WO2020184484A1 - 電動移動体及び電動移動体充電システム - Google Patents

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石川 拓也
井出 一正
浅野 稔
昇三 宮部
関 正明
信太朗 田中
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Hitachi Power Solutions Co Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to an electric mobile body and an electric mobile body charging system.
  • Patent Document 1 proposes securing a charging capacity by connecting a quick charging device.
  • Existing charging devices are basically powered by the AC commercial power system. Therefore, in order to improve the charging environment, it is necessary to newly install a charging facility in these commercial power systems, which is a large cost burden.
  • the inventors are not limited to the charging method of the existing electric vehicle, but have examined the charging method of the electric mobile body and its configuration which effectively utilize the power generation equipment in the area.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an electric mobile body and an electric mobile body charging system that can utilize a direct current power supply spot in the area.
  • the electric moving body of the present invention is an electric moving body that supplies electric power to rotate and drive a driving electric device to travel, and the electric moving body receives DC power from the outside.
  • a power receiving connection unit a first power conversion device that converts DC power received from the power receiving connection unit into AC power, and a power storage device that supplies power necessary for rotationally driving the drive electric device.
  • the second power conversion device Arranged at an intermediate position between the power storage device, the second power conversion device that converts the DC power of the power storage device into AC power, the second power conversion device, the first power conversion device, and the driving electric device.
  • a power supply / demand switching device for selecting and connecting the first power conversion device or the driving electric device to the second power conversion device, and the power receiving connection unit and the first power conversion device.
  • a first switch that is arranged at an intermediate position and is connected to the first power conversion device by selecting either a power receiving connection unit or a power storage device, and a driving electric device to the first power conversion device. It is configured to include a second switch to which is connected and a control device.
  • the power storage device and the first power conversion device are connected by the first switch, the first power conversion device and the driving electric device are connected by the second switch, and the power supply and demand switching device is used.
  • the second power conversion device and the driving electric device are connected, and the AC power output from the first power conversion device and the AC power output from the second power conversion device are supplied to the driving electric device. It detects that the drive mode and the prepared DC power supply device are connected to the power receiving connection part and puts it in the power receiving state, and when it is in the power receiving state, the power receiving connection part and the first power conversion are performed by the first switch.
  • the device is connected, the second switch disconnects the first power conversion device and the driving electric device, and the power supply / demand switching device connects the first power conversion device and the second power conversion device.
  • a charging mode is provided in which the received DC power is converted into AC power by the first power conversion device, converted into DC power via the second power conversion device, and supplied to the power storage device for charging. It is characterized by that.
  • the electric mobile body can utilize the DC power feeding spot in the area.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the circuit structure example of the connection device which concerns on 3rd Embodiment. It is a figure which shows the charge encouragement mode of the management apparatus which concerns on 3rd Embodiment, and is explanatory drawing which shows the surplus electric power of a renewable energy. It is a figure which shows the charge encouragement mode of the management apparatus which concerns on 3rd Embodiment, and is the figure which shows the specific example of the charge encouragement mode. It is a flowchart which shows the process of the charge encouragement mode of the management apparatus which concerns on 3rd Embodiment. It is a figure which shows the energy management system (EMS) using the electric mobile body charging system which concerns on 3rd Embodiment. It is a figure which shows the other structure of the power feeding spot of the management area which concerns on 3rd Embodiment.
  • EMS energy management system
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an electric mobile charging system 100 (DC power supply facility) in the management area A1 according to the first embodiment.
  • the electric mobile body charging system 100 is a first power generation facility 10 which is a wind power generation facility of one or more renewable energies that supplies power to a specific management area A1, and a solar power generation facility of one or more renewable energies.
  • the third power generation facility 30 includes a power storage facility 50 that stores and discharges surplus power, and a management device 80 that controls the amount of power supplied to the management area A1.
  • the first power generation facility 10 is connected to the DC power supply bus DL after converting the AC power from the wind power generator 11 into DC power having a predetermined voltage by the power converter 12.
  • the second power generation facility 20 is connected to the DC power supply bus DL after converting the DC power from the photovoltaic generator 21 into DC power having a predetermined voltage by the power converter 22.
  • the third power generation facility 30 is connected to the DC power supply bus DL after converting the AC power of the generator 31 that generates power by operating the heat engine into DC power of a predetermined voltage by the power converter 32.
  • the supply facility 40 is connected to the DC power supply bus DL after converting the AC power of the commercial power system 41 into DC power having a predetermined voltage by the power converter 42.
  • the power storage facility 50 is connected to the DC power supply bus DL after the DC power of the power storage device 51 is converted by the power converter 52.
  • the DC power supply bus DL has one or more output connection portions JL (power supply spots) for supplying electric power to the electric mobile body V.
  • the electric mobile body V receives electric power via a cable C having connection portions JC1 and JC2 (see FIG. 2) at both ends.
  • the third power generation facility 30 is, for example, a wood gasification generator, a liquefied natural gas generator, a biogas generator, a gasoline engine, a diesel engine, a gas engine, a kerosin engine, a rotary engine, a gas turbine power generation facility, or the like. Since the wood gasification generator generates electricity by using thinned wood or the like to be discarded, there is an advantage that the cost of the electric mobile charging system 100 can be reduced.
  • the configurations of the first power generation facility 10 and the second power generation facility 20 are not particularly limited, but the first power generation facility 10 and the second power generation facility 20 are preferably generators using renewable energy.
  • the third power generation facility 30 is preferably a private power generator having a low power generation cost.
  • the existing wind power generation facility in the controlled area will soon end the 20-year power sale period specified in the FIT (Fixed Price Purchase System for Renewable Energy) contract. , We tried to operate the wind power generation equipment after the end of the power sale period. By operating wind power generation facilities and solar power generation facilities, it will be possible to supply electricity to the region without incurring fuel costs.
  • FIT Fixed Price Purchase System for Renewable Energy
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the electric mobile body V according to the first embodiment.
  • the electric moving body V is an electric moving body that supplies electric power to rotate and drive the driving electric device 5 to travel.
  • the electric mobile body V supplies a first power conversion device 1 that receives DC power from the outside and converts it into AC power, and supplies power necessary for storing power and rotationally driving the drive electric device 5.
  • the power receiving switching device 3 which is arranged at the intermediate position of the above and is connected to the second power conversion device 2 by selecting either the first power conversion device 1 or the driving electric device 5 is included. It is configured.
  • the power receiving switching device 3 selects the driving electric device 5 and connects to the power storage device 4 via the second power conversion device 2, and when the electric moving body V is not traveling.
  • the first power conversion device 1 is selected and connected to the power storage device 4 via the second power conversion device 2.
  • the power receiving switching device 3 selects the driving electric device 5 when the electric moving body V is traveling, and converts the DC power output from the power storage device 4 into AC power by the second power conversion device 2. Then, when the electric moving body V is not traveling, the first power conversion device 1 is selected and the prepared DC power supply device (in the first embodiment, the electric moving body is charged). The DC power received from the system 100 (DC power supply facility)) is converted by the first power conversion device 1, and the AC power is supplied to the second power conversion device 2 to be converted into DC power, and the power storage device 4 is used. Supply and charge.
  • the electric moving body V receives DC power from the first receiving connection unit J1 (power receiving connection unit) and the first receiving connection unit J1 via the first connecting unit J11, which receives DC power from the outside.
  • the first power conversion device 1 that converts the power into AC power
  • the power storage device 4 that generates the drive power that rotationally drives the drive power device 5 that runs the electric moving body V
  • the power storage device 4 to the first
  • the second power conversion device 2 that converts the DC power supplied from the power storage device 4 into AC power and the second connection J22 of the second power conversion device 2 via the connection portion J21 of the second power conversion device 2.
  • 1 Consists of a power receiving switching device 3 (switching device) for selecting and connecting either the second connecting portion J12 of the power conversion device 1 or the connecting portion J5 of the driving electric device 5. Has been done.
  • the electric mobile body V has a control device 7.
  • the control device 7 detects that the prepared DC power supply device (for example, the electric mobile body charging system 100) is connected to the first receiving connection unit J1 and puts the power receiving state into the power receiving state.
  • the second connection portion J12 of the first power conversion device 1 is connected to the second connection portion J22 of the second power conversion device 2 by the receiving / receiving switching device 3, and the received DC power is used as the first power conversion device.
  • a charging mode in which the power is converted into AC power in 1 and converted into DC power via the second power conversion device 2 and supplied to the power storage device 4 for charging, and a power receiving switching device 3 when not in the power receiving state.
  • connection portion J5 of the drive electric device 5 is connected to the second connection portion J22 of the second power conversion device 2, and the DC power supplied from the power storage device 4 is transmitted via the second power conversion device 2. It includes a traveling mode that converts it into AC power and supplies it to the driving electric device 5.
  • the electric moving body V is provided with a regenerative braking device (not shown), and when the output of the power storage device 4 is suppressed in the traveling mode, the power generated by the driving electric device 5 is used as the second power. It is preferable to supply the power storage device 4 via the conversion device 2 to charge the power storage device 4.
  • the electric moving body V of the first embodiment receives power from a DC power supply bus DL having a relatively low pressure (for example, DC200V) via a cable C, and serves as a DC-AC converter (also referred to as a DC-AC inverter).
  • the power conversion device 1 of the above can be converted into AC power
  • the second power conversion device 2 as an AC-DC converter can be converted into high-voltage (for example, DC 360 to 400V) DC power to charge the power storage device 4.
  • the first power conversion device 1 (DC-AC converter) and the power receiving switching device 3 are attached to the electric mobile body V. By arranging, it becomes possible to charge, though not rapidly. Further, if a large number of output connection portions JL (connection portions) (see FIG. 1), which are power supply spots, are provided in the area, the electric mobile body V can be charged from any output connection portion JL.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the power receiving switching device 3 according to the first embodiment.
  • the power receiving switching device 3 is a three-phase switching device. In the power receiving state, the changeover switches 3u, 3v, 3w are connected to the second power conversion device 2 and the first power conversion device 1 (see the solid line), and when not in the power receiving state, the changeover switch 3u , 3v, 3w are connected to the second power conversion device 2 and the driving electric device 5 (see the broken line).
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the electrical insulation device 6 according to the first embodiment.
  • the CHAdeMO standard which is a conventional quick charging standard for automobiles, requires that the grid power supply (commercial power supply) and the electric vehicle be insulated from each other.
  • an electrical insulation device 6 is arranged between the first power conversion device 1 and the second power conversion device 2.
  • the electrical insulation device 6 is, for example, an insulation voltage transformer.
  • the DC power supply bus DL may be branched and arranged in the management area.
  • FIG. 5 is a diagram showing another configuration of the power feeding spot in the management area A2 according to the first embodiment.
  • FIG. 5 shows a configuration in which a large number of feeding spots are provided on the branched DC bus in the control area A2.
  • Branched DC bus lines DL1, DL2, DL3 are branched from the DC power supply bus line DL in the management area A2.
  • Each branch DC bus DL1, DL2, DL3 has a plurality of output connection portions JL (feeding spots).
  • the electric mobile body V can be charged at any time from any output connection JL.
  • the management area A2 is a predetermined municipality, if the branched DC bus lines DL1, DL2, DL3, etc. are arranged with a power cable, the pre-registered electric mobile body V does not move to the charging device location and has a close output. It can be charged from the connection part JL (power supply spot). Further, the electric mobile body V can be charged from the nearby output connection portion JL even when the charging capacity is reduced.
  • the management area A2 is a production factory, it is preferable to arrange branch DC bus lines DL1, DL2, DL3, etc. in each production factory with a power cable.
  • an electric vehicle or the like is shown as the electric mobile body V, but the present invention is not limited to this.
  • the electric moving body V may be a battery-powered forklift or the like arranged in the factory.
  • the third power generation facility 30 is a wood gasification generator that uses thinned wood in the area that is originally to be discarded, as compared with a generator that uses imported natural gas or petroleum as fuel. Needless to say, the cost performance is excellent in consideration of transportation costs and the like.
  • FIG. 6A is a diagram showing another configuration of the electric mobile body V according to the first embodiment, and is the case of the eco mode in the traveling mode.
  • FIG. 6B is a diagram showing another configuration of the electric mobile body V according to the first embodiment, in the case of the power mode.
  • FIG. 6A describes a configuration in which power can be supplied from the first power conversion device 1 and the second power conversion device 2 to the drive electric device 5 in the traveling mode.
  • the wiring is a single wire and schematically shows a circuit.
  • a first switch 8 (C contact switch) and a second switch 9 (A contact switch) are added as compared with FIG. 2.
  • the first switch 8 is arranged between the first receiving connection portion J1 and the first power conversion device 1.
  • the second switch 9 (A contact switch) is arranged between the first power conversion device 1 and the driving electric device 5, and is always in an open (OFF) state.
  • the first switch 8 connects a common terminal (COM: common) to the first connection portion J11 of the first power conversion device 1, and a contact terminal (NO: normal) on the output portion side of the power storage device 4. Open), b contact terminal (NC: normally closed) was provided on the J1 side of the first receiving connection.
  • the first switch 8 remains connected to the b-contact terminal, and the second switch 9 also remains open (OFF). Only the AC power supplied via the second power conversion device 2 is supplied to the drive electric device 5.
  • the first switch 8 is connected to the a contact terminal to input the output from the power storage device 4 to the first power conversion device 1, and further closes the second switch 9 ( (ON) to supply the AC power of the first power conversion device 1 to the driving electric device 5.
  • the AC power of both the first power conversion device 1 and the second power conversion device 2 is supplied to the drive electric device 5.
  • the phases of the AC power supplied from the first power conversion device 1 and the second power conversion device 2 to the drive electric device 5 are synchronized.
  • the electric mobile body charging system 100 power is preferentially supplied to the management area by an existing renewable energy generator (for example, a wind power generator) that does not require fuel cost.
  • an existing renewable energy generator for example, a wind power generator
  • another fuel-requiring generator eg, a wood gasification generator
  • stable electric power can be supplied to the electric mobile body V and the like while suppressing the cost.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an electric mobile charging system 100 in the management area A1 according to the second embodiment.
  • the electric mobile body charging system 100 is a first power generation facility 10 which is a wind power generation facility of one or more renewable energies that supplies power to a specific management area A1, and a solar power generation facility of one or more renewable energies.
  • the power storage facility 50 that stores and discharges the surplus power of the third power generation facility 30 and the output unit of the DC power generation device are physically connected to the same power line (DC power bus DL) to form the DC power bus DL.
  • the device 60 includes a first connection device 71C that physically connects the electric moving body V to the DC power generation bus DL, and a management device 80 that controls the amount of power supplied to the management area A1.
  • the first power generation facility 10 is connected to the DC power supply bus DL after converting the AC power from the wind power generator 11 into DC power having a predetermined voltage by the power converter 12.
  • the second power generation facility 20 is connected to the DC power supply bus DL after converting the DC power from the photovoltaic generator 21 into DC power having a predetermined voltage by the power converter 22.
  • the third power generation facility 30 is connected to the DC power supply bus DL after converting the AC power of the generator 31 that generates power by operating the heat engine into DC power of a predetermined voltage by the power converter 32.
  • the supply facility 40 is connected to the DC power supply bus DL after converting the AC power of the commercial power system 41 into DC power having a predetermined voltage by the power converter 42.
  • the power storage facility 50 is connected to the DC power supply bus DL after the DC power of the power storage device 51 is converted by the power converter 52. In FIG. 7, the supply facility 40 is cut off from the DC power supply bus DL because the power demand in the system is sufficient.
  • the electric mobile body charging system 100 is further used for quick charging between the second connecting device 72C that physically connects the electric moving body V to the DC power supply bus DL and the DC power supply bus DL and the second connecting device 72C. It is equipped with a power converter 70C.
  • the DC power supply bus DL has one or more output connection portions JL (power supply spots) for supplying electric power to the electric mobile body V via the first connection device 71C or the second connection device 72C.
  • the electric mobile body V receives electric power via a cable C having connection portions JC1 and JC2 (see FIG. 8) at both ends. When the cable C to the electric mobile body V is not connected, the first connecting device 71C or the second connecting device 72C is cut off.
  • the third power generation facility 30 is, for example, a wood gasification generator, a liquefied natural gas generator, a biogas generator, a gasoline engine, a diesel engine, a gas engine, a kerosin engine, a rotary engine, a gas turbine power generation facility, or the like. Since the wood gasification generator generates electricity by using thinned wood or the like to be discarded, there is an advantage that the cost of the electric mobile charging system 100 can be reduced.
  • the configurations of the first power generation facility 10 and the second power generation facility 20 are not particularly limited, but the first power generation facility 10 and the second power generation facility 20 are preferably generators using renewable energy.
  • the third power generation facility 30 is preferably a private power generator having a low power generation cost.
  • the existing wind power generation facility in the controlled area will soon end the 20-year power sale period specified in the FIT (Fixed Price Purchase System for Renewable Energy) contract.
  • FIT Fixed Price Purchase System for Renewable Energy
  • the management device 80 selects the normal charging mode when the electric moving body V is physically connected to the DC power supply bus DL via the first connecting device 71C, and transmits the identification information given to the electric moving body V in advance.
  • the non-traveling mode is set for the electric moving body V, and the required amount of DC is applied from the DC power supply bus DL to the electric moving body V.
  • the power storage device 4 see FIG. 8 mounted on the electric mobile body V and the required amount of DC power is supplied to the electric mobile body V, the non-running mode is canceled and the DC power supply is released.
  • the bus DL and the electric moving body V are disconnected.
  • the management device 80 selects the quick charging mode when the electric moving body V is physically connected to the power converter 70C for quick charging via the second connecting device 72C, acquires identification information, and obtains identification information.
  • the identification information is the registration information that can be electrically connected to the power converter 70C for quick charging
  • the non-traveling mode is set for the electric moving body V
  • the DC power supply bus DL is set via the power converter 70C for quick charging.
  • a large-capacity DC power with a higher pressure supplied from is supplied to the electric moving body V in a required amount to charge the power storage device 4 (see FIG. 8) mounted on the electric moving body V, and the required amount is supplied to the electric moving body V.
  • the non-traveling mode is canceled, and the DC power supply bus DL and the electric moving body V are disconnected.
  • FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the electric mobile body V according to the second embodiment.
  • the electric moving body V is an electric moving body that supplies electric power to rotate and drive the driving electric device 5 to travel.
  • the electric mobile body V includes a first receiving connection unit J1 that receives DC power from the outside, a first power conversion device 1 that receives DC power from the first receiving connection unit J1 and converts it into AC power.
  • a power storage device 4 that stores power and supplies power necessary for rotationally driving the drive electric device 5, a second power conversion device 2 that converts DC power of the power storage device 4 into AC power, and It is arranged at an intermediate position between the second power conversion device 2 and the first power conversion device 1 and the driving electric device 5, and the second power conversion device 2 is used for the first power conversion device 1 or for driving.
  • the electric mobile body V has a second receiving connection portion J2 that is directly connected to the power storage device 4.
  • the power receiving switching device 3 selects the driving electric device 5 and connects to the power storage device 4 via the second power conversion device 2, and when the electric moving body V is not traveling.
  • the first power conversion device 1 is selected and connected to the power storage device 4 via the second power conversion device 2.
  • the power receiving switching device 3 selects the driving electric device 5 when the electric moving body V is traveling, and converts the DC power output from the power storage device 4 into AC power by the second power conversion device 2. Then, when the electric moving body V is not traveling, the first power conversion device 1 is selected and the prepared DC power supply device (in the second embodiment, the electric moving body is charged). The DC power received from the system 100) is converted by the first power conversion device 1, and the AC power is supplied to the second power conversion device 2 to be converted into DC power, and is supplied to the power storage device 4 for charging.
  • the electric moving body V converts the DC power received from the first receiving connection unit J1 through the first receiving connection part J11 and the first receiving connection part J1 that receives the DC power from the outside into AC power.
  • the first power conversion device 1 the power storage device 4 for generating the drive power for rotationally driving the drive electric device 5 for traveling the electric moving body V, and the power storage device 4 via the first connection portion J21.
  • the first power conversion device 1 is connected to the second power conversion device 2 that converts the DC power supplied from the power storage device 4 into AC power and the second connection portion J22 of the second power conversion device 2.
  • the power receiving switching device 3 for selecting and connecting either the second connecting portion J12 of the above or the connecting portion J5 of the driving electric device 5 is included.
  • the electric moving body V transmits identification information to the management device 80 when the first receiving connection unit J1 is physically connected to the DC power supply bus DL via the first connecting device 71C in the non-traveling mode.
  • power is received from the DC power supply bus DL via the first receiving connection J1 from the time when the electrical connection is established between the first receiving connection unit J1 and the DC power supply bus DL until the line is disconnected.
  • the DC power generated is converted into AC power by the first power conversion device 1 and supplied to the second power conversion device 2, converted into DC power, and supplied to the power storage device 4 for charging.
  • the electric moving body V provides identification information when the second receiving connection portion J2 is physically connected to the quick charging power converter 70C via the second connecting device 72C in the non-traveling mode. While transmitting to the management device 80, the second receiving connection unit J2 is connected from the establishment of the electrical connection between the second receiving connection J2 and the quick charging power converter 70C until the disconnection. The DC power received from the power converter 70C for quick charging is supplied to the power storage device 4 to be charged.
  • the electric moving body V supplies the DC power output from the power storage device 4 to the second power conversion device 2 to convert it into AC power, and causes the drive electric device 5 to perform the DC power. Supply and shift to driving mode.
  • the electric moving body V is provided with a regenerative braking device (not shown), and when the output of the power storage device 4 is suppressed in the traveling mode, the power generated by the driving electric device 5 is used as the second power. It is preferable to supply the power storage device 4 via the conversion device 2 to charge the power storage device 4.
  • FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the management device 80 according to the second embodiment.
  • the management device 80 includes a processing unit 81, a storage unit 82, an input unit 83, a display unit 84, and a communication unit 85.
  • the processing unit 81 is a central processing unit (CPU), and is an electric connection device control unit 811 (first / second connection device control unit) that controls the first connection device 71C and the second connection device 72C. It has a charge requirement calculation unit 812U of the electric mobile body that calculates the charge requirement of the mobile body V, a power connection device control unit 813 that controls the power connection device 60 for selecting a power source of the required capacity, and the like.
  • the storage unit 82 contains electric mobile body management information 821 (see FIG. 10) which is management information of the electric mobile body V, electric mobile body charging information 822T (see FIG. 11) indicating the charging state of the electric mobile body V, and a DC power supply.
  • Electric mobile body management information 821 (see FIG. 10) which is management information of the electric mobile body V
  • electric mobile body charging information 822T (see FIG. 11) indicating the charging state of the electric mobile body V
  • a DC power supply management information 823T and the like which are management information of the above, are stored.
  • the input unit 83 is a device for inputting instructions to a computer such as a keyboard and a mouse, and inputs instructions such as program startup.
  • the display unit 84 is a display or the like, and displays an execution status, an execution result, or the like of processing by the management device 80.
  • the communication unit 85 exchanges various data and commands with other devices via a network or the like.
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of the electric mobile body management information 821 of the storage unit 82 according to the second embodiment.
  • the electric mobile body management information 821 includes an electric mobile body management ID (identification information), validity / non-validity information indicating whether or not the identification information is valid, a maximum storage amount of the power storage device 4 of the electric mobile body V, and a normal charging mode. Includes normal charging mode availability information indicating whether or not to allow, quick charging mode availability information indicating whether or not to allow quick charging mode, owner information of the electric mobile body V, contact information of the owner, etc. ..
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of the electric mobile charge information 822T of the storage unit 82 according to the second embodiment.
  • the electric mobile body charging information 822T includes an electric mobile body management ID (identification information), a date and time when the electric mobile body V is connected, a connection mode type of normal charging mode or quick charging mode, and an electric mobile body V that is permitted to connect.
  • Current power storage amount, required amount calculated by the charging required amount calculation unit 812U of the electric mobile body ( maximum storage amount-current storage amount), date and time when the electric mobile body V was disengaged, charging by the discontinuance The amount of charge that has been charged is included.
  • the charging required amount calculation unit 812U of the electric moving body also calculates the charged amount when the electric moving body V is disconnected. Thereby, for example, the owner of the electric mobile body management ID can calculate the cumulative charge amount of the charge amount for each electric mobile body management ID and charge the cost for the cumulative charge amount at the end of the month.
  • the charging required amount calculation unit 812U of the electric moving body calculates the necessary amount required for charging the connected electric moving body V at predetermined time intervals, and for example, the total of each electric moving body V is required for each time. It is calculated as the total value of (total required amount). The total value of this required amount is a value used when determining the selection of the DC power supply device described later.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the power receiving switching device 3 according to the second embodiment.
  • the power receiving switching device 3 is a three-phase switching device. In the power receiving state, the changeover switches 3u, 3v, 3w are connected to the second power conversion device 2 and the first power conversion device 1 (see the solid line), and when not in the power receiving state, the changeover switch 3u , 3v, 3w are connected to the second power conversion device 2 and the driving electric device 5 (see the broken line).
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the electrical insulation device 6 according to the second embodiment. See FIG. 8 as appropriate.
  • the CHAdeMO standard (registered trademark), which is a conventional quick charging standard for automobiles, requires that the grid power supply (commercial power supply) and the electric vehicle be insulated from each other.
  • an electrical insulation device 6 is arranged between the first power conversion device 1 and the second power conversion device 2.
  • the electrical insulation device 6 is, for example, an insulation voltage transformer.
  • an electrical insulation device 6 that electrically insulates the first power conversion device 1 and the second power conversion device 2 is arranged.
  • FIG. 12 is a flowchart showing an example of the processing unit 81 of the management device 80 according to the second embodiment. Refer to FIGS. 7 to 9 as appropriate.
  • the processing unit 81 determines whether or not to detect the connection of the first connection device 71C (step S81). When the processing unit 81 detects the connection of the first connecting device 71C (step S81, Yes), the processing unit 81 selects the normal charging mode (step S82), proceeds to step S83, and detects the connection of the first connecting device 71C. If not (steps S81, No), the process returns to step S81.
  • step S83 the processing unit 81 acquires the electric mobile body management ID (identification information) from the connected electric mobile body V, refers to the electric mobile body management information 181 and determines whether or not the information matches the registered information. Determine (step S84). If the information matches the registered information (step S84, Yes), the process proceeds to step S85A, and if the information does not match (step S84, No), the user is notified that the information is not registered in the electric mobile body V, and the process returns to step S81.
  • the electric mobile body management ID identification information
  • step S85A the processing unit 81 sets the non-running mode, calculates the required amount required for charging, and starts charging (step S86). After starting charging, it is determined whether or not the disconnection command signal from the electric moving body V has been received (step S87), and if the disconnection command signal is not received (steps S87, No), the process proceeds to step S88 to solve the problem. When the column command signal is received (step S87, Yes), the process proceeds to step S89A.
  • step S88 the processing unit 81 determines whether or not the maximum storage amount of the electric moving body V has been reached, and if the maximum storage amount is reached (steps S88, Yes), the process proceeds to step S89A to reach the maximum storage amount. If it has not been reached (step S88, No), the process returns to step S87.
  • step S89A the processing unit 81 ends charging and cancels the non-traveling mode. Then, the processing unit 81 shuts off the first connecting device 71C (step S8E), and ends a series of processing.
  • FIG. 13 is a flowchart showing another example of the processing unit 81 of the management device 80 according to the second embodiment.
  • the processing unit 81 determines whether or not to detect the connection of the second connecting device 72C (step S91). When the processing unit 81 detects the connection of the second connecting device 72C (step S91, Yes), the processing unit 81 selects the quick charging mode (step S92), proceeds to step S93, and detects the connection of the second connecting device 72C. If not (steps S91, No), the process returns to step S91.
  • step S93 the processing unit 81 acquires the electric mobile body management ID (identification information) from the connected electric mobile body V, refers to the electric mobile body management information 181 and determines whether or not the information matches the registered information. Determine (step S94). If the registration information matches (step S94, Yes), the process proceeds to step S95A, and if the registration information does not match (step S94, No), the user is notified that the information is not registered in the electric mobile body V, and the process returns to step S91.
  • step S94 If the registration information matches (step S94, Yes), the process proceeds to step S95A, and if the registration information does not match (step S94, No), the user is notified that the information is not registered in the electric mobile body V, and the process returns to step S91.
  • step S95A the processing unit 81 sets the non-running mode, calculates the required amount required for charging, and starts charging (step S96). After starting charging, it is determined whether or not the disconnection command signal from the electric moving body V has been received (step S97), and if the disconnection command signal is not received (steps S97, No), the process proceeds to step S98 to solve the problem. When the column command signal is received (step S97, Yes), the process proceeds to step S99A.
  • step S98 the processing unit 81 determines whether or not the maximum storage amount of the electric moving body V has been reached, and if the maximum storage amount is reached (steps S98, Yes), the process proceeds to step S99A to reach the maximum storage amount. If it has not been reached (steps S98, No), the process returns to step S97.
  • step S99A the processing unit 81 ends charging and cancels the non-traveling mode. Then, the processing unit 81 shuts off the second connecting device 72C (step S9E), and ends a series of processing.
  • the management device 80 does not set the electrical connection by the second connecting device 72C while the electrical connection is established by the first connecting device 71C for the same identification information, and the management device 80 does not set the electrical connection by the second connecting device 72C. While the electrical connection is established by the 72C, the electrical connection by the first connecting device 71C is not set. As a result, it is possible to avoid setting the overlapping charging modes of the normal charging mode and the quick charging mode for the electric mobile body V in the same identification information.
  • the management device 80 associates the maximum storage amount of the power storage device 4 corresponding to the identification information and stores it in the storage unit 82 in advance, and in the non-traveling mode, the maximum storage amount and the electric movement
  • the required amount can be set by calculating the difference from the current storage amount of the power storage device 4 acquired from the body V.
  • the management device 80 calculates the total value of the required amount set in the electric moving body V in which the non-traveling mode is set, and the DC power supply device physically connected to the DC power supply bus DL according to the total value of the required amount. It is advisable to select the required one from the above and electrically connect it to the DC power supply bus DL. Thereby, when the total required amount increases, the supply from the DC power source can be increased, and when the total required amount decreases, the supply from the DC power source can be decreased.
  • FIG. 14 is a diagram showing an example of the required amount of management information 824T in the management area A1 according to the second embodiment.
  • the management device 80 selects the necessary one from the DC power supply devices physically connected to the DC power supply bus DL according to the total value of the required amount after a predetermined time, and electrically connects the DC power supply bus DL. You should connect. In FIG. 14, the total value of the required amount for each hour is calculated, but it may be every 30 minutes.
  • the management device 80 manages the current storage amount for each identification information, and when the value of the current storage amount reaches the corresponding maximum storage amount or when the disconnection command signal is received from the electric mobile body V, the management device 80 manages the current storage amount.
  • the non-traveling mode of the corresponding electric mobile body V can be canceled and the line can be disconnected from the DC power supply bus DL.
  • the electric moving body V of the second embodiment receives power from a DC power supply bus DL having a relatively low pressure (for example, DC200V) via a cable C, and serves as a DC-AC converter (also referred to as a DC-AC inverter).
  • the power conversion device 1 of the above can be converted into AC power
  • the second power conversion device 2 as an AC-DC converter can be converted into high-voltage (for example, DC 360 to 400V) DC power to charge the power storage device 4.
  • the first power conversion device 1 (DC-AC converter) and the power receiving switching device 3 are arranged in the electric moving body V. By doing so, it becomes possible to charge the battery, though not rapidly.
  • the electric mobile body V can be charged from any output connection portion JL.
  • the electric mobile body V can be charged via the second connecting device 72C and the quick charging power converter 70C.
  • the DC power supply bus DL may be branched and arranged in the management area.
  • FIG. 5 is a diagram showing another configuration of the power feeding spot of the management area A2 according to the second embodiment.
  • FIG. 5 shows a configuration in which a large number of feeding spots are provided on the branched DC bus in the control area A2.
  • Branched DC bus lines DL1, DL2, DL3 are branched from the DC power supply bus line DL in the management area A2.
  • Each branch DC bus DL1, DL2, DL3 has a plurality of output connection portions JL.
  • the electric mobile body V can be charged at any time from any output connection portion JL (power supply spot).
  • the management area A2 is a predetermined municipality, if the branched DC bus lines DL1, DL2, DL3, etc. are arranged with a power cable, the pre-registered electric mobile body V does not move to the charging device location and has a close output. It can be charged from the connection part JL (power supply spot). Further, the electric mobile body V can be charged from the nearby output connection portion JL even when the charging capacity is reduced.
  • the management area A2 is a production factory, it is preferable to arrange branch DC bus lines DL1, DL2, DL3, etc. in each production factory with a power cable.
  • an electric vehicle or the like is shown as the electric mobile body V, but the present invention is not limited to this.
  • the electric moving body V may be a battery-powered forklift or the like arranged in the factory.
  • the third power generation facility 30 is a wood gasification generator that uses thinned wood in the area that is originally to be discarded, as compared with a generator that uses imported natural gas or petroleum as fuel. Needless to say, the cost performance is excellent in consideration of transportation costs and the like.
  • FIG. 6A is a diagram showing another configuration of the electric mobile body V according to the second embodiment, and is the case of the eco mode in the traveling mode.
  • FIG. 6B is a diagram showing another configuration of the electric mobile body V according to the second embodiment, in the case of the power mode.
  • FIG. 6A describes a configuration in which power can be supplied from the first power conversion device 1 and the second power conversion device 2 to the drive electric device 5 in the traveling mode.
  • the wiring is a single wire and schematically shows a circuit.
  • a first switch 8 (C contact switch) and a second switch 9 (A contact switch) are added as compared with FIG.
  • the first switch 8 is arranged between the first receiving connection portion J1 and the first power conversion device 1.
  • the second switch 9 is arranged between the first power conversion device 1 and the driving electric device 5, and is always in an open (OFF) state.
  • the first switch 8 connects a common terminal (COM: common) to the first connection portion J11 of the first power conversion device 1, and a contact terminal (NO: normal) on the output portion side of the power storage device 4. Open), b contact terminal (NC: normally closed) was provided on the J1 side of the first receiving connection.
  • the first switch 8 remains connected to the b-contact terminal, and the second switch 9 also remains open (OFF). Only the AC power supplied via the second power conversion device 2 is supplied to the drive electric device 5.
  • the first switch 8 is connected to the a contact terminal to input the output from the power storage device 4 to the first power conversion device 1, and further closes the second switch 9 ( (ON) to supply the AC power of the first power conversion device 1 to the driving electric device 5.
  • the AC power of both the first power conversion device 1 and the second power conversion device 2 is supplied to the drive electric device 5.
  • the phases of the AC power supplied from the first power conversion device 1 and the second power conversion device 2 to the drive electric device 5 are synchronized.
  • the existing regenerative energy generator for example, a wind power generator
  • another fuel-requiring generator eg, a wood gasification generator
  • stable electric power can be supplied to the electric mobile body V and the like while suppressing the cost.
  • FIG. 15 is a diagram showing a configuration of an electric mobile charging system 100 in the management area A1 according to the third embodiment.
  • the electric mobile charging system 100 is an electric mobile charging system that supplies DC power to the electric mobile V in a controlled area.
  • the DC power supply bus DL is the output of a power generation facility (for example, the first power generation facility 10 and the second power generation facility 20) equipped with a power converter that outputs a predetermined DC voltage in the output unit and uses natural energy, and a predetermined DC.
  • the output of an internal combustion power generation facility (for example, the third power generation facility 30) having a power converter that outputs a voltage in the output section, and a storage battery (for example, a storage battery) having a power converter that outputs a predetermined DC voltage in the output section. It is composed of a combination of the output of the equipment 50) and the output of the power supply equipment (for example, the supply equipment 40) provided with a power converter that outputs a predetermined DC voltage to the required power source from the commercial power system.
  • the electric mobile charging system 100 includes a management device 80, and the identification information (electric mobile management ID 821a, see FIG. 20) given to the electric mobile V is stored in the management device 80 as registered identification information.
  • the DC power can be supplied to V from the DC power supply bus DL.
  • the electric mobile body charging system 100 is a first power generation facility 10 which is a wind power generation facility of one or more renewable energies that supplies power to a specific management area A1, and a solar power generation facility of one or more renewable energies.
  • the power storage facility 50 that stores and discharges the surplus power of the third power generation facility 30 and the output unit of the DC power generation device are physically connected to the same power line (DC power bus DL) to form the DC power bus DL.
  • the device 60 includes a connection device 70 that physically connects the electric moving body V to the DC power generation bus DL, and a management device 80 that controls the amount of power supplied to the management area A1.
  • the connection device 70 includes a power supply switch 71, an output connection unit JL (power supply spot), and a control unit 74. The details of the connecting device 70 will be described later with reference to FIGS. 25 and 26.
  • the management area is an area managed by one administrator, such as within the jurisdiction of the local government or the office of a company, and is used by a third party to lay the DC power bus DL and register the electric mobile body V. It is an area that is not subject to any restrictions.
  • the first power generation facility 10 is connected to the DC power supply bus DL after converting the AC power from the wind power generator 11 into DC power having a predetermined voltage by the power converter 12.
  • the second power generation facility 20 is connected to the DC power supply bus DL after converting the DC power from the photovoltaic generator 21 into DC power having a predetermined voltage by the power converter 22.
  • the third power generation facility 30 is connected to the DC power supply bus DL after converting the AC power of the generator 31 that generates power by operating the heat engine into DC power of a predetermined voltage by the power converter 32.
  • the supply facility 40 is connected to the DC power supply bus DL after converting the AC power of the commercial power system 41 into DC power having a predetermined voltage by the power converter 42.
  • the power storage facility 50 is connected to the DC power supply bus DL after the DC power of the power storage device 51 is converted by the power converter 52. In FIG. 15, the supply facility 40 is cut off from the DC power supply bus DL because the power demand in the system is sufficient.
  • the electric mobile body charging system 100 further includes a connection device 70A for physically connecting the electric mobile body V to the DC power supply bus DL, and a power converter 65 for quick charging between the DC power supply bus DL and the connection device 70A. ing.
  • the DC power supply bus DL has one or more output connection portions JL (power supply spots) for supplying electric power to the electric mobile body V via the connection devices 70 and 70A.
  • the electric mobile body V receives electric power via a cable C having connection portions JC1 and JC2 (see FIG. 16) at both ends. When the cable C to the electric moving body V is not connected, the connecting devices 70 and 70A are cut off.
  • the DC power supply bus DL is provided with a voltage compensation device 90 that compensates for a voltage drop at a predetermined position, and supplies a predetermined voltage to all output connection portions JL provided in the DC power bus bus DL.
  • the third power generation facility 30 is, for example, a wood gasification generator, a liquefied natural gas generator, a biogas generator, a gasoline engine, a diesel engine, a gas engine, a kerosin engine, a rotary engine, a gas turbine power generation facility, or the like. Since the wood gasification generator generates electricity by using thinned wood or the like to be discarded, there is an advantage that the cost of the electric mobile charging system 100 can be reduced.
  • the configurations of the first power generation facility 10 and the second power generation facility 20 are not particularly limited, but the first power generation facility 10 and the second power generation facility 20 are preferably generators using renewable energy.
  • the third power generation facility 30 is preferably a private power generator having a low power generation cost.
  • the existing wind power generation facility in the controlled area will soon end the 20-year power sale period specified in the FIT (Fixed Price Purchase System for Renewable Energy) contract. , We tried to operate the wind power generation equipment after the end of the power sale period. By operating wind power generation facilities and solar power generation facilities, it will be possible to supply electricity to the region without incurring fuel costs.
  • FIT Fixed Price Purchase System for Renewable Energy
  • the management device 80 selects the normal charging mode when the electric moving body V is physically connected to the DC power supply bus DL via the connecting device 70, and outputs the electric moving body identification information previously given to the electric moving body V.
  • the charging mode is set for the electric moving body V, and the required amount from the DC power supply bus DL to the electric moving body V.
  • the DC power of the above is supplied to charge the power storage device 4 (see FIG. 16) mounted on the electric mobile body V, and when the required amount of DC power is supplied to the electric mobile body V, the charging mode is released and the DC is DC.
  • the power bus DL and the electric moving body V are disconnected.
  • the management device 80 selects the quick charging mode when the electric moving body V is physically connected to the power converter 65 for quick charging via the connecting device 70A, and acquires the electric moving body identification information.
  • the electric mobile body identification information is determined to be the registration information that can be electrically connected to the quick charging power converter 65
  • the charging mode is set for the electric moving body V, and the DC power supply is transmitted via the quick charging power converter 65.
  • a large-capacity DC power with a higher pressure supplied from the bus DL is supplied to the electric mobile body V in a required amount to charge the power storage device 4 (see FIG. 16) mounted on the electric mobile body V, and the electric mobile body V is charged.
  • the charging mode is released, and the DC power supply bus DL and the electric moving body V are disconnected.
  • the electric mobile body identification information given to the electric mobile body V is acquired, and the electric mobile body is based on the electric mobile body identification information. It is determined whether or not V is an electric mobile body to be fed, and when it is determined to be an electric mobile body to be fed, the connecting devices 70 and 70A electrically connect the DC power supply bus DL and the electric mobile body V to be electric. DC power is supplied from the output connection unit JL to the electric mobile body V until the storage capacity of the mobile body V is reached or until the electric mobile body V is disconnected from the output connection unit JL.
  • the management device 80 is a communication unit 85 (see FIG. 19) which is a wireless communication facility and an information terminal T of a car navigation system or a mobile terminal having a communication function linked to an electric mobile body management ID 821a (registration identification information) (see FIG. 20). ), And the current storage amount information (current storage amount 826d, FIG. 21) indicating the current power storage amount of the registration identification information and the power storage device arranged in the electric mobile body V corresponding to each registration identification information. (See) is periodically acquired by wireless communication equipment and updated / stored. The information terminal T transmits and receives various information to and from the control device 7 (see FIG. 16) of the electric mobile body V.
  • FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a charging mode of the electric mobile body V according to the third embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram showing a configuration of a traveling mode of the electric moving body V according to the third embodiment. See FIG. 15 as appropriate.
  • the electric moving body V supplies electric power to rotate and drive the drive electric device 5 provided on the first drive wheel axle W1 and the second drive wheel axle W2 (see FIGS. 18A and 18B) to travel. It is an electric moving body.
  • the electric moving body V has a first receiving connection unit J1 (power receiving connection unit) that receives DC power from a DC power supply bus DL that supplies a DC power supply having a predetermined voltage in a controlled area (for example, management area A1). , A first power conversion device 1 that converts the DC power received from the first receiving connection portion J1 into AC power, and a first drive electric device 5a and a second drive electric device 5b that store the electric power.
  • a first receiving connection unit J1 power receiving connection unit
  • a first power conversion device 1 that converts the DC power received from the first receiving connection portion J1 into AC power
  • a first drive electric device 5a and a second drive electric device 5b that store the electric power.
  • a power storage device 4 that supplies power necessary for rotationally driving a power storage device, a second power conversion device 2 that converts DC power of the power storage device into AC power, a second power conversion device 2 and a first It is arranged at an intermediate position between the power conversion device 1 and the second drive electric device 5b, and either the first power conversion device 1 or the second drive electric device 5b is attached to the second power conversion device 2. It is configured to include a power receiving switching device 3 for selecting and connecting. Further, the electric moving body V is arranged at an intermediate position between the first receiving connection unit J1 and the first power conversion device 1, and the first receiving connection unit J1 or the first receiving connection unit J1 or the electric moving body V is connected to the first power conversion device 1.
  • the power receiving switching device 3 connects the first switch 8 to which any of the power storage devices 4 is selected and connected and the first power conversion device 1 via the first driving electric device 5a or the electrical insulating device 6.
  • a control device 7 that controls a second switch 9 connected to, a first power conversion device 1, a second power conversion device 2, a power reception switching device 3, a first switch 8, a second switch 9, and the like. It is composed including and.
  • the electric mobile body V has a second receiving connection portion J2 that is directly connected to the power storage device 4.
  • the electric moving body V connects the power storage device 4 and the first power conversion device 1 by the first switch 8, and connects to the first power conversion device 1 by the second switch 9.
  • the first drive electric device 5a is connected
  • the second power conversion device 2 and the second drive electric device 5b are connected by the power reception switching device 3, and the output is output from the first power conversion device 1. It has a traveling mode in which the AC power is supplied to the first drive electric device 5a and the AC power output from the second power conversion device 2 is supplied to the second drive electric device 5b.
  • the electric moving body V connects the first receiving connection portion J1 and the first power conversion device 1 by the first switch 8, and the first switch 9 connects the first receiving connection unit J1 and the first power conversion device 1.
  • the power conversion device 1 and the power reception switching device 3 are connected, the second power conversion device 2 and the first power conversion device 1 are connected by the power reception switching device 3, and the output is output from the first power conversion device 1. It has a charging mode in which the generated AC power is converted into DC power by the second power conversion device 2 and the power is supplied to the power storage device 4.
  • FIGS. 16 and 17 will be further described.
  • the electric moving body identification information Is transmitted to the management device 80 and from the time when the electrical connection is established between the first receiving connection unit J1 and the DC power supply bus DL until the connection is established, the power is transmitted via the first receiving connection unit J1.
  • the DC power received from the DC power supply bus DL is converted into AC power by the first power conversion device 1 and supplied to the second power conversion device 2, converted into DC power and supplied to the power storage device 4. Charge.
  • the electric moving body identification information is transmitted to the management device 80, and the second receiving connection unit J2 and the quick charging power converter 65 are connected to each other from the time when the electric connection is established to the time when the electric connection is established.
  • the DC power received from the power converter 65 for quick charging is supplied to the power storage device 4 via the receiving connection unit J2 of the above to charge the power storage device 4.
  • the electric moving body V supplies the DC power output from the power storage device 4 to the first power conversion device 1 to convert it into AC power, and the first driving electric device. While supplying to 5a, it is supplied to the second power conversion device 2 to convert it into AC power, and is supplied to the second drive electric device 5b to shift to the traveling mode.
  • the first drive electric device 5a and the first power conversion device 1 are used, and the second drive electric device 5b and the second power conversion device 2 are used as regenerative braking devices. It functions, and when the output of the power storage device 4 is suppressed in the traveling mode, the power generated by the driving electric device 5 is stored via the first power conversion device 1 or the second power conversion device 2. It is preferable to supply the device 4 to charge the power storage device 4.
  • FIG. 18A is a diagram showing the relationship between the drive wheel axle of the electric mobile body V and the power conversion device according to the third embodiment, and is the case of the single wheel drive system.
  • FIG. 18B is a diagram showing the relationship between the drive wheel axle of the electric moving body V and the power conversion device according to the third embodiment, and is the case of the all-wheel drive system.
  • the single-wheel drive system (IWD) of FIG. 18A is an electric moving body V provided with a drive system that allows the wheels to receive torque from several motors independently of each other.
  • the first drive wheel axle W1 and the second drive wheel axle W2 are wheel axles for rear wheel drive or front wheel drive, and the first drive wheel axle W1 has a first position.
  • the drive electric device 5a of 1 is connected, and the second drive electric device 5b is connected to the second drive wheel set W2.
  • the first drive wheel set W1 and the second drive wheel set W2 can be individually controlled.
  • the all-wheel drive system (AWD) shown in FIG. 18B is an electric mobile body V provided with a drive system for driving all wheels.
  • the first drive wheel axle W1 is the front wheel axle
  • the second drive wheel axle W2 is the rear wheel axle
  • the first drive wheel axle W1 is the first.
  • the drive electric device 5a is connected
  • the second drive electric device 5b is connected to the second drive wheel set W2.
  • the first drive wheel set W1 and the second drive wheel set W2 can drive all the wheels.
  • FIG. 19 is a diagram showing the configuration of the management device 80 according to the third embodiment.
  • the management device 80 includes a processing unit 81, a storage unit 82, an input unit 83, a display unit 84, and a communication unit 85.
  • the processing unit 81 is a central processing unit (CPU), a connection device control unit 811 that controls the connection devices 70 and 70A (see FIG. 15), and an electric motor that calculates the required power supply time for charging the electric mobile body V.
  • It has a calculation unit 814, a charge command unit 815 that commands a charge recommendation signal and the like described later, a movement path pattern creation unit 816 that creates movement path pattern information of the electric mobile body V, and the like.
  • the electric moving body management information 821 (see FIG. 20), which is the management information of the electric moving body V
  • the connection unit management information 822 (see FIG. 20), which is the management information of the output connection unit JL (see FIG. 15).
  • Mode-specific unit price information 823 (see FIG. 20), which is unit price information for each mode of the normal charging mode and quick charging mode
  • information terminal information 824 (see FIG. 20), which is management information for the information terminal T (see FIG. 15).
  • Electric mobile body charging information 826 (see FIG.
  • DC power supply management information 827 which is the management information of the DC power supply
  • information terminal T that is, the moving body which is the position information of the electric mobile body V.
  • Position information 828, movement path pattern information 829 of the electric moving body V, and the like are stored.
  • the input unit 83 is a device for inputting instructions to a computer such as a keyboard and a mouse, and inputs instructions such as program startup.
  • the display unit 84 is a display or the like, and displays an execution status, an execution result, or the like of processing by the management device 80.
  • the communication unit 85 exchanges various data and commands with other devices via a network or the like.
  • the communication unit 85 is also a wireless communication facility that wirelessly communicates with the information terminal T of a car navigation system or a mobile terminal having a communication function.
  • FIG. 20 is a diagram showing an example of fixed information of the storage unit 82 according to the third embodiment.
  • the fixed information includes electric mobile body management information 821, connection unit management information 822, mode-specific unit price information 823, and information terminal information 824.
  • the electric mobile body management information 821 includes the electric mobile body management ID 821a (electric mobile body identification information, registration identification information), validity 821b indicating whether or not the electric mobile body identification information is valid, and a power storage device for the electric mobile body V.
  • the maximum storage amount of 4 is 821c
  • the normal charge mode is 821d indicating whether or not the normal charge mode is permitted
  • the quick charge mode is 821e indicating whether or not the quick charge mode is permitted
  • the owner 821f of the electric mobile body V The owner's contact information 821g, the information terminal ID 821h associated with the electric mobile management ID 821a, and the like are included.
  • the connection unit management information 822 includes the connection unit management ID 822a (connection unit identification information) of the output connection unit JL, the connection mode type 822b supplied from the output connection unit JL, and the installation position 822c (latitude and longitude) of the output connection unit JL. Information), address information of installation position 822d, installation date 822e, administrator 822f, contact information 822g, and the like.
  • the mode-specific unit price information 823 includes the mode 823a, the unit time unit price 823c, 823e, 823g, etc. for each time zone (first time 823b, second time 823d, third time 823f).
  • first time 823b is from 8:00 to 10:00 and 14:00 to 18:00
  • second time 823d is from 10:00 to 14:00
  • third time 823f is from 18:00 to 18:00. It's 8:00.
  • the charge is set for each time zone in consideration of the power generation performance of the power generation equipment, such as lowering the unit price.
  • the quick charge mode has a higher charge than the normal charge mode.
  • Information terminal information 824 includes information terminal ID 824a, model 824b, owner 824c, contact information 824d, and the like.
  • FIG. 21 is a diagram showing an example of fluctuation information of the storage unit 82 according to the third embodiment.
  • the fluctuation information includes electric moving body charging information 826 and moving body position information 828.
  • the electric mobile charge information 826 includes an electric mobile management ID 826a (electric mobile identification information, registration identification information), a connection date and time 826b to which the electric mobile V is connected, a connected connection management ID 826c, and connection permission.
  • the mobile body position information 828 includes the electric mobile body management ID 828a, the date and time 828b, the GPS position information 828c, and the like. GPS is an abbreviation for Global Positioning System.
  • the management device 80 starts power supply indicating the date and time when the electric mobile body V is electrically connected to the output connection portion JL and starts supplying DC power from the DC power supply bus DL to the electric mobile body V.
  • the date and time information is managed in association with the connection unit identification information (connection unit management ID 826c) and the electric mobile body identification information (electric mobile body management ID 826a), and the electrical connection is further disconnected and the association is released.
  • the power supply end date and time information indicating the date and time of the time is managed in association with the connection part identification information and the electric mobile body identification information. As a result, it is possible to grasp the power supply status to each electric mobile body V.
  • the management device 80 calculates the power supply time by subtracting the power supply start date / time information from the power supply end date / time information, multiplies the unit price information associated with the electric mobile body identification information by the power supply time, and charges the electric mobile body V. Calculate the billing information for this. As a result, the owner of the electric mobile body V can be charged.
  • the management device 80 stores and manages the connection unit identification information, the electric moving body identification information, and the unit price information in the storage unit 82 as fixed information (see FIG. 19), and manages the power supply start date / time information and the power supply end.
  • the day time information, the power supply time, and the billing information are stored and managed in the storage unit 82 as fluctuation information (see FIGS. 19 and 20).
  • each information stored in the management device 80 can be managed as fixed information and variable information.
  • the output connection unit JL is physically connected to the DC power supply bus DL at a predetermined connection unit installation position of the DC power supply bus DL, and the management device 80 stores the address information 822d corresponding to the connection unit installation position in association with it. Stored in part 82. This facilitates maintenance work including management and maintenance of the output connection unit JL.
  • the management device 80 links the address information of the output connection unit JL when electrically connected to the DC power supply bus DL for each electric moving body identification information with the power supply start date time information, and moves the movement route pattern information in chronological order. It is preferable to store it as 829 and update the movement path pattern information 829 when the electric moving body V is newly electrically connected to the DC power supply bus DL via the output connection unit JL. As a result, the charging position of the user can be grasped for each electric moving body V.
  • the management device 80 has a maximum storage amount information (maximum storage amount 821c) and a current storage amount information (currently) which are the rated storage amounts of the power storage device associated with the registration identification information of the electric mobile body management ID 821a.
  • the electric mobile body management information 821 including the storage amount 826d) and the owner information (owner 821f) is acquired, updated and stored via the control unit 74. As a result, the latest information can be obtained.
  • the management device 80 When the management device 80 reaches the required charging value set for each electric mobile body management ID (registration identification information) (for example, when the SOC (charging rate) becomes 20% or less), It is preferable to transmit a charging command signal indicating that charging is required to the information terminal T corresponding to the registration identification information. As a result, the driver can know that the capacity of the power storage device 4 is insufficient.
  • registration identification information for example, when the SOC (charging rate) becomes 20% or less
  • the management device 80 When transmitting the charging command signal, the management device 80 transmits the GPS position information 828c of the connection device 70 closest to the position of the information terminal T stored in advance based on the connection unit management information 822 and the moving body position information 828. It is good to do. As a result, the driver can stop at the connecting device 70 and charge it in the shortest time.
  • FIG. 22 is a flowchart showing an example of billing processing of the management device according to the third embodiment. 15 to 19 will be referred to as appropriate.
  • the charge calculation unit 814 of the processing unit 81 acquires the electric mobile body management ID (step S61) and acquires the charge target month (step S62).
  • the processing unit 81 determines whether or not the output connection unit JL has a connection with reference to the electric mobile charge information 826 with respect to the electric mobile management ID acquired in step S61 (step S63). When there is a connection (step S63, Yes), the power supply time of the connection date and time is acquired (step S64), the connection mode of the connection date and time is acquired (step S65), and the power supply time is the unit time based on the unit price information 823 for each mode.
  • the billing information is calculated by multiplying the unit price information (step S66). Then, the processing unit 81 stores the billing information of the connection date and time in the storage unit 82 (step S67), and determines whether or not the processing of all the connection dates and times is completed (step S68). If the processing of all connection dates and times has not been completed (steps S68 and No), the process returns to step S64, and steps S64 to S68 are repeated for the next connection date and time.
  • step S68 When the processing of all connection dates and times is completed in step S68 (step S68, Yes), the processing unit 81 calculates the total value of the billing target month (step S69), and uses the total value of the billing target month as the billing amount. It is stored in the storage unit 82 (step S70), an invoice is issued (step S71), and a series of processes is completed.
  • step S63 if there is no connection to the output connection unit JL in the billing target month (steps S63, No), the process ends.
  • the owner of the electric mobile management ID can be billed monthly for each electric mobile management ID based on the power supply time and connection mode.
  • the billing information may be calculated and charged on a daily, weekly, or predetermined period basis.
  • the management device 80 in the amount of DC power supplied for each electric mobile body management information ID (registration identification information), the total value of the amount of DC power supplied corresponding to a predetermined period and the corresponding market price unit price The billing amount calculated by multiplying by may be transmitted to each information terminal T via the wireless communication equipment. As a result, the driver can quickly know the charge amount.
  • FIG. 4 is a diagram showing the configurations of the power receiving switching device 3 and the electrical insulation device 6 according to the third embodiment. See FIG. 16 as appropriate.
  • the power receiving switching device 3 is a three-phase switching device.
  • the changeover switches 3u, 3v, 3w are connected to the first power conversion device 1 via the second power conversion device 2 and the electrical insulation device 6 (see the solid line), and receive power.
  • the changeover switches 3u, 3v, 3w are connected to the second power conversion device 2 and the second drive electric device 5b (see the broken line).
  • the CHAdeMO standard (registered trademark), which is a conventional quick charging standard for automobiles, requires that the grid power supply (commercial power supply) and the electric vehicle be insulated from each other.
  • An electrical insulation device 6 is arranged between the first power conversion device 1 and the second power conversion device 2 in order to have a similar form to this.
  • the electrical insulation device 6 is, for example, an insulation voltage transformer.
  • the first power conversion device 1 and the second power conversion device 2 are connected to an intermediate position between the power reception switching device 3 and the first power conversion device 1, the first power conversion device An electrical insulation device 6 that electrically insulates the first and the second power conversion device 2 is provided.
  • FIG. 23 is a flowchart showing the processing of the normal charging mode of the management device 80 according to the third embodiment. 15 to 17 will be referred to as appropriate.
  • the processing unit 81 determines whether or not the connection of the first connecting device (connecting device 70) has been detected (step S81). When the processing unit 81 detects the connection of the first connecting device (step S81, Yes), selects the normal charging mode (step S82), proceeds to step S83, and does not detect the connection of the first connecting device. (Step S81, No), the process returns to step S81.
  • step S83 the processing unit 81 acquires the electric mobile body management ID (electric mobile body identification information) from the connected electric mobile body V, refers to the electric mobile body management information 821, and matches the registration information. Whether or not it is determined (step S84). If the registration information matches (step S84, Yes), the process proceeds to step S85, and if the registration information does not match (step S84, No), a notification that the information is not registered in the electric mobile body V is notified, and the process returns to step S81.
  • the electric mobile body management ID electric mobile body identification information
  • step S85 the processing unit 81 sets the normal charging mode, calculates the required amount required for charging, and starts charging (step S86). After starting charging, it is determined whether or not the disconnection command signal from the electric moving body V has been received (step S87), and if the disconnection command signal is not received (steps S87, No), the process proceeds to step S88 to solve the problem. When the column command signal is received (step S87, Yes), the process proceeds to step S89.
  • step S88 the processing unit 81 determines whether or not the maximum storage amount of the electric moving body V has been reached, and if the maximum storage amount is reached (steps S88, Yes), the process proceeds to step S89 to reach the maximum storage amount. If it has not been reached (step S88, No), the process returns to step S87.
  • step S89 the processing unit 81 ends the charging mode and cancels the normal charging mode. Then, the processing unit 81 shuts off the first connecting device (connecting device 70) (step S8E), and ends a series of processing.
  • FIG. 24 is a flowchart showing the processing of the quick charge mode of the management device 80 according to the third embodiment. 15 to 17 will be referred to as appropriate.
  • the processing unit 81 determines whether or not the connection of the second connecting device (connecting device 70A) has been detected (step S91). When the processing unit 81 detects the connection of the second connecting device (steps S91, Yes), selects the quick charging mode (step S92), proceeds to step S93, and does not detect the connection of the second connecting device. (Step S91, No), the process returns to step S91.
  • step S93 the processing unit 81 acquires the electric mobile body management ID (electric mobile body identification information) from the connected electric mobile body V, refers to the electric mobile body management information 821, and matches the registered information. Whether or not it is determined (step S94). If the processing unit 81 matches the registration information (step S94, Yes), the process proceeds to step S95, and if the information does not match (step S94, No), the processing unit 81 notifies that the information is not registered in the electric mobile body V, and goes to step S91. Return.
  • the electric mobile body management ID electric mobile body identification information
  • step S95 the processing unit 81 sets the quick charging mode, calculates the required amount required for charging, and starts charging (step S96). After starting charging, the processing unit 81 determines whether or not the disconnection command signal from the electric moving body V has been received (step S97), and if it does not receive the disconnection command signal (step S97, No), step. If the process proceeds to S98 and the disconnection command signal is received (steps S97, Yes), the process proceeds to step S99.
  • step S98 the processing unit 81 determines whether or not the maximum storage amount 821c of the electric moving body V has been reached, and if the maximum storage amount 821c is reached (steps S98, Yes), the process proceeds to step S99 and the maximum storage amount is reached. If the amount 821c has not been reached (steps S98, No), the process returns to step S97.
  • step S99 the processing unit 81 ends charging and releases the quick charging mode. Then, the processing unit 81 shuts off the second connecting device (connecting device 70A) (step S9E), and ends a series of processing.
  • the management device 80 is electrically connected to the same electric moving body identification information by the second connecting device (connecting device 70A) while the electrical connection is established by the first connecting device (connecting device 70).
  • the connection is not set, and the electrical connection by the first connecting device is not set while the electrical connection is established by the second connecting device.
  • the management device 80 associates the maximum storage amount of the electric power storage device 4 corresponding to the electric moving body identification information and stores it in the storage unit 82 in advance, and in the charging mode, the maximum storage amount is 821c.
  • the difference between the current storage amount 826d of the power storage device 4 acquired from the electric mobile body V and the required amount, or the required amount divided by the charging capacity per unit time can be set.
  • the management device 80 calculates the total value of the required amount set in the electric moving body V in which the charging mode is set, and in the DC power supply device physically connected to the DC power supply bus DL according to the total value of the required amount. It is advisable to select the necessary one from the above and electrically connect it to the DC power supply bus DL. Thereby, when the total required amount increases, the supply from the DC power source can be increased, and when the total required amount decreases, the supply from the DC power source can be decreased.
  • FIG. 25 is a diagram showing an example of an arrangement configuration of the connection device 70 according to the third embodiment.
  • the DC power bus DL is covered with a coating member that has been subjected to anticorrosion processing, and is buried underground at a predetermined depth from the ground, and the output connection JL is located at a predetermined connection installation position of the DC power bus DL. It is physically connected to the DC power bus DL, and is arranged downward from the ground to a predetermined height position on the support column 78 arranged on the ground at the connection part installation position, and has a one-touch lock function when in use and when not in use.
  • the cover 75 is provided.
  • FIG. 26 is a diagram showing a circuit configuration example of the connecting device 70 according to the third embodiment.
  • the electric mobile body charging system 100 includes a plurality of connection devices 70 for receiving DC power from the DC power supply bus DL and supplying DC power to the electric mobile body V.
  • the connection device 70 includes an input connection unit 76 connected to the DC power supply bus DL, and an output connection unit JL connected to the first receiving connection unit J1 (see FIGS. 15 and 16) arranged on the electric mobile body V.
  • An energizing switch 71 arranged at an intermediate position between the input connection unit 76 and the output connection unit JL, and a control unit 74.
  • the control unit 74 acquires identification information from the electric mobile body V and transmits it to the management device 80, and the identification information is transmitted from the management device 80.
  • the normal charging mode is set for the electric mobile body V.
  • connection device 70A (see FIG. 15) includes an input connection unit 76 connected to the DC power supply bus DL and an output connection unit JL connected to the second receiving connection unit J2 arranged in the electric mobile body V.
  • the energizing switch 71 arranged at an intermediate position between the input connection unit 76 and the output connection unit JL, and the control unit 74 are included.
  • the control unit 74 acquires identification information from the electric mobile body V and transmits it to the management device 80 to manage the management device.
  • the quick charge mode is set in the electric mobile body V.
  • the DC power supply bus DL is composed of a DC power bus DL + and a DC power bus DL-.
  • the connection device 70 includes an energization switch 71, an output connection unit JL, an abnormality detection switch 72 as a simulated state in which the electric moving body V is electrically connected, and a DC current detector 73.
  • the connection device 70 is connected from the DC power supply bus DL + to one end of the output connection portion JL via the energization switch 71, and is connected to the bus DL- from the other end of the output connection JL.
  • the energization switch 71 and the output connection portion JL are branched from the middle, one end is connected to the abnormality detection switch 72, and the other end of the abnormality detection switch 72 is connected to the bus DL- via the DC current detector 73. It is connected.
  • the management device 80 closes the abnormality detection switch 72 that simulates the connection state to the output connection unit JL to which the electric moving body V is not physically connected, and the electric moving body V is electrically connected.
  • the energization switch 71 is closed as a state, a current as an abnormality detection signal is passed through the abnormality detection switch 72 and the DC current detector 73, and an abnormality is caused by the continuity state of the abnormality detection signal of the DC current detector 73. It has an abnormality detection mode to detect.
  • the management device 80 should repeat the abnormality detection mode and perform it for all output connection units JL to which the electric mobile body V is not physically connected. As a result, it is possible to inspect whether or not there is an abnormality in the connecting device 70.
  • the DC power supply bus DL is described by the DC 2-wire system, but the same can be performed by the DC 3-wire system.
  • the management device 80 further turns on the energizing switch 71 to electrically connect the output connection unit JL and the first receiving connection unit J1 (power receiving connection unit), and from the maximum storage amount information.
  • the required amount of DC power obtained by subtracting the current storage amount information was supplied from the DC power supply bus DL to the power storage device 4 of the electric mobile body V to be charged, and the required amount of DC power was supplied to the electric mobile body V.
  • the charging mode of the electric moving body V can be released. The same applies to the quick charge mode (see FIGS. 15 and 16).
  • the management device 80 charges the electric mobile body V corresponding to the registration identification information of each electric mobile body management ID 821a (see FIG. 20) in which the charging mode is set after starting the supply of DC power.
  • the DC power supplied until the mode is released may be acquired via the control unit 74, and the corresponding date and time information and the market price unit price information may be associated and stored.
  • FIG. 27A is a diagram showing a charging encouragement mode of the management device according to the third embodiment, and is an explanatory diagram showing surplus power of renewable energy.
  • FIG. 27B is a diagram showing a charging incentive mode of the management device according to the third embodiment, and is a diagram showing a specific example of the charging incentive mode.
  • the electric mobile charging system 100 includes a first power generation facility 10 which is a wind power generation facility having one or more renewable energies that supplies power to a specific control area A1 (see FIG. 15). It has a second power generation facility 20 which is a solar power generation facility having one or more renewable energies.
  • the surplus electric power for the electric power demand usually charges the power storage facility 50. However, when the upper limit value (discharge output value) of SOC (charge rate) is reached, surplus power may be generated as shown in FIG. 27A. In order to effectively utilize this surplus power, the management device 80 has a charging incentive mode.
  • the management device 80 periodically grasps a specific output, which is an output of a power generation facility that uses natural energy, and when the set discharge output value is reached, the management device 80 uses the registered identification information in the management area A1 (see FIG. 15). In order from the corresponding electric mobile body V with the smallest current storage amount, the charge allowance obtained by subtracting the current storage amount information from the maximum storage amount information is totaled until the capacity exceeds the discharge output value of the specific output.
  • the target electric moving body V which is the electric moving body V to be supplied, is specified, and the charging incentive signal indicating the charging incentive and the market price unit price information of the day are transmitted to the information terminal T corresponding to the target electric moving body.
  • the remaining amount of the current storage amount of the electric mobile body V is 60% in the case of the electric mobile body VA, 20% in the case of the electric mobile body VB, and 30% in the case of the electric mobile body VC.
  • the management device 80 transmits a charging incentive signal indicating charging incentive to the electric mobile body V having a small remaining storage amount among the electric mobile bodies V. That is, the charging encouragement signal is transmitted in the order of (1) electric mobile body VB, (2) electric mobile body VC, (3) electric mobile body VD, and (4) electric mobile body VA.
  • FIG. 28 is a flowchart showing the processing of the charging encouragement mode of the management device 80 according to the third embodiment. See FIGS. 27A and 27B as appropriate.
  • the management device 80 When the surplus power is generated in the management area A1 (see FIG. 15), the management device 80 wants to eliminate the surplus power as soon as possible. Therefore, the management device 80 grasps the charge capacity of each electric mobile body V in the management area A1 (step S1). ..
  • the management device 80 transmits the market price unit price information of the day together with the charging encouragement signal to each electric mobile body V in the management area A1, that is, the information terminal T (see FIG. 15) in ascending order of the current storage amount (step S2). ).
  • the information terminal T that has received the charging incentive signal displays the fact that the charging incentive signal has been received and the market price unit price information on the display unit, and announces by voice. As a result, the driver can determine whether or not to charge the battery with reference to the market price unit price information.
  • the management device 80 When transmitting the charging encouragement signal, the management device 80 transmits the GPS position information of the connection device 70 (see FIG. 15) closest to the position of the information terminal T stored in advance. As a result, when the driver determines that the battery is charged, the nearest connecting device 70 can be quickly reached.
  • the management device 80 manages the total value of the power consumption consumed by the charging (step S3).
  • the management device 80 determines whether the total value of the power consumption and the surplus power match, that is, whether or not the surplus power is eliminated (step S4). If the surplus power has not been eliminated (steps S4, No), the process returns to step S1, and if the surplus power has been eliminated (steps S4, Yes), the management device 80 ends the charging incentive mode.
  • FIG. 29 is a diagram showing an energy management system (EMS) using the electric mobile charging system 100 (see FIG. 15) according to the third embodiment.
  • EMS energy management system
  • the electric mobile charging system 100 according to the third embodiment is applied in each management area, and the system is connected between the management areas by AC power distribution. It is interconnected and power is interchanged.
  • BCP Business continuity planning
  • response is a plan for companies to minimize damage and to continue or restore their business in the event of an emergency such as a disaster.
  • a DC power supply bus DL is arranged in the management area A1, and for example, DC power is supplied from the second power generation facility 20.
  • a connection device 70 for normal charging and a connection device 70A for quick charging are connected to the DC power supply bus DL.
  • a DGC Digital Grid Controller
  • the DGC is a device that supports power identification and power interchange while acquiring data of a smart meter installed at a demand base in the EMS management device 200.
  • the EMS management device 200 is a management device corresponding to the management device 80 shown in FIG.
  • the integrated management device 300 is a management device that integrates and manages a plurality of EMS management devices 200, 200A, and 200B.
  • each management area is provided with an electric mobile charging system 100. It is preferable to register the electric mobile body V in all the electric mobile body charging systems 100 selected and contracted by the electric mobile body V. As a result, the registered electric mobile body V can be charged in any management area.
  • the management area is an area managed by one administrator, such as within the jurisdiction of the local government or the business office of a company, and is the first to lay the DC power bus DL and register the electric mobile body V. Indicates an area that is not subject to any restrictions from the three parties.
  • FIG. 29 there are a plurality of management areas A1, A2, and A3, and as shown in FIG. 15, the electric mobile body charging system 100 and the electric mobile body charging system 100 are in each management area. And an energy management system (EMS) that manages the electric mobile body V and the like supplied with DC power from the electric mobile body charging system 100.
  • EMS energy management system
  • Each energy management system is provided with the EMS management device 200 of the management device 80 shown in FIG. 19, and is linked with the EMS management device 200 in another management area, and the amount of direct current that can be currently supplied is registered.
  • the information shown in FIGS. 20 and 21 such as the information of the electric moving body V can be referred to each other.
  • the EMS management device 200 includes POI (point of interest) information indicating standard information such as a convenience store or a supermarket related to the installation position 822c of the output connection unit JL, and the POI information. Also has a configuration that can be referred to between the respective EMS management devices 200.
  • Each EMS management device 200 registers an electric mobile body management ID of an electric mobile body V capable of supplying DC power within its own management area, and the electric mobile body management ID corresponds to the electric mobile body.
  • a command signal prompting charging is given via the information terminal T mounted on the V, and it is possible to acquire the stored amount of the power storage device 4 (see FIG. 16).
  • each energy management system is connected to the output connection unit JL, the connection to each power generation facility, etc. via DGC (Digital Grid Controller).
  • the DGC has a function of acquiring the current electric power storage amount from the electric mobile body V, acquiring the DC electric power amount to be supplied, and controlling the exchange of various other digital signals and the like in a short cycle on the order of seconds.
  • the energy management system is characterized by performing the following management. Acquire the current DC power supply amount of the DC power generation equipment that it manages via DGC, and further, the current DC power of each electric mobile unit V registered by wireless communication. Get storage.
  • the corresponding electric mobile body V Sends a charging command wirelessly to.
  • the position of the output connection portion JL closest to the current position of the electric moving body V is searched, and the position information is also notified.
  • the corresponding POI information is also searched, and the output connection unit JL, which can secure a sufficient parking time free of charge for charging the electric mobile body V, is given priority for notification.
  • a driver such as a courier or a taxi can select and charge the output connection JL located at a convenience store or a supermarket, and finish chores such as lunch during charging. Make it possible.
  • the energy management system when issuing a charging command to the registered electric mobile body V, the energy management system (EMS) has an output connection unit JL in a management area other than the output connection unit JL arranged in its own management area.
  • the output connection in the management area with that margin It is characterized by notifying JL together with POI information.
  • the energy management system (EMS) also notifies the electric mobile body V of the market value information of the direct current power supplied by each management area, and grants the electric mobile body V the right to select the output connection unit JL. It is characterized by.
  • the electric moving body V of the third embodiment receives power from a DC power supply bus DL having a relatively low pressure (for example, DC200V) via a cable C, and serves as a DC-AC converter (also referred to as a DC-AC inverter).
  • the power conversion device 1 of the above can be converted into AC power
  • the second power conversion device 2 as an AC-DC converter can be converted into high-voltage (for example, DC 360 to 400V) DC power to charge the power storage device 4.
  • the first power conversion device 1 (DC-AC converter) and the power receiving switching device 3 are arranged in the electric moving body V. By doing so, it becomes possible to charge the battery, though not rapidly.
  • the electric mobile body V can be charged from any output connection portion JL.
  • the connecting device 70A and the quick charging power converter 65 can be charged via the connecting device 70A and the quick charging power converter 65.
  • the DC power supply bus DL may be branched and arranged in the management area.
  • FIG. 30 is a diagram showing another configuration of the power feeding spot of the management area A2 according to the third embodiment.
  • FIG. 30 shows a configuration in which a large number of feeding spots are provided on the branched DC bus in the control area A2.
  • Branched DC bus lines DL1, DL2, DL3, ..., DLN are branched from the DC power supply bus line DL in the control area A2.
  • Each branch DC bus DL1, DL2, DL3, ..., DLN has a plurality of output connection portions JL.
  • a voltage compensation device 90 is arranged in the middle of each branch DC bus DL1, DL2, DL3, ..., DLN.
  • the electric mobile body V can be charged at any time from any output connection portion JL (power supply spot).
  • the management area A2 is a predetermined municipality, if the branched DC bus lines DL1, DL2, DL3, ..., DLN, etc. are arranged with a power cable, the pre-registered electric mobile body V does not move to the charging device location. It becomes possible to charge from the output connection part JL (power supply spot) close to. Further, the electric mobile body V can be charged from the nearby output connection portion JL even when the charging capacity is reduced.
  • control area A2 is a production factory, it is preferable to arrange branch DC bus lines DL1, DL2, DL3, ..., DLN, etc. in each production factory with a power cable.
  • branch DC bus lines DL1, DL2, DL3, ..., DLN, etc. in each production factory with a power cable.
  • an electric vehicle or the like is shown as the electric mobile body V, but the present invention is not limited to this.
  • the electric moving body V may be a battery-powered forklift or the like arranged in the factory.
  • the third power generation facility 30 is a wood gasification generator that uses thinned wood or the like in the area that is originally to be discarded, as compared with a generator that uses imported natural gas or petroleum as fuel. Needless to say, the cost performance is excellent in consideration of transportation costs and the like.
  • the existing regenerative energy generator for example, a wind power generator
  • another fuel-requiring generator eg, a wood gasification generator
  • stable electric power can be supplied to the electric mobile body V and the like while suppressing the cost.
  • the electric moving body V is described as an electric moving body V that supplies electric power to rotate and drive an electric driving device provided on a driving wheel set, but it can also be applied to an in-wheel motor.
  • First power conversion device 2 Second power conversion device 3 Power reception switching device (power supply and demand switching device) 3u, 3v, 3w changeover switch 4 Power storage device 5 Drive electric device 5a First drive electric device 5b Second drive electric device 6 Electrical insulation device 7 Control device 8 First switch (C contact switch) 9 Second switch (A contact switch) 10 First power generation facility (power generation facility that uses natural energy) 11 Wind power generator 12, 22, 32, 42, 52, 92 Power converter 20 Second power generation facility (power generation facility that uses natural energy) 21 Photovoltaic generator 30 Third power generation facility (internal-combustion power generation facility) 31 Generator 40 Supply equipment 41 Commercial power system 50 Power storage equipment 51 Power storage device 60 Power supply connection device 65 Quick charge power converter 70, 70A Connection device 70C Quick charge power converter 71 Power supply switch 71C First connection device 72 Abnormality detection switch 72C Second connection device 73 DC current detector 74 Control unit 75 Cover 80 Management device 81 Processing unit 811 Connection device control unit 812 Required power supply time calculation unit (Required power supply time calculation unit for electric moving body) 812U Electric

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Abstract

電動移動体(V)は、管理エリアにおいて所定電圧の直流電源を供給する直流電源母線から直流電力を受給する第1の受給接続部(J1)と、第1の受給接続部(J1)から受給する直流電力を交流電力に変換する第1の電力変換装置(1)と、電力貯蔵装置(4)と、電力貯蔵装置の直流電力を交流電力に変換する第2の電力変換装置(2)と、第2の電力変換装置(2)に第1の電力変換装置(1)、または、第2の駆動用電動装置(5b)の何れかを選択して接続する電力受給切替装置(3)と、第1の電力変換装置(1)に第1の受給接続部(J1)または電力貯蔵装置(4)、の何れか選択して接続する第1のスイッチ(8)と、第1の電力変換装置(1)を第1の駆動用電動装置(5a)または電力受給切替装置(3)に接続する第2のスイッチ(9)と、制御装置(7)とを含んで構成されている。

Description

電動移動体及び電動移動体充電システム
 本発明は、電動移動体及び電動移動体充電システムに関する。
 ある地域の既設の風力発電設備については、FIT(再生可能エネルギーの固定価格買取制度)の契約で定められた20年間の電力系統への売電期間がまもなく終了する。売電期間終了後の風力発電設備の運用が望まれていた。
 化石燃料価格の高騰、環境への配慮、地球温暖化防止などを背景に、大容量の蓄電池を搭載したプラグインハイブリッド電動車両、ピュア電動車両が注目され、その市場が急激に拡大している。この傾向がさらに加速するものと予測されている。
特開2016-103971号公報
 しかしながら、電動車両は、所定の位置に配設する、長い充電時間を必要とする普通充電タイプか、短い充電時間で充電可能な急速充電タイプの給電設備を必要とする。特許文献1には、急速充電装置を連系して充電容量の確保が提案されている。既存の充電装置は、基本的に交流の商用電力系統から電力供給を受けている。従って、充電環境を改善しようとすると、これらの商用電力系統に充電設備を新たに設置することを要し、大きなコスト負担となっている。
 他方、既存の風力発電設備の有効活用を図るため、地域内での自家消費型への電力供給に切り替えて運用することが望まれていた。さらに、地域内には、太陽光発電設備、自家発電設備等が存在している。このため、発明者らは、既存の電動車両の充電方式に限定せず、地域内の発電設備を有効利用した電動移動体の充電方式及びその構成を検討した。
 本発明は、前記した課題を解決するためになされたものであり、地域内の直流の給電スポットを利用することができる電動移動体及び電動移動体充電システムを提供することを目的とする。
 前記目的を達成するため、本発明の電動移動体は、電力を供給して駆動用電動装置を回転駆動させて走行する電動移動体であって、電動移動体は、外部から直流電力を受給する電力受給接続部と、電力受給接続部から受給する直流電力を交流電力に変換する第1の電力変換装置と、電力を貯蔵し、駆動用電動装置を回転駆動するのに必要な電力を供給する電力貯蔵装置と、電力貯蔵装置の直流電力を交流電力に変換する第2の電力変換装置と、第2の電力変換装置と第1の電力変換装置及び駆動用電動装置との中間位置に配設され、第2の電力変換装置に第1の電力変換装置、又は、駆動用電動装置、の何れを選択して接続する電力需給切替装置と、電力受給接続部と第1の電力変換装置との中間位置に配設され、第1の電力変換装置に電力受給接続部、又は、電力貯蔵装置、の何れか選択して接続する第1のスイッチと、第1の電力変換装置に駆動用電動装置が接続する第2のスイッチと、制御装置と、を含んで構成している。
 制御装置は、第1のスイッチにより電力貯蔵装置と第1の電力変換装置とを接続し、第2のスイッチにより第1の電力変換装置と駆動用電動装置とを接続し、電力需給切替装置により第2の電力変換装置と駆動用電動装置とを接続し、第1の電力変換装置から出力された交流電力と第2の電力変換装置から出力された交流電力とが駆動用電動装置に供給する走行モードと、準備された直流電力供給装置が電力受給接続部に接続されたことを検知して受電状態とし、受電状態のときに、第1のスイッチにより電力受給接続部と第1の電力変換装置とを接続し、第2のスイッチは第1の電力変換装置と駆動用電動装置とを非接続にし、電力需給切替装置により第1の電力変換装置と第2の電力変換装置とを接続して、受電した直流電力を第1の電力変換装置で交流電力に変換して第2の電力変換装置を介して直流電力に変換して電力貯蔵装置に供給して充電する充電モードと、を備えることを特徴とする。本発明のその他の態様については、後記する実施形態において説明する。
 本発明によれば、電動移動体は、地域内の直流の給電スポットを利用することができる。
第1実施形態に係る管理エリアの直流電力供給設備の構成を示す図である。 第1実施形態に係る電動移動体の構成を示す図である。 第1実施形態、第2実施形態に係る電力受給切替装置の構成を示す図である。 第1実施形態、第2実施形態、第3実施形態に係る電気的絶縁装置の構成を示す図である。 第1実施形態、第2実施形態に係る管理エリアの給電スポットの他の構成を示す図である。 第1実施形態、第2実施形態に係る電動移動体の他の構成を示す図であり、走行モードにおいて、エコモードの場合である。 第1実施形態、第2実施形態に係る電動移動体の他の構成を示す図であり、走行モードにおいて、パワーモードの場合である。 第2実施形態に係る管理エリアの直流電力供給設備の構成を示す図である。 第2実施形態に係る電動移動体の構成を示す図である。 第2実施形態に係る管理装置の構成を示す図である。 第2実施形態に係る記憶部の電動移動体管理情報の一例を示す図である。 第2実施形態に係る記憶部の電動移動体充電情報の一例を示す図である。 第2実施形態に係る管理装置の処理部の一例を示すフローチャートである。 第2実施形態に係る管理装置の処理部の他の例を示すフローチャートである。 第2実施形態に係る管理エリアの必要量の管理情報の一例を示す図である。 第3実施形態に係る管理エリアの電動移動体充電システムの構成を示す図である。 第3実施形態に係る電動移動体の充電モードの構成を示す図である。 第3実施形態に係る電動移動体の走行モードの構成を示す図である。 第3実施形態に係る電動移動体の駆動用輪軸と電力変換装置との関係を示す図であり、単輪駆動方式の場合である。 第3実施形態に係る電動移動体の駆動用輪軸と電力変換装置との関係を示す図であり、全輪駆動方式の場合である。 第3実施形態に係る管理装置の構成を示す図である。 第3実施形態に係る記憶部の固定情報の一例を示す図である。 第3実施形態に係る記憶部の変動情報の一例を示す図である。 第3実施形態に係る管理装置の課金処理の例を示すフローチャートである。 第3実施形態に係る管理装置の通常充電モードの処理を示すフローチャートである。 第3実施形態に係る管理装置の急速充電モードの処理を示すフローチャートである。 第3実施形態に係る接続装置の配置構成例を示す図である。 第3実施形態に係る接続装置の回路構成例を示す図である。 第3実施形態に係る管理装置の充電奨励モードを示す図であり、再生可能エネルギの余剰電力を示す説明図である。 第3実施形態に係る管理装置の充電奨励モードを示す図であり、充電奨励モードの具体例を示す図である。 第3実施形態に係る管理装置の充電奨励モードの処理を示すフローチャートである。 第3実施形態に係る電動移動体充電システムを用いたエネルギマネージメントシステム(EMS)を示す図である。 第3実施形態に係る管理エリアの給電スポットの他の構成を示す図である。
 本発明を実施するための実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
<<第1実施形態>>
 図1は、第1実施形態に係る管理エリアA1の電動移動体充電システム100(直流電力供給設備)の構成を示す図である。電動移動体充電システム100は、特定の管理エリアA1に電力を供給する1以上の再生可能エネルギの風力発電設備である第1発電設備10と、1以上の再生可能エネルギの太陽光発電設備である第2発電設備20と、熱機関を動作させて発電する1以上の第3発電設備30と、商用電力系統41の交流系統からの供給設備40と、第1発電設備10,第2発電設備20、第3発電設備30の余剰電力を蓄電・放電する蓄電設備50と、管理エリアA1への電力供給量を制御する管理装置80とを含んで構成されている。
 第1発電設備10は、風力発電機11からの交流電力を電力変換器12で所定電圧の直流電力に変換してから直流電源母線DLに接続されている。同様に、第2発電設備20は、太陽光発電機21からの直流電力を電力変換器22で所定電圧の直流電力に変換してから直流電源母線DLに接続されている。第3発電設備30は、熱機関を動作させて発電する発電機31の交流電力を電力変換器32で所定電圧の直流電力に変換してから直流電源母線DLに接続されている。供給設備40は、商用電力系統41の交流電力を電力変換器42で所定電圧の直流電力に変換してから直流電源母線DLに接続されている。蓄電設備50は、電力蓄電装置51の直流電力を電力変換器52で変換してから直流電源母線DLに接続されている。
 直流電源母線DLには、電動移動体Vに電力を供給するための1以上の出力接続部JL(給電スポット)を有する。電動移動体Vは、両端に接続部JC1,JC2(図2参照)を有するケーブルCを介して電力供給を受ける。
 第3発電設備30は、例えば、木質ガス化発電機、液化天然ガス発電機、バイオガス発電機、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスエンジン、ケロシンエンジン、ロータリエンジン、ガスタービンによる発電設備等である。木質ガス化発電機は、廃棄する予定の間伐材等を利用して発電するため、電動移動体充電システム100において低コスト化が図れるというメリットがある。
 第1発電設備10及び第2発電設備20の構成は、特に限定されるものではないが、第1発電設備10及び第2発電設備20は、再生可能エネルギを利用した発電機であることが好ましく、第3発電設備30は、発電コストが安い自家発電機であることが好ましい。
 第1実施形態では、管理エリア(地域)の既設の風力発電設備がFIT(再生可能エネルギーの固定価格買取制度)の契約で定められた20年間の電力系統への売電期間がまもなく終了するため、売電期間終了後の風力発電設備を運用することを図った。風力発電設備、太陽光発電設備の運用を行うことにより、燃料コストを掛けずに地域内へ電力を供給することが可能となる。
 また、風力発電設備及び太陽光発電設備における発電量が要求負荷に対して足りなくなった場合に、例えば木質ガス化発電機において追炊き運転を行って発電出力を上げると共に、電力を追加で供給することができる。
 図2は、第1実施形態に係る電動移動体Vの構成を示す図である。電動移動体Vは、電力を供給して駆動用電動装置5を回転駆動させて走行する電動移動体である。電動移動体Vは、外部から直流電力を受給して交流電力に変換する第1の電力変換装置1と、電力を貯蔵し、駆動用電動装置5を回転駆動するのに必要な電力を供給する電力貯蔵装置4と、電力貯蔵装置4の直流電力を交流電力に変換する第2の電力変換装置2と、第2の電力変換装置2と第1の電力変換装置1及び駆動用電動装置5との中間位置に配設され、第2の電力変換装置2に第1の電力変換装置1、又は、駆動用電動装置5、の何れを選択して接続する電力受給切替装置3と、を含んで構成されている。
 電力受給切替装置3は、電動移動体Vが走行時に、駆動用電動装置5を選択して第2の電力変換装置2を介して電力貯蔵装置4に接続し、電動移動体Vが非走行時に第1の電力変換装置1を選択して第2の電力変換装置2を介して電力貯蔵装置4に接続する。
 即ち、電力受給切替装置3は、電動移動体Vが走行時に、駆動用電動装置5を選択して、電力貯蔵装置4から出力される直流電力を第2の電力変換装置2により交流電力に変換して駆動用電動装置5に供給し、電動移動体Vが非走行時に、第1の電力変換装置1を選択して、準備された直流電力供給装置(第1実施形態では、電動移動体充電システム100(直流電力供給設備))から受給する直流電力を第1の電力変換装置1により変換した交流電力を第2の電力変換装置2に供給して直流電力に変換し、電力貯蔵装置4に供給して充電する。
 図2の構成をさらに詳細に説明する。
 電動移動体Vは、外部から直流電力を受給する第1の受給接続部J1(電力受給接続部)と、第1の受給接続部J1から第1の接続部J11を介して受給する、直流電力を交流電力に変換する第1の電力変換装置1と、電動移動体Vを走行させる駆動用電動装置5を回転駆動する駆動用電力を発生させる電力貯蔵装置4と、電力貯蔵装置4から第1の接続部J21を介して、電力貯蔵装置4から供給される直流電力を交流電力に変換する第2の電力変換装置2と、第2の電力変換装置2の第2の接続部J22に、第1の電力変換装置1の第2の接続部J12、又は、駆動用電動装置5の接続部J5、の何れかを選択して接続する電力受給切替装置3(切替装置)と、を含んで構成されている。
 電動移動体Vは、制御装置7を有する。制御装置7は、準備された直流電力供給装置(例えば、電動移動体充電システム100)が第1の受給接続部J1に接続されたことを検知して受電状態とし、受電状態のときに、電力受給切替装置3により第1の電力変換装置1の第2の接続部J12を第2の電力変換装置2の第2の接続部J22に接続して、受電した直流電力を第1の電力変換装置1で交流電力に変換して第2の電力変換装置2を介して直流電力に変換して電力貯蔵装置4に供給して充電する充電モードと、受電状態でないときに、電力受給切替装置3により駆動用電動装置5の接続部J5を第2の電力変換装置2の第2の接続部J22に接続して、電力貯蔵装置4から供給される直流電力を第2の電力変換装置2を介して交流電力に変換して駆動用電動装置5に供給する走行モードと、を備える。
 また、電動移動体Vは、回生ブレーキ装置(図示せず)を備え、走行モードにおいて、電力貯蔵装置4の出力が抑制されたときに、駆動用電動装置5により生じた電力を第2の電力変換装置2を介して電力貯蔵装置4に供給して電力貯蔵装置4に充電するとよい。
 第1実施形態の電動移動体Vは、ケーブルCを介して、比較的低圧(例えば、DC200V)の直流電源母線DLから受電し、DC-ACコンバータ(DC-ACインバータともいう)としての第1の電力変換装置1で交流電力に変換し、AC-DCコンバータとしての第2の電力変換装置2で高圧(例えば、DC360~400V)の直流電力に変換して電力貯蔵装置4に充電できる。従来、地域に比較的高価な急速充電装置を配置する必要があったが、第1実施形態では、電動移動体Vに第1の電力変換装置1(DC-ACコンバータ)及び電力受給切替装置3を配置することにより、急速ではないが、充電可能となる。また、地域内に給電スポットである出力接続部JL(接続部)(図1参照)を多数設けてあれば、どこの出力接続部JLからも、電動移動体Vに充電可能となる。
 図3は、第1実施形態に係る電力受給切替装置3の構成を示す図である。適宜図2を参照する。電力受給切替装置3は、3相の切替装置である。受電状態のときは、切替スイッチ3u,3v,3wは、第2の電力変換装置2と第1の電力変換装置1とが接続されており(実線参照)、受電状態でないときは、切替スイッチ3u,3v,3wは、第2の電力変換装置2と駆動用電動装置5とが接続されている(破線参照)。
 図4は、第1実施形態に係る電気的絶縁装置6の構成を示す図である。適宜図2を参照する。従来の自動車用急速充電規格であるCHAdeMO規格(登録商標)では、系統電源(商用電源)と電気自動車との間を絶縁することが義務付けられている。これと類似形態とするため、図4では、第1の電力変換装置1と第2の電力変換装置2との間に電気的絶縁装置6を配置した。電気的絶縁装置6は、例えば、絶縁電圧変圧器である。
 即ち、電力受給切替装置3と第1の電力変換装置1の第2の接続部J12との中間位置に、第1の電力変換装置1の第2の接続部J12と第2の電力変換装置2の第2の接続部J22とが接続されたときに、第1の電力変換装置1と第2の電力変換装置2とを電気的に絶縁する電気的絶縁装置を配設している。
(変形例)
 図1に示す実施形態では、直流電源母線DLは単一の場合について示したが、これに限定されるわけではない。直流電源母線DLが分岐して、管理エリアに配置されていてもよい。
 図5は、第1実施形態に係る管理エリアA2の給電スポットの他の構成を示す図である。図5には、管理エリアA2において給電スポットを分岐直流母線に多数設けた構成を示す。管理エリアA2には、直流電源母線DLから分岐直流母線DL1,DL2,DL3が分岐されている。各分岐直流母線DL1,DL2,DL3には、複数の出力接続部JL(給電スポット)がある。電動移動体Vは、どこの出力接続部JLからも随時充電可能となる。
 管理エリアA2が、所定の市町村であれば、電力ケーブルで分岐直流母線DL1,DL2,DL3等を配置すれば、予め登録された電動移動体Vは、充電装置場所まで移動せずに、近い出力接続部JL(給電スポット)から充電可能となる。また、電動移動体Vは、充電容量が少なくなった場合においても、近くの出力接続部JLから充電可能となる。
 また、管理エリアA2が、生産工場とすると、各生産工場内に電力ケーブルで分岐直流母線DL1,DL2,DL3等を配置するとよい。図1に示す実施形態では、電動移動体Vとして、電気自動車等を図示したが、これに限定されない。電動移動体Vとして、工場内に配置されたバッテリー式のフォークリフト等であってもよい。
 また、第3発電設備30は、輸入品である天然ガスや石油を燃料とする発電機に比べ、元々廃棄することとなる地域内の間伐材等を利用した木質ガス化発電機であれば、輸送コスト等を考慮すればコストパフォーマンスにすぐれたものであることはいうまでもない。
 図6Aは、第1実施形態に係る電動移動体Vの他の構成を示す図であり、走行モードにおいて、エコモードの場合である。図6Bは、第1実施形態に係る電動移動体Vの他の構成を示す図であり、パワーモードの場合である。図6Aにおいて、走行モード時において、第1の電力変換装置1と第2の電力変換装置2から駆動用電動装置5に電力供給できる構成について説明する。図6A、図6Bにおいて、配線は単線で模式的に回路を示している。
 図6Aは、図2と比較して第1のスイッチ8(C接点スイッチ)、第2のスイッチ9(A接点スイッチ)が追加されている。第1のスイッチ8は、第1の受給接続部J1と第1の電力変換装置1との間に配置している。第2のスイッチ9(A接点スイッチ)は、第1の電力変換装置1と駆動用電動装置5との間に配置し常時はオープン(OFF)の状態である。
 第1のスイッチ8は、第1の電力変換装置1の第1の接続部J11に共通端子(COM:コモン)を接続し、電力貯蔵装置4の出力部側にa接点端子(NO:ノーマリオープン)、第1の受給接続部J1側にb接点端子(NC:ノーマリクローズ)を設けた。
 図6Aのエコモードにおいて、第1のスイッチ8はb接点端子に接続されたままであり、さらに、第2のスイッチ9もオープン(OFF)のままである。駆動用電動装置5には、第2の電力変換装置2を介して供給される交流電力のみが供給される。
 図6Bのパワーモードにおいて、第1のスイッチ8は、a接点端子に接続して電力貯蔵装置4からの出力を第1の電力変換装置1に入力し、さらに、第2のスイッチ9をクローズ(ON)して第1の電力変換装置1の交流電力を駆動用電動装置5に供給する。これにより、このパワーモードにおいては、第1の電力変換装置1及び第2の電力変換装置2の交流電力が、ともに駆動用電動装置5に供給される。なお、第1の電力変換装置1及び第2の電力変換装置2から駆動用電動装置5に供給される交流電力の位相は、同期している。
 第1実施形態に係る電動移動体充電システム100によれば、燃料コストが不要となる既設の再生可能エネルギ発電機(例えば、風力発電機)によって、優先的に管理エリアへと電力を供給し、電力が不足する場合に、燃料を要する他の発電機(例えば、木質ガス化発電機)によって、追加的に管理エリアへと電力を供給することができる。これにより、コストを抑えつつ、電動移動体V等に安定した電力を供給することできる。
<<第2実施形態>>
 図7は、第2実施形態に係る管理エリアA1の電動移動体充電システム100の構成を示す図である。電動移動体充電システム100は、特定の管理エリアA1に電力を供給する1以上の再生可能エネルギの風力発電設備である第1発電設備10と、1以上の再生可能エネルギの太陽光発電設備である第2発電設備20と、熱機関を動作させて発電する1以上の第3発電設備30と、商用電力系統41の交流系統からの供給設備40と、第1発電設備10,第2発電設備20、第3発電設備30の余剰電力を蓄電・放電する蓄電設備50と、直流電源装置の出力部を同一の電力線(直流電源母線DL)に物理的接続して直流電源母線DLを構成する電源接続装置60と、電動移動体Vを直流電源母線DLに物理的接続する第1の接続装置71Cと、管理エリアA1への電力供給量を制御する管理装置80とを含んで構成されている。
 第1発電設備10は、風力発電機11からの交流電力を電力変換器12で所定電圧の直流電力に変換してから直流電源母線DLに接続されている。同様に、第2発電設備20は、太陽光発電機21からの直流電力を電力変換器22で所定電圧の直流電力に変換してから直流電源母線DLに接続されている。第3発電設備30は、熱機関を動作させて発電する発電機31の交流電力を電力変換器32で所定電圧の直流電力に変換してから直流電源母線DLに接続されている。供給設備40は、商用電力系統41の交流電力を電力変換器42で所定電圧の直流電力に変換してから直流電源母線DLに接続されている。蓄電設備50は、電力蓄電装置51の直流電力を電力変換器52で変換してから直流電源母線DLに接続されている。なお、図7においては、供給設備40は、系統内の電力需要が足りているため直流電源母線DLから遮断されている。
 電動移動体充電システム100は、さらに、電動移動体Vを直流電源母線DLに物理的接続する第2の接続装置72Cと、直流電源母線DLと第2の接続装置72Cとの間に急速充電用電力変換器70Cを備えている。
 直流電源母線DLには、第1の接続装置71Cまたは第2の接続装置72Cを介して、電動移動体Vに電力を供給するための1以上の出力接続部JL(給電スポット)を有する。電動移動体Vは、両端に接続部JC1,JC2(図8参照)を有するケーブルCを介して電力供給を受ける。電動移動体VへのケーブルCが接続されていない状態では、第1の接続装置71Cまたは第2の接続装置72Cは、遮断されている
 第3発電設備30は、例えば、木質ガス化発電機、液化天然ガス発電機、バイオガス発電機、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスエンジン、ケロシンエンジン、ロータリエンジン、ガスタービンによる発電設備等である。木質ガス化発電機は、廃棄する予定の間伐材等を利用して発電するため、電動移動体充電システム100において低コスト化が図れるというメリットがある。
 第1発電設備10及び第2発電設備20の構成は、特に限定されるものではないが、第1発電設備10及び第2発電設備20は、再生可能エネルギを利用した発電機であることが好ましく、第3発電設備30は、発電コストが安い自家発電機であることが好ましい。
 第2実施形態では、管理エリア(地域)の既設の風力発電設備がFIT(再生可能エネルギーの固定価格買取制度)の契約で定められた20年間の電力系統への売電期間がまもなく終了するため、売電期間終了後の風力発電設備を運用することを図った。風力発電設備、太陽光発電設備の運用を行うことにより、燃料コストを掛けずに地域内へ電力を供給することが可能となる。
 また、風力発電設備及び太陽光発電設備における発電量が要求負荷に対して足りなくなった場合に、例えば、木質ガス化発電機において追炊き運転を行って発電出力を上げると共に、電力を追加で供給することができる。
 管理装置80は、第1の接続装置71Cを介して電動移動体Vが直流電源母線DLに物理的接続されたときに通常充電モードを選択し、電動移動体Vに予め付与された識別情報を取得して、識別情報が直流電源母線DLに電気的接続可能な登録情報と判別したときに電動移動体Vに非走行モードを設定し、直流電源母線DLから電動移動体Vに必要量の直流電力を供給して電動移動体Vに搭載された電力貯蔵装置4(図8参照)を充電し、電動移動体Vに必要量の直流電力を供給したときに非走行モードを解除し、直流電源母線DLと電動移動体Vとを解列する。
 また、管理装置80は、第2の接続装置72Cを介して電動移動体Vが急速充電用電力変換器70Cに物理的接続されたときに急速充電モードを選択し、識別情報を取得して、識別情報が急速充電用電力変換器70Cに電気的接続可能な登録情報と判別したときに電動移動体Vに非走行モードを設定し、急速充電用電力変換器70Cを介して、直流電源母線DLから供給するより高圧な大容量の直流電力を電動移動体Vに必要量供給して電動移動体Vに搭載された電力貯蔵装置4(図8参照)を充電し、電動移動体Vに必要量の直流電力を供給したときに非走行モードを解除し、直流電源母線DLと電動移動体Vとを解列する。
 図8は、第2実施形態に係る電動移動体Vの構成を示す図である。電動移動体Vは、電力を供給して駆動用電動装置5を回転駆動させて走行する電動移動体である。電動移動体Vは、外部から直流電力を受電する第1の受給接続部J1と、第1の受給接続部J1から直流電力を受給して交流電力に変換する第1の電力変換装置1と、電力を貯蔵し、駆動用電動装置5を回転駆動するのに必要な電力を供給する電力貯蔵装置4と、電力貯蔵装置4の直流電力を交流電力に変換する第2の電力変換装置2と、第2の電力変換装置2と第1の電力変換装置1及び駆動用電動装置5との中間位置に配設され、第2の電力変換装置2に第1の電力変換装置1、又は、駆動用電動装置5、の何れを選択して接続する電力受給切替装置3(選択装置)と、第1の電力変換装置1、第2の電力変換装置2等を制御する制御装置7とを含んで構成されている。また、電動移動体Vは、電力貯蔵装置4に直結する第2の受給接続部J2を有している。
 電力受給切替装置3は、電動移動体Vが走行時に、駆動用電動装置5を選択して第2の電力変換装置2を介して電力貯蔵装置4に接続し、電動移動体Vが非走行時に第1の電力変換装置1を選択して第2の電力変換装置2を介して電力貯蔵装置4に接続する。
 また、電力受給切替装置3は、電動移動体Vが走行時に、駆動用電動装置5を選択して、電力貯蔵装置4から出力される直流電力を第2の電力変換装置2により交流電力に変換して駆動用電動装置5に供給し、電動移動体Vが非走行時に、第1の電力変換装置1を選択して、準備された直流電力供給装置(第2実施形態では、電動移動体充電システム100)から受給する直流電力を第1の電力変換装置1により変換した交流電力を第2の電力変換装置2に供給して直流電力に変換し、電力貯蔵装置4に供給して充電する。
 図8の構成をさらに詳細に説明する。電動移動体Vは、外部から直流電力を受給する第1の受給接続部J1と、第1の受給接続部J1から第1の接続部J11を介して受給する、直流電力を交流電力に変換する第1の電力変換装置1と、電動移動体Vを走行させる駆動用電動装置5を回転駆動する駆動用電力を発生させる電力貯蔵装置4と、電力貯蔵装置4から第1の接続部J21を介して、電力貯蔵装置4から供給される直流電力を交流電力に変換する第2の電力変換装置2と、第2の電力変換装置2の第2の接続部J22に、第1の電力変換装置1の第2の接続部J12、又は、駆動用電動装置5の接続部J5、の何れかを選択して接続する電力受給切替装置3と、を含んでいる。
 電動移動体Vは、非走行モードのときに、第1の受給接続部J1が第1の接続装置71Cを介して直流電源母線DLに物理的接続されると、識別情報を管理装置80に送信するとともに、第1の受給接続部J1と直流電源母線DLとの間で電気的接続が成立してから解列するまでの間、第1の受給接続部J1を介して直流電源母線DLから受電した直流電力を第1の電力変換装置1により交流電力に変換して、第2の電力変換装置2に供給し、直流電力に変換して電力貯蔵装置4に供給して充電する。
 また、電動移動体Vは、非走行モードのときに、第2の受給接続部J2が第2の接続装置72Cを介して急速充電用電力変換器70Cに物理的接続された場合、識別情報を管理装置80に送信するとともに、第2の受給接続部J2と急速充電用電力変換器70Cとの間で電気的接続が成立してから解列するまでの間、第2の受給接続部J2を介して急速充電用電力変換器70Cから受電した直流電力を電力貯蔵装置4に供給して充電する。
 電動移動体Vは、非走行モードが解除されたときに、電力貯蔵装置4から出力される直流電力を第2の電力変換装置2に供給して交流電力に変換し、駆動用電動装置5に供給して走行モードに移行する。
 また、電動移動体Vは、回生ブレーキ装置(図示せず)を備え、走行モードにおいて、電力貯蔵装置4の出力が抑制されたときに、駆動用電動装置5により生じた電力を第2の電力変換装置2を介して電力貯蔵装置4に供給して電力貯蔵装置4に充電するとよい。
 図9は、第2実施形態に係る管理装置80の構成を示す図である。管理装置80は、処理部81、記憶部82、入力部83、表示部84、通信部85を有する。処理部81は、中央演算処理装置(CPU)であり、第1の接続装置71C及び第2の接続装置72Cを制御する接続装置制御部811(第1/第2の接続装置制御部)、電動移動体Vの充電の必要量を算出する電動移動体の充電必要量算出部812U、必要容量の電源を選択するため電源接続装置60を制御する電源接続装置制御部813等を有している。
 記憶部82には、電動移動体Vの管理情報である電動移動体管理情報821(図10参照)、電動移動体Vの充電状態を示す電動移動体充電情報822T(図11参照)、直流電源の管理情報である直流電源管理情報823T等が記憶されている。
 入力部83は、キーボードやマウス等のコンピュータに指示を入力するための装置であり、プログラム起動等の指示を入力する。表示部84は、ディスプレイ等であり、管理装置80による処理の実行状況や実行結果等を表示する。通信部85は、ネットワーク等を介して、他の装置と各種データやコマンドを交換する。
 図10は、第2実施形態に係る記憶部82の電動移動体管理情報821の一例を示す図である。電動移動体管理情報821には、電動移動体管理ID(識別情報)、前記識別情報が有効か否かを示す有効可否情報、電動移動体Vの電力貯蔵装置4の最大貯蔵量、通常充電モードを許可するか否かを示す通常充電モード可否情報、急速充電モードを許可するか否かを示す急速充電モード可否情報、電動移動体Vの所有者情報、その所有者の連絡先等が含まれる。
 図11は、第2実施形態に係る記憶部82の電動移動体充電情報822Tの一例を示す図である。電動移動体充電情報822Tには、電動移動体管理ID(識別情報)、電動移動体Vが接続された日時、通常充電モードか急速充電モードかの接続モード種別、接続許可された電動移動体Vの現在の電力貯蔵量、電動移動体の充電必要量算出部812Uで算出された必要量(=最大貯蔵量-現在貯蔵量)、電動移動体Vが解列された日時、解列までに充電された充電量等が含まれる。
 電動移動体の充電必要量算出部812Uは、電動移動体Vが解列された際に、充電した充電量も算出している。これにより、電動移動体管理IDの所有者に対し、例えば、各電動移動体管理IDについて充電量の累積充電量を算出し、月末に累積充電量に対する費用を請求することができる。
 また、電動移動体の充電必要量算出部812Uは、接続された電動移動体Vの充電に必要な必要量を所定時間ごとに算出し、例えば時間ごとに各電動移動体Vの合計を必要量の合計値(必要量合計値)として算出している。この必要量の合計値は、後記する直流電源装置の選択に判定する際に使用される値となる。
 図3は、第2実施形態に係る電力受給切替装置3の構成を示す図である。電力受給切替装置3は、3相の切替装置である。受電状態のときは、切替スイッチ3u,3v,3wは、第2の電力変換装置2と第1の電力変換装置1とが接続されており(実線参照)、受電状態でないときは、切替スイッチ3u,3v,3wは、第2の電力変換装置2と駆動用電動装置5とが接続されている(破線参照)。
 図4は、第2実施形態に係る電気的絶縁装置6の構成を示す図である。適宜図8を参照する。従来の自動車用急速充電規格であるCHAdeMO規格(登録商標)では、系統電源(商用電源)と電気自動車との間を絶縁することが義務付けられている。これと類似形態とするため、図4では、第1の電力変換装置1と第2の電力変換装置2との間に電気的絶縁装置6を配置した。電気的絶縁装置6は、例えば、絶縁電圧変圧器である。
 即ち、電力受給切替装置3と第1の電力変換装置1の第2の接続部J12との中間位置に、第1の電力変換装置1の第2の接続部J12と第2の電力変換装置2の第2の接続部J22とが接続されたときに、第1の電力変換装置1と第2の電力変換装置2とを電気的に絶縁する電気的絶縁装置6を配設している。
 図12は、第2実施形態に係る管理装置80の処理部81の一例を示すフローチャートである。適宜図7~図9を参照する。処理部81は、第1の接続装置71Cの接続を検知か否かを判定する(ステップS81)。処理部81は、第1の接続装置71Cの接続を検知した場合(ステップS81,Yes)、通常充電モードを選択し(ステップS82)、ステップS83に進み、第1の接続装置71Cの接続を検知しない場合(ステップS81,No)、ステップS81に戻る。
 ステップS83において、処理部81は、接続された電動移動体Vから電動移動体管理ID(識別情報)を取得し、電動移動体管理情報181を参照して、登録情報と合致するか否かを判定する(ステップS84)。登録情報と合致する場合(ステップS84,Yes)、ステップS85Aに進み、合致しない場合(ステップS84,No)、電動移動体Vに登録されていない旨を通知し、ステップS81に戻る。
 ステップS85Aにおいて、処理部81は、非走行モードに設定し、充電に必要な必要量を算出し、充電を開始する(ステップS86)。充電を開始後、電動移動体Vからの解列指令信号を受信したか否かを判定し(ステップS87)、解列指令信号を受信しない場合(ステップS87,No)、ステップS88に進み、解列指令信号を受信した場合(ステップS87,Yes)、ステップS89Aに進む。
 ステップS88において、処理部81は、電動移動体Vの最大貯蔵量に到達したか否かを判定し、最大貯蔵量に到達した場合(ステップS88,Yes)、ステップS89Aに進み、最大貯蔵量に到達していない場合(ステップS88,No)、ステップS87に戻る。ステップS89Aにおいて、処理部81は、充電を終了し、非走行モードを解除する。そして、処理部81は、第1の接続装置71Cを遮断し(ステップS8E)、一連の処理を終了する。
 図13は、第2実施形態に係る管理装置80の処理部81の他の例を示すフローチャートである。適宜図7~図9を参照する。処理部81は、第2の接続装置72Cの接続を検知か否かを判定する(ステップS91)。処理部81は、第2の接続装置72Cの接続を検知した場合(ステップS91,Yes)、急速充電モードを選択し(ステップS92)、ステップS93に進み、第2の接続装置72Cの接続を検知しない場合(ステップS91,No)、ステップS91に戻る。
 ステップS93において、処理部81は、接続された電動移動体Vから電動移動体管理ID(識別情報)を取得し、電動移動体管理情報181を参照して、登録情報と合致するか否かを判定する(ステップS94)。登録情報と合致する場合(ステップS94,Yes)、ステップS95A、に進み、合致しない場合(ステップS94,No)、電動移動体Vに登録されていない旨を通知し、ステップS91に戻る。
 ステップS95Aにおいて、処理部81は、非走行モードに設定し、充電に必要な必要量を算出し、充電を開始する(ステップS96)。充電を開始後、電動移動体Vからの解列指令信号を受信したか否かを判定し(ステップS97)、解列指令信号を受信しない場合(ステップS97,No)、ステップS98に進み、解列指令信号を受信した場合(ステップS97,Yes)、ステップS99Aに進む。
 ステップS98において、処理部81は、電動移動体Vの最大貯蔵量に到達したか否かを判定し、最大貯蔵量に到達した場合(ステップS98,Yes)、ステップS99Aに進み、最大貯蔵量に到達していない場合(ステップS98,No)、ステップS97に戻る。ステップS99Aにおいて、処理部81は、充電を終了し、非走行モードを解除する。そして、処理部81は、第2の接続装置72Cを遮断し(ステップS9E)、一連の処理を終了する。
 管理装置80は、同一の識別情報に対して、第1の接続装置71Cにより電気的接続が確立している間は第2の接続装置72Cによる電気的接続を設定せず、第2の接続装置72Cにより電気的接続が確立している間は第1の接続装置71Cによる電気的接続を設定しない。これにより、同一の識別情報における電動移動体Vに対し、通常充電モードと急速充電モードとの重複する充電モードの設定を回避することができる。
 以上説明したように、管理装置80は、識別情報に対応する電力貯蔵装置4の最大貯蔵量を紐付けて予め記憶部82に記憶し、非走行モードのときに、最大貯蔵量と、電動移動体Vから取得した電力貯蔵装置4の現在貯蔵量と、の差分を算出して必要量を設定することができる。
 管理装置80は、非走行モードが設定された電動移動体Vに設定した必要量の合計値を算出し、必要量の合計値に応じて直流電源母線DLに物理的接続された直流電源装置の中から必要なものを選択して直流電源母線DLに電気的接続するとよい。これにより、合計必要量が増加したときに、直流電源からの供給を増加することができ、合計必要量が減少したときに、直流電源からの供給を減少することができる。
 図14は、第2実施形態に係る管理エリアA1の必要量の管理情報824Tの一例を示す図である。管理装置80は、時間ごとに電動移動体管理IDの必要量を管理している。即ち、図14では、図11に示した必要量(=最大貯蔵量-現在貯蔵量)を時間ごとに管理し、時間ごとに合計値を必要量の合計値(必要量合計値)として管理している。具体的に説明すると、電動移動体管理IDが「V000001」、「V000002」、「V00005」の場合、普通充電タイプを利用し、8時間充電が必要であり、電動移動体管理IDが「V000003」の場合、急速充電タイプを利用し、1時間の充電で終了する。また、電動移動体管理IDが「V000004」、「V000005」、「V001003」、「V001004」、「V001005」の場合、普通充電タイプであるが、必要量に応じて、2時間、5時間、3時間、4時間、6時間となっている。従って、管理装置80は、所定時間後の必要量の合計値に応じて、直流電源母線DLに物理的接続された直流電源装置の中から必要なものを選択して直流電源母線DLに電気的接続するとよい。なお、図14では、1時間ごとの必要量の合計値を算出しているが、30分ごとであってもよい。
 管理装置80は、識別情報ごとに現在貯蔵量を管理し、現在貯蔵量の値が対応する最大貯蔵量に到達したときに、又は、電動移動体Vから解列指令信号を受信したときに、対応する電動移動体Vの非走行モードを解除して直流電源母線DLから解列することができる。
 第2実施形態の電動移動体Vは、ケーブルCを介して、比較的低圧(例えば、DC200V)の直流電源母線DLから受電し、DC-ACコンバータ(DC-ACインバータともいう)としての第1の電力変換装置1で交流電力に変換し、AC-DCコンバータとしての第2の電力変換装置2で高圧(例えば、DC360~400V)の直流電力に変換して電力貯蔵装置4に充電できる。従来、地域に比較的高価な急速充電装置を配置する必要があったが、本願発明では、電動移動体Vに第1の電力変換装置1(DC-ACコンバータ)及び電力受給切替装置3を配置することにより、急速ではないが、充電可能となる。また、地域内に給電スポットである出力接続部JL(図7参照)を多数設けてあれば、どこの出力接続部JLからも、電動移動体Vに充電可能となる。急速充電が必要なときは、第2の接続装置72C、急速充電用電力変換器70Cを介して、充電可能である。
(変形例)
 図7に示す実施形態では、直流電源母線DLは単一の場合について示したが、これに限定されるわけではない。直流電源母線DLが分岐して、管理エリアに配置されていてもよい。
 図5は、第2実施形態に係る管理エリアA2の給電スポットの他の構成を示す図である。図5には、管理エリアA2において給電スポットを分岐直流母線に多数設けた構成を示す。管理エリアA2には、直流電源母線DLから分岐直流母線DL1,DL2,DL3が分岐されている。各分岐直流母線DL1,DL2,DL3には、複数の出力接続部JLがある。電動移動体Vは、どこの出力接続部JL(給電スポット)から随時充電可能となる。
 管理エリアA2が、所定の市町村であれば、電力ケーブルで分岐直流母線DL1,DL2,DL3等を配置すれば、予め登録された電動移動体Vは、充電装置場所まで移動せずに、近い出力接続部JL(給電スポット)から充電可能となる。また、電動移動体Vは、充電容量が少なくなった場合においても、近くの出力接続部JLから充電可能となる。
 また、管理エリアA2が、生産工場とすると、各生産工場内に電力ケーブルで分岐直流母線DL1,DL2,DL3等を配置するとよい。図7に示す実施形態では、電動移動体Vとして、電気自動車等を図示したが、これに限定されない。電動移動体Vとして、工場内に配置されたバッテリー式のフォークリフト等であってもよい。
 また、第3発電設備30は、輸入品である天然ガスや石油を燃料とする発電機に比べ、元々廃棄することとなる地域内の間伐材等を利用した木質ガス化発電機であれば、輸送コスト等を考慮すればコストパフォーマンスにすぐれたものであることはいうまでもない。
 図6Aは、第2実施形態に係る電動移動体Vの他の構成を示す図であり、走行モードにおいて、エコモードの場合である。図6Bは、第2実施形態に係る電動移動体Vの他の構成を示す図であり、パワーモードの場合である。図6Aにおいて、走行モード時において、第1の電力変換装置1と第2の電力変換装置2から駆動用電動装置5に電力供給できる構成について説明する。図6A、図6Bにおいて、配線は単線で模式的に回路を示している。
 図6A、図6Bは、図8と比較して第1のスイッチ8(C接点スイッチ)、第2のスイッチ9(A接点スイッチ)が追加されている。第1のスイッチ8は、第1の受給接続部J1と第1の電力変換装置1との間に配置している。第2のスイッチ9は、第1の電力変換装置1と駆動用電動装置5との間に配置し常時はオープン(OFF)の状態である。
 第1のスイッチ8は、第1の電力変換装置1の第1の接続部J11に共通端子(COM:コモン)を接続し、電力貯蔵装置4の出力部側にa接点端子(NO:ノーマリオープン)、第1の受給接続部J1側にb接点端子(NC:ノーマリクローズ)を設けた。
 図6Aのエコモードにおいて、第1のスイッチ8はb接点端子に接続されたままであり、さらに、第2のスイッチ9もオープン(OFF)のままである。駆動用電動装置5には、第2の電力変換装置2を介して供給される交流電力のみが供給される。
 図6Bのパワーモードにおいて、第1のスイッチ8は、a接点端子に接続して電力貯蔵装置4からの出力を第1の電力変換装置1に入力し、さらに、第2のスイッチ9をクローズ(ON)して第1の電力変換装置1の交流電力を駆動用電動装置5に供給する。これにより、このパワーモードにおいては、第1の電力変換装置1及び第2の電力変換装置2の交流電力が、ともに駆動用電動装置5に供給される。なお、第1の電力変換装置1及び第2の電力変換装置2から駆動用電動装置5に供給される交流電力の位相は、同期している。
 第2実施形態に係る電動移動体充電システム100によれば、燃料コストが不要となる既設の再生可能エネルギ発電機(例えば、風力発電機)によって、優先的に管理エリアへと電力を供給し、電力が不足する場合に、燃料を要する他の発電機(例えば、木質ガス化発電機)によって、追加的に管理エリアへと電力を供給することができる。これにより、コストを抑えつつ、電動移動体V等に安定した電力を供給することできる。
<<第3実施形態>>
 図15は、第3実施形態に係る管理エリアA1の電動移動体充電システム100の構成を示す図である。電動移動体充電システム100は、管理されたエリアにおいて、電動移動体Vに直流電力を供給する電動移動体充電システムである。直流電源母線DLは、所定の直流電圧を出力する電力変換器を出力部に備えた自然エネルギを利用する発電設備(例えば、第1発電設備10、第2発電設備20)の出力、所定の直流電圧を出力する電力変換器を出力部に備えた内燃力発電設備(例えば、第3発電設備30)の出力、所定の直流電圧を出力する電力変換器を出力部に備えた蓄電池(例えば、蓄電設備50)の出力、及び、商用電力系統からの所用電源に所定の直流電圧を出力する電力変換器を備えた電源設備(例えば、供給設備40)の出力、の組合せにより構成される。電動移動体充電システム100は、管理装置80を備え、電動移動体Vに付与された識別情報(電動移動体管理ID821a、図20参照)が登録識別情報として管理装置80に記憶された電動移動体Vに対して直流電源母線DLから前記直流電力を供給することができる。
 電動移動体充電システム100は、特定の管理エリアA1に電力を供給する1以上の再生可能エネルギの風力発電設備である第1発電設備10と、1以上の再生可能エネルギの太陽光発電設備である第2発電設備20と、熱機関を動作させて発電する1以上の第3発電設備30と、商用電力系統41の交流系統からの供給設備40と、第1発電設備10、第2発電設備20、第3発電設備30の余剰電力を蓄電・放電する蓄電設備50と、直流電源装置の出力部を同一の電力線(直流電源母線DL)に物理的接続して直流電源母線DLを構成する電源接続装置60と、電動移動体Vを直流電源母線DLに物理的接続する接続装置70と、管理エリアA1への電力供給量を制御する管理装置80とを含んで構成されている。接続装置70は、通電用スイッチ71と出力接続部JL(給電スポット)と制御部74とを含んでいる。なお、接続装置70の詳細については、図25、図26を参照して後記する。
 管理エリアとは、自治体の管轄地域内や企業の事業所内など、一管理者により管理される地域であって、直流電源母線DLを敷設し、電動移動体Vを登録する上で第三者から何らの制限を受けることのない地域である。
 第1発電設備10は、風力発電機11からの交流電力を電力変換器12で所定電圧の直流電力に変換してから直流電源母線DLに接続されている。同様に、第2発電設備20は、太陽光発電機21からの直流電力を電力変換器22で所定電圧の直流電力に変換してから直流電源母線DLに接続されている。第3発電設備30は、熱機関を動作させて発電する発電機31の交流電力を電力変換器32で所定電圧の直流電力に変換してから直流電源母線DLに接続されている。供給設備40は、商用電力系統41の交流電力を電力変換器42で所定電圧の直流電力に変換してから直流電源母線DLに接続されている。蓄電設備50は、電力蓄電装置51の直流電力を電力変換器52で変換してから直流電源母線DLに接続されている。なお、図15においては、供給設備40は、系統内の電力需要が足りているため直流電源母線DLから遮断されている。
 電動移動体充電システム100は、さらに、電動移動体Vを直流電源母線DLに物理的接続する接続装置70Aと、直流電源母線DLと接続装置70Aとの間に急速充電用電力変換器65を備えている。
 直流電源母線DLは、接続装置70,70Aを介して、電動移動体Vに電力を供給するための1以上の出力接続部JL(給電スポット)を有する。電動移動体Vは、両端に接続部JC1,JC2(図16参照)を有するケーブルCを介して電力供給を受ける。電動移動体VへのケーブルCが接続されていない状態では、接続装置70,70Aは、遮断されている。
 また、直流電源母線DLは、予め定められた位置に電圧低下を補償する電圧補償装置90を備え、直流電源母線DLに備えられたすべての出力接続部JLにおいて所定電圧を供給する。
 第3発電設備30は、例えば、木質ガス化発電機、液化天然ガス発電機、バイオガス発電機、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ガスエンジン、ケロシンエンジン、ロータリエンジン、ガスタービンによる発電設備等である。木質ガス化発電機は、廃棄する予定の間伐材等を利用して発電するため、電動移動体充電システム100において低コスト化が図れるというメリットがある。
 第1発電設備10及び第2発電設備20の構成は、特に限定されるものではないが、第1発電設備10及び第2発電設備20は、再生可能エネルギを利用した発電機であることが好ましく、第3発電設備30は、発電コストが安い自家発電機であることが好ましい。
 第3実施形態では、管理エリア(地域)の既設の風力発電設備がFIT(再生可能エネルギの固定価格買取制度)の契約で定められた20年間の電力系統への売電期間がまもなく終了するため、売電期間終了後の風力発電設備を運用することを図った。風力発電設備、太陽光発電設備の運用を行うことにより、燃料コストを掛けずに地域内へ電力を供給することが可能となる。
 また、風力発電設備及び太陽光発電設備における発電量が要求負荷に対して足りなくなった場合に、例えば、木質ガス化発電機において追炊き運転を行って発電出力を上げると共に、電力を追加で供給することができる。
 管理装置80は、接続装置70を介して電動移動体Vが直流電源母線DLに物理的接続されたときに通常充電モードを選択し、電動移動体Vに予め付与された電動移動体識別情報を取得して、電動移動体識別情報が直流電源母線DLに電気的接続可能な登録情報と判別したときに電動移動体Vに充電モードを設定し、直流電源母線DLから電動移動体Vに必要量の直流電力を供給して電動移動体Vに搭載された電力貯蔵装置4(図16参照)を充電し、電動移動体Vに必要量の直流電力を供給したときに充電モードを解除し、直流電源母線DLと電動移動体Vとを解列する。
 また、管理装置80は、接続装置70Aを介して電動移動体Vが急速充電用電力変換器65に物理的接続されたときに急速充電モードを選択し、電動移動体識別情報を取得して、電動移動体識別情報が急速充電用電力変換器65に電気的接続可能な登録情報と判別したときに電動移動体Vに充電モードを設定し、急速充電用電力変換器65を介して、直流電源母線DLから供給するより高圧な大容量の直流電力を電動移動体Vに必要量供給して電動移動体Vに搭載された電力貯蔵装置4(図16参照)を充電し、電動移動体Vに必要量の直流電力を供給したときに充電モードを解除し、直流電源母線DLと電動移動体Vとを解列する。
 すなわち、出力接続部JLに電動移動体Vが物理的接続されたときに、電動移動体Vに付与されている電動移動体識別情報を取得して、電動移動体識別情報に基づき、電動移動体Vが給電対象電動移動体か否かを判定し、給電対象電動移動体と判定されたときに、接続装置70,70Aは、直流電源母線DLと電動移動体Vとを電気的接続し、電動移動体Vの蓄電可能容量に到達するまで、または、電動移動体Vが出力接続部JLから解列されるまで、出力接続部JLから電動移動体Vに直流電力を供給する。
 管理装置80は、電動移動体管理ID821a(登録識別情報)(図20参照)にリンクされた、通信機能を備えるカーナビまたは携帯端末の情報端末Tと無線通信設備である通信部85(図19参照)により接続され、登録識別情報と、それぞれの登録識別情報に対応した電動移動体Vに配設された電力貯蔵装置の現在の電力貯蔵量を示す現在貯蔵量情報(現在貯蔵量826d、図21参照)とを、無線通信設備により定期的に取得して更新・記憶する。なお、情報端末Tは、電動移動体Vの制御装置7(図16参照)と各種情報を送受信している。
 図16は、第3実施形態に係る電動移動体Vの充電モードの構成を示す図である。図17は、第3実施形態に係る電動移動体Vの走行モードの構成を示す図である。適宜図15を参照する。電動移動体Vは、電力を供給して、第1の駆動用輪軸W1及び第2の駆動用輪軸W2(図18A、図18B参照)に具備された駆動用電動装置5を回転駆動させて走行する電動移動体である。
 電動移動体Vは、管理されたエリア(例えば、管理エリアA1)において所定電圧の直流電源を供給する直流電源母線DLから直流電力を受給する第1の受給接続部J1(電力受給接続部)と、第1の受給接続部J1から受給する直流電力を交流電力に変換する第1の電力変換装置1と、電力を貯蔵し、第1の駆動用電動装置5a及び第2の駆動用電動装置5bを回転駆動するのに必要な電力を供給する電力貯蔵装置4と、電力貯蔵装置の直流電力を交流電力に変換する第2の電力変換装置2と、第2の電力変換装置2と第1の電力変換装置1及び第2の駆動用電動装置5bとの中間位置に配設され、第2の電力変換装置2に第1の電力変換装置1、または、第2の駆動用電動装置5bの何れかを選択して接続する電力受給切替装置3とを含んで構成されている。さらに、電動移動体Vは、第1の受給接続部J1と第1の電力変換装置1との中間位置に配設され、第1の電力変換装置1に第1の受給接続部J1、または、電力貯蔵装置4、の何れか選択して接続する第1のスイッチ8と、第1の電力変換装置1を第1の駆動用電動装置5aまたは電気的絶縁装置6を介して電力受給切替装置3に接続する第2のスイッチ9と、第1の電力変換装置1、第2の電力変換装置2、電力受給切替装置3、第1のスイッチ8、第2のスイッチ9等を制御する制御装置7とを含んで構成されている。また、電動移動体Vは、電力貯蔵装置4に直結する第2の受給接続部J2を有している。
 図17に示すように、電動移動体Vは、第1のスイッチ8により電力貯蔵装置4と第1の電力変換装置1とを接続し、第2のスイッチ9により第1の電力変換装置1と第1の駆動用電動装置5aとを接続し、電力受給切替装置3により第2の電力変換装置2と第2の駆動用電動装置5bとを接続し、第1の電力変換装置1から出力された交流電力が第1の駆動用電動装置5aに、第2の電力変換装置2から出力された交流電力が第2の駆動用電動装置5bに供給される走行モードを有する。
 また、図16に示すように、電動移動体Vは、第1のスイッチ8により第1の受給接続部J1と第1の電力変換装置1とを接続し、第2のスイッチ9により第1の電力変換装置1と電力受給切替装置3とを接続し、電力受給切替装置3により第2の電力変換装置2と第1の電力変換装置1とを接続し、第1の電力変換装置1から出力された交流電力を第2の電力変換装置2により直流電力に変換して電力貯蔵装置4に電力を供給する充電モードと、を有する。
 図16、図17の構成をさらに説明する。
 電動移動体Vは、充電モードのときに、第1の受給接続部J1が接続装置70(第1の接続装置)を介して直流電源母線DLに物理的接続されると、電動移動体識別情報を管理装置80に送信するとともに、第1の受給接続部J1と直流電源母線DLとの間で電気的接続が成立してから解列するまでの間、第1の受給接続部J1を介して直流電源母線DLから受電した直流電力を第1の電力変換装置1により交流電力に変換して、第2の電力変換装置2に供給し、直流電力に変換して電力貯蔵装置4に供給して充電する。
 また、電動移動体Vは、充電モードのときに、第2の受給接続部J2が接続装置70A(第2の接続装置)を介して急速充電用電力変換器65に物理的接続された場合、電動移動体識別情報を管理装置80に送信するとともに、第2の受給接続部J2と急速充電用電力変換器65との間で電気的接続が成立してから解列するまでの間、第2の受給接続部J2を介して急速充電用電力変換器65から受電した直流電力を電力貯蔵装置4に供給して充電する。
 電動移動体Vは、充電モードが解除されたときに、電力貯蔵装置4から出力される直流電力を第1の電力変換装置1に供給して交流電力に変換し、第1の駆動用電動装置5aに供給するとともに、第2の電力変換装置2に供給して交流電力に変換し、第2の駆動用電動装置5bに供給して走行モードに移行する。
 また、電動移動体Vは、第1の駆動用電動装置5aと第1の電力変換装置1とが、第2の駆動用電動装置5bと第2の電力変換装置2とが、回生ブレーキ装置として機能し、走行モードにおいて、電力貯蔵装置4の出力が抑制されたときに、駆動用電動装置5により生じた電力を第1の電力変換装置1または第2の電力変換装置2を介して電力貯蔵装置4に供給して電力貯蔵装置4に充電するとよい。
 図18Aは、第3実施形態に係る電動移動体Vの駆動用輪軸と電力変換装置との関係を示す図であり、単輪駆動方式の場合である。図18Bは、第3実施形態に係る電動移動体Vの駆動用輪軸と電力変換装置との関係を示す図であり、全輪駆動方式の場合である。各方式に本願の実施形態の図16、図17を適用した例について説明する。
 図18Aの単輪駆動方式(IWD)は、車輪が互いに独立していくつかのモータからトルクを受けることを可能にする駆動系を備えた電動移動体Vである。図18Aに示す電動移動体Vにおいて、第1の駆動用輪軸W1及び第2の駆動用輪軸W2は、後輪駆動用または前輪駆動用の輪軸であって、第1の駆動用輪軸W1に第1の駆動用電動装置5aが接続され、第2の駆動用輪軸W2に第2の駆動用電動装置5bが接続される。これにより、第1の駆動用輪軸W1及び第2の駆動用輪軸W2は、個々に制御することができる。
 図18Bの全輪駆動方式(AWD)は、全ての車輪を駆動する駆動系を備えた電動移動体Vである。図18Bに示す電動移動体Vにおいて、第1の駆動用輪軸W1は前輪用輪軸であり、第2の駆動用輪軸W2は後輪用輪軸であり、第1の駆動用輪軸W1に第1の駆動用電動装置5aが接続され、第2の駆動用輪軸W2に第2の駆動用電動装置5bが接続される。これにより、第1の駆動用輪軸W1及び第2の駆動用輪軸W2は、全輪を駆動することができる。
 図19は、第3実施形態に係る管理装置80の構成を示す図である。管理装置80は、処理部81、記憶部82、入力部83、表示部84、通信部85を有する。処理部81は、中央演算処理装置(CPU)であり、接続装置70,70A(図15参照)を制御する接続装置制御部811、電動移動体Vの充電のための必要給電時間を算出する電動移動体Vの必要給電時間算出部812、単位時間あたりの必要容量に基づき電源を選択するため電源接続装置60を制御する電源接続装置制御部813、電動移動体Vへの課金情報を作成する課金算出部814、後記する充電推奨信号等を指令する充電指令部815、電動移動体Vの移動経路パターン情報を作成する移動経路パターン作成部816等を有する。
 記憶部82には、電動移動体Vの管理情報である電動移動体管理情報821(図20参照)、出力接続部JL(図15参照)の管理情報である接続部管理情報822(図20参照)、通常充電モードと急速充電モードのモード別の単価情報であるモード別単価情報823(図20参照)、情報端末T(図15参照)の管理情報である情報端末情報824(図20参照)、電動移動体Vの充電状態を示す電動移動体充電情報826(図21参照)、直流電源の管理情報である直流電源管理情報827、情報端末Tすなわち電動移動体Vの位置情報である移動体位置情報828、電動移動体Vの移動経路パターン情報829等が記憶されている。
 入力部83は、キーボードやマウス等のコンピュータに指示を入力するための装置であり、プログラム起動等の指示を入力する。表示部84は、ディスプレイ等であり、管理装置80による処理の実行状況や実行結果等を表示する。通信部85は、ネットワーク等を介して、他の装置と各種データやコマンドを交換する。また、通信部85は、通信機能を備えるカーナビまたは携帯端末の情報端末Tと無線通信する無線通信設備でもある。
 図20は、第3実施形態に係る記憶部82の固定情報の一例を示す図である。固定情報には、電動移動体管理情報821、接続部管理情報822、モード別単価情報823、情報端末情報824がある。
 電動移動体管理情報821には、電動移動体管理ID821a(電動移動体識別情報、登録識別情報)、電動移動体識別情報が有効か否かを示す有効可否821b、電動移動体Vの電力貯蔵装置4の最大貯蔵量821c、通常充電モードを許可するか否かを示す通常充電モード可否821d、急速充電モードを許可するか否かを示す急速充電モード可否821e、電動移動体Vの所有者821f、その所有者の連絡先821g、電動移動体管理ID821aと関連付けられた情報端末ID821h等が含まれる。
 接続部管理情報822には、出力接続部JLの接続部管理ID822a(接続部識別情報)、出力接続部JLから給電される接続モード種別822b、出力接続部JLの設置位置822c(緯度と経度との情報)、設置位置の住所情報822d、設置日822e、管理者822f、連絡先822g等が含まれる。
 モード別単価情報823には、モード823a、時間帯毎(第1時間823b、第2時間823d、第3時間823f)の単位時間単価823c,823e,823g等が含まれる。例えば、第1時間823bは、8:00~10:00、14:00~18:00であり、第2時間823dは、10:00~14:00、第3時間823fは、18:00~8:00である。夜間の第3時間は、単価を安くするなど、発電設備の発電実績を考慮して時間帯別の料金が決められている。また、急速充電モードは、通常充電モードより高い料金となる。
 情報端末情報824には、情報端末ID824a、機種824b、所有者824c、連絡先824d等が含まれる。
 図21は、第3実施形態に係る記憶部82の変動情報の一例を示す図である。変動情報には、電動移動体充電情報826、移動体位置情報828がある。電動移動体充電情報826には、電動移動体管理ID826a(電動移動体識別情報、登録識別情報)、電動移動体Vが接続された接続日時826b、接続された接続部管理ID826c、接続許可された電動移動体Vの現在貯蔵量826d、通常充電モードか急速充電モードかの接続モード種別826e、電動移動体Vの必要給電時間算出部812(図19参照)で算出された必要給電時間826f(=(最大貯蔵量-現在貯蔵量)/単位時間当たりの給電量)、電動移動体Vが解列された解列日時826g、解列までに給電した給電時間826h等が含まれる。
 移動体位置情報828には、電動移動体管理ID828a、日時828b、GPS位置情報828c等が含まれる。なお、GPSとはグローバル・ポジショニング・システムの略称である。
 管理装置80は、電動移動体Vが出力接続部JLに電気的接続されて直流電源母線DLから電動移動体Vに直流電力の供給を開始したときに、年月日と時刻とを示す給電開始日時刻情報を接続部識別情報(接続部管理ID826c)と電動移動体識別情報(電動移動体管理ID826a)とに対応付けて管理し、さらに電気的接続が解列されて対応付けが解除されたときの年月日と時刻とを示す給電終了日時刻情報を接続部識別情報と電動移動体識別情報とに対応付けて管理する。これにより、各電動移動体Vへの給電状況を把握することができる。
 管理装置80は、給電終了日時刻情報から給電開始日時刻情報を減算して給電時間を算出し、電動移動体識別情報に対応付けた単価情報に給電時間を乗算して電動移動体Vに課金するための課金情報を算出する。これにより、電動移動体Vの所有者に料金を請求することができる。
 管理装置80は、接続部識別情報と、電動移動体識別情報と、単価情報と、を固定情報として記憶部82に記憶して管理し(図19参照)、給電開始日時刻情報と、給電終了日時刻情報と、給電時間と、課金情報と、を変動情報(図19参照、図20参照)として記憶部82に記憶して管理する。これにより、管理装置80が記憶する各情報を、固定情報、変動情報として管理することができる。
 出力接続部JLは、直流電源母線DLの予め定められた接続部設置位置で直流電源母線DLに物理的接続され、管理装置80は、接続部設置位置に対応する住所情報822dを紐づけて記憶部82に記憶する。これにより、出力接続部JLの管理及びメンテナンスを含めた保守作業が容易となる。
 管理装置80は、電動移動体識別情報ごとに、直流電源母線DLに電気的接続をしたときの出力接続部JLの住所情報を、給電開始日時刻情報に紐づけて時系列で移動経路パターン情報829として記憶し、電動移動体Vが新たに出力接続部JLを介して直流電源母線DLに電気的接続されたときに、移動経路パターン情報829を更新するとよい。これにより、電動移動体Vごとに、使用者の充電位置を把握することができる。
 管理装置80は、充電モードにおいて、電動移動体管理ID821aである登録識別情報に紐づけされた電力貯蔵装置の定格貯蔵量である最大貯蔵量情報(最大貯蔵量821c)と現在貯蔵量情報(現在貯蔵量826d)と所有者情報(所有者821f)を含む電動移動体管理情報821を制御部74を介して取得して更新・記憶する。これにより、最新の情報を取得することができる。
 管理装置80は、それぞれの電動移動体管理ID(登録識別情報)に対して設定された充電必要値に到達したときに(例えば、SOC(充電率)が20%)以下になったとき)、登録識別情報に対応する情報端末Tに対して、充電が必要である旨を示す充電指令信号を送信するとよい。これにより、ドライバは、電力貯蔵装置4の容量不足を知ることができる。
 管理装置80は、充電指令信号を送信するときに、接続部管理情報822及び移動体位置情報828に基づいて、予め記憶した情報端末Tの位置に最も近い接続装置70のGPS位置情報828cを送信するとよい。これにより、ドライバは、最短時間で接続装置70に立ち寄り、充電することができる。
 図22は、第3実施形態に係る管理装置の課金処理の例を示すフローチャートである。適宜図15~図19を参照する。処理部81の課金算出部814は、電動移動体管理IDを取得し(ステップS61)、課金対象月を取得する(ステップS62)。処理部81は、ステップS61で取得した電動移動体管理IDに対し、電動移動体充電情報826を参照して出力接続部JLに接続が有るか否かを判定する(ステップS63)。接続があった場合(ステップS63,Yes)、接続日時の給電時間を取得し(ステップS64)、接続日時の接続モードを取得し(ステップS65)、給電時間にモード別単価情報823に基づき単位時間単価情報を乗算して課金情報を算出する(ステップS66)。そして、処理部81は、接続日時の課金情報を、記憶部82に記憶し(ステップS67)、全ての接続日時の処理が終了したか否かを判定する(ステップS68)。全ての接続日時の処理が終了していない場合(ステップS68,No)、ステップS64に戻り、次の接続日時についてステップS64~ステップS68を繰り返す。
 ステップS68において、全ての接続日時の処理が終了した場合(ステップS68,Yes)、処理部81は、課金対象月の合計値を算出し(ステップS69)、課金対象月の合計値を請求額として記憶部82に記憶し(ステップS70)、請求書を発行し(ステップS71)、一連の処理を終了する。なお、ステップS63において、課金対象月に出力接続部JLに接続がない場合(ステップS63,No)、処理を終了する。
 これにより、電動移動体管理IDの所有者に対し、各電動移動体管理IDについて給電時間、接続モードに基づき、月ごとに料金を請求することができる。なお、図20においては、月ごとで説明したが、日ごと、週ごと、所定期間ごとに課金情報を算出し料金を請求してもよい。
 管理装置80は、それぞれの電動移動体管理情報ID(登録識別情報)ごとに直流電力の供給した量において、予め決められた期間に対応する直流電力の供給した量の合計値と対応する時価単価を乗じて算出する課金量を、無線通信設備を介してそれぞれの情報端末Tに送信するとよい。これにより、ドライバは、いち早く課金量を知ることができる。
 図4は、第3実施形態に係る電力受給切替装置3及び電気的絶縁装置6の構成を示す図である。適宜図16を参照する。電力受給切替装置3は、3相の切替装置である。受電状態のときは、切替スイッチ3u,3v,3wは、第2の電力変換装置2と電気的絶縁装置6を介して第1の電力変換装置1とが接続されており(実線参照)、受電状態でないときは、切替スイッチ3u,3v,3wは、第2の電力変換装置2と第2の駆動用電動装置5bとが接続されている(破線参照)。
 従来の自動車用急速充電規格であるCHAdeMO規格(登録商標)では、系統電源(商用電源)と電気自動車との間を絶縁することが義務付けられている。これと類似形態とするため、第1の電力変換装置1と第2の電力変換装置2との間に電気的絶縁装置6を配置している。電気的絶縁装置6は、例えば、絶縁電圧変圧器である。
 即ち、電力受給切替装置3と第1の電力変換装置1との中間位置に、第1の電力変換装置1と第2の電力変換装置2とが接続されたときに、第1の電力変換装置1と第2の電力変換装置2とを電気的に絶縁する電気的絶縁装置6を配設している。
 図23は、第3実施形態に係る管理装置80の通常充電モードの処理を示すフローチャートである。適宜図15~図17を参照する。処理部81は、第1の接続装置(接続装置70)の接続を検知したか否かを判定する(ステップS81)。処理部81は、第1の接続装置の接続を検知した場合(ステップS81,Yes)、通常充電モードを選択し(ステップS82)、ステップS83に進み、第1の接続装置の接続を検知しない場合(ステップS81,No)、ステップS81に戻る。
 ステップS83において、処理部81は、接続された電動移動体Vから電動移動体管理ID(電動移動体識別情報)を取得し、電動移動体管理情報821を参照して、登録情報と合致するか否かを判定する(ステップS84)。登録情報と合致する場合(ステップS84,Yes)、ステップS85に進み、合致しない場合(ステップS84,No)、電動移動体Vに登録されていない旨を通知し、ステップS81に戻る。
 ステップS85において、処理部81は、通常充電モードに設定し、充電に必要な必要量を算出し、充電を開始する(ステップS86)。充電を開始後、電動移動体Vからの解列指令信号を受信したか否かを判定し(ステップS87)、解列指令信号を受信しない場合(ステップS87,No)、ステップS88に進み、解列指令信号を受信した場合(ステップS87,Yes)、ステップS89に進む。
 ステップS88において、処理部81は、電動移動体Vの最大貯蔵量に到達したか否かを判定し、最大貯蔵量に到達した場合(ステップS88,Yes)、ステップS89に進み、最大貯蔵量に到達していない場合(ステップS88,No)、ステップS87に戻る。ステップS89において、処理部81は、充電モードを終了し、通常充電モードを解除する。そして、処理部81は、第1の接続装置(接続装置70)を遮断し(ステップS8E)、一連の処理を終了する。
 図24は、第3実施形態に係る管理装置80の急速充電モードの処理を示すフローチャートである。適宜図15~図17を参照する。処理部81は、第2の接続装置(接続装置70A)の接続を検知したか否かを判定する(ステップS91)。処理部81は、第2の接続装置の接続を検知した場合(ステップS91,Yes)、急速充電モードを選択し(ステップS92)、ステップS93に進み、第2の接続装置の接続を検知しない場合(ステップS91,No)、ステップS91に戻る。
 ステップS93において、処理部81は、接続された電動移動体Vから電動移動体管理ID(電動移動体識別情報)を取得し、電動移動体管理情報821を参照して、登録情報と合致するか否かを判定する(ステップS94)。処理部81は、登録情報と合致する場合(ステップS94,Yes)、ステップS95に進み、合致しない場合(ステップS94,No)、電動移動体Vに登録されていない旨を通知し、ステップS91に戻る。
 ステップS95において、処理部81は、急速充電モードに設定し、充電に必要な必要量を算出し、充電を開始する(ステップS96)。処理部81は、充電を開始後、電動移動体Vからの解列指令信号を受信したか否かを判定し(ステップS97)、解列指令信号を受信しない場合(ステップS97,No)、ステップS98に進み、解列指令信号を受信した場合(ステップS97,Yes)、ステップS99に進む。
 ステップS98において、処理部81は、電動移動体Vの最大貯蔵量821cに到達したか否かを判定し、最大貯蔵量821cに到達した場合(ステップS98,Yes)、ステップS99に進み、最大貯蔵量821cに到達していない場合(ステップS98,No)、ステップS97に戻る。ステップS99において、処理部81は、充電を終了し、急速充電モードを解除する。そして、処理部81は、第2の接続装置(接続装置70A)を遮断し(ステップS9E)、一連の処理を終了する。
 管理装置80は、同一の電動移動体識別情報に対して、第1の接続装置(接続装置70)により電気的接続が確立している間は第2の接続装置(接続装置70A)による電気的接続を設定せず、第2の接続装置により電気的接続が確立している間は第1の接続装置による電気的接続を設定しない。これにより、同一の電動移動体識別情報における電動移動体Vに対し、通常充電モードと急速充電モードとの重複する充電モードの設定を回避することができる。
 以上説明したように、管理装置80は、電動移動体識別情報に対応する電力貯蔵装置4の最大貯蔵量を紐付けて予め記憶部82に記憶し、充電モードのときに、最大貯蔵量821cと、電動移動体Vから取得した電力貯蔵装置4の現在貯蔵量826dと、の差分を算出して必要量、または必要量を単位時間当たりの充電容量で除算した給電時間を設定することができる。
 管理装置80は、充電モードが設定された電動移動体Vに設定した必要量の合計値を算出し、必要量の合計値に応じて直流電源母線DLに物理的接続された直流電源装置の中から必要なものを選択して直流電源母線DLに電気的接続するとよい。これにより、合計必要量が増加したときに、直流電源からの供給を増加することができ、合計必要量が減少したときに、直流電源からの供給を減少することができる。
 図25は、第3実施形態に係る接続装置70の配置構成例を示す図である。直流電源母線DLは、防食加工が施された被覆部材に覆われて、地上から所定深度の地下部に埋設され、出力接続部JLは、直流電源母線DLの予め定められた接続部設置位置で直流電源母線DLに物理的接続され、接続部設置位置において地上部に配設された支柱78に、地上から所定高さ位置に下向きに配設されて、使用時及び不使用時にワンタッチロック機能を有するカバー75を備える。
 図26は、第3実施形態に係る接続装置70の回路構成例を示す図である。電動移動体充電システム100は、直流電源母線DLから直流電力を受電し、電動移動体Vに直流電力を供給するための複数の接続装置70を備えている。接続装置70は、直流電源母線DLに接続する入力接続部76と、電動移動体Vに配設された第1の受給接続部J1(図15及び図16参照)と接続する出力接続部JLと、入力接続部76と出力接続部JLとの中間位置に配される通電用スイッチ71と、制御部74と、を含んでいる。
 制御部74は、出力接続部JLに第1の受給接続部J1が物理的接続されたときに電動移動体Vから識別情報を取得して管理装置80に送信し、管理装置80から識別情報が登録識別情報に含まれることを示す信号を受信したときに電動移動体Vに通常充電モードを設定する。
 同様に、接続装置70A(図15参照)は、直流電源母線DLに接続する入力接続部76と、電動移動体Vに配設された第2の受給接続部J2と接続する出力接続部JLと、入力接続部76と出力接続部JLとの中間位置に配される通電用スイッチ71と、制御部74と、を含んでいる。制御部74は、出力接続部JLに第2の受給接続部J2(図16参照)が物理的接続されたときに電動移動体Vから識別情報を取得して管理装置80に送信し、管理装置80から識別情報が登録識別情報に含まれることを示す信号を受信したときに電動移動体Vに急速充電モードを設定する。
 図26においては、直流2線式を例に説明する。直流電源母線DLは、直流電源母線DL+と直流電源母線DL-とで構成されている。接続装置70は、通電用スイッチ71、出力接続部JL、電動移動体Vが電気的接続された模擬状態としての異常検知用スイッチ72、直流電流検知器73を含んで構成されている。接続装置70は、直流電源母線DL+から通電用スイッチ71を介して出力接続部JLの一端に接続され、出力接続JLの他端から母線DL-に接続されている。また、通電用スイッチ71と出力接続部JLとの途中から分岐され一端が異常検知用スイッチ72に接続され、異常検知用スイッチ72の他端から、直流電流検知器73を介して母線DL-に接続されている。
 管理装置80は、電動移動体Vが物理的接続されていない出力接続部JLに対し、接続状態を模擬する異常検知用スイッチ72を閉状態にするとともに、電動移動体Vが電気的接続された状態として通電用スイッチ71を閉状態にすると、異常検知用信号としての電流を異常検知用スイッチ72及び直流電流検知器73に流し、直流電流検知器73の異常検知用信号の導通状態により異常を検知する異常検知モードを有する。
 管理装置80は、異常検知モードをくり返し、電動移動体Vが物理的接続されていない、すべての出力接続部JLに対して行うとよい。これにより、接続装置70について異常があるか否かを検査することができる。
 なお、図26においては、直流電源母線DLを直流2線式で説明したが、直流3線式でも同様に行える。
 管理装置80は、通常充電モードにおいて、さらに、通電用スイッチ71をオンにして出力接続部JLと第1の受給接続部J1(電力受給接続部)とを電気的接続し、最大貯蔵量情報から現在貯蔵量情報を差し引いて求めた必要量の直流電力を、直流電源母線DLから電動移動体Vの電力貯蔵装置4に供給して充電し、電動移動体Vに必要量の直流電力を供給したとき、または、第1の受給接続部J1が直流電源母線DLから解列されたときに、電動移動体Vの充電モードを解除することができる。急速充電モードにおいても同様である(図15及び図16参照)。
 管理装置80は、充電モードが設定された、それぞれの電動移動体管理ID821a(図20参照)である登録識別情報に対応する電動移動体Vに対して、直流電力の供給を開始してから充電モードが解除されるまでに供給した直流電力を、制御部74を介して取得し、対応する日時情報と時価単価情報とを紐づけて記憶してもよい。
 図27Aは、第3実施形態に係る管理装置の充電奨励モードを示す図であり、再生可能エネルギの余剰電力を示す説明図である。図27Bは、第3実施形態に係る管理装置の充電奨励モードを示す図であり、充電奨励モードの具体例を示す図である。電動移動体充電システム100は、図15で説明したように、特定の管理エリアA1(図15参照)に電力を供給する1以上の再生可能エネルギの風力発電設備である第1発電設備10と、1以上の再生可能エネルギの太陽光発電設備である第2発電設備20とを有している。電力需要に対する余剰電力は、通常、蓄電設備50に充電する。しかしながら、SOC(充電率)の上限値(放電出力値)に達すると、図27Aに示すように、余剰電力が生じる場合がある。この余剰電力を有効活用するため、管理装置80は、充電奨励モードを有している。
 管理装置80は、自然エネルギを利用する発電設備の出力である特定出力を定期的に把握し、設定した放電出力値に到達したときに、管理エリアA1(図15参照)内の登録識別情報に対応する現在貯蔵量の少ない電動移動体Vから順に、最大貯蔵量情報から現在貯蔵量情報を差し引いて求めた充電許容量を特定出力の放電出力値からオーバーした容量に到達するまで合計して電力供給対象とする電動移動体Vである対象電動移動体を特定し、対象電動移動体に対応する情報端末Tに対して、充電奨励を示す充電奨励信号と当日の時価単価情報を送信する。
 図27Bを用いて具体例を示すと、電動移動体Vの現在貯蔵量の残量が、電動移動体VAの場合60%、電動移動体VBの場合20%、電動移動体VCの場合30%、電動移動体VDの場合40%であったとする。管理装置80は、各電動移動体Vのうち、現在貯蔵量の残量が少ない電動移動体Vに対し、充電奨励を示す充電奨励信号を送信する。すなわち、(1)電動移動体VB、(2)電動移動体VC、(3)電動移動体VD、(4)電動移動体VAの順に充電奨励信号を送信する。
 図28は、第3実施形態に係る管理装置80の充電奨励モードの処理を示すフローチャートである。適宜図27A、27Bを参照する。
 管理装置80は、管理エリアA1(図15参照)内で余剰電力が発生した際、いち早く余剰電力を解消したいため、管理エリアA1内の各電動移動体Vの充電容量を把握する(ステップS1)。
 管理装置80から、現在貯蔵量が少ない順に管理エリアA1内の各電動移動体Vすなわち、情報端末T(図15参照)に対し、充電奨励信号とともに、当日の時価単価情報を送信する(ステップS2)。充電奨励信号を受けた情報端末Tは、充電奨励信号を受けた旨及びその時価単価情報を、表示部に表示するとともに、音声でアナウンスする。これにより、ドライバは、その時価単価情報を参考にして充電するか否かを判断することができる。
 管理装置80は、充電奨励信号を送信するときに、予め記憶した情報端末Tの位置に最も近い接続装置70(図15参照)のGPS位置情報を送信する。これにより、ドライバが充電すると判断したときに、速やかに、最も近い接続装置70に行くことができる。
 各電動移動体Vが充電することで余剰電力が減っていくため、管理装置80は、充電で消費された消費電力の合計値を管理する(ステップS3)。
 管理装置80は、消費電力の合計値と余剰電力とが一致するか、すなわち、余剰電力が解消されているか否かを判断する(ステップS4)。余剰電力が解消できていない場合(ステップS4,No)、ステップS1に戻り、余剰電力が解消できている場合(ステップS4,Yes)、管理装置80は、充電奨励モードを終了する。
 図29は、第3実施形態に係る電動移動体充電システム100(図15参照)を用いたエネルギマネージメントシステム(EMS)を示す図である。自社の管理エリアA1、連携契約企業の管理エリアA2,A3において、各管理エリア内で、第3実施形態に係る電動移動体充電システム100を適用するとともに、各管理エリア間は、交流配電により系統連系をし、電力融通を行う。図中、BCP(Business continuity planning)対応とは、災害などの緊急事態が発生したときに、企業が損害を最小限に抑え、事業の継続や復旧を図るための計画である。
 管理エリアA1内には、直流電源母線DLが配設されており、例えば、第2発電設備20から直流電力供給している。直流電源母線DLには、通常充電用の接続装置70、急速充電用の接続装置70Aが接続されている。接続装置70,70Aには、制御部74としてDGC(Digital Grid Controller)が配置されている。DGCは、EMS管理装置200に、需要拠点に設置されたスマートメータのデータを取得しながら電力識別と電力融通をサポートする装置である。EMS管理装置200は、図15の管理装置80に対応する管理装置であり、PV(Photovoltaics)発電・所内需給調整、EV(Electric Vehicle)の充放電制御、PV・電源保守指令、EV充電タイミング指令等を行う。統合管理装置300は、複数のEMS管理装置200,200A,200Bを統合して管理する管理装置である。
 図29において、管理エリアA1,A2,A3は複数存在し、それぞれの管理エリアごとに電動移動体充電システム100を備えている。電動移動体Vが選択して契約したすべての電動移動体充電システム100で電動移動体Vを登録するとよい。これにより、登録した電動移動体Vは、いずれの管理エリアでも、充電を行うことができる。
 さらに、詳細に図29について説明する。
 図29において管理エリアとは、自治体の管轄地域内や企業の事業所内など、一管理者により管理される地域であって、直流電源母線DLを敷設し、電動移動体Vを登録する上で第三者から何らの制限を受けることのない地域を示す。
 図29に示すように、管理エリアは管理エリアA1,A2,A3と複数存在し、図15に示すように、それぞれの管理エリアには電動移動体充電システム100と、該電動移動体充電システム100と該電動移動体充電システム100から直流電源を供給される電動移動体Vなどを管理するエネルギマネジメントシステム(EMS)を備える。
 エネルギマネジメントシステム(EMS)は、それぞれに図19に示す管理装置80のEMS管理装置200を備え、他の管理エリアのEMS管理装置200と連携しており、現在供給可能な直流電力量、登録されている電動移動体Vの情報など図20、図21に示す情報を相互の参照可能な構成としている。さらにEMS管理装置200は、図20には示さないが、出力接続部JLの設置位置822cと関係するコンビニやスーパーなどの規準情報を示すPOI(point of interest)情報を含んでおり、該POI情報についてもそれぞれのEMS管理装置200の間で参照可能な構成としている。
 それぞれのEMS管理装置200は、自己の管理エリア内で直流電源を供給することのできる電動移動体Vの電動移動体管理IDを登録し、該電動移動体管理IDとは、対応する電動移動体Vに搭載した情報端末Tを介して、充電を促す指令信号を付与し、電力貯蔵装置4(図16参照)の貯蔵量を取得することを可能とする。
 また、それぞれのエネルギマネジメントシステム(EMS)は、出力接続部JLとの接続、それぞれの発電設備との接続等にはDGC(Digital Grid Controller)を介して接続されている。DGCは、電動移動体Vから現在の電力貯蔵量を取得し、供給する直流電力量を取得し、その他の各種ディジタル信号等のやり取りを、秒オーダの短い周期でつかさどる機能を備えている。
 以上の構成においてエネルギマネジメントシステム(EMS)は、次に示す管理を行うことを特徴とする。自己が管理する直流電力発電設備の現在の直流電力供給可能な量をDGCを介してそれぞれの直流電力発電設備取得し、さらに、無線通信により登録されたそれぞれの電動移動体Vの現在の直流電力貯蔵量を取得する。
 それぞれの電動移動体Vから取得した現在の直流電力貯蔵量が、図20には記していないが、予め登録したそれぞれの電動移動体Vの給電指示量に到達した場合、該当する電動移動体Vに充電指令を無線で送信する。その際、電動移動体Vの現在の位置に最も近い出力接続部JLの位置を検索し、その位置情報も通知する。また、その際、対応するPOI情報も検索し、電動移動体Vを充電するのに、無償で十分な駐車時間を確保できる出力接続部JLを優先して通知することとする。この通知情報により、例えば、宅配業者やタクシーなどの運転手は、コンビニやスーパーなどに配設されている出力接続部JLを選択して充電し、充電の間に昼食等の雑用を済ませることを可能とする。
 また、エネルギマネジメントシステム(EMS)は、登録された電動移動体Vに充電指令を出す際に、自己の管理エリア内に配設された出力接続部JLより他の管理エリア内の出力接続部JLが近い位置にあるとき、又は、当該電動移動体Vが登録された他の管理エリア内の直流電力発電設備の現在供給量に余裕があるときは、その余裕のある管理エリア内の出力接続部JLをPOI情報とともに通知することを特徴とする。さらにエネルギマネジメントシステム(EMS)は、当該電動移動体Vに、それぞれの管理エリアの供給する直流電力の時価情報も通知し、当該電動移動体Vに出力接続部JLを選択する権利を付与することを特徴とする。
 第3実施形態の電動移動体Vは、ケーブルCを介して、比較的低圧(例えば、DC200V)の直流電源母線DLから受電し、DC-ACコンバータ(DC-ACインバータともいう)としての第1の電力変換装置1で交流電力に変換し、AC-DCコンバータとしての第2の電力変換装置2で高圧(例えば、DC360~400V)の直流電力に変換して電力貯蔵装置4に充電できる。従来、地域に比較的高価な急速充電装置を配置する必要があったが、本願発明では、電動移動体Vに第1の電力変換装置1(DC-ACコンバータ)及び電力受給切替装置3を配置することにより、急速ではないが、充電可能となる。また、地域内に給電スポットである出力接続部JL(図15参照)を多数設けてあれば、どこの出力接続部JLからも、電動移動体Vに充電可能となる。急速充電が必要なときは、接続装置70A、急速充電用電力変換器65を介して、充電可能である。
(変形例)
 図15に示す実施形態では、直流電源母線DLは単一の場合について示したが、これに限定されるわけではない。直流電源母線DLが分岐して、管理エリアに配置されていてもよい。
 図30は、第3実施形態に係る管理エリアA2の給電スポットの他の構成を示す図である。図30には、管理エリアA2において給電スポットを分岐直流母線に多数設けた構成を示す。管理エリアA2には、直流電源母線DLから分岐直流母線DL1,DL2,DL3,…,DLNが分岐されている。各分岐直流母線DL1,DL2,DL3,…,DLNには、複数の出力接続部JLがある。また、各分岐直流母線DL1,DL2,DL3,…,DLNの途中には、電圧補償装置90が配置されている。電動移動体Vは、どこの出力接続部JL(給電スポット)から随時充電可能となる。
 管理エリアA2が、所定の市町村であれば、電力ケーブルで分岐直流母線DL1,DL2,DL3,…,DLN等を配置すれば、予め登録された電動移動体Vは、充電装置場所まで移動せずに、近い出力接続部JL(給電スポット)から充電可能となる。また、電動移動体Vは、充電容量が少なくなった場合においても、近くの出力接続部JLから充電可能となる。
 また、管理エリアA2が、生産工場とすると、各生産工場内に電力ケーブルで分岐直流母線DL1,DL2,DL3,…,DLN等を配置するとよい。図15に示す実施形態では、電動移動体Vとして、電気自動車等を図示したが、これに限定されない。電動移動体Vとして、工場内に配置されたバッテリー式のフォークリフト等であってもよい。
 また、第3発電設備30は、元々廃棄することとなる地域内の間伐材等を利用した木質ガス化発電機であれば、輸入品である天然ガスや石油を燃料とする発電機に比べ、輸送コスト等を考慮すればコストパフォーマンスにすぐれたものであることはいうまでもない。
 第3実施形態に係る電動移動体充電システム100によれば、燃料コストが不要となる既設の再生可能エネルギ発電機(例えば、風力発電機)によって、優先的に管理エリアへと電力を供給し、電力が不足する場合に、燃料を要する他の発電機(例えば、木質ガス化発電機)によって、追加的に管理エリアへと電力を供給することができる。これにより、コストを抑えつつ、電動移動体V等に安定した電力を供給することできる。
 第3実施形態では、電力を供給して、駆動用輪軸に具備された駆動用電動装置を回転駆動させて走行する電動移動体Vとして説明したが、インホイールモータでも適用できるものである。
 1  第1の電力変換装置
 2  第2の電力変換装置
 3  電力受給切替装置(電力需給切替装置)
 3u,3v,3w  切替スイッチ
 4  電力貯蔵装置
 5  駆動用電動装置
 5a  第1の駆動用電動装置
 5b  第2の駆動用電動装置
 6  電気的絶縁装置
 7  制御装置
 8  第1のスイッチ(C接点スイッチ)
 9  第2のスイッチ(A接点スイッチ)
 10  第1発電設備(自然エネルギを利用する発電設備)
 11  風力発電機
 12,22,32,42,52,92  電力変換器
 20  第2発電設備(自然エネルギを利用する発電設備)
 21  太陽光発電機
 30  第3発電設備(内燃力発電設備)
 31  発電機
 40  供給設備
 41  商用電力系統
 50  蓄電設備
 51  電力蓄電装置
 60  電源接続装置
 65  急速充電用電力変換器
 70,70A  接続装置
 70C 急速充電用電力変換器
 71  通電用スイッチ
 71C  第1の接続装置
 72  異常検知用スイッチ
 72C  第2の接続装置
 73  直流電流検知器
 74  制御部
 75  カバー
 80  管理装置
 81  処理部
 811  接続装置制御部
 812  必要給電時間算出部(電動移動体の必要給電時間算出部)
 812U  電動移動体の充電必要量算出部
 813  電源接続装置制御部
 814  課金算出部
 815  充電指令部
 816  移動経路パターン作成部
 82  記憶部
 821  電動移動体管理情報
 821a  電動移動体管理ID(登録識別情報)
 822  接続部管理情報
 822T  電動移動体充電情報
 823  モード別単価情報
 823T  直流電源管理情報
 824T  必要量の管理情報
 826  電動移動体充電情報
 827  直流電源管理情報
 828  移動体位置情報
 829  移動経路パターン情報
 83  入力部
 84  表示部
 85  通信部(無線設備)
 90  電圧補償装置
 100  電動移動体充電システム(直流電力供給設備)
 200,200A,200B  EMS管理装置
 300  統合管理装置
 A1,A2,A3  管理エリア
 BCP  Business continuity planning
 C  ケーブル
 DL  直流電源母線
 DL1,DL2,DL3,DLN  分岐直流母線
 DGC  Digital Grid Controller
 J1  第1の受給接続部(電力受給接続部)
 J2  第2の受給接続部
 J5  接続部
 JC1,JC2  接続部
 JL  出力接続部(給電スポット)
 T  情報端末
 V  電動移動体
 W1  第1の駆動用輪軸
 W2  第2の駆動用輪軸

Claims (20)

  1.  電力を供給して駆動用電動装置を回転駆動させて走行する電動移動体であって、
     前記電動移動体は、
     外部から直流電力を受給する電力受給接続部と、
     前記電力受給接続部から受給する直流電力を交流電力に変換する第1の電力変換装置と、
     電力を貯蔵し、前記駆動用電動装置を回転駆動するのに必要な電力を供給する電力貯蔵装置と、
     前記電力貯蔵装置の直流電力を交流電力に変換する第2の電力変換装置と、
     前記第2の電力変換装置と前記第1の電力変換装置及び前記駆動用電動装置との中間位置に配設され、前記第2の電力変換装置に前記第1の電力変換装置、又は、前記駆動用電動装置、の何れを選択して接続する電力需給切替装置と、
     前記電力受給接続部と前記第1の電力変換装置との中間位置に配設され、前記第1の電力変換装置に前記電力受給接続部、又は、前記電力貯蔵装置、の何れか選択して接続する第1のスイッチと、
     前記第1の電力変換装置に前記駆動用電動装置が接続する第2のスイッチと、
     制御装置と、を含んで構成し、
     前記制御装置は、
     前記第1のスイッチにより前記電力貯蔵装置と前記第1の電力変換装置とを接続し、前記第2のスイッチにより前記第1の電力変換装置と前記駆動用電動装置とを接続し、前記電力需給切替装置により前記第2の電力変換装置と前記駆動用電動装置とを接続し、前記第1の電力変換装置から出力された交流電力と前記第2の電力変換装置から出力された交流電力とが前記駆動用電動装置に供給する走行モードと、
     準備された直流電力供給装置が前記電力受給接続部に接続されたことを検知して受電状態とし、
     前記受電状態のときに、前記第1のスイッチにより前記電力受給接続部と前記第1の電力変換装置とを接続し、前記第2のスイッチは前記第1の電力変換装置と前記駆動用電動装置とを非接続にし、前記電力需給切替装置により前記第1の電力変換装置と前記第2の電力変換装置とを接続して、受電した直流電力を前記第1の電力変換装置で交流電力に変換して前記第2の電力変換装置を介して直流電力に変換して前記電力貯蔵装置に供給して充電する充電モードと、を備える
     ことを特徴とする電動移動体。
  2.  電力を供給して、駆動用輪軸に具備された駆動用電動装置を回転駆動させて走行する電動移動体であって、
     前記電動移動体は、
     管理されたエリアにおいて所定電圧の直流電源を供給する直流電源母線から直流電力を受給する電力受給接続部と、
     前記電力受給接続部から受給する直流電力を交流電力に変換する第1の電力変換装置と、
     電力を貯蔵し、前記駆動用電動装置である第1及び第2の駆動用電動装置を回転駆動するのに必要な電力を供給する電力貯蔵装置と、
     前記電力貯蔵装置の直流電力を交流電力に変換する第2の電力変換装置と、
     前記第2の電力変換装置と前記第1の電力変換装置及び前記第2の駆動用電動装置との中間位置に配設され、前記第2の電力変換装置に前記第1の電力変換装置、または、前記第2の駆動用電動装置、の何れかを選択して接続する電力受給切替装置と、
     前記電力受給接続部と前記第1の電力変換装置との中間位置に配設され、前記第1の電力変換装置に前記電力受給接続部、または、前記電力貯蔵装置、の何れか選択して接続する第1のスイッチと、
     前記第1の電力変換装置を前記第1の駆動用電動装置または前記電力受給切替装置に接続する第2のスイッチと、を含んで構成し、
     前記電動移動体は、
     前記第1のスイッチにより前記電力貯蔵装置と前記第1の電力変換装置とを接続し、前記第2のスイッチにより前記第1の電力変換装置と前記第1の駆動用電動装置とを接続し、前記電力受給切替装置により前記第2の電力変換装置と前記第2の駆動用電動装置とを接続し、前記第1の電力変換装置から出力された交流電力が前記第1の駆動用電動装置に、前記第2の電力変換装置から出力された交流電力が前記第2の駆動用電動装置に供給される走行モードと、
     前記第1のスイッチにより前記電力受給接続部と前記第1の電力変換装置とを接続し、前記第2のスイッチにより前記第1の電力変換装置と前記電力受給切替装置とを接続し、前記電力受給切替装置により前記第2の電力変換装置と前記第1の電力変換装置とを接続し、前記第1の電力変換装置から出力された交流電力を前記第2の電力変換装置により直流電力に変換して前記電力貯蔵装置に電力を供給する充電モードと、を備える
     ことを特徴とする電動移動体。
  3.  前記第1の電力変換装置から出力された交流電力と前記第2の電力変換装置から出力された交流電力とは、位相を同期させる
     ことを特徴とする請求項1に記載の電動移動体。
  4.  前記電力需給切替装置と前記第1の電力変換装置との中間位置に、第1の電力変換装置と前記第2の電力変換装置とが接続されたときに、前記第1の電力変換装置と前記第2の電力変換装置とを電気的に絶縁する電気的絶縁装置を配設する
     ことを特徴とする請求項1に記載の電動移動体。
  5.  前記電動移動体は、外部の直流母線に接続する電力需給接続部を有し、
     前記第1の電力変換装置に共通端子を接続し、前記電力貯蔵装置の出力部側にa接点端子を接続し、前記電力需給接続部にb接点端子を接続するC接点スイッチと、
     前記第1の電力変換装置に前記駆動用電動装置が接続する第2のスイッチと、を備え、
     前記C接点スイッチは、
     前記a接点端子に接続したときに、前記電力貯蔵装置から供給される直流電力を前記第1の電力変換装置に入力し、
     前記b接点端子に接続したときに、前記外部の直流母線から供給される直流電力を前記第1の電力変換装置に入力する
     ことを特徴とする請求項1に記載の電動移動体。
  6.  前記電動移動体は、常時は前記第1のスイッチは、前記第1の電力変換装置に前記電力受給接続部が接続されており、
     前記駆動用電動装置への電力供給を増加させるパワーモードの指令を受けた際に、前記第1のスイッチは、前記第1の電力変換装置に前記電力貯蔵装置が接続されるとともに、前記第2のスイッチは、前記第1の電力変換装置に前記駆動用電動装置が接続される
     ことを特徴とする請求項1に記載の電動移動体。
  7.  管理されたエリアにおいて、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の電動移動体に直流電力を供給する直流電力供給設備を有する電動移動体充電システムであって、
     前記直流電力供給設備は、
     所定電圧の直流電力を供給する複数の直流電源装置と、
     前記直流電源装置の出力部を同一の電力線に物理的接続して直流電源母線を構成する電源接続装置と、
     前記電動移動体を前記直流電源母線に電力変換器を介さずに物理的接続する複数の第1の接続装置と、
     前記電動移動体を前記直流電源母線に物理的接続する第2の接続装置と、
     前記直流電源母線と前記第2の接続装置との間に急速充電用電力変換器と、
     管理装置と、を含んでおり、
     前記管理装置は、
     前記第1の接続装置を介して前記電動移動体が前記直流電源母線に物理的接続されたときに通常充電モードを選択し、前記電動移動体に予め付与された識別情報を取得して、前記識別情報が前記直流電源母線に電気的接続可能な登録情報と判別したときに前記電動移動体に非走行モードを設定し、前記直流電源母線から前記電動移動体に必要量の直流電力を供給して前記電動移動体に搭載された電力貯蔵装置を充電し、
     前記電動移動体に前記必要量の直流電力を供給したときに非走行モードを解除し、前記直流電源母線と前記電動移動体とを解列し、
     前記管理装置は、
     前記第2の接続装置を介して前記電動移動体が前記急速充電用電力変換器に物理的接続されたときに急速充電モードを選択し、前記識別情報を取得して、前記識別情報が前記急速充電用電力変換器に電気的接続可能な登録情報と判別したときに前記電動移動体に非走行モードを設定し、前記急速充電用電力変換器を介して、前記直流電源母線から供給するより高圧な大容量の直流電力を前記電動移動体に必要量供給して前記電動移動体に搭載された電力貯蔵装置を充電し、
     前記電動移動体に前記必要量の直流電力を供給したときに非走行モードを解除し、前記直流電源母線と前記電動移動体とを解列する
     ことを特徴とする電動移動体充電システム。
  8.  前記管理装置は、
     前記識別情報に対応する前記電力貯蔵装置の最大貯蔵量を紐付けて予め記憶部に記憶し、前記非走行モードのときに、前記最大貯蔵量と、前記電動移動体から取得した前記電力貯蔵装置の現在貯蔵量と、の差分を算出して前記必要量を設定し、
     前記非走行モードが設定された前記電動移動体に設定した所定時間ごとの前記必要量の合計値を算出し、前記所定時間ごとの必要量の合計値に応じて前記直流電源母線に物理的接続された前記直流電源装置の中から必要なものを選択して前記直流電源母線に電気的接続し、
     前記識別情報ごとに前記現在貯蔵量を管理し、前記現在貯蔵量の値が対応する前記最大貯蔵量に到達したときに、又は、前記電動移動体から解列指令信号を受信したときに、対応する前記電動移動体の非走行モードを解除して前記直流電源母線から解列する
     ことを特徴とする請求項7に記載の電動移動体充電システム。
  9.  前記電動移動体は、
     外部から直流電力を受電する第1の受電接続部と、
     前記電力貯蔵装置に直結する第2の受電接続部と、を有し、
     前記電動移動体は、非走行モードのときに、
     前記第1の受電接続部が前記第1の接続装置を介して前記直流電源母線に物理的接続されると、前記識別情報を前記管理装置に送信するとともに、
     前記第1の受電接続部と前記直流電源母線との間で電気的接続が成立してから解列するまでの間、前記第1の受電接続部を介して前記直流電源母線から受電した直流電力を前記第1の電力変換装置により交流電力に変換して、前記第2の電力変換装置に供給し、直流電力に変換して前記電力貯蔵装置に供給して充電し、
     前記第2の受電接続部が前記第2の接続装置を介して急速充電用電力変換器に物理的接続された場合、前記識別情報を前記管理装置に送信するとともに、
     前記第2の受電接続部と前記急速充電用電力変換器との間で電気的接続が成立してから解列するまでの間、前記第2の受電接続部を介して前記急速充電用電力変換器から受電した直流電力を前記電力貯蔵装置に供給して充電する
     ことを特徴とする請求項7に記載の電動移動体充電システム。
  10.  前記管理装置は、同一の前記識別情報に対して、
     前記第1の接続装置により電気的接続が確立している間は前記第2の接続装置による電気的接続を設定せず、
     前記第2の接続装置により電気的接続が確立している間は前記第1の接続装置による電気的接続を設定しない
     ことを特徴とする請求項7に記載の電動移動体充電システム。
  11.  前記駆動用輪軸としての第1及び第2の駆動用輪軸は、後輪駆動用または前輪駆動用の輪軸であって、前記第1の駆動用輪軸に前記第1の駆動用電動装置が接続され、前記第2の駆動用輪軸に前記第2の駆動用電動装置が接続される
     ことを特徴とする請求項2に記載の電動移動体。
  12.  管理されたエリアにおいて、請求項2又は請求項11に記載の電動移動体に直流電力を供給する電動移動体充電システムであって、
     前記直流電源母線は、所定の直流電圧を出力する電力変換器を出力部に備えた自然エネルギを利用する発電設備の出力、所定の直流電圧を出力する電力変換器を出力部に備えた内燃力発電設備の出力、所定の直流電圧を出力する電力変換器を出力部に備えた蓄電池の出力、及び、商用電力系統からの所用電源に所定の直流電圧を出力する電力変換器を備えた電源設備の出力、の組合せにより構成され、
     前記電動移動体充電システムは、管理装置を備え、
     前記電動移動体に付与された識別情報が登録識別情報として前記管理装置に記憶された前記電動移動体に対して前記直流電源母線から前記直流電力を供給する
     ことを特徴とする電動移動体充電システム。
  13.  前記管理装置は、
     前記登録識別情報にリンクされた、通信機能を備えるカーナビまたは携帯端末の情報端末と無線通信設備により接続され、前記登録識別情報と、それぞれの前記登録識別情報に対応した前記電動移動体に配設された電力貯蔵装置の現在の電力貯蔵量を示す現在貯蔵量情報とを前記無線通信設備により定期的に取得して更新・記憶する
     ことを特徴とする請求項12に記載の電動移動体充電システム。
  14.  前記電動移動体充電システムは、
     前記直流電源母線から直流電力を受電し、前記電動移動体に直流電力を供給するための複数の接続装置を備え、
     前記接続装置は、
     前記直流電源母線に接続する入力接続部と、前記電動移動体に配設された電力受給接続部と接続する出力接続部と、前記入力接続部と前記出力接続部との中間位置に配される通電用スイッチと、制御部と、を含み、
     前記制御部は、前記出力接続部に前記電力受給接続部が物理的接続されたときに前記電動移動体から識別情報を取得して前記管理装置に送信し、前記管理装置から前記識別情報が前記登録識別情報に含まれることを示す信号を受信したときに前記電動移動体に充電モードを設定し、
     前記管理装置は、前記充電モードにおいて、
     前記登録識別情報に紐づけされた前記電力貯蔵装置の定格貯蔵量である最大貯蔵量情報と現在貯蔵量情報と所有者情報を含む電動移動体管理情報を前記制御部を介して取得して更新・記憶し、
     前記管理装置は、前記充電モードにおいて、さらに、
     前記通電用スイッチをオンにして前記出力接続部と前記電力受給接続部とを電気的接続し、前記最大貯蔵量情報から前記現在貯蔵量情報を差し引いて求めた必要量の前記直流電力を、前記直流電源母線から前記電動移動体の前記電力貯蔵装置に供給して充電し、
     前記電動移動体に前記必要量の直流電力を供給したとき、または、前記電力受給接続部が前記直流電源母線から解列されたときに、前記電動移動体の充電モードを解除する
     ことを特徴とする前記請求項13に記載の電動移動体充電システム。
  15.  前記管理装置は、前記充電モードが設定された、それぞれの前記登録識別情報に対応する前記電動移動体に対して、前記直流電力の供給を開始してから前記充電モードが解除されるまでに供給した前記直流電力を、前記制御部を介して取得し、対応する日時情報と時価単価情報とを紐づけて記憶する
     ことを特徴とする請求項14に記載の電動移動体充電システム。
  16.  前記管理装置は、それぞれの前記登録識別情報に対して設定された充電必要値に到達したときに、前記登録識別情報に対応する前記情報端末に対して、充電が必要である旨を示す充電指令信号を送信する
     ことを特徴とする請求項13に記載の電動移動体充電システム。
  17.  前記管理装置は、前記自然エネルギを利用する発電設備の出力である特定出力を定期的に把握し、設定した放電出力値に到達したときに、前記管理されたエリア内の前記登録識別情報に対応する現在貯蔵量の少ない前記電動移動体から順に、前記最大貯蔵量情報から前記現在貯蔵量情報を差し引いて求めた充電許容量を前記特定出力の前記放電出力値からオーバーした容量に到達するまで合計して電力供給対象とする前記電動移動体である対象電動移動体を特定し、前記対象電動移動体に対応する前記情報端末に対して、充電奨励を示す充電奨励信号と当日の時価単価情報を送信し、
     前記充電奨励信号を送信するときに、予め記憶した前記情報端末の位置に最も近い接続装置のGPS位置情報を送信する
     ことを特徴とする請求項14に記載の電動移動体充電システム。
  18.  前記管理装置は、前記充電指令信号を送信するときに、予め記憶した前記情報端末の位置に最も近い接続装置のGPS位置情報を送信する
     ことを特徴とする請求項16に記載の電動移動体充電システム。
  19.  前記管理装置は、それぞれの前記登録識別情報ごとに前記直流電力の供給した量において、予め決められた期間に対応する前記直流電力の供給した量の合計値と対応する時価単価を乗じて算出する課金量を、前記無線通信設備を介してそれぞれの前記情報端末に送信する
     ことを特徴とする請求項14に記載の電動移動体充電システム。
  20.  前記管理されたエリアは複数存在し、それぞれの管理エリアごとに前記電動移動体充電システムを備え、前記電動移動体が選択して契約したすべての前記電動移動体充電システムで前記電動移動体を登録する
     ことを特徴とする請求項13に記載の電動移動体充電システム。
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