JP2012050222A - Charging/discharging system for automobile - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は自動車用充放電システムに関し、特に、電気自動車やプラグインハイブリッド車等の充電が必要な自動車に対して充電及び放電するための自動車用充放電システムに関する。 The present invention relates to an automobile charging / discharging system, and more particularly, to an automobile charging / discharging system for charging and discharging an automobile requiring charging such as an electric vehicle and a plug-in hybrid vehicle.
電気自動車の普及に伴い、車載蓄電池をいかに短時間で、かつ、効率的に充電できるかが重要技術となっている。従来の電気自動車の充放電システムとして、例えば、駐車場等にて複数の電気自動車間で電力を売買し、充電及び放電可能な電力供給設備が特許文献1に開示されている。この電力供給設備は運転者自身で充電及び売電を入力指示し、充電量・売電量の過不足分が生じた場合は外部蓄電池で補うものである。 With the spread of electric vehicles, it has become an important technology how to charge in-vehicle storage batteries in a short time and efficiently. As a conventional charging / discharging system of an electric vehicle, for example, Patent Document 1 discloses a power supply facility capable of buying and selling electric power between a plurality of electric vehicles in a parking lot or the like, and charging and discharging. This power supply facility instructs the driver to input charging and selling power, and if an excess or deficiency in the amount of charging or selling power occurs, it is supplemented with an external storage battery.
しかしながら、特許文献1で開示された電力供給設備では、複数台の電気自動車が同時に充電を要求した場合では、限りある電力を複数台で分け合うため、短時間で効率良く充電することはできないという課題があった。また、各電気自動車を使用する時間帯・スケジュールは、それぞれ異なる場合の方が多いため、全ての電気自動車を平等に充電していては効率的な充電ができないという課題があった。 However, in the power supply facility disclosed in Patent Document 1, in the case where a plurality of electric vehicles request charging at the same time, a limited amount of power is shared by a plurality of units, so that it is not possible to charge efficiently in a short time. was there. In addition, since the time zones and schedules for using each electric vehicle are more often different, there is a problem that efficient charging is not possible if all electric vehicles are charged equally.
この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、複数の自動車からの要求に対して短時間で効率良く充電することが可能な電気自動車の充放電システムを得ることを目的とする。 This invention is made in order to solve this subject, and it aims at obtaining the charging / discharging system of the electric vehicle which can be charged efficiently in a short time with respect to the request | requirement from several motor vehicles. .
この発明は、蓄電池を搭載し当該蓄電池からの電力に基づいて駆動力を得る自動車の充放電を行うための自動車用充放電システムであって、前記自動車に接続され、前記蓄電池に対して電力を供給して前記蓄電池の充電を行うとともに、前記蓄電池からの放電電力を得る電力授受手段と、前記自動車に接続され、前記自動車との通信を行うための通信手段と、前記自動車の使用予定の情報である前記自動車の使用情報と、前記自動車の前記蓄電池の現在の充電状態の情報である前記蓄電池の充電情報とが、前記通信手段を介して前記自動車から入力されるか、あるいは、外部から直接入力される車両情報入力手段と、前記車両情報入力手段から入力された前記自動車の使用情報と前記蓄電池の充電情報とに基づいて各前記自動車の蓄電池に対する充電優先度及び充放電の可否を決定し、前記自動車へ充放電要求として出力する充放電スケジュール手段と、前記充放電スケジュール手段により出力された前記充放電要求に応じて前記電力授受手段を介して行われる前記自動車の前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御手段とを備え、前記充放電制御手段は、前記充放電要求に応じて、前記充放電スケジュール手段により前記充電優先度が低くかつ放電可能と決定された前記自動車の前記蓄電池を放電させ、その放電された放電電力により、前記充放電スケジュール手段により前記充電優先度が高くかつ充電可能と決定された前記自動車の前記蓄電池を充電させることを特徴とする自動車用充放電システムである。 The present invention is an automobile charging / discharging system for charging / discharging an automobile that has a storage battery and obtains driving force based on the electric power from the storage battery, and is connected to the automobile and supplies electric power to the storage battery. Power supply means for supplying and charging the storage battery and obtaining discharge power from the storage battery, communication means connected to the automobile and communicating with the automobile, and information on the planned use of the automobile The vehicle usage information and the storage battery charging information, which is information on the current state of charge of the storage battery of the vehicle, are input from the vehicle via the communication means, or directly from the outside. Based on the vehicle information input means input, the vehicle usage information and the storage battery charging information input from the vehicle information input means, Charging priority and charging / discharging determination, and charging / discharging schedule means for outputting to the automobile as a charging / discharging request, and via the power transfer means according to the charging / discharging request output by the charging / discharging scheduling means Charging / discharging control means for controlling charging / discharging of the storage battery of the automobile performed by the charging / discharging control means according to the charging / discharging request, the charging priority is low by the charging / discharging scheduling means, and The storage battery of the automobile determined to be dischargeable is discharged, and the storage battery of the automobile determined to be chargeable with high charge priority by the charge / discharge schedule means is charged by the discharged discharge power. It is the charging / discharging system for motor vehicles characterized by this.
この発明は、蓄電池を搭載し当該蓄電池からの電力に基づいて駆動力を得る自動車の充放電を行うための自動車用充放電システムであって、前記自動車に接続され、前記蓄電池に対して電力を供給して前記蓄電池の充電を行うとともに、前記蓄電池からの放電電力を得る電力授受手段と、前記自動車に接続され、前記自動車との通信を行うための通信手段と、前記自動車の使用予定の情報である前記自動車の使用情報と、前記自動車の前記蓄電池の現在の充電状態の情報である前記蓄電池の充電情報とが、前記通信手段を介して前記自動車から入力されるか、あるいは、外部から直接入力される車両情報入力手段と、前記車両情報入力手段から入力された前記自動車の使用情報と前記蓄電池の充電情報とに基づいて各前記自動車の蓄電池に対する充電優先度及び充放電の可否を決定し、前記自動車へ充放電要求として出力する充放電スケジュール手段と、前記充放電スケジュール手段により出力された前記充放電要求に応じて前記電力授受手段を介して行われる前記自動車の前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御手段とを備え、前記充放電制御手段は、前記充放電要求に応じて、前記充放電スケジュール手段により前記充電優先度が低くかつ放電可能と決定された前記自動車の前記蓄電池を放電させ、その放電された放電電力により、前記充放電スケジュール手段により前記充電優先度が高くかつ充電可能と決定された前記自動車の前記蓄電池を充電させることを特徴とする自動車用充放電システムであるので、複数の自動車からの要求に対して短時間で効率良く充電することができる。 The present invention is an automobile charging / discharging system for charging / discharging an automobile that has a storage battery and obtains driving force based on the electric power from the storage battery, and is connected to the automobile and supplies electric power to the storage battery. Power supply means for supplying and charging the storage battery and obtaining discharge power from the storage battery, communication means connected to the automobile and communicating with the automobile, and information on the planned use of the automobile The vehicle usage information and the storage battery charging information, which is information on the current state of charge of the storage battery of the vehicle, are input from the vehicle via the communication means, or directly from the outside. Based on the vehicle information input means input, the vehicle usage information and the storage battery charging information input from the vehicle information input means, Charging priority and charging / discharging determination, and charging / discharging schedule means for outputting to the automobile as a charging / discharging request, and via the power transfer means according to the charging / discharging request output by the charging / discharging scheduling means Charging / discharging control means for controlling charging / discharging of the storage battery of the automobile performed by the charging / discharging control means according to the charging / discharging request, the charging priority is low by the charging / discharging scheduling means, and The storage battery of the automobile determined to be dischargeable is discharged, and the storage battery of the automobile determined to be chargeable with high charge priority by the charge / discharge schedule means is charged by the discharged discharge power. Because it is a charging / discharging system for automobiles, it is possible to charge efficiently in a short time in response to requests from multiple automobiles. It can be.
以下、この発明による自動車用充放電システムの実施の形態について、図面を参照して説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of an automobile charging / discharging system according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による自動車用充放電システム(以下、単に充放電システムとする。)の構成を示した概略構成図である。この充放電システム1は、複数台の電気自動車2と接続および通信し、それらの電気自動車2の各車両の充電状態(SOC:state of charge)、及び、運転者10からの車両の使用予定の情報の入力に従って、充電スケジュール調整を行い、充電優先度の低い車両を一時的に放電させ、その放電させた電力に商用電源を変換して得られた充電電力を加えて、充電優先度の高い車両を優先させて充電するシステムである。この充放電システムは、複数台の電気自動車を駐車できるスペースに設置することが可能である。本実施の形態では、電気自動車を複数台接続した場合に限定して説明するが、電気自動車以外でも、蓄電池を搭載した車両であれば任意のものでよく、例えば、プラグインハイブリッド車等の他の車両にも適用可能である。また、複数台の車両の中に電気自動車とそのような種別の車両とが混在していてもよいこととする。また、本実施の形態では、車両の使用予定の情報の入力が、運転者10からの入力として説明されるが、運転者でなくても、当然に、その他の人より車両の使用予定の情報が入力されてもよいこととする。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a configuration of an automotive charge / discharge system (hereinafter simply referred to as a charge / discharge system) according to Embodiment 1 of the present invention. This charging / discharging system 1 is connected to and communicates with a plurality of
本実施の形態においては、図1に示すように、充放電システム1は、運転者10によって電気自動車2の使用予定の情報(以下、使用情報とする)が入力されるとともに、電気自動車2に搭載された蓄電池3の充電状態の情報(以下、充電情報とする)が入力される車両情報入力手段4と、車両情報入力手段4からの電気自動車2の使用情報と電気自動車2の蓄電池3の充電情報とが入力され、それらに基づいて充電優先度及び充放電の可否を決定し、各電気自動車2への充放電要求を出力する充放電スケジュール手段5と、充放電スケジュール手段5により出力された充放電要求に応じて電気自動車2の蓄電池3に対する充放電を制御する充放電制御手段6とを含んでいる。また、充放電システム1は、各電気自動車2との接続および通信を行う通信手段7と、充放電システム1と電気自動車2の蓄電池3との間を接続し、充放電システム1と電気自動車2の蓄電池3との間で電力の授受を行う電力授受手段8とを備えている。また、充放電システム1は、電気自動車2の蓄電池3から放電させた電力だけでは足りない場合や、商用電源からの電力を用いて充電したい場合に、当該電力を得るために商用電源9に接続される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, in the charging / discharging system 1, information on the scheduled use of the electric vehicle 2 (hereinafter referred to as usage information) is input by the
図1において、車両情報入力手段4は、複数台の電気自動車2と通信手段7を介して接続され、接続された各電気自動車2から蓄電池3の充電情報SOC_Info_Inputを受信して、それを各車SOC情報SOC_Infoとして出力する。また、車両情報入力手段4は、運転者10の操作によりボタンやタッチパネル等の入力装置(図示せず)で入力される運転者10が使用する電気自動車2の使用情報Drive_Info_Inputを受け取り、それを車両使用情報Drive_Infoとして出力する。なお、通信手段7としては、CAN等の通信を用いれば良く、その他にも既存の公知技術を用いて無線で通信しても構わない。
In FIG. 1, vehicle information input means 4 is connected to a plurality of
充放電スケジュール手段5は、車両情報入力手段4から、各車SOC情報SOC_Infoおよび車両使用情報Drive_Infoを受信して、各電気自動車2ごとに充放電要求Cg_Dcg_Reqを出力する。充放電スケジュール手段5の詳細については後述する。
The charge / discharge schedule means 5 receives each vehicle SOC information SOC_Info and vehicle use information Drive_Info from the vehicle information input means 4 and outputs a charge / discharge request Cg_Dcg_Req for each
充放電制御手段6は、複数台の電気自動車2の蓄電池3と電力授受手段8を介して接続され、充放電スケジュール手段5からの充放電要求Cg_Dcg_Reqに基づいて、電気自動車2に搭載された蓄電池3への充電あるいは電気自動車2に搭載された蓄電池3からの放電による、充放電電力Cg_Dcg_Powerの授受を行う。なお、電力授受手段8としては、有線のケーブルや無線を利用した公知の電力授受システムを用いても構わない。充放電制御手段6の詳細については後述する。
The charge / discharge control means 6 is connected to the
商用電源9は一般家庭で用いられるAC100VあるいはAC200Vの電源であり、必要に応じて、充放電制御手段6に接続される。 The commercial power source 9 is an AC 100V or AC 200V power source used in general homes, and is connected to the charge / discharge control means 6 as necessary.
以下、この発明に関する充放電システム1の動作について説明する。車両情報入力手段4は各電気自動車2に搭載されている蓄電池3の充電情報SOC_Info_Input、および、運転者10から入力された各電気自動車2の使用情報Drive_Info_Inputを受信して、各車SOC情報SOC_Infoおよび車両使用情報Drive_Infoを充放電スケジュール手段5に向けて出力する。充放電スケジュール手段5は各車SOC情報SOC_Infoおよび車両使用情報Drive_Infoを受信して、それらの情報に基づいて、各電気自動車2ごとの充電優先度と充放電可否とを決定し、それらの情報を含む充放電要求Cg_Dcg_Reqを出力する。充放電要求Cg_Dcg_Reqは、各電気自動車2への充電要求または放電要求である。充放電制御手段6は充放電要求Cg_Dcg_Reqおよび必要に応じて商用電源9からの充電電力AC_Sourceを受け、各電気自動車2に搭載された蓄電池3との間で各車充放電電力Cg_Dcg_Powerの授受を行う。
Hereinafter, the operation of the charge / discharge system 1 according to the present invention will be described. The vehicle information input means 4 receives the charging information SOC_Info_Input of the
次に、充放電システム1の動作について図2のフローチャートに基づいてさらに説明する。図2はスタートとエンドの間にステップS101からS105を含んでいる。まず、ステップS101では、運転者10の操作により、電気自動車2と充放電システム1とを接続する。次のステップS102では、車両情報入力手段4が、各電気自動車2から、それの蓄電池3の充電状態を示す各車SOC情報SOC_Info_Inputを読み込む。ステップS103では、車両情報入力手段4が、運転者10から入力される車両使用情報Drive_Info_Inputを読み込む。ステップS104では、充放電スケジュール手段5が、各車SOC情報SOC_Infoおよび車両使用情報Drive_Infoを読み込んで、それらに基づき、充放電要求Cg_Dcg_Reqを生成し、出力する。ステップS105では、充放電制御手段6が、充放電要求Cg_Dcg_Reqに従って、各電気自動車2に搭載された蓄電池3との間で充電または放電を行って、各車充放電電力Cg_Dcg_Powerを授受する。なお、このとき、蓄電池3へ充電を行う場合には、充放電制御手段6が、必要に応じて商用電源9からの充電電力AC_Sourceを得て、それを、先に他の蓄電池3からの放電によって得ておいた放電電力に加えて、当該蓄電池3へ充電を行うようにする。あるいは、商用電源9からの充電電力AC_Source、または、先に他の蓄電池3からの放電によって得た放電電力の、いずれか一方のみを用いて充電を行うようにしてもよい。
Next, operation | movement of the charging / discharging system 1 is further demonstrated based on the flowchart of FIG. FIG. 2 includes steps S101 to S105 between the start and the end. First, in step S101, the
次に、充放電スケジュール手段5について図3を用いて説明する。充放電スケジュール手段5には、充電優先度判定手段31と、充放電可否判定手段32と、充放電要求決定手段33とが含まれている。当該構成において、まず、充電優先度判定手段31により、車両使用情報Drive_Infoおよび各車SOC情報SOC_Infoを読み込み、各車充電優先度ChargePriorityを出力する(詳細については後述する)。次に、充放電可否判定手段32により、車両使用情報Drive_Infoおよび各車SOC情報SOC_Infoを読み込み、各車充放電可否CgDcg_RWを出力する(詳細については後述する)。次に、充放電要求決定手段33により、各車充電優先度ChargePriorityおよび各車充放電可否CgDcg_RWを読み込み、充放電要求Cg_Dcg_Reqを出力する(詳細については後述する)。 Next, the charge / discharge schedule means 5 will be described with reference to FIG. The charge / discharge schedule means 5 includes a charge priority determination means 31, a charge / discharge availability determination means 32, and a charge / discharge request determination means 33. In this configuration, first, the vehicle use information Drive_Info and each vehicle SOC information SOC_Info are read by the charge priority determination means 31, and each vehicle charge priority ChargePriority is output (details will be described later). Next, the vehicle use information Drive_Info and each vehicle SOC information SOC_Info are read by the charge / discharge availability determination means 32 and each vehicle charge / discharge availability CgDcg_RW is output (details will be described later). Next, the charge / discharge request determination means 33 reads each vehicle charge priority ChargePriority and each vehicle charge / discharge availability CgDcg_RW and outputs a charge / discharge request Cg_Dcg_Req (details will be described later).
充電優先度判定手段31は、各車使用情報Drive_Infoに含まれる、各電気自動車2の使用予定時刻や走行距離の情報および必要SOC(必要な充電量)等の情報と、各車SOC情報SOC_Infoに含まれる、各電気自動車2の現状SOCとに基づいて、各電気自動車2の充電の優先度を判定し、各車充電優先度ChargePriorityとして出力する。例えば、電気自動車が3台接続されていた場合を仮定すると、使用予定時刻が迫っており、通常の充電では必要SOCに到達しないであろう車両Aを優先度「1」、使用予定時刻は迫っておらず、通常の充電で必要SOCに到達できる車両Bを優先度「2」、使用予定時刻に大幅な余裕があり、必要SOCに到達付近である車両Cを優先度「3」、などと行った具合に、各車使用情報Drive_Infoおよび各車SOC情報SOC_Infoの組合せごとに予め優先度を決定するためのランク付けを行っておき、当該ランク付けに基づいて、接続されている3台の電気自動車2のそれぞれに対して、各車充電優先度ChargePriorityを決定するようにすればよい。なお、本実施の形態では、充電優先度判定手段31が、各車使用情報Drive_Infoと各車SOC情報SOC_Infoとから各車充電優先度ChargePriorityを判定しているが、その他の情報として、各車両の所有者または各車両のIDなどの顧客認証情報や、各車両の走行頻度、最終走行時間、最終走行距離などの走行履歴情報を加えて、さらに高精度に優先度を判定してもよい。
The charge priority determination means 31 includes information such as scheduled use time and travel distance of each
充放電可否判定手段32は、各車使用情報Drive_Infoに含まれる、各電気自動車2の使用予定時刻や走行距離の情報および必要SOC等の情報と、各車SOC情報SOC_Infoに含まれる、各電気自動車2の現状SOCとに基づいて、各電気自動車2の充放電可否を判定し、充放電可否CgDcg_RWとして出力する。充放電可否CgDcg_RWは、例えば、使用予定時刻が迫っており、必要SOCに到達していない車両を、充電「可」、及び、放電「否」とし、使用予定時刻が迫っており、必要SOC以上に到達した車両を、充電「否」、及び、放電「否」とし、使用予定時刻は迫っておらず、必要SOC以上に到達している車両を、充電「否」、及び、放電「可」などと行った具合に、各車使用情報Drive_Infoおよび各車SOC情報SOC_Infoの組合せごとに予め優先度を決定するためのランク付けを行っておき、当該ランク付けに基づいて、接続されている電気自動車2のそれぞれに対して、充放電の可否を決定すればよく、「可」を「1」、「否」を「0」などと決めて、充放電可否CgDcg_RWとして送信すればよい。
The charge / discharge possibility determination means 32 includes information such as scheduled use time and travel distance of each
充放電要求決定手段33は、各車充電優先度ChargePriorityと各車充放電可否CgDcg_RWとから充放電要求Cg_Dcg_Reqを出力する。例えば、車両Aが充電優先度「1」充電「可」放電「否」、車両Bが充電優先度「2」充電「可」放電「可」、車両Cが充電優先度「3」充電「可」放電「可」であったとすると、優先度の高い車両Aは「充電」、一方、優先度が2番目以下で、放電可能な車両B、Cは「放電」のように決め、「充電」を「1」、「放電」を「0」などとして、充放電要求Cg_Dcg_Reqを出力し、各電気自動車2に対して、蓄電池3の充放電を要求すればよい。
The charge / discharge request determination means 33 outputs a charge / discharge request Cg_Dcg_Req from each vehicle charge priority ChargePriority and each vehicle charge / discharge availability CgDcg_RW. For example, vehicle A has a charging priority “1”, charging “possible”, discharge “no”, vehicle B has a charging priority “2”, charging “possible”, discharge “possible”, and vehicle C has a charging priority “3”, charging “possible”. If the discharge is “possible”, the vehicle A having a higher priority is determined to be “charge”, while the vehicles B and C having the second priority or lower and which can be discharged are determined to be “discharge”. The charging / discharging request Cg_Dcg_Req is output by setting “1” as “1”, “discharging” as “0”, etc., and charging / discharging the
次に、充放電スケジュール手段5の動作について図4のフローチャートに基づいて説明する。図4はスタートとエンドの間にステップS201からS205を含んでいる。まずステップS201では、充放電スケジュール手段5の入力ポート(図示省略)が、車両使用情報Drive_Infoを読み込む。次のステップS202では、充放電スケジュール手段5の入力ポート(図示省略)が、各車SOC情報SOC_Infoを読み込む。ステップS203では、充電優先度判定手段31が、車両使用情報Drive_Info、各車SOC情報SOC_Infoを読み込み、各車充電優先度ChargePriorityを出力する。ステップS204では、充放電可否判定手段32が、車両使用情報Drive_Info、各車SOC情報SOC_Infoを読み込み、各車充放電可否CgDcg_RWを出力する。ステップS205では、充放電要求決定手段33が、各車充電優先度ChargePriority、各車充放電可否CgDcg_RWを読み込み、充放電要求Cg_Dcg_Reqを出力する。
Next, operation | movement of the charging / discharging schedule means 5 is demonstrated based on the flowchart of FIG. FIG. 4 includes steps S201 to S205 between the start and the end. First, in step S201, an input port (not shown) of the charge / discharge schedule means 5 reads vehicle usage information Drive_Info. In the next step S202, the input port (not shown) of the charge / discharge schedule means 5 reads each vehicle SOC information SOC_Info. In step S203, the charging
図3および図4には記載していないが、時刻の経過に伴い、本充放電システムに接続されている電気自動車2の台数の増減が起こる場合が考えられる。そのため、充放電スケジュール手段5は、電気自動車2の台数の増減の検出を行い、増減があったことを検出した場合は、再度スケジュールを行い、充電優先度ChargePriority及び充放電可否CgDcg_RWを再判定し、充放電要求Cg_Dcg_Reqを再度出力する。電気自動車2の台数の増減の検出は周期的に行ってもよく、あるいは、電気自動車2の充放電システム1への接続または切断があるごとにそれを検出して、電気自動車2の台数の増減を認識するようにしてもよい。
Although not described in FIGS. 3 and 4, there may be a case where the number of
次に、充放電制御手段6について図5を用いて説明する。図5に示すように、充放電制御手段6には、スイッチ指令部51と、AC/DC変換器52と、DC/DC変換器53A,53Cと、ダイオード54A,54B,54Cと、スイッチ55A,55B,55Cと、電圧加算部56とが含まれている。図5の例では、電気自動車2が3台まで接続できる構成を示しているが、当然ながら、これに限定するものではなく、任意の台数が接続できるように、適宜構成してよい。すなわち、一度に接続可能な電気自動車2の台数に対応させた個数の、スイッチ55B,55C、ダイオード54B,54C、DC/DC変換器53Cを設けるようにする。
Next, the charge / discharge control means 6 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the charge / discharge control means 6 includes a switch command unit 51, an AC /
当該構成により、まず、スイッチ指令部51にて、充放電要求Cg_Dcg_Reqを読み込み、それに基づくスイッチ指令SW_Reqを出力する。スイッチ指令SW_Reqは、各スイッチ55A,55B,55Cに対してそれぞれ開閉を指示するものである。スイッチ55A,55B,55Cに対する開閉指示により、商用電源9を用いた充電電力を用いずに、蓄電池3からの放電電力からのみで充電することも可能である。ここでは、商用電源9を用いた充電電力と蓄電池3からの放電電力とを加えて充電する場合を仮定して説明する。次に、商用電源9を受け、それをAC/DC変換器52でアナログ/デジタル変換し、さらにDC/DC変換器53Aでデジタル/デジタル変換をして、ダイオード54Aを通過させる。AC/DC変換器52、DC/DC変換器53、ダイオード54の技術は公知の技術を用いればよい。次に、ダイオード54Aを通過した電力はスイッチ55Aによりスイッチングされる。このスイッチングはスイッチ指令部51から出力されたスイッチ指令SW_Reqに基づくものである。次に、電圧加算部56にて商用電源9から変換した電力と各電気自動車2からの放電による放電電力とを加算する。充放電要求Cg_Dcg_Reqが充電指示の場合は、充電側のスイッチ55BをON、放電側のスイッチ55CをOFFにし、加算された電力にダイオード54Bを通過させ、蓄電池3を充電する。反対に、充放電要求Cg_Dcg_Reqが放電指示の場合は、充電側スイッチ55BをOFF、放電側のスイッチ55CをONにし、蓄電池3の電圧をDC/DC変換器53Cによりデジタル/デジタル変換し、ダイオード54Cを通過させ、電圧加算部56に送電する。電圧加算部56は内部に蓄電池(図示せず)を有しておいて、放電により蓄電池3から得た電力を必要になるまで蓄えておくようにしてもよい。本実施の形態で使用したブロックはあくまでも一例であり、その他の方式で電力加算を行っても構わない。例えば加算場所の変更であれば、電気自動車の車内で加算したり、DC、AC、それぞれの状態で加算しても何ら構わなく、電力を加算するということが本発明の特徴である。
With this configuration, first, the switch command unit 51 reads the charge / discharge request Cg_Dcg_Req and outputs a switch command SW_Req based thereon. The switch command SW_Req instructs the switches 55A, 55B, and 55C to open and close. According to the opening / closing instruction to the switches 55A, 55B, and 55C, it is possible to charge only from the discharge power from the
本実施の形態においては、充放電制御手段6は、充放電スケジュール手段5により充電優先度が低くかつ放電可能と決定された電気自動車2の蓄電池3を放電させ、その放電された放電電力により、充放電スケジュール手段5により充電優先度が高くかつ充電可能と決定された電気自動車2の蓄電池3を充電させる。なお、このとき、放電電力だけでは足りない場合には、充放電制御手段6は、当該放電電力に、商用電源9からの電力を変換して得られた充電電力を加えて、充放電スケジュール手段5により充電優先度が高くかつ充電可能と決定された電気自動車2の蓄電池3を充電する。
In the present embodiment, the charge / discharge control means 6 discharges the
また、充放電制御手段6は、充放電スケジュール手段5により充電優先度が低くかつ放電可能と決定される電気自動車2の蓄電池3がない場合は、充電優先度及び充電可否に基づき、商用電源9からの電力を変換して得られた充電電力を配分あるいはスケジュール調整して電気自動車2の前記蓄電池を充電するようにする。
Further, when there is no
充放電制御手段6の動作について図6のフローチャートに基づいて説明する。図6はスタートとエンドの間にステップS301からS306を含んでいる。まずステップS301では、充放電制御手段6の入力ポート(図示せず)が、充放電要求Cg_Dcg_Reqを読み込む。次のステップS302では、スイッチ指令部51が、充放電要求Cg_Dcg_Reqを読み込み、スイッチ指令SW_Reqを出力する。ステップS303では、AC/DC変換器52が、商用電源9からの充電電力をAC/DC変換する。ステップS304では、DC/DC変換器53Aが、ステップS303でDC変換された電圧をDC/DC変換する。ステップS305では、電圧加算部56が、商用電源9からの充電電力及び蓄電池3からの放電電力の各電圧を加算する。ステップS306では、スイッチ55Bおよび55Cのスイッチ指令SW_Reqに基づくスイッチ開閉により、充放電要求Cg_Dcg_Reqに応じた蓄電池3に対する充放電を実施する。
The operation of the charge / discharge control means 6 will be described based on the flowchart of FIG. FIG. 6 includes steps S301 to S306 between the start and the end. First, in step S301, an input port (not shown) of the charge / discharge control means 6 reads a charge / discharge request Cg_Dcg_Req. In the next step S302, the switch command unit 51 reads the charge / discharge request Cg_Dcg_Req and outputs the switch command SW_Req. In step S303, the AC /
図7は本実施の形態の効果を示した図である。図7(a)は、車両使用情報Drive_Infoの一例を示している。縦軸は車両の種類(A、B、C)を示し、横軸は時刻を示している。図7(b)は、充放電要求Cg_Dcg_Reqの一例を示している。縦軸は車両の種類(A、B、C)を示し、横軸は時刻を示している。図7(c)は、各車SOC情報SOC_Infoの一例を示している。縦軸はSOC情報を示し、横軸は時刻を示している。実線は車両B、破線は車両A、一点鎖線は車両C、のSOC情報を示している。 FIG. 7 is a diagram showing the effect of the present embodiment. FIG. 7A shows an example of the vehicle usage information Drive_Info. The vertical axis indicates the type of vehicle (A, B, C), and the horizontal axis indicates time. FIG. 7B shows an example of the charge / discharge request Cg_Dcg_Req. The vertical axis indicates the type of vehicle (A, B, C), and the horizontal axis indicates time. FIG.7 (c) has shown an example of each vehicle SOC information SOC_Info. The vertical axis indicates SOC information, and the horizontal axis indicates time. The solid line indicates the SOC information of the vehicle B, the broken line indicates the vehicle A, and the alternate long and short dash line indicates the SOC information of the vehicle C.
図7(a)の車両使用情報Drive_Infoを見てみると、時刻t1に車両Bを使用予定としており、必要SOCは70%以上としている。時刻t2では、車両Aが使用予定で、必要SOCは75%以上としている。時刻t3では、車両Cが使用予定で、必要SOCは50%以上としている。また、図7(c)に示されるように、接続初期状態(時刻t0)時点での車両A、B、Cの各車両のSOC状態は、70%、40%、60%である。車両使用情報Drive_Infoと各車SOC状態SOC_Infoから充放電スケジュールを行い、充放電要求Cg_Dcg_Reqが決定される。時刻t1までのそれぞれの車両への要求は、車両Aは使用予定時刻まで十分時間があり、SOC状態も十分あるため、「放電」となり、車両Bは使用予定時刻が迫っており、SOC状態も通常の充電能力(図中点線で記載)では必要量を満足出来そうにないため、「充電」となり、車両Cは使用予定時刻まで十分時間があり、SOC状態も十分あるため、「放電」となる。車両A、車両Cから放電された電力と商用電源9からの通常の充電電力とを加算することで、車両Bへの充電能力が向上し、使用予定時刻までに必要SOCを満たすことができる。時刻t1になると、車両使用のため、車両Bへの接続が解除され、残りの接続されている車両はAとCの2台になる。2台になった時点で再スケジュールし、充放電要求Cg_Dcg_Reqが再決定される。車両Aは「充電」と決定され、車両Cは「待機」の後「充電」と決定されて、車両Aへは時刻t2まで充電を行う。車両Aへの充電は、蓄電池3からの放電電力と通常の商業電源9からの充電電力とを加えて行われる。過剰な放電は蓄電池3の劣化を早めてしまうため、充放電制御手段6の制御により、車両毎に事前に決められた下限SOCまでとすればよい。図7(b)の例では、時刻t2に至る前に車両Aへの充電が完了している。また、車両Cへの充電は、車両Aの充電完了後に行われる。車両Cへの充電は、車両Aと同様に、蓄電池3からの放電電力と通常の商業電源9からの充電電力とを加えて行われる。
Looking at the vehicle usage information Drive_Info in FIG. 7A, the vehicle B is scheduled to be used at time t1, and the required SOC is 70% or more. At time t2, vehicle A is scheduled to be used, and the required SOC is 75% or more. At time t3, the vehicle C is scheduled to be used, and the required SOC is 50% or more. As shown in FIG. 7C, the SOC states of the vehicles A, B, and C at the time of the initial connection state (time t0) are 70%, 40%, and 60%. A charge / discharge schedule is performed from the vehicle usage information Drive_Info and each vehicle SOC state SOC_Info, and the charge / discharge request Cg_Dcg_Req is determined. The request to each vehicle until the time t1 is “discharge” because the vehicle A has sufficient time until the scheduled use time and the SOC state is also sufficient, and the vehicle B is approaching the scheduled use time and the SOC state is also The normal charge capacity (shown by the dotted line in the figure) does not seem to satisfy the required amount, so it becomes “charge”, and the vehicle C has sufficient time until the scheduled use time, and the SOC state is also sufficient, so “discharge” Become. By adding the electric power discharged from the vehicles A and C and the normal charging power from the commercial power source 9, the charging ability to the vehicle B is improved, and the required SOC can be satisfied by the scheduled use time. At time t1, since the vehicle is used, the connection to the vehicle B is released, and the remaining connected vehicles are A and C. When the number of units becomes two, the schedule is rescheduled, and the charge / discharge request Cg_Dcg_Req is determined again. Vehicle A is determined to be “charge”, vehicle C is determined to be “charge” after “standby”, and vehicle A is charged until time t2. Charging the vehicle A is performed by adding the discharge power from the
その他のケースで、本システムへ接続された全ての電気自動車の内、一台も「放電」を示す充放電要求Cg_Dcg_Reqがない場合は、一台集中充電や平均的充電等の方法で、商用電源9からの通常の充電電力を配分して充電すればよい。 In other cases, if there is no charge / discharge request Cg_Dcg_Req that indicates “discharge” among all the electric vehicles connected to this system, use a method such as centralized charging or average charging for commercial power What is necessary is just to distribute the normal charge power from 9 and to charge.
このように複数の電気自動車を充電する場合、優先度の低い電気自動車の蓄電池を一時的に放電させた放電電力と商用電源9からの通常の充電電力を加えて、優先度の高い電気自動車の充電を行うことで、充電能力が向上でき、充電時間の短縮化を図ることが可能となる。また、充放電を優先度に基づいてスケジュール化することで効率的に充電することが可能となる。 In this way, when charging a plurality of electric vehicles, the discharge power obtained by temporarily discharging the storage battery of the low priority electric vehicle and the normal charging power from the commercial power source 9 are added, and the high priority electric vehicle By performing charging, the charging capability can be improved and the charging time can be shortened. Moreover, it becomes possible to charge efficiently by scheduling charging / discharging based on a priority.
また、上記でも説明したが、商用電源9からの通常の充電電力を用いずに充電することも可能である。このように、商用電源9からの通常の充電電力による充電、蓄電池3からの放電電力による充電、及び、それらの加算による充電の3つを切り替えられるため、例えば、商用電源9が高価な時間帯を避けることもでき、安価な時間帯のみ商用電源9からの通常の充電電力を用いることができるため、低コストでの充電も可能となる。
Further, as described above, it is also possible to charge without using normal charging power from the commercial power source 9. As described above, since the charging by the normal charging power from the commercial power source 9, the charging by the discharging power from the
以上のように、この発明の本実施の形態によれば、充電要求の複数台の電気自動車において、スケジュール上優先的に充電が必要な電気自動車があった場合、充電優先度が低く放電可能な電気自動車の蓄電池を一時的に放電させ、その放電電力と商用電力とを合わせた電力で充電優先度の高い電気自動車の蓄電池を充電できるため、短時間で該当の電気自動車の蓄電池を充電することが可能となる。また、充電優先度に応じた充電スケジュール調整ができるので、充電電力をコントロールすることで電気自動車を効率的に充電することが可能となる。 As described above, according to the present embodiment of the present invention, when there is an electric vehicle that needs to be preferentially charged in a plurality of electric vehicles that require charging, the charging priority is low and the electric vehicle can be discharged. Because the electric vehicle storage battery can be temporarily discharged and the electric battery storage battery with high charging priority can be charged with the combined electric power of the discharged electric power and commercial power, the storage battery of the corresponding electric vehicle can be charged in a short time Is possible. In addition, since the charging schedule can be adjusted according to the charging priority, the electric vehicle can be efficiently charged by controlling the charging power.
1 充放電システム、2 電気自動車、3 蓄電池、4 車両情報入力手段、5 充放電スケジュール手段、6 充放電制御手段、7 通信手段、8 電力授受手段、9 商用電源、10 運転者、31 充電優先度判定手段、32 充放電可否判定手段、33 充放電要求決定手段、51 スイッチ指令部、52 AC/DC変換器、53A,53C DC/DC変換器、54A,54B,54C ダイオード、55A,55B,55C スイッチ、56 電圧加算部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Charging / discharging system, 2 Electric vehicle, 3 Storage battery, 4 Vehicle information input means, 5 Charging / discharging schedule means, 6 Charging / discharging control means, 7 Communication means, 8 Power transfer means, 9 Commercial power supply, 10 Driver, 31 Charge priority Degree determination means, 32 charge / discharge enable / disable determination means, 33 charge / discharge request determination means, 51 switch command section, 52 AC / DC converter, 53A, 53C DC / DC converter, 54A, 54B, 54C diode, 55A, 55B, 55C switch, 56 voltage adder.
Claims (5)
前記自動車に接続され、前記蓄電池に対して電力を供給して前記蓄電池の充電を行うとともに、前記蓄電池からの放電電力を得る電力授受手段と、
前記自動車に接続され、前記自動車との通信を行うための通信手段と、
前記自動車の使用予定の情報である前記自動車の使用情報と、前記自動車の前記蓄電池の現在の充電状態の情報である前記蓄電池の充電情報とが、前記通信手段を介して前記自動車から入力されるか、あるいは、外部から直接入力される車両情報入力手段と、
前記車両情報入力手段から入力された前記自動車の使用情報と前記蓄電池の充電情報とに基づいて各前記自動車の蓄電池に対する充電優先度及び充放電の可否を決定し、前記自動車へ充放電要求として出力する充放電スケジュール手段と、
前記充放電スケジュール手段により出力された前記充放電要求に応じて前記電力授受手段を介して行われる前記自動車の前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御手段と
を備え、
前記充放電制御手段は、前記充放電要求に応じて、前記充放電スケジュール手段により前記充電優先度が低くかつ放電可能と決定された前記自動車の前記蓄電池を放電させ、その放電された放電電力により、前記充放電スケジュール手段により前記充電優先度が高くかつ充電可能と決定された前記自動車の前記蓄電池を充電させる
ことを特徴とする自動車用充放電システム。 A charging / discharging system for an automobile for charging / discharging an automobile equipped with a storage battery and obtaining driving force based on electric power from the storage battery,
Power transfer means connected to the automobile, supplying power to the storage battery to charge the storage battery, and obtaining discharge power from the storage battery;
A communication means connected to the vehicle for communicating with the vehicle;
The vehicle usage information, which is information on the planned use of the vehicle, and the storage battery charging information, which is information on the current state of charge of the storage battery of the vehicle, are input from the vehicle via the communication means. Or vehicle information input means directly input from the outside,
Based on the use information of the vehicle input from the vehicle information input means and the charging information of the storage battery, the charging priority for the storage battery of each vehicle and the possibility of charge / discharge are determined and output to the vehicle as a charge / discharge request Charging / discharging schedule means,
Charge / discharge control means for controlling charge / discharge of the storage battery of the automobile performed via the power transfer means in response to the charge / discharge request output by the charge / discharge schedule means,
In response to the charge / discharge request, the charge / discharge control means discharges the storage battery of the automobile, which is determined to be dischargeable by the charge / discharge schedule means, and the discharge power is discharged. The charging / discharging system for an automobile, wherein the storage battery of the automobile, which is determined to be chargeable by the charging / discharging schedule means, is charged.
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