WO2020230482A1 - 充放電装置、充放電制御方法、及びコンピュータプログラム - Google Patents

充放電装置、充放電制御方法、及びコンピュータプログラム Download PDF

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晋吾 小山
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Tsubakimoto Chain Co
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    • Y04S30/10Systems supporting the interoperability of electric or hybrid vehicles
    • Y04S30/12Remote or cooperative charging

Definitions

  • the present invention relates to a charge / discharge device connected to a storage battery provided in a vehicle, a charge / discharge control method, and a computer program.
  • the battery capacity of the storage battery installed in an electric vehicle is, for example, 5 to 100 kWh, which is a relatively large capacity.
  • V2H Vehicle to Home
  • V2B Vehicle to Building
  • V2G Vehicle to Grid
  • V2G Vehicle to Grid
  • Patent Document 1 describes a charging / discharging device for realizing V2H, and charges / discharges the vehicle and the charging / discharging device on the charging / discharging device side without turning on the relay on the charging / discharging device side interposed in the power line connected to the storage battery of the vehicle.
  • a device that controls charging / discharging by grasping the connection with the device has been proposed.
  • Patent Document 2 describes a hunting phenomenon in which the voltage from a commercial power source is repeatedly stepped down and recovered in order to protect an in-vehicle charge / discharge circuit including an ADCC converter that adjusts the power to a storage battery provided in an electric vehicle. It is disclosed to stop charging when it occurs.
  • Patent No. 5642226 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-090459
  • the detection of the connection of the power line between the vehicle and the charging / discharging device, the establishment of the communication connection between the vehicle and the charging / discharging device, and the start and stop of charging / discharging are performed. It is safely performed according to a predetermined sequence according to any of the charge / discharge methods. Charging / discharging control needs to take steps according to this predetermined sequence, and it is difficult to respond to a control instruction from EMS, which requires a high-speed response. In order to switch between charge / discharge operation and stop, it is necessary to switch ON / OFF of the DC relay on the vehicle side, the DC relay on the charge / discharge device side, and the disconnection relay. When the switching of the operation mode is repeated in accordance with the fine control, the relays are turned on and off frequently and deteriorated, which may cause early damage.
  • An object of the present invention is to provide a charge / discharge device, a charge / discharge control method, and a computer program that exhibit high responsiveness while suppressing deterioration while following a predetermined sequence according to a charge / discharge method.
  • the charging / discharging device of the embodiment of the present disclosure is a charging / discharging device that has a connector with an in-vehicle power line connected to a storage battery provided in a vehicle and controls charging / discharging in the storage battery, and is via the in-vehicle power line.
  • a communication unit that communicates and connects to an in-vehicle control device that switches ON and OFF of a relay on the vehicle side, a communication control unit that transmits and receives a message from the communication unit based on a predetermined sequence between the in-vehicle control device, and a communication control unit. After switching the relay on the vehicle side to ON based on the predetermined sequence, the connection that maintains the connection standby state in which the relay on the vehicle side remains ON while the storage battery is not being charged or discharged. It is provided with a standby state maintenance unit.
  • the charge / discharge control method of the embodiment of the present disclosure is a method in which a charge / discharge device having a connector with an in-vehicle power line connected to a storage battery provided in a vehicle controls charge / discharge in the storage battery.
  • the discharge device communicates with an in-vehicle control device that switches ON / OFF of a relay on the vehicle side interposed in the in-vehicle power line, sends and receives a message to and from the in-vehicle control device based on a predetermined sequence, and receives the predetermined After switching the relay on the vehicle side to ON based on the sequence of, the connection standby state in which the relay on the vehicle side remains ON is maintained while the storage battery is not being charged or discharged.
  • the computer program of the embodiment of the present disclosure has an in-vehicle power line connected to a storage battery provided in the vehicle, and is an in-vehicle control device that switches ON / OFF of a relay on the vehicle side interposed in the in-vehicle power line.
  • a message is transmitted and received by the communication unit to and from the computer mounted on the charging / discharging device provided with the communication unit to be communicated with the vehicle based on the predetermined sequence, and the vehicle side is based on the predetermined sequence.
  • the relay is switched to ON, the process of maintaining the connection standby state in which the relay on the vehicle side remains ON is executed while the storage battery is not being charged or discharged.
  • the relay on the vehicle side is maintained so as not to be switched off by the control in the charge / discharge control device on the vehicle side.
  • the procedure according to a predetermined sequence must be re-executed before charging / discharging is started, and when it takes time, this time is reduced and the relay on the vehicle side is turned on. By keeping it at, a fast response to charge / discharge control is achieved.
  • the charging / discharging device includes a charging / discharging circuit including a relay for switching ON / OFF of power transfer between the storage battery and a commercial power source or a load, and the connection standby state is the vehicle.
  • the relay on the side is ON, and the relay of the charge / discharge circuit is OFF.
  • the relay of the charging / discharging circuit is interposed between the disconnection relay for switching ON / OFF of power transfer to / from the commercial power source and the connector.
  • the connection standby state including the device-side relay, the disconnection relay is OFF and the device-side relay is ON.
  • the connection standby state in which the relay on the vehicle side is left ON at least one of the plurality of relays provided inside the charging / discharging device is turned OFF.
  • the device-side relay interposed between the charge / discharge circuit and the connector remains ON in the same manner as the vehicle-side relay.
  • the disconnection relay provided inside the charging / discharging device may also be kept ON, and in this case, the response can be performed at a higher speed.
  • connection standby state maintaining unit turns off the relay on the charging / discharging circuit side, and the in-vehicle control device is determined to be charging or discharging.
  • a message indicating the charge / discharge current value of is transmitted by the communication control unit.
  • the vehicle-mounted control device can keep the relay on the vehicle side ON while charging / discharging with the minimum current value.
  • the connection standby state maintaining unit determines whether or not the charging rate of the storage battery is equal to or higher than a predetermined first charging rate determined to be fully charged. When it is determined that the charge rate is 1 or more, a message indicating the discharge current value determined to be discharging is transmitted to the in-vehicle control device.
  • the relay on the vehicle side can be kept ON on the assumption that the minimum discharge is being carried out by the in-vehicle control device.
  • the connection standby state maintaining unit determines whether or not the charging rate of the storage battery is equal to or lower than a predetermined second charging rate at which the charging rate of the storage battery is determined to be the lower limit. If it is determined that the charge rate is equal to or higher than the second charge rate, the power from the commercial power source is supplied by turning on the relay of the charge / discharge circuit until the charge rate of the storage battery reaches a predetermined third charge rate. Charges the storage battery and transmits a message indicating the charging current value to the in-vehicle control device.
  • the relay on the vehicle side can be kept ON assuming that the minimum charge is being carried out.
  • the connection standby state maintaining unit determines whether or not a predetermined time has elapsed from the start of maintaining the connection standby state, and the charge rate of the storage battery is the lower limit. At least one of the conditions of whether or not the charge rate is equal to or less than the predetermined second charge rate, or whether or not the charge rate of the storage battery has decreased by a predetermined rate or more since the maintenance of the connection standby state is started. When one is satisfied, the relay on the vehicle side is turned off and the communication connection by the communication unit is disconnected.
  • the relay is used when there is a possibility that the remaining power of the storage battery will continue to be consumed even in the connection standby state in which the relay on the vehicle side is left ON for a long time. Turn it off and disconnect the communication connection. As a result, it operates properly as a charging / discharging device without maintaining an excessive connection.
  • the charging / discharging device includes a charging / discharging circuit including a relay for switching ON / OFF of power transfer between the storage battery and a commercial power source or a load, and the connection standby state maintaining unit includes a charging / discharging circuit. While both the relay on the vehicle side and the relay of the charge / discharge circuit are turned on, charging or discharging is performed with the electric power set in the lower limit.
  • the relay provided inside the charging / discharging device may be kept ON, and in this case, the response can be performed at a higher speed.
  • the connection standby state maintenance unit performs charging / discharging with the minimum output.
  • the "lower limit” and “minimum” are not limited to zero, and may be, for example, an output of 50 to 100 W.
  • the charge / discharge device is acquired from the in-vehicle control device by the upper control communication unit that exchanges data with the upper control device that instructs charging / discharging in the storage battery of the vehicle, and the communication unit.
  • the unit Based on the information about the storage battery and the instruction from the higher-level control device received by the higher-level control communication unit, the unit includes a determination unit for determining whether or not to transition to the protection state for protecting the relay.
  • the charging / discharging method of the embodiment of the present disclosure is a method of having a connector with an in-vehicle power line connected to a storage battery provided in a vehicle and controlling charging / discharging in the storage battery, and is interposed in the in-vehicle power line.
  • the in-vehicle control device that switches and controls ON / OFF of the relay on the vehicle side is connected by communication, data is exchanged with a higher-level control device that instructs charging / discharging in the storage battery of the vehicle, and data is acquired from the in-vehicle control device by communication. Based on the information about the storage battery and the instruction received from the host control device, it is determined whether or not to transition to the protection state for protecting the relay.
  • the computer program of the embodiment of the present disclosure has an in-vehicle power line connected to a storage battery provided in the vehicle, and is an in-vehicle control device that switches ON / OFF of a relay on the vehicle side interposed in the in-vehicle power line.
  • Information about the storage battery is transmitted from the in-vehicle control device to a computer mounted on a charging / discharging device including a first communication unit for communicating with the first communication unit and a second communication unit for exchanging data with a higher-level control device.
  • the charge / discharge instruction in the storage battery is acquired from the upper control device via the second communication unit, and based on the information about the storage battery and the instruction from the upper control device. ,
  • the process of determining whether or not to transition to the protection state that protects the relay is executed.
  • the relay of the vehicle When it is expected that the relay of the vehicle will be repeatedly turned on and off, the state will be changed to the protected state. In the protected state, do not turn the vehicle relay on and off as much as possible. In the protected state, it is preferable that the relay provided in the charging / discharging device is also controlled so as not to be turned ON and OFF as much as possible.
  • the charging / discharging device of one embodiment of the present disclosure in the protected state, there is no response to the charging instruction or the discharging instruction from the higher-level control device, or a negative response to the instruction is returned.
  • a non-response a non-response, a NACK (Negative Acknowledge) response, or the like is returned to the EMS.
  • a negative response indicates that the instruction has been accepted but does not respond to the instruction.
  • a higher-level control device such as EMS may infer that the control instruction being transmitted is inappropriate for the connected vehicle because the charging / discharging device becomes unresponsive or returns a negative response. There is.
  • the charging / discharging device transmits a transition notification to the protected state by the second communication unit.
  • the transition notification to the protected state is transmitted to the EMS.
  • the transition notification to the protected state it may be possible to infer that the control instruction being transmitted is inappropriate for the connected vehicle.
  • the determination unit determines that the state transitions to the protected state when the same instruction is repeatedly received from the higher-level control device within a predetermined period.
  • the charging / discharging device of the present disclosure when the same instruction is repeatedly received from the EMS or the internal controller, it is expected that the instruction is not appropriate and the process corresponding to the instruction is not executed on the vehicle side, and the process is executed. Since it is assumed that the same instruction will be repeated after that because it is not performed, it is judged that the judgment is made.
  • the determination unit determines that the protection state is entered when the charging instruction and the discharging instruction are switched a plurality of times or more in a predetermined period from the higher-level control device.
  • the charging / discharging device of the present disclosure if different instructions are repeated a plurality of times or more in a predetermined period from the EMS or the internal controller, it is expected that the instructions are not appropriate for the vehicle and the instructions are repeated. As a result, the relay is repeatedly switched on and off, so that the determination unit determines that the transition to the protected state is made.
  • the determination unit determines that the vehicle-mounted control device switches the relay on the vehicle side to OFF and repeatedly receives the same instruction to transition to the protected state. To do.
  • the determination unit determines that the transition to the protected state is made.
  • the determination unit receives a charging instruction from the higher-level control device in a state where the charging rate of the storage battery is equal to or higher than a predetermined first ratio determined to be fully charged. In this case, or when a discharge instruction is received from the upper control device in a state where the charge rate of the storage battery is equal to or less than a predetermined second ratio determined to be the lower limit, it is determined that the state transitions to the protection state.
  • the determination unit determines that the transition to the protected state is made.
  • the determination unit acquires information on the vehicle type of the vehicle by the first communication unit, and transitions to the protected state based on the transition condition stored for each vehicle type. Judge whether or not.
  • the charging / discharging device of the present disclosure it is determined whether or not to transition to the protected state under the transition conditions according to the vehicle type. It is possible to appropriately mediate between the charge control content on the vehicle side and the instructions from various EMSs.
  • the determination unit determines that the protection state is restored after a predetermined waiting time has elapsed after the transition to the protection state.
  • the protected state after transitioning to the protected state, the protected state may be restored after a predetermined standby time has elapsed.
  • the determination unit determines that the charge rate of the storage battery acquired by the first communication unit is less than the predetermined first ratio, or the charge rate of the storage battery. Is determined to recover from the protection state when the predetermined second ratio is exceeded.
  • the relay is switched ON / OFF again by returning from the protected state. Can be prevented from being repeated.
  • the reset instruction is an instruction by an operation on a user-operable interface or an instruction from a higher-level control device that maintains a communication connection.
  • the connected state of the in-vehicle power line is maintained, and it is not necessary to redo the sequence, so that high responsiveness to the charge / discharge instruction can be exhibited.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram of the charge / discharge apparatus and EMS of Embodiment 1. It is a block diagram which shows the connection structure of the charge / discharge device and the vehicle of Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows the outline of the charge / discharge controlled by EMS.
  • It is a flowchart which shows an example of the processing procedure by the control part of a charge / discharge device. It is a flowchart which shows an example of the processing procedure by the control part of a charge / discharge device. It is a flowchart which shows an example of the control procedure for maintaining a "connection standby state”. It is a flowchart which shows an example of the control procedure which changes a state between a "connection standby state” and a "disconnection standby state”.
  • FIG. 1 is a schematic view of the charging / discharging device 1 and the EMS 200 of the first embodiment.
  • the load 21, the power generation device 23, and the charging / discharging device 1 arranged in the home are connected by a power line PL via a distribution board 28.
  • the EMS 200 is connected to the charging / discharging device 1 by a communication line CL.
  • the EMS 200 is connected to the power generation device 23, the load 21 group, and the distribution board 28 by a signal line or a communication line (not shown).
  • the communication between the EMS 200 and the charging / discharging device 1 is not limited to the communication line CL, and may be wireless communication or may be realized by power line communication on the power line PL.
  • the EMS 200 controls the transfer of electric power between the load 21 and the electric power system E, the power generation device 23, and the vehicle V.
  • the EMS 200 can be replaced with a controller built in the charging / discharging device 1.
  • the EMS 200 controls the transfer of electric power between the power storage device 22 and the power generation device 23 installed in a parking lot, which is a public facility, and the vehicle V and the power system E via the charge / discharge device 1.
  • the power system E is connected to the power storage device 22, the power generation device 23, and the plurality of charge / discharge devices 1 by the power line PL via the distribution board 28.
  • the EMS 200 is connected to a plurality of charging / discharging devices 1 by a communication line CL.
  • the EMS 200 is connected to the power storage device 22, the power generation device 23, and the distribution board 28 by a signal line or a communication line (not shown).
  • a plurality of electric power systems E, power storage devices 22, power generation devices 23, charging / discharging devices 1 and loads 21 may be connected to form a large-scale grid system.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a connection configuration of the charging / discharging device 1 and the vehicle V according to the first embodiment.
  • Vehicle V is an electric vehicle (EV: Electric Vehicle), a hybrid electric vehicle (HEV: Hybrid Electric Vehicle), a plug-in hybrid vehicle (PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle), or a fuel cell vehicle (FCV: Fuel Cell Vehicle).
  • EV Electric Vehicle
  • HEV Hybrid Electric Vehicle
  • PHEV Plug-in Hybrid Electric Vehicle
  • FCV Fuel Cell Vehicle
  • the vehicle V includes a large-capacity power storage device 30 that can be used to drive the vehicle V.
  • the vehicle V includes a connector 35 to the power line VPL connected to the power storage device 30, and an in-vehicle charge / discharge control device 32 that controls charging / discharging in the power storage device 30.
  • a DC relay 33 included in the charge / discharge circuit on the vehicle V side is interposed in the power line VPL, and the vehicle-mounted charge / discharge control device 32 controls ON and OFF of the DC relay 33.
  • the connector 35 includes a communication terminal for communicating with the vehicle-mounted charge / discharge control device 32.
  • the charging / discharging device 1 includes a charging / discharging circuit 10, a control unit 11, a communication unit 12, a power supply unit 13, an operation unit 14, and an output unit 15.
  • the charge / discharge circuit 10 includes various circuit elements such as a bidirectional inverter and various relays.
  • the charge / discharge circuit 10 includes a DC relay 10a connected to a connector 15 connected to the vehicle V, and a disconnection relay 10b interposed between the power line PL on the EMS200 side and the power supply unit 13.
  • the charge / discharge circuit 10 is connected to the connector 15 by a power line PL via a DC relay 10a.
  • the control unit 11 controls the circuit elements included in the charge / discharge circuit 10, and controls the charge / discharge switching, the amount of current, and the amount of voltage of the power storage device 30 of the vehicle V.
  • the control unit 11 includes a CPU (Central Processing Unit) and a non-volatile memory, and the CPU executes a control process based on the computer program 1P stored in the non-volatile memory to control the charge / discharge circuit 10.
  • the computer program 1P may be one in which the CPU reads the computer program 9P stored in the storage medium 9 readable by the computer and stores it in the memory.
  • the communication unit 12 includes a vehicle communication unit 12a and an EMS communication unit 12b.
  • the vehicle communication unit 12a can communicate with the vehicle-mounted charge / discharge control device 32 via the connector 15 and the connector 35.
  • the communication connection protocol of the vehicle communication unit 12a may be compliant with the charge / discharge method corresponding to the vehicle V and the connectors 15 and 35, and one of the two protocols can be applied so as to be applied to different charge / discharge methods. It may be selectively executed.
  • the vehicle communication unit 12a communicates with the vehicle-mounted charge / discharge control device 32 by a CAN (Controller Area Network). Communication may be realized by PLC.
  • CAN Controller Area Network
  • the EMS communication unit 12b realizes communication with the EMS 200 via the communication line CL.
  • the EMS communication unit 12b may be, for example, a communication module corresponding to the communication line CL compliant with Ethernet (registered trademark), or a communication module corresponding to the communication line CL corresponding to ECHONET / ECHONET Lite (registered trademark). May be good.
  • the EMS communication unit 12b may realize communication by PLC.
  • the power supply unit 13 includes a UPS (Uninterruptible Power Systems) circuit and a start-up storage battery, and supplies power to the control unit 11.
  • the power supply unit 13 supplies the power required for starting the charging / discharging device 1 from the starting storage battery in the event of a power failure.
  • the power supply unit 13 may charge the starting storage battery with the electric power from the power system E, the power generation device 23, or the vehicle V.
  • the operation unit 14 includes a display, a touch panel with a built-in display, and physical buttons, and is exposed to the exterior of the charging / discharging device 1 to accept operations including START (start) and STOP (end) from the user.
  • the control unit 11 may control the charge / discharge circuit 10 based on the operation received by the operation unit 14.
  • the output unit 15 is a display.
  • the output unit 15 includes a segment display.
  • the output unit 15 outputs characters or images under the control of the control unit 11.
  • a display of an information terminal device such as a smartphone or tablet terminal capable of wireless communication connection with the EMS communication unit 12b may be used.
  • the information terminal device is connected to the charging / discharging device 1 by wireless communication, and can display a screen including characters or images output from the control unit 11.
  • the output unit 15 is an LED or a lamp, and may be turned on / off or blinked in a pattern according to an instruction from the control unit 11.
  • the output unit 15 may be a speaker and output a stored beep sound in response to an instruction from the control unit 11.
  • the output unit 15 may use a display, an LED, and a speaker together.
  • the charging / discharging circuit 10 of the charging / discharging device 1 configured as described above has the DC relay 10a and the vehicle V side in a state where the connector 15 is connected to the connector 35 of the vehicle V. It is connected to the power storage device 30 of the vehicle V via the DC relay 33 of the vehicle V by the power line PL. As shown in FIGS. 1 and 2, the charge / discharge circuit 10 is connected to the EMS 200, the power system E, and the load 21 group by the power line PL via the disconnection relay 10b and the distribution board 28. The charging / discharging device 1 controls the transfer of electric power between the power storage device 30, the EMS 200, the power system E, and the load 21 group according to the control in the EMS 200.
  • the charge / discharge circuit 10 discharges the power storage device 30 to the load 21 group via the power line PL, or discharges from the power system E. Charging can be carried out.
  • the control unit 11 of the charge / discharge device 1 transmits / receives information to / from the vehicle-mounted charge / discharge control device 32 and the EMS 200 via the communication unit 12 to control the charge / discharge circuit 10.
  • the control unit 11 includes the power system E, the load 21 group, the power storage device 22, the power generation device 23, and the vehicle V in response to an instruction from the EMS 200 notified from the charging / discharging device 1 that the vehicle V is connected. Controls charging and discharging with.
  • FIG. 3 is a diagram showing an outline of charge / discharge controlled by EMS200.
  • the horizontal axis of FIG. 3 shows the passage of time in units of one day, and shows the power consumption of the load 21, the amount of power generated by the power generation device 23, and the charge / discharge state of the power storage device 30 of the vehicle V.
  • the EMS 200 schedule controls, for example, to charge the power storage device 30 of the vehicle V from the power system E at night when the unit price for purchasing power from the power system E is set low. Charging may be performed based on the traveling schedule.
  • the EMS 200 supplies power to the load 21 from the power storage device 30 of the vehicle V charged at night during the daytime when the unit price for purchasing power from the power system E is set high.
  • the electric power from the power generation device 23 capable of generating electricity by sunlight may be rectified and supplied to the load 21, and may be supplied from the power storage device 30 while the amount of power generation in the power generation device 23 is temporarily insufficient.
  • the EMS 200 starts or interrupts the electric power supply from the electric power storage device 30 of the vehicle V, and loads the electric power supply amount 21.
  • the charging / discharging device 1 is required to be adjusted according to the operation of.
  • the charging / discharging device 1 may frequently start and stop discharging from the power storage device 30 in response to an instruction from the EMS 200. If the connection sequence that takes several seconds between the power storage device 30 of the vehicle V and the in-vehicle charge / discharge control device 32 is executed each time the adjustment is made, the responsiveness is poor and it is not possible to cope with the fluctuation of the operation of the load 21. Therefore, the charging / discharging device 1 of the present disclosure realizes this by the control as shown below in order to enhance the responsiveness to the instruction from the EMS 200.
  • 4 and 5 are flowcharts showing an example of the processing procedure by the control unit 11 of the charging / discharging device 1.
  • control unit 11 When the control unit 11 is activated in response to a start instruction from the EMS 200, an instruction from the operation unit 14, or a start of power supply from the power supply unit 13 based on the schedule (step S101), the control unit 11 is in a state before communication connection with the vehicle V. Notify the EMS 200 of the existence (step S102).
  • the control unit 11 executes a predetermined connection sequence to turn on the locks of the connector 15 and the connector 35 (step S103), and establishes a communication connection with the vehicle-mounted charge / discharge control device 32 by the vehicle communication unit 12a (step S104). ..
  • the control unit 11 acquires the vehicle information of the vehicle V from the vehicle-mounted charge / discharge control device 32 (step S105).
  • the vehicle information acquired in step S105 includes the identification data of the vehicle V, the vehicle type, the charging capacity, and the charging rate (SOC: State Of Charge).
  • Vehicle types are EV, HEV, PHEV, FCV and the like. When the vehicle type is FCV, the vehicle V is a discharge-only vehicle. Even if the vehicle type is EV, HEV, or PHEV, it may only be possible to charge.
  • the control unit 11 notifies the EMS 200 that the communication connection with the vehicle V has been completed (step S106).
  • the connection completion notification with the vehicle V includes chargeable and dischargeable electric power specified based on the charge capacity and the charge rate.
  • the control unit 11 executes a connection sequence between the in-vehicle charge / discharge control device 32 and the power storage device 30 to turn on the DC relay 10a on the charge / discharge device 1 side and the DC relay 33 on the vehicle V side (step S107). ).
  • the control unit 11 keeps the DC relay 33 on the vehicle V side ON, and notifies the EMS 200 that it is in a “connection standby state” in which charging or discharging can be started and the output can be changed at an arbitrary timing (step S108). ).
  • the control unit 11 turns off the inverter in the charge / discharge circuit 10 as a gate block and at least the disconnection relay 10b.
  • the control unit 11 controls the DC relay 10a in the charge / discharge circuit 10 ON / OFF in the same manner as the DC relay 33 on the vehicle V side.
  • the control unit 11 may output from the output unit 15 to the user that it is in the “connection standby state” in step S108.
  • Output modes include text display on the output unit 15, text or image display on the user's information terminal device, lighting / extinguishing of the LED or lamp of the output unit 15 according to a predetermined pattern, blinking, and sound from the speaker of the output unit 15. It may be any of the outputs of.
  • the control unit 11 executes control to maintain the "connection standby state” until it receives a charge / discharge instruction (step S109).
  • control for maintaining the "connection standby state” will be described later.
  • step S110 the control unit 11 turns on the disconnection relay 10b of the charge / discharge circuit 10 which is a relay on the charge / discharge device 1 side (the DC relay 10a remains ON) (step S110), and instructs from the EMS 200 or the operation unit 14.
  • Charging / discharging is started or continued according to the power setting (step S111).
  • step S111 when the power storage device 30 is being charged with the minimum power in the “connection standby state”, switching of the disconnection relay 10b to ON may be omitted.
  • the control unit 11 notifies the EMS 200 from the EMS communication unit 12b that the battery is being charged or discharged (step S112), and at the same time, sends a message indicating the current value (discharge current value or charge current value) during output to the vehicle.
  • the vehicle communication unit 12a transmits to the control device 32 (step S113).
  • the control unit 11 determines whether or not a control instruction has been received from the EMS 200 or the operation unit 14 (step S114), and if it is determined that the control instruction has not been received (S114: NO), returns the process to step S111. ..
  • step S114 When it is determined that the control instruction has been received in step S114 (S114: YES), it is determined whether or not the control instruction is the end of charge / discharge control (end instruction from EMS 200 or STOP operation by the operation unit 14). (Step S115).
  • control unit 11 determines whether or not it is a standby instruction from the EMS 200 (step S116). When it is determined that the instruction is a standby (S116: YES), the control unit 11 turns off the disconnection relay 10b of the charge / discharge circuit 10 which is a relay on the charge / discharge device 1 side (the DC relay 10a remains ON). (Step S117), the process is returned to step S109, and the process shifts to the “connection standby state”.
  • control instruction is power setting or charging / discharging switching, so the process is returned to step S111 according to these, and charging / discharging is continued.
  • step S115 When it is determined in step S115 that the control instruction is the end of charge / discharge control (S115: YES), the control unit 11 starts the end sequence and stops from the vehicle communication unit 12a to the in-vehicle charge / discharge control device 32. Notify (step S301).
  • the control unit 11 turns off both the DC relay 10a and the disconnection relay 10b of the charge / discharge circuit 10 which is the relay on the charge / discharge device 1 side (step S302), and disconnects the communication with the vehicle V side (step S302).
  • step S303 The control unit 11 turns off the locks of the connector 15 and the connector 35 (step S304), notifies the EMS 200 of the stop state (step S305), and ends the process.
  • the control unit 11 may shift to a shutdown or sleep state.
  • the establishment timing and disconnection timing of the communication connection with the vehicle-mounted charge / discharge control device 32 on the vehicle V side, and the ON / OFF timing of the lock of the connector 15 and the connector 35 are examples.
  • the order between ON / OFF of the connector lock and communication control may be arbitrarily designed.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of a control procedure for maintaining the “connection standby state”.
  • the processing procedure shown in the flowchart of FIG. 6 corresponds to the details of the processing of step S109 in the flowcharts of FIGS. 4 and 5.
  • the function realized by the process shown in the flowchart of FIG. 6 corresponds to the "connection standby state maintenance unit".
  • the control unit 11 starts measuring the standby time in the "connection standby state” (step S201).
  • the control unit 11 acquires vehicle information including the charge rate of the power storage device 30 from the vehicle-mounted charge / discharge control device 32 (step S202), determines that the charge rate cannot be charged on the vehicle V side, and turns off the DC relay 33. It is determined whether or not the charge rate is equal to or higher than the first charge rate set to be performed (step S203).
  • the first charge rate is, for example, 95%, which is close to full charge.
  • the control unit 11 transmits a message indicating the minimum discharge current value determined to be discharging to the in-vehicle charge / discharge control device 32. (Step S204), and the process proceeds to step S220.
  • the discharge current value is, for example, 1 A.
  • the DC relay 33 on the vehicle V side is maintained in the ON state, but the disconnection relay 10b of the charge / discharge circuit 10 of the charge / discharge device 1 is not in the ON state, so that the power storage device 30 actually moves to the load 21 side. Is not discharged.
  • step S203 When it is determined in step S203 that the charge rate is less than the first charge rate (S203: NO), the charge rate is determined to be undischargeable and is equal to or less than the second charge rate set to turn off the DC relay 33. It is determined whether or not it is (step S205).
  • the second charge rate is, for example, 10%, which means that the remaining battery capacity is low.
  • the control unit 11 When it is determined that the charge rate is equal to or lower than the second charge rate (S205: YES), the control unit 11 turns on the disconnection relay 10b of the charge / discharge circuit 10 which is a relay on the charge / discharge device 1 side (step S206). .. Since the DC relay 10a remains ON, all the relays of the charge / discharge circuit 10 are turned ON. At this time, the control unit 11 starts or continues charging the power storage device 30 with the minimum power (step S207). The control unit 11 transmits a message indicating the charging current value to the in-vehicle charge / discharge control device 32 (step S208), and proceeds to the process in step S220.
  • the power system E is preferable as the power supply source of the minimum power in step S207. Charging aiming at full charge is not preferable in the time zone when the unit purchase price is high as shown in FIG. It is not necessary to notify the EMS 200 of the charging state during charging with this minimum power.
  • the control unit 11 determines whether or not charging is in progress started in step S207 (step S209), and determines that charging is in progress. If it is determined (S209: YES), it is determined whether or not the third charge rate has been reached (step S210).
  • the third charge rate is a slightly higher charge rate than the second charge rate, and the minimum value determined to be able to discharge is preferable, for example, 15%.
  • the control unit 11 turns off the disconnection relay 10b of the charge / discharge circuit 10 which is a relay on the charge / discharge device 1 side (DC relay 10a is Charging with the minimum power (while still ON) is completed (step S211).
  • the control unit 11 transmits a message indicating the minimum charging current value (for example, 1A) determined to be charging to the vehicle-mounted charge / discharge control device 32 (step S212), and proceeds to the process in step S220.
  • step S207 to continue charging (S207), and displays a message indicating the charging current value in the vehicle. It is transmitted to the control device 32 (S208), and the process proceeds to step S220.
  • the control unit 11 determines whether or not the standby time during measurement has reached a predetermined upper limit time (for example, 10 minutes) or more (step S213). If it is determined that the predetermined upper limit time has not been reached (S213: NO), the process proceeds to step S212, a message is transmitted to the in-vehicle charge / discharge control device 32 (S212) so that it is determined that charging is in progress, and the device waits. Maintain the state.
  • a predetermined upper limit time for example, 10 minutes
  • step S213 If it is determined in step S213 that the upper limit time has not been reached (S213: NO), a message is transmitted to the in-vehicle charge / discharge control device 32 (S204) so that it is determined that the battery is being discharged, and the standby state is maintained. You may.
  • step S213 When it is determined in step S213 that the waiting time is equal to or longer than the upper limit time (S213: YES), the control unit 11 ends the measurement of the waiting time (step S214), and starts the end sequence in the flowcharts of FIGS. 4 and 5.
  • step S301 When the control unit 11 receives the charge / discharge control end instruction from the EMS 200 during the processing of steps S201 to S220, the control unit 11 also ends the measurement of the standby time (S214), and the flowcharts of FIGS. 4 and 5 show the same. The process proceeds to step S301 in.
  • the control unit 11 determines whether or not a charge / discharge instruction has been received from the EMS 200 or the operation unit 14 in the “connection standby state” (step S220). If it is determined that the charge / discharge instruction has not been received (S220: NO), the control unit 11 returns the process to step S202.
  • step S220 When it is determined that the charge / discharge instruction has been received (S220: YES), the control unit 11 ends the measurement of the standby time in the started "connection standby state” (step S221). As a result, the control unit 11 ends the control of keeping the DC relay 33 on the vehicle V side ON to put it in the “connection standby state”, and returns the process to step S110 in the flowchart of FIG.
  • connection standby state only the disconnection relay 10b of the charge / discharge circuit 10 which is the relay on the charge / discharge device 1 side is turned off, but both the DC relay 10a and the disconnection relay 10b may be turned off.
  • the charge / discharge power is set to "0" while both the DC relay 10a and the disconnection relay 10b of the charge / discharge circuit 10 which are the relays on the charge / discharge device 1 side are ON. You may.
  • the state in which the charge / discharge output is set to "0" when a charge or discharge instruction is given is also a “connection standby state", and in this case, it is possible to respond to the instruction from the EMS 200 at a higher speed.
  • the power transfer control between the charging / discharging device 1 and the power storage device 30 of the vehicle V is not limited to “0 (zero)”, and the output of 50 to 100 W is continuously output. You may leave it.
  • control content may be changed depending on the vehicle type.
  • the control unit 11 since the power storage device 30 is not charged, in order to keep the DC relay 33 on the FCV side ON, the control unit 11 sends a message indicating the discharge current value determined to be discharging to the vehicle. It is transmitted to the control device 32.
  • a message indicating the charging current value determined to be charging is transmitted to the in-vehicle charge / discharge control device 32.
  • the control unit 11 When charging from the power system E by the charge / discharge control of the EMS 200, if the charging current is narrowed down to near zero, that is, near 1A and the efficiency deteriorates, the control unit 11 detects this. While turning off the disconnection relay 10b in the charge / discharge device 1, a message indicating the charging current value determined to be charging is transmitted to the in-vehicle charge / discharge control device 32, and "connection standby" is performed until power is secured. You may try to maintain the "state”. During this time, the control unit 11 may notify the EMS 200 of the chargeable power / dischargeable power of the power storage device 30 of the vehicle V as zero, and may wait until the power is secured.
  • the charging / discharging device 1 continues to notify that the vehicle is being discharged or charged with the minimum power by communicating with the vehicle-mounted charging / discharging control device 32, and the vehicle-mounted charging / discharging device 1 is on the vehicle V side.
  • the "connection standby state” is continuously maintained so that the DC relay 33 on the vehicle side is not turned off by the control of the control device 32.
  • the power consumption on the vehicle V side in the "connection standby state" is larger than that in the state in which the DC relay 33 is turned off.
  • the charging / discharging device 1 turns off the DC relay 33 on the vehicle side in order to suppress power consumption in the standby state in which charging / discharging is not performed, but keeps the communication connection with the vehicle established. In combination with control, it is possible to realize control with as low power consumption as possible and high responsiveness.
  • the charging / discharging device 1 and the EMS 200 are constantly connected by communication, and when charging / discharging is repeated according to the instruction from the EMS 200, the lock between the connector 35 of the vehicle V and the connector 15 of the charging / discharging device 1 is locked. It remains ON. However, while giving priority to the instruction from the EMS 200, even when the user uses the vehicle V, the inconvenience that the connectors 15 and 35 cannot be used without being unlocked may occur.
  • the charging / discharging device 1 first considers that it wants to disconnect the connector 15 from the user, and thereafter does not accept the instruction including the start instruction from the EMS 200. , The locks of the connectors 15 and 35 are controlled to be turned off. As a result, the user can attach / detach the connector.
  • the control unit 11 issues an instruction including a start instruction from the EMS 200 while keeping the locks of the connectors 15 and 35 OFF. Transition to the accepting state. In this case, when the EMS 200 instructs to confirm the connection with the vehicle V, the connectors 15 and 35 are locked. In this case, if the user still wants to disconnect the connectors 15 and 35, the STOP operation is executed again, whereby the control unit 11 transitions to the first state when the STOP operation is accepted. ..
  • the charging / discharging device 1 and the vehicle V can also stand by in a "cutoff standby state" different from the “connection standby state".
  • the “cutoff standby state” is a state in which the communication connection with the vehicle-mounted charge / discharge control device 32 is disconnected, and charging / discharging cannot be started unless a predetermined connection sequence is executed again.
  • the "cutoff standby state” is a state in which it has been confirmed that the lock between the connector 35 of the vehicle V and the connector 15 of the charging / discharging device 1 is ON, and the lock is maintained. That is, the "stop standby state” and the “stop state” are such that the ON and OFF of the connector are different.
  • the control state of the charging / discharging device 1 and the vehicle V is equal to the stopped state.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of a control procedure for transitioning a state between a “connection standby state” and a “disconnection standby state”.
  • the processing procedure shown in the flowchart of FIG. 7 will be described as an alternative to the procedure shown in the flowchart of FIG. 6, but will be executed in combination with the procedure shown in the flowchart of FIG.
  • the control unit 11 starts measuring the standby time in the "connection standby state” (step S901).
  • the control unit 11 acquires vehicle information including the charge rate of the power storage device 30 from the vehicle-mounted charge / discharge control device 32 (step S902) and stores it as the charge rate at the start of standby (step S903).
  • the control unit 11 determines whether or not the waiting time (for example, 10 minutes) has elapsed (step S904). When it is determined that the predetermined time has elapsed (S904: YES), the control unit 11 ends the measurement of the standby time (step S905). The control unit 11 turns off the DC relay 10a and the disconnection relay 10b of the charge / discharge circuit 10 which is the relay on the charge / discharge device 1 side (step S906), and disconnects the communication with the vehicle V side (step S907). .. The control unit 11 notifies the vehicle-mounted charge / discharge control device 32 of the transition from the vehicle communication unit 12a to the “cutoff standby state” (step S908). In this case, the control unit 11 finishes the maintenance process to the "connection standby state" and does not return to the flowcharts of FIGS. 4 and 5, but transitions to the "blocking standby state" in steps S905-S908.
  • the waiting time for example, 10 minutes
  • step S904 When it is determined in step S904 that the standby time has not elapsed (S904: NO), the control unit 11 acquires the charge rate of the power storage device 30 from the vehicle-mounted charge / discharge control device 32 (step S909). .. The control unit 11 determines whether or not the acquired charge rate is equal to or less than the second charge rate set to turn off the DC relay 33 because it is determined that the vehicle V cannot discharge (step S910). ).
  • the charging / discharging device 1 transitions to the “cutoff standby state”.
  • control unit 11 When it is determined that the charge rate is not equal to or less than the second charge rate (S910: NO), the control unit 11 reduces the charge rate acquired in step S909 by a predetermined ratio with respect to the charge rate at the start of standby. It is determined whether or not it has been done (step S911).
  • step S911 When it is determined in step S911 that the charging rate has not decreased by a predetermined ratio (S9111: NO), the control unit 11 proceeds with the process to step S912.
  • step S9111 When it is determined that the charging rate has decreased by a predetermined ratio (S9111: YES), the control unit 11 proceeds to step S905. In this case as well, the charging / discharging device 1 transitions to the “cutoff standby state”.
  • the control unit 11 determines whether a stop instruction has been received from the EMS 200 or the operation unit 14 in the "connection standby state" (step 912). When it is determined that the stop instruction has been received (S912: YES), the control unit 11 ends the measurement of the waiting time in the started "connection standby state” (step S913), and in the flowcharts of FIGS. 4 and 5. The process proceeds to step S301 for starting the end sequence. When an abnormal stop is detected, the control unit 11 also executes an abnormal stop process to transition from the "connection standby state" to another state or the abnormal stop state.
  • step S912 If it is determined in step S912 that the stop instruction has not been received (S912: NO), the control unit 11 returns the process to step S904 and maintains the connection standby state.
  • control unit 11 may receive not only a “stop instruction” but also a transition instruction to the “blocking standby state” from the EMS 200, and in this case also shifts to the “blocking standby state”. You can do it.
  • control unit 11 can detect that it is not necessary to maintain the connection standby state, that is, the state in which the charge / discharge responsiveness is high, communication is performed. It is preferable to transition to the state where the connection is disconnected.
  • the charging / discharging device 1 can also return from the cutoff standby state to the connection standby state. Since the control unit 11 of the charge / discharge device 1 that has transitioned to the “shutdown standby state” is valid for communication with the EMS communication unit 12b, when the EMS 200 gives a charge / discharge instruction, the connection sequence is executed once. Charging / discharging is started after transitioning to the connection standby state. When the control unit 11 is instructed by the EMS 200 to transition to a "connection standby state", that is, a state in which charging / discharging is possible immediately in the cutoff standby state, the control unit 11 executes a connection sequence to "connect standby state". It is good to transition to ".
  • the communication connection remains established for a long time, for example, longer than 24 hours, even if it is not in the "connection standby state". Therefore, when it is detected that the communication connection is made for a time defined as a long time or longer, it is desirable that the control unit 11 disconnects the communication connection.
  • the control for protecting the charge / discharge circuit is further performed in consideration of combining the vehicle V, which is a variety of electric vehicles manufactured by different manufacturers, and the various EMS 200s.
  • the charging / discharging device 1 mediates the control of the EMS 200 and the vehicle V, and when the DC relays 33 and 10a and the disconnection relay 10b are likely to be repeatedly turned on and off, the charging / discharging device 1 receives an instruction from the EMS 200. Transition to a non-responsive protection state.
  • the hardware configurations of the charging / discharging device 1 and the EMS 200 in the second embodiment are the same as those in the first embodiment, the same reference numerals are given and detailed description thereof will be omitted.
  • the control in the charging / discharging device 1 for preventing the DC relays 33 and 10a and the disconnection relay 10b from being repeatedly switched on and off in the second embodiment will be described.
  • An example is a case where the EMS 200 executes control of charging until the charge rate (SOC) of the power storage device 30 of the vehicle V connected via the charge / discharge device 1 reaches a charge rate determined to be fully charged.
  • SOC charge rate
  • the control unit 11 executes a predetermined connection sequence by communicating with the in-vehicle charge / discharge control device 32 via the communication line CL and adjusting the output in the power line VPL. ..
  • the in-vehicle charge / discharge control device 32 is charged more than the charge rate (SOC) in the power storage device 30 before reaching a predetermined first ratio determined to be fully charged. It may be judged that the battery will deteriorate and charging may be stopped. In this case, the vehicle-mounted charge / discharge control device 32 turns off the DC relay 33 of the vehicle V, and charging is stopped.
  • SOC charge rate
  • the EMS 200 Even if charging is stopped by the in-vehicle charge / discharge control device 32, the EMS 200 outputs a charge instruction until the charge rate of the power storage device 30 obtained via the charge / discharge device 1 reaches the full charge capacity or the first ratio. there is a possibility.
  • the DC relay 33 on the vehicle V side is turned off and the charging instruction is used.
  • the DC relay 33 is repeatedly turned on by the charging start procedure. Repeating ON and OFF of the DC relay 33 promotes deterioration of the DC relay 33.
  • the charging / discharging device 1 of the second embodiment starts from the EMS 200 when the DC relay 33 is repeatedly turned on and off based on the control in the vehicle-mounted charging / discharging control device 32 and the instruction of the EMS 200.
  • the instruction is left behind, and the state transitions to a protected state in which there is no response to the instruction, at least a protected state in which the DC relay 33 is not turned on and off.
  • FIGS. 8 and 9 are flowcharts showing an example of the procedure for transitioning to the protected state by the charging / discharging device 1.
  • the control unit 11 of the charging / discharging device 1 executes the following processing in a state where the EMS communication unit 12b communicates with the EMS 200.
  • control unit 11 When the control unit 11 is activated in response to a start instruction from the EMS 200, an instruction from the operation unit 14, or a start of power supply from the power supply unit 13 based on the schedule (step S401), the control unit 11 is in a state before communication connection with the vehicle V. Notify the EMS 200 of the existence (step S402).
  • the control unit 11 executes a predetermined connection sequence to turn on the locks of the connector 15 and the connector 35 (step S403), and establishes a communication connection with the vehicle-mounted charge / discharge control device 32 by the vehicle communication unit 12a (step S404). ..
  • the control unit 11 acquires the vehicle information of the vehicle V from the vehicle-mounted charge / discharge control device 32 (step S405).
  • the vehicle information acquired in step S405 includes at least the charge capacity and the charge rate (SOC: State Of Charge).
  • the vehicle information may include identification data of the vehicle V or a vehicle type. Vehicle types are EV, HEV, PHEV, FCV and the like. When the vehicle type is FCV, the vehicle V is a discharge-only vehicle. Even if the vehicle type is EV, HEV, or PHEV, it may only be possible to charge.
  • the control unit 11 notifies the EMS 200 that the communication connection with the vehicle V has been completed (step S406).
  • the connection completion notification with the vehicle V includes chargeable and dischargeable electric power specified based on the charge capacity and the charge rate.
  • the control unit 11 determines whether or not a control instruction has been received from the EMS 200 (step S407). When it is determined from the EMS 200 that the control instruction has not been received from the EMS communication unit 12b (S407: NO), the control unit 11 returns the process to step S407 after the elapse of the predetermined standby time. The control unit 11 is in a standby state until it receives a control instruction.
  • control unit 11 determines whether or not the control instruction has been received in step S407 (S407: YES).
  • step S408 When it is determined in step S408 that the charge instruction or the discharge instruction is given (S408: YES), the control unit 11 executes the continuation of the connection sequence with the in-vehicle charge / discharge control device 32 and the power storage device 30 to execute the DC on the vehicle V side.
  • the relay 33 is turned on (step S409).
  • the control unit 11 turns on the DC relay 10a and the disconnection relay 10b of the charge / discharge circuit 10 (step S410), and starts or continues charging / discharging (step S411).
  • the control unit 11 acquires state information including the charge rate from the vehicle-mounted charge / discharge control device 32 by the vehicle communication unit 12a with respect to the power storage device 30 (step S412).
  • step S412 when charging is stopped by the control of the vehicle-mounted charge / discharge control device 32, the control unit 11 acquires the state information during charging stop by receiving the end notification from the vehicle-mounted charge / discharge control device 32. be able to.
  • the control unit 11 determines whether or not a control instruction has been received from the EMS 200 or the operation unit 14 (step S413).
  • the DC relay 33 on the vehicle V side is turned off.
  • the charging / discharging device 1 requests a predetermined connection sequence from the vehicle-mounted charging / discharging control device 32 again in order to turn on the DC relay 33. If it is determined in step S413 that the control instruction has not been received (S413: NO), the process returns to step S411.
  • step S413 When it is determined in step S413 that the control instruction has been received (S413: YES), it is determined whether or not the control instruction is the end of charge / discharge control (end instruction from EMS 200 or operation of the STOP button by the operation unit 14). Determine (step S414).
  • control unit 11 determines whether or not it is a standby instruction from the EMS 200 (step S415). When it is determined that the instruction is a standby (S415: YES), the control unit 11 turns off the disconnection relay 10b of the charge / discharge circuit 10 (the DC relay 10a remains ON) (step S416), and processes the process in step S407. Return to and return to the standby state.
  • control instruction is switching between charging and discharging.
  • the control unit 11 determines whether or not to transition to the protection state for protecting the relay (step S417). The details of the determination of the transition to the protected state in step S417 will be described later.
  • step S417 When it is determined in step S417 that the transition to the protected state is made (S417: YES), the control unit 11 turns off the DC relay 10a and the disconnection relay 10b of the charge / discharge circuit 10 (step S418).
  • the control unit 11 disconnects from the vehicle V (step S419), notifies the EMS 200 of the transition to the protected state by the EMS communication unit 12b (step S420), and ends the process with the connector lock turned on. ..
  • the notification in step S420 may be omitted.
  • control unit 11 transitions to the protected state.
  • the control unit 11 receives the instruction from the EMS 200 by the EMS communication unit 12b, but leaves the instruction and does not respond to the instruction.
  • the control unit 11 does not at least turn on and off the DC relay 33 of the vehicle V.
  • the control unit 11 may forcibly shut down its own device. When shutting down, the control unit 11 turns off the connector lock and disconnects the communication connection with the EMS 200.
  • the control unit 11 recovers from the protected state when the charging / discharging device 1 is shut down and restarted, or autonomously recovers from the protected state according to the flowchart of FIG. 12 described later.
  • the control unit 11 intermittently activates the EMS communication unit 12b, and restarts when it is confirmed that the activation instruction has been received from the EMS 200.
  • step S417 When it is determined in step S417 that the transition does not occur (S413: NO), the control unit 11 returns the process to step S411 and continues charging / discharging according to the control instruction.
  • step S414 When it is determined in step S414 that the control instruction is the end of charge / discharge control (S414: YES), the control unit 11 starts the end sequence and stops the vehicle communication unit 12a from the vehicle-mounted charge / discharge control device 32. Notify (step S421).
  • the control unit 11 turns off the DC relay 10a and the disconnection relay 10b of the charge / discharge circuit 10 (step S422) and disconnects the communication with the vehicle V side (step S423).
  • step S424 turns off the locks of the connector 15 and the connector 35 (step S424), notifies the EMS 200 of the stop state (step S305), and ends the process.
  • the control unit 11 shifts to the shutdown or sleep state.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of a procedure for determining whether or not to transition to the protected state.
  • the flowchart of FIG. 10 corresponds to the details of step S417 among the processing procedures shown in the flowcharts of FIGS. 8 and 9.
  • the control unit 11 specifies the interval from the timing at which the charge instruction or discharge instruction received in step S408 receives the previous charge instruction or discharge instruction (step S701). The control unit 11 determines whether or not the specified interval is within the predetermined interval and the number of receptions is equal to or greater than the predetermined number (step S702).
  • step S701 and step S702 the control unit 11 counts each time a charging instruction or a discharging instruction is received, and determines from the latest receiving the charging instruction or the discharging instruction to the next receiving the charging instruction or the discharging instruction. The count is reset to zero when the period corresponding to the interval elapses.
  • step S703 the control unit 11 determines that the transition to the protection state is performed (step S703), FIG. The process proceeds to step S418 in the flowchart of.
  • step S702 the control unit 11 repeats the same instruction of either the charging instruction or the discharging instruction, determines whether or not the instruction is received within a predetermined period of a predetermined interval ⁇ a predetermined number of times, and is the same within the predetermined period. When the instruction is repeatedly received, it may be determined that the state transitions to the protected state.
  • step S702 the control unit 11 determines whether or not to receive the charging instruction and the discharging instruction substantially alternately within a predetermined period of a predetermined interval ⁇ a predetermined number of times, and protects the battery when the charging instruction and the discharging instruction are alternately received within the predetermined period. It may be determined that the state transitions to the state.
  • step S702 when it is determined that the interval specified in step S701 is not within the predetermined interval or the number of receptions is less than the predetermined number (S702: NO), the control unit 11 uses the in-vehicle charge / discharge control device 32. It is determined whether or not the state information indicating the charging stop state is acquired (step S704).
  • the vehicle-mounted charge / discharge control device 32 determines on the vehicle V side that the charge rate of the power storage device 30 reaches the first ratio or more of the full charge capacity and autonomously switches the DC relay 33 to OFF, the charge / discharge device 1 May be notified that charging has stopped.
  • the control unit 11 can grasp the state in which charging is stopped by the control of the vehicle V side in step S412 shown in the flowchart of FIG.
  • step S704 When it is determined in step S704 that the state indicating charging stop has been acquired (S704: YES), the control unit 11 determines whether or not the charging instruction or discharging instruction received in step S408 is repeatedly received a plurality of times in a predetermined period. (Step S705).
  • step S705 when it is determined that the in-vehicle charge / discharge control device 32 switches to the charging stop state and the same instruction, which is a charging instruction or a discharging instruction, is repeatedly received a plurality of times in a predetermined period (S705: YES). ), The control unit 11 determines that the state transitions to the protected state (S703). After the determination, the control unit 11 proceeds to step S418 in the flowchart of FIG.
  • step S704 If it is determined to be negative in either step S704 or step S705 (S704: NO or S705: NO), the control unit 11 determines that the protection state does not occur (step S706, step in the flowchart of FIG. 9). Return the process to S411.
  • FIG. 11 is a flowchart showing another example of the procedure for determining whether or not to transition to the protected state.
  • the flowchart of FIG. 11 corresponds to the details of step S417 among the processing procedures shown in the flowcharts of FIGS. 8 and 9.
  • the control unit 11 charges from the EMS 200 in step S413 in a state where the charging rate in the state information of the power storage device 30 acquired in step S412 is equal to or higher than a predetermined first ratio of the fully charged capacity determined to be fully charged. It is determined whether or not the instruction has been received (step S711).
  • step S711 If it is determined in step S711 that the charging instruction is received even though the charging rate is equal to or higher than the predetermined first ratio (S711: YES), the control unit 11 determines that the transition to the protected state is made (step S712). ), Proceed to step S418 in the flowchart of FIG.
  • step S711 if it is determined that the charging instruction has been received again even if the ratio is equal to or higher than the predetermined first ratio, then the charging rate determined to be fully charged is reached on the vehicle V side, so that charging is stopped. It is presumed that it is controlled by the in-vehicle charge / discharge control device 32. Nevertheless, when the charging instruction is transmitted again from the EMS 200, it is expected that the charging stop process in the in-vehicle charge / discharge control device 32 and the transmission of the charging instruction from the EMS 200 will be repeated thereafter. As a result, it is expected that the DC relay 33 in the vehicle V and the DC relay 10a and the disconnection relay 10b in the charging / discharging device 1 are repeatedly turned on and off. Therefore, the control unit 11 of the charging / discharging device 1 of the second embodiment shifts to the protected state so that the charging instruction is not repeatedly transmitted from the EMS 200 in such a case.
  • step S711 when it is determined that the charging rate is not equal to or higher than the predetermined first ratio or the charging instruction is not received (S711: NO), the control unit 11 determines that the charging rate acquired in step S412 is the same. It is determined in step S413 whether or not a discharge instruction is received from the EMS 200 in a state of being equal to or less than a predetermined second ratio of the fully charged capacity determined to be empty (lower limit) (step S713).
  • step S713 If it is determined in step S713 that the discharge instruction is received even though the charge rate is equal to or less than the predetermined second ratio (S713: YES), the control unit 11 determines that the transition to the protection state is made (S712). , The process proceeds to step S418 in the flowchart of FIG.
  • step S713 if it is determined that the discharge instruction has been received again even if the ratio is equal to or less than the predetermined second ratio, then the charge capacity on the vehicle V side has reached the charge rate determined to be close to the lower limit. It is presumed that it is controlled by the in-vehicle charge / discharge control device 32 so as to stop. Nevertheless, when the discharge instruction is transmitted from the EMS 200 again, it is expected that the discharge stop process in the in-vehicle charge / discharge control device 32 and the transmission of the discharge instruction from the EMS 200 will be repeated thereafter. As a result, it is expected that the DC relay 33 in the vehicle V and the DC relay 10a and the disconnection relay 10b in the charging / discharging device 1 are repeatedly turned on and off. Therefore, the control unit 11 of the charging / discharging device 1 of the second embodiment transitions to the protected state so that the discharging instruction is not repeatedly transmitted from the EMS 200 in such a case.
  • step S713 When it is determined in step S713 that the charge rate is not less than or equal to the predetermined second ratio or the discharge instruction is not received (S713: NO), the control unit 11 determines that the transition to the protection state does not occur (step S714). ), The process returns to step S411 in the flowchart of FIG.
  • the control unit 11 determines whether or not to transition to the protection state in step S117 by executing and / or both of the processing procedure shown in the flowchart of FIG. 10 and the processing procedure shown in the flowchart of FIG. ..
  • FIG. 12 is a flowchart showing an example of a processing procedure for returning from the protected state.
  • the control unit 11 maintains the communication connection with the EMS 200 by the EMS communication unit 12b and is in a protected state in which the instruction from the EMS 200 is left while the connector lock is ON, the control unit 11 continuously executes the following processing.
  • the control unit 11 determines whether or not a predetermined waiting time has elapsed since the transition to the protected state (step S801).
  • the control unit 11 intermittently communicates with the vehicle-mounted charge / discharge control device 32 of the vehicle V via the vehicle communication unit 12a (step S802) to acquire the charge rate of the power storage device 30 (step S803).
  • the control unit 11 determines whether or not the acquired charge rate is higher than the predetermined second ratio and less than the predetermined first ratio (step S804). When it is determined that the acquired charge rate is equal to or higher than the predetermined first ratio or equal to or lower than the predetermined second ratio (S804: NO), the control unit 11 returns the process to step S801.
  • the control unit 11 determines that the protection state is restored (step S805). , End the process. After that, the control unit 11 executes the control according to the instruction from the EMS 200.
  • step S801 determines whether or not the operation unit 14 has accepted the STOP operation (step S806).
  • step S806 determines whether or not the STOP operation has been accepted (S806: YES).
  • the control unit 11 proceeds to step S805, returns from the protected state, and executes the process according to the operation.
  • step S806 When it is determined in step S806 that the STOP operation is not accepted (S806: NO), the control unit 11 determines whether or not the EMS communication unit 12b has received the return instruction (reset is also possible) from the EMS 200. (Step S807).
  • step S807 If it is determined in step S807 that the return instruction has been received from the EMS 200 (S807: YES), the control unit 11 proceeds to step S805, returns from the protected state, and responds to the instruction (connection sequence, Or the end sequence) is executed.
  • step S807 If it is determined in step S807 that the return instruction is not accepted (S807: NO), the control unit 11 returns the process to step S801.
  • the DC relay 33 in the vehicle V and the DC relay 10a and the disconnection relay 10b in the charging / discharging device 1 are actually repeated ON and OFF, or may be repeated. In the situation expected with high probability, it is judged to transition to the protected state. That is, when the control instruction from the EMS 200 is not suitable for the control in the in-vehicle charge / discharge control device 32, the charge / discharge circuit can be protected by transitioning to a protection state that does not respond to the instruction from the EMS 200 for at least a certain period of time. it can.
  • control unit 11 notifies that the vehicle communication unit 12a stops abnormally while executing a predetermined connection sequence with the vehicle-mounted charge / discharge control device 32 in response to a control instruction from the EMS 200. If so, it may be controlled to transition to the protected state.
  • control unit 11 of the charging / discharging device 1 returns from the protected state after confirming that the charging rate of the power storage device 30 of the vehicle V has returned to the chargeable state or the dischargeable state. As a result, it is possible to prevent the DC relays 33 and 10a and the disconnection relay 10b from being repeatedly turned on and off.
  • the protection state is entered under the transition conditions according to the vehicle type of the vehicle V connected by the connectors 15 and 35 via the vehicle communication unit 12a.
  • the hardware configuration of the charge / discharge device 1 in the third embodiment and the connection configuration with the ESM200 connected to the charge / discharge device and the in-vehicle charge / discharge control device 32 are the same as those in the first embodiment.
  • the configurations of the charging / discharging device 1 in the third embodiment are designated by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.
  • the charging / discharging device 1 stores the transition conditions for each vehicle type in advance in the memory built in the control unit 11 for the vehicle V to be charged / discharged.
  • the transition condition for example, the judgment process shown in the flowchart of FIG. 10 is performed for the vehicle V of the first vehicle type, and the judgment process shown in the flowchart of FIG. 11 is performed for the vehicle V of the second vehicle type. Is remembered in.
  • the first ratio to the full charge capacity in the flowchart of FIG. 11 is 85%, and for the vehicle V of the fourth vehicle type, the first ratio is 90%. It may be remembered as.
  • These transition conditions may be stored based on the criteria for determining full charge or the criteria for determining empty (lower limit) provided by the manufacturer of each vehicle V, or a test with each vehicle V. It may be created by the charging / discharging device 1.
  • FIGS. 13 and 14 are flowcharts showing an example of the transition procedure to the protected state by the charging / discharging device 1 in the third embodiment.
  • the procedures common to the processing procedures shown in the flowcharts of FIGS. 8 and 9 of the second embodiment are given the same step numbers and detailed description thereof will be omitted. ..
  • control unit 11 when the control unit 11 acquires the vehicle information in step S404 (S404), the control unit 11 reads the transition condition corresponding to the vehicle type from the memory based on the vehicle type identification information included in the vehicle information (step S425).
  • step S415 When it is determined in step S415 that the instruction is not a standby instruction (S415: NO), the control unit 11 determines whether or not to transition to the protected state based on the transition condition corresponding to the vehicle model read in step S425. (Step S427).
  • the details of the determination in step S427 may be both or one of the processing procedure shown in the flowchart of FIG. 10 and the processing procedure shown in the flowchart of FIG. 11, depending on the transition condition.
  • Charge / discharge device 10 Charge / discharge circuit 10a DC relay 10b Disengagement relay 11 Control unit 12 Communication unit 12a Vehicle communication unit 12b EMS communication unit 15 Connector 1P Computer program 200 EMS 21 Load 30 Power storage device 32 In-vehicle charge / discharge control device 33 DC relay 35 connector PL power line V vehicle VPL power line

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Abstract

充放電方式に応じた所定のシーケンスに従いつつも高い応答性を発揮する充放電装置、充放電制御方法、及びコンピュータプログラムを提供する。充放電装置は、車両に設けられた蓄電池と接続する車載電力線とのコネクタを有し、前記蓄電池における充放電を制御する充放電装置であって、前記車載電力線に介装された車両側のリレーのON及びOFFを切り替える車載制御装置に通信接続する通信部と、前記車載制御装置との間で所定のシーケンスに基づきメッセージを前記通信部から送受信する通信制御部と、前記所定のシーケンスに基づいて前記車両側のリレーをONへ切り替えた後、前記蓄電池の充放電を実行していない間に、前記車両側のリレーがONのままである接続待機状態を維持する接続待機状態維持部とを備える。

Description

充放電装置、充放電制御方法、及びコンピュータプログラム
 本発明は、車両に備えられる蓄電池と接続される充放電装置、充放電制御方法、及びコンピュータプログラムに関する。
 電気自動車に備えられている蓄電池の電池容量は例えば5~100kWhと比較的大容量である。これらの車両に蓄えられた電力を電気自動車の駆動以外に、例えば家庭等へ供給可能とするV2H(Vehicle to Home)、家庭に限らない建物への供給を可能とするV2B(Vehicle to Building)、電力網への供給を可能とするV2G(Vehicle to Grid)を含むV2Xを実現する技術が提案されている。災害発生によって停電状態となったとしても、移動が可能な電気自動車に蓄えられた電力を供給して生活を維持したり、工場の稼働を維持したりすることが期待できる。V2Xを実現する場合、EMS(Energy Management System)からの制御を受けて計画的に充放電できることが望ましい。
 特許文献1には、V2Hを実現するための充放電装置に関し、車両の蓄電池と接続される電力線に介装された充放電装置側のリレーをオンさせることなく充放電装置側で車両と充放電装置との間の接続を把握して充放電を制御する装置が提案されている。
 特許文献2には、電気自動車に設けられた蓄電池への電力を調整するACDCコンバータを含む車載充放電回路を保護するため、商用電源からの電圧が降圧したり、回復したりを繰り返すハンチング現象が発生した場合に、充電を停止することが開示されている。
特許第5642226号 特開2013-090459号公報
 特許文献1にも開示されているように、車両と充放電装置との間の電力線の接続検知、車両と充放電装置との間の通信接続確立、充放電の開始及び停止は、いくつかの充放電方式の内のいずれかに応じた所定のシーケンスに従って安全に行なわれる。充放電の制御は、この所定のシーケンスに応じた手順を踏む必要があり、高速な応答を求められるEMSからの制御指示に応じることが困難である。充放電の運転及び停止の切り替えには、車両側の直流リレー、充放電装置側の直流リレー、及び解列リレーのON及びOFFの切り替えが必要である。運転モードの切り替えが細やかな制御に合わせて繰り返される場合には、それらのリレーのON及びOFFが頻回に繰り返されて劣化し、早期に破損する虞がある。
 本発明は、充放電方式に応じた所定のシーケンスに従いつつも高い応答性を劣化を抑制しながら発揮する充放電装置、充放電制御方法、及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
 本開示の一実施形態の充放電装置は、車両に設けられた蓄電池と接続する車載電力線とのコネクタを有し、前記蓄電池における充放電を制御する充放電装置であって、前記車載電力線に介装された車両側のリレーのON及びOFFを切り替える車載制御装置に通信接続する通信部と、前記車載制御装置との間で所定のシーケンスに基づきメッセージを前記通信部から送受信する通信制御部と、前記所定のシーケンスに基づいて前記車両側のリレーをONへ切り替えた後、前記蓄電池の充放電を実行していない間に、前記車両側のリレーがONのままである接続待機状態を維持する接続待機状態維持部とを備える。
 本開示の一実施形態の充放電制御方法は、車両に設けられた蓄電池と接続する車載電力線とのコネクタを有した充放電装置が、前記蓄電池における充放電を制御する方法であって、前記充放電装置は、前記車載電力線に介装された車両側のリレーのON及びOFFを切り替える車載制御装置に通信接続し、前記車載制御装置との間で所定のシーケンスに基づきメッセージを送受信し、前記所定のシーケンスに基づいて前記車両側のリレーをONへ切り替えた後、前記蓄電池の充放電を実行していない間に、前記車両側のリレーがONのままである接続待機状態を維持する。
 本開示の一実施形態のコンピュータプログラムは、車両に設けられた蓄電池と接続する車載電力線とのコネクタを有し、前記車載電力線に介装された車両側のリレーのON及びOFFを切り替える車載制御装置に通信接続する通信部を備える充放電装置に搭載されたコンピュータに、前記車載制御装置との間で所定のシーケンスに基づきメッセージを前記通信部によって送受信し、前記所定のシーケンスに基づいて前記車両側のリレーがONへ切り替えられた後、前記蓄電池の充放電を実行していない間に、前記車両側のリレーがONのままの接続待機状態を維持する処理を実行させる。
 本開示の一実施形態では、車両側の充放電制御装置における制御によって車両側のリレーがOFFへ切り替えられないように維持される。車載電力線のリレーがOFFされると、充放電を開始するまでに所定のシーケンスに応じた手順を実施し直さなければならず、時間を要するところ、この時間を低減して車両側のリレーをONに維持することによって、充放電の制御について高速な応答が実現される。
 本開示の一実施形態の充放電装置は、前記蓄電池と、商用電源又は負荷との間の電力の授受のON及びOFFを切り替えるリレーを含む充放電回路を備え、前記接続待機状態は、前記車両側のリレーはON、前記充放電回路のリレーはOFFである。
 本開示の一実施形態の充放電装置は、前記充放電回路のリレーは、前記商用電源との間の電力授受のON及びOFFを切り替える解列リレーと、前記コネクタとの間に介装される装置側リレーとを含み、前記接続待機状態において、前記解列リレーはOFF、前記装置側リレーはONである。
 本開示の一実施形態では、車両側のリレーをONのままとした接続待機状態では、充放電装置内部に設けられた複数のリレーのうち、少なくとも1つのリレーがOFFとされる。充放電回路におけるコネクタとの間に介装されている装置側リレーは、車両側リレーと同様にONのままとされる。リレーのON又はOFFの切り替え回数はできるだけ抑止することで、消費電力を抑えると共にリレーの劣化を抑制することができる。なお充放電装置内部に設けられた解列リレーについてもONを維持してもよく、この場合は、より高速に応答することができる。
 本開示の一実施形態の充放電装置では、前記接続待機状態維持部は、前記充放電回路側のリレーをOFFとしつつ、前記車載制御装置へ、充電中又は放電中と判断される略下限値の充放電電流値を示すメッセージを前記通信制御部によって送信する。
 本開示の一実施形態では、車載制御装置では最低限の電流値で充放電中として車両側のリレーをONに維持できる。
 本開示の一実施形態の充放電装置では、前記接続待機状態維持部は、前記蓄電池の充電率が、満充電と判断される所定の第1充電率以上であるか否かを判断し、第1充電率以上であると判断された場合、放電中と判断される放電電流値を示すメッセージを前記車載制御装置へ送信する。
 本開示の一実施形態では、車両の蓄電装置が満充電状態である場合に、車載制御装置で最低限の放電が実施中であるとして車両側のリレーをONに維持できる。
 本開示の一実施形態の充放電装置では、前記接続待機状態維持部は、前記蓄電池の充電率が、前記蓄電池の充電率が下限と判断される所定の第2充電率以下であるか否かを判断し、第2充電率以上であると判断された場合、前記蓄電池の充電率が所定の第3充電率に達するまでの期間、前記充放電回路のリレーをONとして前記商用電源からの電力で前記蓄電池を充電し、充電電流値を示すメッセージを前記車載制御装置へ送信する。
 本開示の一実施形態では、車両の蓄電装置の充電率が空状態(下限)である場合に、最低限の充電が実施中であるとして車両側のリレーをONに維持できる。
 本開示の一実施形態の充放電装置では、前記接続待機状態維持部は、前記接続待機状態の維持を開始してから所定時間を経過したか否か、前記蓄電池の充電率が下限と判断される所定の第2充電率以下であるか否か、又は、前記接続待機状態の維持を開始してから前記蓄電池の充電率が所定の割合以上低下したか否かの条件の内の少なくともいずれか1つが満たされた場合、車両側のリレーをOFFとし、前記通信部による通信接続を切断する。
 本開示の一実施形態では、車両側のリレーをONのままとする接続待機状態も、長時間待機したままで、蓄電池の残電力を消費し続けてしまう可能性がある場合には、リレーをOFFとし、通信接続も切断する。これにより、過度に接続を維持し続けずに充放電装置として適切に動作する。
 本開示の一実施形態の充放電装置は、前記蓄電池と、商用電源又は負荷との間の電力の授受のON及びOFFを切り替えるリレーを含む充放電回路を備え、前記接続待機状態維持部は、前記車両側のリレー及び前記充放電回路のリレーのいずれもONとしつつ、下限に設定される電力で充電又は放電を行なう。
 充放電装置内部に設けられたリレーのONを維持してもよく、この場合は、より高速に応答することができる。ただしこの場合、接続待機状態維持部は、充放電を最低限の出力で実施する。なおここで「下限」、「最低限」とは、ゼロに限らず、例えば50~100Wの出力であってもよい。
 本開示の一実施形態の充放電装置は、前記車両の蓄電池における充放電を指示する上位制御装置との間でデータを授受する上位制御通信部と、前記通信部によって前記車載制御装置から取得する前記蓄電池に関する情報、及び、前記上位制御通信部によって受信する前記上位制御装置からの指示に基づき、前記リレーを保護する保護状態へ遷移するか否かを判断する判断部とを備える。
 本開示の一実施形態の充放電方法は、車両に設けられた蓄電池と接続する車載電力線とのコネクタを有し、前記蓄電池における充放電を制御する方法であって、前記車載電力線に介装された車両側のリレーのON及びOFFを切り替え制御する車載制御装置と通信接続し、前記車両の蓄電池における充放電を指示する上位制御装置とデータを授受し、前記車載制御装置から通信によって取得する前記蓄電池に関する情報と、前記上位制御装置から受信する指示とに基づき、前記リレーを保護する保護状態へ遷移するか否かを判断する。
 本開示の一実施形態のコンピュータプログラムは、車両に設けられた蓄電池と接続する車載電力線とのコネクタを有し、前記車載電力線に介装された車両側のリレーのON及びOFFを切り替える車載制御装置に通信接続する第1通信部と、上位制御装置とデータを授受する第2通信部とを備える充放電装置に搭載されたコンピュータに、前記車載制御装置から、前記蓄電池に関する情報を、前記第1通信部を介して取得し、前記上位制御装置から、前記蓄電池における充放電の指示を、前記第2通信部を介して取得し、前記蓄電池に関する情報と、前記上位制御装置からの指示とに基づき、前記リレーを保護する保護状態へ遷移するか否かを判断する処理を実行させる。
 本開示の一実施形態では、通信によって得られる車載制御装置から取得する車両の蓄電池に関する情報と、上位制御装置(EMS又は充放電装置内部に設けられるコントローラ)からの指示との間の齟齬によって、車両のリレーが繰り返しON・OFFされることが予想される場合に保護状態へ遷移される。保護状態では、車両のリレーをできる限りON及びOFFしない。保護状態では、充放電装置内に設けられるリレーについてもできる限りON及びOFFしないように制御されるとよい。
 本開示の一実施形態の充放電装置では、前記保護状態では、前記上位制御装置からの充電指示、又は、放電指示に対し、無応答であるか、指示に対し否定的応答を返す。
 本開示の一実施形態では、保護状態にある間、車両との間はEMSからの指示に対して無応答になる。あるいは、保護状態としてEMSからの指示に従えない場合、不可応答、NACK(Negative Acknowledge)応答等がEMSへ返される。否定的応答とは、指示は受け付けられたが指示に応じない状態を示す。EMS等の上位制御装置は、充放電装置が無応答になる、又は否定的応答を返してくることによって、送信中の制御指示が、接続されている車両にとって不適切であると推測できる可能性がある。
 本開示の一実施形態の充放電装置は、保護状態への遷移通知を前記第2通信部によって送信する。
 本開示の充放電装置では、保護状態へ遷移した場合には、保護状態への遷移通知がEMSへ送信される。EMSでは保護状態への遷移通知を受信することによって送信中の制御指示が、接続されている車両にとって不適切であると推測できる可能性がある。
 本開示の一実施形態の充放電装置では、前記判断部は、前記上位制御装置から同一の指示を所定期間に繰り返し受信した場合に保護状態へ遷移すると判断する。
 本開示の充放電装置では、EMS又は内部のコントローラから同一の指示が繰り返し受信された場合、指示が適切でなく車両側で指示に対応する処理が実行されなかったことが予想され、処理が実行されないことによって同一の指示の以後の繰り返しも想定されることから、判断へ遷移すると判断する。
 本開示の一実施形態の充放電装置では、前記判断部は、前記上位制御装置から充電指示と放電指示とが所定期間に複数回以上切り替わった場合に保護状態へ遷移すると判断する。
 本開示の充放電装置では、EMS又は内部のコントローラから異なる指示であっても所定期間に複数回以上繰り返される場合には、指示が車両にとって適切でなく、更に指示が繰り返されることが予想され、これによってリレーのON及びOFFの切り替えが繰り返されるから、判断部は保護状態へ遷移すると判断する。
 本開示の一実施形態の充放電装置では、前記判断部は、前記車載制御装置によって前記車両側のリレーがOFFへ切り替えられ、且つ前記同一の指示を繰り返し受信した場合に保護状態へ遷移すると判断する。
 本開示の充放電装置では、車両側の制御によって充放電が停止されているにもかかわらず、充電又は放電が指示されている場合には、EMS又は内部のコントローラからの指示が車両にとって適切でなく、更に指示が繰り返されることが予想され、これによってリレーのON及びOFFの切り替えが繰り返されるから、判断部は保護状態へ遷移すると判断する。
 本開示の一実施形態の充放電装置では、前記判断部は、前記蓄電池の充電率が満充電と判断される所定の第1比率以上である状態で、前記上位制御装置から充電指示を受信した場合、又は、前記蓄電池の充電率が下限と判断される所定の第2比率以下である状態で、前記上位制御装置から放電指示を受信した場合に、保護状態へ遷移すると判断する。
 本開示の充放電装置では、車両側の制御によって充放電が停止されているにもかかわらず、充電又は放電が指示されている場合には、EMS又は内部のコントローラからの指示が車両にとって適切でなく、更に指示が繰り返されることが予想され、これによってリレーのON及びOFFの切り替えが繰り返されるから、判断部は保護状態へ遷移すると判断する。
 本開示の一実施形態の充放電装置では、前記判断部は、前記第1通信部によって前記車両の車種に関する情報を取得し、車種毎に記憶されている遷移条件に基づいて保護状態へ遷移するか否かを判断する。
 本開示の充放電装置では、車種に応じた遷移条件で保護状態へ遷移するか否かが判断される。車両側における充電制御内容と、多様なEMSからの指示との間を適切に仲介することが可能である。
 本開示の一実施形態の充放電装置では、前記判断部は、前記保護状態へ遷移してから所定の待機時間が経過した後、前記保護状態から復帰すると判断する。
 本開示の充放電装置では、保護状態へ遷移した後は、所定の待機時間経過後に保護状態から復帰してもよい。
 本開示の一実施形態の充放電装置では、前記判断部は、前記第1通信部によって取得する前記蓄電池の充電率が、前記所定の第1比率未満となった場合、又は前記蓄電池の充電率が前記所定の第2比率超過となった場合に前記保護状態から復帰すると判断する。
 本開示の充放電装置では、車両の蓄電池の充電率が、充電できる状態又は放電できる状態へ復帰したことを確認した上で、保護状態から復帰することによって、再度、リレーのON及びOFFの切り替えが繰り返されることを予防できる。
 本開示の充放電装置では、保護状態へ遷移した後はリセットが指示された場合には復帰するようにしてもよい。リセットの指示とは、ユーザが操作可能なインタフェースにおける操作による指示か、通信接続を維持した上位制御装置からの指示である。
 本開示によれば、車載電力線の接続状態が維持されて、シーケンスのやり直しが不要になるから、充放電の指示に対して高い応答性を発揮することができる。
実施の形態1の充放電装置及びEMSの概要図である。 実施の形態1の充放電装置及び車両の接続構成を示すブロック図である。 EMSによって制御される充放電の概要を示す図である。 充放電装置の制御部による処理手順の一例を示すフローチャートである。 充放電装置の制御部による処理手順の一例を示すフローチャートである。 “接続待機状態”を維持するための制御手順の一例を示すフローチャートである。 “接続待機状態”及び“遮断待機状態”間で状態を遷移させる制御手順の一例を示すフローチャートである。 充放電装置による保護状態への遷移手順の一例を示すフローチャートである。 充放電装置による保護状態への遷移手順の一例を示すフローチャートである。 保護状態へ遷移するか否かの判断処理手順の一例を示すフローチャートである。 保護状態へ遷移するか否かの判断処理手順の他の一例を示すフローチャートである。 保護状態から復帰するための処理手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態3における充放電装置による保護状態への遷移手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態3における充放電装置による保護状態への遷移手順の一例を示すフローチャートである。
 本開示をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。
 (実施の形態1)
 図1は、実施の形態1の充放電装置1及びEMS200の概要図である。家庭に配置されている負荷21、発電装置23、及び充放電装置1は分電盤28を介し電力線PLによって接続されている。EMS200は、充放電装置1と通信線CLにより接続されている。EMS200は、発電装置23、負荷21群及び分電盤28と信号線又は通信線によって接続されている(図示を省略)。EMS200及び充放電装置1との間の通信は、通信線CLに限らず、無線通信であってもよいし電力線PLにおける電力線通信で実現されてもよい。EMS200は、負荷21と、電力系統E、発電装置23、及び車両Vとの間での電力の授受を制御する。EMS200は、充放電装置1に内蔵されるコントローラに代替可能である。
 EMS200は他の一例では、公共施設である駐車場に設置された蓄電装置22及び発電装置23と、充放電装置1を介した車両V、電力系統Eとの間の電力の授受を制御する。この一例において電力系統Eは、蓄電装置22、発電装置23及び複数の充放電装置1と分電盤28を介して電力線PLによって接続されている。この一例においてEMS200は、複数の充放電装置1と通信線CLによって接続されている。EMS200は、蓄電装置22、発電装置23及び分電盤28と信号線又は通信線によって接続されている(図示を省略)。電力系統E、蓄電装置22、発電装置23、充放電装置1及び負荷21は複数接続されて大規模なグリッドシステムを構成してもよい。
 図2は、実施の形態1の充放電装置1及び車両Vの接続構成を示すブロック図である。車両Vは、電気自動車(EV:Electric Vehicle)、ハイブリッド電気自動車(HEV:Hybrid Electric Vehicle)、プラグインハイブリッド車(PHEV:Plug-in Hybrid Electric Vehicle)、又は燃料電池自動車(FCV:Fuel Cell Vehicle)である。車両Vは、その駆動に用いることが可能な大容量の蓄電装置30を備える。車両Vは、蓄電装置30に接続される電力線VPLへのコネクタ35と、蓄電装置30における充放電を制御する車載充放電制御装置32とを備える。電力線VPLには、車両V側の充放電回路に含まれるDCリレー33が介装されており、車載充放電制御装置32がDCリレー33のON及びOFFを制御する。コネクタ35には車載充放電制御装置32と通信接続するための通信端子が含まれている。
 充放電装置1は、充放電回路10、制御部11、通信部12、電源部13、操作部14及び出力部15を備える。充放電回路10は、双方向インバータ、各種リレー等の多様な回路素子を含む。充放電回路10は、車両Vと接続するコネクタ15と接続されるDCリレー10aと、EMS200側の電力線PL及び電源部13との間に介装された解列リレー10bとを含む。充放電回路10は、DCリレー10aを介してコネクタ15と電力線PLによって接続されている。
 制御部11は、充放電回路10に含まれる回路素子を制御し、車両Vの蓄電装置30の充放電の切り替え、電流量、及び電圧量を制御する。制御部11はCPU(Central Processing Unit)及び不揮発性メモリを含み、CPUは不揮発性メモリに記憶されたコンピュータプログラム1Pに基づく制御処理を実行して充放電回路10を制御する。コンピュータプログラム1Pは、コンピュータから読み取り可能な記憶媒体9に記憶されていたコンピュータプログラム9PをCPUが読み出してメモリに記憶したものであってもよい。
 通信部12は、車両通信部12a及びEMS通信部12bを含む。車両通信部12aは、コネクタ15及びコネクタ35を介して車載充放電制御装置32と通信接続が可能である。車両通信部12aの通信接続のプロトコルは車両V、コネクタ15,35に対応する充放電方式に準拠していればよく、異なる充放電方式に適用するように複数のプロトコルに対応していずれかを選択的に実行できてもよい。実施の形態1では車両通信部12aは、CAN(Controller Area Network)によって車載充放電制御装置32と通信する。PLCによって通信が実現されてもよい。
 EMS通信部12bは、EMS200との通信線CLを介して通信を実現する。EMS通信部12bは例えば、Ethernet(登録商標)に準拠した通信線CLに対応する通信モジュールであってもよいし、ECHONET/ECHONETLite(登録商標)対応の通信線CLに対応する通信モジュールであってもよい。EMS通信部12bは、PLCにより通信を実現してもよい。
 電源部13は、UPS(Uninterruptible Power Systems)回路及び起動用蓄電池を含み、制御部11へ電力を供給する。電源部13は、停電時には起動用蓄電池から充放電装置1の起動に必要な電力を供給する。電源部13は、電力系統E、発電装置23又は車両Vからの電力を起動用蓄電池に充電してもよい。
 操作部14は、ディスプレイ、ディスプレイ内蔵タッチパネル、及び物理ボタンを含み、充放電装置1の外装に露出してユーザからのSTART(起動)及びSTOP(終了)を含む操作を受け付ける。制御部11は、操作部14にて受け付けられた操作に基づいて充放電回路10を制御してもよい。
 出力部15は、ディスプレイである。出力部15は、セグメントディスプレイを含む。出力部15は、制御部11の制御によって、文字又は画像を出力する。出力部15の代替として、EMS通信部12bと無線通信接続が可能な、スマートフォン又はタブレット端末等の情報端末装置のディスプレイが使用されてもよい。この場合、情報端末装置は充放電装置1と無線通信によって接続され、制御部11から出力される文字又は画像を含む画面を表示できる。出力部15は、LED又はランプであって、制御部11からの指示に応じたパターンで点灯/消灯、点滅によって出力してもよい。出力部15は、スピーカであって、制御部11からの指示に応じて記憶されているビープ音を出力してもよい。出力部15は、ディスプレイ、LED、及びスピーカを併用してもよい。
 上述のように構成される充放電装置1の充放電回路10は、図1及び図2に示すように、コネクタ15が車両Vのコネクタ35と接続された状態において、DCリレー10a及び車両V側のDCリレー33を介して車両Vの蓄電装置30と電力線PLにより接続されている。充放電回路10は、図1及び図2に示すように、解列リレー10b及び分電盤28を介してEMS200、電力系統E、及び負荷21群と電力線PLによって接続されている。充放電装置1は、EMS200における制御に応じて、蓄電装置30、EMS200、電力系統E、及び負荷21群との間の電力の授受を制御する。充放電回路10は、解列リレー10b、DCリレー10a、及びDCリレー33が全てONの状態の場合に、電力線PLを介して蓄電装置30の負荷21群への放電、又は電力系統Eからの充電を実施できる。
 充放電装置1の制御部11は、通信部12を介して車載充放電制御装置32及びEMS200との情報を送受信し、充放電回路10を制御する。制御部11は、車両Vが接続されている状態を充放電装置1から通知されたEMS200からの指示に応じて、電力系統E、負荷21群、蓄電装置22、又は発電装置23と、車両Vとの間で充放電を制御する。
 図3は、EMS200によって制御される充放電の概要を示す図である。図3の横軸は1日単位での時間の経過を示し、負荷21の消費電力、発電装置23における発電量、車両Vの蓄電装置30における充放電の状態を示している。
 図3に示すように、EMS200は例えば、電力系統Eからの買電単価が安く設定されている夜間に、電力系統Eから車両Vの蓄電装置30へ充電を行なうようにスケジュール制御する。走行スケジュールに基づいて充電を行なうようにしてもよい。EMS200は、電力系統Eからの買電単価が高く設定されている昼間は、夜間に充電しておいた車両Vの蓄電装置30から負荷21へ電力を供給する。太陽光によって発電が可能な発電装置23からの電力を負荷21へ整流して供給しつつ、一時的に発電装置23における発電量が不足する間は蓄電装置30から供給してもよい。
 車両Vの蓄電装置30から負荷21へ電力を供給する充放電制御の際は特に、EMS200は、車両Vの蓄電装置30からの電力供給を開始したり、中断したり、電力供給量を負荷21の動作によって調整することを充放電装置1に対して要求する。充放電装置1はEMS200からの指示に応じて、蓄電装置30からの放電の開始、停止を頻回に行なう可能性がある。調整の都度に、車両Vの蓄電装置30及び車載充放電制御装置32との間で数秒要する接続シーケンスを実行するのでは、応答性が悪く、負荷21の動作の変動に対応しきれない。そこで本開示の充放電装置1は、EMS200からの指示に対する応答性を高めるために以下に示すような制御でこれを実現する。
 以下に、充放電装置1の制御部11による処理手順を説明する。ここでは上述したように、車両Vが充放電装置1とコネクタ15及びコネクタ35を介して接続されている状態のままであることを前提とする。
 図4及び図5は、充放電装置1の制御部11による処理手順の一例を示すフローチャートである。
 制御部11は、EMS200からの起動指示、操作部14からの指示、あるいはスケジュールに基づく電源部13からの電力供給開始を受けて起動すると(ステップS101)、車両Vとの通信接続前の状態であることをEMS200へ通知する(ステップS102)。
 制御部11は、所定の接続シーケンスを実行してコネクタ15及びコネクタ35のロックをONとし(ステップS103)、車両通信部12aによって車載充放電制御装置32との通信接続を確立させる(ステップS104)。通信接続が確立されると制御部11は、車載充放電制御装置32から車両Vの車両情報を取得する(ステップS105)。ステップS105で取得される車両情報には、車両Vの識別データ、車種、充電容量及び充電率(SOC:State Of Charge)が含まれる。車種は、EV、HEV、PHEV、FCV等である。車種がFCVである場合には、車両Vは放電専用車である。車種がEV、HEV、又はPHEVでも充電のみ可能な場合がある。
 制御部11は、車両Vとの通信接続を完了したことをEMS200へ通知する(ステップS106)。車両Vとの接続完了通知には、充電容量及び充電率に基づき特定される充放電可能電力が含まれる。
 制御部11は、車載充放電制御装置32及び蓄電装置30との接続シーケンスを実行して、充放電装置1側のDCリレー10aと、車両V側のDCリレー33とをONにさせる(ステップS107)。
 制御部11は、車両V側のDCリレー33をONのまま維持して、任意のタイミングで充電又は放電の開始、出力を変更できる“接続待機状態”にあることをEMS200へ通知する(ステップS108)。“接続待機状態”において制御部11は、充放電回路10におけるインバータはゲートブロックであって、少なくとも解列リレー10bはOFFとする。本実施の形態1の“接続待機状態”において制御部11は、充放電回路10におけるDCリレー10aを、車両V側のDCリレー33と同様にON/OFF制御する。
 制御部11は、ステップS108において、“接続待機状態”にあることを出力部15からユーザ向けに出力してもよい。出力の態様は、出力部15におけるテキストの表示、ユーザの情報端末装置におけるテキスト又は画像の表示、出力部15のLED又はランプの所定のパターンによる点灯/消灯、点滅、出力部15のスピーカによる音の出力のいずれかであってよい。
 制御部11は、充放電の指示を受けるまで“接続待機状態”を維持する制御を実行する(ステップS109)。“接続待機状態”を維持するための制御については詳細を後述する。
 続けて制御部11は、充放電装置1側のリレーである充放電回路10の解列リレー10bをON(DCリレー10aはON状態のまま)とし(ステップS110)、EMS200又は操作部14から指示された電力設定に応じて充放電を開始又は続行する(ステップS111)。ステップS111において、“接続待機状態”で最小電力にて蓄電装置30を充電中である場合、解列リレー10bのONへの切り替えは省略されてもよい。
 制御部11は、充電中又は放電中であることをEMS通信部12bからEMS200へ通知すると共に(ステップS112)、出力中の電流値(放電電流値又は充電電流値)を示すメッセージを車載充放電制御装置32へ車両通信部12aから送信する(ステップS113)。
 制御部11は、EMS200、又は操作部14から制御指示を受けたか否かを判断し(ステップS114)、制御指示を受けていないと判断された場合(S114:NO)、処理をステップS111へ戻す。
 ステップS114にて制御指示を受けたと判断された場合(S114:YES)、制御指示が、充放電制御の終了(EMS200からの終了指示又は操作部14によるSTOP操作)であるか否かを判断する(ステップS115)。
 制御指示が充放電制御の終了でないと判断された場合(S115:NO)、制御部11は、EMS200からの待機指示であるか否かを判断する(ステップS116)。待機指示であると判断された場合(S116:YES)、制御部11は、充放電装置1側のリレーである充放電回路10の解列リレー10bをOFF(DCリレー10aはONのまま)とし(ステップS117)、処理をステップS109へ戻し、“接続待機状態”へ移行する。
 待機指示でないと判断された場合(S116:NO)、制御指示は電力設定又は充放電の切り替えであるから、それらに従い処理をステップS111へ戻し、充放電を継続する。
 ステップS115で、制御指示が充放電制御の終了であると判断された場合(S115:YES)、制御部11は、終了シーケンスを開始して車両通信部12aから車載充放電制御装置32へ停止を通知する(ステップS301)。制御部11は、充放電装置1側のリレーである充放電回路10のDCリレー10a及び解列リレー10bをいずれもOFFとすると共に(ステップS302)、車両V側との通信を切断する(ステップS303)。制御部11は、コネクタ15及びコネクタ35のロックをOFFとし(ステップS304)、EMS200へ停止状態を通知し(ステップS305)、処理を終了する。制御部11は、シャットダウン又はスリープ状態へ移行してよい。
 図5のフローチャートにおいて、車両V側の車載充放電制御装置32との通信接続の確立タイミング、切断タイミング、並びにコネクタ15及びコネクタ35のロックのON及びOFFタイミングは例示である。コネクタロックのON及びOFFと、通信制御との間の順序は任意に設計されてよい。
 図6は、“接続待機状態”を維持するための制御手順の一例を示すフローチャートである。図6のフローチャートに示す処理手順は、図4及び図5のフローチャートにおけるステップS109の処理の詳細に対応する。図6のフローチャートに示す処理で実現される機能が「接続待機状態維持部」に対応する。
 制御部11は、“接続待機状態”の待機時間の計測を開始する(ステップS201)。
 制御部11は、蓄電装置30の充電率を含む車両情報を車載充放電制御装置32から取得し(ステップS202)、充電率が、車両V側で充電不可と判断されてDCリレー33をOFFとするように設定されている第1の充電率以上であるか否かを判断する(ステップS203)。第1の充電率は例えば95%等、満充電に近い状態である。
 第1の充電率以上であると判断された場合(S203:YES)、制御部11は、放電中であると判断される最低限の放電電流値を示すメッセージを車載充放電制御装置32へ送信し(ステップS204)、処理をステップS220へ進める。放電電流値は例えば1Aである。このとき、車両V側のDCリレー33はON状態に維持されているが充放電装置1の充放電回路10の解列リレー10bはON状態でないので、実際には蓄電装置30から負荷21側への放電はされていない。
 ステップS203で第1の充電率未満であると判断された場合(S203:NO)、充電率が放電不可と判断されてDCリレー33をOFFとするように設定されている第2の充電率以下であるか否かを判断する(ステップS205)。第2の充電率は例えば10%等、電池残容量が低下した状態である。
 第2の充電率以下であると判断された場合(S205:YES)、制御部11は、充放電装置1側のリレーである充放電回路10の解列リレー10bをONとする(ステップS206)。DCリレー10aはON状態のままであるから、充放電回路10のリレーはいずれもONとなる。このとき制御部11は、最小電力にて蓄電装置30への充電を開始又は継続する(ステップS207)。制御部11は、充電電流値を示すメッセージを車載充放電制御装置32へ送信し(ステップS208)、処理をステップS220へ進める。
 ステップS207における最小電力の電力供給源は、電力系統Eが好ましい。満充電を目指す充電では、図3に示したように買電単価が高い時間帯では好ましくない。なおこの最小電力での充電中は、充電状態をEMS200へ通知しなくてよい。
 第2の充電率超であると判断された場合(S205:NO)、制御部11は、ステップS207により開始された充電中であるか否かを判断し(ステップS209)、充電中であると判断された場合(S209:YES)、第3の充電率に到達したか否かを判断する(ステップS210)。第3の充電率は、第2の充電率よりも少し高い充電率であり、放電可能と判断される最低限の値が好ましく、例えば15%である。
 第3の充電率に到達したと判断された場合(S210:YES)、制御部11は、充放電装置1側のリレーである充放電回路10の解列リレー10bをOFFとして(DCリレー10aはONのまま)最小電力での充電を終了させる(ステップS211)。制御部11は、充電中であると判断される最低限の充電電流値(例えば1A)を示すメッセージを車載充放電制御装置32へ送信し(ステップS212)、処理をステップS220へ進める。
 第3の充電率に到達していないと判断された場合(S210:NO)、制御部11は処理をステップS207へ進めて充電を継続し(S207)、充電電流値を示すメッセージを車載充放電制御装置32へ送信し(S208)、処理をステップS220へ処理を進める。
 充電中でもないと判断された場合(S209:NO)、充電率は第1の充電率未満であって第2の充電率以下で充放電が可能である。この場合、制御部11は、計測中の待機時間が所定の上限時間(例えば、10分)以上となったか否かを判断する(ステップS213)。所定の上限時間となっていないと判断された場合(S213:NO)、処理をステップS212へ進め、充電中と判断されるようにメッセージを車載充放電制御装置32へ送信し(S212)、待機状態を維持する。なお、ステップS213で上限時間となっていないと判断された場合(S213:NO)、放電中と判断されるようにメッセージを車載充放電制御装置32へ送信し(S204)、待機状態を維持してもよい。
 ステップS213にて待機時間が上限時間以上と判断された場合(S213:YES)、制御部11は、待機時間の計測を終了し(ステップS214)、図4及び図5のフローチャートにおける終了シーケンスを開始するステップS301へ処理を進める。なお制御部11は、ステップS201~S220の処理中に、EMS200から充放電制御の終了指示を受信した場合も、同様に待機時間の計測を終了して(S214)、図4及び図5のフローチャートにおけるステップS301へ処理を進める。
 制御部11は、“接続待機状態”においてEMS200又は操作部14から充放電の指示を受けたか否かを判断する(ステップS220)。充放電の指示を受けていないと判断された場合(S220:NO)、制御部11は処理をステップS202へ戻す。
 充放電の指示を受けたと判断された場合(S220:YES)、制御部11は、開始されていた“接続待機状態”の待機時間の計測を終了する(ステップS221)。これにより、制御部11は、車両V側のDCリレー33をONに維持して“接続待機状態”とする制御を終了し、処理を図4のフローチャートのステップS110へ戻す。
 ステップS201~ステップS221の処理手順に示されているように、EMS200又は操作部14からの指示を待っている状態で、車両Vとの間の準備状態が解除されないように維持することができ、指示に対してできるだけ早い応答が可能になる。
 “接続待機状態”では、充放電装置1側のリレーである充放電回路10の解列リレー10bのみをOFFとしたが、DCリレー10a及び解列リレー10b両方をOFFとしてもよい。“接続待機状態”では、充放電装置1側のリレーである充放電回路10のDCリレー10a及び解列リレー10bの両方をONとしたまま、充放電の電力を“0”とする状態であってもよい。充電又は放電の指示がされた場合に充放電の出力を“0”としている状態も“接続待機状態”であり、この場合、EMS200からの指示に対してより高速に応答することができる。なおこの場合も、充放電装置1と車両Vの蓄電装置30との間の電力の授受制御においては、「0(ゼロ)」とすることには限られず、50~100Wといった出力を継続しておいてもよい。
 図6のフローチャートに示した処理は一例である。その他、車種によって制御内容を変えてもよい。例えばFCVの場合、蓄電装置30へ充電はしないので、FCV側のDCリレー33のONを維持するためには、制御部11は、放電中と判断される放電電流値を示すメッセージを車載充放電制御装置32へ送信する。逆に放電は不可に設定されている車両Vに対しては、充電中と判断される充電電流値を示すメッセージを車載充放電制御装置32へ送信する。EMS200の充放電制御によって電力系統Eから充電している場合に、充電電流がゼロ近く、即ち1A近くに絞られた状態となって効率が悪化した場合には、制御部11はこれを検知し、充放電装置1における解列リレー10bをOFFとしつつ、車載充放電制御装置32へは充電中であると判断される充電電流値を示すメッセージを送信し、電力が確保されるまで“接続待機状態”を維持するようにしてもよい。この間、制御部11は、車両Vの蓄電装置30の充電可能電力/放電可能電力をゼロとしてEMS200へ通知し、電力が確保されるまで待機するとよい。
 このようにして、充放電装置1は、車載充放電制御装置32との通信によって最小限の電力での放電中であるか又は充電中であることを通知し続け、車両V側の車載充放電制御装置32における制御によって車両側のDCリレー33をOFFとならないように“接続待機状態”を維持し続ける。これにより、図3に示したような充放電の切り替え、電圧又は周波数の調整を行なう際に、車両Vとの間の接続シーケンスをその都度実行することなく、要求される応答速度で制御が可能となる。なお“接続待機状態”における車両V側の消費電力は、DCリレー33をOFFさせた状態よりも大きい。したがって充放電装置1は、充放電を行なわない待機状態における電力消費を抑制するために、車両側のDCリレー33をOFFにはするが、車両との通信接続は確立させたままの状態とする制御と組み合わせ、消費電力をできるだけ小さく且つ応答性が高い制御を実現することもできる。
 実施の形態1では、車両Vの使用予定が当分の間なく、充放電装置1と接続されたままである状態での制御の例を挙げて説明した。充放電装置1とEMS200との間は常時的に通信接続され、EMS200からの指示に従って充放電が繰り返される場合には、車両Vのコネクタ35と充放電装置1のコネクタ15との間のロックがONのまま維持される。しかしながらEMS200からの指示を優先している間は、ユーザが車両Vを使用する場合であっても、コネクタ15,35のロックがOFFとならずに使用できない不都合が発生し得る。したがって充放電装置1は、操作部14にてSTOP操作を受け付けた場合には第1に、ユーザからコネクタ15を切り離したいという意思があるとして、以後、EMS200からの起動指示を含む指示を受け付けず、コネクタ15,35のロックをOFFとするように制御する。これにより、ユーザはコネクタの着脱が可能である。第2に制御部11は、操作部14にてSTOP操作が受け付けられた後、一定期間が経過した場合に、コネクタ15,35のロックをOFFとしたまま、EMS200からの起動指示を含む指示を受け付ける状態へ遷移する。この場合、EMS200から車両Vとの接続確認の指示がされた場合には、コネクタ15,35のロックをONとする。この場合、ユーザは、依然としてやはりコネクタ15,35を切り離したいという意思があれば、再度STOP操作を実行し、これにより制御部11は、STOP操作を受け付けられた場合の第1の状態へ遷移する。
 (変形例)
 上述の実施の形態1では、車両側のリレーがONのままである接続待機状態を維持する接続待機状態を維持するための処理について説明した。変形例で充放電装置1及び車両Vは、“接続待機状態”と異なる“遮断待機状態”での待機も可能とする。“遮断待機状態”は、車載充放電制御装置32との間の通信接続が切断されている状態であって、再度所定の接続シーケンスを実行しなければ充放電を開始できない、という状態である。“遮断待機状態”は、車両Vのコネクタ35と充放電装置1のコネクタ15との間のロックがONであることが確認済みであって、ONを維持された状態である。つまり、“遮断待機状態”と“停止状態”とは、コネクタのONとOFFとが異なる程度である。充放電装置1と車両Vとの制御の状態としては停止状態に等しい。
 図4-図6のフローチャートに示した処理手順では、“接続待機状態”の状態で、充放電の指示を受信した場合(S220:YES)には、充放電が開始され(S111)、待機時間が上限時間を超過した場合には、停止状態へのシーケンス(S301-S305)が実行された。変形例で充放電装置1は、“接続待機状態”から、充放電実行以外では停止状態のみならず“遮断待機状態”へも移行するように制御される。
 図7は、“接続待機状態”及び“遮断待機状態”間で状態を遷移させる制御手順の一例を示すフローチャートである。以下の説明では、図7のフローチャートに示す処理手順は、図6のフローチャートに示した手順に代替するものとして説明するが、図6のフローチャートに示した手順と組み合わせて実行される。
 制御部11は、“接続待機状態”の待機時間の計測を開始する(ステップS901)。
 制御部11は、蓄電装置30の充電率を含む車両情報を車載充放電制御装置32から取得し(ステップS902)、待機開始時点での充電率として記憶しておく(ステップS903)。
 制御部11は、待機時間が所定時間(例えば10分)を経過したか否かを判断する(ステップS904)。所定時間を経過したと判断された場合(S904:YES)、制御部11は、待機時間の計測を終了する(ステップS905)。制御部11は、充放電装置1側のリレーである充放電回路10のDCリレー10a及び解列リレー10bをOFFとすると共に(ステップS906)、車両V側との通信を切断する(ステップS907)。制御部11は、車両通信部12aから車載充放電制御装置32へ“遮断待機状態”への遷移を通知する(ステップS908)。この場合、制御部11は、“接続待機状態”への維持処理を終了して図4及び図5のフローチャートに戻らず、ステップS905-S908によって“遮断待機状態”へ遷移する。
 制御部11は、ステップS904で待機時間が所定時間を経過していないと判断された場合(S904:NO)、蓄電装置30の充電率を、車載充放電制御装置32から取得する(ステップS909)。制御部11は、取得した充電率が、車両Vで放電不可と判断されてDCリレー33をOFFとするように設定されている第2の充電率以下であるか否かを判断する(ステップS910)。
 充電率が第2の充電率以下であると判断された場合(S910:YES)、制御部11は、ステップS905へ処理を進める。この場合、充放電装置1は、“遮断待機状態”へ遷移する。
 充電率が第2の充電率以下でないと判断された場合(S910:NO)、制御部11は、ステップS909で取得した充電率が、待機開始時点での充電率に対して所定割合分だけ低下したか否かを判断する(ステップS911)。
 ステップS911にて充電率が、所定割合分低下していないと判断された場合(S911:NO)、制御部11は、処理をステップS912へ処理を進める。
 充電率が、所定割合分低下したと判断された場合(S911:YES)、制御部11は、ステップS905へ処理を進める。この場合も、充放電装置1は、“遮断待機状態”へ遷移する。
 制御部11は、“接続待機状態”においてEMS200又は操作部14から停止指示を受けたか、を判断する(ステップ912)。停止指示を受信したと判断した場合(S912:YES)、制御部11は、開始されていた“接続待機状態”の待機時間の計測を終了し(ステップS913)、図4及び図5のフローチャートにおける終了シーケンスを開始するステップS301へ処理を進める。制御部11はその他、異常停止が検知された場合、異常停止処理を実行して“接続待機状態”から他の状態、異常停止状態へ遷移する。
 ステップS912において、停止指示も受信していないと判断された場合(S912:NO)、制御部11は処理をステップS904へ戻して接続待機状態を維持する。
 制御部11は、図7のフローチャートに示した条件以外に、EMS200から“停止指示”のみならず“遮断待機状態”への遷移指示を受けてもよく、この場合も“遮断待機状態”へ移行してよい。
 このようにして、接続待機状態、即ち充放電の応答性を高くした状態を維持しておく必要が無いことが類推される状況であることを、制御部11が検知できた場合には、通信接続を切断した状態へ遷移しておくことが好ましい。
 充放電装置1は、遮断待機状態から接続待機状態へ戻ることもできる。“遮断待機状態”に遷移した充放電装置1の制御部11は、EMS通信部12bでの通信は有効であるから、EMS200から充放電指示があった場合には、接続シーケンスを実行して一旦接続待機状態へ遷移してから充放電を開始する。制御部11は、遮断待機状態において、EMS200から、“接続待機状態”、即ち、直ちに充放電が可能な状態へ遷移することを指示された場合には、接続シーケンスを実行して“接続待機状態”へ遷移するとよい。
 通信接続の切断については、“接続待機状態”でなくとも、長時間例えば24時間よりも長く、通信接続を確立したままであることを回避すべきである。そこで長時間として定義された時間以上通信接続されていることが検知された場合、制御部11は、通信接続を切断することが望ましい。
 (実施の形態2)
 実施の形態2では、異なるメーカで夫々製造される多種の電気自動車である車両Vと、多様なEMS200とを組み合わせることを考慮して充放電回路を保護するための制御を更に行なう。充放電装置1は、EMS200及び車両Vの夫々の制御を仲介しつつ、DCリレー33,10a、及び解列リレー10bのON及びOFFの繰り返しが発生しそうな状況になると、EMS200からの指示に対し応答しない保護状態へ遷移する。
 実施の形態2における充放電装置1及びEMS200のハードウェア構成は、実施の形態1と同様であるから、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。以下、実施の形態2におけるDCリレー33,10a、及び解列リレー10bのON及びOFFの切り替えの繰り返しを防止する充放電装置1における制御について説明する。
 EMS200が例えば、充放電装置1を介して接続されている車両Vの蓄電装置30の充電率(SOC)が、満充電と判断される充電率に到達するまで充電する制御を実行するケースを例にして説明する。EMS200から充電指示を受けた充放電装置1では、制御部11が、車載充放電制御装置32との通信線CLを介した通信接続、及び電力線VPLにおける出力の調整によって所定の接続シーケンスを実行する。接続シーケンスによって充放電装置1と蓄電装置30との間での充放電に対して必要な出力の準備が完了すると、充電が開始される。
 温度等の条件によって、車載充放電制御装置32は、蓄電装置30における充電率(SOC)が満充電と判断される所定の第1比率に到達する前に、それ以上充電されると蓄電装置30を劣化させると判断し、充電を停止させる場合がある。この場合、車載充放電制御装置32によって車両VのDCリレー33がOFFとなり、充電は停止する。
 車載充放電制御装置32によって充電が停止されたとしても、EMS200は、充放電装置1を介して得られる蓄電装置30の充電率が満充電容量又は第1比率に到達するまで充電指示を出力する可能性がある。
 EMS200から充電指示が出力されると、従来の充放電装置であれば、車載充放電制御装置32からの停止によって車両VのDCリレー33が切断されている状態であっても、再度充電を開始しようとする。充電開始のために、DCリレー33をONとする手順を含む所定の接続シーケンスが実行されるが、蓄電装置30はそれ以上充電ができない状態であると判断されているから、再度、車載充放電制御装置32によって充電の停止制御が実行され、DCリレー33がOFFとなり、充電は停止する。蓄電装置30の充電率は、満充電容量又は第1比率に到達しないので、再度、EMS200から充電指示が出力される。
 このように車載充放電制御装置32にて充電ができないと判断されているにもかかわらず、EMS200から充電指示が送信される場合、車両V側でのDCリレー33のOFFと、充電指示に基づく充電開始手続きによるDCリレー33のONが繰り返される。DCリレー33のON及びOFFの繰り返しは、DCリレー33の劣化を助長する。
 そこで実施の形態2の充放電装置1は、車載充放電制御装置32における制御と、EMS200の指示とに基づき、DCリレー33のON及びOFFが繰り返されるような状況となる場合には、EMS200からの指示を差し置き、指示に対して無応答である保護状態、少なくともDCリレー33のON及びOFFを実行させない保護状態へ遷移する。
 図8及び図9は、充放電装置1による保護状態への遷移手順の一例を示すフローチャートである。充放電装置1の制御部11は、EMS通信部12bによってEMS200と通信接続している状態で以下の処理を実行する。
 制御部11は、EMS200からの起動指示、操作部14からの指示、あるいはスケジュールに基づく電源部13からの電力供給開始を受けて起動すると(ステップS401)、車両Vとの通信接続前の状態であることをEMS200へ通知する(ステップS402)。
 制御部11は、所定の接続シーケンスを実行してコネクタ15及びコネクタ35のロックをONとし(ステップS403)、車両通信部12aによって車載充放電制御装置32との通信接続を確立させる(ステップS404)。通信接続が確立されると制御部11は、車載充放電制御装置32から車両Vの車両情報を取得する(ステップS405)。ステップS405で取得される車両情報には、少なくとも充電容量及び充電率(SOC:State Of Charge)が含まれる。車両情報には、車両Vの識別データ又は車種が含まれてもよい。車種は、EV、HEV、PHEV、FCV等である。車種がFCVである場合には、車両Vは放電専用車である。車種がEV、HEV、又はPHEVでも充電のみ可能な場合がある。
 制御部11は、車両Vとの通信接続を完了したことをEMS200へ通知する(ステップS406)。車両Vとの接続完了通知には、充電容量及び充電率に基づき特定される充放電可能電力が含まれる。
 制御部11は、EMS200から制御指示を受信したか否かを判断する(ステップS407)。EMS200から制御指示をEMS通信部12bから受信していないと判断された場合(S407:NO)、制御部11は所定の待機時間経過後に処理をステップS407へ戻す。制御指示を受信するまで制御部11は、待機状態となる。
 制御部11は、ステップS407で制御指示を受信したと判断すると(S407:YES)、制御指示は充電指示又は放電指示であるか否かを判断する(ステップS408)。
 ステップS408において充電指示又は放電指示であると判断された場合(S408:YES)、制御部11は車載充放電制御装置32及び蓄電装置30との接続シーケンスの続きを実行して車両V側のDCリレー33をONにさせる(ステップS409)。制御部11は、充放電回路10のDCリレー10a及び解列リレー10bをONとし(ステップS410)、充放電を開始又は続行する(ステップS411)。
 制御部11は、車両通信部12aによって車載充放電制御装置32から蓄電装置30に関し、充電率を含む状態情報を取得する(ステップS412)。ステップS412において、車載充放電制御装置32の制御によって充電が停止中である場合、制御部11は車載充放電制御装置32からの終了の通知を受信することで充電停止中の状態情報を取得することができる。
 制御部11は、EMS200、又は操作部14から制御指示を受けたか否かを判断する(ステップS413)。車載充放電制御装置32の制御によって充電が停止されている場合、車両V側のDCリレー33はOFFとされている。充放電装置1は、再度、DCリレー33をONとするためには車載充放電制御装置32へ、所定の接続シーケンスをリクエストする。ステップS413で制御指示を受けていないと判断された場合(S413:NO)、処理をステップS411へ戻す。
 ステップS413にて制御指示を受けたと判断された場合(S413:YES)、制御指示が、充放電制御の終了(EMS200からの終了指示又は操作部14によるSTOPボタンの操作)であるか否かを判断する(ステップS414)。
 制御指示が充放電制御の終了でないと判断された場合(S414:NO)、制御部11は、EMS200からの待機指示であるか否かを判断する(ステップS415)。待機指示であると判断された場合(S415:YES)、制御部11は、充放電回路10の解列リレー10bをOFF(DCリレー10aはONのまま)とし(ステップS416)、処理をステップS407へ戻し、待機状態へ戻る。
 待機指示でないと判断された場合(S415:NO)、制御指示は充放電の切り替えである。制御部11は、前記リレーを保護する保護状態へ遷移するか否かを判断する(ステップS417)。ステップS417における保護状態への遷移の判断については詳細を後述する。
 ステップS417において保護状態へ遷移すると判断された場合(S417:YES)、制御部11は、充放電回路10のDCリレー10a及び解列リレー10bをOFFとする(ステップS418)。制御部11は、車両Vとの接続を切断し(ステップS419)、保護状態への遷移をEMS200へEMS通信部12bによって通知し(ステップS420)、コネクタロックをONとしたまま、処理を終了する。ステップS420の通知は省略されてよい。
 この場合、制御部11は、保護状態へ遷移する。保護状態において制御部11は、EMS通信部12bによってEMS200からの指示を受信するが、指示を差し置き、指示に対して無応答である。保護状態において制御部11は、少なくとも車両VのDCリレー33のON及びOFFを実行させない。保護状態において制御部11は、強制的に自装置をシャットダウンさせてもよく、シャットダウンする場合には、コネクタロックをOFFし、EMS200との通信接続も切断する。
 制御部11は、充放電装置1を一旦シャットダウンして再起動させた場合に保護状態から復帰するか、又は、後述の図12のフローチャートによって、自律的に保護状態から復帰する。シャットダウンする場合の制御部11は、間欠的にEMS通信部12bを起動し、EMS200から起動指示を受信したことを確認した際に再起動する。
 ステップS417において遷移しないと判断した場合(S413:NO)、制御部11は処理をステップS411へ戻し、制御指示に応じた充放電を続行する。
 ステップS414で、制御指示が充放電制御の終了であると判断された場合(S414:YES)、制御部11は、終了シーケンスを開始して車両通信部12aから車載充放電制御装置32へ停止を通知する(ステップS421)。制御部11は、充放電回路10のDCリレー10a及び解列リレー10bをOFFとすると共に(ステップS422)、車両V側との通信を切断する(ステップS423)。制御部11は、コネクタ15及びコネクタ35のロックをOFFとし(ステップS424)、EMS200へ停止状態を通知し(ステップS305)、処理を終了する。制御部11は、シャットダウン又はスリープ状態へ移行する。
 図10は、保護状態へ遷移するか否かの判断処理手順の一例を示すフローチャートである。図10のフローチャートは、図8及び図9のフローチャートに示した処理手順の内、ステップS417の詳細に対応する。
 制御部11は、ステップS408で受信した充電指示又は放電指示が、前回の充電指示又は放電指示を受信したタイミングからの間隔を特定する(ステップS701)。制御部11は、特定した間隔が所定間隔以内であって、且つ、受信回数が所定回数以上であるか否かを判断する(ステップS702)。
 ステップS701及びステップS702において制御部11は、充電指示又は放電指示を受信する都度に計数し、直近で充電指示又は放電指示を受信してから、次に充電指示又は放電指示を受信するまでに所定間隔に対応する期間が経過すると計数をゼロにリセットする。
 制御部11は、特定した間隔が所定間隔以内であって、且つ受信回数が所定回数以上であると判断された場合(S702:YES)、保護状態へ遷移すると判断し(ステップS703)、図9のフローチャートにおけるステップS418へ処理を進める。
 ステップS702において制御部11は、充電指示及び放電指示のいずれか一方の同一の指示を繰り返し、所定間隔×所定回数である所定期間内に受信するか否かを判断し、所定期間内に同一の指示を繰り返し受信した場合に、保護状態へ遷移すると判断してもよい。
 ステップS702において制御部11は、充電指示及び放電指示を略交互に、所定間隔×所定回数である所定期間内に受信するか否かを判断し、所定期間内に交互に受信した場合に、保護状態へ遷移すると判断してもよい。
 ステップS702において、ステップS701で特定した間隔が所定間隔以内でないか、又は受信回数が所定回数未満であると判断された場合(S702:NO)、制御部11は、車載充放電制御装置32にて充電停止状態を示す状態情報を取得しているか否かを判断する(ステップS704)。
 車両V側で車載充放電制御装置32は、蓄電装置30の充電率が満充電容量の第1比率以上に到達して自律的にDCリレー33をOFFに切り替えると判断した場合、充放電装置1へ充電停止を通知する場合がある。この場合、制御部11は、図9のフローチャートに示したステップS412で、車両V側の制御によって充電が停止された状態を把握することができる。
 ステップS704で充電停止を示す状態を取得したと判断された場合(S704:YES)、制御部11は、ステップS408で受信した充電指示又は放電指示が、所定期間に複数回繰り返し受信されているか否かを判断する(ステップS705)。
 ステップS705において、車載充放電制御装置32によって充電停止状態へ切り替えられ、且つ、充電指示又は放電指示である同一の指示を所定期間に複数回繰り返し受信されていると判断された場合(S705:YES)、制御部11は保護状態へ遷移すると判断する(S703)。制御部11は、判断後に図9のフローチャートにおけるステップS418へ処理を進める。
 ステップS704又はステップS705のいずれか一方で、否と判断された場合(S704:NO、又はS705:NO)、制御部11は保護状態へ遷移しないと判断し(ステップS706、図9のフローチャートにおけるステップS411へ処理を戻す。
 図11は、保護状態へ遷移するか否かの判断処理手順の他の一例を示すフローチャートである。図11のフローチャートは、図8及び図9のフローチャートに示した処理手順の内、ステップS417の詳細に対応する。
 制御部11は、ステップS412で取得した蓄電装置30の状態情報の内の充電率が、満充電と判断される満充電容量の所定の第1比率以上である状態で、ステップS413でEMS200から充電指示を受信したか否かを判断する(ステップS711)。
 ステップS711で、充電率が所定の第1比率以上であるにもかかわらず充電指示を受信したと判断された場合(S711:YES)、制御部11は、保護状態へ遷移すると判断し(ステップS712)、図9のフローチャートにおけるステップS418へ処理を進める。
 ステップS711では、所定の第1比率以上であっても充電指示を改めて受信したと判断される場合、その後、車両V側で満充電と判断される充電率に到達したので、充電停止となるように車載充放電制御装置32にて制御されることが推測される。にもかかわらず、EMS200から充電指示が改めて送信される場合、以後、車載充放電制御装置32における充電停止処理と、EMS200からの充電指示の送信とが繰り返されることが予想される。結果として、車両VにおけるDCリレー33及び充放電装置1におけるDCリレー10a及び解列リレー10bのON及びOFFが繰り返されることが予想される。したがって、実施の形態2の充放電装置1の制御部11は、そのような場合には充電指示が繰り返しEMS200から送信されなくなるように、保護状態へ遷移する。
 ステップS711において、充電率が所定の第1比率以上でなく、又は、充電指示は受信していないと判断された場合(S711:NO)、制御部11は、ステップS412で取得した充電率が、空(下限)と判断される満充電容量の所定の第2比率以下である状態で、ステップS413でEMS200から放電指示を受信したか否かを判断する(ステップS713)。
 ステップS713で、充電率が所定の第2比率以下であるにもかかわらず放電指示を受信したと判断された場合(S713:YES)、制御部11は、保護状態へ遷移すると判断し(S712)、図9のフローチャートにおけるステップS418へ処理を進める。
 ステップS713では、所定の第2比率以下であっても放電指示を改めて受信したと判断される場合、その後、車両V側で充電容量が下限に近いと判断される充電率に到達したので、放電停止となるように車載充放電制御装置32にて制御されることが推測される。にもかかわらず、EMS200から放電指示が改めて送信される場合、以後、車載充放電制御装置32における放電停止処理と、EMS200からの放電指示の送信とが繰り返されることが予想される。結果として、車両VにおけるDCリレー33及び充放電装置1におけるDCリレー10a及び解列リレー10bのON及びOFFが繰り返されることが予想される。したがって、実施の形態2の充放電装置1の制御部11は、そのような場合には放電指示が繰り返しEMS200から送信されなくなるように、保護状態へ遷移する。
 ステップS713で充電率が所定の第2比率以下でなく、又は放電指示を受信していないと判断された場合(S713:NO)、制御部11は、保護状態へ遷移しないと判断し(ステップS714)、図9のフローチャートにおけるステップS411へ処理を戻す。
 ステップS117における保護状態へ遷移するか否かについて制御部11は、図10のフローチャートに示した処理手順と、図11のフローチャートに示した処理手順との両方、又はいずれかを実行して判断する。
 図12は、保護状態から復帰するための処理手順の一例を示すフローチャートである。制御部11は、EMS通信部12bによってEMS200との通信接続を維持し、コネクタロックをONとしたまま、EMS200からの指示を差し置く保護状態にある場合、以下の処理を継続的に実行する。
 制御部11は、保護状態に遷移してから所定の待機時間が経過したか否かを判断する(ステップS801)。
 制御部11は、間欠的に車両Vの車載充放電制御装置32と車両通信部12aを介して通信し(ステップS802)、蓄電装置30の充電率を取得する(ステップS803)。
 制御部11は、取得した充電率が、所定の第2比率よりも高く、所定の第1比率未満であるか否かを判断する(ステップS804)。取得した充電率が、所定の第1比率以上であるか、又は、所定の第2比率以下であると判断された場合(S804:NO)、制御部11は処理をステップS801へ戻す。
 取得された充電率が所定の第2比率よりも高く、所定の第1比率未満であると判断された場合(S804:YES)、制御部11は、保護状態から復帰すると判断し(ステップS805)、処理を終了する。以後、制御部11は、EMS200からの指示に応じた制御を実行する。
 ステップS801にて、所定の待機時間が経過していないと判断された場合(S801:NO)、制御部11は、操作部14によってSTOP操作を受け付けたか否かを判断する(ステップS806)。STOP操作を受け付けたと判断された場合(S806:YES)、制御部11は、ステップS805へ処理を進め、保護状態から復帰して操作に応じた処理を実行する。
 ステップS806にて、STOP操作を受け付けていないと判断された場合(S806:NO)、制御部11は、EMS通信部12bによってEMS200から復帰の指示(リセットでも可)を受け付けたか否かを判断する(ステップS807)。
 ステップS807にて、EMS200から復帰の指示を受け付けたと判断された場合(S807:YES)、制御部11は、ステップS805へ処理を進め、保護状態から復帰して指示に応じた処理(接続シーケンス、又は終了シーケンス)を実行する。
 ステップS807にて、復帰の指示も受け付けていないと判断された場合(S807:NO)、制御部11は処理をステップS801へ戻す。
 図10又は図11のフローチャートに示した判断手順によって、車両VにおけるDCリレー33及び充放電装置1におけるDCリレー10a及び解列リレー10bのON及びOFFが実際に繰り返される状況、又は繰り返されることが高確率で予想される状況では保護状態に遷移すると判断される。つまり、EMS200からの制御指示が車載充放電制御装置32における制御に適してない場合には、少なくとも一定期間、EMS200からの指示に応答しない保護状態へ遷移して、充放電回路を保護することができる。
 その他、制御部11は、EMS200からの制御指示に応じて車載充放電制御装置32との間で所定の接続シーケンスを実行している間に、車両通信部12aで、異常で停止することが通知された場合、保護状態へ遷移するように制御してもよい。
 また、充放電装置1の制御部11は、車両Vの蓄電装置30の充電率が、充電できる状態又は放電できる状態へ復帰したことを確認した上で、保護状態から復帰する。これによって、再度、DCリレー33,10a、及び解列リレー10bのON及びOFFの切り替えが繰り返されることを予防できる。
 (実施の形態3)
 実施の形態3では、車両通信部12aを介してコネクタ15,35で接続されている車両Vの車種に応じた遷移条件で保護状態へ遷移する。
 実施の形態3における充放電装置1のハードウェア構成、及び充放電装置に接続されるESM200、車載充放電制御装置32との接続構成は、実施の形態1と同様である。実施の形態3における充放電装置1の構成の内、実施の形態1と共通する構成については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
 実施の形態3において充放電装置1は、制御部11内蔵のメモリに予め、充放電の対象となる車両Vについて、車種毎に遷移条件を記憶している。遷移条件は例えば、第1の車種の車両Vに対しては、図10のフローチャートに示した判断処理、第2の車種の車両Vに対しては図11のフローチャートに示した判断処理を行なうように記憶される。また、第3の車種の車両Vに対しては、図11のフローチャートにおける満充電容量に対する第1比率が85%であって、第4の車種の車両Vに対しては第1比率が90%であるように記憶されてもよい。これらの遷移条件は、各車両Vの製造業者から提供される満充電と判断される基準、又は空(下限)と判断される基準を元に記憶されてもよいし、各車両Vとの試験によって充放電装置1によって作成されてもよい。
 図13及び図14は、実施の形態3における充放電装置1による保護状態への遷移手順の一例を示すフローチャートである。図13及び図14のフローチャートにおける処理手順の内、実施の形態2の図8及び図9のフローチャートに示した処理手順と共通する手順については同一のステップ番号を付して詳細な説明を省略する。
 実施の形態3において制御部11は、ステップS404で車両情報を取得すると(S404)、車両情報に含まれる車種の識別情報に基づき、車種に対応する遷移条件をメモリから読み出す(ステップS425)。
 ステップS415で待機指示でないと判断された場合(S415:NO)、制御部11は、ステップS425で読み出された車種に対応する遷移条件に基づいて、保護状態へ遷移するか否かを判断する(ステップS427)。ステップS427における判断の詳細は、遷移条件に応じて、図10のフローチャートに示した処理手順、及び図11のフローチャートに示した処理手順の内の両方又は一方であってよい。
 車種を識別する情報を取得し、車種に応じた遷移条件によって判断することによって、車種毎に異なる車両V側の充放電の制御内容と、多様なEMS200からの指示との間を適切に仲介しつつ、車両Vのみならず自装置の充放電回路10を保護することができる。
 上述のように開示された実施の形態は全ての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の範囲は、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。
 1 充放電装置
 10 充放電回路
 10a DCリレー
 10b 解列リレー
 11 制御部
 12 通信部
 12a 車両通信部
 12b EMS通信部
 15 コネクタ
 1P コンピュータプログラム
 200 EMS
 21 負荷
 30 蓄電装置
 32 車載充放電制御装置
 33 DCリレー
 35 コネクタ
 PL 電力線
 V 車両
 VPL 電力線
 

Claims (13)

  1.  車両に設けられた蓄電池と接続する車載電力線とのコネクタを有し、前記蓄電池における充放電を制御する充放電装置であって、
     前記車載電力線に介装された車両側のリレーのON及びOFFを切り替える車載制御装置に通信接続する通信部と、
     前記車載制御装置との間で所定のシーケンスに基づきメッセージを前記通信部から送受信する通信制御部と、
     前記所定のシーケンスに基づいて前記車両側のリレーをONへ切り替えた後、前記蓄電池の充放電を実行していない間に、前記車両側のリレーがONのままである接続待機状態を維持する接続待機状態維持部と
     を備える充放電装置。
  2.  前記蓄電池と、商用電源又は負荷との間の電力の授受のON及びOFFを切り替えるリレーを含む充放電回路を備え、
     前記接続待機状態は、前記車両側のリレーはON、前記充放電回路のリレーはOFFである
     請求項1に記載の充放電装置。
  3.  前記充放電回路のリレーは、前記商用電源との間の電力授受のON及びOFFを切り替える解列リレーと、前記コネクタとの間に介装される装置側リレーとを含み、
     前記接続待機状態において、前記解列リレーはOFF、前記装置側リレーはONである
     請求項2に記載の充放電装置。
  4.  前記接続待機状態維持部は、前記充放電回路側のリレーをOFFとしつつ、前記車載制御装置へ、充電中又は放電中と判断される略下限値の充放電電流値を示すメッセージを前記通信制御部によって送信する
     請求項2又は3に記載の充放電装置。
  5.  前記接続待機状態維持部は、
     前記蓄電池の充電率が、満充電と判断される所定の第1充電率以上であるか否かを判断し、
     第1充電率以上であると判断された場合、放電中と判断される放電電流値を示すメッセージを前記車載制御装置へ送信する
     請求項4に記載の充放電装置。
  6.  前記接続待機状態維持部は、
     前記蓄電池の充電率が、前記蓄電池の充電率が下限と判断される所定の第2充電率以下であるか否かを判断し、
     第2充電率以上であると判断された場合、前記蓄電池の充電率が所定の第3充電率に達するまでの期間、前記充放電回路のリレーをONとして前記商用電源からの電力で前記蓄電池を充電し、
     充電電流値を示すメッセージを前記車載制御装置へ送信する
     請求項4に記載の充放電装置。
  7.  前記接続待機状態維持部が接続待機状態を維持している間、接続待機状態であることを示すテキスト、光の点灯/消灯、点滅、又は音を出力する出力部を備える
     請求項1から6のいずれか1項に記載の充放電装置。
  8.  前記接続待機状態維持部は、
     前記接続待機状態の維持を開始してから所定時間を経過したか否か、前記蓄電池の充電率が下限と判断される所定の第2充電率以下であるか否か、又は、前記接続待機状態の維持を開始してから前記蓄電池の充電率が所定の割合以上低下したか否かの条件の内の少なくともいずれか1つが満たされた場合、車両側のリレーをOFFとし、前記通信部による通信接続を切断する、請求項1から6のいずれか1項に記載の充放電装置。
  9.  前記蓄電池と、商用電源又は負荷との間の電力の授受のON及びOFFを切り替えるリレーを含む充放電回路を備え、
     前記接続待機状態維持部は、前記車両側のリレー及び前記充放電回路のリレーのいずれもONとしつつ、下限に設定される電力で充電又は放電を行なう
     請求項1に記載の充放電装置。
  10.  前記車両の蓄電池における充放電を指示する上位制御装置との間でデータを授受する上位制御通信部と、
     前記通信部によって前記車載制御装置から取得する前記蓄電池に関する情報、及び、前記上位制御通信部によって受信する前記上位制御装置からの指示に基づき、前記車両側のリレーを保護する保護状態へ遷移するか否かを判断する判断部と
     を備える請求項1から9のいずれか1項に記載の充放電装置。
  11.  前記保護状態では、前記上位制御装置からの充電指示、又は、放電指示に対し、無応答であるか、指示に対し否定的応答を返す、請求項10に記載の充放電装置。
  12.  車両に設けられた蓄電池と接続する車載電力線とのコネクタを有した充放電装置が、前記蓄電池における充放電を制御する方法であって、
     前記充放電装置は、
     前記車載電力線に介装された車両側のリレーのON及びOFFを切り替える車載制御装置に通信接続し、
     前記車載制御装置との間で所定のシーケンスに基づきメッセージを送受信し、
     前記所定のシーケンスに基づいて前記車両側のリレーをONへ切り替えた後、前記蓄電池の充放電を実行していない間に、前記車両側のリレーがONのままである接続待機状態を維持する
     充放電制御方法。
  13.  車両に設けられた蓄電池と接続する車載電力線とのコネクタを有し、前記車載電力線に介装された車両側のリレーのON及びOFFを切り替える車載制御装置に通信接続する通信部を備える充放電装置に搭載されたコンピュータに、
     前記車載制御装置との間で所定のシーケンスに基づきメッセージを前記通信部によって送受信し、
     前記所定のシーケンスに基づいて前記車両側のリレーがONへ切り替えられた後、前記蓄電池の充放電を実行していない間に、前記車両側のリレーがONのままの接続待機状態を維持する
     処理を実行させるコンピュータプログラム。
     
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