JP6031225B2

JP6031225B2 - 充電システム

Info

Publication number: JP6031225B2
Application number: JP2011240034A
Authority: JP
Inventors: 崇金森; 孝義佐藤; 鈴木　智; 智鈴木
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 2011-11-01
Filing date: 2011-11-01
Publication date: 2016-11-24
Anticipated expiration: 2031-11-01
Also published as: JP2013099126A

Description

本発明は充電システムに係り、特に、複数の充電スタンドを制御するための充電制御装置が不要となり、システムの設置スペースを大幅に低減させることができるとともに、個々の充電スタンドが故障したり、メンテナンスをする際に、他の充電スタンドの動作を確保することを可能とした充電システムに関するものである。

近年、電気自動車が普及しつつあり、電気自動車に対する充電システムが開発されてきている。このような充電システムにおいては、電気自動車を駐車場に駐車させた際に、車両に対して充電することが行われている。

このような駐車場においては、駐車場に複数の車室が設置されており、これら各車室に充電スタンドを設置することにより、車室に駐車した複数の電気自動車に対して充電を行うことができるようになっている。この場合に、従来から、例えば、給電コントローラにより、車両の１つが充電器の１つに接続されるとともに、切替回路が電力供給線を充電器に接続させているときに、他の車両が他の充電器に新たに接続された場合、給電条件記憶部において他の車両に割り当てられた優先度が給電条件記憶部において最初の車両に割り当てられた優先度よりも高ければ、切替回路による電力供給線の接続先を他の充電器に切り換え、複数の車両に対して充電の切り換えを行うことができるようにした技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−３６０９６号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載の技術においては、給電コントローラにより切替回路に接続された各充電器による充電を切り換えるようにしているので、各充電器を制御することから、給電コントローラおよび切替回路が必要となる。そのため、給電コントローラなどを設置するためのスペースを確保する必要があるという問題を有している。また、給電コントローラが故障したり、メンテナンスする場合には、すべての充電器を停止させる必要があるという問題を有している。

本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、複数の充電スタンドを制御するための充電制御装置が不要となり、システムの設置スペースを大幅に低減させることができるとともに、個々の充電スタンドが故障したり、メンテナンスをする際に、他の充電スタンドの動作を確保することのできる充電システムを提供することを目的とするものである。

本発明は前記目的を達成するために、請求項１の発明に係る充電システムは、駐車場に設置された１つの分電盤に接続されることにより電力供給を受けて電気車両の充電を行う複数の充電スタンドと、
前記充電スタンドに設けられ、充電時間及び充電残時間の情報を含み得るデータ情報と、故障中であるか否かの情報を含み得るステータス情報とを相互に通信するための通信部と、を備え、
前記複数の充電スタンドを構成する各充電スタンドは、前記データ情報と前記ステータス情報とを少なくとも１つの他の充電スタンドに送信し、
前記各充電スタンドの前記データ情報と前記ステータス情報とを、全ての充電スタンドで共有可能にし、
前記複数の充電スタンドのうち、１つの充電スタンドを親充電スタンドに設定するとともに、前記親充電スタンド以外の充電スタンドを子充電スタンドに設定して、前記親充電スタンドにより前記データ情報と前記ステータス情報とに基づいて全ての充電スタンドを総括制御することを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記複数の充電スタンドを構成する複数の子充電スタンドのうち、一の子充電スタンドは、付随するキー入力部での入力により受け付けた自己の充電予約及び充電完了の情報を、前記親充電スタンドに送信し、
前記親充電スタンドは、前記一の子充電スタンドの充電予約を許可した旨及び充電が完了した旨の情報に基づく前記ステータス情報を前記一の子充電スタンド以外の全ての子充電スタンドに送信することで、前記一の子充電スタンドの前記ステータス情報を全ての充電スタンドで共有させることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項２において、前記親充電スタンドが動作不能となった場合に、前記子充電スタンドを新たな親充電スタンドとして切り換えて、当該新たな親充電スタンドは、共有されている前記データ情報と前記ステータス情報とに基づいて全ての充電スタンドを総括制御することを特徴とする請求項２に記載の充電システム。

請求項４に係る発明は、請求項３において、前記親充電スタンドと前記子充電スタンドとは、所定の周期で、前記通信部を介して通信し、
前記子充電スタンドは、前記親充電スタンドとの通信を行うことができない場合に、前記親充電スタンドが動作不能であると判断し、
前記新たな親充電スタンドとなった子充電スタンドは、動作不能と判断された前記親充電スタンドが故障中である旨の前記ステータス情報を、他の全ての子充電スタンドに送信することを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４までのいずれか一項において、前記ステータス情報には、前記複数の充電スタンドを構成する各充電スタンドについて、故障中であるか否かの情報のほか、充電中であるか否か、充電待機中であるか否か、メンテナンス中であるか否かのうち少なくとも１つの情報が含まれることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、各充電スタンドのデータ情報とステータス情報とを他の充電スタンドに送信して全ての充電スタンドで共有可能にすることで、例えば各充電スタンドのうちの１つの充電スタンドを親充電スタンドに設定するとともに、その他の充電スタンドを子充電スタンドに設定し、親充電スタンドが動作不能となった場合に、子充電スタンドを親充電スタンドに切り換えるように制御することが可能になるので、確実に、充電動作を確保することができ、しかも、複数の充電スタンドを制御するための充電制御装置が不要となり、システムの設置スペースを大幅に低減させることができる。

請求項４に係る発明によれば、親充電スタンドと子充電スタンドとが、所定の周期で通信部を介して通信し、子充電スタンドにより、親充電スタンドとの通信を行うことができない場合に、親充電スタンドが動作不能であると判断するようにしているので、親充電スタンドが動作不能になったことを適正に判断することができ、子充電スタンドを親充電スタンドに切り換えて、適正な充電制御を行うことができる。

本発明に係る充電システムの第１実施形態を示す概略構成図である。本発明に係る充電システムの第１実施形態における充電開始までの動作を示すフローチャートである。本発明に係る充電システムの第１実施形態における充電動作を示すフローチャートである。本発明に係る充電システムの第１実施形態における情報送信の例を示す説明図である。本発明に係る充電システムの第２実施形態における充電動作を示すフローチャートである。本発明に係る充電システムの第２実施形態における情報送信の例を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明に係る充電システムの実施形態を示す概略図である。図１に示すように、本実施形態の充電システムは、例えば、電気自動車などのバッテリの電力で走行する車両１を駐車させるため、駐車場２に設置されるものであり、この駐車場２は、複数の車室３を備えている。

また、充電システムは、図示しない外部電源からの電力が供給される分電盤４を備えており、分電盤４には、漏電遮断器５が設置されている。また、充電システムは、駐車場２の各車室３に設置された充電スタンド６を備えており、充電スタンド６には、各種制御を行う充電制御部７が設けられている。各充電スタンド６には、車室に駐車した車両１の電源プラグ８が差し込まれるコンセント９が設けられている。本実施形態においては、コンセント９部分には、コンセント９部分を被覆するカバー部材１０が設けられており、さらに、コンセント９部分には、充電制御部７の制御信号により、カバー部材１０を閉状態に保持するロック機構１１が設けられている。このロック機構１１は、コンセント９に電源プラグ８が差し込まれた状態で、カバー部材１０を閉状態に保持するものである。なお、カバー部材１０を設けない場合には、ロック機構１１として、コンセント９に差し込まれた電源プラグ８が抜けないように保持する機構で構成するようにしてもよい。

また、充電スタンド６には、コンセント９に電気的に接続された電力開閉器１２が設けられており、電力開閉器１２は、電源幹線１３との接続を開閉するスイッチであり、分電盤４からの電源幹線１３が漏電遮断器１４を介して接続されている。また、充電スタンド６には、コンセント９に送られる電流値を検出する電流センサ１５が設けられており、充電スタンド６には、コンセント９に供給される電圧値を検出する電圧検知部１６が設けられている。

さらに、充電スタンド６には、例えば、充電時間の設定などの充電予約を行うためのキー入力部１７が設けられており、充電制御部７は、キー入力部１７により入力された充電時間に基づいて、電力開閉器１２をＯＮ、ＯＦＦ動作させるように構成されている。そして、電力開閉器１２がＯＮ動作されると、電源幹線１３とコンセント９とを接続してコンセント９に電源が供給されるように構成されている。さらに、充電スタンド６には、例えば、充電受付などの所定の案内表示を行う表示部１８が設けられており、この表示部１８は、例えば、案内表示の確認操作やキャンセル操作などの案内にしたがった操作を行うことができるように構成されている。さらに、充電スタンド６には、各充電スタンド６の間で情報の送受信を行うための通信部１９が配設されており、充電スタンド６には、メモリが配設されている。

また、本実施形態においては、各充電スタンド６のうち１つの充電スタンド６が親充電スタンド６に設定されるように構成されており、その他の充電スタンド６が子充電スタンド６に設定されるように構成されている。そして、親充電スタンド６は、各子充電スタンド６の充電制御を総括して行うように構成されている。すなわち、親充電スタンド６と、各子充電スタンド６とは、互いに、所定のステータス情報およびデータ情報を送受信可能とされており、これらステータス情報およびデータ情報は、メモリにステータステーブルとして記録されるように構成されている。そして、親充電スタンド６は、各子充電スタンド６のステータス情報に基づいて各子充電スタンド６の制御を行うように構成されている。ここで、ステータス情報としては、例えば、自己の充電スタンド６が充電中であるか、充電待機中であるか、故障中であるか、メンテナンス中であるかといった情報がある。また、データ情報としては、充電時における充電電流値、電圧値、電力量、充電時間、充電残時間などがある。

そして、本実施形態においては、親充電スタンド６が故障などにより動作不能になった場合には、他の子充電スタンド６のうちの１つが親充電スタンド６に再設定されるように構成されている。このとき、親充電スタンド６となる子充電スタンド６は、親充電スタンド６に設定される順序をあらかじめ設定しておくようにしてもよいし、例えば、充電予約されている子充電スタンド６を親充電スタンド６に設定するようにしてもよい。その後は、新たに設定された親充電スタンド６が各子充電スタンド６の充電制御を行うように構成されている。

次に、本実施形態の充電予約の動作について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。

本実施形態においては、まず、駐車場２の利用者が車両１の充電を希望する場合は、充電スタンド６のカバー部材１０を開いて、コンセント９に、車両１の電源プラグ８を差し込んだ後（ＳＴ１）、充電スタンド６において、利用者が、キー入力部１７を操作して、充電予約受付の入力を行う（ＳＴ２）。

続いて、充電開始画面が表示部１８に表示され、確認を選択すると（ＳＴ３）、充電制御部７によりロック機構１１を動作させてカバー部材１０をロックさせる（ＳＴ４）。そして、ロック機構１１のロックが完了しない場合には（ＳＴ５）、カバー部材１０の確認画面を表示部１８に表示させ（ＳＴ７）、ロック機構１１のロックが完了した場合は、充電が開始される（ＳＴ６）。

なお、充電開始画面によりキャンセルを選択すると（ＳＴ８）、充電を行わずに終了する。

次に、本実施形態における充電中の動作について、図３に示すフローチャートおよび図４を参照して説明する。なお、図３においては、図中左側が親充電スタンド６の制御を示し、図中右側が子充電スタンド６の制御を示している。また、本実施形態においては、親充電スタンド（Ａ）６、子充電スタンド（Ｂ〜Ｄ）６が設置されている場合を例にして説明する。この例は、同時に充電することができる車両台数が１台の場合であるが、同時に充電することができる車両台数は、設定により複数台に設定することも可能である。

まず、親充電スタンド（Ａ）６と、子充電スタンド（Ｂ、Ｃ、Ｄ）６との間では、所定の周期で通信部１９を介して通信を行い、親充電スタンド（Ａ）６と各子充電スタンド（Ｂ、Ｃ、Ｄ）６との間で、通信が可能な状態で（ＳＴ１７）、例えば、子充電スタンド（Ｂ）６により充電予約が行われた場合には（ＳＴ１８）、図４（ａ）に示すように、充電予約情報が子充電スタンド（Ｂ）６から親充電スタンド（Ａ）６に送られる（ＳＴ１９）。そして、親充電スタンド（Ａ）６は、子充電スタンド（Ｂ）６から充電予約情報が送られたら（ＳＴ１０：ＹＥＳ）、他に充電中の充電スタンド６が存在していない場合は（ＳＴ１１：ＮＯ）、子充電スタンド（Ｂ）６に充電許可信号を送信するとともに、その他の子充電スタンド（Ｃ、Ｄ）６に子充電スタンド（Ｂ）６が充電中である旨のステータス情報を送信する（ＳＴ１２）。その後、親充電スタンド（Ａ）６は、子充電スタンド（Ｂ）６に充電開始指示を送る（ＳＴ１３）。そして、子充電スタンド（Ｂ）６は、親充電スタンド（Ａ）６から充電開始指示が送られたら（ＳＴ２０：許可）、充電を開始する（ＳＴ２１）。

また、子充電スタンド（Ｂ）６が充電中に、例えば、子充電スタンド（Ｃ）６により、充電予約が行われると（ＳＴ１０）、図４（ｂ）に示すように、子充電スタンド（Ｃ）６から充電予約情報が親充電スタンド（Ａ）６に送られ（ＳＴ１９）、親充電スタンド（Ａ）６は、現在、子充電スタンド（Ｂ）６が充電中であるので、子充電スタンド（Ｃ）６に充電待機指示を送るとともに、子充電スタンド（Ｂ）６および子充電スタンド（Ｄ）６には、子充電スタンド（Ｃ）６が充電待機中である旨のステータス情報が送られる（ＳＴ１６）。

そして、子充電スタンド（Ｂ）６の充電が完了したら、子充電スタンド（Ｂ）６は、親充電スタンド（Ａ）６に充電完了を通知する（ＳＴ２２）。そして、親充電スタンド（Ａ）６が充電完了を受信したら（ＳＴ１４）、充電待機中の子充電スタンド（Ｃ）６に充電許可信号を送信し（ＳＴ１５）、子充電スタンド（Ｃ）６の充電が開始される（ＳＴ２１）。

一方、親充電スタンド６と、子充電スタンド（Ｂ、Ｃ、Ｄ）６との間で、所定の周期で通信を行うものであるが、図４（ｃ）、（ｄ）に示すように、親充電スタンド（Ａ）６と通信ができなくなった場合は（ＳＴ１７：ＮＯ）、子充電スタンド６は、親充電スタンド（Ａ）６が故障したと判断し（ＳＴ２３）、次に親充電スタンド６になるべき子充電スタンド６を親充電スタンド６として設定する（ＳＴ２４）。その後は、新たに設定された親充電スタンド６に対して充電予約などの情報を送信する。

以上述べたように、本実施形態においては、充電スタンド６のうち１つの充電スタンド６を親充電スタンド６に設定するとともに、他の充電スタンド６を子充電スタンド６に設定し、親充電スタンド６により各子充電スタンド６の充電制御を行い、親充電スタンド６が動作不能になった場合には、子充電スタンド６のうちの１つを親充電スタンド６に設定して充電制御を行うようにしているので、確実に、充電動作を確保することができ、しかも、複数の充電スタンド６を制御するための充電制御装置が不要となり、システムの設置スペースを大幅に低減させることができる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。

本実施形態においては、前記第１実施形態のように、各充電スタンド６に親充電スタンド６を設定せずに、各充電スタンド６により、すべての充電スタンド６のステータス情報およびデータ情報を共有することにより、各充電スタンド６が独立して充電制御を行うようにしたものである。なお、充電スタンド６の構成は、図１に示すものと同様であるので、本第２実施形態においても図１を参照して説明する。

次に、本実施形態における充電中の動作について、図５に示すフローチャートおよび図６を参照して説明する。なお、本実施形態においては、充電スタンド（Ａ〜Ｄ）６が設置されている場合を例にして説明する。

まず、各充電スタンド６の間で、通信が可能な状態で（ＳＴ３０）、例えば、充電スタンド（Ｂ）６により充電予約が行われた場合には（ＳＴ３１）、図６（ａ）に示すように、充電予約情報が充電スタンド（Ｂ）６から他の充電スタンド（Ａ、Ｃ、Ｄ）６に送られ、充電スタンド（Ｂ）６は、ステータス情報に基づいて他に充電中の充電スタンド６が存在しているか否か判断し、他に充電中の充電スタンド６がない場合は（ＳＴ３２：ＮＯ）、充電スタンド（Ｂ）６は、他の充電スタンド（Ａ、Ｃ、Ｄ）６に充電スタンド（Ｂ）６が充電中である旨のステータス情報を送信し（ＳＴ３３）、充電スタンド（Ｂ）６は充電を開始する（ＳＴ３４）。

また、充電スタンド（Ｂ）６が充電中に、例えば、充電スタンド（Ｃ）６により、充電予約が行われると（ＳＴ３１）、図６（ｂ）に示すように、充電予約情報が充電スタンド（Ｃ）６から他の充電スタンド（Ａ、Ｂ、Ｄ）６に送られ、充電スタンド（Ｃ）６は、ステータス情報に基づいて他に充電中の充電スタンド６が存在しているか否か判断し（ＳＴ３２）、この場合は、充電スタンド（Ｂ）６が充電中であるので、充電スタンド（Ｃ）６は、他の充電スタンド（Ａ、Ｂ、Ｄ）６に充電スタンド（Ｃ）６が充電待機中である旨のステータス情報を送信する（ＳＴ３７）。

そして、充電スタンド（Ｂ）６の充電が完了したら（ＳＴ３５）、充電完了の通知を行い、充電中ステータスをクリアする（ＳＴ３６）。そして、待機中の充電スタンド（Ｃ）６は、充電を開始し、他の充電スタンド（Ａ、Ｂ、Ｄ）６に充電中である旨のステータス情報を送信し、充電スタンド（Ｃ）６は充電を開始する。

なお、本実施形態においては、各充電スタンド６の充電制御を統括する親充電制御スタンドを設定するものではないので、いずれかの充電スタンド６が故障した場合でも、各充電スタンド６により独立して充電制御を続行することが可能である。そして、充電スタンド（Ａ）６が故障などにより動作不能であると判断した場合は（ＳＴ３８）、充電スタンド（Ａ）６を除いて制御するものである（ＳＴ３９）。

以上述べたように、本実施形態においては、各充電スタンド６の間でステータス情報を送信し、このステータス情報に基づいて、各充電スタンド６により独立して充電制御を行うようにしているので、確実に、充電動作を確保することができ、しかも、複数の充電スタンド６を制御するための充電制御装置が不要となり、システムの設置スペースを大幅に低減させることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能である。

１車両
２駐車場
３車室
４分電盤
５漏電遮断器
６充電スタンド
７充電制御部
８電源プラグ
９コンセント
１０カバー部材
１１ロック機構
１２電力開閉器
１３電源幹線
１４漏電遮断器
１５電流センサ
１６電圧検知部
１７キー入力部
１８表示部
１９通信部

Claims

駐車場に設置された１つの分電盤に接続されることにより電力供給を受けて電気車両の充電を行う複数の充電スタンドと、
前記充電スタンドに設けられ、充電時間及び充電残時間の情報を含み得るデータ情報と、故障中であるか否かの情報を含み得るステータス情報とを相互に通信するための通信部と、を備え、
前記複数の充電スタンドを構成する各充電スタンドは、前記データ情報と前記ステータス情報とを少なくとも１つの他の充電スタンドに送信し、
前記各充電スタンドの前記データ情報と前記ステータス情報とを、全ての充電スタンドで共有可能にし、
前記複数の充電スタンドのうち、１つの充電スタンドを親充電スタンドに設定するとともに、前記親充電スタンド以外の充電スタンドを子充電スタンドに設定して、前記親充電スタンドにより前記データ情報と前記ステータス情報とに基づいて全ての充電スタンドを総括制御することを特徴とする充電システム。
前記複数の充電スタンドを構成する複数の子充電スタンドのうち、一の子充電スタンドは、付随するキー入力部での入力により受け付けた自己の充電予約及び充電完了の情報を、前記親充電スタンドに送信し、
前記親充電スタンドは、前記一の子充電スタンドの充電予約を許可した旨及び充電が完了した旨の情報に基づく前記ステータス情報を前記一の子充電スタンド以外の全ての子充電スタンドに送信することで、前記一の子充電スタンドの前記ステータス情報を全ての充電スタンドで共有させることを特徴とする請求項１に記載の充電システム。
前記親充電スタンドが動作不能となった場合に、前記子充電スタンドを新たな親充電スタンドとして切り換えて、当該新たな親充電スタンドは、共有されている前記データ情報と前記ステータス情報とに基づいて全ての充電スタンドを総括制御することを特徴とする請求項２に記載の充電システム。
前記親充電スタンドと前記子充電スタンドとは、所定の周期で、前記通信部を介して通信し、
前記子充電スタンドは、前記親充電スタンドとの通信を行うことができない場合に、前記親充電スタンドが動作不能であると判断し、
前記新たな親充電スタンドとなった子充電スタンドは、動作不能と判断された前記親充電スタンドが故障中である旨の前記ステータス情報を、他の全ての子充電スタンドに送信することを特徴とする請求項３に記載の充電システム。
前記ステータス情報には、前記複数の充電スタンドを構成する各充電スタンドについて、故障中であるか否かの情報のほか、充電中であるか否か、充電待機中であるか否か、メンテナンス中であるか否かのうち少なくとも１つの情報が含まれることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の充電システム。