刻及び出庫予定時刻に基づいてスケジュール生成手段が充電スケジュールを生成することも可能である。この場合、入庫予定時刻に車両EViが入庫しているとは限らないので、充電スケジュール通りに充電制御を行うためには実際に車両EViが入庫しているか否かを確認する必要がある。
【００７０】
そこで本実施形態では、制御部10が非接続状態と判定している充電経路に対して定期的に状態判定を行うとともに、充電スケジュールにおける車両EViの入庫時刻(入庫予定時刻)を含む時間帯においては前記定期的な状態判定の周期(電流計測周期)を短縮している。つまり、入庫予定時刻を含む時間帯以外の時間帯では、電流検出周期を相対的に長くすることで分岐ブレーカSBiの開閉回数の増大を抑制することができ、入庫予定時刻を含む時間帯では、電流検出周期を相対的に短くすることで車両EViの接続状態を検出するまでのタイムラグを短縮することができる。
【００７１】
(実施形態８)
本実施形態の充電制御装置１を含む充電システムのシステム構成を図５に示す。ただし、本実施形態の基本構成は実施形態１と共通であるから、共通の構成要素には同一の符号を付して適宜説明を省略する。また、以下の説明では、主幹ブレーカMBの２次側に接続されている電路を主幹電路４と呼び、主幹電路４から分岐されて各分岐ブレーカSBiを介して車両EVに接続される電路を分岐電路５と呼ぶことにする。なお、充電経路には主幹電路４と分岐電路５と充電ケーブル２とが含まれる。
【００７２】
ここで、実施形態１のように分岐ブレーカSBiが常時閉成されている場合、複数台の車両EViに同時に充電ケーブル２が接続されると、主幹電路４に流れる電流が増大して主幹ブレーカMBをトリップさせてしまう可能性がある。一方、主幹ブレーカMBのトリップを防止するために各センサ部11の電流検出の周期が短く、例えば、主幹ブレーカMBが過負荷電流によってトリップするまでの時間(数秒〜十数秒)よりも短く設定されると、電力計測部12の電流検出の処理負担が非常に大きくなる。
【００７３】
そこで本実施形態の充電制御装置１は、各分岐電路５毎に設けられるセンサ部11に加えて、主幹電路４に流れる電流(各分岐電路５に流れる電流の合成電流)を検出するセンサ部15を備えている。このセンサ部15は、主幹電路４に流れる電流及び電圧を検出し、検出した電流及び電圧の大きさ(電流値及び電圧値)を電力計測部12に出力する。電力計測部12は、センサ部15で検出される主幹電路４の電流値及び電圧値から電力(瞬時電力)及び電力量(積算電力量)を演算する。なお、センサ部15の検出結果(電流値及び電圧値)と電力計測部12の計測結果(主幹電路４の電流値及び電圧値から求められる電力量)は制御部10を介して記憶部14に記憶される。また、各充電経路(分岐電路５)における最新の接続状態／非接続状態の判定結果が制御部10によって記憶部14に記憶されている。
【００７４】
以下、図６のタイムチャートを参照しながら、分岐電路５が３つの場合について、本実施形態の充電制御装置１の動作を説明する。ただし、図６(ａ)はセンサ部15で検出される主幹電路４の電流値、図６(ｂ)〜(ｄ)はセンサ部11で検出される各分岐電路５の電流値をそれぞれ示している。また、分岐ブレーカSBiは実施形態１と同様に常時閉成されている。
【００７５】
電力計測部12は、制御部10からの指示に基づいて、各センサ部11，15から出力される検出信号(検出した電流値及び電圧値を表す信号)を取り込んでいる。制御部10は、相対的に長い周期TX(例えば、60秒)で各センサ部11から出力される検出信号を取り込むように電力計測部12に指示し、且つ相対的に短い周期TY(例えば、10秒)でセンサ部15から出力される検出信号を取り込むように電力計測部12に指示する。
【００７６】
時刻t1以前においては、３つの充電経路(分岐電路５)の何れもが非接続状態(満充電の状態を含む。以下、同じ。)にあるものと仮定する。そして、時刻t1に１つの充電経路(以下、第１充電経路と呼ぶ。)に車両EV1が接続されると、車両EV1の充電が開始されて主幹電路４及び第１充電経路に含まれる分岐電路(以下、第１分岐電路と呼ぶ。)に電流が流れる(図６(ｂ)参照)。なお、１台の車両EViに流れる電流(充電電流)の大きさは15アンペアと仮定する。
【００７７】
周期TYのタイミング(時刻t2)になると、制御部10が電力計測部12に対してセンサ部15の検出信号を取り込むように指示し、電力計測部12から出力される電流値(主幹電路４に流れる電流値)を所定の上限値と比較する。なお、上限値は、例えば、主幹ブレーカMBの定格電流(例えば、40アンペア)と等しい値に設定される。
【００７８】
時刻t2においては１台の車両EV1のみが充電中であるから、センサ部15で検出される主幹電路４の電流値も１台分の充電電流(15アンペア)と等しい値になる(図６(ａ)参照)。すなわち、電力計測部12から出力される電流値(15アンペア)が上限値(40アンペア)未満であるから、制御部10は特に何の処理も行わない。
【００７９】
そして、周期TXのタイミング(時刻t3)になると、制御部10が電力計測部12に対して各センサ部11の検出信号を取り込むように指示し、電力計測部12から出力される電流値(各分岐電路５に流れる電流値)を基準値Ithと比較する。時刻t3においては、第１充電経路のみに車両EV1が接続されているので、第１分岐電路５の電流値のみが基準値Ithを超えることとなり、制御部10は、第１充電経路を接続状態と判定して記憶部14の記憶内容(判定結果)を更新する。
【００８０】
次に、時刻t4に別の充電経路(以下、第２充電経路と呼ぶ。)に車両EV2が接続されると、車両EV2の充電が開始されて第２充電経路に含まれる分岐電路(以下、第２分岐電路と呼ぶ。)に電流が流れる(図６(ｃ)参照)。さらに時刻t5に残り１つの充電経路(以下、第３充電経路と呼ぶ。)に車両EV3が接続されると、車両EV3の充電が開始されて第３充電経路に含まれる分岐電路(以下、第３分岐電路と呼ぶ。)にも電流が流れる(図６(ｄ)参照)。
【００８１】
ここで、車両EV2，EV3の充電開始後、周期TYのタイミング(時刻t6)になると、制御部10が電力計測部12に対してセンサ部15の検出信号を取り込むように指示し、電力計測部12から出力される電流値を上限値と比較する。時刻t6においては、第１充電経路乃至第３充電経路の全てに車両EV1，EV2，EV3が接続されているので、主幹電路４に流れる電流値が45アンペア(＝15アンペア×３)となって上限値を超えてしまう(図６(ａ)参照)。
【００８２】
そこで制御部10は、周期TXを無視して直ちに電力計測部12に対して各センサ部11の検出信号を取り込むように指示し、電力計測部12の出力から第２充電経路と第３充電経路の双方が接続状態になっていると判定する。さらに制御部10は、主幹電路４に流れる電流を上限値未満とするため、最後に接続状態に変わった第３充電経路の分岐ブレーカSB3を開成する。その結果、第１充電経路と第２充電経路に電流が流れて第３充電経路には電流が流れなくなるので、主幹電路４に流れる電流が45アンペアから30アンペアに減少する(図６(ａ)参照)。
【００８３】
したがって、主幹電路４に流れる電流が上限値を超えてから周期TYよりも短い(10秒未満)時間内に、制御部10が分岐ブレーカSB3を開成するので、主幹ブレーカMBがトリップする前に主幹電路４の電流を定格電流未満に減少させることができる。なお、必ずしも最後に充電開始された充電経路の分岐ブレーカSBiが開成される必要は無く、先に充電開始されている充電経路(第１又は第２充電経路)の分岐ブレーカSB1又はSB2が開成されても構わない。
【００８４】
時刻t6以降、制御部10は接続状態と判定している充電経路に対し、通常の充電制御を行う。例えば、車両EV1の充電開始時刻t1から所定時間(例えば、60分)が経過した後の時刻t7において、制御部10が第１充電経路の分岐ブレーカSB1を開成するとともに第３充電経路の分岐ブレーカSB3を閉成して車両EV3の充電を開始する。あるいは、充電中の車両EV1又はEV2が満充電になったと判定したときに、制御部10が満充電と判定した車両EV1又はEV2に対応する分岐ブレーカSB1又はSB2を閉成したままで第３充電経路の分岐ブレーカSB3を閉成して車両EV3の充電を開始してもよい。
【００８５】
上述のように本実施形態によれば、過負荷電流による主幹ブレーカMBのトリップが防止できる。しかも、相対的に短い周期で電流を検出する箇所が１箇所(主幹電路４)で済むので、電力計測部12の電流検出の処理負担を軽減することができる。
【００８６】
ところで、制御部10は、センサ部15で検出される電流値が上限値以上となっている場合、全ての充電経路(全てのセンサ部11)の電流値を電力計測部12に検出させる必要は無い。すなわち、制御部10は、３つの充電経路のうちの第１充電経路を既に接続状態と判定しているので、接続状態と判定している第１充電経路を除いた第２充電経路と第３充電経路の電流値のみを電力計測部12に検出させることが好ましい。このようにすれば、電力計測部12の電流検出の処理負担がさらに軽減できる。
【００８７】
(実施形態９)
本実施形態の充電制御装置１は実施形態８と共通の構成を有しているので、構成の図示並びに説明は省略する。
【００８８】
実施形態８では主幹電路４の電流検出と各分岐電路５の電流検出が常に一定の周期TY，TXで継続して行われている。これに対して本実施形態では、センサ部15で検出される電流値に所定値を超える変化(増加又は減少)が生じた場合、制御部10が電力計測部12に各センサ部11の電流を検出させて各充電経路毎に接続状態／非接続状態を判定する。一方、センサ部15で検出される電流値に所定値を超える変化が生じていない場合、制御部10は電力計測部12に各センサ部11の電流を検出させない。
【００８９】
以下、図７のタイムチャートを参照しながら、分岐電路５が３つの場合について、本実施形態の充電制御装置１の動作を説明する。ただし、図７(ａ)はセンサ部15で検出される主幹電路４の電流値、図７(ｂ)〜(ｄ)はセンサ部11で検出される各分岐電路５の電流値をそれぞれ示している。また、分岐ブレーカSBiは実施形態８と同様に常時閉成されている。
【００９０】
時刻t1以前においては、第３充電経路に接続された車両EV3のみが充電されていると仮定する。そして、時刻t1に第１充電経路が車両EV1に接続されると、車両EV1の充電が開始されて主幹電路４に流れる電流が増加する。制御部10は、相対的に短い周期TZ(例えば、10秒)でセンサ部15から出力される検出信号を取り込むように電力計測部12に指示している。故に周期TZのタイミング(時刻t2)になると、制御部10が電力計測部12に対してセンサ部15の検出信号を取り込むように指示し、電力計測部12から出力される電流値と、記憶部14に記憶している前回の電流値との差分を所定値(例えば、±２アンペア)と比較する。
【００９１】
前回の電流値が車両EV3の充電電流(15アンペア)のみであり、今回の電流値が車両EV1，EV3の充電電流の合成電流(30アンペア)であるから、それらの差分が15アンペアとなって所定値(＋２アンペア)以上となる(図７(ａ)参照)。制御部10は、主幹電路４の電流値に所定値を超える変化(増加)が生じているので、前回まで非接続状態と判定していた第１分岐電路５及び第２分岐電路５の各センサ部11の検出信号を取り込むように電力計測部12に指示する(時刻t2)。そして、制御部10は電力計測部12から出力される電流値(第１及び第２分岐電路５に流れる電流値)を基準値Ithと比較し、第１分岐電路５の電流値が基準値Ithを超えていることから第１充電経路を接続状態と判定して記憶部14の記憶内容(判定結果)を更新する。
【００９２】
次に、時刻t3に第２充電経路が車両EV2に接続されると、車両EV2の充電が開始されて主幹電路４に流れる電流が増加する。そして、周期TZのタイミング(時刻t4)になると、制御部10が電力計測部12に対してセンサ部15の検出信号を取り込むように指示し、電力計測部12から出力される電流値と、記憶部14に記憶している前回の電流値との差分を所定値と比較する。
【００９３】
前回の電流値が車両EV1，EV3の充電電流の合成電流(30アンペア)であり、今回の電流値が車両EV1，EV2，EV3の充電電流の合成電流(45アンペア)であるから、それらの差分が＋15アンペアとなって所定値以上となる(図７(ａ)参照)。制御部10は、主幹電路４の電流値に所定値を超える変化(増加)が生じているので、前回まで非接続状態と判定していた第２分岐電路５のセンサ部11の検出信号を取り込むように電力計測部12に指示する。そして、制御部10は電力計測部12から出力される電流値(第２分岐電路５に流れる電流値)を基準値Ithと比較し、第２分岐電路５の電流値が基準値Ithを超えていることから第２充電経路を接続状態と判定する。しかしながら、主幹電路４の電流値が上限値(40アンペア)を超えているので、制御部10は、主幹電路４に流れる電流を上限値未満とするため、最後に接続状態に変わった第２充電経路の分岐ブレーカSB2を開成する(図７(ｃ)参照)。その結果、第１充電経路と第３充電経路に電流が流れて第２充電経路には電流が流れなくなるので、主幹電路４に流れる電流が45アンペアから30アンペアに減少する(図７(ａ)参照)。
【００９４】
したがって、主幹電路４に流れる電流が上限値を超えてから周期TZよりも短い(10秒未満)時間内に、制御部10が分岐ブレーカSB2を開成するので、主幹ブレーカMBがトリップする前に主幹電路４の電流を定格電流未満に減少させることができる。なお、必ずしも最後に充電開始された充電経路の分岐ブレーカSBiが開成される必要は無く、先に充電開始されている充電経路(第１又は第３充電経路)の分岐ブレーカSB1又はSB3が開成されても構わない。
【００９５】
次に、車両EV3が満充電となって第３分岐電路５の電流値がゼロになったとする(時刻t5)。そして、周期TZのタイミング(時刻t6)になると、制御部10が電力計測部12に対してセンサ部15の検出信号を取り込むように指示し、電力計測部12から出力される電流値と、記憶部14に記憶している前回の電流値との差分を所定値と比較する。
【００９６】
前回の電流値が車両EV1，EV3の充電電流の合成電流(30アンペア)であり、今回の電流値が車両EV1の充電電流のみ(15アンペア)であるから、それらの差分が−15アンペアとなって所定値以上となる(図７(ａ)参照)。制御部10は、主幹電路４の電流値に所定値を超える変化(減少)が生じているので、前回まで接続状態と判定していた第１及び第３分岐電路５の各センサ部11の検出信号を取り込むように電力計測部12に指示する。そして、制御部10は電力計測部12から出力される電流値(第１及び第３分岐電路５に流れる電流値)を基準値Ithと比較し、第３分岐電路５の電流値が基準値Ithを下回っていることから第３充電経路を非接続状態と判定して記憶部14の記憶内容(判定結果)を更新する。
【００９７】
本実施形態によれば、センサ部15で検出される電流値に所定値を超える変化(増加又は減少)が生じた場合にのみ、制御部10が電力計測部12に各センサ部11の電流を検出させるので、実施形態８と比較して、電力計測部12の電流検出の処理負担がさらに軽減できる。
【００９８】
ここで、周期TZの間に、充電電流の等しい同数台の車両EVi，…が非接続状態から接続状態、接続状態から非接続状態にそれぞれ変化した場合、主幹電路４の電流値に所定値以上の変化が生じないため、制御部10が各車両EViの判定を行うことができない。したがって、センサ部15で検出される電流値に所定値を超える変化が生じない期間が所定時間(例えば、30分〜60分)以上継続した場合、制御部10が電力計測部12に指示して各センサ部11の検出信号を取り込ませる(分岐電路の電流を検出させる)ことが好ましい。このようにすれば、周期TZの間に、充電電流の等しい同数台の車両EVi，…が非接続状態から接続状態、接続状態から非接続状態にそれぞれ変化した場合においても、制御部10が各車両EViの接続状態／非接続状態の判定を行うことができる。
【００９９】
ところで、本実施形態及び実施形態８においては、主幹電路４の電流値が相対的に短い周期TYで常時検出されている。しかしながら、制御部10が、センサ部15で検出される電流値と上限値との差が大きいほど、センサ部15の電流検出周期TYを長くすれば、電力計測部12の電流検出の処理負担をさらに軽減できる。
【０１００】
例えば、上限値が75アンペアに設定されていると仮定する。主幹電路４の電流値と上限値との差が60アンペア以上(主幹電路４の電流値が15アンペア以下)の場合、上限値まで十分に余裕がある。故に、制御部10はやや長めの周期TY(例えば、30秒)で電力計測部12に指示してセンサ部15の検出信号を取り込む(主幹電路４の電流を検出する)ように指示すればよい。また、主幹電路４の電流値と上限値との差が30〜60アンペア(主幹電路４の電流値が15〜45アンペア)の場合、制御部10はやや短めの周期TY(例えば、20秒)で電力計測部12に指示してセンサ部15の検出信号を取り込むように指示すればよい。さらに、主幹電路４の電流値と上限値との差が30アンペア未満(主幹電路４の電流値が45アンペア以上)の場合、制御部10は短い周期TY(例えば、10秒)で電力計測部12に指示してセンサ部15の検出信号を取り込むように指示すればよい。
【０１０１】
(実施形態１０)
本実施形態の充電制御装置１は、分岐ブレーカSBiが常時閉成されている実施形態１，３，４，８，９の何れかと共通の構成を有しているので、構成の図示並びに説明は省略する。
【０１０２】
上記何れかの実施形態においては、電力系統３からの給電が停止(停電)した後に再開(復電)する際、接続状態のままで満充電状態で充電を停止していた車両EViが一時的に充電を開始する場合がある。この場合、接続状態のままで満充電状態で充電を停止していた１乃至複数台の車両EViが一斉に充電を開始すると、主幹電路４に流れる電流が上限値を大きく超えてしまい、主幹ブレーカMBが直ちにトリップしてしまう可能性がある。
【０１０３】
そこで、復電の直後においては、制御部10が全ての充電経路の分岐ブレーカSBiを開成することにより、主幹電路４に流れる電流が上限値を大きく超えないようにして主幹ブレーカMBのトリップを回避することが好ましい。なお、充電制御装置１も電力系統３から給電されて動作しており、停電により停止した後に復電によって再起動されるので、制御部10が起動後に全ての分岐ブレーカSBiを開成すればよい。
【０１０４】
そして、復電直後に全ての充電経路の分岐ブレーカSBiを開成した後、制御部10が、分岐ブレーカSBiを主幹電路４の電流の計測周期TY，TZよりも長い間隔で順番に閉成しながら各充電経路の電流を順番に検出し、各充電経路毎に接続状態／非接続状態を判定すればよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１  充電制御装置
10  制御部(制御手段，判定手段)
11  センサ部(電流検出手段)
12  電力計測部(電流検出手段)
EVi  車両
【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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【図６】
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【図７】
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