CN103053091A - 蓄电池控制装置、充电站以及蓄电池控制方法 - Google Patents

蓄电池控制装置、充电站以及蓄电池控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种对搭载于电动车等的蓄电装置进行控制的装置，其对蓄电装置施加进行蓄电时的负载电流并计算出电压降，基于计算出的该电压降，按照电力系统的电压降与规定相比要小的方式限制向搭载于电动车等的蓄电池进行充电的充电量。由此，能减小进行多辆电动车等一齐开始充电时的充电的电动车等的周围的电压变动。按照即使电动车等一齐同时开始充电也能使对电力系统造成的冲击变小的方式对电动车等的充电进行控制。

Description

蓄电池控制装置、充电站以及蓄电池控制方法
基于参照所进行的引入
本申请主张2010年8月4日所申请的日本专利申请第2010-174986号的优先权，通过参照其内容，将其引入到本申请中。
技术领域
本发明涉及蓄电池控制装置、充电站以及蓄电池控制方法，尤其是涉及适于减小电力系统中电压稳定度的影响的蓄电池控制装置、充电站以及蓄电池控制方法。
背景技术
电力系统与大量的需求方连接，期望从供给侧稳定地对该需求方消耗的电力进行电力供给。为了实现这样的电力稳定供给，例如已知有：如JP特开2007-172535号公报所记载的那样，通过使供电实现二重化，来防范在不远的将来可能发生的停电或间歇中断，将电力系统的系统故障防范于未然的技术。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2007-172535号公报
发明的概要
发明所要解决的课题
但是，近来，电力系统与大量的现有型的发电设备、需求方负载以及新的设备进行连接。作为其中之一例如有蓄电池。尤其是可预见搭载于汽车的蓄电池在不远的将来将与电力系统之间进行大量电力量授受。关于该蓄电池，尤其是对于电动车的充电，较多利用被称为基于电池侧SOC(State Of Charge：充电状态)的“电动车侧的状况”进行充电的受控式(Regulated)充电的技术。另外，还有通过定时器对充电时间进行控制的情形，从电力系统的观点来看，在大量导入时，在电力系统侧担忧会在电力品质尤其是电压稳定度方面出现问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够减小诸如由于搭载于电动车等的蓄电池一齐同时开始充电等的蓄电池的电力蓄电动作时对电力系统所造成的影响的蓄电池控制装置、充电站以及蓄电池控制方法。
解决课题的手段
为了达成上述目的，本发明构成为，具有：运算部，其基于从电力系统经由负载限制元件对蓄电池施加了负载电流时的负载状态即限制时负载状态的信息，对所述蓄电池连接到所述电力系统时的与所述系统有关的电压降低量进行运算；和控制部，其基于所运算出的电压降低量，对用于控制向所述蓄电池的负载的控制装置输出控制指令信号。
发明的效果
根据本发明，能够减小蓄电动作对电力系统造成的影响。
本发明的其他目的、特征以及优点可根据与附图有关的以下的本发明的实施例的记载将变得明了。
附图说明
图1是搭载于电动车的蓄电池并网控制装置的构成例。
图2是搭载于电动车的蓄电池并网控制装置的处理步骤示例。
图3是搭载于电动车的蓄电池并网控制装置的构成例。
图4是搭载于电动车的蓄电池并网控制装置的处理步骤示例。
图5是表示充电延迟时间的图面。
图6是表示搭载于充电站的蓄电池并网控制装置的构成例。
图7是搭载于充电站的蓄电池并网控制装置的处理步骤示例。
图8是搭载于充电站的蓄电池并网控制装置的构成例。
图9是搭载于充电电缆的蓄电池并网控制装置的构成例。
图10是搭载于充电电缆的蓄电池并网控制装置的处理步骤示例。
图11是搭载于充电电缆的蓄电池并网控制装置的构成例。
图12是与控制中心连接的、搭载于电动车的蓄电池并网控制装置的构成例。
图13是控制中心的一构成例。
图14是控制中心的处理序列图的一个示例。
图15是控制中心的处理序列图的一个示例。
图16是PV曲线的一个示例。
图17是分配充电量的方法的一个示例。
图18是进行能流(power flow)计算的数据的一个示例。
图19是与控制中心连接的、搭载于充电站的蓄电池并网控制装置的构成例。
图20是与控制中心连接的、搭载于电动车充电用电缆的蓄电池并网控制装置的构成例。
具体实施方式
以下，参照附图说明实施发明的方式，首先，为了理解各实施例，对其概要进行说明。
第1实施例中，以被称为“受控式充电(Regulated)”的充电方法作为前提，为了减小多辆电动车一齐开始充电时要进行充电的情况下的电动车周围的电压变动，在电动车内具备以施加负载电流并计算出电压降的步骤与根据电压降对电动车的充电量进行控制的步骤为特征的并网控制装置。
另外，第2实施例中，以被称为受控式充电的充电方法为前提，为了减小多辆电动车一齐开始充电时要进行充电的情况下的电动车周围的电压变动，在充电站内具备以施加负载电流并计算出电压降的步骤和根据电压降对电动车的充电量进行控制的步骤为特征的并网控制装置。
另外，第3实施例中，以被称为受控式充电的充电方法为前提，为了减小多辆电动车一齐开始充电时要进行充电的情况下的电动车周围的电压变动，在充电电缆中的控制盒内具备以施加负载电流并计算出电压降的步骤与根据电压降对电动车的充电量进行控制的步骤为特征的并网控制装置。
另外，第4实施例中，以被称为受控式充电的充电方法为前提，具备使得多辆电动车一齐开始充电时要进行充电的情况下的电动车周围的电压变动减小的同时进行认证计费处理的控制中心。
另外，第5实施例中，以被称为非受控式充电的充电方法为前提，为了预先防止多辆电动车一齐开始充电时的电力系统的电压降低，具备对搭载于电动车的蓄电池并网控制装置以及电动车进行管辖，并实施各电动车的充电量的指令和控制的控制中心。
另外，第6实施例中，以被称为非受控式充电的充电方法为前提，为了预先防止多辆电动车一齐开始充电时的电力系统的电压降低，具备对搭载于电动车用充电站的蓄电池并网控制装置以及电动车进行管辖，并实施各电动车的充电量的指令和控制的控制中心。
另外，第7实施例中，以被称为非受控式充电的充电方法为前提，为了预先防止多辆电动车一齐开始充电时的电力系统的电压降低，具备对搭载于电动车用的充电电缆的蓄电池并网控制装置以及电动车进行管辖，并实施各电动车的充电量的指令和控制的控制中心。
实施例1
以下，参照附图，对本发明的第1实施例进行说明。图1是本发明的蓄电池并网控制装置作为电动车中的部件进行装备的情况下的实施例。101是本发明的蓄电池并网控制装置，蓄电池并网控制装置101由电力线111、通信线112、存储装置135、传感器136、控制调控器137、开关138及140、负载电阻139构成。另外，除蓄电池并网控制装置101外，电动车(以下EV)151由电池131、电池控制器132、充电入口226构成。充电入口226经由充电插头225和连接到电力系统150的充电电缆相连接，对EV提供电力。从电力系统起经由充电插头225、充电入口226，通过基于电池控制器的控制，电力经由电力线111提供给电池131。图1中，传感器136对紧接着充电入口之后位置的电流和电压进行测定，经由通信线112将该测定值发送给控制调控器137、存储装置135。存储装置135暂时性积存该测定值，如有必要具有写入到外部存储装置中的功能。控制调控器137能变更图1中的开关138、140的开闭、以及变更可设定可变值的负载电阻139的电阻值。
蓄电池并网控制装置101是在确认了EV搭载的蓄电池所要求的充电量是否对周围的电力利用者造成影响、尤其是否造成与电压降低相关的影响后开始进行充电的装置。其次，利用图2对其功能进行说明。说明的示例是以在IEC61851-1标准书中所定义的CASE(案例)C充电方式为例进行说明。通过处理301，用于进行来自电力系统的电力充电的充电插头插入到充电入口。与此同时，通过处理302，将传感器136所测定得到的电流与电压值传送给控制调控器137与存储装置135。其次，通过处理303，控制调控器将使初始状态下为闭合状态的开关140断开以及使初始状态下为断开状态的开关138闭合的指令传送到各开关。在此的开关只要是一般利用的磁铁式开关就已足够。在通过处理303而结束了该开关操作后，经由负载电阻139的电流将在电路中进行流动，所以，通过传感器136测定此时的电流、电压(处理304)，控制调控器137取得其值。另外，在该初始状态下，为了计算出电压降的程度，按照通过的电力成为与EV充电时相同的电力的方式来设定电阻值即可。控制调控器137中，关于通过处理303而在进行开关操作时所取得的电压值较基准电压的范围是否未降低，通过处理305来进行判定，如较基准电压的范围未降低，通过处理310将开关140设为闭合状态且将开关138设为断开状态。通过设为该状态，由此通过处理311开始对EV的充电。
另一方面，在处理305中，通过处理304所取得的电压值未进入到基准电压的范围内的情况下，通过处理307计算出设定的电阻值。该值是以传感器136所取得的电流、电压的值为基础，通过计算出仅对电压的脱离量进行补偿的电阻值来获得的。通过进行该处理，在处理306中判定为收敛于电压基准范围内的情况下，通过处理308设定该电阻值，然后进入处理310，开始对EV的充电。在通过处理306仍未解除电压的脱离的情况下，通过处理309，使警示灯(Warning Lamp)例如在车上的导航仪上的所设定的区域以任意的方法进行显示。其后，通过处理310，控制调控器进行开关操作，开始对EV的充电。
图3与图1相比较，是电池控制器132在EV内经由通信线112′能够对控制调控器137进行电池控制器的信息的授受的情况下的构成。在该情况下，控制调控器能从电池控制器132中取得以与电池131相关的SOC(State Of Charge)、电池的内部电压为首的电池的参数。根据所述电池的参数，通过控制调控器进行控制时，从电力系统不能以最短时间获得EV的电池所期望的电力量的情况下、即从系统进行EV的电池所期望的电力量的充电的情形下为了预先防止周围电压较大地降低而以比当初消耗更长的时间来进行充电的情况下，根据该超过时间份，能够对EV用户要支付的电费附加成本差。以下，利用图4，对利用了本方式的控制调控器的动作进行说明。通过处理301，将用于进行来自电力系统的电力充电的充电插头插入到充电入口中。与此同时，通过处理302，将通过传感器136测定的电流与电压值传送给控制调控器137与存储装置135。其次通过处理303，控制调控器将使初始状态下为闭合状态的开关140断开且将初始状态下为断开状态的开关138闭合的指令传送给各开关。其次通过处理324，经由电池控制器，控制调控器取得电池131的电力要求量。其次通过处理312，经由传感器136，根据开关开闭处理后的电压降值来计算出电力可供给量。通过处理313，将EV蓄电池的要求电力量与所述的电力可供给量进行比较，可供给量比EV的要求电力量大的情况下，进入到处理310，使开关140闭合使开关138断开，通过处理311开始对EV的充电。通过处理313，EV蓄电池的充电要求量较大的情况下，通过处理314计算出充电结束超过时间。关于该情况，利用图5进行说明。图5的纵轴表示电力量(kW)，横轴表示时间。要求量比可供给量大的情况下，不能以比可供给量大的值进行充电。EV蓄电池的要求量可根据EV蓄电池的额定充电量和SOC的值来求取。该值除以可供给量，能够求取充电所需时间。这与图5的图形b相当。图5的图形中a表示每单位时间的电力量。另一方面，蓄电池并网控制装置成为以比EV蓄电池的要求量少的电力进行充电，所以，将此时的单位充电量设为c时，与原本EV所希望的充电时间相比较的超过时间能够通过下述的数式来求取。
(超过时间)＝b×(c-a)/c
求取了该时间后，通过处理309使警示灯在EV内的显示装置进行点亮，将不是通常充电的情形通知给EV用户。其后，经过处理310中的开关操作，通过处理3 11，开始EV充电。
以上那样地利用本发明的第1实施例，通过在电动车内具备从电力系统对电动车搭载的蓄电池进行充电时，以施加负载电流并计算出电压降的步骤和基于所述电压降对电动车的充电量进行控制的步骤为特征的并网控制装置，由此，电动车所连接的电力系统中，能够减小对周围负载的影响地限制电动车的充电量，即使在电动车的一齐充电时，也能主动分散地使周围的电压保持在一定以上。
实施例2
以下，参照附图，对本发明的第2实施例进行说明。另外，在以下的实施例中，对不同于此前已说明部分的部分进行说明，省略相同部分的说明。图6是本发明的蓄电池并网控制装置201装配在电动车的充电站的情况下的实施例。201是装配了本发明的蓄电池并网控制装置的充电站，也可以具有图中未显示的显示装置、或者操作开关。蓄电池并网控制装置201由电力线111、通信线112、存储装置135、传感器136、控制调控器137、开关138和140、负载电阻139、PLC调制解调器211、充电入口221来构成。充电站201从电力系统150通过电力线111接受电力的供给。另外，充电站经由充电入口221与充电插头222连接，进而与EV100连接，进行电力的授受。EV与连接充电插头的入口222之间能够通过以PLC(Power Line Communication)为代表的电力线通信，进行信息的交互。虽未图示，对于EV100，经由具备图1所示的与电池131、电池控制器132同等的部件(在以下的实施例也相同)的PLC通信，控制调控器能介由PLC调制解调器211并经由通信线112取得被搭载在EV中的蓄电池的所述SOC、电池的内部电压。PLC通信中所利用的通信方式也可以是一般的TCP/IP(Transport Protoco1/Internet Protocol：传输协议/因特网协议)，也可以利用具有特别方式的独自的通信方式。
利用图7，说明利用图6所示构成的蓄电池并网控制装置201，对EV搭载的蓄电池所要求的充电量是否对周围的电力利用者造成影响，尤其是否造成与电压降低相关的影响进行确认后开始充电的方法。说明的示例是以IEC61851-1标准书中定义的CASE A(在EV侧，充电电缆被固定的方式)、或者CASE B(在充电侧、EV侧，均是电缆未固定的方式)充电方式为例进行说明。通过处理301，所述的入口221与插头222进行连接。与此同时，通过处理302，将通过传感器136测定得到的电流与电压值传送给控制调控器137与存储装置135。其次通过处理303，控制调控器将用于使初始状态下为闭合状态的开关140断开且使初始状态下为断开状态的开关138闭合的指令传送给各开关。通过处理303结束了该开关操作后，通过处理325，由PLC调制解调器计算出EV蓄电池的电力要求量。该计算方法能够通过控制调控器137取得将搭载于EV的蓄电池的总容量乘以SOC而得到的值、EV的电池控制器所要求的单位时间的充电电力要求量来计算。其次，通过处理312，经由传感器136，根据开关开闭处理后的电压降值来计算出电力可供给量。通过处理313，对EV蓄电池的要求电力量与所述的电力可供给量进行比较，在可供给量比EV的要求电力量大的情况下，进入到处理310，使开关140闭合，使开关138断开，通过处理311开始对EV的充电。通过处理313，在EV蓄电池的充电要求量较大的情况下，通过处理314，计算出充电结束超过时间。对于该情况利用图5进行说明。图5的纵轴表示电力量(kW)，横轴表示时间。在要求量比可供给量大的情况下，不能以比可供给量大的值进行充电。EV蓄电池的要求量能根据EV蓄电池的额定充电量与SOC的值来求取。通过将该值除以可供给量，能够求取充电所需时间。这与所述的图5中的说明内容相同。在求取了该时间后，通过处理309，使EV内的显示装置点亮警示灯，通知用户不进行通常的充电。其后经过处理310中的开关操作，通过处理311开始EV充电。
另外，图6的构成是以充电站中设有能够识别PLC的PLC调制解调器为前提，而且以EV车辆侧也能对应PLC通信为前提。但是，在EV车辆当中，也存在有未搭载PLC的车辆，所以，也需要未装配PLC的情况下的构成。图8示出该构成。图8与图6相比较，其是删除了PLC调制解调器211且删除了PLC调制解调器与通信线112进行连接的通信线的构成。除该构成中的控制调控器137、以及充电开始的步骤是以图2所示的步骤，插座连接301是入口221与插头222相连接以外，成为相同的操作。
如上所述，通过利用本发明的第1实施例，从电力系统向电动车搭载的蓄电池进行充电时，通过在充电站内具备以施加负载电流并计算出电压降的步骤以及基于所述电压降对电动车的充电量进行控制的步骤为特征的并网控制装置，由此，在电动车所连接的电力系统中，能够按照减小对周围负载的影响的方式限制电动车的充电量，即使电动车的一齐充电时，能够主动分散地使周围的电压保持在一定以上。
实施例3
以下，利用附图，对本发明的第3实施例进行说明。图9是本发明的蓄电池并网控制装置装配在电动车的充电时利用的充电电缆的控制盒中的情况下的实施例。这与规定了电动车的充电的IEC6185 1-1标准书的M ODE2，CASE B充电相当。271是装配了本发明的蓄电池并网控制装置的充电电缆，也可以具备图中未显示的显示装置、操作开关或者漏电断路器。蓄电池并网控制装置由电力线111、通信线112、存储装置135、传感器136、控制调控器137、开关138和140、负载电阻139、PLC调制解调器212、充电插头241和232构成。充电电缆271从电力系统150通过电力线230接受电力的供给。另外，充电电缆经由充电入口241与充电插头223连接，进而与EV100连接，进行电力的授受。另外，一方的充电插头232与充电入口234连接。在连接EV与充电插头的入口241与223之间，设为能通过以PLC(Power Line Communication)为代表的电力线通信进行信息的交互。经由PLC通信，控制调控器137能介由PLC调制解调器212并经由通信线112来取得被搭载在EV中的蓄电池的所述SOC、电池的内部电压这样的信息。PLC通信中利用的通信方式也可以是一般的TCP/IP(Transport Protocol/Internet Protocol)，也可以利用具有特别方式的独自的通信方式。
利用图9所示构成的蓄电池并网控制装置201，关于对EV搭载的蓄电池所要求的充电量是否对周围的电力利用者造成影响，尤其是否造成与电压降低相关的影响进行确认后，开始充电的步骤，利用图10进行说明。通过处理301，将所述入口221与插头222进行连接，将插头222与入口224进行连接。其后，通过处理315，开始进行PLC通信准备的处理。这例如作为一个示例，电源被供给时，利用图中省略的PLC调制解调器中所具备的数据包送出功能，通过是否从对方侧的设备返回有ACK来进行判定。通过处理316而未返回ACK的情况下，通过处理317对是否超过事前所设定的时限(time out)时间进行检验。在未超过时限时间的情况下，返回至处理315，反复进行以后的处理。通过处理317在判定为超过了时限时间的情况下，进入到处理318，对插座221、222的哪一个发生了故障进行判定。这是如先前所述的那样，能够由PLC调制解调器212将数据包向插座221、222发送，通过ACK是否返回来进行判定。将在处理318中探测到的故障处所(插座)的信息通过处理319在显示设备上显示，或者输出到日志文件中，然后结束处理。在此，通过处理316探测到ACK已返回的情况下，通过处理302，将通过传感器136测定得到的电流与电压值传送给控制调控器137与存储装置135。其次，通过处理303，控制调控器将使初始状态下为闭合状态的开关140断开且使初始状态下为断开状态的开关138闭合的指令传送给各开关。在通过处理303而结束了该开关操作后，通过处理325，由PLC调制解调器EV计算出蓄电池的电力要求量。该计算方法能够通过控制调控器137取得将搭载于EV的蓄电池的总容量乘以SOC而得到的值、和从EV的电池控制器所要求的单位时间的充电电力要求量来进行计算。其次，通过处理312，经由传感器136，根据开关开闭处理后的电压降值来计算出电力可供给量。通过处理313，对EV蓄电池的要求电力量与所述的电力可供给量进行比较，在可供给量比EV的要求电力量大的情况下，进入到处理310，使开关140闭合，使开关138断开，通过处理311开始对EV的充电。通过处理313在EV蓄电池的充电要求量较大的情况下，通过处理314计算出充电结束超过时间。对于该情况，利用图5进行说明。图5的纵轴表示电力量(kW)，横轴表示时间。在要求量较可供给量大的情况下，不能以比可供给量大的值进行充电。EV蓄电池的要求量能够根据EV蓄电池的额定充电量与SOC的值来求取。通过将该值除以可供给量，能够求取充电所需时间。这与所述的图5中的说明内容相同。在求取了该时间后，通过处理309，使EV内的显示装置点亮警示灯，通知用户不进行通常的充电。其后经过处理310中的开关操作，通过处理31 1开始EV充电。
另外，图11的构成与图9的构成相比较，其是在充电电缆的控制盒中未设置PLC调制解调器的情况。图11与图9相比较，其是删除了PLC调制解调器21 1且删除了PLC调制解调器与通信线112进行连接的通信线的构成。除该构成中的控制调控器137、以及充电开始的步骤是以图2所示的步骤，插座连接301是入口241与插头232、入口223与插头234相连接以外，成为相同的操作。
如上所述，通过利用本发明的第3实施例，从电力系统向电动车搭载的蓄电池进行充电时，通过在充电电缆的控制盒内具备以施加负载电流并计算出电压降的步骤以及基于所述电压降对电动车的充电量进行控制的步骤为特征的并网控制装置，由此，在电动车所连接的电力系统中，能够按照减小对周围负载的影响的方式限制电动车的充电量，即使电动车的一齐充电时，能够主动分散地使周围的电压保持在一定以上。
实施例4
以下，利用附图，对本发明的第4实施例进行说明。图12是如下的实施例，即：本发明的蓄电池并网控制装置作为电动车中的部件而装配，蓄电池并网控制装置具备外部通信装置，能够与外部的控制中心通过通信来进行数据交互。101是本发明的蓄电池并网控制装置，蓄电池并网装置由电力线111、通信线112′、外部通信装置134、存储装置135、传感器136、控制调控器137、开关138和140、负载电阻139构成。另外，除蓄电池并网控制装置外，电动车(以下EV)151中由电池131、电池控制器132、充电入口226构成。电池控制器132与通信线112′连接。外部通信装置134通过通信线路181与控制中心141连接。充电入口226经由充电插头225和与电力系统150连接的充电电缆连接，对EV提供电力。从电力系统起经由充电插头225、充电入口226，电力经由电力线111通过电池控制器所进行的控制对电池131进行供给。图12中传感器136在紧接着充电入口后的位置对电流与电压进行测定，经由通信线112′将该测定值发送给控制调控器137、存储装置135。存储装置135暂时性对该测定值进行积存，如有必要，具有写入到外部存储装置中的功能。外部通信装置134与通信线112′连接，将经由通信线路181而授受的控制中心141的控制信号经由通信线112′而传达给控制传感器。或者能够经由通信线112′、通信线路181通过控制中心积存来自传感器136的测定信息。控制调控器137能够变更图1中的开关138、140的开闭以及变更可设定可变值的负载电阻139的电阻值。
其次，关于控制中心141的构成，利用图13进行说明。控制中心141由与各EV所具备的蓄电池并网装置中的外部通信装置进行通信的外部通信装置901、认证装置902、记录装置903、控制计算装置904、计费装置905、结束延迟时间计算装置906、电费计算装置907、通信线(通信总线)900构成。
其次，利用附图14，对控制中心141的动作步骤进行说明。在图14中，外部通信装置134与控制调控器137是EV中所具备的蓄电池并网控制装置的功能，外部通信装置901、控制计算装置904、认证装置902、计费装置905、电费计算装置907、结束延迟时间计算装置906是控制中心141的功能。图14的示例示出了：EV与电力系统连接，为了进行充电时的计费，向控制中心141的访间、以及通过比EV搭载的蓄电池的充电要求要小的单位时间的充电电力量进行充电时的动作例。首先，从EV侧的控制调控器，通过处理401将充电开始信息与EV的ID编号、此时的每单位时间的充电电力量、与蓄电池的SOC有关的数据发送给外部通信装置134。该数据通过处理402经由通信线路181发送给控制中心的外部通信装置901。外部通信装置901中为了对所到达的数据是否是来自正确的用户进行确认，通过处理403，发送给认证装置902。认证装置902中根据所到达的数据进行用户认证，为了保持用于进行后面的电费计算、计费的数据，将其结果通过处理404而传达给控制计算装置。控制计算装置中，将处理404中发送来的用户信息通过处理405传送到外部通信装置134，传达给EV侧的外部通信装置134，通过处理407将用户认证已正确地进行的情况传达给EV侧。在EV侧的充电结束时，将充电结束的信息例如充电结束时间、充电量通过处理408传送给EV侧的外部通信装置134，将其数据通过处理409传送至控制中心侧的外部通信装置901。为了对到达外部通信装置901的数据是否是来自正确的用户的数据进行判定，通过处理410，在认证装置进行认证处理，通过处理411，将认证结果传达给控制计算装置904。其后，控制计算装置904针对计费装置，将前述的充电开始时间与通过处理411所取得的充电结束时间、充电总量的数据传送给计费装置412。计费装置905中，根据前述的每单位时间的充电电力量对是否以比EV搭载的蓄电池的充电要求小的每单位时间的充电电力量进行了充电进行判定，在是以小的每单位时间的充电电力量进行充电的情况下，通过结束延迟时间计算装置906计算出延迟时间。另外，该延迟时间的计算方法是与利用图5所示的计算方法相同。通过处理414将该延迟时间传送给电费计算装置907，通过电费计算装置求取延迟时间份的打折份，将其结果通过处理415传送给计费装置。对计费装置415所发送的数据将通过处理416发送给控制计算装置。发送的数据作为至少包含用户ID、充电日期时间、开始时刻、结束时刻、所述的充电超过时间、电费的数据的集合而在既有的记录装置903进行记录，作为用于费用请求的数据库而进行利用。
如上所述，通过利用本发明的第4实施例，将被称为受控式充电的充电系统为对象，在从电力系统对电动车搭载的蓄电池进行充电时，通过在电动车内具备以施加负载电流并计算出电压降的步骤以及基于所述电压降对电动车的充电量进行控制的步骤为特征的并网控制装置，而且通过电动车与控制中心间的通信，成为能够根据来自控制中心的控制指示，按照在整个电力系统维持电压稳定度的方式来限制电动车的充电量，即使在电动车的一齐充电时，也能够稳定地保持周围的电压。另外，由于进行与计费、认证系统间的协动，所以，在控制中心、EV侧两方容易进行充电费用的管理。
实施例5
以下，利用附图，对本发明的第5实施例进行说明。用于实现第5实施例的构成图与图12相同。图15所示的实施例是从控制中心对各EV的充电进行控制情况下的示例。这样的例子在使用德国在IEC所标准提案的被称为“非受控式充电”的充电系统方法时适用。为了实现该控制，需要通过通信来识别EV是否已连接，所以，利用如图12所示的构成那样的、PLC调制解调器212装配在蓄电池并网装置201的例子进行说明。首先，从控制中心141中的控制计算装置针对预先登录在记录装置903中的EV用户，委托充电时，经由外部通信装置901、外部通信装置134通过处理801对EV是否已连接进行确认。在EV侧的确认方法能根据到达外部通信装置134的数据，从外部通信装置134起经由PLC调制解调器212对EV是否已连接进行判定。作为在此的确认结果，通过处理802在控制中心的认证装置中确认是否是来自正确的EV用户的响应。将认证装置902中的认证结果通过处理803发送给控制计算装置。其次，控制计算装置904根据EV能够进行多少量的充电来决定充电量，所以，经由EV的控制调控器，将为了通过处理805取得充电对象的EV的SOC、以及与进行充电时的单位时间的充电要求量相关的数据的指令向EV进行传送。控制调控器137根据该指令，经由外部通信装置134、外部通信装置901，为了认证数据是否是来自对于控制中心来说的正确的用户，在认证装置902通过处理806进行用户认证。通过处理806所实施的认证处理的结果将通过处理407发送给控制计算装置，与EV的充电实施相关的数据被积存在记录装置903中。其后，通过处理809经由控制计算装置904、外部通信装置901、控制调控器137对EV进行发送充电指令。EV根据该指令而开始充电，将是周期性实施充电的情况传达给控制中心，所以，通过处理810，在控制中心接收到用户认证后，通过处理8 11将充电中的信号向控制中心进行传送。充电结束时，通过处理813将充电结束的信号向计费装置905进行传送，计费装置905根据前述的每单位时间的充电电力量，对是否以比EV搭载的蓄电池的充电要求小的每单位时间的充电电力量进行了充电进行判定，在是以小的每单位时间的充电电力量进行充电的情况下，通过结束延迟时间计算装置906对延迟时间进行计算。另外，该延迟时间的计算方法是与利用图5所示的计算方法相同。通过处理814将该延迟时间传送给电费计算装置907，通过电费计算装置求取延迟时间份的打折份，将其结果通过处理815传送给计费装置。对计费装置815所发送的数据，其通过处理816发送给控制计算装置。所发送的数据作为至少包含用户ID、充电日期时间、开始时刻、结束时刻、所述的充电超过时间、电费的数据的集合而在既有的记录装置903进行记录，作为用于费用请求的数据库而进行利用。
其次，利用图16与图17进行说明，说明利用图15所示的实施例中，通过控制计算装置904对多个EV预先设定多少充电量时的方法的示例。图16是在作为对象的EV所连接的电力系统中计算出在根据当前的电力负载量来求取极限的负载量时的各地点的电压降低的被称为PV曲线的图形。图形500中显示了501与502的PV曲线。其中，针对横轴的增加，纵轴的降低越小，则表示电压稳定性越良好。由此，在进行充电时，优选对处于即使负载增加也不降低电压的地点的EV进行充电。将负载的极限值设为Pk，在连接了大量的EV的地点，将负载到达极限地点时成为最低的地点的电压设为Vmin，负载到达极限点时，电压最不下降的地点的电压定义为Vmax。在此，利用图17来说明根据求取的Vmin、Vmax，对各EV分配多少充电量的方法。首先，通过处理512，计算出用于制作各充电装置的PV曲线(鼻型曲线)的数据。在此，图18表示用于制作PV曲线的数据的一个示例。图18中的250表示EV所连接的整个电力系统的送电线、变压器相关的数据(以下，支流)的格式的一个示例。关于数据，支流的名称、支流的电阻份、感应份、容量份、分支比按照PU(每个构件：per-unit)显示并存储。另外，251表示负载(节点)相关的数据的格式的一个示例。数据由节点的名称、发电机的有无、电压指定值、电压初始值、发电机的有功功率输出、发电机的无功功率输出、负载的有功功率、负载的无功功率、调相设备的有无以及其容量构成。利用这样的数据来制作PV曲线后，通过处理513，根据图16中所求取的Vmin、Vmax，利用514所示的数式，来决定对各EV的充电量。
如上所述，通过利用本发明的第5实施例，以被称为非受控式充电的充电系统为对象，在电动车内具备从电力系统对电动车搭载的蓄电池进行充电时，以施加负载电流并计算出电压降的步骤和根据所述电压降对电动车的充电量进行控制的步骤为特征的并网控制装置，并且，通过电动车与控制中心间的通信，能够基于来自控制中心的控制指示，按照在电力系统整体中维持电压稳定度的方式限制电动车的充电量，即使电动车的一齐充电时也能够成为稳定地保持周围的电压的情形。另外，由于进行与计费、认证系统的协动，所以，在控制中心、EV侧两者均能易于进行充电费用的管理。
实施例6
以下，利用附图，对本发明的第6实施例进行说明。图1 9是如下的实施例，即：将本发明的蓄电池并网控制装置作为电动车用充电站的部件而进行装配，蓄电池并网控制装置具备外部通信装置，能够与外部的控制中心通过通信进行数据的交互。
图19所示的各功能构成的详情与实施例2、实施例5相同，处理步骤也与实施例2、实施例5相同。
如上所述，通过利用本发明的第6实施例，将被称为非受控式充电的充电系统作为对象，在电动车用充电站具备从电力系统对电动车搭载的蓄电池进行充电时，以施加负载电流并计算出电压降的步骤和根据所述电压降对电动车的充电量进行控制的步骤为特征的并网控制装置，而且通过电动车与控制中心间的通信，能够按照通过来自控制中心的控制指示来维持电力系统整体的电压稳定度的方式来限定电动车的充电量，即使在电动车的一齐充电时也能够稳定地保持周围的电压。另外，由于成为进行与计费、认证系统的协动，所以，在控制中心、EV侧两者均能易于进行充电费用的管理。
实施例7
以下，参照附图，对本发明的第7实施例进行说明。图20是如下的实施例，即：本发明的蓄电池并网控制装置作为电动车用充电电缆中的部件而进行装配，蓄电池并网控制装置具备外部通信装置，能够与外部的控制中心通过通信进行数据交互。
图20所示的各功能构成的详情与实施例3、实施例5相同，处理步骤也与实施例3、实施例5相同。
如上所述，通过利用本发明的第7实施例，以被称为非受控式充电的充电系统为对象，在电动车用充电电缆内具备从电力系统对电动车搭载的蓄电池进行充电时，以施加负载电流并计算出电压降的步骤和根据所述电压降对电动车的充电量进行控制的步骤为特征的并网控制装置，并且，通过电动车与控制中心间的通信，能够基于来自控制中心的控制指示，按照在电力系统整体中维持电压稳定度的方式限制电动车的充电量，即使电动车的一齐充电时也能够成为稳定地保持周围的电压的情形。另外，由于成为进行与计费、认证系统的协动，所以，在控制中心、EV侧两者均能易于进行充电费用的管理。
如以上说明的那样，通过利用第1实施例、第2实施例、第3实施例，通过在电动车内或者充电站或者充电电缆的控制盒内具备在从电力系统对电动车搭载的蓄电池进行充电时，以施加负载电流并计算出电压降的步骤和根据电压降对电动车的充电量进行控制的步骤为特征的并网控制装置，由此，在电动车所连接的电力系统中，能够按照减小对周围的负载的影响的方式限制电动车的充电量，即使在电动车的一齐充电时，也能够主动分散地使周围的电压保持在一定以上。
另外，通过利用第4、第5、第6、第7实施例，由此在电动车内具备从电力系统对电动车搭载的蓄电池进行充电时，以施加负载电流并计算出电压降的步骤和根据电压降对电动车的充电量进行控制的步骤为特征的并网控制装置，并且，通过电动车与控制中心间的通信，能够基于来自控制中心的控制指示，按照在电力系统整体中维持电压稳定度的方式限制电动车的充电量，即使电动车的一齐充电时也能够成为稳定地保持周围的电压的情形。另外，由于成为进行与计费、认证系统的协动，所以，在控制中心、EV侧两者均能易于进行充电费用的管理。
关于实施例进行了上述记载，但本发明并不限于此，本领域技术人员可知在本发明的精神与权利要求书的范围内能够进行各种变更以及修正。
标号说明
100        电动车
101        蓄电池并网控制装置
131        电池
132        电池控制器
134、901   外部通信装置
135        存储装置
136        传感器
137        控制调控器
138、140   开关
139        负载电阻
150        电力系统
211、212   PLC调制解调器
225        插座插头
226        入口
900        通信线
902        认证装置
903        记录装置
904        控制计算装置
905        计费装置
906        结束延迟时间计算装置
907        电费计算装置

Claims (12)

1.一种蓄电池控制装置，其特征在于，具有：
运算部，其基于从电力系统经由负载限制元件对蓄电池施加了负载电流时的负载状态即限制时负载状态信息，对所述蓄电池连接到所述电力系统时的与所述系统有关的电压降低量进行运算；和
控制部，其基于所运算出的电压降低量，对用于控制向所述蓄电池的蓄电负载量的控制装置输出控制指令信号。
2.根据权利要求1所述的蓄电池控制装置，其特征在于，
所述负载限制元件是电阻器，
所述负载状态是与所述电阻器中流动的电流相关的电压值以及电流值，
所述控制指令信号是用于对从所述电力系统至所述蓄电池的电流进行限制的电阻值的设定信号。
3.根据权利要求2所述的蓄电池控制装置，其特征在于，
按照所述电压降低量处于规定范围的方式来求取所述电阻值。
4.根据权利要求3所述的蓄电池控制装置，其特征在于，
所述蓄电池控制装置具有：第1开关，其使经由所述负载限制元件从电力系统向所述蓄电池所供给的电流断开或者导通；以及第2开关，其使从电力系统起绕过所述负载限制元件向所述蓄电池所供给的电流断开或者导通，
所述控制部输出用于控制所述第1开关与所述第2开关的断开或者导通的信号。
5.根据权利要求1所述的蓄电池控制装置，其特征在于，
所述蓄电池控制装置具有控制部，
该控制部接受对所述蓄电池进行蓄电的电力要求量，基于所述电力要求量，按照所述电压降低量处于规定范围的方式对所述蓄电池的蓄电计划进行运算，依据所运算出的蓄电计划来输出所述控制指令。
6.根据权利要求5所述的蓄电池控制装置，其特征在于，
基于电力线输送协议来传送所述任一个信息。
7.根据权利要求5所述的蓄电池控制装置，其特征在于，
所述蓄电池控制装置具有蓄电时间比较部，该蓄电时间比较部对所述蓄电计划中的蓄电时间与预先确定的蓄电时间进行比较，
基于所述比较结果，输出警报信号。
8.根据权利要求1所述的蓄电池控制装置，其特征在于，
所述蓄电池控制装置具有计费运算部，该计费运算部基于从电力系统至所述蓄电池的负载量来运算计费量。
9.根据权利要求1所述的蓄电池控制装置，其特征在于，
获取表示从电力系统向所述蓄电池的分配的负载分配量，根据所述负载分配量，限制从电力系统至蓄电池的负载量。
10.一种蓄电池控制装置，其特征在于，具有：
运算部，其基于从电力系统经由负载限制元件向电动车搭载的蓄电池施加了负载电流时的负载状态即限制时负载状态信息，对所述蓄电池连接到所述电力系统时的与所述系统有关的电压降低量进行运算；和
控制部，其基于所运算出的电压降低量，对于向所述蓄电池的电力供给量进行控制。
11.一种充电站，从电力系统向电动车搭载的蓄电池进行充电，其特征在于，具有：
运算部，其基于从电力系统经由负载限制元件向电动车搭载的蓄电池施加了负载电流时的负载状态即限制时负载状态信息，对所述蓄电池连接到所述电力系统时的与所述系统有关的电压降低量进行运算；和
控制部，其基于所运算出的电压降低量，控制从所述电力系统向电动车搭载的蓄电池的充电。
12.一种蓄电池控制方法，其特征在于，
基于从电力系统经由负载限制元件对蓄电池施加了负载电流时的负载状态即限制时负载状态信息，对所述蓄电池连接到所述电力系统时的与所述系统有关的电压降低量进行运算，
基于所运算出的电压降低量，输出用于控制向所述蓄电池的蓄电负载量的控制指令信号。
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