(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
センタ装置と電気自動車と該電気自動車内の蓄電池部を充電する充電装置とが電力線で接続された電気自動車充電システムであって、  
前記センタ装置は、
発電量と使用電力量との情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段により取得された情報に基づいて前記電気自動車内の前記蓄電池部への充電電流の遮断又は電流減少を判断する判断手段と、
前記判断手段により判断された前記充電電流の遮断又は電流減少を通信により指示する送信手段とを備え、
前記充電装置は、
前記送信手段からの指示を受信する受信手段と、
前記受信手段の指示に基づいて前記電気自動車内の前記蓄電池部への充電電流を遮断又は電流減少させる電流制限手段と、  
を備え、
前記充電装置は、前記電気自動車の所有者の地域情報と前記充電装置の所在情報とに基づいて充電電流の減少量を決定する充電電流決定手段を備えることを特徴とする電気自動車充電システム。
【請求項２】
前記充電装置の前記電流制限手段は、前記電気自動車が予め設定された車種業種である場合、前記蓄電池部への充電電流の遮断又は減少を行わないように制御することを特徴とする請求項１記載の電気自動車充電システム。
【請求項３】
センタ装置と電気自動車と該電気自動車内の蓄電池部を充電する充電装置とが電力線で接続された電気自動車充電システムであって、  
発電量と使用電力量との情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段により取得された情報に基づいて前記電気自動車内の前記蓄電池部への充電電流の遮断又は電流減少を判断する判断手段と、
前記判断手段の判断結果に基づいて前記電気自動車内の前記蓄電池部への充電電流を遮断又は電流減少させる電流制限手段と、  
を備え、
前記電気自動車の所有者の地域情報と前記充電装置の所在情報とに基づいて充電電流の減少量を決定する充電電流決定手段を備えることを特徴とする電気自動車充電システム。
【請求項４】
前記電流制限手段は、前記電気自動車が予め設定された車種業種である場合、前記蓄電池部への充電電流の遮断又は減少を行わないように制御することを特徴とする請求項３記載の電気自動車充電システム。
【請求項５】
発電量と使用電力量との情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段により取得された情報に基づいて電気自動車内の蓄電池部への充電電流の遮断又は電流減少を判断する判断手段と、
前記判断手段の判断結果に基づいて前記電気自動車内の前記蓄電池部への充電電流を遮断又は電流減少させる電流制限手段と、  
を備え、
前記電気自動車の所有者の地域情報と前記蓄電池部への充電を行う充電装置の所在情報とに基づいて充電電流の減少量を決定する充電電流決定手段を備えることを特徴とする電気自動車充電装置。
【請求項６】
前記電流制限手段は、前記電気自動車が予め設定された車種業種である場合、前記蓄電池部への充電電流の遮断又は減少を行わないように制御することを特徴とする請求項５記載の電気自動車充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電気自動車に搭載される蓄電池を充電する電気自動車充電システム及び電気自動車充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車充電装置として、例えば、特許文献１に記載された技術が開示されている。この充電装置では、常時は交流電源から整流器と充電器とにより低電流の直流電力を得て、設備用蓄電池を充電しておく。電気自動車からの充電要求時には、蓄電池から充電器によって大電流の直流電力を得て、電気自動車等の蓄電池を急速充電する。充電器は、設備用蓄電池の充電制御と電気自動車等の蓄電池充電制御に入出力切り換えで共用できる構成にしている。
【０００３】
これにより、交流電源側に対する負荷の平準化を図りながら電気自動車等の二次電池には急速充電ができるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２０７６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の電気自動車充電装置では、設備用蓄電池を充電するとともに、電気自動車等の蓄電池を充電しなければならず、効率が悪い。このため、充電料金が高くなるという課題を有していた。  
本発明の課題は、電気自動車の蓄電池に直接充電電流を流すとともに充電料金をより安価にすることができる電気自動車充電システム及び電気自動車充電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、実施形態に係る電気自動車充電システムによれば、センタ装置と電気自動車と電気自動車内の蓄電池部を充電する充電装置とが電力線で接続された電気自動車充電システムであって、前記センタ装置は、発電量と使用電力量との情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段により取得された情報に基づいて電気自動車内の蓄電池部への充電電流の遮断又は電流減少を判断する判断手段と、前記判断手段により判断された前記充電電流の遮断又は電流減少を通信により指示する送信手段とを備え、前記充電装置は、前記送信手段からの指示を受信する受信手段と、前記受信手段の指示に基づいて前記電気自動車内の前記蓄電池部への充電電流を遮断又は電流減少させる電流制限手段とを備え、前記充電装置は、前記電気自動車の所有者の地域情報と前記充電装置の所在情報とに基づいて充電電流の減少量を決定する充電電流決定手段を備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る電気自動車充電システムの構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る電気自動車充電システムの充電装置及び電気自動車の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る電気自動車充電システムのセンタ装置の構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係る電気自動車充電システムの充電装置内の制御部で実行される充電処理を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態に係る電気自動車充電システムにおける電気自動車のロケーションレベルを示すテーブルである。
【図６】第１の実施形態に係る電気自動車充電システムの充電装置内の制御部で実行される充電遮断処理を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施形態に係る電気自動車充電システムの充電装置内の制御部で実行される電流減少処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態の電気自動車充電システム及び電気自動車充電装置を図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る電気自動車充電システムの構成を示すブロック図である。この電気自動車充電システムは、電気自動車１００ａ，１００ｂ、充電装置２００ａ，２００ｂ、センタ装置３００を有する電力会社、発電所４００、太陽光発電システム５００ａ，５００ｂ、風力発電６００、および複数の負荷７００ａ，７００ｂ，７００ｃがスマートグリッド（smart grid; 知的な電力網）からなる電力線８００及び通信線で接続されて構成されている。
【００１０】
ここで、スマートグリッドとは、人工知能や通信機能を搭載した計測機器等を設置して電力需給を自動的に調整する機能を持たせることにより、電力の流れを供給側および需要側の両方から人の手を介さずに制御し、省エネとコスト削減および信頼性と透明性（公平性）の向上を最適化できるようにした電力網である。
【００１１】
充電装置２００ａ，２００ｂは、電気自動車１００ａ，１００ｂに対応して設けられ、電力線８００からの電力により電気自動車１００ａ，１００ｂに設けられた蓄電池部に充電を行ったり、あるいは蓄電池部に蓄電されている電力を電力線８００に出力する。  
センタ装置３００は、電力の需要および供給の制御、複数の負荷７００ａ〜７００ｃに対する課金などの処理を行う。このセンタ装置３００については、後に詳細に説明する。
【００１２】
発電所４００は、例えば火力発電所、水力発電所または原子力発電所などから構成されており、電力を発生して電力線８００に出力する。太陽光発電システム５００ａ，５００ｂは、メガソーラーとも呼ばれ、光電変換により電力を発生して電力線８００に出力する。
【００１３】
複数の負荷７００ａ〜７００ｃは、例えば一般家庭、工場または事務所などから構成されており、電力線８００から供給される電力を消費するとともに、自家で発電した電力を消費し、余剰の電力を電力線８００に出力することにより系統に注入する。
【００１４】
電力線８００は、発電所４００、太陽光発電システム５００ａ，５００ｂ、充電装置２００ａ，２００ｂ、センタ装置３００および負荷７００ａ〜７００ｃの相互間で電力を送受するとともに、伝送信号の送受、つまり電力線搬送による通信に使用される。なお、電力線８００を用いた電力線搬送による通信の代わりに、専用線、無線またはインターネット（いずれも図示は省略）を用いて通信を行うように構成することもできる。
【００１５】
次に、充電装置および電気自動車の詳細について説明する。図２は、第１の実施形態に係る電気自動車充電システムの充電装置及び電気自動車の構成を示すブロック図である。
【００１６】
電気自動車１００は、充電装置２００に図示しないコネクタを介して着脱自在に接続される。電気自動車１００は、通信部１０１、記憶部１０２、制御部１０３、蓄電池部１０４を備えている。
【００１７】
通信部１０１は、蓄電池部１０４への充電許可の要求を対応する充電装置２００ａ（２００ｂ）に対して行ったり、所有者に関する情報（例えば住所、氏名）、契約電力会社に関する情報、車種や業種に関する情報、蓄電池部１０４の充放電情報を充電装置２００ａ（２００ｂ）に送信する。通信部１０１は、充電装置２００ａ（２００ｂ）から充電許可に関する情報、充電遮断に関する情報、充電電流を１／１、１／２、１／５に設定する指示情報を受信する。
【００１８】
記憶部１０２は、所有者に関する情報、契約電力会社に関する情報、車種や業種に関する情報、蓄電池部１０４の充放電および故障履歴情報を記憶する。制御部１０３は、蓄電池部１０４の制御、通信部１０１の制御、記憶部１０２の制御を行う。
【００１９】
充電装置２００は、操作部２０１、通信部２０２、通信部２０３、制御部２０４、電流選択部２０５、遮断部２０６を備えている。
【００２０】
操作部２０１は、スイッチや液晶パネルで構成され、充電開始、充電遮断の入力、充電電流の１／１、１／２、１／５等の選択、カードや現金による代金の納入を行う。充電電流の１／１、１／２、１／５の選択は、例えば、以下のようにして行われる。
【００２１】
電流レベルが「４」のときに、「１／１」を選択、電流レベルが「３」のときに、「１／２」を選択、電流レベルが「２」のときに、「１／５」を選択、電流レベルが「１」のときに、「０」を選択する。
【００２２】
通信部２０３は、センタ装置３００から「電流減少する」旨のコマンド、充電を「遮断する」旨のコマンドを受信したり、センタ装置３００からのコマンドに従えない場合には、「コマンドに従えない」旨の返信をセンタ装置３００に対して行う。
【００２３】
制御部２０４は、操作部２０１からの操作信号に応じて、電流選択部２０５の制御、遮断部２０６の制御を行う。制御部２０４は、通信部２０３からのコマンドに応じて電流レベル４，３，２，１を決定し、決定された電流レベルに応じて電流選択部２０５の制御、遮断部２０６の制御を行うとともに、決定された電流レベルを通信部２０２，２０３を介して電気自動車１００及びセンタ装置３００に送信する。また、制御部２０４は、充電装置２００ａ，２００ｂの所在情報を記憶するメモリ２０４ｍを有している。
【００２４】
電流選択部２０５は、電流レベル４，３，２，１に対応した複数の電流源を有し、制御部２０４により決定された電流レベルに応じて電流源がスイッチにより選択されて、選択された電流源からの電流を蓄電池部１０４に流すことで蓄電池部１０４を充電させる。即ち、電流レベルが４の場合には、蓄電池部１０４が高速充電され、電流レベルが１の場合には蓄電池部１０４が低速充電される。遮断部２０６は、スイッチを有し、このスイッチを「開」とすることで電力線８００からの電流を遮断する。
【００２５】
次に、センタ装置３００の詳細について説明する。図３は、第１の実施形態に係る電気自動車充電システムで使用されるセンタ装置３００の構成を示すブロック図である。センタ装置３００は、操作部３０１、通信部３０２、記憶部３０３、制御部３０４を備えている。
【００２６】
操作部３０１は、電力会社作業員等により操作され、単位電流当たりの料金の初期設定を行ったり、電流減少時に電流レベルをどのくらい下げるかの情報を入力したり、電流減少又は遮断対象外の車種（救急車等）・業種等を予め設定する。
【００２７】
通信部３０２は、発電所４００、太陽光発電システム５００、風力発電６００から電力線搬送による通信によって送られてくる発電量を示す情報（発電情報）を取得する。なお、発電量を示す情報には、発電所４００で発電された発電量および負荷７００で発電された発電量を含む。通信部３０２は、電力線８００を用いた電力線搬送によって、複数の負荷７００と充電装置２００と通信し、消費電力量に関する情報（使用電力情報）を取得する。通信部３０２は、通信線を介して充電装置２００に「電流減少する」旨のコマンド又は充電を「遮断する」旨のコマンドを送信する。
【００２８】
記憶部３０３は、発電所４００、太陽光発電システム５００、風力発電６００の発電情報、複数の負荷７００と充電装置２００との使用電力情報、操作部３０１で入力された情報を記憶する。
【００２９】
制御部３０４は、スマートグリッド全体としての発電量と使用電力量とを算出し、算出された結果に基づいて、「電流減少」又は充電を「遮断する」の判断を行う。また、制御部３０４は、通信部３０２の制御、記憶部３０３の制御を行う。
【００３０】
次に、上記のように構成される電気自動車充電システムの動作を説明する。以下では、充電装置２００内の制御部２０４の動作を中心に説明する。図４は、電気自動車充電システムの充電装置内の制御部で実行される充電処理を示すフローチャートである。
【００３１】
まず、通信部２０２が、充電許可の要求電文を受信したかどうかが調べられる（ステップＳ１１）。充電許可の要求電文を受信した場合には、通信部２０２を介して電気自動車２００から所有者に関する情報、契約電力会社の情報、車種・業種に関する情報、蓄電池の充放電情報を受信する（ステップＳ１２）。
【００３２】
次に、制御部２０４は、ロケーションレベルを決定する（ステップＳ１３）。ここでは、自己の電気自動車の所在が自電力会社内で自宅にある場合にはロケーションレベルＬ１とし、自電力会社内で自宅外にある場合にはロケーションレベルＬ２とし、他電力会社内にある場合にはロケーションレベルＬ３とし、これらのロケーションレベル情報を示す図５のテーブルを作成してメモリ２０４ｍに記憶する。自電力会社と他電力会社との区別は、契約電力会社の情報から判断される。自宅か自宅外とは、所有者に関する情報から判断される。
【００３３】
次に、制御部２０４は、決定されたロケーションレベルに基づいて、遮断部２０６、電流選択部２０５を制御することにより、蓄電池部１０４への充電を開始する（ステップＳ１４）。
【００３４】
次に、図６を参照しながら、充電装置２００内の制御部２０４で実行される充電遮断処理を説明する。
【００３５】
センタ装置３００から充電を「遮断する」旨のコマンドを受信したかどうかが調べられる（ステップＳ２１）。制御部２０４が充電を「遮断する」旨のコマンドを受信した場合には、その車両が充電を遮断してはいけない特殊車両かどうかが、制御部２０４内のメモリ２０４ｍに記憶された車種・業種に関する情報に基づいて判断される（ステップＳ２２）。
【００３６】
充電を遮断してはいけない特殊車両情報は、予めセンタ装置３００内の操作部３０１から入力され、車種・業種に関する情報として制御部２０４内のメモリ２０４ｍに予め記憶されている。充電を遮断してはいけない特殊車両は、救急車などの緊急車両である。
【００３７】
次に、車両が充電を遮断してはいけない特殊車両である場合には、制御部２０４は、充電の遮断に応じられない旨を通信部２０３を介してセンタ装置３００に送信する（ステップＳ２３）。
【００３８】
次に、車両が充電を遮断してはいけない特殊車両でない場合には、電気自動車１００からの蓄電池部１０４の充放電情報に基づき、制御部２０４により、充電量が一定値以下かどうかが調べられる（ステップＳ２４）。
【００３９】
充電量が一定値以下の場合には、電気自動車１００が動かなくなるため、充電を遮断できない。このため、充電量が一定値以下の場合には、制御部２０３は、充電の遮断に応じられない旨を通信部２０３を介してセンタ装置３００に送信する（ステップＳ２３）。
【００４０】
次に、充電量が一定値を超える場合には、制御部２０４からの遮断信号により、遮断部２０６がスイッチを「開」とするので、蓄電池部１０４への充電が遮断される（ステップＳ２５）。
【００４１】
なお、センタ装置３００から電力が不足しなくなった場合には、充電再開のコマンドが発行されて充電が再開される。
【００４２】
次に、図７を参照しながら、充電装置２００内の制御部２０４で実行される電流減少処理を説明する。
【００４３】
センタ装置３００から「電流減少する」旨のコマンドを受信したかどうかが調べられる（ステップＳ３１）。制御部２０４が「電流減少する」旨のコマンドを受信した場合には、その車両が充電を遮断してはいけない特殊車両かどうかが、制御部２０４内のメモリ２０４ｍに記憶された車種・業種に関する情報に基づいて判断される（ステップＳ３２）。
【００４４】
次に、車両が充電を遮断してはいけない特殊車両である場合には、制御部２０４は、電流減少できない旨を通信部２０３を介してセンタ装置３００に送信する（ステップＳ３３）。
【００４５】
次に、車両が充電を遮断してはいけない特殊車両でない場合には、制御部２０４は、メモリ２０４ｍに記憶されたロケーション情報を読み出して、「電流減少する」旨のコマンドに基づき、読み出したロケーション情報を変更する（ステップＳ３４）。
【００４６】
具体的には、ロケーションＬ３では、電気自動車１００が他電力会社の地域にあるので、他電力会社の地域から自宅に戻るのにかなりの充電量が必要であるため、電流レベルを減少させない。ロケーションＬ２では、電気自動車１００が自宅外の地域にあるので、自宅外の地域から自宅に戻るのに多少の充電量が必要であるため、電流レベルを１レベルだけ低下させる。ロケーションＬ１では、電気自動車１００が自宅にあるので、僅かな充電量のみで済むため、電流レベルを２レベルだけ低下させる。即ち、より遠くから来た車両は電流レベルの減少幅をより小さくする。
【００４７】
なお、上述した方法を用いる代わりに、ロケーションＬ３は、契約外の車両であるので、電流レベルを大幅に下げる方法を用いても良い。
【００４８】
さらに、制御部２０４は、電流減少された電流レベル情報を通信部２０２，２０３を介して電気自動車１００及びセンタ装置３００に送信する（ステップＳ３５）。
【００４９】
第１の実施形態に係る電気自動車充電装置を含む電気自動車充電システムによれば、センタ装置３００の通信部３０２（本発明の情報取得手段）が発電量と使用電力量との情報を取得し、センタ装置３００の制御部３０４（本発明の判断手段）が、通信部３０２により取得された発電量と使用電力量とに基づいて蓄電池部１０４への電流の電流減少・遮断を判断する。判断結果を通信部３０２（本発明の送信手段）が充電装置２００内の制御部２０４に送信する。
【００５０】
通信部２０３（本発明の受信手段）は、制御部３０４からの判断結果を受信し、制御部２０４（電流制限手段）は、制御部３０４からの判断結果に基づいて蓄電池部１０４への充電電流の遮断又は減少させるので、電気自動車１００の蓄電池部１０４に直接充電電流を流すことができ、しかも充電料金をより安価にすることができる。
【００５１】
また、制御部２０４（充電電流決定手段）は、電気自動車１００の所有者の地域情報と充電装置２００の所在情報とに基づいて充電電流の減少量を決定するので、電池残量がゼロにならず、確実に電気自動車１００を動かすことができる。
【００５２】
また、制御部２０４は、自己の車両が予め設定された車種業種である場合、蓄電池部１０４への充電電流の遮断又は減少を行わないように遮断部２０６、電流選択部２０５を制御するので、例えば救急車などの緊急車両の場合には、充分な充電量により救急車を動かすことができ、緊急対応できる。
【００５３】
また、電気自動車１００の蓄電池部１０４の電池残量が予め設定された一定値以下である場合には、充電電流の遮断又は減少を行わないので、電池残量がゼロにならず、確実に電気自動車１００を動かすことができる。
【００５４】
なお、第１の実施の形態では、センタ装置３００に本発明の情報取得手段と判断手段とを設けたが、本発明の情報取得手段と判断手段とを例えば、充電装置２００に設けても良い。
【００５５】
以上のように、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５６】
１００  電気自動車
２００  充電装置
３００  センタ装置
４００  発電所
５００  太陽光発電システム
６００  風力発電
７００  負荷
８００  電力線
１０１，２０２，２０３，３０２  通信部
１０３，２０４，３０４  制御部
１０４  蓄電池部
２０１，３０１  操作部
２０５  電流選択部
２０６  遮断部
１０２，３０３  記憶部
【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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