JP2000116016A - バッテリ充電システム - Google Patents

バッテリ充電システム

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 充電時に停電状態になった場合に、停電終了
後の停電再開時に誤動作が生じることを防止する。 【解決手段】 バッテリコントローラ８は、充電パドル
４が充電ポート３に装着されているにも係らず、充電器
６の充電器コントローラ１４から充電要求信号が出力さ
れていない場合には、充電器６のＡＣ電源５が停電状態
であると判定する。バッテリコントローラ８は、タイマ
９により間欠起動し、間欠起動回数を再起動カウンタ１
０にカウントアップして停電継続時間を検出し、停電終
了後には、停電継続時間に応じて、予め停電継続時間が
長いほど、長い充電開始遅延時間が記憶されている充電
開始遅延時間テーブルから充電開始遅延時間を読み出
し、充電再開を遅延させる。停電継続時間の長短に応じ
て適切な遅延が行われ、停電終了直後の供給電力が不安
定な状態のときには、充電が行われることはない。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バッテリを充電す
るバッテリ充電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電気自動車の普及や蓄電システム
の普及にともなって、商用電源からバッテリを充電する
ための充電システムの開発が進められている。例えば電
気自動車に用いられる車載バッテリを充電するシステム
としては、図５に示すような充電ステーション等に設置
された充電器６を用いてバッテリを充電するものがあ
る。商用電源であるＡＣ電源５に接続される充電器６に
ケーブル７を介して取り付けられている充電パドル４を
電気自動車１の充電ポート３に差し込むことにより、車
載されたバッテリ２を充電している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
バッテリ充電システムでは、充電中に停電が発生した場
合には、停電終了後、直ぐに充電を再開するように構成
されている。このため、停電時間が長時間に渡り、停電
終了後に、各家庭などでＡＣ電源に接続された電化製品
等に同時に給電され、ＡＣ電源からの供給電力が不安定
になった場合などには、充電を再開した時に誤動作が生
じる恐れがあった。
【０００４】また、充電器の回路には、平滑用のコンデ
ンサ等の遅れ要素が含まれ、これらの遅れ要素は、停電
により電力供給が停止すると、元の状態に戻るまで時間
がかかる。そのため、停電終了直後には、充電器が正常
な電力を出力できず、充電システムの制御に誤動作が生
じることもあった。本発明は、上記問題点を改良し、充
電時に停電が発生しても、誤動作が生じることのない信
頼性が向上したバッテリ充電システムを提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、電
源から得られる電力を変換して出力する充電器と、充電
器の出力により充電されるバッテリと、バッテリへの充
電を制御するバッテリコントローラを有する充電システ
ムにおいて、バッテリコントローラは、電源が停電状態
であることを検知する停電検知手段と、停電が継続して
いる停電継続時間を検出する停電継続時間検出手段と、
停電が終了した時に、停電継続時間に応じて、充電の開
始時間を遅らせる充電開始遅延手段を有するものとし
た。
【０００６】上記バッテリコントローラは、予め停電継
続時間に応じた充電開始遅延時間が記憶されている記憶
部を有し、充電開始遅延時間は、停電継続時間が所定時
間以内では、停電継続時間が長いほど、充電開始遅延時
間も長くなるように設定され、停電継続時間が所定時間
を超えた場合には、充電開始遅延時間が所定値となるよ
うに設定され、上記充電開始遅延手段は、停電終了時
に、記憶部から停電継続時間に応じた充電開始遅延時間
を読み出し、充電の開始時間を充電開始遅延時間だけ遅
延させることが好ましい。
【０００７】また、充電器およびバッテリ間を、着脱自
在に接続する接続手段と、充電器およびバッテリコント
ローラ間を繋ぐ通信手段を有し、充電器は接続手段を介
してバッテリを充電し、充電器およびバッテリコントロ
ーラは通信手段を介して充電に関する情報の授受を行
い、停電検知手段は、接続手段が接続され、かつ通信手
段を介して充電器から充電に関する情報を得られない場
合には、停電状態であるとみなすものとすることもでき
る。さらに、上記バッテリコントローラはタイマを有
し、停電検知手段により停電状態であると検知された場
合には、タイマにより、間欠起動し、停電継続時間検出
手段は、間欠起動回数から停電時間を検出するものとす
ることもできる。
【０００８】
【作用】本発明によるバッテリ充電システムでは、例え
ば充電器とバッテリの接続手段の接続状態と、充電器か
ら充電に関する情報がバッテリ側に出力されているか否
か等から、充電器の電源が停電状態であることを判定
し、停電継続時間を計測し、停電終了後には、停電継続
時間に応じて充電再開を遅延させる。このため、停電終
了後の供給電力が不安定な状態の時、あるいは充電器に
含まれる遅れ要素の状態が通常状態まで回復していない
状態のときに、充電が行われることはないので、誤動作
を防止することができる。また、停電継続時間に応じて
充電開始を遅延させているので、停電時間が短い場合に
は、必要以上に長時間充電開始を遅延させることはな
い。
【０００９】予め停電継続時間が長いほど、長い充電開
始遅延時間が記憶されている記憶部を設けることによ
り、停電終了時には、停電継続時間に応じた充電開始遅
延時間を簡単な動作処理により記憶部から読み出すこと
ができる。さらに、タイマを設け、停電時には、バッテ
リコントローラをタイマにより間欠起動させ、停電継続
時間として、間欠起動回数を検出することにより、充電
中に停電状態になっても、消費電力を抑えつつ停電継続
時間を検出することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例によ
り説明する。図１は本発明の実施例の構成を示す図であ
り、電気自動車１に搭載されたバッテリ２を充電するた
めに、電気自動車１の充電ポート３へ充電パドル４が接
続されている状態を示している。充電パドル４は、商用
電源であるＡＣ電源５に接続されている充電器６にケー
ブル７を介して接続されている。充電パドル４から充電
ポート３へは、非接触的に充電を行うインダクティブ充
電により充電が行われる。
【００１１】電気自動車１の充電ポート３には、バッテ
リ２およびバッテリコントローラ８が接続されている。
バッテリコントローラ８には、バッテリ残容量検出部１
２が接続されている。また、バッテリコントローラ８に
は、タイマ９、再起動カウンタ１０およびメモリ１１が
内蔵されている。タイマ９は、停電時に、一旦シャット
ダウンしたバッテリコントローラ８を、間欠起動するた
めにセットされる。再起動カウンタ１０は、バッテリコ
ントローラ８の間欠起動回数に応じてカウントアップさ
れる。
【００１２】メモリ１１には、充電開始遅延時間テーブ
ルが記憶されている。充電開始遅延時間テーブルには、
図２に示すように、停電継続時間としての再起動カウン
タ１０のカウント値に対応した充電開始遅延時間が設定
されている。カウント値が大きいほど充電開始遅延時間
は長く設定され、１０分以上停電が継続した場合、すな
わちカウント値が１１以上になった場合には、３０分間
の充電開始遅延時間が設定されている。充電器６には、
ＡＣ電源５から供給される交流電力を整流して直流電力
を生成する変換部１３および充電器コントローラ１４が
設けらている。
【００１３】ケーブル７には、電力供給ライン１５およ
び通信ライン１６が設けられている。充電器コントロー
ラ１４は、ＡＣ電源５から電力が供給されると、充電要
求信号を通信ライン１６、充電パドル４および充電ポー
ト３を介して、バッテリコントローラ８へ出力する。ま
た、バッテリコントローラ８は、充電を許可する場合に
は、充電許可信号を充電ポート３、充電パドル４および
通信ライン１６を介して、充電器コントローラ１４へ出
力する。充電器コントローラ１４は、バッテリコントロ
ーラ８から充電許可信号が通信ライン１６を介して入力
されると、充電準備時間ｔ分間待機した後、変換部１３
を制御して、電力供給ライン１５を介して、充電パドル
４へ充電電力を供給する。なお、電力供給ライン１５、
充電パドル４および充電ポート３は発明の接続手段を構
成する。また、通信ライン１６、充電パドル４および充
電ポート３は発明の通信手段を構成する。また、メモリ
１１は発明の記憶部を構成する。
【００１４】次に図３に示すフローチャートを用いて、
充電時の動作の流れを説明する。まず、各ステップでの
動作を説明する。ステップ１０１で、充電パドル４が充
電ポート３に装着されていない状態から、充電パドル４
が充電ポート３に装着された充電パドルオン状態になる
と、ステップ１０２でバッテリコントローラ８が起動す
る。
【００１５】ステップ１０３で、バッテリコントローラ
８は、まず充電器コントローラ１４から充電要求信号が
出力されているか否かを判定する。充電要求信号が出力
されていない場合には、ステップ１２２へ進む。充電要
求信号が出力されている場合には、ステップ１０４へ進
む。ステップ１０４では、停電時にはカウントアップさ
れている再起動カウンタ１０でのカウント値と、予めメ
モリ１１に記憶されている充電開始遅延時間テーブルか
ら、充電開始遅延時間を読み出す。
【００１６】ステップ１０５では、ステップ１０４で読
み出した充電開始遅延時間が経過して、開始時間になっ
たか否かを監視し、開始時間になったところで、ステッ
プ１０６へ進み、再起動カウンタ１０をリセットする。
ステップ１０７では、バッテリコントローラ８は、充電
許可信号を通信ライン１６を介して充電器コントローラ
１４へ出力する。ステップ１０８で、充電器コントロー
ラ１４は、充電準備時間ｔ分待機した後、充電パドル４
を介して、充電を開始する。
【００１７】次のステップ１０９およびステップ１１２
は、充電開始後の充電パドル４の装着状態の変化および
ＡＣ電源からの給電状態の変化を監視するためのステッ
プである。まず、ステップ１０９では、バッテリコント
ローラ８が、充電パドル４が充電ポート３に装着されて
いる充電パドルオン状態であるか否かを判定し、充電パ
ドルオン状態であれば、ステップ１１２へ進む。充電パ
ドルオン状態でなければ、ステップ１１０へ進む。この
ときには、充電パドル４が充電ポート３から外れている
ので、充電状態を停止し、ステップ１１１でバッテリコ
ントローラ８はシャットダウンする。ステップ１１２で
は、バッテリコントローラ８は、充電器コントローラ１
４から充電要求信号が出力されているか否かを判定す
る。充電要求信号が出力されていない場合には、ステッ
プ１１７へ進む。充電要求信号が出力されている場合に
は、ステップ１１３へ進む。
【００１８】ステップ１１３では、バッテリ残容量検知
部１２で検知されたバッテリ２の残容量から充電が完了
しているか否かを判定し、完了していなければ、ステッ
プ１０９へ戻り、充電を継続する。充電が完了していれ
ば、ステップ１１４へ進み、バッテリコントローラ８は
充電器コントローラ１４への充電許可信号の出力を停止
する。ステップ１１５で充電器コントローラ１４は、充
電電力の供給を停止し、充電を終了する。ステップ１１
６でバッテリコントローラ８はシャットダウンする。
【００１９】ステップ１１７では、バッテリコントロー
ラ８は、充電許可信号の出力を停止する。ステップ１１
８では、再起動カウンタ１０のカウント値を１カウント
アップする。ステップ１１９では、タイマ９をセット
し、直ぐにステップ１２０で、バッテリコントローラ８
がシャットダウンする。タイマ９は予め、１分後にバッ
テリコントローラ８を再起動するように設定されてい
る。
【００２０】ステップ１２１で、1分間経過後にバッテ
リコントローラ８が再起動し、ステップ１０３へ戻る。
ステップ１０３からステップ１２２へ進むと、バッテリ
コントローラ８は、充電パドルオン状態であるか否かを
判定し充電パドルオン状態であれば、ステップ１１８へ
進む。充電パドルオン状態でなければ、ステップ１２３
で再起動カウンタ１０をリセットした後、ステップ１１
０、ステップ１１１へ進み、充電を停止し、バッテリコ
ントローラ８はシャットダウンする。
【００２１】次に、充電を開始した６分後に３分３０秒
間の停電があった場合の動作を、上記フローチャートお
よび図４に示すタイミングチャートを用いて説明する。
まず時刻ａ１に充電パドル４が充電ポート３に装着さ
れ、バッテリコントローラ８が起動する。（ステップ１
０２）。バッテリコントローラ８では、充電要求信号が
入力されているので、再起動カウンタ１０のカウント値
に基づいて、図２に示す充電開始遅延時間テーブルから
充電開始遅延時間を求める。再起動カウンタの値は０な
ので、充電開始遅延時間も０である（ステップ１０
４）。
【００２２】時刻ａ２には、バッテリコントローラ８
は、充電許可信号を充電器コントローラ１４へ出力す
る。（ステップ１０７）。充電器コントローラでは、充
電準備時間ｔ分間待機し、時刻ａ３に、充電を開始する
（ステップ１０８）。充電中には、バッテリコントロー
ラ８は、充電パドル４が充電ポート３に装着されている
か、充電要求信号が入力されているか、あるいはバッテ
リ２が満充電状態になっていないかの監視を所定時間間
隔で繰り返す（ステップ１０９、ステップ１１２および
ステップ１１３）。
【００２３】充電を開始してから６分後の時刻ａ４に、
停電になると、充電コントローラ１４は充電要求信号を
出力できない。バッテリコントローラ８では、充電パド
ル４が充電ポート３に装着されているにも係らず、充電
要求信号が入力されないので、ステップ１１２からステ
ップ１１７へ進み、充電許可信号の出力を停止する。再
起動カウンタ１０を１にカウントアップし（ステップ１
１８）、タイマ９をセットして（ステップ１１９）か
ら、バッテリコントローラ８はシャットダウンする（ス
テップ１２０）。1分後にタイマ９がオフすると、バッ
テリコントローラ８は再起動し（ステップ１２１）、ス
テップ１０３へ戻る。
【００２４】ステップ１０３では、停電のため、充電要
求信号は入力されていないので、ステップ１０３からス
テップ１２２へ進み、充電パドル４が装着されているの
でステップ１１８へ進む。再度、再起動カウンタ１０の
値を1カウントアップし（ステップ１１８）、タイマ９
をセットして（ステップ１１９）から、バッテリコント
ローラ８はシャットダウンする（ステップ１２０）。1
分後にタイマ９がオフすると、バッテリコントローラ８
は再起動し（ステップ１２１）、ステップ１０３へ戻
る。上記のステップを繰り返し、停電が始まってから３
分３０秒後の時刻ａ５には、再起動カウンタの値は、４
までカウントアップされ、タイマ９がセットされてい
る。
【００２５】この時に停電が終了すると、３０秒後の時
刻ａ６には、タイマ９がオフになり、バッテリコントロ
ーラ８が再起動する（ステップ１２１）。充電器コント
ローラ１４は、ＡＣ電源５から給電され、充電要求信号
を出力しているので、バッテリコントローラ８では、ス
テップ１０３からステップ１０４へ進む。ステップ１０
４では、再起動カウンタ１０は４までカウントアップさ
れているため、図３に示す充電開始遅延時間テーブルか
ら、充電開始遅延時間として５分間を読み出す。
【００２６】ステップ１０５で、バッテリコントローラ
８は、５分間充電の再開を遅延させた後、再起動カウン
タ１０を０にリセットし（ステップ１０６）、時刻ａ７
に、充電許可信号を充電器コントローラへ出力する（ス
テップ１０７）。充電器コントローラ１４では、充電準
備時間ｔ分間待機した後の時刻ａ８に充電を再開する
（ステップ１０８）。バッテリ２が満充電状態になる
と、ステップ１１３からステップ１１４へ進み、充電許
可信号の出力を停止する。充電器コントローラ１４は充
電を終了し（ステップ１１５）、バッテリコントローラ
８はシャットダウンする（ステップ１１６）。
【００２７】ステップ１０６で再起動カウンタ１０をリ
セットしているので、充電中に停電が再度発生した場合
にも、充電開始を遅延させることができる。また、充電
中に充電パドル４が充電ポート３から外れた場合には、
ステップ１０９からステップ１１０へ進み、充電を終了
させる。停電時に、充電パドル４が外れた場合には、ス
テップ１２２からステップ１２３へ進み、再起動カウン
タ１０をリセットした後、ステップ１１０へ進み、充電
を終了させる。なお、フローチャートのステップ１０
３、１０９、１１２および１２２は、発明の停電検知手
段を構成し、ステップ１１８〜１２１は停電継続時間検
出手段を、ステップ１０４および１０５は、充電開始遅
延手段を構成する。
【００２８】上記のように、充電パドル４が充電ポート
３に装着されているにも係らず、充電器６の充電器コン
トローラ１４から充電要求信号が出力されていない場合
には、充電器６のＡＣ電源５が停電状態であると判定
し、停電継続時間を検出し、停電終了後には、停電継続
時間に応じた充電開始遅延時間を充電開始遅延時間テー
ブルから読み出し、充電再開を遅延させるので、停電終
了後の供給電力が不安定な状態の時や、充電器６の遅れ
要素が通常状態まで回復していない状態の時には、充電
が行われることはないので、誤動作を防止することがで
きる。
【００２９】また、メモリ１１に記憶された充電開始遅
延時間テーブルには、予め停電継続時間が長いほど、長
い充電開始遅延時間が設定されているので、停電終了後
には、簡単な動作処理で充電開始遅延時間を読み出すこ
とができる。また、停電継続時間の長短に応じて、電源
からの電力供給状態が安定するために必要な時間だけ、
充電開始を遅延させることができ、停電時間が短い場合
には、必要以上に長時間充電開始を遅延させることはな
い。
【００３０】さらに、バッテリコントローラ８の間欠起
動回数から、停電継続時間を検出するので、充電中に停
電状態になっても、消費電力を抑えつつ停電継続時間を
検出することができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のバッテリ
充電システムでは、例えば充電器とバッテリの接続手段
の接続状態と、充電器から充電に関する情報がバッテリ
側に出力されているか否か等から、充電器の電源が停電
状態であることを判定し、停電継続時間を計測し、停電
終了後には、停電継続時間に応じて充電再開を遅延させ
るので、停電継続時間が短い場合には、必要以上に長時
間充電開始を遅延させることを防止しつつ、停電継続時
間が長い場合には、停電終了後、供給電力が安定し、充
電器の遅れ要素の状態が通常状態まで回復するために十
分な時間充電再開を遅延させるので、誤動作を防止で
き、信頼性を向上させることができる。
【００３２】また、予め停電継続時間が長い場合には、
長い充電開始遅延時間が記憶されている記憶部を設け、
停電終了時には、この記憶部から充電開始遅延時間を読
み出すので、簡単な動作処理で、充電開始遅延時間を得
ることができる。さらに、タイマを設け、停電時には、
バッテリコントローラをタイマにより間欠起動させ、間
欠起動回数により、停電継続時間を検出することによ
り、充電中に停電状態になっても、消費電力を抑えつつ
停電継続時間を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図２】充電開始遅延時間テーブルの説明図である。
【図３】実施例の動作の流れを説明するフローチャート
である。
【図４】実施例の動作タイミングを説明するタイミング
チャートである。
【図５】従来例の構成を説明する図である。
【符号の説明】
１ 電気自動車 ２ バッテリ ３ 充電ポート ４ 充電パドル ５ ＡＣ電源 ６ 充電器 ７ ケーブル ８ バッテリコントローラ ９ タイマ １０ 再起動カウンタ １１ メモリ １２ バッテリ残容量検知部 １３ 変換部 １４ 充電器コントローラ １５ 電力供給ライン １６ 通信ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA01 DA04 EA09 FA04 FA06 FA07 FA08 GB08 GC04 GC05 5H030 AA03 AS08 AS18 BB01 FF51 FF52 5H115 PG04 PI16 PO07 PO09 PO14 QN03 QN12 QN15 TI02 TO30 TW03

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電源から得られる電力を変換して出力す
    る充電器と、該充電器の出力により充電されるバッテリ
    と、該バッテリへの充電を制御するバッテリコントロー
    ラを有する充電システムにおいて、前記バッテリコント
    ローラは、前記電源が停電状態であることを検知する停
    電検知手段と、停電が継続している停電継続時間を検出
    する停電継続時間検出手段と、停電が終了した時に、前
    記停電継続時間に応じて、充電の開始時間を遅らせる充
    電開始遅延手段を有することを特徴とするバッテリ充電
    システム。
  2. 【請求項２】 前記バッテリコントローラは、予め停電
    継続時間に応じた充電開始遅延時間が記憶されている記
    憶部を有し、前記充電開始遅延時間は、停電継続時間が
    所定時間以内では、停電継続時間が長いほど、充電開始
    遅延時間も長くなるように設定され、停電継続時間が所
    定時間を超えた場合には、充電開始遅延時間が所定値と
    なるように設定され、前記充電開始遅延手段は、停電終
    了時に、前記記憶部から停電継続時間に応じた充電開始
    遅延時間を読み出し、充電の開始時間を充電開始遅延時
    間だけ遅延させることを特徴とする請求項１記載のバッ
    テリ充電システム。
  3. 【請求項３】 前記充電器およびバッテリ間を、着脱自
    在に接続する接続手段と、前記充電器およびバッテリコ
    ントローラ間を繋ぐ通信手段を有し、前記充電器は接続
    手段を介してバッテリを充電し、前記充電器およびバッ
    テリコントローラは通信手段を介して充電に関する情報
    の授受を行い、前記停電検知手段は、前記接続手段が接
    続され、かつ前記通信手段を介して前記充電器から充電
    に関する情報を得られない場合には、停電状態であると
    みなすことを特徴とする請求項１または２記載のバッテ
    リ充電システム。
  4. 【請求項４】 前記バッテリコントローラはタイマを有
    し、前記停電検知手段により停電状態であると検知され
    た場合には、前記タイマにより、間欠起動し、停電継続
    時間検出手段は、間欠起動回数から停電時間を検出する
    ことを特徴とする請求項１、２または３記載のバッテリ
    充電システム。
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