WO2013031073A1 - 充電システム及び充電装置並びに充電方法 - Google Patents

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亮司 丸山
江幡　良雄
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    • Y04S30/10—Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
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Definitions

  • the present embodiment relates to a charging system, a charging device, and a charging method for charging a storage battery mounted on, for example, an electric vehicle.
  • the charging facility for charging the storage battery is arranged in a convenience store and a shopping mall in addition to a charging station such as a conventional gas station.
  • Patent Document 1 a technique described in Patent Document 1 is disclosed.
  • DC power of low current is obtained from an AC power source by a rectifier and a charger at all times, and the storage battery for facilities is charged.
  • a large amount of DC power is obtained from the storage battery by a charger, and the storage battery such as an electric vehicle is rapidly charged. For this reason, a storage battery can be charged at night or the like.
  • the following documents are cited, and the entire contents thereof are incorporated herein by reference.
  • the charging device of Patent Document 1 cannot control power reception according to the state of the commercial power supply (system). For example, when the charging current to the electric vehicle is large and exceeds the contract current of the consumer, the consumer must increase the contract current with the electric power company. For this reason, the basic charge of the power charge increases, and the charge for charging the electric vehicle increases.
  • the charging device of Patent Document 1 cannot control power reception according to the power quality of the commercial system.
  • the charging system is connected to an electric power system and a storage battery unit, the charging device charging the storage battery unit, and at least current, voltage, and harmonics of the electric power system.
  • a measurement unit that measures one piece of information
  • a control unit that transmits a command for controlling charging to the storage battery unit to the charging device according to at least one piece of information measured by the measurement unit.
  • charging can be controlled according to the situation of the commercial system.
  • the charging system, the charging device, and the charging method of the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
  • the load is not limited to the electric vehicle, and may be another load equipped with the storage battery.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the electric vehicle charging system according to the first embodiment.
  • a charging system 100 a commercial power source 900, loads 910a and 910b, and electric vehicles 920a and 920b are connected by a power line. Electric power is supplied to 920a and 920b.
  • a thick solid line indicates a power supply path
  • a thin solid line indicates a signal path.
  • the charging system 100 includes a measuring unit 110, a control device 120, and charging devices 130a and 130b. Each of these components may be provided in a separate device as a charging system or in the same device.
  • the charging system 100 is installed in a consumer such as a convenience store or a shopping mall.
  • the commercial power supply 900 supplies electric power such as alternating current (AC) 100V or 6600V to the loads 910a and 910b, the charging system 100, and the electric vehicles 920a and 920b.
  • the loads 910a and 910b are loads on the consumer. For example, in the case of a convenience store, the loads are luminaires and refrigerators.
  • the measurement unit 110 receives power from the commercial power source 900 and supplies current, voltage, frequency, harmonics such as harmonics of the voltage waveform to the charging devices 130a and 130b, ratios of harmonics to fundamental waves, power, The amount of electric power is measured, and these measured data are transmitted to the control device 120.
  • the control device 120 is configured by a personal computer, a minicomputer, or a dedicated device, and controls charging of the charging devices 130a and 130b based on data from the measurement unit 110.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the control device of the electric vehicle charging system according to the first embodiment.
  • the control device 120 includes a receiving unit 121, a communication unit 122, an operation unit 123, and a control unit 124.
  • the receiving unit 121 receives data from the measuring unit 110.
  • the communication unit 122 transmits a command to each of the charging devices 130a and 130b.
  • the operation unit 123 includes a switch and a liquid crystal panel, and as a value designated in advance, a current value that can be used for charging, that is, a current value or a voltage drop that is considered in relation to a contract current of a consumer is allowed. Electricity charges for each time zone, such as the lower voltage limit and the allowable harmonic magnitude, and the contract current of the customer are input.
  • the control unit 124 controls each unit of the reception unit 121, the communication unit 122, and the operation unit 123.
  • Charging devices 130a and 130b are provided corresponding to electric vehicles 920a and 920b, and charge storage battery unit 921 provided in electric vehicles 920a and 920b with electric power from a power line. This charging may be limited by the control device 120.
  • the charging devices 130 a and 130 b include a communication unit 131, a control unit 132, and a current adjustment unit 133.
  • the communication unit 131 receives a command transmitted from the communication unit 122 of the control device 120.
  • the control unit 132 controls the current adjustment unit 133 so as to obtain an appropriate current in order to reduce the charging current in accordance with a command from the communication unit 131.
  • the current adjustment unit 133 converts power supplied from the commercial power source 900 (alternating current or direct current, and in the case of alternating current, alternating current is converted into direct current) into a charging current, and the storage battery unit 921 of the electric vehicles 920a and 920b. To charge.
  • the charging current is controlled by the control unit 132.
  • FIG. FIG. 4 is a flowchart showing a charging process executed by the control unit 124 in the control device 120 of the electric vehicle charging system.
  • the measurement unit 110 measures the current supplied from the commercial power supply 900, the voltage, the ratio of harmonics to the fundamental wave, and the like. It is checked whether or not the current measured by the measurement unit 110 is within a preset current value (step S11). If the measured current is not within the preset current value, a command to decrease the output current of the current adjustment unit 133 to the charging device 130 until the current value transmitted from the measurement unit 110 falls within the set value. Is transmitted (step S12).
  • step S13 it is checked whether the voltage drop measured by the measurement unit 110 and the ratio of harmonics to the fundamental wave are within the set values. If the ratio of the voltage drop and the harmonic to the fundamental wave is not within the set value, the current to the charging device 130 until the ratio of the voltage value and the harmonic to the fundamental wave transmitted from the measurement unit 110 is within the set value. A command to decrease the output current of the adjustment unit 133 is transmitted (step S14).
  • scheduling is performed so that a large current is generated in a time zone where the electricity rate is low and a low current is set in a time zone where the electricity rate is high, and the scheduling information is transmitted to the charging device 130 to charge the electric vehicles 920a and 920b. May be controlled.
  • the measurement unit 110 measures at least one of the current, voltage, and harmonics of the commercial power supply 900, and the commercial power supply 900 measured by the measurement unit 110 is measured. Since the control unit 124 of the control device 120 transmits a command for controlling the charging of the storage battery unit 921 to the charging device 130 according to at least one information of current, voltage, and harmonics of the electric vehicle 920a, 920b It is possible to appropriately control the charging of the storage battery unit 921.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an electric vehicle charging system according to the second embodiment.
  • the electric vehicle charging system 200 of the second embodiment shown in FIG. 5 is further replaced with a power storage device 220 and a control device 120, compared to the electric vehicle charging system 100 of the first embodiment shown in FIG.
  • charging devices 230a and 230b are provided.
  • control device 210 has a communication unit 211 added to the configuration of the control device 120.
  • Communication unit 211 transmits a command (command) instructing the amount of discharge to power storage device 220. That is, communication unit 211 transmits a command for supplying current from power storage device 220 to charging devices 230a and 230b.
  • FIG. 7A is a block diagram showing a configuration of the power storage device 220 of the electric vehicle charging system according to the second embodiment
  • FIG. 7B is a charging device of the electric vehicle charging system according to the second embodiment.
  • the power storage device 220 is charged with the power supplied from the commercial power supply 900 by alternating current (AC) or direct current (DC) when the load 910a, 910b and the charging devices 230a, 230b use less power.
  • the power storage device 220 supplies charging power to the charging devices 230a and 230b, and includes a communication unit 221, a control unit 222, a current / voltage variable unit 223, and a storage battery 224.
  • the communication unit 221 receives a command indicating the discharge amount transmitted from the communication unit 211 of the control device 210.
  • the control unit 222 controls the current value and voltage value of the current-voltage variable unit 223 in accordance with a command from the communication unit 221 that instructs the amount of discharge.
  • the current voltage variable unit 223 varies the output current and output voltage of the storage battery 224 based on information from the control unit 222.
  • the charging devices 230a and 230b are provided corresponding to the electric vehicles 920a and 920b, and include a communication unit 131, a control unit 132, a current adjustment unit 133, and a current conversion unit 231 as illustrated in FIG.
  • the storage battery unit 921 provided in the electric vehicles 920a and 920b has a current obtained by adding the current supplied from the commercial power supply 900 via the current adjustment unit 133 and the current supplied from the power storage device 220 via the voltage conversion unit 231. Charged.
  • the communication unit 131 receives a command transmitted from the communication unit 122 of the control device 210.
  • the control unit 132 controls the current adjustment unit 133 so as to obtain an appropriate current in order to reduce the current supplied from the commercial power supply 900 in accordance with a command from the communication unit 131.
  • the current adjustment unit 133 converts the power supplied from the commercial power supply 900 (AC or DC, and converts AC to DC in the case of AC) into a charging current and outputs the current.
  • the output current is controlled by the control unit 132.
  • Current conversion unit 231 converts the current supplied from power storage device 220 into a charging current for storage battery unit 921 of electric vehicle 920 and outputs the current. Note that when the power storage device 220 outputs alternating current, it is converted into direct current and output.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a charging process executed by the control unit in the control device of the electric vehicle charging system.
  • the measurement unit 110 measures the current supplied from the commercial power supply 900, the voltage, the ratio of harmonics to the fundamental wave, and the like. It is checked whether or not the current measured by the measurement unit 110 is within a preset current value (step S21). If the measured current is not within the preset current value, a command to decrease the output current of the current adjustment unit 133 to the charging device 230 until the current value transmitted from the measurement unit 110 falls within the set value. Then, a command to increase current supply to charging device 230 is transmitted to power storage device 220 (step S22).
  • step S23 it is checked whether the voltage drop and the ratio of harmonics to the fundamental wave measured by the measurement unit 110 are within the set values. If the ratio of the voltage drop and the harmonic to the fundamental wave is not within the set value, the current to the charging device 230 until the voltage value transmitted from the measurement unit 110 and the ratio of the harmonic to the fundamental wave are within the set value. A command to decrease the output current of adjustment unit 133 and a command to increase current supply to charging device 230 are transmitted to power storage device 220 (step S24).
  • the charging of the electric vehicles 920a and 920b may be controlled using the current from the commercial power supply 900 during a time period when the electricity rate is low.
  • the charging of the electric vehicles 920a and 920b is controlled by controlling at least one of the process of reducing the charging current and the process of using a large amount of current from the power storage device 220 during the time period when the electricity bill is expensive. May be.
  • the current from the power storage device 220 can be supplied to the charging devices 230a and 230b, the voltage drop and the ratio of harmonics to the fundamental wave become smaller.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an electric vehicle charging system according to the third embodiment.
  • the electric vehicle charging system 300 according to the third embodiment illustrated in FIG. 9 further includes a communication unit 320 and data from the communication unit 320 with respect to the electric vehicle charging system 200 according to the second embodiment illustrated in FIG. And a control device 310 for receiving.
  • the difference between the control device 310 and the control device 210 in the second embodiment is that it has an interface circuit with the communication unit 320 and only a program, and other configurations are the same. Accordingly, each part in the control device 310 is denoted by the same reference numeral as each part of the control device 210.
  • the communication unit 320 is an interface unit with the Internet, a power line carrier communication device or a wireless communication device, information on the power usage status of the commercial power supply 900, for example, “electricity forecast” or “power reduction” individually transmitted to consumers.
  • a message about a request (demand) ” is received, and the information is transmitted to the control device 310.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a charging process executed by the control unit in the control device of the electric vehicle charging system.
  • step S31 it is checked whether information (demand) to reduce power or an electric forecast has been received via the communication unit 320 (step S31).
  • a command to decrease the output current of the current adjusting unit 133 to the charging device 230, and a current supply to the charging device 230 to the power storage device 220 are increased.
  • a command to transmit is transmitted (step S32).
  • the control unit 212 of the control device 310 charges the storage battery unit 921 according to the information for reducing the power transmitted from the outside to the communication unit 320. Is transmitted to the charging device 130, and a command to increase the current supply from the power storage device 220 to the charging device 130 is transmitted to the power storage device 220. Therefore, charging of the storage battery unit 921 of the electric vehicles 920a and 920b is performed. Can be controlled appropriately.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of an electric vehicle charging system according to the fourth embodiment.
  • the electric vehicle charging system 400 of the fourth embodiment shown in FIG. 11 differs from the electric vehicle charging system 300 of the third embodiment shown in FIG. 9 in the measurement unit 410, the power storage device 420, and the control device 430. .
  • the difference between the control device 430 and the control device 210 in the second embodiment is that it has an interface circuit with the communication unit 320 and only a program, and other configurations are the same. Accordingly, each part in the control device 430 is denoted by the same reference numeral as each part of the control device 210.
  • charging devices 130a and 130b are provided as in the first embodiment.
  • the measurement unit 410 measures the power of the customer's loads 910a and 910b and the power to the charging devices 130a and 130b, and transmits the measured data to the control device 430.
  • Power storage device 420 includes an inverter, converts direct current to alternating current, and supplies the output to charging devices 130a and 130b and loads 910a and 910b.
  • FIG. FIG. 12 is a flowchart showing a charging process executed by the control unit in the control device 430 of the electric vehicle charging system.
  • the measurement unit 410 measures the current supplied from the commercial power supply 900, the voltage, the ratio of harmonics to the fundamental wave, and the like. It is checked whether or not the current measured by the measurement unit 410 is within a preset current value (step S41). If the measured current is not within the preset current value, a command to increase the output current is transmitted to the power storage device 420 until the current value transmitted from the measurement unit 410 is equal to or less than the contract current. If the current is still not within the set current range, a command to decrease the output current of the current adjustment unit 133 is transmitted to the charging device 130 (step S42).
  • step S43 it is checked whether the voltage drop and the ratio of the harmonics to the fundamental wave measured by the measurement unit 410 are within the set values.
  • a command to increase the output voltage is transmitted to the power storage device 420. If it still does not fall within the set voltage value, a command to decrease the output current of the current adjusting unit 133 is transmitted to the charging device 130 (step S44).
  • charging to the electric vehicles 920a and 920b may be controlled by controlling to increase the output current of the power storage device 420 in a time zone when the electricity charge of the commercial power supply 900 is expensive.
  • the power is measured in consideration of the power of the customer's loads 910a and 910b, and the output of the power storage device 420 is determined according to the measured power. Can also be supplied to the charging devices 130a and 130b and the loads 910a and 910b.
  • FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of an electric vehicle charging system according to the fifth embodiment.
  • the electric vehicle charging system 500 according to the fifth embodiment illustrated in FIG. 13 includes a solar power generation device 520 and a wind power generation device 530 as compared with the electric vehicle charging system 400 according to the fourth embodiment illustrated in FIG. 11. . Note that only one of the solar power generation device 520 and the wind power generation device 530 may be used.
  • the solar power generation device 520 is also called a mega solar, and generates electric power by photoelectric conversion and outputs it to a power line.
  • the wind power generator 530 generates electric power by converting wind power into electricity and outputs it to the power line.
  • Control device 510 transmits a command to solar power generation device 520 and wind power generation device 530 so as to supply power to charging devices 310a and 310b.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a charging process executed by a control unit in the control device of the electric vehicle charging system.
  • a power generation time zone schedule is created so that the power of the solar power generation device 520 and the wind power generation device 530 is used preferentially (step S51).
  • the control device 510 controls the solar power generation device 520 and the wind power generation device 530 according to the power generation time zone schedule.
  • step S52 it is checked whether or not the current from the commercial power source 900 measured by the measuring unit 410 exceeds the customer contract current (step S52).
  • the output current of the power storage device 420 is increased, and when the current is still insufficient, the charging current of the charging device 130 is decreased. Control (step S53).
  • the power of the solar power generation device 520 and the wind power generation device 530 can be preferentially used.

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Abstract

商用電源の状況に応じて充電を制御することができる充電システム及び充電装置並びに充電方法。 本実施形態は、電力系統900と蓄電池部921とに接続された充電システムであって、蓄電池部921を充電する充電装置130と、電力系統900の電流、電圧及び高調波の少なくとも１つの情報を測定する測定部110と、測定部110で測定された少なくとも１つの情報に応じて、蓄電池部921への充電を制御するための命令を充電装置130に送信する制御装置120とを備える。

Description

充電システム及び充電装置並びに充電方法 関連出願の引用
　本出願は、２０１１年８月２９日に出願した先行する日本国特許出願第２０１１－１８６００５号による優先権の利益に基礎をおき、かつ、その利益を求めており、その内容全体が引用によりここに包含される。
　本実施形態は、例えば電気自動車等に搭載される蓄電池を充電する充電システム及び充電装置並びに充電方法に関する。
　近年、電気自動車が普及しつつあり、この電気自動車には蓄電池が搭載されている。この蓄電池を充電する充電設備は、従来のガソリンスタンドのような充電スタンドの他に、コンビニエンスストアやショッピングモールにも配置される。
　しかし、充電電流がかなり大きい場合には、電力会社と例えば１２０Ａの電流契約をしていたコンビニエンスストアが契約電流を増加させて、例えば１５０Ａで、契約しなければならない。このため、電気の基本料金が上昇することになる。従って、電気自動車の充電料金が上昇することになり、コンビニエンスストア等の経済も圧迫してしまう。
　また、充電装置として、例えば、特許文献１に記載された技術が開示されている。この充電装置では、常時は交流電源から整流器と充電器とにより低電流の直流電力を得て、設備用蓄電池を充電しておく。電気自動車からの充電要求時には、蓄電池から充電器によって大電流の直流電力を得て、電気自動車等の蓄電池を急速充電する。このため、夜間等に蓄電池を充電できる。ここで、その技術に関して、下記文献を引用し、その内容全体を引用によりここに包含する。
特開平５－２０７６６８号公報
第１の実施形態に係る電気自動車充電システムの構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る電気自動車充電システムの制御装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る電気自動車充電システムの充電装置の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る電気自動車充電システムの制御装置内の制御部で実行される充電処理を示すフローチャートである。 第２の実施形態に係る電気自動車充電システムの構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る電気自動車充電システムの制御装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る電気自動車充電システムの蓄電装置の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る電気自動車充電システムの制御装置内の制御部で実行される充電処理を示すフローチャートである。 第３の実施形態に係る電気自動車充電システムの構成を示すブロック図である。 第３の実施形態に係る電気自動車充電システムの制御装置内の制御部で実行される充電処理を示すフローチャートである。 第４の実施形態に係る電気自動車充電システムの構成を示すブロック図である。 第４の実施形態に係る電気自動車充電システムの制御装置内の制御部で実行される充電処理を示すフローチャートである。 第５の実施形態に係る電気自動車充電システムの構成を示すブロック図である。 第５の実施形態に係る電気自動車充電システムの制御装置内の制御部で実行される充電処理を示すフローチャートである。
　しかしながら、特許文献１の充電装置では、商用電源（系統）の状況に応じて受電を制御することができなかった。例えば、電気自動車への充電電流が多大であり、需要家の契約電流を上回るような場合、需要家は電力会社との契約電流を上げなければならない。このため、電力料金の基本料金が上がり、電気自動車への充電費用が上がる。
　また、特許文献１の充電装置では、商用系統の電力品質に応じて受電を制御することができなかった。
　上述した状況に応じて、本実施形態では、電力系統と蓄電池部とに接続された充電システムであって、前記蓄電池部を充電する充電装置と、前記電力系統の電流、電圧及び高調波の少なくとも１つの情報を測定する測定部と、前記測定部で測定された少なくとも１つの情報に応じて、前記蓄電池部への充電を制御するための命令を前記充電装置に送信する制御装置とを備えた、充電システムを提供する。
　実施形態の充電システム及び充電装置並びに充電方法によれば、商用系統の状況に応じて充電を制御することができる。

　以下、図面を参照しながら、本実施形態の充電システム及び充電装置並びに充電方法を詳細に説明する。以下の実施形態では、充電システム及び充電装置並びに充電方法を例えば、電気自動車に適用した場合について説明する。なお、電気自動車に限らず、その蓄電池を搭載した他の負荷であっても良い。
（第１の実施形態）
　図１は、第１の実施形態に係る電気自動車充電システムの構成を示すブロック図である。この電気自動車充電システムは、充電システム１００、商用電源９００、負荷９１０ａ，９１０ｂ、電気自動車９２０ａ，９２０ｂが電力線で接続され、商用電源（商用系統）９００から負荷９１０ａ，９１０ｂ、充電システム１００及び電気自動車９２０ａ，９２０ｂに電力が供給されるようになっている。図１において、太実線は電力供給の経路を示し、細実線は信号の経路を示している。
　充電システム１００は、測定部１１０、制御装置１２０、充電装置１３０ａ，１３０ｂを備えている。これら各構成要件は、充電システムとして別装置に設けても良く、同一装置内に設けても良い。充電システム１００は、コンビニエンスストアやショッピングモール等の需要家に設置されている。
　商用電源９００は、交流（ＡＣ）１００Ｖや６６００Ｖ等の電力を負荷９１０ａ，９１０ｂ、充電システム１００、及び電気自動車９２０ａ，９２０ｂに供給する。負荷９１０ａ，９１０ｂは、需要家の負荷であり、例えば、コンビニエンスストアの場合には照明器具や冷蔵庫等である。
　測定部１１０は、商用電源９００からの電力を受けて、充電装置１３０ａ，１３０ｂに供給される電流、電圧、周波数、電圧波形の高調波等の異常波形及び高調波の基本波に対する比率、電力、電力量を測定して、これらの測定されたデータを制御装置１２０に送信する。
　制御装置１２０は、パーソナルコンピュータやミニコンピュータ、専用機器により構成され、測定部１１０からのデータに基づき充電装置１３０ａ，１３０ｂの充電を制御する。図２は、第１の実施形態に係る電気自動車充電システムの制御装置の構成を示すブロック図である。制御装置１２０は、受信部１２１、通信部１２２、操作部１２３、制御部１２４を備えている。
　受信部１２１は、測定部１１０からのデータを受信する。通信部１２２は、各充電装置１３０ａ，１３０ｂに命令を送信する。操作部１２３は、スイッチや液晶パネルで構成され、予め指定される値として、充電に使用可能な電流値、即ち需要家の契約電流との関係で考えられた電流値、電圧降下が許容される電圧下限値、許容可能な高調波の大きさ等、時間帯毎の電気料金、需要家の契約電流が入力される。制御部１２４は、受信部１２１、通信部１２２、操作部１２３の各部を制御する。
　充電装置１３０ａ，１３０ｂは、電気自動車９２０ａ，９２０ｂに対応して設けられ、電力線からの電力により電気自動車９２０ａ，９２０ｂに設けられた蓄電池部９２１を充電する。この充電は制御装置１２０により制限されることもある。充電装置１３０ａ，１３０ｂは、通信部１３１、制御部１３２、電流調整部１３３を備えている。
　通信部１３１は、制御装置１２０の通信部１２２から送信されてくる命令を受信する。制御部１３２は、通信部１３１からの命令に従って、充電電流を減少させるために、適切な電流にするよう電流調整部１３３を制御する。電流調整部１３３は、商用電源９００から供給された電力（交流又は直流、交流の場合には交流を直流に変換する。）を充電用の電流に変換し、電気自動車９２０ａ，９２０ｂの蓄電池部９２１を充電する。充電電流は制御部１３２により制御される。　
　次に、上記のように構成される電気自動車充電システムの動作を説明する。以下では、制御装置１２０内の制御部１２４の動作を中心に説明する。図４は、電気自動車充電システムの制御装置１２０内の制御部１２４で実行される充電処理を示すフローチャートである。
　まず、測定部１１０で商用電源９００から供給される電流、電圧、高調波の基本波に対する比率等が測定される。測定部１１０で測定された電流が予め設定された電流値内かどうかが調べられる（ステップＳ１１）。測定された電流が予め設定された電流値内でない場合には、測定部１１０から送信される電流値が設定値内になるまで、充電装置１３０に対し電流調整部１３３の出力電流を減少させる命令を送信する（ステップＳ１２）。
　次に、測定部１１０で測定された電圧の降下及び高調波の基本波に対する比率が設定値内かどうかが調べられる（ステップＳ１３）。電圧の降下及び高調波の基本波に対する比率が設定値内でない場合には、測定部１１０から送信される電圧値及び高調波の基本波に対する比率が設定値内になるまで充電装置１３０に対し電流調整部１３３の出力電流を減少させる命令を送信する（ステップＳ１４）。
　なお、電気料金が安価な時間帯に大電流とし、電気料金が高価な時間帯が小電流となるようにスケジューリングしてそのスケジューリング情報を充電装置１３０に送信し、電気自動車９２０ａ，９２０ｂへの充電を制御しても良い。
　このように、第１の実施形態の電気自動車充電システムによれば、測定部１１０で商用電源９００の電流、電圧及び高調波の少なくとも１つを測定し、測定部１１０で測定された商用電源９００の電流、電圧、高調波の少なくとも１つの情報に応じて、制御装置１２０の制御部１２４が蓄電池部９２１への充電を制御するための命令を充電装置１３０に送信するので、電気自動車９２０ａ，９２０ｂの蓄電池部９２１への充電を適正に制御することができる。
（第２の実施形態）
　図５は、第２の実施形態に係る電気自動車充電システムの構成を示すブロック図である。図５に示す第２の実施形態の電気自動車充電システム２００は、図１に示す第１の実施形態の電気自動車充電システム１００に対して、さらに、蓄電装置２２０と、制御装置１２０に代えて、制御装置２１０、充電装置１３０ａ、１３０ｂに代えて充電装置２３０ａ、２３０ｂとを備えている。
　制御装置２１０は、制御装置１２０の構成に、図６に示すように、通信部２１１が追加されている。通信部２１１は、蓄電装置２２０に対して放電量を指示する命令（コマンド）を送信する。即ち、通信部２１１は、蓄電装置２２０から充電装置２３０ａ，２３０ｂへ電流を供給する命令を送信する。
　図７（ａ）は、第２の実施形態に係る電気自動車充電システムの蓄電装置２２０の構成を示すブロック図、図７（ｂ）は、第２の実施形態に係る電気自動車充電システムの充電装置２３０の構成を示すブロック図である。蓄電装置２２０は、負荷９１０ａ、９１０ｂ、充電装置２３０ａ、２３０ｂでの電力使用が少ないときに、交流（ＡＣ）または直流（ＤＣ）にて、商用電源９００から供給される電力にて充電される。蓄電装置２２０は、充電装置２３０ａ，２３０ｂに対して、充電電力を供給するもので、通信部２２１、制御部２２２、電流電圧可変部２２３、蓄電池２２４を備えている。
　通信部２２１は、制御装置２１０の通信部２１１から送信される放電量を指示する命令を受信する。制御部２２２は、通信部２２１からの放電量を指示する命令に応じて、電流電圧可変部２２３の電流値、電圧値を制御する。電流電圧可変部２２３は、制御部２２２からの情報に基づき、蓄電池２２４の出力電流、出力電圧を可変する。
　充電装置２３０ａ、２３０ｂは電気自動車９２０ａ、９２０ｂに対応して設けられ、図７（ｂ）に示すとおり通信部１３１、制御部１３２、電流調整部１３３、電流変換部２３１を備えている。
　電気自動車９２０ａ、９２０ｂに設けられた蓄電池部９２１は電流調整部１３３を介し商用電源９００から供給される電流と、電圧変換部２３１を介し蓄電装置２２０から供給される電流とが加算された電流により充電される。
　通信部１３１は、制御装置２１０の通信部１２２から送信される命令を受信する。制御部１３２は、通信部１３１からの命令に従って、商用電源９００から供給される電流を減少させるために、適切な電流にするよう電流調整部１３３を制御する。電流調整部１３３は、商用電源９００から供給された電力（交流又は直流、交流の場合には交流を直流に変換する。）を充電用の電流に変換し出力する。その出力電流は制御部１３２により制御される。　
　電流変換部２３１は、蓄電装置２２０から供給される電流を、電気自動車９２０の蓄電池部９２１の充電用の電流に変換して出力する。なお、蓄電装置２２０が交流を出力するものである場合は直流に変換して出力する。
　次に、上記のように構成される電気自動車充電システムの動作を説明する。以下では、制御装置２１０内の制御部２１２の動作を中心に説明する。図８は、電気自動車充電システムの制御装置内の制御部で実行される充電処理を示すフローチャートである。
　まず、測定部１１０で商用電源９００から供給される電流、電圧、高調波の基本波に対する比率等が測定される。測定部１１０で測定された電流が予め設定された電流値内かどうかが調べられる（ステップＳ２１）。測定された電流が予め設定された電流値内でない場合には、測定部１１０から送信される電流値が設定値内になるまで、充電装置２３０に対し電流調整部１３３の出力電流を減少させる命令、蓄電装置２２０に対し充電装置２３０への電流供給を増加する命令を送信する（ステップＳ２２）。
　次に、測定部１１０で測定された電圧の降下及び高調波の基本波に対する比率が設定値内かどうかが調べられる（ステップＳ２３）。電圧の降下及び高調波の基本波に対する比率が設定値内でない場合には、測定部１１０から送信される電圧値及び高調波の基本波に対する比率が設定値内になるまで充電装置２３０に対し電流調整部１３３の出力電流を減少させる命令、蓄電装置２２０に対し充電装置２３０への電流供給を増加する命令を送信する（ステップＳ２４）。
　なお、電気料金が安価な時間帯には商用電源９００からの電流を利用して電気自動車９２０ａ，９２０ｂへの充電を制御しても良い。また、電気料金が高価な時間帯には充電電流を減少させる処理と蓄電装置２２０からの電流を多く利用する処理との少なくとも一方を制御することにより、電気自動車９２０ａ，９２０ｂへの充電を制御しても良い。
　このように、第２の実施形態の充電システムによれば、蓄電装置２２０からの電流を充電装置２３０ａ，２３０ｂに供給できるので、電圧の降下及び高調波の基本波に対する比率がより小さくなる。
（第３の実施形態）
　図９は、第３の実施形態に係る電気自動車充電システムの構成を示すブロック図である。図９に示す第３の実施形態の電気自動車充電システム３００は、図５に示す第２の実施形態の電気自動車充電システム２００に対して、さらに、通信部３２０と、通信部３２０からのデータを受信する制御装置３１０とを備えている。なお、制御装置３１０と実施例２における制御装置２１０の相違点は、通信部３２０とのインターフェース回路を有することと、プログラムのみであり、その他の構成は同様である。従って、制御装置３１０内の各部は制御装置２１０の各部と同符号にて表記するものとする。
　通信部３２０は、インターネットとのインタフェースユニットや電力線搬送通信装置又は無線通信装置、商用電源９００の電力使用状況に関する情報、例えば、「電気予報」や個別に需要家に対して送信される「電力削減要求（デマンド）に関する電文」を受信し、これらの情報を制御装置３１０に送信する。
　次に、上記のように構成される電気自動車充電システムの動作を説明する。以下では、制御装置３１０内の制御部２１２の動作を中心に説明する。図１０は、電気自動車充電システムの制御装置内の制御部で実行される充電処理を示すフローチャートである。
　まず、通信部３２０を介して電力を削減すべき情報（デマンド）、電気予報を受信したかどうかが調べられる（ステップＳ３１）。電力を削減すべき情報（デマンド）、電気予報を受信した場合には、充電装置２３０に対し電流調整部１３３の出力電流を減少させる命令、蓄電装置２２０に対し充電装置２３０への電流供給を増加する命令を送信する（ステップＳ３２）。
　このように、第３の実施形態の充電システムによれば、外部から通信部３２０を送られてきた電力を削減すべき情報に応じて、制御装置３１０の制御部２１２が蓄電池部９２１への充電を制御するための命令を充電装置１３０に送信、及び蓄電装置２２０から充電装置１３０への電流供給を増加する命令を蓄電装置２２０に送信するので、電気自動車９２０ａ，９２０ｂの蓄電池部９２１への充電を適正に制御することができる。
（第４の実施形態）
　図１１は、第４の実施形態に係る電気自動車充電システムの構成を示すブロック図である。図１１に示す第４の実施形態の電気自動車充電システム４００は、図９に示す第３の実施形態の電気自動車充電システム３００に対して、測定部４１０と、蓄電装置４２０、制御装置４３０が異なる。なお、制御装置４３０と実施例２における制御装置２１０の相違点は、通信部３２０とのインターフェース回路を有することと、プログラムのみであり、その他の構成は同様である。従って、制御装置４３０内の各部は制御装置２１０の各部と同符号にて表記するものとする。また、充電装置２３０ａ、２３０ｂに代えて、実施例１と同様、充電装置１３０ａ、１３０ｂが設けられている。
　測定部４１０は、需要家の負荷９１０ａ，９１０ｂの電力、及び充電装置１３０ａ，１３０ｂへの電力を測定して、測定されたデータを制御装置４３０に送信する。蓄電装置４２０は、インバータを搭載し、直流を交流に変換してその出力を充電装置１３０ａ，１３０ｂ及び負荷９１０ａ，９１０ｂに供給する。
　次に、上記のように構成される電気自動車充電システムの動作を説明する。以下では、制御装置４３０内の制御部の動作を中心に説明する。図１２は、電気自動車充電システムの制御装置４３０内の制御部で実行される充電処理を示すフローチャートである。
　まず、測定部４１０で商用電源９００から供給される電流、電圧、高調波の基本波に対する比率等が測定される。測定部４１０で測定された電流が予め設定された電流値内かどうかが調べられる（ステップＳ４１）。測定された電流が予め設定された電流値内でない場合には、測定部４１０から送信される電流値が契約電流以下になるまで、蓄電装置４２０に対し出力電流を増加させる命令を送信する。それでもなお、設定された電流地以内にならない場合は、充電装置１３０に対し電流調整部１３３の出力電流を減少させる命令を送信する（ステップＳ４２）。
　次に、測定部４１０で測定された電圧の降下及び高調波の基本波に対する比率が設定値内かどうかが調べられる（ステップＳ４３）。電圧の降下及び高調波の基本波に対する比率が設定値内でない場合には、蓄電装置４２０に対し出力電圧を増加させる命令を送信する。それでもなお、設定された電圧値以内にならない場合は、充電装置１３０に対し電流調整部１３３の出力電流を減少させる命令を送信する（ステップＳ４４）。
　なお、商用電源９００の電気料金が高価な時間帯では、蓄電装置４２０の出力電流を増加させるように制御することにより、電気自動車９２０ａ，９２０ｂへの充電を制御しても良い。
　このように、第４の実施形態の電気自動車充電システムによれば、需要家の負荷９１０ａ，９１０ｂの電力をも考慮して電力を測定し、測定された電力に応じて、蓄電装置４２０の出力を充電装置１３０ａ，１３０ｂ及び負荷９１０ａ，９１０ｂにも供給することができる。
（第５の実施形態）
　図１３は、第５の実施形態に係る電気自動車充電システムの構成を示すブロック図である。図１３に示す第５の実施形態の電気自動車充電システム５００は、図１１に示す第４の実施形態の電気自動車充電システム４００に対して、太陽光発電装置５２０、風力発電装置５３０を備えている。なお、太陽光発電装置５２０と風力発電装置５３０との一方のみを用いても良い。
　太陽光発電装置５２０は、メガソーラーとも呼ばれ、光電変換により電力を発生して電力線に出力する。風力発電装置５３０は、風力を電気に変換することにより電力を発生して電力線に出力する。制御装置５１０は、充電装置３１０ａ，３１０ｂに電力を供給するように太陽光発電装置５２０と風力発電装置５３０とに対して命令を送信する。
　次に、上記のように構成される電気自動車充電システムの動作を説明する。以下では、制御装置５１０内の制御部の動作を中心に説明する。図１４は、電気自動車充電システムの制御装置内の制御部で実行される充電処理を示すフローチャートである。
　まず、太陽光発電装置５２０、風力発電装置５３０の電力を優先して使用するように、電力発電時間帯スケジュールを作成する（ステップＳ５１）。この場合には、制御装置５１０は、太陽光発電装置５２０、風力発電装置５３０を電力発電時間帯スケジュールに従って制御する。
　次に、測定部４１０で測定された商用電源９００からの電流が需要家の契約電流を超えたかどうかが調べられる（ステップＳ５２）。商用電源９００からの電流が需要家の契約電流を超えた場合には、蓄電装置４２０の出力電流を増加し、それでも電流が不足である場合には、充電装置１３０の充電電流を減少させるように制御する（ステップＳ５３）。
　このように、第５の実施形態の電気自動車充電システムによれば、太陽光発電装置５２０、風力発電装置５３０の電力を優先して使用できる。
　以上のように、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１００，２００，３００，４００，５００　充電システム
１１０，４１０　測定部
１２０，２１０，３１０，５１０　制御装置
１２１　受信部
１２２，１３１，２１１，２２１，３２０　通信部
１２３　操作部
１２４，１３２，２２２　制御部
１３０ａ，１３０ｂ　充電装置
１３３　電流調整部
２２０，４２０　蓄電装置
２２３　電流電圧可変部
２２４　蓄電池
５２０　太陽光発電装置
５３０　風力発電装置
９００　商用電源
９１０ａ，９１０ｂ　負荷
９２０ａ，９２０ｂ　電気自動車
９２１　蓄電池部

Claims (15)

  1. 　電力系統と蓄電池部とに接続された充電システムであって、　
    　前記蓄電池部を充電する充電装置と、
    　前記電力系統の電流、電圧及び高調波の少なくとも１つの情報を測定する測定部と、
    　前記測定部で測定された少なくとも１つの情報に応じて、前記蓄電池部への充電を制御するための命令を前記充電装置に送信する制御装置と、　
    を備えることを特徴とする充電システム。
  2. 　前記制御装置は、前記電流が設定値を超えるとき、前記充電装置への電流を前記設定値になるまで減少させるための命令を前記充電装置に送信することを特徴とする請求項１記載の充電システム。
  3. 　前記充電装置に対して電力を供給する蓄電装置を備え、
    　前記充電装置は、前記電力系統から供給された電流と、前記蓄電装置から供給された電流とを加算した電流を、前記蓄電池部に対し供給することを特徴とする請求項１記載の充電システム。
  4. 　前記制御装置は、前記電力系統からの電流を予め設定された電流値以下に制御することを特徴とする請求項１記載の充電システム。
  5. 　前記制御装置は、時間帯毎の電気料金の価格に基づき、前記充電装置への電流を減少させるための命令を前記充電装置に送信する処理と前記蓄電装置から前記充電装置への電流供給を増加するための命令を前記蓄電装置に送信する処理との少なくとも１つを実行することを特徴とする請求項３記載の充電システム。
  6. 　外部からの電力削減指示を受信する通信部と、
    　前期制御装置は、前記通信部で受信した電力削減指示に応じて、前記充電装置への電流を減少させるための命令を前記充電装置に送信する処理と前記蓄電装置から前記充電装置への電流供給を増加するための命令を前記蓄電装置に送信する処理との少なくとも１つを実行することを特徴とする請求項３記載の充電システム。
  7. 　太陽光発電装置と風力発電装置との少なくとも一方を備え、
    　前記制御装置は、前記太陽光発電装置と前記風力発電装置との少なくとも一方に対して前記充電装置へ電力を優先して供給するように命令を送信することを特徴とする請求項５記載の充電システム。

  8. 　充電装置により蓄電池部を充電する充電ステップと、
    　電力系統の電流、電圧及び高調波の少なくとも１つの情報を測定する測定ステップと、
    　前記測定ステップで測定された少なくとも１つの情報に応じて、前記蓄電池部への充電を制御するための命令を前記充電装置に送信する制御ステップと、　
    を備えることを特徴とする充電方法。
  9. 　前記制御ステップは、前記電流が設定値を超えるとき、前記充電装置への電流を前記設定値になるまで減少させるための命令を前記充電装置に送信することを特徴とする請求項８記載の充電方法。
  10. 前記電力系統から供給された電流と、前記充電装置に対して電力を供給する蓄電装置から供給された電流とを加算した電流を、前記蓄電池部に対し供給することを特徴とする請求項８記載の充電方法。
  11. 　前記制御ステップは、前記電力系統からの電流を予め設定された電流値以下に制御することを特徴とする請求項８記載の充電方法。
  12. 　前記制御ステップは、時間帯毎の電気料金の価格に基づき、前記充電装置への電流を減少させるための命令を前記充電装置に送信する処理と前記蓄電装置から前記充電装置への電流供給を増加するための命令を前記蓄電装置に送信する処理との少なくとも１つを実行することを特徴とする請求項１０記載の充電方法。
  13. 　外部からの電力削減指示を受信する通信ステップと、をさらに備え、
    　前期制御ステップは、前記通信ステップで受信した電力削減指示に応じて、前記充電装置への電流を減少させるための命令を前記充電装置に送信する処理と前記蓄電装置から前記充電装置への電流供給を増加するための命令を前記蓄電装置に送信する処理との少なくとも１つを実行することを特徴とする請求項１０記載の充電方法。
  14. 　前記制御ステップは、太陽光発電装置と風力発電装置との少なくとも一方に対して前記充電装置へ電力を優先して供給するように命令を送信することを特徴とする請求項１２記載の充電方法。

  15. 　蓄電池部を充電する充電装置であって、
    　電力系統の電流、電圧及び高調波の少なくとも１つの情報に応じて、前記蓄電池部への充電を制御するための命令を受信する通信部と、
    　前記通信部で受信された前記命令に従って前記蓄電池部への電流を減少させることにより適正値に制御する制御部と、　
    を備えることを特徴とする充電装置。
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