DE102014103039A1

DE102014103039A1 - Aufladesystem für Elektrofahrzeuge

Info

Publication number: DE102014103039A1
Application number: DE102014103039.7A
Authority: DE
Inventors: Masayuki Kurimoto; Takashi Kanamori
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-03-11
Filing date: 2014-03-07
Publication date: 2014-09-11
Also published as: JP2014176232A; US20140253034A1

Abstract

Ein Aufladesystem für Batterien (42) auf Elektrofahrzeugen (40) umfasst: einen ersten Verteiler, welcher Durchgänge zur Stromversorgung bereitstellt, durch welche eine Ladeeinrichtung (22) von normaler Geschwindigkeit einen Teil der Batterien in paralleler Art und Weise in einem Ladeprozess mit normaler Geschwindigkeit lädt; einen zweiten Verteiler (25, 47), welcher einen selektiven Durchgang zur Stromversorgung bereitstellt, durch welchen eine Schnellladeeinrichtung (23) eine Batterie in einem Schnellladeprozess lädt; und eine Steuereinheit (26, 48, 51, 52, 251, 252). Die Steuereinheit umfasst: eine Ladereihenfolgesteuereinrichtung (S163–S165), welche den zweiten Verteiler steuert, um den selektiven Durchgang zur Stromversorgung gemäß einer Ladereihenfolge zu schalten; eine Sekundärladeeinrichtung (S166), welche die Ladeeinrichtung von normaler Geschwindigkeit steuert, um die eine Batterie in dem Ladeprozess mit normaler Geschwindigkeit nach dem Schnellladeprozess zweitrangig zu laden; und eine Alternativladeeinrichtung (S167), welche die Ladeeinrichtung von normaler Geschwindigkeit steuert, um auf alternative Art und Weise eine andere Batterie in dem Ladeprozess von normaler Geschwindigkeit während eines Wartens auf den Schnellladeprozess zu laden.

Description

Die vorliegende Offenbarung bzw. Erfindung bezieht sich auf ein Aufladesystem zum effektiven Laden einer Mehrzahl von Elektrofahrzeugen aus einer Ladestation.
Die Patentdokumente Nr. 1 bis Nr. 3 beziehen sich auf ein Aufladesystem für mehrere Elektrofahrzeuge von einer Ladestation. Das Patentdokument Nr. 1 lehrt ein System, welches einen Stromversorgungsschaltkreis zum schnellen Laden und einen Stromversorgungsschaltkreis zum Laden mit einer normalen Geschwindigkeit umfasst. Das Patentdokument Nr. 2 lehrt ein System zum Einstellen einer Ladereihenfolge bei mehreren Elektrofahrzeugen und zum Schalten eines Ladeschaltkreises. Das Patentdokument Nr. 3 lehrt ein System zum Laden von einem Elektrofahrzeug über einen Ladeschaltkreis vom Typ Isolierung und zum Laden eines anderen Elektrofahrzeugs über einen Ladeschaltkreis vom Typ Nichtisolierung zur gleichen Zeit.
Bei der obigen Technologie wird einer von dem Schnellladeweg und dem Ladeweg mit normaler Geschwindigkeit ausgewählt. Dementsprechend wird ein Elektrofahrzeug in lediglich einer von der Schnellladeart oder der Ladeart mit normaler Geschwindigkeit geladen. Wenn es jedoch erforderlich ist, mehrere Fahrzeuge gleichzeitig in der Schnellladeweise zu laden, entsteht eine Wartezeit. In diesem Fall wird die Wartezeit lang werden. Auf der anderen Seite ist es wünschenswert, die Anzahl von Schnellladeeinrichtungen zu reduzieren wegen den Betriebskosten einer Ladestation oder eines ökonomischen Wirkungsgrads der Ladestation. Es ist des Weiteren schwierig, die Anzahl an Elektrofahrzeugen zu erhöhen, welche fähig sind, gleichzeitig auf schnelle Art und Weise geladen zu werden. Im Hinblick auf diese Punkte ist es erforderlich, ein Aufladesystem für ein Elektrofahrzeug zu verbessern.
Patentdokument Nr. 1: JP-A-2010-28913
Patentdokument Nr. 2: JP-A-2011-24334
Patentdokument Nr. 3: JP-A-2012-152029
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Aufladesystem für ein Elektrofahrzeug bereitzustellen, welches auf effiziente Art und Weise mehrere Elektrofahrzeuge lädt. Das Aufladesystem für ein Elektrofahrzeug lädt mehrere Elektrofahrzeuge auf effiziente Art und Weise, selbst wenn die Anzahl an Elektrofahrzeugen größer ist als die Anzahl an Schnellladeeinrichtungen. Das Aufladesystem für ein Elektrofahrzeug lädt des Weiteren mehrere Elektrofahrzeuge in einer kurzen Zeit unter Verwenden einer Schnellladeeinrichtung und einer normalen Ladeeinrichtung.
Gemäß einem beispielhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Aufladesystem zum Laden einer Mehrzahl von Batterien, welche jeweils auf einer Mehrzahl von Elektrofahrzeugen montiert sind: einen ersten Verteiler, welcher eine Mehrzahl von parallelen Durchgängen zur Stromversorgung bereitstellt, durch welche eine Ladeeinrichtung von normaler Geschwindigkeit einen Teil der Batterien in paralleler Art und Weise in einem Ladeprozess von normaler Geschwindigkeit lädt; einen zweiten Verteiler, welcher einen selektiven Durchgang zur Stromversorgung bereitstellt, durch welchen eine Schnellladeeinrichtung eine der Batterien wahlweise und schaltbar in einem Schnellladeprozess lädt, wobei die Schnellladeeinrichtung die eine der Batterien mit einer höheren Ladegeschwindigkeit als derjenigen der Ladeeinrichtung von normaler Geschwindigkeit lädt; und eine Steuereinheit zum Steuern des ersten Verteilers und des zweiten Verteilers. Die Steuereinheit umfasst: eine Ladereihenfolgesteuereinrichtung, welche den zweiten Verteiler steuert, um den selektiven Durchgang zur Stromversorgung gemäß einer Ladereihenfolge der Batterien in den Schnellladeprozess zu schalten, so dass die Schnellladeeinrichtung der Reihe nach den Schnellladeprozess ausführt; eine Sekundärladeeinrichtung, welche die Ladeeinrichtung von normaler Geschwindigkeit steuert, um auf zweitrangige Weise die eine der Batterien in dem Ladeprozess von normaler Geschwindigkeit zu laden, nachdem die Schnellladeeinrichtung die eine der Batterien in dem Schnellladeprozess lädt; und eine Alternativladeeinrichtung, welche die Ladeeinrichtung von normaler Geschwindigkeit steuert, um auf alternative Weise mindestens eine andere der Batterien in dem Ladeprozess von normaler Geschwindigkeit zu laden, wenn die mindestens eine andere der Batterien auf den Schnellladeprozess wartet.
Bei dem obigen System ist der selektive Durchgang zur Stromversorgung zwischen der Schnellladeeinrichtung und einer der Batterien gebildet, und der selektive Durchgang zur Stromversorgung wird von einer der Batterien zu einer anderen der Batterien geschaltet. Dementsprechend kann eine Schnellladeeinrichtung mehrere Fahrzeuge der Reihe nach laden. Des Weiteren sind die parallelen Durchgänge zur Stromversorgung zwischen der Ladeeinrichtung von normaler Geschwindigkeit und den Fahrzeugen gebildet. Die Ladeeinrichtung von normaler Geschwindigkeit lädt auf zweitrangige Weise die eine der Batterien in dem Ladeprozess von normaler Geschwindigkeit nach dem Schnellladeprozess, so dass der Ladezustand der einen der Batterien erhöht wird. Des Weiteren lädt die Ladeeinrichtung von normaler Geschwindigkeit auf alternative Weise die eine andere der Batterien in dem Ladeprozess von normaler Geschwindigkeit während eines Wartens auf den Schnellladeprozess.
Das System kann dementsprechend mehrere Elektrofahrzeuge auf effiziente Art und Weise laden, selbst wenn die Anzahl an Elektrofahrzeugen größer ist als die Anzahl an Schnellladeeinrichtungen. Das Aufladesystem kann des Weiteren mehrere Elektrofahrzeuge in einer kurzen Zeit laden unter Verwenden der Schnellladeeinrichtung und der Ladeeinrichtung mit normaler Geschwindigkeit.
Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung deutlicher offenbar werden, welche unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt. In den Zeichnungen:
1 ist ein Blockschaltschema, welches ein Aufladesystem für ein Elektrofahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
2 ist ein Blockschaltschema, welches einen Ladepfad gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
3 ist ein Ablaufschema, welches einen Ladesteuerungsprozess gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
4 ist ein Ablaufschema, welches einen Stromempfangssteuerungsprozess gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
5 ist ein Diagramm, welches eine Zeittafel einer Betriebsweise gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
6 ist ein Diagramm, welches eine Zeittafel gemäß einer anderen Betriebsweise gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
7 ist ein Blockschaltschema, welches ein Aufladesystem für ein Elektrofahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt; und
8 ist ein Blockschaltschema, welches einen Ladepfad gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mit einer Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert werden Bei jeder Ausführungsform kann ein Element, welches einem Merkmal entspricht, das in einer vorherigen Ausführungsform beschrieben ist, das gleiche Bezugszeichen wie die vorherige Ausführungsform aufweisen, und die Erläuterung des Elements kann daher weggelassen werden. Wenn ein Teil eines Merkmals bei jeder Ausführungsform beschrieben wird, können andere Teile von dem Merkmal in vorherigen Ausführungsformen beschrieben sein. Ein Element bei nachfolgenden Ausführungsformen weist ein Bezugszeichen auf, welches angeführt ist durch ein Hinzufügen einer Hunderterzahl in das Bezugszeichen eines entsprechenden Merkmals, welches bei einer vorherigen Ausführungsform beschrieben ist, so dass eine Beziehung zwischen dem Element und dem entsprechenden Merkmal gezeigt wird. In diesem Fall kann eine redundante Erläuterung des Elements weggelassen sein. Eine Kombination von Elementen bei Ausführungsformen kann klar beschrieben sein. Auf alternative Weise kann, selbst wenn eine andere Kombination von Elementen nicht bei den Ausführungsformen klar beschrieben ist, die andere Kombination von Elementen ausführbar sein, solange die andere Kombination keine Widersprüchlichkeiten aufweist.
Erste Ausführungsform
Die 1 zeigt ein Aufladesystem 10 für ein Elektrofahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das System 10 umfasst eine Ladestation 20 und ein Elektrofahrzeug 40. Das Aufladesystem 10 lädt eine Batterie auf, welche auf dem Fahrzeug 40 montiert ist, durch ein Liefern von Strom von einer Stromquelle 30. Die Stromquelle 30 kann eine Quelle einer Netzstromversorgung zum Liefern von Strom über ein weitläufiges Stromnetzwerk oder eine elektrische Stromanlage einer kleinen Größe sein. Die Stromquelle 30 liefert Wechselstrom.
Die Ladestation 20 ist eine Ladeeinrichtung, welche bei einem Privathaus oder einem geschäftlichen Standort angeordnet ist. Die Ladestation 20 ist im Besitz einer Person, welche ein Elektrofahrzeug hat, oder die Station 20 ist eine kommerzielle Einrichtung zum Verkaufen von Strom. Das Elektrofahrzeug 40 wird durch ein elektrisches Stromsystem angetrieben, welches eine Batterie und einen Elektromotor umfasst. Das Fahrzeug 40 ist zum Beispiel ein Elektrofahrzeug, welches unter Verwenden von lediglich Strom angetrieben wird, ein Plug-in-Hybridfahrzeug, welches ein Motorsystem, wie zum Beispiel einen Verbrennungsmotor, zusätzlich zu dem elektrischen System umfasst.
Die Ladestation 20 ist fähig zum Laden von mehreren Elektrofahrzeugen 40 gleich zu oder mehr als einem Fahrzeug auf parallele Art und Weise. Die Ladestation 20 umfasst mehrere Anschlussstecker 21. Bei der 1 umfasst die Ladestation 20N Anschlussstecker 21. Bei der 1 ist ein erster Anschlussstecker als 21(1) definiert, ein zweiter Anschlussstecker ist als 21(2) definiert, und ein n-ter Anschlussstecker ist als 21(n) definiert. In der nachfolgenden Erläuterung gehört, wenn die Zahl in einer Klammer die gleiche ist, ein Element zu der gleichen Einrichtung. Der Anschlussstecker 21 umfasst ein Verbindungsstück zum Laden bei einer normalen Geschwindigkeit und ein Verbindungsstück zum Laden bei einer hohen Geschwindigkeit.
Das Verbindungsstück zum Laden mit der normalen Geschwindigkeit umfasst mehrere elektrische Anschlüsse 21a zum Laden in einer normalen Geschwindigkeit. Die elektrischen Anschlüsse 21a umfassen ein Paar von Wechselstromanschlüssen zum Liefern von Wechselstrom und einen Erdungsanschluss. Das Verbindungsstück zum Laden auf normale Weise, d. h. bei einer normalen Geschwindigkeit, umfasst einen Kommunikationsanschluss 21b, um eine Datenkommunikation auszuführen. Das Verbindungsstück zum schnellen Laden, d. h. bei einer hohen Geschwindigkeit, umfasst mehrere Stromanschlüsse 21c zum Laden mit der hohen Geschwindigkeit. Mehrere Stromanschlüsse 21c können ein Paar von Gleichstromanschlüssen zum Liefern eines Gleichstroms umfassen. Dez Anschlussstecker 21 ist ein Anschlussstecker 21 vom komplexen Typ, welcher eine Gruppe von Anschlüssen zum Ausführen eines Ladeprozesses von normaler Geschwindigkeit und eine Gruppe von Anschlüssen zum Ausführen eines Ladeprozesses von hoher Geschwindigkeit aufweist. Der Anschlussstecker 21 kann als ein Anschlussstecker vom Typ Combo bzw. Kombination definiert werden.
Die Ladestation 20 umfasst eine normale Ladeeinrichtung 22 zum Umwandeln des Wechselstroms, welcher von der Stromquelle 30 geliefert wird, auf eine Spannung, welche für ein Laden des Elektrofahrzeugs 40 geeignet ist. Die normale Ladeeinrichtung 22 gibt den Wechselstrom aus, welcher an den Stromanschluss 21a zu liefern ist. Wenn das Fahrzeug 40 von der normalen Ladeeinrichtung 22 unter Energie gesetzt ist, kann eine Batterie des Fahrzeugs 40 bis zum Beispiel auf ein maximales Niveau geladen werden, d. h. die Batterie kann vollständig aufgeladen werden.
Da die normale Ladeeinrichtung 22 den Wechselstrom an das Fahrzeug 40 liefert, wird die Einrichtung 22 als eine Wechselstromladeeinrichtung definiert. Des Weiteren ist der Strom, welcher an den Anschlussstecker 21 von der normalen Ladeeinrichtung 22 geliefert wird, geringer als der Strom, welcher an den Anschlussstecker 21 von der Schnellladeeinrichtung 23 geliefert wird. Dementsprechend ist die Ladegeschwindigkeit der normalen Ladeeinrichtung 22 geringer als die Ladegeschwindigkeit der Schnellladeeinrichtung 23. Die normale Ladeeinrichtung 22 liefert den Strom für ein Laden bei einer vergleichsweise geringen Geschwindigkeit, so dass die Einrichtung 22 als eine Ladeeinrichtung von niedriger Geschwindigkeit definiert wird.
Die Ladestation 20 umfasst eine Schnellladeeinrichtung 23 zum Umwandeln des Wechselstroms von der Stromquelle 30 auf eine Spannung, welche zum Liefern an das Elektrofahrzeug 40 geeignet ist. Die Schnellladeeinrichtung 23 lädt die Batterie 42 des Fahrzeugs 40 mit einer höheren Geschwindigkeit als die normale Ladeeinrichtung 22. Die Schnellladeeinrichtung 23 gibt den Gleichstrom aus, welcher an den Stromanschluss 21c zu liefern ist. Die Schnellladeeinrichtung 23 umfasst einen AC/DC-Wandler bzw. Wechselstrom/Gleichstrom-Wandler. Des Weiteren kann die Schnellladeeinrichtung 23 eine unabhängige Stromquelleneinrichtung für ein schnelles Aufladen umfassen. Die Schnellladeeinrichtung 23 kann zum Beispiel eine Batterie zum Liefern einer großen Menge an Gleichstrom umfassen. Wenn die Schnellladeeinrichtung 23 den Strom liefert, kann das Elektrofahrzeug 40 auf eine bestimmte obere Grenze UL aufgeladen werden, welche niedriger ist als das maximale Niveau der Batterie. Die bestimmte obere Grenze UL kann für ein Schützen der Batterie eingestellt sein. Die obere Grenze UL kann zum Beispiel eingestellt sein, gleich zu 80 Prozent des Ladezustands zu sein, welcher niedriger ist als der vollständig geladene Zustand.
Die Schnellladeeinrichtung 23 liefert den Gleichstrom an das Fahrzeug 40, und daher wird die Einrichtung 23 als die Gleichstromladeeinrichtung definiert. Der Strom, welcher an den Anschlussstecker 21 von der Schnellladeeinrichtung 23 geliefert wird, ist des Weiteren größer als der Strom, welcher an den Anschlussstecker 21 von der normlen Ladeeinrichtung 22 geliefert wird. Dementsprechend ist die Ladegeschwindigkeit der Schnellladeeinrichtung 23 höher als die Ladegeschwindigkeit der normalen Ladeeinrichtung 22. Da die Schnellladeeinrichtung 23 den Strom für ein schnelles Aufladen liefert, wird die Schnellladeeinrichtung 23 als die Hochgeschwindigkeitsladeeinrichtung definiert.
Die Ladestation 20 umfasst einen parallelen Verteiler 24 zum Verteilen des Stroms von der normalen Ladeeinrichtung 22 an mehrere Anschlussstecker 21. Der parallele Verteiler 24 stellt einen Stromversorgungsdurchgang von der normalen Ladeeinrichtung 22 an die mehreren Anschlussstecker 21 in einer parallelen Art und Weise zueinander bereit. Der parallele Verteiler 24 ist fähig zum Liefern des Stroms an mehrere Fahrzeuge 40 zur gleichen Zeit. Da der parallele Verteiler 24 den Strom zum Ausführen des Aufladeprozesses von normaler Geschwindigkeit verteilt, wird der Verteiler 24 als ein Verteiler für den Aufladeprozess von normaler Geschwindigkeit definiert. Des Weiteren verteilt der Verteiler 24 den Wechselstrom für den Aufladeprozess von normaler Geschwindigkeit, und der Verteiler 24 wird daher als ein Wechselstromverteiler definiert.
Der parallele Verteiler 24 ist durch mehrere Schalter vorgesehen, welche die Leitung zum gleichen Zeitpunkt schließen. Jeder Schalter entspricht einem jeweiligen Anschlussstecker 21. Jeder Schalter ist fähig zum Verbinden und zum Trennen eines Lastdurchgangs zwischen der normalen Ladeeinrichtung 22 und einem jeweiligen Anschlussstecker 21. Jeder Anschlussstecker 21 ist mit dem Fahrzeug 40 über einen jeweiligen der Schalter von dem parallelen Verteiler 24 verbunden, und wenn der Aufladeprozess von normaler Geschwindigkeit richtig verfügbar ist, ist der Schalter geschlossen. Wenn mehrere Anschlussstecker 21 und mehrere Fahrzeuge 40 jeweils miteinander verbunden sind, sind mehrere Schalter geschlossen. Die normale Ladeeinrichtung 22 ist somit fähig zum Liefern von Strom an mehrere Fahrzeuge 40 auf parallele Art und Weise. Der parallele Verteiler 24 stellt eine erste Verteilungseinheit bereit, welche einen parallelen Durchgang für eine Unter-Energie-Setzung bildet, durch welchen die normale Ladeeinrichtung 22 Strom an mehrere Batterien 42 liefert.
Die Ladestation 20 umfasst einen selektiven Verteiler 25 zum Verteilen von Strom von der Schnellladeeinrichtung 23 an mehrere Anschlussstecker 21. Der selektive Verteiler 25 bildet einen Durchgang für ein selektives Unter-Energie-Setzen von der Schnellladeeinrichtung 23 an mehrere Anschlussstecker 21. Der selektive Verteiler 25 kann Strom an eines der Fahrzeuge 40 liefern, welches unter den mehreren Fahrzeugen 40 ausgewählt ist. Da der selektive Verteiler 25 Strom für ein Ausführen des Schnellladeprozesses verteilt, ist der selektive Verteiler 25 als ein Verteiler für den Schnellladeprozess definiert. Da der selektive Verteiler 25 des Weiteren den Gleichstrom zum schnellen Aufladen verteilt, wird der selektive Verteiler 25 als ein Gleichstromverteiler definiert.
Der selektive Verteiler 25 ist durch einen einpoligen Mehrpunktschalter (engl.: unipolar multiple throw switch) oder einen Mehrpunktsschalter mit einem einzigen Pol (engl.: single-pole multiple-throw switch) vorgesehen. Der selektive Verteiler 25 als der einpolige Mehrpunktschalter ist als ein selektiver Schalter definiert. Die Schnellladeeinrichtung 23 ist mit einem gemeinsamen Kontaktpunkt verbunden, und mehrere Anschlussstecker 21 sind mit mehreren Kontaktpunkten jeweils verbunden. Der selektive Verteiler 25 verbindet die Schnellladeeinrichtung 23 und einen der Anschlussstecker 21, welcher verbunden ist mit einem von den Fahrzeugen 40, welches aus der Mehrzahl an Fahrzeugen 40 ausgewählt ist. Die Schnellladeeinrichtung 23 ist somit fähig zum Liefern von Strom zu lediglich einem Fahrzeug 40. Der selektive Verteiler 25 stellt eine zweite Verteilungseinheit bereit, welche einen selektiven Durchgang für ein Unter-Energie-Setzen von der Schnellladeeinrichtung 23 bildet, das fähig ist zum Auswählen von einer Batterie 42 unter einer Mehrzahl von Batterien 42, welche von einer Batterie 42 zu einer anderen Batterie 42 schaltbar ist.
Die Ladestation 20 umfasst eine Stationssteuereinrichtung 26. Die Stationssteuereinrichtung 26 ist bei der Ladestation 20 angeordnet. Die Stationssteuereinrichtung 26 steuert jede Einrichtung der Ladestation 20, wie zum Beispiel die normale Ladeeinrichtung 22, die Schnellladeeinrichtung 23, den parallelen Verteiler 24 und den selektiven Verteiler 25. Die Stationssteuereinrichtung 26 kommuniziert mit den Fahrzeugen 40, welche über die Anschlussstecker 21 verbunden sind.
Die Stationssteuereinrichtung 26 umfasst eine Planungseinheit 51 für Stromversorgung für ein Einstellen eines Stromversorgungsplans im Verhältnis betreffend einen Ladeprozess der Fahrzeuge 40, welche mit der Ladestation 20 verbunden sind. Die Planungseinheit 51 für Stromversorgung erstellt einen Plan über einen Lieferzeitpunkt der normalen Ladung und einen Lieferzeitpunkt der Schnellladung gemäß den mehreren Bedingungen im Verhältnis zu jedem Fahrzeug 40, welches mit der Ladestation 20 verbunden ist. Der Lieferzeitpunkt wird durch eine Lieferstartzeit und eine Lieferendzeit definiert. Die Planungseinheit 51 für Stromversorgung wird als eine Ablaufplaneinstelleinheit zum Einstellen eines Ablaufplans zum Laden von mehreren Fahrzeugen 40 definiert, wenn mehrere Fahrzeuge 40 mit der Ladestation 20 verbunden sind.
Die Planungseinheit 51 zur Stromversorgung stellt mindestens eine Reihenfolge zum Ausführen der schnellen Ladung im Verhältnis mit den mehreren Fahrzeugen 40 ein. Die Planungseinheit 51 zur Stromversorgung bestimmt einen Teil der Fahrzeuge 40, welcher fähig ist, mit einer normalen Geschwindigkeit geladen zu werden (d. h. an welche der Strom auf eine Art und Weise eines schnellen Ladens geliefert wird), nachdem die schnelle Ladung ausgeführt wird oder während die schnelle Ladung ausgeführt wird. Die Planungseinheit 51 zur Stromversorgung stellt den Ladeplan derart ein, dass der Teil von Fahrzeugen 40, welcher nicht mit einer hohen Geschwindigkeit geladen wird (d. h. an welche der Strom nicht auf eine Art und Weise eines schnellen Ladens geliefert wird), in der Weise eines normalen Aufladens geladen wird. Des Weiteren beschränkt die Planungseinheit 51 zur Stromversorgung die Anzahl an Fahrzeugen 40, welche auf die normale Aufladeweise geladen werden, um eine Kapazität eines Stromempfangs, welche ein maximaler Strom ist, der von der Stromquelle 30 empfangen wird, nicht zu überschreiten. Wenn zum Beispiel der maximale Strom, welcher von der Stromquelle 30 geliefert wird, auf einen Vertragsstrom beschränkt ist, welcher eine Vereinbarung über den empfangenen Strom ist, beschränkt die Planungseinheit 51 zur Stromversorgung die Anzahl an Fahrzeugen 40, welche in der normalen Aufladeweise geladen werden, um den Vertragsstrom nicht zu überschreiten.
Die Stationssteuereinrichtung 26 umfasst eine Schaltsteuereinheit 52 zum Steuern des parallelen Verteilers 24 und des selektiven Verteilers 25, um die Fahrzeuge 40, welche mit der Ladestation 20 verbunden sind, zu laden. Die Schaltsteuereinheit 52 steuert den parallelen Verteiler 24 und den selektiven Verteiler 25 basierend auf dem Stromlieferplan, welcher durch die Planungseinheit 51 zur Stromlieferung eingestellt ist. Die Schaltsteuerungseinheit 52 steuert den parallelen Verteiler 24 zum Laden von einem oder mehreren Fahrzeugen 40, welches durch die Planungseinheit 51 zur Stromlieferung ausgewählt ist, auf die normale Art und Weise eines Ladens. Die Schaltsteuerungseinheit 52 steuert den selektiven Verteiler 25 zum Laden von lediglich einem von den Fahrzeugen 40, welches durch die Planungseinheit 51 zur Stromlieferung ausgewählt ist, in der schnellen Art und Weise eines Ladens. Die Schaltsteuerungseinheit 52 schaltet den selektiven Verteiler 25 zum Laden eines anderen Fahrzeugs gemäß der Reihenfolge, welche durch die Planungseinheit 51 zur Stromlieferung bestimmt ist.
Die Planungseinheit 51 zur Stromlieferung und die Schaltsteuerungseinheit 52 stellen eine Steuereinheit für ein Steuern des parallelen Verteilers 24 und des selektiven Verteilers 25 bereit. Die Steuereinheit steuert den parallelen Verteiler 24 und den selektiven Verteiler 25 zum Ausführen des Ladeprozesses von normaler Geschwindigkeit mit der normalen Ladeeinrichtung 22, nachdem die Schnellladeeinrichtung 23 den Schnellladeprozess ausführt. Die Steuereinheit steuert den selektiven Verteiler 25 zum Schalten von Fahrzeugen 40, welche mit der Schnellladeeinrichtung 23 verbunden sind, der Reihe nach, wenn mehrere Fahrzeuge 40 mit der Ladestation 20 verbunden sind. Somit stellt die Steuereinheit den Schnellladeprozess an mehrere Fahrzeuge 40 der Reihe nach bereit. Die Steuereinheit steuert des Weiteren den parallelen Verteiler 24 zum Ausführen des normalen Ladeprozesses für Fahrzeuge 40, welche auf den Schnellladeprozess warten.
Jedes Fahrzeug 40 umfasst einen Eingang 41, welcher dem Anschlussstecker 21 entspricht. Der Eingang 41 umfasst ein Verbindungsstück zum Verbinden mit dem Verbindungsstück des Anschlusssteckers 21. Der Eingang 41 umfasst somit ein Verbindungsstück für den normalen Ladeprozess und ein Verbindungsstück für den Schnellladeprozess.
Das Verbindungsstück für den normalen Ladeprozess umfasst mehrere Stromanschlüsse 41a zum Laden in der normalen Art und Weise eines Ladens Mehrere Stromanschlüsse 41a umfassen ein Paar von Wechselstromanschlüssen zum Empfangen des Wechselstroms und einen Erdungsanschluss. Das Verbindungsstück für den normalen Ladeprozess umfasst einen Kommunikationsanschluss 41b zum Ausführen der Datenkommunikation. Das Verbindungsstück für den Schnellladeprozess umfasst mehrere Stromanschlüsse 41c für den Schnellladeprozess. Mehrere Stromanschlüsse 4k umfassen ein Paar von Gleichstromanschlüssen zum Empfangen des Gleichstroms. Der Eingang 41 ist ein Eingang vom komplexen Typ, welcher dem Anschlussstecker 21 entspricht.
Der Anschlussstecker 21 und der Eingang 41 stellen eine Verbindungseinrichtung zum Verbinden der Ladestation und der Fahrzeuge 40 bereit. Das Aufladesystem 10 umfasst mehrere Verbindungseinrichtungen, welche oben beschrieben sind. Bei jeder Verbindungseinrichtung sind die Stromanschlüsse 21a, 41a zum Verbinden der normalen Ladeeinrichtung 22 und der Fahrzeuge 40 und die Stromanschlüsse 21c, 41b zum Verbinden der Schnellladeeinrichtung 23 und der Fahrzeuge 40 angeordnet.
Jedes Fahrzeug 40 umfasst eine Batterie 42 als eine Antriebsleistungsquelle zum Fahren des Fahrzeugs 40 Die Batterie 42 liefert die Elektrizität an einen elektrischen Antriebsmotor des Fahrzeugs 40. Die Batterie 42 ist durch eine Lithiumionenbatterie bereitgestellt, welche eine Kapazität von großem Ausmaß aufweist.
Jedes Fahrzeug 40 umfasst einen Ladeschaltkreis 43. Der Ladeschaltkreis 43 lädt die Batterie 42 mit dem Strom, welcher über den Eingang 41 geliefert wird.
Der Ladeschaltkreis 43 umfasst eine Ladeeinheit 44 zum Laden der Batterie 42 mit dem Strom, welcher von dem Stromanschluss 41a geliefert wird. Die normale Ladeeinheit 44 kann die Batterie vollständig aufladen. Bei der vorliegenden Ausführungsform weist der vollständige Ladezustand ein Ausmaß einer Ladung von 100 Prozent in dem Ladezustand auf. Die normale Ladeeinheit 44 umfasst einen AC/DC-Wandler. Der Ladeschaltkreis 43 umfasst ein normales Relais 45, welches zwischen dem Stromanschluss 41a und der normalen Ladeeinheit 44 angeordnet ist. Das normale Relais 45 verbindet und trennt den Durchgang zur Stromversorgung für den Ladeprozess mit normaler Geschwindigkeit.
Der Ladeschaltkreis 43 umfasst eine Schnellladeeinheit 46 zum Laden der Batterie 42 mit dem Strom, welcher von dem Stromanschluss 41c geliefert wird. Die Schnellladeeinheit 46 kann die Batterie bis zu einer oberen Grenze UL aufladen Bei der vorliegenden Ausführungsform entspricht die obere Grenze einem Ladeausmaß von 80 Prozent. Der Ladeschaltkreis 43 umfasst ein schnelles Relais 47, welches zwischen dem Stromanschluss 41c und der Schnellladeeinheit 46 angeordnet ist. Das schnelle Relais 47 verbindet und trennt den Durchgang zur Stromversorgung bei dem Fahrzeug 40 für den schnellen Ladeprozess.
Das Fahrzeug 40 umfasst eine Fahrzeugsteuereinrichtung 48 Die Fahrzeugsteuereinrichtung 48 steuert den Ladeschaltkreis 43 Die Fahrzeugsteuereinrichtung 48 kommuniziert mit der Ladestation 20 über den Eingang 41.
Die Stationssteuereinrichtung 26 und die Fahrzeugsteuereinrichtung 48 stellen eine Steuervorrichtung zum Steuern des Aufladesystems 10 bereit. Die Stationssteuereinrichtung 46 und die Fahrzeugsteuereinrichtung 48 sind eine elektronische Steuereinheit (d. h. eine ECU). Die Steuervorrichtung umfasst eine zentrale Verarbeitungseinheit (d. h. eine CPU) und einen Speicher als ein Speichermedium zum Speichern eines Programms. Die Steuervorrichtung ist durch einen Mikrocomputer bereitgestellt, welcher ein computerlesbares Speichermedium aufweist. Das Speichermedium speichert ein Programm, welches durch einen Computer nachhaltig (d. h. nicht temporär) lesbar ist Speichermedium wird durch einen Halbleiterspeicher oder eine magnetische Scheibe bereitgestellt. Das Programm wird durch die Steuervorrichtung ausgeführt, so dass die Steuervorrichtung als ein System arbeitet und die Steuervorrichtung ein Steuerverfahren für das System ausführt. Ein Element in der Steuervorrichtung kann als ein funktionaler Block oder als ein Modul zum Erreichen einer vorherbestimmten Funktion definiert sein.
Wie es in der 2 gezeigt ist, sind, wenn mehrere Fahrzeuge 40 mit der Ladestation 20 verbunden sind, der Durchgang zur Stromversorgung für den Ladeprozess von normaler Geschwindigkeit und der Durchgang zur Stromversorgung für den Schnellladeprozess gebildet. Mehrere elektrische Versorgungsdurchgänge sind parallel zueinander zwischen der normalen Ladeeinrichtung 22 und mehreren Ladeschaltkreisen 43 gebildet. Mehrere Stromversorgungsdurchgänge sind selektiv und schaltbar zwischen der Schnellladeeinrichtung 23 und mehrere Ladeschaltkreisen 43 gebildet. Mehrere Stromversorgungsdurchgänge für den Schnellladeprozess sind selektiv durch den selektiven Verteiler 25, welcher in der Station 20 angeordnet ist, geschlossen in diesem Fall stellt der selektive Verteiler 25 einen selektiven und schaltbaren Stromversorgungsdurchgang zwischen der Schnellladeeinrichtung 23 und den mehreren Fahrzeugen 40 bereit. In den Zeichnungen ist lediglich der Stromversorgungsdurchgang zwischen der Schnellladeeinrichtung 23 und dem n-ten Ladeschaltkreis 43(n) geschlossen. In den Zeichnungen kann lediglich der n-te Ladeschaltkreis 43(n) das Fahrzeug 40 auf die Schnellladeweise laden. Der erste Ladeschaltkreis 43(1), der zweite Ladeschaltkreis 43(2) und der (n – 1)te Ladeschaltkreis 43(n – 1) können somit nicht die Fahrzeuge in der Schnellladeweise laden. Der erste Ladeschaltkreis 43(1), der zweite Ladeschaltkreis 43(2) und der (n – 1)te Ladeschaltkreis 43(n – 1) können somit die Fahrzeuge auf die Art und Weise eines Ladens mit normaler Geschwindigkeit laden.
Die 3 zeigt ein Ablaufschema eines Steuerungsprozesses zur Stromversorgung (d. h. eines Ladesteuerprozesses) 160. Der Steuerungsprozess 160 zur Stromversorgung wird durch die Stationssteuereinrichtung 26 ausgeführt. Der Steuerungsprozess 160 zur Stromversorgung stellt die Planungseinheit 51 zur Stromversorgung und die Schaltsteuereinheit 52 bereit.
In dem Schritt S161 bestimmt die Stationssteuereinrichtung 26, ob ein Fahrzeug 40 neu mit der Station 20 verbunden ist. Wenn einer von den Anschlusssteckern 21 mit dem Eingang 41 von dem Fahrzeug 40 verbunden ist, geht sie zu dem Schritt S162.
In dem Schritt S162 weist die Steuereinrichtung 26 eine Sitzungs-ID einem neuverbundenen Fahrzeug 40 zu. Die Sitzungs-ID wird zum Identifizieren der Fahrzeuge 40 in der Station 20 verwendet, während die Fahrzeuge mit der Station 20 verbunden sind. Eine Sitzungs-ID wird zum Beispiel zum Berechnen einer Gebühr von dem normalen Ladeprozess und einer Gebühr von dem Schnellladeprozess verwendet, welche dem einen Fahrzeug bereitgestellt werden.
In dem Schritt S163 gibt die Stationssteuereinrichtung 26 ein und erhält mehrere Bedingungen, welche erforderlich sind, um den Ladeplan einzustellen. Die Bedingungen können Informationen umfassen, welche verwendet werden zum Bestimmen der Reihenfolge von dem Schnellladeprozess und dem normalen Ladeprozess.
Die Bedingungen umfassen einen Rang RK(i) eines Nutzers von dem Fahrzeug 40. Der Rang RK(i) wird zum Beispiel verwendet zum Einstellen der Reihenfolge des Schnellladeprozesses. Wenn zum Beispiel der Nutzer des Fahrzeugs 40 eine exzellente Kreditinformation hat, ist der Rang RK(i) des Fahrzeugs 40 hoch, so dass die Reihenfolge des Schnellladepozesses priorisiert wird. Wenn des Weiteren der Nutzer des Fahrzeugs 40 die Ladestation 20 verwendet, kann der Rang RK(i) des Fahrzeugs hoch sein.
Die Bedingungen können eine Abfahrtzeit DT(i) umfassen, bei welcher das Fahrzeug 40 festgelegt ist, das Fahren zu beginnen. Die Abfahrtzeit DT(i) wird aus einem Aktionszeitplan eines Nutzers oder von einem Eingabebetrieb des Nutzers erhalten.
Die Bedingungen können einen anfänglichen Ladezustand SOC(i) umfassen, welcher den Ladezustand (d. h. den Zustand der Ladung SOC) von dem Fahrzeug vor einem Aufladen zeigt. Basierend auf dem anfänglichen Ladezustand SOC(i) werden der Strom zum vollständigen Aufladen des Fahrzeugs 40 von dem anfänglichen Zustand, die Zeitdauer bis zu einem vollständigen Aufladen des Fahrzeugs 40 und ähnliches berechnet. Wenn mehrere Fahrzeuge 40 mit der Station 20 verbunden sind, werden mehrere anfängliche Ladezustände SOC(i), welche den mehreren Fahrzeugen 40 entsprechen, eingegeben und erhalten.
Die Bedingungen können einen Zielladezustand TG(i) umfassen. Der Zielladezustand TG(i) wird aus einem Aktionszeitplan des Nutzers oder dem Eingabebetrieb des Nutzers erhalten.
Die Bedingungen können eine verfügbare Zeit HT(i) für eine Schnellladung umfassen, welche eine Zeitdauer ist, die verfügbar ist für ein Aufladen des Fahrzeugs auf die schnelle Ladeart. Die verfügbare Zeit HT(i) für ein schnelles Laden kann variabel sein gemäß dem Ladeschaltkreis 43.
Die Bedingungen können zusätzlich oder alternativ Informationen hinsichtlich der Art und des Modells der Batterie und/oder Informationen über die Kapazität der Batterie umfassen.
In dem Schritt S164 stellt die Stationssteuereinrichtung 26 den Stromversorgungsplan (d. h. den Ladeplan) ein basierend auf den in dem Schritt S163 erhaltenen Bedingungen. In dem Schritt S164 ist eine Reihenfolgeeinstelleinheit zum Einstellen der Reihenfolge der Schnellladung vorgesehen, so dass die Reihenfolge des Schnellladeprozesses basierend auf einer Bedingung bestimmt wird. Als ein Ergebnis wird in dem Schritt S164 zumindest das Bereitstellen eines Zeitplans für den Schnellladeprozess geplant. In dem Schritt S164 wird des Weiteren eine Beschränkungseinheit derart bereitgestellt, dass die Beschränkungseinheit die Anzahl von Fahrzeugen beschränkt, welche in der Ladeart mit normaler Geschwindigkeit zu laden sind, so dass die Stromversongung von der Stromquelle 30 an die normale Ladeeinrichtung 22 und die Schnellladeeinrichtung 23 unter eine vorherbestimmte obere Grenze fällt.
Wenn lediglich ein Fahrzeug 40 mit der Station 20 in dem Schritt S164 verbunden ist, wird der Ladeplan derart eingestellt, dass das Fahrzeug 40 zweitrangig bzw. sekundär durch die normale Ladeeinrichtung 22 in der Ladeart mit normaler Geschwindigkeit geladen wird, nachdem das Fahrzeug 40 durch die Schnellladeeinrichtung 23 in der schnellen Ladeart geladen wird. Der zweitrangige normale Ladeprozess wird ausgeführt, um den Ladezustand zu erhöhen, welcher höher ist als ein Niveau von dem vollständig aufgeladenen Zustand der schnellen Ladeart.
Wenn mehrere Fahrzeuge 40 mit der Station 20 in dem Schritt S164 verbunden sind, wird der Ladeplan derart eingestellt, dass mehrere Fahrzeuge 40 selektiv in der schnellen Ladeart geladen werden. In diesem Fall wird in dem Schritt S164 der Plan eingestellt, dass mehrere Fahrzeuge 40 in paralleler Weise in der Ladeart mit normaler Geschwindigkeit geladen werden. In diesem Fall wird der Ladeplan auch derart eingestellt, dass das Fahrzeug 40 zweitrangig durch die normale Ladeeinrichtung 22 in der Ladeart mit normaler Geschwindigkeit geladen wird, nachdem das Fahrzeug 40 durch die Schnellladeeinrichtung 23 in der schnellen Ladeart geladen wird. Des Weiteren wird der Ladeplan derart eingestellt, dass die Batterie 42 des Fahrzeugs 40, welches auf den Schnellladeprozess wartet, durch die Schnellladeeinrichtung 23 ausgeführt zu werden, durch die normale Ladeeinrichtung 22 in der Ladeart mit normaler Geschwindigkeit alternativ geladen wird. Der alternative normale Ladeprozess wird anstatt des Schnellladeprozesses ausgeführt, um den Ladezustand der Batterie 42 von dem Fahrzeug 40 zu erhöhen, während das Fahrzeug 40 auf den Schnellladeprozess wartet. Der alternative normale Ladeprozess wird als ein vorläufiger bzw. vorbereitender Ladeprozess definiert.
In dem Schritt S164 wird des Weiteren der Plan derart eingestellt, dass die Anzahl an Fahrzeugen 40, welche gleichzeitig in der normalen Ladeart zu laden sind, beschränkt wird. Die Anzahl von den Fahrzeugen 40, welche in der Ladeart mit normaler Geschwindigkeit zu laden sind, wird hier derart beschränkt, dass der Strom nicht die empfangene Kapazität von Strom, welcher von der Stromquelle 30 geliefert wird, überschreitet, d. h. so dass der gelieferte Strom unter eine vorherbestimmte obere Grenze fällt. Der Plan wird somit derart eingestellt, dass die Anzahl von den Fahrzeugen 40, welche in der Ladeart mit normaler Geschwindigkeit zu laden sind, begrenzt wird. Die Anzahl von Fahrzeugen, welche in der Ladeart mit normaler Geschwindigkeit zu laden sind, kann eingestellt werden durch ein Reduzieren der Anzahl der Fahrzeuge 40, welche durch den sekundären normalen Ladeprozess zu laden sind, und ein Reduzieren der Anzahl der Fahrzeuge 40, welche durch den alternativen normalen Ladeprozess zu laden sind. Die Anzahl der Fahrzeuge 40, welche mit dem alternativen normalen Ladeprozess zu laden sind, wird zum Beispiel aufrechtethalten, und die Anzahl der Fahrzeuge 40, welche durch den sekundären normalen Ladeprozess zu laden sind, wird beschränkt. Alternativ wird die Anzahl der Fahrzeuge 40, welche durch den alternativen normalen Ladeprozess zu laden sind, beschränkt, und die Anzahl der Fahrzeuge 40, welche durch den sekundären normalen Ladeprozess zu laden sind, wird aufrechterhalten. In diesem Fall wird in dem Schritt S164 die Anzahl der Fahrzeuge 40, welche durch den alternativen normalen Ladeprozess zu laden sind, basierend auf einer bestimmten Reihenfolge beschränkt. Die Anzahl der Fahrzeuge 40, welche in der Ladeart mit normaler Geschwindigkeit zu laden sind, wird zum Beispiel derart beschränkt, dass es den Fahrzeugen 40, welche die vergleichsweise niedrige Prioritätsreihenfolge haben, untersagt wird, in der Ladeart mit normaler Geschwindigkeit geladen zu werden, oder es herausgezögert wird, in der Ladeart mit normaler Geschwindigkeit geladen zu werden.
Noch genauer wird der Plan derart eingestellt, dass die Fahrzeuge 40, welche mit der Schnellladeeinrichtung 23 zu verbinden sind, der Reihe nach geschaltet werden. In diesem Fall wird in dem Schritt S164 der Plan derart eingestellt, dass die Fahrzeuge, welche auf den Schnellladeprozess warten, in der Ladeart mit normaler Geschwindigkeit geladen werden. In diesem Fall wird der Plan derart eingestellt, dass die Fahrzeuge 40 durch die normale Ladeeinrichtung 22 in der Ladeart mit normaler Geschwindigkeit geladen werden, nachdem die Fahrzeuge 40 durch die Schnellladeeinrichtung 23 in der Schnellladeart geladen werden. Der Plan wird des Weiteren derart eingestellt, dass die Anzahl der Fahrzeuge 40, welche in der Ladeart mit normaler Geschwindigkeit zu laden sind, unter eine vorherbestimmte Anzahl an Fahrzeugen 40 fällt.
In den Schritten S165 bis S167 führt die Stationssteuereinrichtung 26 den Stromversorgungsprozess zum Liefern des Stroms an die Fahrzeuge 40 aus. Noch genauer werden in den Schritten S165 bis S167 der parallele Verteiler 24 und der selektive Verteiler 25 gesteuert. Basierend auf dem Stromversorgungsplan, welcher in dem Schritt S164 eingestellt wird, werden hier der parallele Verteiler 24 und der selektive Verteiler 25 gesteuert. In dem Schritt S165 steuert die Stationssteuereinrichtung 26 den selektiven Verteiler 25 zum Bereitstellen des Schnellladeprozesses an mehrere Fahrzeuge 40 auf selektive Art und Weise. In den Schritten S166 bis S167 steuert die Stationssteuereinrichtung 26 den parallelen Verteiler 24, um den normalen Ladeprozess an mehrere Fahrzeuge 40 in paralleler Art und Weise bereitzustellen.
In dem Schritt S165 sendet die Stationssteuereinrichtung 26 ein Signal, welches eine Erlaubnis des Schnellladeprozesses an eines von den Fahrzeugen 40 aufzeigt, welches als ein erlaubtes Fahrzeug für den Schnellladeprozess ausgewählt wird. In dem Schritt S165 empfängt die Stationssteuereinrichtung 26 ein Abschlusssignal des Schnellladeprozesses von der Fahrzeugsteuereinrichtung 48 von dem einen der Fahrzeuge 40. In dem Schritt S165 führt die Stationssteuereinrichtung 26 ein selektives Schalten des Stromversorgungsdurchgangs in Antwort auf das Abschlusssignal aus. In dem Schritt S165 führt die Stationssteuereinrichtung 26 ein Schalten von dem Signal zum Erlauben des Schnellladeprozesses zu einem Signal zum Erlauben des normalen Ladeprozesses in Antwort auf das Abschlusssignal aus. Die Schritte S163 bis S165 stellen eine Reihenfolgesteuereinheit zum Schalten des Stromversorgungsdurchgangs der Reihe nach selektiv basierend auf der Ladereihenfolge der Fahrzeuge 40 bereit, so dass die Reihenfolgesteuereinheit den Schnellladeprozess mit der Schnellladeeinrichtung 23 gemäß der Ladereihenfolge bereitstellt.
In dem Schritt S166 sendet die Stationssteuereinrichtung 26 das Signal für ein Erlauben des normalen Ladeprozesses in Bezug auf das Fahrzeug 40, welches schon in dem Schnellladeprozess geladen worden ist (d. h. die Fahrzeuge 40, für welche der Schnellladeprozess abgeschlossen ist). In dem Schritt S166 empfängt die Stationssteuereinrichtung 26 das Abschlusssignal des Schnellladeprozesses von der Fahrzeugsteuereinrichtung 48 von dem Fahrzeug 40. In dem Schritt S166 sendet die Stationssteuereinrichtung 26 das Signal zum Erlaubenlassen des normalen Ladeprozesses in Antwort auf das Abschlusssignal für den Schnellladeprozess. In dem Schritt S166 empfängt des Weiteren die Stationssteuereinrichtung 26 das Abschlusssignal von dem normalen Ladeprozess von der Fahrzeugsteuereinrichtung 48 von dem Fahrzeug 40. In dem Schritt S166 stoppt die Stationssteuereinrichtung 26 das Senden des Signals zum Erlaubenlassen des normalen Ladeprozesses in Antwort auf das Abschlusssignal von dem normalen Ladeprozess. Der Schritt S166 stellt eine Sekundärladeeinheit bereit zum Bereitstellen des normalen Ladeprozesses auf zweitrangige bzw. sekundäre Art und Weise mit der normalen Ladeeinrichtung 22, nachdem die Schnellladeeinrichtung 23 den Schnellladeprozess ausführt.
In dem Schritt S167 sendet die Stationssteuereinrichtung 26 das Signal zum Erlaubenlassen des normalen Ladeprozesses an das Fahrzeug 40, welches auf den Schnellladeprozess wartet. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist, wenn es erforderlich ist, mehrere Fahrzeug auf die schnelle Ladeart zu laden, das Fahrzeug 40, welches die niedrige Priorität aufweist, in einem Wartezustand auf den Schnellladeprozess. Obwohl das Fahrzeug 40, welches die niedrige Priorität hat, fähig ist, in der schnellen Ladeart geladen zu werden, wird das Fahrzeug 40 nicht in der schnellen Ladeart in diesem Zeitpunkt geladen aufgrund der niedrigen Priorität. Der Schritt S167 stellt alternativ den normalen Ladeprozess anstatt des schnellen Ladeprozesses an das Fahrzeug 40 bereit, welches die niedrige Priorität aufweist. Der Schritt S167 stellt eine Alternativladeeinheit bereit zum alternativen Bereitstellen des normalen Ladeprozesses mit der normalen Ladeeinrichtung 22 an das Fahrzeug 40, welches auf den Schnellladeprozess durch die Schnellladeeinrichtung 23 wartet.
In dem Schritt S168 führt die Stationssteuereinrichtung 26 einen Buchungsprozess aus. In dem Schritt S168 wird der Buchungsprozess bei jeder Sitzungs-ID ausgeführt. Als ein Ergebnis werden, selbst wenn beide von dem Schnellladeprozess und dem normalen Ladeprozess an das eine Fahrzeug 40 durch eine Reihe von Ladediensten bereitgestellt werden, eine Gebühr für den Schnellladeprozess und eine Gebühr für den normalen Ladeprozess aufsummiert, und die gesamte Gebühr des Schnellladeprozesses und des normalen Ladeprozesses wird von dem Nutzer des Fahrzeugs 40 abgebucht.
In dem Schritt S161 geht es, wenn die Stationssteuereinrichtung 26 feststellt, dass ein Fahrzeug 40 nicht erneut mit der Station 20 verbunden wird, zu dem Schritt S169. In dem Schritt S169 stellt die Stationssteuereinrichtung 26 fest, ob mindestens eine der Bedingungen sich geändert hat. Zum Beispiel kann häufig die Abfahrtzeit DT(i) geändert sein durch die Eingabebedienung des Nutzers. Wenn mindestens eine der Bedingungen sich geändert hat, geht es zu dem Schritt S163. Dann wird eine geänderte Bedingung erhalten. Dann werden die Schritte S164 bis S167 wieder ausgeführt. Basierend auf den geänderten Bedingungen wird somit der Stromversorgungsplan wieder eingestellt. Dann werden der parallele Verteiler 24 und der selektive Verteiler 25 gesteuert.
Die geänderten Bedingungen können einen Betrieb zum Stoppen der Versorgung des Stroms umfassen. Zum Beispiel kann der Ladeprozess durch den Betrieb des Nutzers unterbrochen werden. Selbst wenn der Ladeprozess unterbrochen wird, geht es zu dem Schritt S163. Sodann werden wieder die Schritte S164 bis S167 ausgeführt. Der Stromversorgungsplan wird somit im Verhältnis zu den Bedingungen von anderen Fahrzeugen 40 außer für das Fahrzeug 40, bei welchem der Ladeprozess unterbrochen wird, eingestellt. Somit werden der parallele Verteiler 24 und der selektive Verteiler 25 gesteuert. Wenn die Stationssteuereinrichtung 26 feststellt, dass keine Bedingung geändert ist, geht sie zu dem Schritt S165 In dem Schritt S165 wird somit der Stromversorgungsplan, welcher in dem Schritt S164 eingestellt ist, kontinuierlich ausgeführt.
Die 4 zeigt ein Ablaufschema eines Steuerungsprozesses 170 zum Empfangen von Strom. Die Fahrzeugsteuereinrichtung 48 führt den Steuerprozess 170 zum Empfangen von Strom aus.
In dem Schritt S171 stellt die Fahrzeugsteuereinrichtung 48 fest, ob der Eingang 41 mit dem Anschlussstecker 21 verbunden ist. Wenn der Eingang 41 nicht mit dem Anschlussstecker 21 verbunden ist, werden andere Schritte S172 bis S179 nicht ausgeführt. Wenn der Eingang 41 mit dem Anschlussstecker 21 verbunden ist, geht sie zu dem Schritt S172.
In dem Schritt S172 sendet die Fahrzeugsteuereinrichtung 48 die Bedingungen betreffend das Fahrzeug 40, welches den Eingang 41 mit dem Anschlussstecker 21 verbunden hat, an die Stationssteuereinrichtung 26. In dem Schritt S173 stellt die Fahrzeugsteuereinrichtung 48 fest, ob das Signal zum Erlaubenlassen des Ladeprozesses von der Stationssteuereinrichtung 26 empfangen wird. Wenn die Erlaubnis für den Ladeprozess nicht erhalten wird, werden die letzteren Schritte S174 bis S179 weggelassen. Wenn die Erlaubnis für den Ladeprozess erhalten wird, geht sie zu dem Schritt S174.
In dem Schritt S174 stellt die Fahrzeugsteuereinrichtung 48 fest, ob die Erlaubnis für den normalen Ladeprozess oder die Erlaubnis für den Schnellladeprozess erhalten wird. Wenn die Erlaubnis für den Schnellladeprozess erhalten wird, geht sie zu dem Schritt S175. In dem Schritt S174 geht sie, wenn die Erlaubnis für den normalen Ladeprozess erhalten wird, zu dem Schritt S178.
In dem Schritt S175 stellt die Fahrzeugsteuereinrichtung 48 fest, ob das Fahrzeug 40 fähig ist, in dem Schnellladeprozess geladen zu werden. Die Einrichtung 48 stellt hier fest, ob der Ladezustand (SOC) von dem Fahrzeug 40 unter die obere Grenze UL fällt. Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie 42 in dem Fahrzeug 40 unter die obere Grenze UL fällt, ist das Fahrzeug 40 fähig, in dem Schnellladeprozess geladen zu werden. Sie geht dann zu dem Schritt S176.
In dem Schritt S176 aktiviert die Fahrzeugsteuereinrichtung 48 die Schnellladeeinheit 46 und steuert das schnelle Relais 47 zum Schließen, so dass der Schnellladeprozess ausgeführt wird. Die Batterie 42 wird durch den hohen Gleichstrom geladen, welcher von der Schnellladeeinrichtung 23 geliefert wird. Somit führt, während der Schnellladeprozess erlaubt wird, die Fahrzeugsteuereinrichtung 48 den Schritt S176 wiederholt aus, bis der Ladezustand SOC der Batterie 42 die obere Grenze UL erreicht.
Sodann fährt der Schnellladeprozess fort, so dass der Ladezustand SOC der Batterie 42 die obere Grenze UL erreicht. Wenn der Ladezustand SOC die obere Grenze UL erreicht, geht sie von dem Schritt S175 zu dem Schritt S177. Bei dem Schritt S177 sendet die Fahrzeugsteuereinrichtung 48 das Abschlusssignal, welches aufzeigt, dass der Schnellladeprozess abgeschlossen ist, an die Stationssteuereinrichtung 26. Das Signal, welches den Abschluss des Schnellladeprozesses aufzeigt, funktioniert auch als ein Signal zum Anfragen zu einem Schalten von dem Schnellladeprozess zu dem normalen Ladeprozess.
Wenn das Abschlusssignal des Schnellladeprozesses empfangen wird, fühlt die Stationssteuereinrichtung 26 ein Schalten des selektiven Stromversorgungsdurchgangs aus. Des Weiteren führt die Stationssteuereinrichtung 26 ein Schalten von dem Signal zum Erlaubenlassen des Schnellladeprozesses zu dem Signal zum Erlaubenlassen des normalen Ladeprozesses aus. Als ein Ergebnis geht sie, wenn der Steuerungsprozess 170 zum Empfangen von Strom wieder wiederholt wird und bei dem Schritt S174 die Erlaubnis für den normalen Ladeprozess erhalten wird, zu dem Schritt S178.
Bei dem Schritt S178 stellt die Fahrzeugsteuereinrichtung 48 fest, ob das Fahrzeug 40 fähig ist, in dem normalen Ladeprozess geladen zu werden. Die Einrichtung 48 stellt hier bei dem Schritt S178 fest, ob die Batterie 48 vollständig geladen ist. Die Einrichtung 48 stellt hier fest, ob der Ladezustand (SOC) des Fahrzeugs 40 unter die Lademenge von 100 Prozent in dem Ladezustand fällt. Wenn der Ladezustand (SOC) der Batterie 42 in dem Fahrzeug 40 unter den 100-Prozent-Ladezustand fällt, ist das Fahrzeug 40 fähig, in dem normalen Ladeprozess geladen zu werden. Sie geht dann zu dem Schritt S179.
In dem Schritt S179 aktiviert die Fahrzeugsteuereinrichtung 48 die normale Ladeeinheit 44 und steuert das normale Relais 45 zu schließen, so dass der normale Ladeprozess ausgeführt wird. Die normale Ladeeinheit 44 wandelt den Wechselstrom um, welcher von der normalen Ladeeinrichtung 22 geliefert wird, in den Gleichstrom, so dass die Einheit 44 die Batterie 42 mit dem Gleichstrom lädt. Die Batterie 42 wird mit dem umgewandelten Gleichstrom geladen, bis die Batterie 42 vollständig aufgeladen ist. Während die Erlaubnis für den normalen Ladeprozess erhalten wird, führt die Fahrzeugsteuereinrichtung 48 den Schritt S179 wiederholt aus, bis das Aufladen der Batterie 42 abgeschlossen ist.
Das normale Aufladen fährt fort, so dass der Ladezustand SOC die vollständige Aufladung erreicht, d. h. den 100-Prozent-Ladezustand, sie geht dann von dem Schritt S178 zu dem Schritt S177 Bei dem Schritt S177 sendet die Fahrzeugsteuereinrichtung 48 das Abschlusssignal, welches aufzeigt, dass der normale Ladeprozess endet, an die Stationssteuereinrichtung 26 Das Abschlusssignal funktioniert auch als ein Signal zum Anfragen des Abschlusses von dem Ladeprozess. Das Signal, welches den Abschluss des normalen Ladeprozesses zeigt, funktioniert auch als ein Signal, welches aufzeigt, dass eine Reihe des Ladeprozesses einschließlich des normalen Ladeprozesses abgeschlossen wird.
Wenn die Stationssteuereinrichtung 26 das Abschlusssignal des normalen Ladeprozesses empfängt, stoppt die Einrichtung 26 das Ausgeben des Signals für die Erlaubnis des Ladens. Als ein Ergebnis werden, wenn der Steuerungsprozess 170 zum Empfangen von Strom wieder wiederholt wird, und bei dem Schritt S173, da die Erlaubnis für den Ladeprozess nicht erhalten wird, die letzteren Schritte S174 bis S179 weggelassen. Somit endet der normale Ladeprozess.
Bei der vorliegenden Ausführungsform stellen die Schritte S163 bis S164 die Planungseinheit zur Stromversorgung bereit. Des Weiteren stellen die Schritte S165 bis S167 die Schaltsteuereinheit 52 bereit. Der Schritt S165 stellt ein Schaltsteuerelement für ein Schalten der Reihe nach von dem selektiven Stromversorgungsdurchgang bereit. Die Schritte S166 bis S167 stellen ein Schaltsteuerelement zum Bilden des parallelen Stromversorgungsdurchgangs bereit.
Die Schritte S162 und S168 stellen eine Sitzungsmanagementeinheit zum Handhaben des Schnellladeprozesses und des normalen Ladeprozesses als eine Reihenfolge von einem Ladeprozess bereit. Die Sitzungsmanagementeinheit fährt fort, die Kommunikation auszuführen, selbst wenn der Stromversorgungsplan definiert, dass der Schnellladeprozess und der normale Ladeprozess geschaltet werden. Eine Gruppe von Kommunikationsdaten, welche durch die Kommunikationsanschlüsse 21b, 41b vor und nach dem Schalten hindurchgehen, wird als eine Gruppe von Daten für eine Reihe von Ladeleistungen mit Bezug auf das eine Fahrzeug 40 verwaltet. Der Prozess eines Aufsummierens der gesamten Gebühr, welcher die Gebühr des Schnellladeprozesses und die Gebühr des normalen Ladeprozesses abdeckt, und der Abrechnungsprozess werden somit ausgeführt.
Die Schritte S163 bis S164 stellen eine Bestimmungseinheit zum Bestimmen der Startzeit des Schnellladeprozesses mit Bezug auf das Fahrzeug 40, welches die höchste Priorität aufweist (d. h. die höchste Ladereihenfolge) in jedem Zeitpunkt bereit. Bei der vorliegenden Ausführungsform kann das Fahrzeug 40, welches die niedrige Priorität auf weist, vorhanden sein. Obwohl das Fahrzeug 40, welches die niedrige Priorität aufweist, in der schnellen Ladeart geladen werden kann, kann das Fahrzeug 40 nicht in der schnellen Ladeart geladen werden aufgrund der niedrigen Priorität. Die Schritte S163 bis S164 stellen eine Bestimmungseinheit für ein Bestimmen des Startzeitpunkts des alternativen normalen Ladeprozesses anstatt des Schnellladeprozesses mit Bezug auf das Fahrzeug 40 bereit, welches die niedrige Priorität hat.
Der Schritt S175 stellt eine Bestimmungseinheit zum Bestimmen des Endzeitpunkts des Schnellladeprozesses bereit. Der Schritt S175 stellt auch eine Bestimmungseinheit zum Bestimmen des Startzeitpunkts des normalen Ladeprozesses im Verhältnis zu dem Fahrzeug 40 bereit, welches in der schnellen Ladeart geladen worden ist (d. h. das Fahrzeug 40, bei welchem der schnelle Ladeprozess abgeschlossen ist). Der normale Ladeprozess nach dem schnellen Ladeprozess kann als ein zweitrangiger bzw. sekundärer normaler Ladeprozess zum zusätzlichen Erhöhen des Ladezustands der Batterie 42 definiert werden. Der Schritt S178 stellt eine Bestimmungseinheit zum Bestimmen des Endzeitpunkts des normalen Ladeprozesses bereit. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden somit der Endzeitpunkt des Schnellladeprozesses und der Endzeitpunkt des normalen Ladeprozesses basierend auf dem Ladezustand in der Batterie 42 bestimmt.
Die 5 zeigt ein Beispiel der Betriebsweise des Aufladesystems 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. In der 5 sind drei Fahrzeuge 40(1), 40(2), 40(3) mit der Station 20 verbunden. Im Zeitpunkt t11 startet das System 10 zum Ausführen der Ladesteuerung. Die Ladereihenfolge des ersten Fahrzeugs 40(1) weist die höchste Priorität auf. Die Ladereihenfolge des dritten Fahrzeugs 40(3) weist die niedrigste Priorität auf.
In dem Zeitpunkt t11 stellt das System 10 den Schnellladeprozess mit Bezug auf das erste Fahrzeug 40(1) bereit. In diesem Fall kann das System 10 nicht den Schnellladeprozess mit Bezug auf das zweite und dritte Fahrzeug 40(2), 40(3) bereitstellen. In diesem Fall kann das System 10 den normalen Ladeprozess mit Bezug auf das zweite und dritte Fahrzeug 40(2), 40(3) bereitstellen. Somit startet ab dem Zeitpunkt t11 das System zum Bereistellen des normalen Ladeprozesses mit Bezug auf das zweite und dritte Fahrzeug 40(2), 40(3). Das zweite und dritte Fahrzeug 40(2), 40(3), welche auf den Schnellladeprozess warten, werden als ein Ergebnis in der Ladeart mit normaler Geschwindigkeit geladen. Somit wird ohne ein Vergeuden von Zeit die Wartezeit des zweiten und dritten Fahrzeugs 40(2), 40(3) effizient für ein Laden in dem normalen Ladeprozess verwendet.
In dem Zeitpunkt t12 erreicht der Ladezustand SOC(1) des ersten Fahrzeugs 40(1) die obere Grenze UL. Somit wird der Schnellladeprozess des ersten Fahrzeugs 40(1) abgeschlossen. Ab dem Zeitpunkt t12 wird das erste Fahrzeug 40(1) in dem normalen Ladeprozess geladen. Der normale Ladeprozess des ersten Fahrzeugs 40(1), nachdem der Schnellladeprozess endet, wird kontinuierlich ausgeführt, bis die Batterie 42 des ersten Fahrzeugs 40(1) vollständig aufgeladen ist. Ab dem Zeitpunkt t12 wird das zweite Fahrzeug 40(2) in der Schnellladeart geladen. Das dritte Fahrzeug 40(3) wird sukzessiv in dem normalen Ladeprozess geladen.
In dem Zeitpunkt t13 erreicht der Ladezustand SOC(2) des zweiten Fahrzeugs 40(2) die obere Grenze UL. Der Schnellladeprozess des zweiten Fahrzeugs 40(2) wird somit abgeschlossen. Ab dem Zeitpunkt t13 wird das zweite Fahrzeug 40(2) in dem normalen Ladeprozess geladen. Der normale Ladeprozess des zweiten Fahrzeugs 40(2), nachdem der Schnellladeprozess endet, wird kontinuierlich ausgeführt, bis die Batterie 42 des zweiten Fahrzeugs 40(2) vollständig aufgeladen ist. Ab dem Zeitpunkt t13 wird das dritte Fahrzeug 40(3) in der schnellen Ladeart geladen.
In dem Zeitpunkt t14 erreicht der Ladezustand SOC(3) des dritten Fahrzeugs 40(3) die obere Grenze UL. Der Schnellladeprozess des dritten Fahrzeugs 40(3) wird somit abgeschlossen. Ab dem Zeitpunkt t14 wird das dritte Fahrzeug 40(3) in dem normalen Ladeprozess geladen. Der normale Ladeprozess des dritten Fahrzeugs 40(3), nachdem der Schnellladeprozess endet, wird kontinuierlich ausgeführt, bis die Batterie 42 des dritten Fahrzeugs 40(3) vollständig aufgeladen ist.
Die 6 zeigt ein Beispiel des Betriebs von dem Aufladesystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform. In der 6 wird in dem Zeitpunkt t23 das dritte Fahrzeug 40(3) zusätzlich mit der Station 20 verbunden. Die Ladereihenfolge des ersten Fahrzeugs 40(1) ist höher ist als diejenige des zweiten Fahrzeugs 40(2). Die Ladereihenfolge des dritten Fahrzeugs 40(3) ist höher als diejenige des zweiten Fahrzeugs 40(2).
Ab dem Zeitpunkt t21 wird das erste Fahrzeug 40(1) in dem schnellen Ladeprozess geladen. Ab dem Zeitpunkt t21 wird das zweite Fahrzeug 40(2) in dem normalen Ladeprozess geladen. In dem Zeitpunkt t22 schaltet das System 10 von dem schnellen Ladeprozess zu dem normalen Ladeprozess im Verhältnis zu dem Fahrzeug 40(1). Ab dem Zeitpunkt t22 wird das zweite Fahrzeug 40(2) in dem Schnellladeprozess geladen.
In dem Zeitpunkt t23 wird das dritte Fahrzeug 40(3) mit der Station 20 verbunden. Die Fahrzeugsteuereinrichtung 48 des dritten Fahrzeugs 40(3) überträgt die Bedingungen an die Stationssteuereinrichtung 26. Die Stationssteuereinrichtung 26 erhält somit zusätzlich die Bedingungen, und die Einrichtung 26 stellt wieder den Stromversorgungsplan ein. In dem Zeitpunkt t23 wird als ein Ergebnis das dritte Fahrzeug 40(3) in dem schnellen Ladeprozess geladen. Zur gleichen Zeit wird das zweite Fahrzeug 40(2) wieder in dem normalen Ladeprozess geladen.
In dem Zeitpunkt t24 erreicht der Ladezustand SOC(3) des dritten Fahrzeugs 40(3) die obere Grenze UL. Der schnelle Ladeprozess des dritten Fahrzeugs 40(3) wird somit abgeschlossen. Ab dem Zeitpunkt t24 wird das dritte Fahrzeug 40(3)) wieder in dem normalen Ladeprozess geladen. Auf der anderen Seite erreicht in dem Zeitpunkt t24 der Ladezustand SOC(2) des zweiten Fahrzeugs 40(2) die obere Grenze UL. Nach dem Zeitpunkt t24 wird das zweite Fahrzeug 40(2) sukzessiv in dem normalen Ladeprozess geladen.
Zweite Ausführungsform
Eine zweite Ausführungsform ist eine Modifikation der ersten Ausführungsform. Bei der ersten Ausführungsform stellt der selektive Verteiler 25 den selektiven Stromversorgungsdurchgang für die Schnellladeeinrichtung 23 bereit. Bei der zweiten Ausführungsform werden mehrere schnelle Relais 47, welche auf mehreren Fahrzeugen 40 jeweils montiert sind, in Zusammenarbeit miteinander gesteuert, so dass der selektive Stromversorgungsdurchgang für die Schnellladeeinrichtung 23 bereitgestellt wird. Bei der ersten Ausführungsform sind des Weiteren die Planungseinheit 51 zur Stromversorgung und die Schaltsteuereinheit 52 in der Stationssteuereinrichtung 26 angeordnet. Bei der zweiten Ausführungsform sind die Planungseinheit 251 zur Stromversorgung und die Schaltsteuereinheit 252 in dem Fahrzeug 40 angeordnet.
In der 7 ist der parallele Verteiler 225 zwischen der Schnellladeeinrichtung 23 und mehreren Anschlusssteckern 21 angeordnet. Der parallele Verteiler 225 weist eine ähnliche Struktur wie der parallele Verteiler 24 auf. Die Stationssteuereinrichtung 26 steuert die parallelen Verteiler 24, 225 gemäß einer Anweisung von der Fahrzeugsteuereinrichtung 48. Die Fahrzeugsteuereinrichtung 48 umfasst die Planungseinheit 251 zur Stromversorgung und die Schaltsteuereinheit 252 Bei der vorliegenden Ausführungsform stellen die Stationssteuereinrichtung 26 und die Fahrzeugsteuereinrichtung 48 eine Steuervorrichtung für ein Steuern des Aufladesystems 10 bereit.
Die Planungseinheit 251 zur Stromversorgung weist eine Funktion entsprechend zu der Planungseinheit 51 zur Stromversorgung auf. Die Planungseinheit 251 zur Stromversorgung erhält. Daten einschließlich von Bedingungen von anderen Fahrzeugen 40, welche mit der Station 20 verbunden sind. Die Planungseinheit 251 zur Stromversorgung von einem Fahrzeug 40 stellt in Zusammenarbeit mit anderen Planungseinheiten 251 zur Stromversorgung, welche auf anderen Fahrzeugen 40 montiert sind, die mit der Station 20 verbunden sind, einen gemeinsamen Stromversorgungsplan ein. Eine Planungseinheit 51 zur Stromversorgung funktioniert zum Beispiel als ein Stellvertreter der Fahrzeuge 40, und eine andere Planungseinheit 51 zur Stromversorgung funktioniert als eine Nebenstelle der Fahrzeuge 40.
Die Schaltsteuereinheit 252 weist eine Funktion entsprechend zu der Schaltsteuereinheit 52 auf. Die Schaltsteuereinheit 252 sendet ein Signal zum Steuern des parallelen Verteilers 24, 225 an die Stationssteuereinrichtung 26. Die Schaltsteuereinheit 252 steuert somit die parallelen Verteiler 24, 225 über die Stationssteuereinrichtung 26. Die Schaltsteuereinheit 252 steuert das schnelle Relais 47, um den selektiven Stromversorgungsdurchgang für die Schnellladeeinrichtung 23 zu bilden.
Wie es in der 8 gezeigt ist, sind bei dieser Ausführungsform mehrere Stromversorgungsdurchgänge in paralleler Weise zwischen der normalen Ladeeinrichtung 22 und mehreren Ladeschaltkreisen 43 gebildet. Des Weiteren sind mehrere Stromversorgungsdurchgänge, welche selektiv schaltbar sind, zwischen der Schnellladeeinrichtung 23 und mehreren Ladeschaltkreisen 43 gebildet. Das schnelle Relais 47, welches in dem Ladeschaltkreis 43 angeordnet ist, schließt selektiv mehrere Stromversorgungsdurchgänge für den schnellen Ladeprozess. In diesem Fall ist der Stromversorgungsdurchgang, welcher selektiv schaltbar ist, zwischen der Schnellladeeinrichtung 23 und mehreren Fahrzeugen 40, welche mehrere schnelle Relais 47 verwenden, die auf jeweils mehreren Fahrzeugen montiert sind, gebildet. Der parallele Verteiler 225 und die mehreren schnellen Relais 47 stellen somit einen ersten Verteiler bereit. Der parallele Verteiler 24 stellt einen zweiten Verteiler bereit.
In der 8 wird lediglich der Durchgang zur Stromversorgung zwischen der Schnellladeeinrichtung 23 und dem n-ten Ladeschaltkreis 43(n) geschlossen. In diesem Fall kann lediglich der n-te Ladeschaltkreis 43(n) den schnellen Ladeprozess ausführen. Der erste Ladeschaltkreis 43(1), der zweiten Ladeschaltkreis 43(2) und so weiter können nicht den schnellen Ladeprozess ausführen. Stattdessen können der erste Ladeschaltkreis 43(1), der zweite Ladeschaltkreis 43(2) usw. den normalen Ladeprozess ausführen.
Andere Ausführungsformen
Die Steuervorrichtung stellt zum Beispiel ein Mittel und eine Funktion bereit, welche lediglich durch eine Software realisiert sind, lediglich durch eine Hardware realisiert sind oder durch eine Kombination von der Software und der Hardware realisiert sind. Die Steuervorrichtung kann zum Beispiel durch einen analogen Schaltkreis bereitgestellt sein.
Bei den obigen Ausführungsformen wird die Datenkommunikation zwischen der Stationssteuereinrichtung 26 und der Fahrzeugsteuereinrichtung 48 über eine Signalleitung ausgeführt, welche die Kommunikationsanschlüsse 21b, 41b umfasst. Die Kommunikationsanschlüsse 21b, 41b können als die Stromanschlüsse 21a, 41a für den normalen Ladeprozess funktionieren. Bei den obigen Ausführungsformen werden die Kommunikationsanschlüsse 21b, 41b für sowohl den normalen Ladeprozess als auch den Schnellladeprozess verwendet. Alternativ kann die Datenkommunikation über eine Stromleitung ausgeführt werden, welche die Stromanschlüsse 21a, 41 umfasst, oder eine Stromleitung, welche die Stromanschlüsse 21c, 41c umfasst. Die Kommunikation über die Stromleitung wird als eine Stromleitungskommunikation definiert.
Bei den obigen Ausführungsformen stellen die Stationssteuereinrichtung 26 oder die Fahrzeugsteuereinrichtung 48 die Planungseinheiten 51, 251 zur Stromversorgung und die Schaltsteuereinheiten 52, 252 bereit. Alternativ kann mindestens ein Teil der Planungseinheit 51 zur Stromversorgung und der Schaltsteuereinheiten 52 durch eine andere Steuereinrichtung bereitgestellt werden, welche entfernt von dem Aufladesystem 10 angeordnet ist. Eine andere Einrichtung kann durch ein Cloud-Computing-System oder einen entfernten Server bereitgestellt werden, welcher kommunikationsmäßig mit der Stationssteuereinrichtung 26 und/oder der Fahrzeugsteuereinrichtung 48 über ein Kommunikationssystem verbunden ist.
Bei den obigen Ausführungsformen umfasst die Ladestation 20 lediglich eine Schnellladeeinrichtung 23. Alternativ kann die Ladestation 20 mehrere Schnellladeeinrichtungen 23 umfassen. In diesem Fall kann, wenn die Anzahl von Fahrzeugen 40 größer ist als die Anzahl von Schnellladeeinrichtungen 23, das System 10 die Fahrzeuge effizient laden.
Eine Anzeige kann in der Station 20, dem Anschlussstecker 21 und/oder dem Fahrzeug 40 angeordnet sein, so dass die Anzeige den Ladezustand anzeigt. Die Anzeige kann zum Beispiel ein Bild zum Identifizieren eines normalen Ladezustands, eines Schnellladezustands und eines Nichtladezustands anzeigen.
Es ist anzumerken, dass der Ablaufplan oder die Verarbeitung des Ablaufplans bei der vorliegenden Anmeldung Abschnitte umfasst (auch als Schritte bezeichnet), von denen jeder als zum Beispiel S161 dargestellt ist. Des Weiteten kann jeder Abschnitt in mehrere Unterabschnitte aufgeteilt werden, während einige Abschnitte in einen einzigen Abschnitt kombiniert werden können. Des Weiteren können derartig konfigurierte Abschnitte auch als eine Einrichtung, ein Modul oder ein Mittel bezeichnet werden.
Während die vorliegende Erfindung mit Bezugnahme auf die Ausführungsformen von ihr beschrieben worden ist, ist es zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung ist dazu gedacht, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abzudecken. Während die verschiedenen Kombinationen und Ausgestaltungen beschrieben sind, können andere Kombinationen und Ausgestaltungen einschließlich von mehr, weniger oder lediglich einem einzigen Element auch innerhalb der Idee und dem Umfang der vorliegenden Erfindung liegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010-28913 A [0003]
JP 2011-24334 A [0003]
JP 2012-152029 A [0003]

Claims

Aufladesystem zum Aufladen einer Mehrzahl von Batterien (42), welche auf einer Mehrzahl von Elektrofahrzeugen (40) jeweils montiert sind, wobei das Aufladesystem aufweist: einen ersten Verteiler (24), welcher eine Mehrzahl von parallelen Durchgängen zur Stromversorgung bereitstellt, durch welche eine Ladeeinrichtung (22) mit normaler Geschwindigkeit einen Teil der Batterien (42) auf parallele Art und Weise in einem Ladeprozess von normaler Geschwindigkeit lädt; einen zweiten Verteiler (25, 47), welcher einen selektiven Durchgang zur Stromversorgung bereitstellt, durch welchen eine Schnellladeeinrichtung (23) eine der Batterien (42) wahlweise und schaltbar in einem Schnellladeprozess lädt, wobei die Schnellladeeinrichtung (23) die eine der Batterien (42) mit einer höheren Ladegeschwindigkeit als derjenigen von der Ladeeinrichtung (22) mit normaler Geschwindigkeit lädt; und eine Steuereinheit (26, 48, 51, 52, 251, 252) zum Steuern des ersten Verteilers und des zweiten Verteilers (25, 47), wobei: die Steuereinheit (26, 48, 51, 52, 251, 252) umfasst: eine Ladereihenfolgesteuereinrichtung (S163–S165), welche den zweiten Verteiler (25, 47) steuert, den selektiven Durchgang zur Stromversorgung gemäß einer Ladereihenfolge der Batterien (42) in den Schnellladeprozess zu schalten, so dass die Schnellladeeinrichtung (23) den Schnellladeprozess der Reihe nach ausführt; eine Sekundärladeeinrichtung (S166), welche die Ladeeinrichtung (22) mit normaler Geschwindigkeit steuert, um die eine der Batterien (42) in dem Ladeprozess mit normaler Geschwindigkeit zweitrangig zu laden, nachdem die Schnellladeeinrichtung (23) die eine der Batterien (42) in dem Schnellladeprozess lädt; und eine Alternativladeeinrichtung (S167), welche die Ladeeinrichtung (22) mit normaler Geschwindigkeit steuert, um auf alternative Art und Weise mindestens eine andere der Batterien (42) in dem Ladeprozess mit normaler Geschwindigkeit zu laden, wenn die mindestens eine andere der Batterien (42) auf den Schnellladeprozess wartet.
Aufladesystem nach Anspruch 1, wobei: die Steuereinheit (26, 48, 51, 52, 251, 252) des Weiteren eine Ladereihenfolgeeinstelleinrichtung (S164) umfasst; und die Ladereihenfolgeeinstelleinrichtung (S164) die Ladereihenfolge der Batterien (42) in dem Schnellladeprozess gemäß zumindest einem von einem Rang eines Nutzers von einem Fahrzeug, einer Abfahrtzeit von dem Fahrzeug, einem anfänglichen Ladezustand der Batterie von dem Fahrzeug und einem Zielladezustand der Batterie von dem Fahrzeug einstellt.
Aufladesystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die Steuereinheit (26, 48, 51, 52, 251, 252) des Weiteren eine Beschränkungseinrichtung (S164) umfasst; und die Beschränkungseinrichtung (S164) eine Anzahl von dem Teil der Batterien (52), welche mit der Ladeeinrichtung (22) von normaler Geschwindigkeit in dem Ladeprozess mit normaler Geschwindigkeit geladen werden, in solch einer Art und Weise beschränkt, dass ein gesamter Strom, welcher von einer Stromquelle an die Ladeeinrichtung (22) mit normaler Geschwindigkeit und die Schnellladeeinrichtung (23) geliefert wird, unter eine vorherbestimmte obere Grenze fällt.
Aufladesystem nach Anspruch 3, wobei: die Beschränkungseinrichtung (S164) die Anzahl von dem Teil der Batterien (42) gemäß der Ladereihenfolge beschränkt.
Aufladesystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei: die Beschränkungseinrichtung (S164) eine Anzahl der mindestens einen anderen der Batterien (42), welche auf alternative Art und Weise mit der Ladeeinrichtung (22) von normaler Geschwindigkeit in dem Ladeprozess mit normaler Geschwindigkeit geladen wird, gemäß der Ladereihenfolge beschränkt.
Aufladesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin aufweisend: eine Anschlusseinrichtung (21, 41), welche einen Anschlussstecker (21) und einen Eingang (41) umfasst, wobei: jeder von dem Anschlussstecker (21) und dem Eingang (41) einen Stromanschluss (21a, 41a) zum Verbinden der Ladeeinrichtung (22) von normaler Geschwindigkeit und eines Fahrzeugs und einen anderen Stromanschluss (21c, 41b) zum Verbinden der Schnellladeeinrichtung (23) und des Fahrzeugs umfasst; und der Stromanschluss (21a, 41a) und der andere Stromanschluss (21c, 41b) nebeneinander angeordnet sind
Aufladesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei: die Steuereinheit (26, 48, 51, 52, 251, 252) des Weiteren eine Sitzungsmanagementeinrichtung (162, 168) umfasst; und die Sitzungsmanagementeinrichtung (162, 168) beide von dem Ladeprozess mit normaler Geschwindigkeit und dem Schnellladeprozess als einen Ablauf eines Ladedienstes für die eine der Batterien (42) bereitstellt.