(57)【要約】      （修正有）【課題】省スペースで保守作業が容易な車両充電システムを提供する。【解決手段】相互通信可能な充電装置３を複数備えた車両充電システム１であって、他の複数の充電装置（子機３ｂ）の動作制御を行う充電機能部３４を備えた充電装置（親機３ａ）内に、電力供給を行うために使用される配電部３２を収納する。配電部は、各充電装置の充電部２２に車両への充電電流を供給する充電用ブレーカ３６ａ、３６ｂと、各充電装置自体の動作電源を供給する機能用ブレーカ３８と、を備える。認証表示部３３は、利用者の認証のために使用される認証部と、表示部とを有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互通信可能な充電装置を複数備えた車両充電システムであって、前記充電装置の何れかに、他の充電装置に電力供給を行うために使用される配電部を収納した車両充電システム。
【請求項２】
他の各充電装置の動作制御を行う充電機能部を備えた充電装置内に、前記配電部を備えた請求項１に記載の車両充電システム。
【請求項３】
利用者の認証のために使用される認証機に前記配電部を備えた請求項１又は２に記載の車両充電システム。
【請求項４】
前記配電部は、他の充電装置に車両への充電電流を供給する充電用ブレーカと、他の充電装置自体の動作電源を供給する機能用ブレーカと、を備えた請求項１乃至３の何れかに記載の車両充電システム。
【請求項５】
前記配電部を、複数の充電装置に分散して配置した請求項１乃至３の何れかに記載の車両充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両充電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電気自動車などの充電に充電装置を使用することは知られている。また、複数の充電装置を連携させて車両充電システムとする場合に、例えば、充電装置の利用者認証などを行う親機の役割を担う充電装置と、親機からの利用者認証により動作する子機の役割を担う充電装置をわけて構成することが知られている。複数の充電装置への電源供給を行うためには、特許文献１に記載されているように、専用の電源設備（配電盤）が必要であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１４２４９１号公報
【０００４】
ところで、通信線は親機と子機を繋ぐように配線されている。したがって特許文献１に記載されているように、電源設備から複数台の充電装置に電源線の配線を行う場合、電源線の配線とは異なるルートで通信線の配線を行う必要があった。また、電源設備を充電装置と別に設置する場合には、敷地内に電源設備専用のスペースが必要となるうえ、通常、充電装置から離れた位置に電源設備を設置するため、電源線を長くせざるを得ないことが多かった。
【０００５】
また、電力量計の検量やメンテナンスを充電装置と電源設備の各々の設置場所で行う必要があり、作業を煩雑にさせるものであった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本件の発明者は、この点について鋭意検討することにより、解決を試みた。本発明の課題は、省スペースで保守作業が容易な車両充電システムを提供することである。
【０００７】
上記課題を解決するため、次のような手段を採用する。第一の手段は、相互通信可能な充電装置を複数備えた車両充電システムであって、前記充電装置の何れかに、他の充電装置に電力供給を行うために使用される配電部を収納した車両充電システムである。
【０００８】
第一の手段において、他の各充電装置の動作制御を行う充電機能部を備えた充電装置内に、前記配電部を備えた構成とする第二の手段が好ましい。
【０００９】
第一又は第二の手段において、利用者の認証のために使用される認証機に前記配電部を備えた構成とする第三の手段が好ましい。
【００１０】
第一乃至第三の手段において、配電部は、他の充電装置に車両への充電電流を供給する充電用ブレーカと、他の充電装置自体の動作電源を供給する機能用ブレーカと、を備えた第四の手段が好ましい。
【００１１】
第一乃至第三の手段において、前記配電部を、複数の充電装置に分散して配置した構成とする第五の手段が好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、充電装置とは別に電源設備を設置するスペースを確保することが不要となる。また、電源設備となる配電部を充電装置の何れかに一体的に形成したため、保守の作業性を良くすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第一の実施の形態の車両充電システムを表した図である。
【図２】第一の実施の形態の親機の概念図である。
【図３】第一の実施の形態の子機の概念図である。
【図４】第一の実施の形態の親機及び子機のブロック図である。
【図５】第二の実施の形態の車両充電システムを表した図である。
【図６】第三の実施の形態の車両充電システムを表した図である。
【図７】第四の実施の形態の車両充電システムを表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に発明を実施するための形態を示す。図１は第一の実施の形態の車両充電システム１を表した図である。図２は第一の実施の形態の親機の概念図である。図３は第一の実施の形態の子機の概念図である。また、図４は第一の実施の形態の親機及び子機のブロック図である。図１に示すように、本実施の形態の車両充電システム１には、相互に通信が可能な充電装置３が複数備えられている。車両充電システム１は車両を充電するために利用されるシステムであるため、一部の充電装置３には、充電装置本体４から延びる充電ケーブル５が備えられており、当該充電ケーブル５の端部には、車両に接続される充電コネクタ６が備えられている。各々の充電装置３は系統電源９から供給された電力を利用して動いている。
【００１５】
また、車両充電システム１は、充電装置３ｂに指令を発する充電装置３ａと、充電装置３ｂからの指令を受けて動作する充電装置３ａを備えた構成としており、相互に通信することにより連携した動作をすることが可能となっている。なお、充電装置３ｂに指令を発する充電装置３ａは、親機と称されることがあるため、以下「親機」と称する。また、充電装置３ａからの指令を受けて動作する充電装置３ｂは子機と称されることがあるため、以下「子機」と称する。これらの充電装置３ａ、３ｂの何れかは、他の充電装置に電力供給を行うために使用される配電部３２を収納しているが、本実施の形態では、親機３ａに配電部３２を収納している。したがって、系統電源９から各充電装置に電力供給を行う配電盤を充電装置３外に別途設ける必要がなく、省スペース化を図ることが可能となるとともに、電源線８１の引き回しに伴う、配電盤から各充電装置への配線を行う必要がなくなり、施工作業を効率よく行うことが可能となる。
【００１６】
図１及び図２に示されているように、本実施の形態の親機３ａには利用者の認証を行う認証部２８と、表示がなされる表示部２９とを併せ持つ認証表示部３３が備えられている。また、各子機３ｂの動作制御を行う充電機能部３４を備えている。この充電機能部３４と他の充電装置３を結ぶように通信線８２が繋がれている。本実施の形態の親機３ａは車両に接続される充電コネクタ６を備えており、充電機能部３４からは、この充電コネクタ６に繋がる充電ケーブル５及び通信制御線５ａが充電ケーブル５に内蔵されている。また、本実施の形態の親機３ａには、系統電源９から供給された電力を複数の子機３ｂや親機３ａに供給することが可能な配電部３２が備えられており、子機３ｂなどに電力を供給する電源線８１が配電部３２から延びている。
【００１７】
図１〜４に示されていることから理解されるように、本実施の形態の親機３ａ及び子機３ｂには、充電コネクタ６と繋がる充電部２２を備えている。この充電部２２は車両への充電の制御や車両への電源の供給に使用される。また、子機３ｂの充電部２２には親機３ａの充電機能部３４から延びている通信線８２が接続されており、子機３ｂの充電部２２は親機３ａの充電機能部３４と相互に通信をすることが可能となっている。また、子機３ｂの充電部２２には、親機３ａの配電部３２から延びている電源線８１が接続されている。各充電部２２には充電コネクタ６に電力を供給する充電ケーブル５が延びている。このような構造としているため、系統電源９から供給される電流を親機３ａや子機３ｂの充電コネクタ６を介して車両に供給することが可能となっている。
【００１８】
ここで、図４を用いて親機３ａの充電機能部３４及び配電部３２を詳細に説明する。充電機能部３４は、親機３ａの充電コネクタ６と繋がる充電部２２を備えている。充電部２２は、車両の接続状態に応じた充電制御信号を生成して、車両の充電制御を行うＣＰＬＴ回路や接続車両に繋がる充電電路を開閉する電路開閉器を備えている。また、複数の充電装置３の子機３ｂの各々と通信線８２で結ばれており、例えば、親機３ａで認証されたとき、子機３ｂより充電コネクタ６のロックを解除する充電許可信号を送信したり、子機３ｂの充電コネクタ６と車両との接続確認、電路開閉器の開閉制御、子機３ｂのデューティー比制御を統括する充電制御や、複数の充電装置３の充電コネクタ６に車両が接続された場合に車両接続信号を受信し充電時間を計測し動作状況などの管理を行う充電管理部７２を備えている。また、各充電装置３における充電に供された電流や電力量などの計測に利用される計測ユニット７３と、各充電装置３の充電時間を計測した充電管理部７２の計測情報より課金金額を演算可能な演算部を備えている。また、演算部による演算結果や計測情報を送信することが可能な通信部を備えている。通信部から送信された情報は認証表示部３３の表示部２９で表示することが可能となっている。また、通信部は充電装置３とは別に設けられる外部サーバ７９と通信可能に接続されている。なお、本実施の形態においては演算部と通信部を併せ持つ、演算通信部７４が形成されているため、演算通信部７４が外部サーバ７９と接続され、外部からでも計測情報や課金金額を確認することができる。
【００１９】
複数台の充電装置３と連携して制御を行う充電管理部７２は、子機３ｂに形成した充電部２２を動作する制御を行うことが可能である。例えば、
１）利用者が例えば、ＩＤの入力、ＩＤカードの照合、暗証番号の入力、指紋認証などによりユーザ認証を行う認証部２８に入力
２）親機３ａの充電管理部７２が所定の子機３ｂの充電コネクタ６のロック解除や電路開閉器を閉路させるなど充電を許可する充電許可信号を送信
３）子機３ｂの充電部２２が、車両が接続されたことを検出
４）子機３ｂが、親機３ａの充電管理部７２に車両が接続されたことを送信
５）親機３ａの充電管理部７２が、子機３ｂの充電部２２に充電許容電流情報を送信
６）子機３ｂの充電部２２にて充電許容電流内での車両への通電を開始
７）子機３ｂの通電開始から通電終了までの充電時間の動作状況を親機３ａの充電管理部７２にて計測する。
という流れを可能とするように、充電部２２を制御することが可能である。この際、本実施の形態では、認証部２８への入力は、通信部を介して充電管理部７２に情報を送信している。また、充電終了後には、課金情報が表示部２９に表示される。
【００２０】
本実施の形態のように、充電機能部３４を備えた充電装置３内に配電部３２を備えた構成であると、複数の充電装置３の使用電力量と、充電機能部３４の動作情報により従量課金の仕組みを１台で形成することが可能となる。また、その他の効果として、配電部３２を他の充電装置３と近接した位置にすることにより、電源線８１を短くすることができるので、コストを下げることや配線の作業を効率よく行うことが可能となる。また、電源線８１が短くなることにより、電源線８１の抵抗がもたらす電力量への影響を小さくすることが可能となり、正確に使用電力量を把握することが可能となる。
【００２１】
本実施の形態の配電部３２には、系統電源９と繋がり、充電システム全体の電力供給の遮断を行うことが可能な主幹ブレーカ３５を備えている。また、複数の子機３ｂや親機３ａへの通電用に複数の分岐ブレーカが備えられている。この分岐ブレーカとして、子機３ｂや親機３ａから車両に対して充電電流を供給する充電用ブレーカ３６や、各充電装置３の認証部２８や表示部２９、充電部２２など充電装置自体を動作させるための電源に使用される機能用ブレーカ３８が形成されている。
【００２２】
これらの分岐ブレーカは、漏電ブレーカを用いることで、配線を保護する構成とすることが望ましい。また、経路中に避雷器や感震ブレーカを備えた車両充電システム１とし、異常を検出した場合に分岐ブレーカや主幹ブレーカ３５が遮断するように働く構成とすることが望ましい。このようにすれば、異常があった場合には、車両充電システム１を開放することが可能となるため、安全に制御することが可能となる。
【００２３】
主幹ブレーカ３５は、親機３ａの充電部２２に繋がる充電用ブレーカ３６ａ、子機３ｂの充電部２２に繋がる充電用ブレーカ３６ｂ、充電機能部３４と繋がる機能用ブレーカ３８、に繋がっている。なお、本実施の形態の機能用ブレーカ３８は充電装置３自体の動作電源を供給するために使用されるものでもある。また、各充電用ブレーカ３６と各充電部２２とを繋ぐ電源線８１に流れる電流は電流センサにより計測され、計測結果は充電機能部３４内に形成された計測ユニット７３に通知されている。
【００２４】
本実施の形態においては、充電管理部７２や演算部、通信部や計測ユニット７３、認証表示部３３への給電を行う電路を、充電部２２に給電を行う電路と分けて形成している。より詳しくは、各充電装置３における車両への充電電流のみを供給する充電用ブレーカ３６を形成し、充電装置３の動作に使用する電流のみを供給する機能用ブレーカ３８を形成することで、車両に給電する電流の電路と、充電装置３を動かすために使用される電流の電路の区分けをしている。このため、車両に充電する電力の正確な測定が可能となり、正確な従量課金の仕組みを作ることが可能となる。なお、認証表示部３３への電源の供給も充電部２２とは別の電路でなされている。
【００２５】
次に第二の実施の形態について説明する。図５は第二の実施の形態の車両充電システム１を表した図である。本実施の形態においては、配電部３２を収納した充電装置３は、利用者の認証に使用され、充電作業時に操作されない認証機である。つまり、充電コネクタ６を設けない管理装置に対して、配電部３２が収納された構成としている。
【００２６】
親機３ａに充電コネクタ６を設置した場合、親機３ａの充電中にも関わらず、親機３ａの前で認証作業等をする必要が生じる。このため、本実施の形態を採用すれば、車両への充電を行う充電部２２は子機３ｂにのみ備えることになるため、親機３ａで認証をする際に親機３ａの充電ケーブル５が邪魔になることは無い。また、親機３ａには充電コネクタ６が無いため、親機３ａで認証をする際に、親機３ａに接続された充電コネクタ６を利用者が誤って操作して脱落する問題を防ぐことが可能となる。なお、子機３ｂが多数あり、配電部３２を大きくする必要がある場合であっても、親機３ａの充電部２２のスペースに配電部３２を配置することができるため、親機３ａが通常より大きくなることを抑制することが可能となる。
【００２７】
次に第三の実施の形態について説明する。図６は第三の実施の形態の車両充電システム１を表した図である。本実施の形態で系統電源９が一次的に接続されるのは、親機３ａではなく特定の子機３ｂである。したがって、この子機３ｂに配電部３２が収納されている。配電部３２が収納された子機３ｂから延びた電源線８１は、他の子機３ｂや親機３ａに接続される。
【００２８】
次に第四の実施の形態について説明する。図７は第四の実施の形態の車両充電システム１を表した図である。本実施の形態では複数の充電装置３に配電部３２を分散して収納している。より具体的には配電部３２の一つは、親機３ａに収納しており、もう一つの配電部３２を特定の子機３ｂに収納している。このように複数の充電装置３に配電部３２を収納する構成とすれば、充電装置３が多数となった場合や子機３ｂを増設した場合でも、別途増設用の配電盤外に配置する必要がない。
【００２９】
以上、四つの実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、各種の態様とすることが可能である。例えば、複数の子機３ｂに配電部３２を収納する構成とすることも可能である。
【００３０】
配電部３２に設けた機能用ブレーカ３８又は充電機能部３４より、他の充電装置自体の動作用電源を供給させる構成とすることも可能である。
【００３１】
計測ユニット７３は、配電部３２に形成しても良い。また、通信部を搭載する計測ユニット７３とすることも可能である。
【００３２】
計測ユニット７３は、電流や電圧を計測するユニットや電力量計などを用いるものとすることが可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１        車両充電システム
３        充電装置
３２      配電部
３４      充電機能部
３６ａ    充電用ブレーカ
３６ｂ    充電用ブレーカ
３８      機能用ブレーカ
【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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