JP2012139020A - シェアリング充電システム及び充電スタンド - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の車両の蓄電池を同時に充電する際に、ユーザーが不満を感じないようにすることが可能なシェアリング充電システムを提供することを目的とする。
【解決手段】単位時間あたりに供給可能な電力を示す充電スピード及び単位電力量あたりの充電料金を示す単価を含む充電パターンA〜Cを予め記憶部9に記憶しておき、新たな車両12が充電スタンド2に接続されると、「残り使用可能電力量Xr」以下の電力が示される「充電スピード」を含む充電パターンを充電パターンA〜Cの中から複数見つけ、それら複数の充電パターンを充電スタンド2の表示・操作部10に表示し、新たな車両12の蓄電池が満充電になるまでユーザーの操作により選択された1つの充電パターンに含まれる「充電スピード」で電力供給を行う。
【選択図】図1

Description

本発明は、1つの受電設備から複数の車両へ電力を供給するシェアリング充電システム及び充電スタンドに関する。
受電設備から供給される電力により電気自動車やプラグインハイブリッド車などの車両に搭載される蓄電池を充電する際の充電料金の課金方法として、例えば、車両に供給される電力量に応じて課金を行うことが考えられる。(例えば、特許文献1又は特許文献2参照)。
また、図7に示すように、1つの受電設備から充電スタンドを介して複数の車両にそれぞれ電力を供給するシェアリング充電システムにおいて、充電料金の課金を行う場合では、同じ充電量であっても充電時間が異なるときが発生し、ユーザーが不満を感じるおそれがある。
例えば、図8(a)に示すように、複数の車両に供給可能な受電設備の最大電力Xmにおいて、4台の車両A〜Dが順番に充電中になる場合は、図8(b)に示すように、2台の車両A、Bが順番に充電中になる場合に比べて、同時に充電中になる車両の台数が多い分、車両A、Bへそれぞれ供給される単位時間あたりの電力が小さい。そのため、図8(a)に示す車両Aや車両Bの充電時間は、図8(b)に示す場合と比べて、充電量が同じであっても長くなってしまう。そして、同じ充電量で充電料金が同じになる場合にもかかわらず充電時間が長くなってしまうと、ユーザーが不満を感じるおそれがある。また、車両Aや車両Bのユーザーは、充電を開始する際、他に充電中の車両が無い又は少ないので、充電が早く終わると思ったが、後から充電のために来た車両C、Dのために充電がなかなか終わらなくなり、不満を感じるおそれがある。
特開2009−254052号公報 特開2010−178420号公報
本発明は、複数の車両の蓄電池を同時に充電する際に、ユーザーが不満を感じないようにすることが可能なシェアリング充電システム及び充電スタンドを提供することを目的とする。
本発明のシェアリング充電システムは、複数の充電スタンドと、前記複数の充電スタンドにそれぞれ電力を供給する受電設備とを備えるシェアリング充電システムであって、前記受電設備は、前記複数の充電スタンドにそれぞれ電力を供給する電力供給手段と、単位時間あたりに供給可能な電力を示す第1の充電スピード及び単位電力量あたりの充電料金を示す第1の単価を含む第1の充電パターン、前記第1の充電スピードよりも小さく、前記単位時間あたりに供給可能な電力を示す第2の充電スピード及び前記第1の単価よりも小さく、前記単位電力量あたりの充電料金を示す第2の単価を含む第2の充電パターン、並びに、前記第2の充電スピードよりも小さく、前記単位時間あたりに供給可能な電力を示す第3の充電スピード及び前記第2の単価よりも小さく、前記単位電力量あたりの充電料金を示す第3の単価を含む第3の充電パターンを予め記憶する記憶手段と、充電スタンドを介して車両に供給する電力を制御するとともに、前記第1〜第3の充電スピードのうち前記電力供給手段の残りの電力で供給可能な充電スピードが含まれている充電パターンを前記記憶手段に記憶される第1〜第3の充電パターンから複数見つけ、その見つけた複数の充電パターンを前記充電スタンドに送る充電量制御手段とを備え、前記充電スタンドは、前記充電量制御手段から送られてくる複数の充電パターンを表示するとともに、それら複数の充電パターンのうちユーザーの操作により選択された1つの充電パターンを前記充電量制御手段に送る表示・操作手段を備え、前記充電量制御手段は、前記車両の蓄電池が満充電になるまで、前記表示・操作手段から送られてくる充電パターンに含まれる充電スピードで前記車両に電力を供給する。
これにより、ユーザーは充電スピードや単価を考慮して充電パターンを選択することができるため、ユーザーに不満を感じさせないようにすることができる。
また、前記充電量制御手段は、前記車両の蓄電池を満充電にするために必要な電力量を示す車両充電量と前記第1の充電スピードとにより求められる第1の充電時間を前記第1の充電パターンに含め、前記車両充電量と前記第2の充電スピードとにより求められる第2の充電時間を前記第2の充電パターンに含め、前記車両充電量と前記第3の充電スピードとにより求められる第3の充電時間を前記第3の充電パターンに含めるように構成してもよい。
また、本発明の充電スタンドは、複数の充電スタンドと、前記複数の充電スタンドにそれぞれ電力を供給する受電設備とを備えるシェアリング充電システムにおける充電スタンドであって、単位時間あたりに供給可能な電力を示す第1の充電スピード及び単位電力量あたりの充電料金を示す第1の単価を含む第1の充電パターン、前記第1の充電スピードよりも小さく、前記単位時間あたりに供給可能な電力を示す第2の充電スピード及び前記第1の単価よりも小さく、前記単位電力量あたりの充電料金を示す第2の単価を含む第2の充電パターン、並びに、前記第2の充電スピードよりも小さく、前記単位時間あたりに供給可能な電力を示す第3の充電スピード及び前記第2の単価よりも小さく、前記単位電力量あたりの充電料金を示す第3の単価を含む第3の充電パターンを予め記憶する記憶手段と、車両に供給する電力を制御するとともに、前記第1〜第3の充電スピードのうち前記電力供給手段の残りの電力で供給可能な充電スピードが含まれている充電パターンを前記記憶手段に記憶される第1〜第3の充電パターンから複数見つけ、その見つけた複数の充電パターンを送る充電量制御手段と、前記充電量制御手段から送られてくる複数の充電パターンを表示するとともに、それら複数の充電パターンのうちユーザーの操作により選択された1つの充電パターンを前記充電量制御手段に送る表示・操作手段とを備え、前記充電量制御手段は、前記車両の蓄電池が満充電になるまで、前記表示・操作手段から送られてくる充電パターンに含まれる充電スピードで前記車両に電力を供給する。
本発明によれば、1つの受電設備から複数の車両に電力を供給するシェアリング充電システムにおいて、複数の車両の蓄電池を同時に充電する際に、ユーザーが不満を感じないようにすることができる。
本発明の実施形態のシェアリング充電システムを示す図である。 本実施形態のシェアリング充電システムにおいてユーザーに表示される複数の充電パターンの概念を示す図である。 本実施形態のシェアリング充電システムの動作を示すシーケンス図である。 電力供給部における最大電力Xmの使用状況の一例を示す図である。 ユーザーに表示される複数の充電パターンの一例を示す図である。 ユーザーに表示される複数の充電パターンの他の例を示す図である。 1つの受電設備から複数の車両へ電力を供給する際に考えられるシェアリング充電システムの一例を示す図である。 (a)は車両A〜Dが順番に充電中になる場合の各車両の充電量及び充電時間を示す図である。(b)は車両A、Bが順番に充電中になる場合の各車両の充電量及び充電時間を示す図である。
図1は、本発明の実施形態のシェアリング充電システムを示す図である。
図1に示すシェアリング充電システム1は、複数の充電スタンド2と、それら充電スタンド2にそれぞれ電力を供給する受電設備3とを備えて構成されている。
各充電スタンド2は、それぞれ、制御部4と、通信部5と、遮断部6と、電力測定部7と、表示・操作部8とを備えて構成されている。なお、制御部4は、例えば、Central Processing Unit(CPU)などが考えられる。また、表示・操作部8は、例えば、タッチパネルディスプレイなどが考えられる。
受電設備3は、各充電スタンド2にそれぞれ電力を供給する電力供給部9(電力供給手段)と、記憶部10(記憶手段)と、電力供給部9の最大電力Xmを超えないように供給電力を制御する充電量制御部11(充電量制御手段)とを備えて構成されている。なお、電力供給部9は、例えば、100V交流電力出力の商用電源が考えられる。また、記憶部10は、例えば、Read Only Memory(ROM)やRandom Access Memory(RAM)などが考えられる。
本実施形態のシェアリング充電システム1では、電気自動車やプラグインハイブリッド自動車などの車両12と充電スタンド2とが電力ケーブルを介して接続され、ユーザー(運転者)の指示により充電が開始されると、車両12内の充電制御部13が通信部5、15を介して充電スタンド2へ蓄電池が満充電になるまでに必要な充電量(電力量)を示す「車両充電量」を送信する。また、充電制御部13は、電力供給部9から引っぱってもよい電力値を示す「充電可能量」を受信し、「充電電力指示」を蓄電部14に与える。蓄電部14は、「充電電力指示」に基づいて、電力供給部9から電力を引っぱり車両12に搭載される不図示の蓄電池を充電する。なお、通信部5、15は、無線通信を行ってもよいし、電力線通信を行ってもよい。
本実施形態のシェアリング充電システム1では、図2に示すように、少なくとも「充電スタンド2から車両12へ単位時間あたりに供給可能な電力量(以下、充電スピードという)」、「蓄電池が満充電になるまでにかかる時間(以下、充電時間という)」、及び「単位電力量あたりにかかる充電料金(以下、単価という)」が含まれる複数種類の充電パターン(充電パターン(1)〜(3)(第1〜第3の充電パターン))の中から1つの充電パターンをユーザーに選択させる機能を備え、ユーザーにより選択された充電パターンに含まれる「充電時間」が経過するまで、ユーザーにより選択された充電パターンに含まれる「充電スピード」で車両12に電力を供給する。
図2に示す例では、充電パターン(1)の「充電スピード」がa、充電パターン(2)の「充電スピード」がb、充電パターン(3)の「充電スピード」がcであり、それらの大小関係はc<b<aである。
また、充電パターン(1)の「充電時間」がA、充電パターン(2)の「充電時間」がB、充電パターン(3)の「充電時間」がCであり、それらの大小関係はA<B<Cである。
また、充電パターン(1)の単価が「z」、充電パターン(2)の単価が「y」、充電パターン(3)の単価が「x」であり、それらの大小関係はx<y<zである。
例えば、ユーザーにより充電パターン(1)が選択される場合、「単価」が一番高くなるが、「充電時間」を一番短くすることができる。また、ユーザーにより充電パターン(3)が選択される場合、「充電時間」が一番長くなるが、「単価」を一番低くすることができる。
このように、本実施形態のシェアリング充電システム1は、同じ電流量の充電が行われる際でも、ユーザーにより充電パターン(1)が選択される場合、充電パターン(2)、(3)が選択される場合に比べて、充電料金は高くなるが、充電が終了するまでにかかる時間は短縮する。一方、ユーザーにより充電パターン(3)が選択される場合、充電パターン(1)、(2)が選択される場合に比べて、充電が終了するまでにかかる時間は長くなるが充電料金は低くなる。そのため、ユーザーは、充電時間や充電料金を考慮して、不満を感じなくて済むような充電パターンを複数の充電パターンから選択することができる。
また、本実施形態のシェアリング充電システム1では、新たに車両12が充電スタンド2に接続されても、ユーザーにより選択された充電パターンに含まれる「充電時間」が経過するまで「充電スピード」を変更しない。そのため、ユーザーが予定していた時間に充電が終わるので、ユーザーに不満を感じさせないようにすることができる。
図3は、本実施形態のシェアリング充電システム1の動作を示すシーケンス図である。
まず、新たに車両12が電力ケーブルを介して充電スタンド2に接続されると、その車両12の充電制御部13は、充電スタンド2を介して受電設備3の充電量制御部11に「車両充電量」を送る。
次に、充電量制御部11は、「車両充電量」を受け取ると、受電設備3の電力供給部9で使用することが可能な最大電力Xmのうち他の車両12の充電により使用されていない残りの電力を示す「残り使用可能電力Xr」を電力供給部9から受け取る。
次に、充電量制御部11は、「残り使用可能電力Xr」に基づいて、予め記憶部10に記憶されている複数の充電パターンの中から複数の充電パターンを見つけ、その見つけた複数の充電パターンにそれぞれ「充電時間」を含めて充電スタンド2に送る。例えば、充電量制御部11は、記憶部10に記憶されている複数の充電パターンの中から「充電スピード」に示される電力が「残り使用可能電力Xr」以下である充電パターンを全て見つける。また、充電量制御部11は、その見つけた充電パターンの「充電スピード」と車両12から送信された「車両充電量」とに基づいて、「充電時間」を求めてその充電パターンに含める。
次に、充電スタンド2の表示・操作部8は、受電設備3から送られてくる複数の充電パターンを表示する。
次に、ユーザーは、表示・操作部8に表示されている複数の充電パターンの何れか1つを選択するための操作を行う。すると、表示・操作部8は、ユーザーにより選択された充電パターン(操作結果)を充電スタンド2を介して充電量制御部11に送る。
充電量制御部11は、充電スタンド2から送られてくる充電パターンの「充電スピード」に示される電力を「充電可能量」として充電スタンド2を介して車両12の充電制御部13に送る。すると、充電制御部13は、「充電電力指示」を蓄電部14に送る。
蓄電部14は、「充電電力指示」が送られてくると、充電スタンド2を介して電力供給部9から電力を引っぱる。充電スタンド2の制御部4は、電力測定部7により測定される電力と、車両12に送った「充電可能量」に示される電力とが一致していると判断すると、電力供給部9から蓄電部14への電力供給を継続させる。そして、制御部4は、ユーザーにより選択された充電パターンに含まれる「充電時間」が経過するまで、ユーザーにより選択された充電パターンに含まれる「充電スピード」で車両12に電力を供給し続ける。
例えば、図4に示すように、電力供給部9の最大電力Xmが40kW、最大電力Xmのうちフリーエリアで確保されている電力(車両の台数分で等分される電力)が10kW、最大電力Xmのうち課金エリアで確保されている電力(ユーザーにより選択される充電パターンに応じて使用される電力)が30kW、課金エリアの電力のうち10kWの電力が車両Aに使用され、課金エリアの電力のうち5kWの電力が車両Bに使用され、課金エリアの電力のうち5kWの電力が車両Cに使用されている場合において、新たに車両Dが充電スタンド2に接続される場合を考える。なお、課金エリアの電力のうち車両A〜Cに使用されていない電力すなわち「残り使用可能電力Xr」は10kWになる。また、車両Dは、フリーエリアでは5台目になるものとする。
図5は、このような場合に充電量制御部11により求められ、表示・操作部8に表示される複数の充電パターンの一例を示す図である。
図5に示す充電パターン(1)には、「充電スピード」として「10kW/h」、「充電時間」として「0.5h」、「単価(1kWあたりの充電料金)」として「150円」、「1h(1時間充電した場合の充電料金及び電力量)」として「1500円(10kW)」、「0.5h(0.5時間充電した場合の充電料金及び電力量)」として「750円(5kW)」、「0.25h(0.25時間充電した場合の充電料金及び電力量)」として「375円(2.5kW)」が含まれている。
また、図5に示す充電パターン(2)には、「充電スピード」として「5kW/h」、「充電時間」として「1h」、「単価」として「100円」、「1h」として「500円(5kW)」、「0.5h」として「250円(2.5kW)」、「0.25h」として「125円(1.25kW)」が含まれている。
また、図5に示す充電パターン(3)には、「充電スピード」として「3kW/h」、「充電時間」として「1.7h」、「単価」として「80円」、「1h」として「240円(3kW)」、「0.5h」として「120円(1.5kW)」、「0.25h」として「60円(0.75kW)」が含まれている。
また、図5に示す充電パターン(4)には、「充電スピード」として「2kW/h」、「充電時間」として「2.5h」、「単価」として「60円」、「1h」として「120円(2kW)」、「0.5h」として「60円(1kW)」、「0.25h」として「30円(0.5kW)」が含まれている。
まず、充電量制御部11は、「残り使用可能電力Xr」(10kW)以下の電力が示される「充電スピード」が含まれる充電パターンとして充電パターン(1)〜(3)を記憶部10から見つける。なお、記憶部10に充電パターン(1)〜(3)が記憶されているとき、充電パターン(1)〜(3)にはそれぞれ「充電スピード」、「単価」、「1h」、「0.5h」、及び「0.25h」が予め含まれているものとする。また、「残り使用可能電力Xr」が「車両充電量」(5kW)よりも少ない場合は、例えば、図5に示す充電パターン(1)以外の充電パターン(2)、(3)が記憶部10から見つけられ、図6に示すように、充電パターン(2)〜(4)が表示・操作部8に表示されるものとする。
次に、充電量制御部11は、「車両充電量」(5kW)を「充電スピード」(10kW/h)で割ることにより、充電パターン(1)の「充電時間」(0.5h)を求める。同様にして、充電量制御部11は、充電パターン(2)の「充電時間」(1h)及び充電パターン(3)の「充電時間」(1.7h)を求める。
そして、充電量制御部11は、フリーエリアの10kWの電力を5(車両A〜Dの台数)で割ることにより充電パターン(4)の「充電スピード」(2kW/h)を求め、2kW/h×1h×「単価」(60円)を計算することにより充電パターン(4)の「1h」(120円(2kW)を求め、2kW/h×0.5h×「単価」(60円)を計算することにより充電パターン(4)の「0.5h」(60円(1kW))を求め、2kW/h×0.25h×「単価」(60円)を計算することにより充電パターン(4)の「0.25h」(30円(0.5kW))を求める。
図5に示す充電パターン(1)〜(4)において、例えば、ユーザーにより充電パターン(1)が選択されると、車両12の蓄電池が10kW/hの「充電スピード」で充電され、0.5時間後に充電が終了する。このときの充電料金は750円となる。また、ユーザーにより充電パターン(2)が選択されると、車両12の蓄電池が5kW/hの「充電スピード」で充電され、1時間後に充電が終了する。このときの充電料金は500円となる。ユーザーは充電時間や充電料金を考慮して充電パターンを選ぶことができるため、ユーザーに不満を感じさせないようにすることができる。
なお、上記実施形態では、少なくとも「充電スピード」、「充電時間」、及び「単価」が含まれる複数種類の充電パターンの中から1つの充電パターンをユーザーに選択させる構成であるが、少なくとも「充電スピード」及び「単価」が含まれる複数種類の充電パターンの中から1つの充電パターンをユーザーに選択させるように構成してもよい。このように構成する場合においても、ユーザーは「充電スピード」や「単価」を考慮して充電パターンを選択することができるため、ユーザーに不満を感じさせないようにすることができる。また、このように構成する場合、車両12から充電スタンド2を介して充電量制御部11に「車両充電量」を送るための機能や「充電時間」を求めるための機能を備える必要がなくなり構成を簡略化することができる。また、このように構成する場合、充電量制御部11は、車両12が充電スタンド2に接続されるタイミング以外の任意のタイミング(例えば、充電が終了するタイミング毎)において、「残り使用可能電力Xr」に基づいて充電パターンを見つけるように構成してもよい。
また、上記実施形態では、記憶部10及び充電量制御部11が受電設備3に備えられる構成であるが、記憶部10及び充電量制御部11を複数の充電スタンド2のうちの1つの充電スタンド2に備え、その充電スタンド2がその他の充電スタンド2と互いに情報を送受信するように構成してもよい。
また、充電量制御部11は、Personal Computer(PC)やサーバなどを用いて構成してもよい。
また、上記実施形態では、電力供給部9の最大電力Xmは固定であるが、充電状況に応じて大きくさせてもよい。このとき、充電量制御部11は、例えば、フリーエリアの電力を選択している車両1台あたりに供給される電力が閾値以下になったと判断すると、最大電力Xmを所定値大きくする。
1 シェアリング充電システム
2 充電スタンド
3 受電設備
4 制御部
5 通信部
6 遮断部
7 電力測定部
8 表示・操作部
9 電力供給部
10 記憶部
11 充電量制御部
12 車両
13 充電制御部
14 蓄電部
15 通信部

Claims (3)

  1. 複数の充電スタンドと、前記複数の充電スタンドにそれぞれ電力を供給する受電設備とを備えるシェアリング充電システムであって、
    前記受電設備は、
    前記複数の充電スタンドにそれぞれ電力を供給する電力供給手段と、
    単位時間あたりに供給可能な電力を示す第1の充電スピード及び単位電力量あたりの充電料金を示す第1の単価を含む第1の充電パターン、前記第1の充電スピードよりも小さく、前記単位時間あたりに供給可能な電力を示す第2の充電スピード及び前記第1の単価よりも小さく、前記単位電力量あたりの充電料金を示す第2の単価を含む第2の充電パターン、並びに、前記第2の充電スピードよりも小さく、前記単位時間あたりに供給可能な電力を示す第3の充電スピード及び前記第2の単価よりも小さく、前記単位電力量あたりの充電料金を示す第3の単価を含む第3の充電パターンを予め記憶する記憶手段と、
    充電スタンドを介して車両に供給する電力を制御するとともに、前記第1〜第3の充電スピードのうち前記電力供給手段の残りの電力で供給可能な充電スピードが含まれている充電パターンを前記記憶手段に記憶される第1〜第3の充電パターンから複数見つけ、その見つけた複数の充電パターンを前記充電スタンドに送る充電量制御手段と、
    を備え、
    前記充電スタンドは、前記充電量制御手段から送られてくる複数の充電パターンを表示するとともに、それら複数の充電パターンのうちユーザーの操作により選択された1つの充電パターンを前記充電量制御手段に送る表示・操作手段を備え、
    前記充電量制御手段は、前記車両の蓄電池が満充電になるまで、前記表示・操作手段から送られてくる充電パターンに含まれる充電スピードで前記車両に電力を供給する
    ことを特徴とするシェアリング充電システム。
  2. 請求項1に記載のシェアリング充電システムであって、
    前記充電量制御手段は、前記車両の蓄電池を満充電にするために必要な電力量を示す車両充電量と前記第1の充電スピードとにより求められる第1の充電時間を前記第1の充電パターンに含め、前記車両充電量と前記第2の充電スピードとにより求められる第2の充電時間を前記第2の充電パターンに含め、前記車両充電量と前記第3の充電スピードとにより求められる第3の充電時間を前記第3の充電パターンに含める
    ことを特徴とするシェアリング充電システム。
  3. 複数の充電スタンドと、前記複数の充電スタンドにそれぞれ電力を供給する受電設備とを備えるシェアリング充電システムにおける充電スタンドであって、
    単位時間あたりに供給可能な電力を示す第1の充電スピード及び単位電力量あたりの充電料金を示す第1の単価を含む第1の充電パターン、前記第1の充電スピードよりも小さく、前記単位時間あたりに供給可能な電力を示す第2の充電スピード及び前記第1の単価よりも小さく、前記単位電力量あたりの充電料金を示す第2の単価を含む第2の充電パターン、並びに、前記第2の充電スピードよりも小さく、前記単位時間あたりに供給可能な電力を示す第3の充電スピード及び前記第2の単価よりも小さく、前記単位電力量あたりの充電料金を示す第3の単価を含む第3の充電パターンを予め記憶する記憶手段と、
    車両に供給する電力を制御するとともに、前記第1〜第3の充電スピードのうち前記電力供給手段の残りの電力で供給可能な充電スピードが含まれている充電パターンを前記記憶手段に記憶される第1〜第3の充電パターンから複数見つけ、その見つけた複数の充電パターンを送る充電量制御手段と、
    前記充電量制御手段から送られてくる複数の充電パターンを表示するとともに、それら複数の充電パターンのうちユーザーの操作により選択された1つの充電パターンを前記充電量制御手段に送る表示・操作手段と、
    を備え、
    前記充電量制御手段は、前記車両の蓄電池が満充電になるまで、前記表示・操作手段から送られてくる充電パターンに含まれる充電スピードで前記車両に電力を供給する
    ことを特徴とする充電スタンド。
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