(57)【要約】【課題】急速充電器と普通充電器の双方を備え、これらを同一の系統電源に繋いだ車両充電システムにおいて、システムで使用する変圧器や主幹ブレーカの容量を低下させることができる技術を提供すること。【解決手段】急速充電器１と普通充電器２を接続するコントローラ７に、前記急速充電器および普通充電器と車両の接続状況を検出する検出部９と、急速充電器の接続が新たに検出された際、普通充電器での車両充電に使用する許容電流値を抑制するか否の判定か、および、該急速充電器に入力される最大入力電流値の算出を行う判定部１０と、最大入力電流値を急速充電器に向けて出力し、かつ、前記判定部が抑制を必要と判定した場合には、その抑制後の許容電流値を普通充電器に向けて出力する出力部１１を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
急速充電器と普通充電器の双方を備え、
前記急速充電器と普通充電器を、各々、通信手段を介してコントローラに接続した車両充電システムであって、
前記コントローラは、
前記急速充電器および普通充電器と車両の接続状況を検出する検出部と、
前記検出部により急速充電器の接続が新たに検出された際、車両が接続されている普通充電器での車両充電に使用する許容電流値を抑制するか否かの判定、および、該急速充電器に入力される最大入力電流値の算出を行う判定部と、
前記最大入力電流値を急速充電器に向けて出力し、かつ、前記判定部が抑制を必要と判定した場合には、その抑制後の許容電流値を普通充電器に向けて出力する出力部を備え、
前記急速充電器は、前記の最大入力電流値を受信して、その値を設定電流として設定する設定部を備え、
前記普通充電器は、前記の抑制後の許容電流値を受信して、その値を、該普通充電器と接続された車両に伝達する制御部を備える
ことを特徴とする車両充電システム。
【請求項２】
前記判定部は、前記の許容電流値を抑制するか否かの判定を、前記の急速充電器と普通充電器の上流に配置された変圧器もしくは主幹ブレーカの定格容量を基準とした閾値に基づいて行う
ことを特徴とする請求項１記載の車両充電システム。
【請求項３】
前記判定部は、急速充電器で使用される充電電流の減少に応じて、許容電流値の抑制を解除することを特徴とする請求項１または２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、同一の系統電源で構成される車両充電システム内に、急速充電器と普通充電器の双方を備えた車両充電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用充電器には、一般家庭用電源と同じ交流電源（単相１００〜２００Ｖ）で、おおよそ５時間〜１４時間程度かけて充電を行う普通充電器と、５０ｋＷの高容量（もしくは２０ｋＷの中容量）で、電池がほぼ空に近い状態から８０％まで１５分〜３０分程度（もしくは３０分〜１時間程度）で充電を行う急速充電器とがある。
これらは、それぞれ独立のシステムとして構築されることが一般的であるが、同一の系統電源で構成される車両充電システム内に、急速充電器と普通充電器の双方を備えた車両充電システムに関する技術も開示されている（特許文献１）。
【０００３】
ただし系統電源の容量が不足する場合には、普通充電器は充電制御信号（ＣＰＬＴ信号）により充電途中で充電電流値を抑制することが可能であるが、急速充電器では仕様上、充電途中で充電電流値を抑制することができない。従って、前記システムで使用する変圧器や主幹ブレーカの容量選定は、急速充電器と普通充電器の全てが使用された状態で必要となる電力量に基づいて行われている。このため、変圧器や主幹ブレーカとして容量の大きなものを使用せざるを得ず、設備が大型化する問題やコストが嵩む問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２８９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は前記の問題を解決し、急速充電器と普通充電器の双方を備えた車両充電システムにおいて、システムで使用する変圧器や主幹ブレーカの容量を低下させることができる技術を提供することである。
【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なされた本発明の車両充電システムは、急速充電器と普通充電器の双方を備え、前記急速充電器と普通充電器を、各々、通信手段を介してコントローラに接続した車両充電システムであって、前記コントローラは、前記急速充電器および普通充電器と車両の接続状況を検出する検出部と、前記検出部により急速充電器の接続が新たに検出された際、車両が接続されている普通充電器での車両充電に使用する許容電流値を抑制するか否かの判定、および、該急速充電器に入力される最大入力電流値の算出を行う判定部と、前記最大入力電流値を急速充電器に向けて出力し、かつ、前記判定部が抑制を必要と判定した場合には、その抑制後の許容電流値を普通充電器に向けて出力する出力部を備え、前記急速充電器は、前記の最大入力電流値を受信して、その値を設定電流として設定する設定部を備え、前記普通充電器は、前記の抑制後の許容電流値を受信して、その値を、該普通充電器と接続された車両に伝達する制御部を備えることを特徴とするものである。
ここで、普通充電器での車両充電に使用する「許容電流値」とは、普通充電を行う際の制限値（上限値）であり、随時変更可能な値である。また、急速充電器に入力される最大入力電流値である「設定電流」として設定される値は、充電開始時に行われる前記の設定時に固定される値であり、その後の変更は行われない。
【０００７】
なお、本明細書において、「急速充電器と普通充電器の双方を備えた車両充電システム」の具体的形態として、急速充電器と普通充電器を同一の変圧器に接続するものや、急速充電器と普通充電器を同一の主幹ブレーカに接続するもの、あるいは、急速充電器と普通充電器を同一の受電設備に接続するものが挙げられる。
このうち、同一の変圧器あるいは同一の主幹ブレーカに接続する形態では、急速充電器と普通充電器の双方に単相３線式で電力供給が行われ、同一の受電設備に接続する形態では、急速充電器には三相３線式で電力供給が行われ、普通充電器には、単相３線式で電力供給が行われる。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両充電システムにおいて、前記判定部は、前記の許容電流値を抑制するか否かの判定を、前記の急速充電器と普通充電器の上流に配置された変圧器もしくは主幹ブレーカの定格容量を基準とした閾値に基づいて行うことを特徴とするものである。なお、本明細書において、「閾値」とは、系統電源における使用電流の制限値を意味し、例えば、「主幹電流の８０％」等の基準で定められる値である。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の車両充電システムにおいて、前記判定部は、急速充電器で使用される充電電流の減少に応じて、許容電流値の抑制を解除することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、急速充電器と普通充電器の双方を備え、前記急速充電器と普通充電器を、各々、通信手段を介してコントローラに接続した車両充電システムにおいて、前記コントローラは、前記急速充電器および普通充電器と車両の接続状況を検出する検出部と、前記検出部により急速充電器の接続が新たに検出された際、車両が接続されている普通充電器での車両充電に使用する許容電流値を抑制するか否かの判定、および、該急速充電器に入力される最大入力電流値の算出を行う判定部と、前記最大入力電流値を急速充電器に向けて出力し、かつ、前記判定部が抑制を必要と判定した場合には、その抑制後の許容電流値を普通充電器に向けて出力する出力部を備え、前記急速充電器は、前記の最大入力電流値を受信して、その値を設定電流として設定する設定部を備え、前記普通充電器は、前記の抑制後の許容電流値を受信して、その値を、該普通充電器と接続された車両に伝達する制御部を備える構成としているため、従来技術（同一の系統電源で構成される車両充電システム内に急速充電器と普通充電器の双方を備え、そのシステムで使用する変圧器や主幹ブレーカの容量選定は、急速充電器と普通充電器の全てが使用された状態で必要となる電力量に基づいて行われていたケース）と比べて、システムで使用する変圧器や主幹ブレーカの容量を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１のシステム構成を示すブロック図である。
【図２】コントローラの構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態１のシステムによる制御フロー図である。
【図４】実施形態２のシステム構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
【００１３】
（実施形態１）
本実施形態では、図１に示すように、１台の急速充電器１と複数台の普通充電器２が、同一の主幹ブレーカ３に接続されている。本実施形態の普通充電器２は、接続された車両に、交流電力（定格２００Ｖ・１６Ａ）を供給し、急速充電器１は、接続された車両に、直流電力を供給する。なお、商用電源から急速充電器１、普通充電器２への電力供給は、単相３線式で行っているが三相３線式とすることもできる。
【００１４】
主幹ブレーカ３の上流には、変圧器４と負荷開閉器５が配置されている。本実施形態では、全ての充電器１，２に対し、単相３線式で電力供給が行われる。他の実施形態として、急速充電器１と普通充電器２を、各々、別の主幹ブレーカに接続し、これらの各主幹ブレーカの上流に、共通の変圧器と負荷開閉器を配置することもできる。
【００１５】
急速充電器１と普通充電器２は、各々、通信手段６を介してコントローラ７に接続されている。
【００１６】
図２に示すように、コントローラ７は、以下に説明する登録部８と、検出部９と、判定部１０と、出力部１１を備えている。
【００１７】
登録部８には、主幹ブレーカ３の定格容量を表す指標として、主幹電流（例えば、２００Ａ）が記憶されている。また、この主幹ブレーカ３の使用電流の制限値である「閾値」が、前記の主幹電流を基準として設定されている（例えば、主幹電流２００Ａの８０％を基準として、１６０Ａ）。
【００１８】
検出部９は、急速充電器１に車両が接続されたこと、および、普通充電器２に車両が接続されたことを検出する機能を備えている。例えば、急速充電器１については、車両接続後、充電スタートボタンが押圧操作され、急速充電が開始したことを検出信号としたり、充電ケーブルの接続を物理的に検出して検出信号として、車両の接続を検出することができる。普通充電器２については、車両接続後、車両と普通充電器との間でやり取りされる通信電文を検出信号として、車両の接続を検出することができる。また、検出部９は、普通充電器２に接続された車両が使用する充電電流値を実測し、その実測値に基づいて、その普通充電器２に許容する許容電流値を決定する機能も備えている。通常の普通充電は、６Ａ〜１６Ａの範囲で行われるため、許容電流値の最大値は１６Ａとなる。
【００１９】
図３に示すように、判定部１０は、検出部９により急速充電器１の接続が新たに検出された際、その時点で既に車両が接続されて充電が行われている普通充電器２の許容電流値の合計値を、前記の「閾値」から引いた値(以下、初期計算値)、と、急速充電器１の定格入力電流として予め定められているされている最大入力電流値（以下、定格入力値）を比較して容量判定を行う。
【００２０】
判定部１０は、前記の初期計算値が定格入力値より大きい場合には、記憶値を「最大入力電流値」として採用した上で、その時点で既に車両が接続されて充電が行われている普通充電器２の許容電流値は抑制しない判定を行う。
一方、初期計算値が定格入力値より小さい場合には、定格入力値を「最大入力電流値」として採用した上で、この「最大入力電流値」による充電を実行可能とすべく、その時点で既に車両が接続されて充電が行われている普通充電器２の許容電流値を抑制するとともに、抑制中は、新規の普通充電を禁止する判定を行う。許容電流値を抑制は、急速充電器で使用される充電電流の減少に応じて解除される。また、許容電流が所定値（例：１６Ａ）を回復した段階で、新規の普通充電を再開する。
【００２１】
なお、普通充電器２の許容電流値を制限値（例えば、最小値６Ａ）に抑制しても、定格入力値による充電が実行できない場合には、普通充電器２の許容電流値を制限値に抑制した上で、「閾値―制限値×車両接続中の普通充電器２の台数」として求められる値（以下、再計算値）を、急速充電器１の「最大入力電流値」として採用する。
【００２２】
上記の各判定に従う本発明のシステムによれば、主幹ブレーカ３の定格容量を増加させるという手段によらず、かつ、普通充電を頻繁に停止させることなく、急速充電を優先した効率のよい充電を行うことができる。
【００２３】
出力部１１は、判定部１０で算出された前記の「最大入力電流値」を急速充電器１に向けて出力する。また、前記判定部１０が抑制を必要と判定した場合には、その抑制後の許容電流値を普通充電器に向けて出力する。
【００２４】
急速充電器１は、出力部１１が出力した「最大入力電流値」を受信して、その値を設定電流として設定する設定部を備えている。この設定部に設定された設定電流は、車両に出力可能な最大出力（電流・電圧）として、車両に伝達（ＣＡＮ通信）される。
【００２５】
普通充電器２は、出力部１１が出力した「抑制後の許容電流値」を受信し、その値に応じて、車両への充電電流を制限する制御を行う制御部を備えている。この制御は、充電制御信号（ＣＰＬＴ信号）にて行われる。このように本実施形態では、普通充電器２に接続した充電電流を制限し、急速充電器１の最大入力電流値を設定する制御を行うことができる。
【００２６】
以下、具体的な実施例として本発明を説明する。以下の実施例において、「閾値」は１６０Ａ（主幹電流２００Ａの８０％）、急速充電器１に予め定められている定格入力値は、１３５Ａとする。
（実施例１）
検出部９により急速充電器１の接続が新たに検出された際、その時点で既に車両が接続されて充電が行われている普通充電器２は１台であり、その許容電流値が１６Ａであった。
このとき初期計算値（１６０−１６＝１４４Ａ）＞定格入力値（１３５Ａ）であるから、定格入力値１３５Ａを「最大入力電流値」として採用した上で、その時点で既に車両が接続されて充電が行われている普通充電器２の許容電流値は抑制しない判定を行い、「最大入力電流値１３５Ａ」を急速充電器１に向けて出力し、急速充電を行う。
（実施例２）
検出部９により急速充電器１の接続が新たに検出された際、その時点で既に車両が接続されて充電が行われている普通充電器２は２台であり、その許容電流値が１６Ａであった。
このとき初期計算値（１６０−１６×２＝１２８Ａ）＜定格入力値（１３５Ａ）であるから、定格入力値１３５Ａを「最大入力電流値」として採用した上で、この「最大入力電流値１３５Ａ」による充電を実行可能とすべく、その時点で既に車両が接続されて充電が行われている普通充電器２の許容電流値を、制限値として（１６０−１３５）/２＝１２．５Ａに抑制するとともに、抑制中は、新規の普通充電を禁止する判定を行い、「最大入力電流値１３５Ａ」を急速充電器１に向けて出力し、急速充電を行う。
（実施例３）
検出部９により急速充電器１の接続が新たに検出された際、その時点で既に車両が接続されて充電が行われている普通充電器２は１０台であり、その許容電流値が１６Ａであった。
このときは、初期計算値（１６０−１６×１０＝０Ａ）＜定格入力値（１３５Ａ）であって、かつ、普通充電器２の許容電流値を最小値（６Ａ）に抑制した場合でも、定格入力値（１３５Ａ）による充電が実行できないため、普通充電器２の許容電流値を最小値（６Ａ）に抑制しつつ、「閾値―最小値×車両接続中の普通充電器２の台数＝１６０−６×１０＝１００Ａ」を、急速充電器１の「最大入力電流値」として採用する判定を行う。そして、「最大入力電流値１００Ａ」を急速充電器１に向けて出力し、急速充電を行う。
【００２７】
（他の実施形態）
その他の実施形態として、図４に示すように、急速充電器１には三相３線式で、普通充電器２には単相３線式で、各々、配電を行い、その上流に、共通の負荷開閉器５を設置することもできる。
【００２８】
本実施形態では、登録部８に負荷開閉器５の定格容量を記憶し、負荷開閉器５の定格容量（例えば、３００Ａ）を基準とした「閾値」を設定して実施形態１と同様に普通充電器２に接続した充電電流を制限し、急速充電器１の最大入力電流値を設定する制御を行うことができる。
【００２９】
登録部８にデマンド値を記憶させ、判定部１０に、現在の使用電力と急速充電の接続時刻に基づき抑制要否を判定させることもできる。
【符号の説明】
【００３０】
１  急速充電器
２  普通充電器
３  主幹ブレーカ
４  変圧器
５  負荷開閉器
６  通信手段
７  コントローラ
８  登録部
９  検出部
１０  判定部
１１  出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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