(57)【要約】【課題】電気自動車から電欠自動車に簡便な電力放充電装置を提供する。【解決手段】ＣＨＡｄｅＭＯ規格準拠を充電規格として採用されている電気自動車の場合、車両１は、満充電車、車両２は電欠車の場合、車両１から車両２に制御装置３からケーブル線２１を介して接続される接続コネクタ２１Ａを車両１の充電ソケットに接続し、ケーブル線２２を介して接続される接続コネクタ２２Ｂを車両２の充電ソケットに接続し、制御装置３の充電開始信号で車両１から電欠車両２に制御装置３が車両１と車両２の車両状態を監視し、電流、電圧を制御し充電する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の規格準拠のインターフェースにて接続された蓄電池であって放電電力を出力する第１の蓄電池と、
前記規格準拠のインターフェースにて接続された蓄電池であって前記第１の蓄電池からの電力を充電する第２の蓄電池と、
前記第１の蓄電池から出力される電力供給状態を監視し、電流と電圧の制御を行い、電力をＤＣ／ＤＣ変換して前記第２の蓄電池への充電を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段により前記規格に委拠して前記第１、第２の蓄電池状態を監視し、電流、電圧を制御して安全に前記第２の蓄電池に充電することを特徴とする電力放充電装置。
【請求項２】
前記制御手段は、放電電力を出力する前記第１の蓄電池に対し前記規格準拠のインターフェースを用い電力供給側を監視し、電流と電圧の制御を行い、電力を受電する前記第２の蓄電地に対しＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記規格準拠のインターフェースで充電側の状態を監視し、電圧と電流を制御し、前記第２の蓄電池への充電を行うことを特徴とする請求項１記載の電力放充電装置。
【請求項３】
前記第１の蓄電池は、蓄電池ユニットであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電力放充電装置。
【請求項４】
前記第１の蓄電池は、燃料電池であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電力放充電装置。
【請求項５】
前記第２の蓄電池は、車両搭載の蓄電池であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電力放充電装置。
【請求項６】
前記第２の蓄電地は、蓄電地ユニットであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電力放充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力放充電装置、特に車両に搭載される蓄電池から電力を放電し、あるいは充電する電力放充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両に搭載された蓄電地に、他の車両に搭載された蓄電池から電力を供給充電し、車両間で電力授受することが行われている。
この車両間にて電力を授受する技術として、蓄電手段であるバッテリ装置（蓄電池）に電力を充電又は放電する場合に、補助リレーの開閉動作を制御して電力線に流れる電流を制御することにより、車両間で電力を授受するときの突入電流を抑制し、各車両の回路等に対する不具合を回避するようにした電力充放電装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５２５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した特許文献１に記載の車両電力充放電装置では、取り扱いが容易でなく電欠車両等に電気を供給するには取り扱いが容易とは言えず、素人でも電欠状態で困っている状態を回避するのが難しいと考えられる。
また、車両の蓄電ユニットの監視機能が不十分で電力ケーブル以外に通信によるモニタ機能が不十分である。そのため、電欠蓄電手段に適切かつ迅速に充電をなし得ないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に着目してなされたものであり、従来の技術では車両における充放電規格が定まっておらず様々な提案がなされてきたが、本発明は安全な車両への充電、放電を規格化された、例えばＣＨＡｄｅＭＯ〔ＣＨＡｄｅＭＯとはＥＶ（電気自動車）の急速充電方法の商標名である〕とＣＨＡｄｅＭＯ―Ｖ２Ｘ〔ＣＨＡｄｅＭＯ―Ｖ２Ｘとは、ＣＨＡｄｅＭＯのインターフェースを用いてＥＶ内の蓄電地からの電力を外部に取り出すインターフェースである〕を用いる方式を採用し、ＣＨＡｄｅＭＯ規格準拠車両同士ならメーカーを問わず確実に安全に充放電を行い得る車両用の電力放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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の電力放充電装置は、ＣＨＡｄｅＭＯ等の所定の規格準拠のインターフェースにて接続された蓄電池であって放電電力を出力する第１の蓄電池と、前記規格準拠のインターフェースにて接続された蓄電池であって前記第１の蓄電池からの電力を充電する第２の蓄電池と、前記第１の蓄電池から出力される電力供給状態を監視し、電流と電圧の制御を行い、電力をＤＣ／ＤＣ変換して前記第２の蓄電池への充電を制御する制御手段とを備え、前記制御手段により前記規格に委拠して前記第１、第２の蓄電池状態を監視し、電流、電圧を制御して安全に前記第２の蓄電池に充電することを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に係る電力放充電装置は、請求項１に係るものにおいて、前記制御手段は、放電電力を出力する前記第１の蓄電池に対し前記規格準拠のＣＨＡｄｅＭＯ―Ｖ２Ｘインターフェース等のインターフェースを用い電力供給側を監視し、電流と電圧の制御を行い、電力を受電する前記第２の蓄電地に対しＤＣ／ＤＣコンバータを介して前記規格準拠のインターフェースで充電側の状態を監視し、電圧と電流を制御し、前記第２の蓄電池への充電を行うことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に係る電力放充電装置は、請求項１又は請求項２に係るものにおいて、前記第１の蓄電池は、蓄電池ユニットであることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に係る電力放充電装置は、請求項１又は請求項２に係るものにおいて、前記第１の蓄電池は、燃料電池であることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に係る電力放充電装置は、請求項１又は請求項２に係るものにおいて、前記第２の蓄電池は、車両搭載の蓄電池であることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６に係る電力放充電装置は、請求項１又は請求項２に係るものにおいて、前記第２の蓄電池は、蓄電池ユニットであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、信頼性の高いＣＨＡｄｅＭＯ準拠規格を採用し、電力供給側がＣＨＡｄｅＭＯ―Ｖ２Ｘインターフェース、充電側にＣＨＡｄｅＭＯインターフェースを用い、電力放電（供給）側と充電側の状態を専用制御装置で監視し、電力を制御しながら安全に充電でき、各車両に発生する不具合を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態を示す電力放充電装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図２】同実施形態電力放充電装置の動作を説明するためのフロー図である。
【図３】図２に示すフロー図とともに、同実施形態電力放充電装置の動作を説明するためのフロー図である。
【図４】本発明の他の実施形態としてＣＨＡｄｅＭＯ準拠の蓄電池ユニットに本発明の制御装置を用いて蓄電池ユニットＡから蓄電池ユニットＢに電力の充電を行う電力放充電装置を示すブロック図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態としてＣＨＡｄｅＭＯ準拠の蓄電池ユニットに本発明の制御装置を用いて蓄電池ユニットからＣＨＡｄｅＭＯ準拠の車両に電力の充電を行う電力放充電装置を示すブロック図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態としてＣＨＡｄｅＭＯ準拠の出力を持つ燃料発電機等に本発明の制御装置を用いて燃料電池からＣＨＡｄｅＭＯ準拠の車両に電力の充電を行う電力放充電装置を示すブロック図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態としてＣＨＡｄｅＭＯ準拠の出力を持つ燃料発電機等に本発明の制御装置を用いて燃料電池からＣＨＡｄｅＭＯ準拠の蓄電池ユニットに充電を行う電力放充電装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施の形態により、本発明をさらに詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電力放充電装置の構成を示すブロック図である。
この実施形態電力放充電装置は、満充電された蓄電池を備えた車両１と、この車両１からの電力を充電するための蓄電池を備えた車両２と、車両１からの電力を監視し、安全な状態で車両２に充電を行うように制御する制御装置３と、から構成されている。
【００１５】
制御装置３は、コントローラユニット１１と、車両１の蓄電池コネクタ２１Ａに、電力ケーブル２１を経て接続されるＣＨＡｄｅＭＯ―Ｖ２Ｘインターフェース１２と、このＣＨＡｄｅＭＯ―Ｖ２Ｘインターフェース１２からの出力を直流／直流変換するＤＣ／ＤＣコンバータ１３と、このＤＣ／ＤＣコンバータ１３からの出力を受けて車両２の蓄電池コネクタ２２Ｂに電力ケーブル２２を経て接続されるＣＨＡｄｅＭＯインターフェース１４とを、備えている。
【００１６】
この実施形態車両間電力放充電装置において、車両１から放電電力を制御装置３の制御の下、車両２に充電する場合は、コントローラユニット１１よりデータ線１５ｂ、２１ｃを介してＣＨＡｄｅＭＯインターフェース１６と、信号線１５ｃを介してＤＣ／ＤＣコンバータ１３と、データ線１５ａ、２２ｃ、ＣＨＡｄｅＭＯインターフェース１４、１７を介して、それぞれ情報提供及び制御を行う。
【００１７】
ＣＨＡｄｅＭＯ―Ｖ２Ｘインターフェース１２は、ＣＨＡｄｅＭＯプロトコルに準拠し、車両１内蔵のＣＨＡｄｅＭＯインターフェース１６とＣＡＮにて通信し、車両１の内蔵蓄電池（Ｌｉ−ｉｏｎ電池）の状態を把握し、内蔵蓄電池より、電力を放電させる。
【００１８】
ＣＨＡｄｅＭＯ―Ｖ２Ｘインターフェース１２より出力された車両１よりの放電出力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３で所定直流電圧に変換されてＣＨＡｄｅＭＯインターフェース１４に入力される。ＣＨＡｄｅＭＯインターフェース１４では、ＣＨＡｄｅＭＯプロトコルに準拠し、車両２内蔵のＣＨＡｄｅＭＯインターフェース１７とＣＡＮにて通信し、要求に基づいて車両２の内蔵蓄電池に充電する。
【００１９】
次に、この実施形態電力放充電装置の放充電時の処理動作を図２、図３に示すフロー図を参照して詳細に説明する。動作が開始されると、先ずステップＳＴ１において、制御装置３のコントローラユニット１１より、接続信号をデータ線１５ｂ、ＣＨＡｄｅＭＯ―Ｖ２Ｘインターフェース１２、データ線２１ｃ、及びコネクタ２１Ａを経て放電側の車両１に接続信号を送信する。次にステップＳＴ２へ移行する。
【００２０】
ステップＳＴ２においては、コントローラユニット１１において、放電側車両１から、コネクタ２１Ａ、データ線２１ｃ、ＣＨｄｅＭＯ―Ｖ２Ｘインターフェース１２、データ線１５ｂの経路で送られてくる蓄電地状態、放電可能条件を受信する。続いてステップＳＴ３において、受信した蓄電池状態、放電可能条件により、コントローラユニット１１に放電条件を設定する。次にステップＳＴ４へ移行する。
【００２１】
ステップＳＴ４においては、コントローラユニット１１より、放電側の車両１に放電条件を送信する。続いて、ステップＳＴ５へ移行し、放電側の車両１からＣＨＡｄｅＭＯ―Ｖ２Ｘインターフェース１２を経て送信されてくる放電許可信号を受信する。次にステップＳＴ６へ移行する。ステップＳＴ６においては、放電側車両１の蓄電池から制御装置３への放電準備が完了とし、次に、ステップＳＴ７へ移行する。
【００２２】
ステップＳＴ７においては、制御装置３の電力ケーブル２２のコネクタが、充電側の車両２の充放電用コネクタ２２Ｂへ接続されていることを確認する。次にステップＳＴ８へ移行し、制御装置３のコントローラユニット１１より接続信号をデータ線１５ａ、ＣＨＡｄｅＭＯインターフェース１４、データ線２２ｃ、及びコネクタ２２Ｂを経て充電側の車両２に接続信号を送信する。次にステップＳＴ９へ移行する。
【００２３】
ステップＳＴ９においては、コントローラユニット１１において、充電側の車両２から、ＣＨＡｄｅＭＯインターフェース１７、コネクタ２２Ｂ、電力ケーブル２２及び信号線２２ｃ、ＣＨＡｄｅＭＯインターフェース１４、データ線１５ａの経路で送られて来る蓄電池状態、充電可能条件を受信する。続いてステップＳＴ１０において、受信した蓄電池状態、充電可能条件により、充電条件、例えば車両２への充電可能な条件を設定する。次にステップＳＴ１１へ移行する。
【００２４】
ステップＳＴ１１においては、充電側の車両２に充電条件、つまり車両２の充電可能な条件を送信する。続いてステップＳＴ１２へ移行し、コントローラユニット１１は、充電側の車両２から送信されてくる充電許可信号を受信する。次に、ステップＳＴ１３へ移行する。ステップＳＴ１３においては、充電側の車両２の蓄電地から制御装置３への充電準備完了とする。次に、図３に示すフロー図のステップＳＴ１４へ移行する。
【００２５】
ステップＳＴ１４においては、コントローラユニット１１から、データ線１５ａ、ＣＨＡｄｅＭＯインターフェース１４、データ線２２ｃ、コククタ２２Ｂを経て、充電側の車両２のＣＨＡｄｅＭＯインターフェース１７へ充電開始信号を送信する。続いて、ステップＳＴ１５へ移行し、コントローラユニット１１からデータ線１５ｂ、ＣＨＡｄｅＭＯ―Ｖ２Ｘインターフェース１２、データ線２１ｃ、コネクタ２１Ａを経て放電側の車両１のＣＨＡｄｅＭＯインターフェース１６へ放電開始信号を送信する。次にステップＳＴ１７へ移行する。
【００２６】
ステップＳＴ１６においては、コントローラユニット１１において、充電側車両２よりＣＨＡｄｅＭＯインターフェース１７、データ線２２ｃを経て送られてきた設定された充電条件の電力値と、放電側車両１よりＣＨＡｄｅＭＯインターフェース１６、データ線２１ｃを経て送られて来た設定された放電条件の電力値を比較し、低い方の電力値をコントローラユニット１１の電力条件として設定を行う。次に、ステップＳＴ１７へ移行する。
【００２７】
ステップＳＴ１７においては、放電側車両１より電力ケーブル２１、制御装置３のＣＨＡｄｅＭＯ―Ｖ２Ｘインターフェース１２，ＤＣ／ＤＣコンバータ１３、ＣＨＡｄｅＭＯインターフェース１４、電力ケーブル２２を経由し、充電側車両２へ電力供給する。次にステップＳＴ１８へ移行する。ステップＳＴ１８においては、コントローラユニット１１で計測した放電側の電圧・電流等の数値を放電側の車両１に送信する。また、ステップＳＴ１９において、コントローラユニット１１で計測した充電側の電圧・電流等の数値を充電側の車両２に送信する。続いて、ステップＳＴ２０へ移行する。
【００２８】
ステップＳＴ２０においては、放電側車両１よりエラー出力があるか否か判定し、例えばコネクタ外れ、満放電、蓄電地に問題等のエラー出力有りの場合は、判定ＹＥＳでステップＳＴ２３へ移行し、エラー出力無しの場合は、判定ＮＯでステップＳＴ２１へ移行する。ステップＳＴ２１においては、充電側車両２より、エラー出力があるか否か判定し、例えばコネクタ外れ、満充電、蓄電地に問題等のエラー有の場合は、判定ＹＥＳでステップＳＴ２３へ移行し、エラー出力無しの場合は、判定ＮＯでステップＳＴ２２へ移行する。ステップＳＴ２２においては、制御装置３よりエラー出力があるか否か判定し、エラー有りの場合は、判定ＹＥＳでステップＳＴ２３へ移行し、エラー無しの場合は、判定ＮＯでステップＳＴ２７へ移行する。
【００２９】
ステップＳＴ２３においては、充電側の車両２へ停止信号を送り、車両２への充電を停止する。次にステップＳＴ２４へ移行する。ステップＳＴ２４においては、放電側の車両１へ停止信号を送り、車両１からの放電を停止する。次にステップＳＴ２５へ移行する。さらに、ステップＳＴ２５においては、制御装置３における充放電処理を停止する。次にステップＳＴ２６へ移行する。ステップＳＴ２６においては、それまでの一連の処理につき、エラー処理を行い、処理を終了する。
【００３０】
一方、ステップＳＴ２７においては、放電条件に関する処理は完了したか否か判定し、判定ＮＯの場合は、ステップＳＴ１６へリターンする。放電条件完了で判定ＹＥＳの場合は、ステップＳＴ２８へ移行する。ステップＳＴ２８においては、放電側車両１へ停止信号を送り、車両１の蓄電地よりの放電を停止する。次にステップＳＴ２９へ移行する。
【００３１】
ステップＳＴ２９においては、充電側車両２へ充電停止信号を送り車両２の蓄電地への充電を停止する。続いてステップＳＴ３０へ移行する。ステップＳＴ３０においては、制御装置３における充放電完了処理を行い、システム処理を終了する。
【００３２】
なお、上記実施形態においては、車両に内蔵の蓄電池を、車両電力放充電システムの放電用、充電用のいずれにも使用する場合について説明したが、本発明においては、これに限られるものではなく、例えば図４に示すように、放電用の蓄電池を内蔵した車両に代えて、ＣＨＡｄｅＭＯ―Ｖ２Ｘインターフェースを有する蓄電池ユニットＡ４を用い、この蓄電池ユニットＡ４のコネクタ２１Ａを電力ケーブル２１、データ線２１ｃを経て、制御装置３に接続し、さらに制御装置３内のＣＨＡｄｅＭＯ―Ｖ２Ｘインターフェース１２、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３、ＣＨＡｄｅＭＯインターフェース１４を経て、電力ケーブル２２、データ線２２ｃ、コネクタ２２ＢよりＣＨＡｄｅＭＯインターフェースを有する蓄電池ユニットＢ５へ充電するようにしても良い。
【００３３】
また、他の実施形態として、図５に示すように、放電用の蓄電池を内蔵した図１の車両に代えて、ＣＨＡｄｅＭＯ―Ｖ２Ｘインターフェースを有する蓄電池ユニット６を用い、この蓄電池ユニット６のコネクタ２１Ａを電力ケーブル２１、データ線２１ｃを経て、制御装置３に接続し、後は、制御装置３内のＣＨＡｄｅＭＯ―Ｖ２Ｘインターフェース１２、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３、ＣＨＡｄｅＭＯインターフェース１４を経て、電力ケーブル２２、データ線２２ｃ、コネクタ２２ＢよりＣＨＡｄｅＭＯインターフェースを有する車両２の蓄電池に充電するようにしても良い。
【００３４】
また、他の実施形態として、図６に示すように、放電用の蓄電池を内蔵した図１の車両１に代えて、ＣＨＡｄｅＭＯ―Ｖ２Ｘインターフェースを有する燃料電池７を用い、この燃料電池７のコネクタ２１Ａを電力ケーブル２１、データ線２１ｃ、を経て、制御装置３に接続し、後は制御装置３内のＣＨＡｄｅＭＯ―Ｖ２Ｘインターフェース１２、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３、ＣＨＡｄｅＭＯインターフェース１４を経て、さらに電力ケーブル２２、データ線２２ｃ、コネクタ２２Ｂを経て車両２内の蓄電池に充電するようにしても良い。
【００３５】
さらに、また他の実施形態として、図７に示すように、放電用の蓄電地を内蔵した図１の車両１に代えてＣＨＡｄｅＭＯ―Ｖ２Ｘインターフェースを有する燃料電池７を用い、この燃料電池７のコネクタ２１Ａを電力ケーブル２１、データ線２１ｃを経て、制御装置３に接続し、さらに制御装置３内のＣＨＡｄｅＭＯ―Ｖ２Ｘインターフェース１２、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３、ＣＨＡｄｅＭＯインターフェース１４を経て、電力ケーブル２２、コネクタ２２ＢよりＣＨＡｄｅＭＯインターフェースを有する蓄電池ユニット８へ充電するようにしても良い。
【００３６】
なお、上記の実施形態は本発明の１例であり、このため、本願発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外であっても、本願発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることはもちろんである。
また、充電規格にはＣＨＡｄｅＭＯ規格の他に同様の規格として欧米でのコンボ規格があるが、そのため本願発明はＣＨＡｄｅＭＯ規格のみならずコンボ規格、あるいはＣＨＡｄｅＭＯ規格とコンボ規格の装置も含まれる。
【符号の説明】
【００３７】
１１  コントローラユニット
１２、１６  ＣＨＡｄｅＭＯ―Ｖ２Ｘインターフェース
１３  ＤＣ／ＤＣコンバータ
１４、１７  ＣＨＡｄｅＭＯインターフェース
１５ａ  データ線
１５ｂ  データ線
１５ｃ  データ線
２１、２２  電力ケーブル
２１Ａ  コネクタ部
２２Ｂ  コネクタ部
２１ｃ  データ線
２２ｃ  データ線
【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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