(57)【要約】【課題】商用電源からの供給電力が不足しても、電力の不足を補いつつ装置の小型化が可能な充電装置を提供する。【解決手段】充電装置１に接続して充電しようとする複数の車両３の充電に必要な電力の合計が商用電源２から供給可能な商用電力より大きいと電力判定手段１３０により判断された場合に、充放電制御手段１３０の制御により、少なくとも一つの車両３からの放電電力を電力制御手段１００に入力させる。そして、電力制御手段に入力させた放電電力を、電力変換手段１４０により直流電力に変換させ電力制御手段に入力させた商用電力とともに他の少なくとも一つの車両に出力させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源に接続されることにより、前記商用電源から供給される交流の商用電力を直流電力に変換して出力する電力変換手段と、
複数の車両および前記電力変換手段に接続されることにより、前記複数の車両のうちの少なくとも一つの車両に搭載されたリチウムイオン二次電池の放電電力と、前記電力変換手段から出力された商用電力とを、他の少なくともいずれか一つの車両に出力する電力制御手段と、
前記複数の車両にそれぞれ搭載されたリチウムイオン二次電池の充電に必要な必要電力の合計が前記商用電源から供給可能な商用電力より大きいかどうか判定する電力判定手段と、
前記電力判定手段により前記必要電力の合計が前記商用電力より大きいと判断された場合、前記電力制御手段に接続された前記複数の車両のうちの前記少なくともいずれか一つの車両に搭載されたリチウムイオン二次電池の前記放電電力を前記電力制御手段へ入力させ、前記他の少なくともいずれか一つの車両に搭載されたリチウムイオン二次電池の充電電力として前記他の少なくともいずれか一つの車両へ前記電力制御手段から出力させるとともに、前記電力変換手段から前記電力制御手段へ入力させた商用電力を前記他の少なくともいずれか一つの車両に搭載されたリチウムイオン二次電池の充電電力として前記他の少なくともいずれか一つの車両に出力させる充放電制御手段と、
を有する充電装置。
【請求項２】
前記複数の車両から前記電力制御手段にそれぞれ入力された前記放電電力を蓄電する蓄電手段をさらに有し、
前記充放電制御手段は、前記蓄電手段に蓄電された電力を、前記電力制御手段へ入力させ、前記電力制御手段から車両の充電電力として車両へ出力させる、請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記電力制御手段は、前記電力変換手段に接続されることにより、車両から入力された前記放電電力をさらに前記電力変換手段に出力し、
前記電力変換手段は、前記電力制御手段から入力された前記放電電力をさらに交流電力に変換して前記商用電源に送還し、
前記充放電制御手段は、車両から前記電力制御手段に入力された前記放電電力のうち、他の車両に搭載されたリチウムイオン二次電池の充電電力として使用されない余剰電力を、前記電力制御手段から前記電力変換手段に出力させ、前記電力変換手段に交流電力に変換させて前記商用電源に送還させる、請求項１または２に記載の充電装置。
【請求項４】
前記充放電制御手段は、車両から前記電力制御手段に入力された前記放電電力を、他の車両の充電電力、前記蓄電装置に蓄電させる電力、前記商用電源に送還させる電力の順に優先して割り当てる、請求項３に記載の充電装置。
【請求項５】
前記充放電制御手段は、搭載されたリチウムイオン二次電池の温度が所定値未満の車両から、前記リチウムイオン二次電池の温度が前記所定値に達するまで、前記電力制御手段へ前記放電電力を入力させる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の充電装置を複数有する充電システムであって、
各充電装置の前記充放電制御手段は、前記充電電力の余裕が最も大きい前記充電装置を相互に特定し、いずれかの前記充電装置に接続された新たに充電しようとする車両を特定された前記充電装置に接続し、または、前記充電装置に未接続で新たに充電しようとする車両に対し特定された前記充電装置への接続を促す、充電システム。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の充電装置を複数有する充電システムであって、
各充電装置の前記充放電制御手段は、各充電装置の前記電力制御手段を相互に接続することにより、充電装置間で前記車両を充電するための電力を互いに融通する、充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は充電装置および充電システムに関し、特に車両に搭載されたリチウムイオン二次電池を充電するための充電装置および充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護を目的とした二酸化炭素排出量の削減のため、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）の導入に注目が集まっている。これらの車両の普及のためには、車両に搭載される二次電池の性能向上等とともに車両の充電インフラの整備が重要である。
【０００３】
商用電源から供給される商用電力を用いて複数の車両を同時に充電可能な充電装置においては、商用電力が車両の充電に必要な電力に対し不足する場合がある。このような場合に、あらかじめ充電しておいたバッファ用充電電池からの電力を利用して不足する電力を補うという技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−３９８２２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、上記従来技術は、充電装置にバッファ用充電電池を備えるため、充電装置が大型化するという問題がある。
【０００６】
本願発明は、このような問題を解決するためになされたものである。すなわち、商用電力を用いて複数の車両を同時に充電可能な充電装置において、商用電力が不足する場合であっても、電力の不足を補いつつ装置の小型化が可能な充電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、以下の手段により解決される。
【０００８】
充電装置であって、電力変換手段、電力制御手段、電力判定手段、および充放電制御手段を有する。充電装置に接続して充電しようとする複数の車両の充電に必要な電力の合計が商用電源から供給可能な商用電力より大きいと電力判定手段により判断された場合に、充放電制御手段の制御により、少なくとも一つの車両からの放電電力を電力制御手段に入力させる。そして、電力制御手段に入力させた放電電力を、電力変換手段により直流電力に変換させ電力制御手段に入力させた商用電力とともに他の少なくとも一つの車両に出力させる。
【発明の効果】
【０００９】
商用電力を用いて複数の車両を同時に充電可能な充電装置において、商用電力が不足する場合に、少なくとも一つの車両からの放電電力を他の少なくとも一つの車両への充電電力として供給させる。これにより、不足する電力を放電可能な車両からの放電電力で補うことができるため、不足する電力を補うためのバッファ用充電電池を充電装置に備える必要を無くし、電力の不足を補いつつ装置の小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る充電装置のブロック図である。
【図２】リチウムイオン二次電池の構造の例を模式的に示す概略断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る充電装置のブロック図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る充電装置のブロック図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る充電システムのブロック図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係る充電システムのブロック図である。
【図７】本発明の第６実施形態に係る充電システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る充電装置のブロック図である。なお、図１においては、充電装置１とともに、商用電源２および複数の車両３を併せて示している。商用電源２とは、電力会社から電力を電力消費者に供給するための設備をいう。
【００１３】
本明細書においては、車両３に搭載されたリチウムイオン二次電池Ｂから放電させること、および当該リチウムイオン二次電池Ｂからの放電電力を、単に、車両３から放電させる、および車両３の放電電力とそれぞれ記載する。また、車両３に搭載されたリチウムイオン二次電池Ｂを充電すること、および当該リチウムイオン二次電池Ｂへの充電電力を、単に、車両３を充電する、および車両３の充電電力とそれぞれ記載する。
【００１４】
図１に示すように、充電装置１は、電力制御装置１００、スイッチ群１１０、接続ポート１２０、コンバータ１４０、および充放電制御装置１３０を有する。
【００１５】
コンバータ１４０は、電力変換手段を構成する。コンバータ１４０は、例えば、交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ、および直流電力を交流電力に変換するＤＣ／ＡＣコンバータにより構成することができる。
【００１６】
コンバータ１４０は、商用電源２に接続されることにより商用電源２から供給される交流の商用電力を直流電力に変換して出力する。
【００１７】
また、コンバータ１４０には、接続ポート１２０に接続された車両３から出力される車両３の放電電力を、ダイオード１２０およびスイッチ群１１０を介して供給させる。コンバータ１４０は、供給された車両３の放電電力を交流電力に変換して商用電源２に送還する。
【００１８】
充電するために充電装置１に接続された車両３を放電させるのは、次の理由による。すなわち、例えば、電界液として非水電解液が用いられたリチウムイオン二次電池Ｂは、電池温度が低下することで電池抵抗が増大するため電池の充電時間が増大する。そこで、リチウムイオン二次電池Ｂから一旦放電してから充電することにより、放電による発熱で電池温度を上昇させて電池抵抗を低下させることができ、放電する時間を含めても全体としての電池Ｂの充電時間（総充電時間）を短縮できるためである。リチウムイオン二次電池Ｂは、エントロピー変化に伴う発熱が、充電時において吸熱反応、放電時において発熱反応である。従って、放電電流および電池抵抗によるジュール熱による発熱と、エントロピー変化に伴う発熱反応による発熱とにより、放電により比較的効率的に電池温度を上昇させることができる。
【００１９】
放電電力は、搭載されたリチウムイオン二次電池Ｂの温度が所定値未満の車両３から、リチウムイオン二次電池Ｂの温度が当該所定値に達するまで出力されるようにしてもよい。当該所定値は、放電後に充電する場合に放電開始から車両３の充電量が目的のＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）に達するまでの総充電時間が、充電のみ行う場合に充電開始から同じＳＯＣに達するまでの総充電時間より短縮される温度の最大値としてもよい。
【００２０】
なお、リチウムイオン二次電池Ｂの温度は、例えば、車両３に搭載されたリチウムイオン二次電池Ｂの外装体に近接配置した温度計Ｔにより計測することができる。
【００２１】
図２は、リチウムイオン二次電池の構造の例を模式的に示す概略断面図である。図２に示すとおり、リチウムイオン二次電池Ｂは、充放電を行う発電要素１０を外装体２０の内部に密封した構造を有する。
【００２２】
発電要素１０は、一枚の集電体（集電箔）１１の一方の面に正極電極１２を形成し他方の面に負極電極１３を形成してなる双極型電極１４ａを、セパレータ１５を介して複数直列に積層して構成する。したがって、発電要素１０は、セパレータ１５を挟んで設けられた一対の正極電極１２および負極電極１３からなる単電池１４ｂが、電気的に直列接続された構造を有する。
【００２３】
集電体１１は、高分子材料を含む集電箔と、導電性を有する導電材とによって構成する。たとえば、集電体１１は、導電材が集電箔上に配置される構造としてもよいし、二枚の集電箔の間に導電材を挟む構造としてもよい。ここで、高分子材料は必ずしも導電性を有している必要はないが、集電箔全体では、集電箔としての機能を果たすために導電性を有していなければならない。したがって、高分子材料が導電性を持たない場合には、集電箔に、高分子材料の他に、導電性を有する導電性フィラー（導電性粒子）を含ませる。
【００２４】
導電性フィラーとしては、導電性を有するが、電荷移動媒体として用いられるイオンに関しては伝導性を有さない材料から選択する。当然のことながら、導電性フィラーは、印加される正極電位および負極電位に耐えうる材料から選択しなければならない。導電性フィラー（導電性粒子）は、金属粒子およびカーボン粒子の少なくともいずれかであり、たとえば、アルミニウム粒子、ＳＵＳ粒子、銀粒子、金粒子、銅粒子、チタン粒子、カーボン粒子、カーボンナノチューブなどを用いる。
【００２５】
また、高分子材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルニトリル、ポリイミド、ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン、スチレンブタジエンゴム、ポリアクリロニトリル、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、またはこれらの混合物である。
【００２６】
正極電極１２は、正極活物質、導電助剤、バインダー、支持塩（リチウム塩）などを含む正極活物質層により形成する。
【００２７】
正極電極１２に含まれる正極活物質は、電極反応において正極電極１２と負極電極１３との間を往来する物質（イオン）を蓄積および放出できる正極材料である。たとえば、電池１がリチウムイオン二次電池である場合には、リチウム−遷移金属複合酸化物が好ましく、正極活物質としては、ＬｉＣｏＯ２などのＬｉ・Ｃｏ系複合酸化物、ＬｉＮｉＯ２などのＬｉ・Ｎｉ系複合酸化物、スピネルＬｉＭｎ２Ｏ４などのＬｉ・Ｍｎ系複合酸化物、ＬｉＦｅＯ２などのＬｉ・Ｆｅ系複合酸化物などを用いることができる。この他、ＬｉＦｅＰＯ４などの遷移金属とリチウムのリン酸化合物や硫酸化合物、Ｖ２Ｏ５、ＭｎＯ２、ＴｉＳ２、ＭｏＳ２、ＭｏＯ３などの遷移金属酸化物や硫化物、ＰｂＯ２、ＡｇＯ、ＮｉＯＯＨなどを用いることができる。また、場合によっては、二種以上の正極活物質を併用してもよい。
【００２８】
正極電極１２に含まれる導電助剤は、正極活物質の導電性を改善する機能を有し、たとえば、黒鉛などのカーボン粉末や、気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）などの種々の炭素繊維により構成する。
【００２９】
正極電極１２に含まれるバインダーは、集電体１１と正極電極１２との結着材としての機能を有する。たとえば、バインダーとしては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメチルアクリレート（ＰＭＡ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、またはこれらの混合物を用いることができる。
【００３０】
正極電極１２に含まれる支持塩は、支持電解質としての機能を有する。たとえば、支持塩としては、Ｌｉ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ（ＬｉＢＥＴＩ）、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、Ｌｉ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎなどを用いることができる。
【００３１】
負極電極１３は、負極活物質、導電助剤、バインダー、支持塩などを含む負極活物質層により形成する。
【００３２】
負極電極１３に含まれる負極活物質は、電極反応において正極電極１２と負極電極１３との間を往来する物質（イオン）を蓄積および放出できる負極材料である。たとえば、負極活物質としては、炭素材料が好ましい。炭素材料としては、天然黒鉛、人造黒鉛、膨張黒鉛等の黒鉛系炭素材料（黒鉛）、カーボンブラック、活性炭、カーボンファイバー、コークス、ソフトカーボン、ハードカーボンなどを用いることができる。より好ましくは、天然黒鉛、人造黒鉛、膨張黒鉛などの黒鉛を用いることができる。天然黒鉛は、たとえば、鱗片状黒鉛、塊状黒鉛などが使用できる。人造黒鉛としては塊状黒鉛、気相成長黒鉛、鱗片状黒鉛、繊維状黒鉛が使用できる。これらの中で、特に好ましい材料は、鱗片状黒鉛、塊状黒鉛である。鱗片状黒鉛、塊状黒鉛を用いた場合、充填密度が高くなるため、特に有利である。また、場合によっては、二種以上の負極活物質を併用してもよい。
【００３３】
負極電極１３に含まれる導電助剤は、負極活物質の導電性を改善する機能を有し、たとえば、黒鉛などのカーボン粉末や、気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）などの種々の炭素繊維により構成する。
【００３４】
負極電極１３に含まれるバインダーは、集電体１１と負極電極１３との結着材としての機能を有し、たとえば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）により構成する。また、ポリフッ化ビニリデンのような溶剤系バインダー以外に、ポリマー微粒子、ゴム材料を水に分散させた水系バインダー（たとえば、スチレン−ブタジエンゴム）を用いてもよい。
【００３５】
負極電極１３に含まれる支持塩は、支持電解質としての機能を有する。たとえば、負極電極１３の支持塩には、正極電極１２に含まれる支持塩と同一の物質を用いる。
【００３６】
セパレータ１５は、正極電極１２と負極電極１３の間に設けられ、正極電極２１と負極電極２２を電気的に隔離している。セパレータ１５は、正極電極１２と負極電極１３との間に電解液を保持して、イオンの伝導性を担保している。たとえば、セパレータ１５は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）などのポリオレフィン製の多孔質膜、セラミック製の多孔質膜などを用いる。また、耐熱性を有するアラミドなどを用いてもよい。
【００３７】
電解液は、非水（系）電解液である。電解液を介して正極電極１２と負極電極１３の間をイオンが移動することで、発電要素１０に蓄電された電気を充放電する。たとえば、電解液は、有機溶媒に支持塩であるリチウム塩等が溶解した形態である。有機溶媒としては、支持塩を十分に溶解させ得るものであればよく、たとえば、（１）プロピレンカーボネート、エチレンカーボネートなどの環状カーボネート類、（２）ジメチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の鎖状カーボネート類、（３）テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジブトキシエタン等のエーテル類、（４）γ−ブチロラクトン等のラクトン類、（５）アセトニトリル等のニトリル類、（６）プロピオン酸メチル等のエステル類、（７）ジメチルホルムアミド等のアミド類、（８）酢酸メチル、蟻酸メチルの中から選ばれる少なくともから一種類または二種以上を混合した非プロトン性溶媒等の可塑剤などが挙げられる。これら有機溶媒は、単独で用いても二種類以上を組み合わせて用いてもよい。支持塩としては、従来公知のものが用いられる。たとえば、Ｌｉ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ（ＬｉＢＥＴＩ）、ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、Ｌｉ（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ、Ｌｉ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ等を用いる。
【００３８】
正極導電材１６は、発電要素１０の一方の最外層において発電要素１０と電気的に接続されつつ、外装体２０の外部に電力を取り出す目的で外装体２０の外部に正極タブとして導出する。たとえば、正極導電材１６には、アルミニウム、銅、ニッケル、鉄、チタン、ステンレス鋼、これらの合金などを用いる。
【００３９】
負極導電材１７は、発電要素１０の他方の最外層において発電要素１０と電気的に接続されつつ、外装体２０の外部に電力を取り出す目的で外装体２０の外部に負極タブとして導出する。たとえば、負極導電材１７には、アルミニウム、銅、ニッケル、鉄、チタン、ステンレス鋼、これらの合金などを用いる。
【００４０】
発電要素１０は、集電体１１の外周縁と接するシール部１８を有している。シール部１８は、絶縁性のシール材によって形成する。シール部１８は、集電体１１の外周部である端部に固定されると共に、二つのセパレータ１５の間に配置する。シール部１８は、電池要素１０において隣り合う集電体１１同士の接触や、単電池１４ｂの端部のわずかな不揃いに起因する短絡を防止する。
【００４１】
外装体２０は、たとえば、内部に金属板を備えたラミネートシートから構成され、発電要素１０を両側から被覆して封止する。これにより、外装体２０は、発電要素１０を収容する。
【００４２】
図１に戻り、電力制御装置１００は、車両３が接続される接続ポート１２０の数に応じて、電圧電流制御装置１０１とダイオード１０２の組を複数有し、スイッチ群１１０とともに電力制御手段を構成する。
【００４３】
電力制御装置１００は、コンバータ１４０から出力される直流の商用電力を単方向の直流電力変換装置である各電圧電流制御装置１０１により電圧および電流の少なくともいずれかを調整することで変換する。そして、車両３が接続された複数の接続ポート１２０に同時に出力する。電圧電流制御装置１０１は、コンバータ１４０から出力される直流電力等を車両３に搭載されたリチウムイオン二次電池Ｂを充電するための充電電圧および充電電流として各車両３から要求される値になるように電圧および電流の少なくともいずれかを調整することで変換する。
【００４４】
各電圧電流制御装置１０１は、コンバータ１４０と車両３との間にそれぞれスイッチ群１１０および接続ポート１２０を介して接続する。このような構成により、各電圧電流制御装置１０１の入力端を、スイッチ群１１０の制御により、コンバータ１４０に接続することができる。各電圧電流制御装置１０１は変換した直流電力を出力端から接続ポート１２０を介して各車両３に出力し、車両３を充電する。
【００４５】
各車両３を充電する際、例えば、スイッチ群１１０のスイッチＳ１〜Ｓ５を導通させることで、コンバータ１４０とすべての電圧電流制御装置１０１とを接続し、コンバータ１４０から出力される直流電力を各電圧電流制御装置１０１に供給することができる。これにより、各電圧電流制御装置１０１は、電圧電流制御装置１０１に接続された各車両３を同時に充電することができる。
【００４６】
また、例えば、スイッチ群１１０のスイッチのうちスイッチＳ１とスイッチＳ５を導通状態とし、その他のスイッチは非導通状態とすることにより、複数の車両３のうちの一の車両３ａのみを充電することができる。
【００４７】
電圧電流制御装置１０１は、例えば、単方向ＤＣ／ＤＣコンバータにより構成することができる。単方向ＤＣ／ＤＣコンバータとは、入力された電力の電圧を変化させて出力可能な単方向の電力伝達性を有する直流電力変換装置である。
【００４８】
ダイオード１０２は整流特性を有する素子であり、単方向の電力伝達性を有する。
【００４９】
各ダイオード１０２のアノードは、電圧電流制御装置１０１の出力端に接続されるとともに、接続ポート１２０を介して各車両３に接続される。各ダイオード１０２は、車両３からアノードに入力された車両３の放電電力を、カソードから出力することにより単方向に放電電力を伝達する。
【００５０】
ダイオード１０２は、アノードが一の車両３に接続されるとともに、スイッチ群１１０の制御により、カソードが、他の車両３に接続された電圧電流制御装置１０１の入力端に接続されることができる。これにより、ダイオード１０２は、一の車両３からアノードに入力された放電電力を、他の車両３に出力端が接続された電圧電流制御装置１０１の入力端にカソードから出力することで、一の車両３からの放電電力により他の車両３を充電することができる。
【００５１】
例えば、スイッチＳ１Ｄ、Ｓ２を導通状態とし、その他のスイッチを非導通状態とすると、ダイオード１０２ａは、アノードが一の車両３ａに接続され、カソードが、他の車両３ｂに出力端が接続された電圧電流制御装置１０１ｂの入力端に接続される。これにより、ダイオード１０２ａは、一の車両３ａから放電されアノードに入力された放電電力を、他の車両３ｂに出力端が接続された電圧電流制御装置１０１ｂの入力端に出力する。電圧電流制御装置１０１ｂは、ダイオード１０２ａから入力された放電電力を、出力端に接続された他の車両３ｂに出力して当該他の車両３ｂを充電する。
【００５２】
なお、複数の車両（例えば、車両３ａと車両３ｂ）からそれぞれ放電された放電電力により他の車両（例えば、車両３ｃ）を充電してもよい。その際、スイッチＳ１Ｄ、Ｓ２Ｄ、Ｓ３を導通状態とし、その他のスイッチを非導通状態とする。また、一の車両（例えば、３ａ）から放電された放電電力により複数の他の車両（例えば、車両３ｂと車両３ｃ）を充電してもよい。その際、スイッチＳ１Ｄ、Ｓ２、Ｓ３を導通状態とし、その他のスイッチを非導通状態とする。すなわち、電力制御装置１００およびスイッチ群１１０は、少なくともいずれか一つの車両３から入力される放電電力を他の少なくともいずれか一つの車両３に出力させることができる。
【００５３】
ダイオード１０２は、アノードが車両３に接続されるとともに、スイッチ群１１０の制御により、カソードがコンバータ１４０に接続されることができる。これにより、ダイオード１０２は、車両３からアノードに入力された放電電力を、コンバータ１４０にカソードから出力することで、車両３からの放電電力をコンバータ１４０に出力することができる。コンバータ１４０は、ダーオード１０２から入力された放電電力を交流電力に変換して商用電源２に送還することができる。
【００５４】
スイッチ群１１０は、充放電制御装置１３０とともに充放電制御手段を構成する。また、スイッチ群１１０は、電力制御装置１００とともに電力制御手段を構成する。スイッチ群１１０の各スイッチＳ１〜Ｓ５、Ｓ１Ｄ〜Ｓ４Ｄは、例えば、適当な電流容量および耐圧を有する半導体スイッチにより構成することができる。
【００５５】
スイッチ群１１０は、コンバータ１４０と各電圧電流制御装置１０１とを接続するためのスイッチＳ１〜Ｓ５を有する。また、スイッチ群１１０は、スイッチＳ１〜Ｓ４とともに、ダイオード１０２と電圧電流制御装置１０１とを互いに接続するためのスイッチＳ１Ｄ〜Ｓ４Ｄを有する。
【００５６】
接続ポート１２０は、充電装置１に各車両３を接続するためのインターフェースである。接続ポート１２０には、各電圧電流制御装置１０１の出力端および各ダイオード１０２のアノードを接続する。
【００５７】
接続ポート１２０は、同時に充電可能な車両３の数に応じて複数設ける。
【００５８】
充放電制御装置１３０は、スイッチ群１１０とともに充放電制御手段を構成する。また、充放電制御装置１３０は電力判定手段を構成する。
【００５９】
充放電制御装置１３０は、コンピュータの構成要素である演算制御装置、記憶装置、および入出力装置が実装された単一または複数の半導体チップおよびプログラムにより構成することができる。
【００６０】
充放電制御装置１３０は、無線または有線により、電力制御装置１００、スイッチ群１１０、コンバータ１４０、および各車両３と通信可能に接続する。
【００６１】
充放電制御装置１３０は、各車両３から充放電に関する需要供給情報を受信するとともに、電力制御装置１００、スイッチ群１１０、およびコンバータ１４０を制御信号により制御する。需要供給情報とは、車両３が充電を要求する場合に充電に必要な必要電力、または車両３が充電される前に放電を要求する場合に車両３から出力可能な放電電力の情報である。充電供給情報には、車両３により要求される充電電流および充電電力、または車両３を放電する際の放電電流および放電電力の情報が含まれる。
【００６２】
充放電制御装置１３０は、各接続ポート１２０を介して各電圧電流制御装置１０１に接続された各車両３、および接続されようとする各車両３から需要供給情報を受信し、需要供給情報に基づいて各車両３の必要電力の合計を算出する。算出された必要電力の合計が商用電源２から供給可能な商用電力より大きい場合は、充電を必要とする車両３へ供給するための電力が不足している。例えば、充電装置１に接続された車両３ａ、３ｂ、３ｃの必要電力がそれぞれ４０ｋＷである場合は、必要電力の合計は１２０ｋＷである。一方で、商用電源２から供給可能な商用電力が９０ｋＷであれば、３０ｋＷの電力が不足することになる。従って、この場合、充放電制御装置１３０は、各車両３から受信した需要供給情報に基づいて放電電力の出力が可能な車両３を特定する。
【００６３】
充放電制御装置１３０は、一の車両（例えば、車両３ａ）を放電電力の出力が可能な車両３として特定した場合は、スイッチ群１１０および電力制御装置１００を制御して、充電を必要とする他の車両（例えば、車両３ｂと車両３ｃ）を充電する。すなわち、充放電制御装置１３０は、一の車両３ａにアノードが接続されたダイオード１０２ａのカソードと、他の車両３ｂ、３ｂにそれぞれ出力端が接続された電圧電流制御装置１０１ｂ、１０１ｃの入力端とを互いに接続させる。これにより、一の車両３ａからダイオード１０２ａに入力された放電電力を、各電圧電流制御装置１０１ｂ、１０１ｃを介して各電圧電流制御装置１０１ｂ、１０１ｃにそれぞれ接続された他の車両３ｂ、３ｃに出力させることで当該他の車両３ｂ、３ｃを充電する。
【００６４】
一の車両３ａからの放電電力を他の車両３ｂ、３ｃの充電に利用することにより、交流から直流への電力変換が不要となるため、電力変換損失を最小化することができる。
【００６５】
同時に、充放電制御装置１３０は、スイッチ群１１０および電力制御装置１００を制御して、コンバータ１４０から出力される直流の商用電力により当該他の車両３ｂ、３ｃを充電する。すなわち、充放電制御装置１３０は、他の車両３ｂ、３ｃに出力端が接続された各電圧電流制御装置１０１ｂ、１０１ｃの入力端をコンバータ１４０にさらに接続する。これにより、コンバータ１４０から各電圧電流制御装置１０１ｂ、１０１ｃに入力された商用電力を、各電圧電流制御装置１０１ｂ、１０１ｃを介して各車両３ｂ、３ｃに出力させることで各車両３ｂ、３ｃを充電する。
【００６６】
このように、充放電制御装置１３０は、商用電源２からコンバータ１４０を介して供給される商用電力に加えて、一の車両３ａからの放電電力により他の車両３ｂ、３ｃを充電することができる。その際、充放電制御装置１３０は、コンバータ１４０から出力される商用電力の電圧が放電電力の電圧と整合するように、コンバータ１４０を制御する。これにより、商用電力に一の車両３ａの放電電力を加えて他の車両３ｂ、３ｃを充電することで他の車両３ｂ、３ｃの充電時間を短縮でき、かつ当該一の車両３ａの充電時間も充電前に放電することで短縮できるため、効率的かつ短時間で複数の車両３を充電できる。
【００６７】
なお、複数の車両３を一台ずつ充電する場合であっても、充電前に放電することにより、車両３を一台ずつ効率的かつ短時間で充電できる。従って、この場合であっても、複数の車両３すべての充電を完了するために要する時間を短縮することができる。
【００６８】
放電電力の出力が可能な車両３ａがあっても、充電が必要な車両３がない場合がある。充放電制御装置１３０は、このような場合に生じる余剰電力をコンバータ１４０により交流電力に変換させ、商用電源２に送還させることができる。この際、充放電制御装置１３０は、スイッチＳ１Ｄ、Ｓ５を導通状態にして、放電電力の出力が可能な車両３ａにアノードが接続されたダイオード１０２ａのカソードをコンバータ１４０に接続させる。そして、充放電制御装置１３０は、ダイオード１０２ａのアノードに車両３ａから入力させた余剰電力である放電電力をダイオード１０２ａのカソードからコンバータ１４０に出力させる。商用電源２への電力の送還はいつでも可能なため、余剰電力が発生するタイミングにかかわらず余剰電力を商用電源２に送還することができる。従って、余剰電力である放電電力を商用電源２へ送還することで電力をより節約することができる。
【００６９】
なお、余剰電力は、車両３の放電電力の一部のみが他の車両３の充電に利用される場合に生じる余剰電力であってもよい。
【００７０】
本実施形態は、以下の効果を奏する。
【００７１】
商用電力を用いて複数の車両を同時に充電可能な充電装置において、商用電力が不足する場合に、少なくとも一つの車両からの放電電力を他の少なくとも一つの車両への充電電力として供給させる。これにより、不足する電力を放電可能な車両からの放電電力で補うことができるため、不足する電力を補うためのバッファ用充電電池を充電装置に備える必要を無くし、電力の不足を補いつつ装置の小型化を実現することができる。
【００７２】
さらに、一の車両の放電電力のうち他の車両の充電に利用されない余剰電力を、交流電力に変換して商用電源に送還する。これにより、余剰電力が発生するタイミングにかかわらず余剰電力を商用電源に送還できるため、電力をより節約することができる。
【００７３】
さらに、放電電力を、搭載されたリチウムイオン二次電池の温度が所定値未満の車両から当該所定値に達するまで出力させる。これにより、充電前に放電させることでより効率的に充電される車両から優先的に放電させて他の車両の充電電力として利用することにより各車両の充電時間をより短縮することができる。
【００７４】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る充電装置１について説明する。本実施形態が第１実施形態と異なる点は、本実施形態は、車両３から出力された放電電力を蓄電するための蓄電装置をさらに設ける点である。その他については、本実施形態は第１実施形態と同様であるので、重複となる説明は省略または簡略化する。
【００７５】
図３は、本発明の第２実施形態に係る充電装置のブロック図である。
【００７６】
蓄電装置１５０は、蓄電手段を構成し、コンバータ１４０と、電力制御装置１００との間に、スイッチ群１１０を介して接続することができる。
【００７７】
蓄電装置１５０は、コンバータ１４０により直流電力に変換された商用電力を蓄電するとともに、ダイオード１０２から出力された車両３の放電電力を蓄電する。
【００７８】
充放電制御装置１３０は、スイッチ群１１０を制御することで蓄電装置１５０にダイオード１０２を接続する。そして、当該ダイオード１０２に車両３から入力させた放電電力を、蓄電装置１５０に出力させ、放電電力を蓄電装置１５０に蓄電させる。
【００７９】
充放電制御装置１３０は、例えば、放電電力を供給可能な一の車両（例えば、車両３ａ）以外の他の車両（例えば、車両３ｂ、車両３ｃ）が充電を必要としていない場合は、当該一の車両３ａを、ダイオード１０２ａを介して蓄電装置１５０と接続する。これにより、当該一の車両３ａから出力させた放電電力を蓄電装置１５０に出力させることで蓄電装置１５０に蓄電することができる。
【００８０】
充放電制御装置１３０は、放電電力を供給可能な一の車両３ａからの放電電力を、他の車両３ｂ、３ｃを充電するための充電電力、蓄電装置１５０に蓄電させる電力、コンバータ１４０に交流電力に変換させて商用電源２に送還させる電力、の順に優先して割り当てることができる。車両３からの放電電力の割当て先の違いによる電力変換による損失は、他の車両３ｂ、３ｃを充電するための電力、蓄電装置１５０に蓄電させる電力、コンバータ１４０に交流電力に変換させて商用電源２に送還する電力の順に大きくなるためである。これは、車両３ａの放電電力をコンバータ１４０に交流電力に変換させて商用電源２に送還させる場合は、直流電力から交流電力への変換という電力損失の大きい変換を要するためである。また、車両３ａの放電電力を蓄電装置１５０に蓄電する際の電圧変換による電力損失を無視できないためである。従って、上記の順に優先して放電電力を割り当てることにより、電力変換による電力損失を最小限に抑えることができる。
【００８１】
充放電制御装置１３０は、商用電源から供給される商用電力、蓄電装置に蓄電された電力、および一の車両３ａから供給される放電電力のいずれをも利用して他の車両３ｂ、３ｃを充電することができる。
【００８２】
本実施形態は、第１実施形態が奏する効果に加え以下の効果を奏する。
【００８３】
充電装置に接続された一の車両から出力させる放電電力による充電を他の車両が必要としない場合に、当該放電電力を蓄電装置に蓄電する。これにより、交流から直流への電力変換を伴わずに放電電力を直流電力のまま再利用できるため、効率的に電力を節約できる。
【００８４】
さらに、車両の充電において、商用電源から供給される商用電力および蓄電装置に蓄電された電力に加え、充電装置に接続された車両から供給される放電電力を利用して他の車両を充電することができる。従って、放電電力を利用しない場合よりも蓄電装置１５０の容量を小さくできるため、蓄電装置の小型化を実現できる。
【００８５】
さらに、放電電力を供給可能な一の車両からの放電電力を、他の車両を充電するための充電電力、蓄電装置に蓄電させる電力、コンバータに交流電力に変換させて商用電源に送還させる電力、の順に優先して割り当てる。これにより、電力変換による電力損失を最小限に抑えることができる。
【００８６】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係る充電装置１について説明する。本実施形態が第１実施形態と異なる点は、次の点である。すなわち、第１実施形態は、単方向の直流電力変換装置である電圧電流制御装置１０１とダイオード１０２とにより電力制御装置１００を構成する。一方、本実施形態は、ダイオード１０２を用いず、双方向の直流電力変換装置である電圧電流制御装置１０１により電力制御装置１００を構成する点である。その他については、本実施形態は第１実施形態と同様であるので、重複となる説明は省略または簡略化する。
【００８７】
図４は、本発明の第３実施形態に係る充電装置のブロック図である。
【００８８】
電力制御装置１００を構成する各電圧電流制御装置１０１は、一端が車両３にそれぞれ接続ポート１２０を介して接続され、他端がコンバータ１４０に接続されることにより、コンバータ１４０から入力された直流電力を各車両３に出力して各車両３を充電する。この際、電圧電流制御装置１０１は、コンバータ１４０から出力される直流電力等を、車両３を充電するための充電電圧および充電電流として各車両３から要求される値になるように電圧および電流の少なくともいずれかを調整することで変換し各車両３に出力する。
【００８９】
また、電圧電流制御装置１０１は、一端が各車両３にそれぞれ接続され、他端が互いに接続されることにより一の車両（例えば、車両３ａ）から入力された放電電力を他の車両（例えば、３ｂ、３ｃ）を充電するための充電電力として他の車両３ｂ、３ｃに出力する。
【００９０】
電圧電流制御装置１０１は、第１実施形態と異なり双方向の直流電力変換装置であるため、ダイオード１０２および放電電力を導通させるための配線等が不要になる。これにより、充電装置１の小型化を実現することができる。
【００９１】
電圧電流制御装置１０１は、例えば、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータにより構成することができる。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータとは、入力された電力の電圧を変化させて出力可能な双方向の電力伝達性を有する直流電力変換装置である。
【００９２】
充放電制御装置１３０は、各車両３への充電の際、スイッチ群１１０のすべてのスイッチＳ１〜Ｓ５を導通状態にすることにより、各電圧電流制御装置１０１をコンバータ１４０に接続させることができる。これにより、コンバータ１４０から出力された商用電力により、各接続ポート１２０に接続されたすべての車両３を同時に充電することができる。
【００９３】
充放電制御装置１３０は、各車両３から受信した需要供給情報に基づいて各車両３の必要電力の合計を算出する。充放電制御装置１３０は、算出した必要電力の合計が商用電源２から供給される商用電力より大きいと判断したときは、需要供給情報に基づいて各車両３からの放電電力の供給が可能かどうか判断する。充放電制御装置１３０は、一の車両（例えば、車両３ａ）からの放電電力の供給が可能と判断した場合は、スイッチ群１１０および電力制御装置１００を制御して、次のように充電を必要とする他の車両（例えば、車両３ｂ、３ｃ）を充電する。充放電制御装置１３０は、一の車両３ａに一端が接続された電圧電流制御装置１０１ａの他端と、他の車両３ｂ、３ｃにそれぞれ一端が接続された電圧電流制御装置１０１ｂ、１０１ｃの他端とをスイッチＳ１〜Ｓ３を導通状態にして接続する。さらに、各電圧電流制御装置１０１ｂ〜１０１ｃとコンバータ１４０とをスイッチＳ５を導通状態にして接続する。そして、一の車両３ａから一の電圧電流制御装置１０１ａに入力させた放電電力を、他の電圧電流制御装置１０１ｂ、１０１ｃを介して当該他の電圧電流制御装置１０１ｂ、１０１ｃに接続された他の車両３ｂ、３ｃに充電電力として出力させる。同時に、コンバータ１４０から出力される商用電力を、電圧電流制御装置１０１ｂ、１０１ｃを介して電圧電流制御装置１０１ｂ、１０１ｃに接続された車両３ｂ、３ｃに充電電力として出力させる。これにより、商用電力および一の車両３ａの放電電力により、他の車両３ｂ、３ｃを充電することができる。
【００９４】
本実施形態は、第１実施形態が奏する効果に加え、以下の効果を奏する。
【００９５】
本実施形態によれば、双方向の直流電力変換装置を使用し、各直流電力変換装置に入力された商用電力を各直流電力変換装置に接続された各車両へ出力する。さらに、一の電圧電流制御装置と他の電圧電流制御装置とを接続することにより、一の電圧電流制御装置に接続された一の車両からの充電電力を他の電圧電流制御装置に接続された他の車両へ出力する。これにより、単方向の電圧電流制御装置を使用する場合に必要となるダイオードおよび配線等を不要とし、電力不足を補いつつ充電装置１のさらなる小型化を実現することができる。
【００９６】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態に係る充電システムについて説明する。本実施形態に係る充電システムは、複数の充電装置１を有する。充電装置１は、第１実施形態ないし第３実施形態のいずれの充電装置１が用いられてもよい。
【００９７】
図５は、本発明の第４実施形態に係る充電システムのブロック図である。なお、図５においては、充電システムＡとともに、充電システムＡに接続する商用電源２および複数の車両３を併せて示している。
【００９８】
図５に示すように、充電システムＡは、複数の充電装置１を有する。充電装置１の数は制限されない。
【００９９】
各充電装置１は、共通の商用電源２に接続することができる。
【０１００】
各充電装置１の充放電制御装置１３０は、無線または有線により相互に通信可能に接続することができる。
【０１０１】
各充電装置１の充放電制御装置１３０は、接続ポート１２０に接続された各車両３から充放電に関する需要供給情報を受信し、かつ相互に需要供給情報を送受信し、需要供給情報に基づいて、車両３を充電するための電力の余裕が最も大きい充電装置１を特定する。
【０１０２】
各充電装置１は、それぞれの接続ポート１２０に接続されている各車両３から受信した需要供給情報に基づいて、車両３を充電するための電力の余裕を算出する。具体的には、各充電装置１は、車両３から出力させることが可能な放電電力の合計から、充電が必要な車両３を充電するための充電電力の合計を差し引くことにより車両３を充電するための充電電力の余裕を算出することができる。
【０１０３】
各充電装置１の充放電制御装置１３０により、車両３を充電するための充電電力の余裕が最も大きい装置として特定された充電装置（例えば、充電装置１ａ）の充放電制御装置１３０は、新たに充電装置１に接続されようとする車両３ｘと通信する。特定された充電装置１ａの充放電制御装置１３０は、新たに充電装置１に接続されようとする車両３ｘに、特定された充電装置１ａへの接続を促す。特定された充電装置１ａの充放電制御装置１３０は、例えば、新たに充電装置１に接続されようとする車両３ｘに対し特定された充電装置１ａへの接続を促す信号を送信することにより、特定された充電装置１ａへの接続を促すことができる。特定された充電装置１ａの充放電制御装置１３０は、特定された充電装置１ａの未接続の接続ポート１２０に目印を表示することで、新たに充電装置１に接続されようとする車両３ｘのユーザーに対し、特定された充電装置１ａへの接続を促してもよい。
【０１０４】
本実施形態は、第１実施形態〜第３実施形態が奏する効果に加え、以下の効果を奏する。
【０１０５】
充電システムに接続された各車両からの需要供給情報に基づいて、車両を充電するための電力の余裕が最も大きい充電装置を特定し、新たに充電しようとする車両に対し、特定した充電装置への接続を促す。これにより、適当な充電装置への車両の接続を促すことで、より効率的に車両を充電することができる。
【０１０６】
さらに、複数の充電装置のうち、電力の余裕が最も大きい充電装置に新たに充電しようとする車両を接続させることが可能になるため、各充電装置において商用電源に送還する余剰電力を削減できる。従って、余剰電力を商用電源に送還する際の電力変換による電力損失を低減できる。
【０１０７】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態に係る充電システムについて説明する。本実施形態と第４実施形態とで異なる点は、次の点である。すなわち、第４実施形態は、新たに充電しようとする車両３に対し、車両３を充電するための電力の余裕が最も大きい充電装置１への接続を促す。一方、本実施形態は、新たに充電しようとする車両３がいずれの充電装置１に接続されても、充電システムＡ内で、車両３を充電するための電力の余裕が最も大きい充電装置１に、新たに充電しようとする車両３を接続させる点である。その他の点については、本実施形態は第４実施形態と同様であるので、重複となる説明は省略または簡略化する。
【０１０８】
図６は、本発明の第５実施形態に係る充電システムのブロック図である。
【０１０９】
充電システムＡは、各充電装置１の各電流電圧制御装置１０１と各接続ポート１２０とを各充電装置１の境界を越えて相互に接続させることができる第１外部スイッチ群５００を有する。
【０１１０】
第１外部スイッチ群５００の各スイッチａ〜ｌは、例えば、適当な電流容量および耐圧を有する半導体スイッチにより構成することができる。
【０１１１】
各充電装置１の充放電制御装置１３０は、接続ポート１２０に接続された各車両３から需要供給情報を受信し、かつ相互に需要供給情報を送受信し、需要供給情報に基づいて、車両３を充電するための電力の余裕が最も大きい充電装置１を特定する。
【０１１２】
各充電装置１の充放電制御装置１３０により、車両３を充電するための電力の余裕が最も大きい装置として特定された充電装置（例えば、充電装置１ａ）の充放電制御装置１３０は、次のように第１外部スイッチ５００を制御する。すなわち、いずれかの充電装置（例えば、充電装置１ｃ）に接続された新たに充電しようとする車両（例えば、車両３ｈ）を特定された充電装置１ａに接続させるように第１外部スイッチ５００を制御する。充放電制御装置１３０は、例えば、外部スイッチ群５００を構成するスイッチａ〜ｑのうちスイッチｌ、ｍ、ｎ、ｏ、ｐ、ｈを導通状態にする。これにより、充放電制御装置１３０は、充電装置１ｃに接続された新たに充電しようとする車両３ｈを、特定された充電装置１ａに接続させることができる。
【０１１３】
そして、充放電制御装置１３０は、第１外部スイッチ５００のうちスイッチａ、ｂを導通状態として、特定された充電装置１ａに接続された車両３ａ、３ｂから出力された放電電力を充電装置１ａに供給させる。特定された充電装置１ａは供給された放電電力を新たに充電しようとする車両３ｈが接続された充電装置１ｃに出力し、充電装置１ｃに接続された車両３ｈに充電電力として供給する。
【０１１４】
特定された充電装置１ａは車両３ａ、３ｂの放電電力とともに、商用電力等を充電装置１ｃに供給してもよい。
【０１１５】
これにより、新たに充電しようとする車両３ｈがいずれの充電装置１に接続されても、車両３を充電するための電力の余裕が最も大きい充電装置１ａにより新たに充電しようとする車両３ｈを充電することができる。
【０１１６】
なお、第１外部スイッチ５００を制御する充放電制御装置１３０は、車両３を充電するための電力の余裕が最も大きい装置として特定された充電装置１の充放電制御装置１３０に限らず、電力の余裕があるいずれの充電装置１の充放電制御装置１３０であってもよい。
【０１１７】
本実施形態は、第１実施形態〜第３実施形態が奏する効果に加え、以下の効果を奏する。
【０１１８】
充電システムに接続された各車両からの需要供給情報に基づいて、車両を充電するための電力の余裕が最も大きい充電装置を特定し、いずれかの充電装置に接続された新たに充電しようとする車両を特定された充電装置に接続する。これにより、特定された充電装置への接続をユーザーに強いることなく、適当な充電装置に車両を接続させることで、より効率的に車両を充電できるとともに、ユーザーの利便性を向上できる。
【０１１９】
さらに、複数の充電装置のうち、電力の余裕が最も大きい充電装置に新たに充電しようとする車両を接続させるため、各充電装置において商用電源に送還する余剰電力を削減できる。従って、余剰電力を商用電源に送還する際の電力変換による電力損失を低減できる。
【０１２０】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態に係る充電システムについて説明する。本実施形態と第４実施形態とで異なる点は、次の点である。すなわち、第４実施形態は、新たに充電しようとする車両３に対し、車両３を充電するための電力の余裕が最も大きい充電装置１への接続を促す。一方、本実施形態は、新たに充電しようとする車両３を充電するための電力を、複数の充電装置１が互いに融通する点である。その他の点については、本実施形態は第４実施形態と同様であるので、重複となる説明は省略または簡略化する。
【０１２１】
図７は、本発明の第６実施形態に係る充電システムのブロック図である。
【０１２２】
充電システムＡは、各充電装置１の間で各電流電圧制御装置１０１を互いに接続するための第２外部スイッチ群Ｓ６０を有する。
【０１２３】
第２外部スイッチ群Ｓ６０は、例えば、適当な電流容量および耐圧を有する半導体スイッチにより構成することができる。
【０１２４】
各充電装置１の充放電制御装置１３０は、接続ポート１２０に接続された各車両３から需要供給情報を受信し、かつ相互に需要供給情報を送受信し、需要供給情報に基づいて、車両３を充電するための電力の余裕が最も大きい充電装置１（例えば、１ａ）を特定する。各充電装置１の充放電制御装置１３０は、車両３を充電するための電力の余裕を、互いに送受信することにより、車両３を充電するための電力の余裕が最も大きい充電装置１ａを特定することができる。
【０１２５】
さらに、各充電装置１の充放電制御装置１３０は、需要供給情報に基づいて、車両３を充電するための電力が不足する充電装置１（例えば、充電装置１ｃ）を特定する。
【０１２６】
各充電装置１の充放電制御装置１３０は、次のように第２外部スイッチ群Ｓ６０およびスイッチ群１１０を制御する。すなわち、電力の余裕が最も大きい装置として特定された充電装置１ａの電力制御装置１００と、電力が不足する装置として特定された充電装置１ｃの電力制御装置１００とを接続するように第２外部スイッチ群Ｓ６０およびスイッチ群１１０を制御する。その際、各充電装置１の充放電制御装置１３０は、第２外部スイッチ群Ｓ６０ａ、Ｓ６０ｂを導通状態にすることができる。そして、電力の余裕が最も大きい装置として特定された充電装置１ａの充放電制御装置１３０は、出力可能な電力を電力制御装置１００ａから出力し、電力が不足する装置として特定された充電装置１ｃの電力制御装置１００ｃに供給する。これにより、充電装置１ａは、充電装置１ｃに対し、充電装置１ｃに接続された車両３ｈを充電するための電力を融通する。
【０１２７】
なお、電力が不足する装置として特定された充電装置１ｃへの電力の供給は、電力の余裕がある充電装置１であれば、電力の余裕が最も大きい充電装置１ａからなされる必要はなく、例えば充電装置１ｂからなされてもよい。
【０１２８】
また、第２外部スイッチ群Ｓ６０を制御する充放電制御装置１３０は、いずれの充電装置１の充放電制御装置１３０であってもよい。
【０１２９】
本実施形態は、第１実施形態〜第３実施形態が奏する効果に加え、以下の効果を奏する。
【０１３０】
充電システムの各充電装置の間で互いに電流電圧装置を接続させることで車両を充電するための電力を互いに融通する。これにより、特定の充電装置への接続をユーザーに強いることなく、適当な充電装置に車両を接続させることで、より効率的に車両を充電できるとともに、ユーザーの利便性を向上できる。
【０１３１】
さらに、複数の充電装置のうち、電力の余裕が最も大きい充電装置の電力を、電力が不足する他の充電装置に接続された車両への充電電力として利用することで、各充電装置において商用電源に送還する余剰電力を削減できる。従って、余剰電力を商用電源に送還することによる電力変換による電力損失を低減できる。
【０１３２】
以上、本発明を実施形態により詳細に説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【０１３３】
例えば、実施形態においては、充放電制御装置１３０を半導体チップおよびプログラムにより構成するものとして説明したが、プログラムを電子回路で置き換えることにより半導体チップのみで構成してもよい。
【符号の説明】
【０１３４】
Ａ    充電システム、
Ｂ    リチウムイオン二次電池、
Ｓ６０    第２外部スイッチ、
１    充電装置、
２    商用電源、
３    車両、
１００    電力制御装置、
１０１    電圧電流制御装置、
１０２    ダイオード、
１１０    スイッチ群、
１２０    接続ポート、
１３０    充放電制御装置、
１５０    蓄電装置、
５００    第１外部スイッチ。
【図１】
2015186391.tif 000003
【図２】
2015186391.tif 000004
【図３】
2015186391.tif 000005
【図４】
2015186391.tif 000006
【図５】
2015186391.tif 000007
【図６】
2015186391.tif 000008
【図７】
2015186391.tif 000009