(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動車両に搭載された二次電池へ充電する充電装置であって、
前記電動車両からの充電の予約を受け付け、充電が行われる充電車両の他に充電を予約している予約車両の有無を判定する充電予約受付部と、
前記充電車両に搭載された二次電池の残容量を検出する残容量検出部と、
前記残容量検出部で検出された前記充電車両の残容量と前記充電予約受付部で受け付けられた前記予約車両の受付状態とに応じて、前記充電車両の充電時間を設定する充電時間設定部とを備え、
前記充電時間設定部は、前記充電車両の充電時間を、前記予約車両がない場合には前記充電車両の利用者からの要求に基づいて設定された第１充電時間に設定し、前記予約車両がある場合には前記充電車両の残容量が大きくなるほど前記第１充電時間から短くなるように設定された第２充電時間に設定することを特徴とする充電装置。
【請求項２】
前記予約車両の充電開始時刻を推定する充電開始時刻推定部をさらに備え、
前記充電時間設定部は、前記充電車両の充電中に前記予約車両が増加すると、前記充電開始時刻推定部によって推定された前記充電開始時刻までの時間が、前記充電車両の充電が終了するまでの時間より短い場合に、前記充電車両の充電時間を前記第２充電時間に設定することを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記充電予約受付部は前記予約車両の台数を検出し、
前記充電時間設定部は、前記予約車両の台数が多くなるほど前記第２充電時間が短くなるように設定することを特徴とする請求項１または２に記載の充電装置。
【請求項４】
前記充電時間設定部は、前記充電車両の残容量に応じて最小充電時間を設定し、前記最小充電時間より短くならないように前記充電車両の充電時間を設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の充電装置。
【請求項５】
前記充電時間設定部は、前記第１充電時間と前記第２充電時間との差が大きくなるほど充電料金を低下させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の充電装置。
【請求項６】
前記充電時間設定部は、前記第２充電時間と前記充電料金とを前記充電車両の利用者に提示し、前記第１充電時間から前記第２充電時間への変更を前記利用者が許可した場合に、前記充電車両の充電時間を前記第２充電時間に設定することを特徴とする請求項５に記載の充電装置。
【請求項７】
電動車両に搭載された二次電池へ充電する充電装置の充電方法であって、
前記充電装置は、
前記電動車両からの充電の予約を受け付け、充電が行われる充電車両の他に充電を予約している予約車両の有無を判定し、
前記充電車両に搭載された二次電池の残容量を検出し、
検出された前記充電車両の残容量と前記予約車両の受付状態とに応じて、前記充電車両の充電時間を設定し、
前記充電車両の充電時間を、前記予約車両がない場合には前記充電車両の利用者からの要求に基づいて設定された第１充電時間に設定し、前記予約車両がある場合には前記充電車両の残容量が大きくなるほど前記第１充電時間から短くなるように設定された第２充電時間に設定する
ことを特徴とする充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両に搭載された二次電池へ充電する充電装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来では、電動車両に搭載された二次電池へ充電する充電装置として、特許文献１が開示されている。特許文献１に開示された充電装置では、充電の予約を受け付け、充電予約の受付状態に応じて、充電中の車両や予約した車両の充電時間を設定していた。そして、充電予約が入った場合には、充電待ち時間を短縮するために、充電中の車両及び予約した車両の充電時間を短縮して充電を行っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−８５３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の充電装置では、予約状況のみに基づいて充電時間を制限していたので、充電開始時の電池の残容量が少ないと、十分に充電されないまま充電が終了してしまう。そのため、利用者は、必要な容量まで電池を充電できないので、不満感を抱くという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、予約状況に応じて充電時間を制限する場合に、充電開始時の電池の残容量が少なくても十分に充電して利用者の不満を解消することのできる充電装置及びその方法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】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様に係る充電装置及びその方法は、電動車両からの充電の予約を受け付け、充電が行われる充電車両の他に充電を予約している予約車両の有無を判定し、充電車両に搭載された二次電池の残容量を検出する。そして、充電車両の残容量と予約車両の受付状態とに応じて充電車両の充電時間を設定し、このとき予約車両がない場合には、充電車両の充電時間を、充電車両の利用者からの要求に基づいて設定された第１充電時間に設定する。一方、予約車両がある場合には、充電車両の充電時間を、充電車両の残容量が大きくなるほど第１充電時間から短くなるように設定された第２充電時間に設定する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、予約状況に応じて充電時間を制限する場合に、充電車両の電池の残容量を考慮して充電時間を短縮するので、充電開始時の残容量が少なくても十分な容量まで充電することができ、利用者の不満を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る充電装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態に係る充電装置によって充電される電動車両の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態に係る充電装置による充電制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態に係る充電装置による充電時間の算出方法を説明するための図である。
【図５】図５は、本発明の第１実施形態に係る充電装置による充電時間の算出方法を説明するための図である。
【図６】図６は、本発明の第１実施形態に係る充電装置による充電料金の算出方法を説明するための図である。
【図７】図７は、本発明の第２実施形態に係る充電装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、本発明の第２実施形態に係る充電装置による充電制御処理の処理手順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】
【０００９】
以下、本発明を適用した第１及び第２実施形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
［第１実施形態］
［充電装置の構成］
図１は、本実施形態に係る充電装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る充電装置１は、受信部３と、送信部５と、充電器７と、充電制御部９とを備えている。充電装置１は、電動車両３０に搭載された二次電池を充電する。
【００１１】
受信部３は、通信ネットワークを介して電動車両３０との間で通信し、電動車両３０の残容量や位置情報等の情報を受信する。同様に、送信部５は、通信ネットワークを介して電動車両３０との間で通信し、充電時間や充電料金等の利用者に提示する情報を送信する。
【００１２】
充電器７は、充電ケーブル１１と、充電コネクタ１３とを備え、充電コネクタ１３を電動車両３０の充電ポートに接続することによって電力供給を行う。
【００１３】
充電制御部９は、充電器７によって行われる充電を制御する充電制御処理を実行し、電動車両３０へ電力を供給して電動車両３０に搭載された二次電池を充電する。充電制御部９は、充電予約受付部２１と、残容量検出部２３と、充電時間設定部２５とを備えている。
【００１４】
充電予約受付部２１は、受信部３を介して電動車両３０と通信し、電動車両３０から受信した情報に基づいて、電動車両３０からの充電の予約を受け付ける。また、充電予約受付部２１は、現在充電を行っている充電車両の他に充電を予約している予約車両の有無を判定し、予約車両の台数を検出する。
【００１５】
残容量検出部２３は、現在充電している充電車両に搭載された二次電池の残容量を検出する。残容量検出部２３は、電動車両３０と通信することによって、電動車両３０から情報を受信し、その情報から二次電池の残容量を検出する。
【００１６】
充電時間設定部２５は、残容量検出部２３で検出された充電車両の残容量と充電予約受付部２１で受け付けられた予約車両の受付状態とに応じて、充電車両の充電時間を設定する。そして、充電時間設定部２５は、予約車両がない場合には、充電車両の充電時間を、充電車両の利用者からの要求に基づいて設定された第１充電時間に設定する。一方、予約車両がある場合には、充電車両の充電時間を、充電車両の残容量が大きくなるほど第１充電時間から短くなるように設定された第２充電時間に設定する。また、充電時間設定部２５は、予約車両の台数が多くなるほど第２充電時間が短くなるように設定する。
【００１７】
尚、充電制御部９は、マイクロコンピュータ、マイクロプロセッサ、ＣＰＵを含む汎用の電子回路とメモリ等の周辺機器から構成されている。そして、特定のプログラムを実行することにより、上述した充電予約受付部２１、残容量検出部２３及び充電時間設定部２５として動作する。
【００１８】
［電動車両の構成］
図２は、電動車両３０の構成を示すブロック図である。図２に示すように、電動車両３０は、二次電池３２と、二次電池３２からの電力を動力に変換するモータ３４と、二次電池３２の残容量を計測する残容量計３６と、モータ３４の駆動や二次電池３２の充放電を制御する制御装置３８とを備える。
【００１９】
さらに、電動車両３０は、通信機４０と、ＧＰＳ装置４２を備える。通信機４０は、通信ネットワークを介して、充電装置１との間で情報の送受信を行う。特に、通信機４０は、電動車両３０の残容量等の車両情報や位置情報を送信し、充電装置１で設定された充電時間や充電料金等の情報を受信する。ＧＰＳ装置４２は、電動車両３０の現在位置を測定する。 
【００２０】
［充電制御処理の手順］
次に、本実施形態に係る充電装置１による充電制御処理の手順を図３のフローチャートを参照して説明する。図３のフローチャートは、充電を行う充電車両が充電装置１に接続され、利用者が充電開始ボタンを押すと、スタートする。
【００２１】
図３に示すように、まずステップＳ１０１において、充電予約受付部２１は、充電車両の他に充電の予約をしている予約車両があるか否かを確認する。予約車両がない場合にはステップＳ１０８へ進み、予約車両がある場合にはステップＳ１０２へ進む。
【００２２】
ステップＳ１０８において、充電時間設定部２５は、予約車両がない場合には、充電車両の充電時間を第１充電時間ｔ１に設定する。第１充電時間ｔ１は、充電車両の利用者からの要求に基づいて設定された充電時間であり、充電装置１が許容する最大の充電時間である。例えば、利用者が満充電を要求する場合には、満充電するのに必要な充電時間である。また、利用者が特定の容量、例えば８０％まで充電することを要求する場合には８０％まで充電するのに必要な充電時間である。
【００２３】
一方、ステップＳ１０２において、充電予約受付部２１は、予約車両がある場合には、予約車両の台数を検出する。充電予約受付部２１は、受け付けた予約車両の情報をメモリ等に記憶しておき、記憶されている予約車両の数をカウントすることによって、予約車両の台数を検出する。
【００２４】
ステップＳ１０３において、残容量検出部２３は、充電車両に搭載されている二次電池の残容量を検出する。残容量検出部２３は、充電車両の残容量計３６で測定された二次電池３２の残容量を、通信機４０から受信部３を介して取得する。
【００２５】
ステップＳ１０４において、充電時間設定部２５は、ステップＳ１０２で検出された予約車両の台数と、ステップＳ１０３で検出された充電車両の二次電池の残容量とに基づいて、充電車両に許容する充電時間を算出する。ここで、充電時間設定部２５は、予約車両がある場合には充電車両の充電時間を第２充電時間に設定する。
【００２６】
具体的に、第２充電時間の算出方法を、図４の表を用いて説明する。図４は、充電車両が充電しているときの予約台数と充電時間との関係を示す表である。図４に示すように、充電車両以外に予約がない場合（予約台数が０の場合）には、充電車両の充電時間は第１充電時間ｔ１に設定される。そして、充電車両以外に予約がある場合（予約台数が１以上の場合）には、充電車両の充電時間は、充電車両の残容量と予約台数とに応じて第２充電時間に設定される。この第２充電時間は、第１充電時間ｔ１に変更係数α（０＜α＜１）を乗じることによって算出することができる。
【００２７】
ここで、変更係数αの値を図５の表を用いて説明する。図５は、充電車両の残容量と変更係数αとの関係を示す表である。図５に示すように、変更係数αの値は、充電車両の残容量に応じて設定され、充電車両の残容量が大きくなるほど変更係数αの値は小さくなるように設定されている。また、変更係数αは予約台数毎に設定され、予約台数が１台のときの変更係数をα１、２台のときをα２、３台のときをα３としている。これらの変更係数α１〜α３は、予約車両の台数が多くなるほど小さな値になるように設定されている。すなわち、α１＞α２＞α３となる。
【００２８】
したがって、図４及び図５に基づいて第２充電時間を算出すると、第２充電時間は充電車両の残容量が大きくなるほど第１充電時間から短くなるように設定される。さらに、予約車両の台数が多くなるほど、第２充電時間は短くなるように設定される。
【００２９】
ただし、予約台数が増加すればするほど充電時間を短くしていくと、充電車両１台あたりの充電時間が著しく短くなり、ほとんど充電できないという状況になる恐れがある。そこで、図４に示すように、最小充電時間ｔｍｉｎを設定し、この最小充電時間ｔｍｉｎより充電車両の充電時間が短くならないよう設定する。これにより、充電車両１台あたりの充電時間が著しく短くなって、ほとんど充電できないという状況を回避することができる。尚、最小充電時間は、充電車両の残容量に応じて設定され、例えば、電池容量の５０％以上まで充電するのに要する時間か、所定時間（例えば２５分）のいずれか長いほうに設定される。
【００３０】
さらに、充電時間設定部２５は、第２充電時間を設定すると、充電料金を変更する。このとき、充電時間設定部２５は、第１充電時間と第２充電時間との差が大きくなるほど、充電料金が低下するように変更する。
【００３１】
ここで、充電料金の設定方法について、図６の表を用いて説明する。図６は、短縮時間と充電料金との関係を示す表である。図６に示すように、第１充電時間と第２充電時間との差、すなわち第１充電時間から第２充電時間へ短縮した時間が大きくなるほど割引率が大きくなり、充電料金が低下する。例えば、通常の充電料金Ｘに対して、短縮時間が５分の場合には１０％割引されて充電料金はＸ×０．９となる。さらに、短縮時間が１０分、１５分へ大きくなると、割引率は１５％、２０％と大きくなり、充電料金はさらに低下する。こうして充電時間及び充電料金を算出すると、ステップＳ１０５へ進む。
【００３２】
ステップＳ１０５において、充電時間設定部２５は、ステップＳ１０４で算出した充電時間及び充電料金の情報を、送信部５から充電車両の利用者に通知する。ここで、送信部５から送信された情報は、通信ネットワークを介して利用者の携帯電話やスマートフォン等に送信されて、利用者に提示される。また、充電車両の通信機４０へ送信してもよい。
【００３３】
ステップＳ１０６において、利用者は携帯電話やスマートフォン、あるいは充電車両のディスプレイ等から、受信した充電時間及び充電料金の情報を確認し、充電時間及び充電料金の変更を許可するか否かを判断して、その結果を入力する。充電時間設定部２５は、利用者が充電時間及び充電料金の変更を許可するか否かの判断結果を受信し、利用者が充電時間及び充電料金の変更を許可した場合にはステップＳ１０７へ進む。一方、利用者が変更を許可しなかった場合にはステップＳ１０８へ進む。
【００３４】
ステップＳ１０７において、充電時間設定部２５は、充電車両の充電時間をステップＳ１０４で算出された第２充電時間に設定し、充電料金を変更する。
【００３５】
こうしてステップＳ１０７において充電時間が第２充電時間に設定されるか、ステップＳ１０８において第１充電時間に設定されると、ステップＳ１０９において、充電制御部９は、充電を開始して電力を供給する。
【００３６】
ステップＳ１１０において、充電制御部９は、設定された充電時間に到達したか否かを判断し、到達していない場合には継続して充電を行う。そして、設定された充電時間に到達した場合には、本実施形態に係る充電制御処理を終了する。
【００３７】
［第１実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る充電装置１では、予約車両がある場合には充電車両の充電時間を第２充電時間に設定し、この第２充電時間は充電車両の残容量が大きくなるほど第１充電時間から短くなるように設定されている。これにより、充電車両の残容量を考慮して充電時間を短縮するので、充電開始時の残容量が少なくても十分な容量まで充電することができ、利用者の不満を解消することができる。
【００３８】
また、本実施形態に係る充電装置１によれば、予約車両の台数を検出し、予約車両の台数が多くなるほど第２充電時間が短くなるように設定するので、充電待ち時間を短縮することができる。
【００３９】
さらに、本実施形態に係る充電装置１では、充電車両の残容量に応じて最小充電時間を設定し、最小充電時間より短くならないように充電車両の充電時間を設定する。これにより、充電時間を短縮し過ぎてほとんど充電できないという事態を回避できるので、利用者の不満を未然に防止することができる。
【００４０】
また、本実施形態に係る充電装置１では、第１充電時間と第２充電時間との差が大きくなるほど充電料金を低下させる。これにより、充電時間の短縮幅に応じて充電料金が優遇されるので、充電時間を短縮することへの不満を解消することができる。
【００４１】
さらに、本実施形態に係る充電装置１では、第２充電時間と充電料金とを充電車両の利用者に提示し、第１充電時間から第２充電時間への変更を利用者が許可した場合に、充電車両の充電時間を第２充電時間に設定する。これにより、充電料金とともに利用者に許可を得てから充電時間を短縮するので、利用者の不満を未然に防止することができる。
【００４２】
［第２実施形態］
［充電装置の構成］
図７は、本実施形態に係る充電装置の構成を示すブロック図である。図７に示すように、本実施形態に係る充電装置７１は、充電開始時刻推定部２７はさらに備えたことが第１実施形態と相違している。ただし、その他の構成については第１実施形態と同一なので、詳細な説明は省略する。
【００４３】
充電開始時刻推定部２７は、充電車両の充電中に予約車両が増えた場合に、予約車両の充電開始時刻を推定する。充電開始時刻推定部２７は、予約車両に搭載されたナビゲーションシステムから、充電装置７１が設置された充電スタンドの到着予想時刻を取得し、この到着予想時刻を充電開始時刻と推定する。また、予約車両の現在位置と充電スタンドまでの距離を一定の速度で割ることによって到着予想時刻を算出し、この到着予想時刻を充電開始時刻と推定してもよい。さらに、予約車両が充電時刻を指定している場合には、指定時刻を充電開始時刻と推定する。
【００４４】
充電時間設定部２５は、充電車両の充電中に予約車両が増加すると、充電開始時刻推定部２７によって推定された充電開始時刻までの時間が、充電車両の充電が終了するまでの時間より短い場合に、充電車両の充電時間を変更して第２充電時間に設定する。
【００４５】
［充電制御処理の手順］
本実施形態に係る充電装置７１による充電制御処理の手順を図８のフローチャートを参照して説明する。本実施形態に係る充電制御処理は、充電車両の充電開始後に予約車両が増えた場合の処理である。図８のフローチャートは、充電を行う充電車両が充電装置７１に接続され、利用者が充電開始ボタンを押すと、スタートする。
【００４６】
図８に示すように、ステップＳ２０１において、充電制御部９は、充電時間を第１充電時間または第２充電時間として充電を開始し、電力を供給する。
【００４７】
ステップＳ２０２において、充電予約受付部２１は、充電車両へ充電を行っているときに、新たな予約を受け付けて予約車両の台数が増えたか否かを確認する。そして、予約車両の台数が増えていない場合にはステップＳ２１１へ進み、予約車両の台数が増えている場合にはステップＳ２０３へ進む。
【００４８】
ステップＳ２０３において、残容量検出部２３は、充電車両に搭載されている二次電池の残容量を検出する。
【００４９】
ステップＳ２０４において、充電開始時刻推定部２７は、新たに予約を受け付けた予約車両の現在の位置情報を取得する。充電開始時刻推定部２７は、電動車両３０に搭載されたＧＰＳ装置４２で計測された位置情報を、通信機４０から受信部３を介して取得する。位置情報には、予約車両の現在位置を示す情報の他に、予約車両に搭載されたナビゲーションシステムで算出された充電スタンドの到着予想時刻も含まれている。
【００５０】
ステップＳ２０５において、充電開始時刻推定部２７は、予約車両の充電開始時刻を推定する。予約車両の充電開始時刻の推定方法としては、まず位置情報に含まれている充電スタンドの到着予想時刻を取得し、この到着予想時刻を充電開始時刻と推定する。また、位置情報に含まれている予約車両の現在位置と充電スタンドまでの距離を一定速度で割ることによって到着予想時刻を算出し、この到着予想時刻を充電開始時刻と推定してもよい。さらに、予約車両が充電時刻を指定している場合には、充電予約受付部２１から指定時刻を取得し、この指定時刻を充電開始時刻と推定する。ただし、これらの推定方法に限定する必要はなく、充電を開始する時刻を推定できれば、その他の方法を利用してもよい。
【００５１】
ステップＳ２０６において、充電時間設定部２５は、ステップＳ２０５で推定された充電開始時刻までの時間が、充電車両の充電が終了するまでの時間より短いか否かを判定する。充電時間設定部２５は、充電予約を受け付けた時点から充電開始時刻までの時間を算出し、この時間が、現在実行されている充電車両の充電残り時間より短いか否かを判定する。そして、充電開始時刻までの時間が充電残り時間以上の場合には、充電時間を変更せずに充電を継続するためにステップＳ２１１へ進む。一方、充電開始時刻までの時間が充電残り時間より短い場合には、現在実行されている充電車両の充電時間を変更するためにステップＳ２０７へ進む。
【００５２】
この後、ステップＳ２０７〜ステップＳ２１０の処理は、図３に示す第１実施形態のフローチャートのステップＳ１０４〜ステップＳ１０７と同様の処理が実行される。ただし、予約車両の台数は、増加した台数を用いるので、新たに算出された第２充電時間は、充電開始時の充電時間から変更されている。
【００５３】
ステップＳ２１１において、充電制御部９は、設定された充電時間に到達したか否かを判断し、到達していない場合には予約状況を確認するためにステップＳ２０２に戻り、充電しながら上述した処理を継続して行う。そして、設定された充電時間に到達した場合には、本実施形態に係る充電制御処理を終了する。
【００５４】
［第２実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る充電装置７１では、充電車両の充電中に予約車両が増加すると、予約車両の充電開始時刻を推定する。そして、推定した充電開始時刻までの時間が、充電車両の充電が終了するまでの時間より短い場合には、充電車両の充電時間を第２充電時間に設定する。これにより、後続の予約車両の充電開始時刻に応じて充電車両の充電時間を変更できるので、予約車両が増加した場合でも、充電待ち時間を短縮することができる。
【００５５】
なお、上述の実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計などに応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５６】
１、７１  充電装置
３  受信部
５  送信部
７  充電器
９  充電制御部
１１  充電ケーブル
１３  充電コネクタ
２１  充電予約受付部
２３  残容量検出部
２５  充電時間設定部
２７  充電開始時刻推定部
３０  電動車両
３２  二次電池
３４  モータ
３６  残容量計
３８  制御装置
４０  通信機
４２  ＧＰＳ装置
【図１】
0006551118.tif 000002
【図２】
0006551118.tif 000003
【図３】
0006551118.tif 000004
【図４】
0006551118.tif 000005
【図５】
0006551118.tif 000006
【図６】
0006551118.tif 000007
【図７】
0006551118.tif 000008
【図８】
0006551118.tif 000009