JP2013070602A - 充電装置、システム、および充電装置を制御するための方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電力貯蔵装置を有する電気車両とともに用いるための充電装置が、電流を配電装置から受け取ることおよび電力貯蔵装置に供給することを選択的に可能にする。
【解決手段】充電装置１０４は、電流を配電装置から受け取ることおよび電力貯蔵装置１０６に供給することを選択的に可能にする電流制御装置、および電流制御装置に結合されたプロセッサを含んでいる。プロセッサは、配電装置から受け取ることおよび充電装置から供給することの少なくとも一方に利用可能な第１の電流量を決定することと、電流制御装置を制御して、第２の電流量を配電装置から受け取ることおよび電力貯蔵装置に供給することの少なくとも一方を可能にすることを、第２の電流量が、利用可能であると決定された第１の電流量を超えない場合に行なうことと、を実行するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本出願は一般的に、充電装置に関し、より詳細には、充電装置、システム、および充電装置を制御するための方法に関する。

電気車両および／またはハイブリッド電気車両が人気を博しており、そのためこれに付随して、このような車両への電気エネルギーの供給を管理する必要が生じ、増している。加えて、このような車両の利用が増加することによって、安全で効率的な充電装置またはステーションを設ける必要が生じている。

少なくとも一部の既知の充電ステーションには、電気車両に取り外し可能に結合され得る電源ケーブルまたは他の導体が備わっている。充電ステーションは、電力を電気事業配電ネットワークまたは別の電力源から受け取り、電力を電気車両に電源ケーブルを通して供給する。

少なくとも一部の電気事業配電ネットワークでは、複数の充電装置が電力を共通の配電コンポーネント（たとえば変圧器）から受け取る。しかし、各充電装置が同時に動作して充電電流を電気車両に供給すると、配電コンポーネントに供給される電流が、コンポーネントの定格電流制限を超える場合がある。

米国特許出願第２００９０１３９７８１号明細書

このような状況では、配電コンポーネントが損傷を受ける場合があり、および／または回路遮断器または別の保護装置が作動して、配電コンポーネントに結合されたすべての充電装置への電力を無効にする場合がある。

一実施形態においては、電力貯蔵装置を有する電気車両とともに用いるための充電装置であって、電流を配電装置から受け取ることおよび電力貯蔵装置に供給することを選択的に可能にするように構成された電流制御装置を含む充電装置が提供される。充電装置はまた、電流制御装置に結合されたプロセッサを含んでいる。プロセッサは、配電装置から受け取ることおよび充電装置に供給することの少なくとも一方に利用可能な第１の電流量を決定することと、電流制御装置を制御して、第２の電流量を配電装置から受け取ることおよび電力貯蔵装置に供給することの少なくとも一方を可能にすることを、第２の電流量が、利用可能であると決定された第１の電流量を超えない場合に行なうことと、を実行するように構成されている。

別の実施形態においては、複数の電気車両への電流の供給用のシステムであって、電流を配電装置から受け取りおよび受け取った電流の少なくとも一部を第１の電力貯蔵装置へ供給するように構成された第１の充電装置と、配電装置から電流を受け取りおよび受け取った電流の少なくとも一部を第２の電力貯蔵装置へ供給するように構成された第２の充電装置と、を含むシステムが提供される。第１の充電装置は、電流を配電装置から受け取ることおよび第１の電力貯蔵装置へ供給することを選択的に可能にするように構成された電流制御装置を含んでいる。第１の充電装置はまた、電流制御装置に結合されたプロセッサを含んでいる。プロセッサは、配電装置から受け取ることおよび第１の電力貯蔵装置へ供給することの少なくとも一方に利用可能な第１の電流量を決定することと、電流制御装置を制御して、第２の電流量を配電装置から受け取ることおよび第１の電力貯蔵装置に供給することの少なくとも一方を可能にすることを、第２の電流量が、利用可能であると決定された第１の電流量を超えない場合に行なうことと、を実行するように構成されている。

さらに別の実施形態では、電気車両とともに用いるための充電装置を制御するための方法であって、充電装置が受け取るべきおよび電気車両の電力貯蔵装置に供給すべきの少なくとも一方の所望の電流量を決定することを含む方法が提供される。充電装置が配電装置から受け取ることおよび電力貯蔵装置に供給することの少なくとも一方に利用可能な電流量を決定するとともに、充電装置の電流制御装置を制御して、所望の電流量を受け取ることおよび供給することの少なくとも一方を可能にすることを、所望の電流量が、利用可能であると決定された電流量を超えない場合に行なう。

電気車両を充電するための典型的なシステムのブロック図である。 図１に示すシステムとともに用いても良い典型的な充電装置のブロック図である。 図１に示すシステムとともに用いても良い複数の電気車両を充電するための典型的な充電システムのブロック図である。 図２に示す充電装置とともに用いても良い充電装置を制御するための典型的な方法のフロー図である。

いくつかの実施形態においては、用語「電気車両」は一般的に、１または複数の電動モータを含む車両を指す。電気車両が用いるエネルギーは、種々の供給源（たとえば、限定することなく、車載の充電池および／または車載の燃料電池）に由来しても良い。一実施形態においては、電気車両はハイブリッド電気車両である。ハイブリッド電気車両は、たとえばブレーキングによって発生したエネルギーを取り込んで貯蔵する。加えて、ハイブリッド電気車両は、アイドリング時には電源（たとえば、電池）に貯蔵されたエネルギーを用いて動作を続け、燃料を節約する。ハイブリッド電気車両の中には、電源受け口（たとえば、電源コンセント）にプラグ接続することによって電池を再充電することができるものがある。したがって、用語「電気車両」は、本明細書で用いる場合、ハイブリッド電気車両または任意の他の車両であって、電気エネルギーをたとえば電力網を介して供給し得るものを指しても良い。

図１に、電気車両１０２への充電または電力供給用の典型的なシステム１００を例示する。典型的な実施形態においては、システム１００は、電気車両１０２に結合された充電装置１０４を含んでいる。典型的な実施形態においては、電気車両１０２は、少なくとも１つの電力貯蔵装置１０６（たとえば、電池および／または任意の他の貯蔵装置）を含み、これはモータ１０８に結合されている。典型的な実施形態においては、電気車両１０２は、電力貯蔵装置１０６に結合された車両コントローラ１１０を含んでいる。

典型的な実施形態においては、充電装置１０４は、電力貯蔵装置１０６および車両コントローラ１１０に、少なくとも１つの電力線管１１２によって取り外し可能に結合されている。あるいは、充電装置１０４を電力貯蔵装置１０６および／もしくは車両コントローラ１１０に任意の他の導管によって結合しても良く、ならびに／または充電装置１０４を車両コントローラ１１０に、無線データ・リンク（図示せず）によって、および／もしくは誘導結合によって結合して、電力線管１１２を用いないようにしても良い。典型的な実施形態においては、電力線管１１２は、電気車両１０２内の電力貯蔵装置１０６および／または任意の他の構成部品に電力を供給するための少なくとも１つの導体（図示せず）と、電気車両１０２内の車両コントローラ１１０および／または任意の他の構成部品にデータを送信しそこからデータを受信するための少なくとも１つの導体（図示せず）と、を含んでいる。あるいは、電力線管１１２には、電力および／もしくはデータを送信および／もしくは受信する単一の導体、またはシステム１００が本明細書で説明したように機能することを可能にする任意の他の数の導体が含まれていても良い。典型的な実施形態においては、充電装置１０４は電力源１１４に結合されている。電力源１１４はたとえば、電気事業会社の電力網、発電機、電池、および／または任意の他の装置またはシステムであって、電力を充電装置１０４に供給するものである。

典型的な実施形態においては、充電装置１０４は、少なくとも１つのサーバ１１６にネットワークを通して結合されている。ネットワークはたとえば、インターネット、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）、および／または任意の他のネットワークまたはデータ接続部であって、充電装置１０４が本明細書で説明したように機能することを可能にするものである。サーバ１１６は、典型的な実施形態においては、充電装置１０４との通信を、たとえば信号を充電装置１０４に送信することによって行なって、支払いおよび／もしくは電力貯蔵装置１０６への電力供給を許可し、顧客情報にアクセスし、ならびに／またはシステム１００が本明細書で説明したように機能することを可能にする任意の他の機能を行なう。

典型的な実施形態においては、サーバ１１６および車両コントローラ１１０はそれぞれ、少なくとも１つのプロセッサおよび少なくとも１つのメモリ装置を含んでいても良い。プロセッサはそれぞれ、任意の好適なプログラマブル回路を含んでいる。プログラマブル回路としては、１または複数のシステムおよびマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、縮小命令セット回路（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理回路（ＰＬＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、および任意の他の回路であって、本明細書で説明する機能の実行を可能にするものを挙げても良い。前述の例は単に典型であり、したがって、用語「プロセッサ」の定義および／または意味を限定することは決して意図されていない。メモリ装置はそれぞれ、コンピュータ読取可能媒体を含んでいる。コンピュータ読取可能媒体は、たとえば、限定することなく、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、フラッシュ・メモリ、ハード・ディスク・ドライブ、ソリッド・ステート・ドライブ、ディスケット、フラッシュ・ドライブ、コンパクト・ディスク、デジタル・ビデオ・ディスク、および／または任意の好適なメモリ装置であって、プロセッサが命令および／またはデータを記憶し、取り込み、および／または実行することを可能にするものである。

動作中に、典型的な実施形態においては、ユーザは、電力貯蔵装置１０６を充電装置１０４に、電力線管１１２を用いて結合する。ユーザは、充電装置１０４のユーザ・インターフェース（図１に示さず）にアクセスして、情報たとえば支払い情報を入力しても良く、および／または電力貯蔵装置１０６への電源供給を開始しても良い。充電装置１０４は、サーバ１１６と通信して、たとえば、ユーザを認証し、支払情報を処理し、および／または電源供給を承認または許可するように構成されている。充電装置１０４が、サーバ１１６から、電力貯蔵装置１０６への電力供給に対する承認または許可を示す信号を受け取ると、充電装置１０４は電力を電力源１１４から受け取り、電力を電力貯蔵装置１０６に電力線管１１２を通して供給する。充電装置１０４は、車両コントローラ１１０との無線通信を、電力線管１１２を通して、および／または任意の他の導管を通して行なって、電力貯蔵装置１０６への電力の供給を制御および／またはモニタする。たとえば、車両コントローラ１１０から充電装置１０４に送信される信号は、電力貯蔵装置１０６の充電レベルならびに／または充電装置１０４が供給すべき所望の電力量および／もしくはレートを示すものであっても良い。充電装置１０４から車両コントローラ１１０に送信される信号は、電力貯蔵装置１０６に供給されている電力量および／またはレートを示すものであっても良い。それに加えてまたはその代わりに、充電装置１０４および／または車両コントローラ１１０は、システム１００が本明細書で説明したように機能することを可能にする任意の他の信号またはメッセージを送信および／または受信しても良い。電力貯蔵装置１０６が所望のレベルまで充電されたら、充電装置１０４は電力貯蔵装置１０６への電力供給を中止し、ユーザは電力線管１１２を電力貯蔵装置１０６から外す。

図２は、システム１００（図１に示す）とともに用いても良い典型的な充電装置１０４のブロック図である。典型的な実施形態においては、充電装置１０４はコントローラ２００を含み、コントローラ２００はプロセッサ２０２およびメモリ装置２０４を含んでいる。本明細書においてより十分に説明するように、コントローラ２００は、ネットワーク・インターフェース２０６と、ディスプレイ２０８と、ユーザ・インターフェース２１０と、メーター２１２と、電流制御装置２１４とに結合されている。

プロセッサ２０２は、任意の好適なプログラマブル回路を含んでいる。プログラマブル回路としては、１または複数のシステムおよびマイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、縮小命令セット回路（ＲＩＳＣ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理回路（ＰＬＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、および任意の他の回路であって、本明細書で説明した機能の実行を可能にするものを挙げても良い。前述の例は単に典型であり、したがって、用語「プロセッサ」の定義および／または意味を限定することは決して意図されていない。メモリ装置２０４には、コンピュータ読取可能媒体が含まれている。コンピュータ読取可能媒体はたとえば、限定することなく、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、フラッシュ・メモリ、ハード・ディスク・ドライブ、ソリッド・ステート・ドライブ、ディスケット、フラッシュ・ドライブ、コンパクト・ディスク、デジタル・ビデオ・ディスク、および／または任意の好適な装置であって、プロセッサ２０２が命令および／またはデータを記憶し、取り込み、および／または実行することを可能にするものである。

ネットワーク・インターフェース２０６は、典型的な実施形態においては、コントローラ２００と遠隔装置またはシステムとの間でデータを送受信する。典型的な実施形態においては、ネットワーク・インターフェース２０６は、少なくとも１つの他の充電装置１０４に通信可能に結合されていて、充電装置１０４が互いとの間でデータを送受信するようになっている。典型的な実施形態においては、ネットワーク・インターフェース２０６は、少なくとも１つの他の充電装置１０４のネットワーク・インターフェース２０６に、任意の好適なデータ線管を用いて結合されている。データ線管はたとえば、イーサネット（商標）・ケーブル、推奨規格（ＲＳ）４８５準拠のケーブル、および／または任意の他のデータ線管であって、充電装置１０４が本明細書で説明したように機能することを可能にするものである。あるいは、ネットワーク・インターフェース２０６は、少なくとも１つの他の充電装置１０４のネットワーク・インターフェース２０６との無線通信を、任意の好適な無線プロトコルを用いて行なう。

典型的な実施形態においては、ディスプレイ２０８には、真空蛍光ディスプレイ（ＶＦＤ）および／または１または複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）が含まれる。それに加えてまたはその代わりに、ディスプレイ２０８には、限定することなく、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、陰極線管（ＣＲＴ）、プラズマ・ディスプレイ、および／または任意の好適な視覚的出力装置であって、グラフィック・データおよび／またはテキストをユーザに表示することができるものが含まれていても良い。典型的な実施形態においては、電力貯蔵装置１０６（図１に示す）の充電状態、支払情報、ユーザ認証情報、および／または任意の他の情報を、ディスプレイ２０８上でユーザに表示しても良い。

ユーザ・インターフェース装置２１０には、限定することなく、次のものが含まれる。キーボード、キーパッド、タッチ・センサー式スクリーン、スクロール・ホイール、ポインティング・デバイス、バーコード読み取り機、磁気カード読み取り機、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）カード読み取り機、非接触型クレジット・カード読み取り機、近距離無線通信（ＮＦＣ）装置読み取り機、音声認識ソフトウェアを用いたオーディオ入力デバイス、および／または任意の好適な装置であって、ユーザによる充電装置１０４へのデータの入力および／または充電装置１０４からのデータの取り込みを可能にするものである。典型的な実施形態においては、ユーザは、ユーザ・インターフェース２１０を動作させて、電力貯蔵装置１０６への電力の供給を開始および／または終了させても良い。一実施形態においては、ユーザは、ユーザ認証情報および／または支払情報を、ユーザ・インターフェース２１０を用いて入力しても良い。

典型的な実施形態においては、電流制御装置２１４は電力線管１１２およびメーター２１２に結合されている。典型的な実施形態においては、電流制御装置２１４は接触器２１４であり、コントローラ２００に結合されてこれによって制御される。典型的な実施形態においては、コントローラ２００は、接触器２１４を動作させるかまたは開いて、電力線管１１２を通って流れる電流を中断し、電力貯蔵装置１０６が電力源１１４（図１に示す）から電気的に分離されるようにする。コントローラ２００は、接触器２１４を閉じて、電流が電力線管１１２を通って流れることができるようにして、電力貯蔵装置１０６が電力源１１４に電気的に接続されるようにする。

典型的な実施形態においては、メーター２１２は、電力線管１１２およびコントローラ２００に結合されており、電力源１１４から電力貯蔵装置１０６に供給される電流、電圧、電力、および／またはエネルギーの測定および／または計算用である。メーター２１２は、測定された電流、電圧、電力および／またはエネルギーを表わすデータをコントローラ２００へ送信する。代替的な実施形態においては、コントローラ２００にはメーター２１２および／またはメーター２１２の機能が含まれている。

典型的な実施形態においては、電流保護装置２１６が、メーター２１２および電力源１１４に結合されている。電流保護装置２１６は、充電装置１０４を電力源１１４から電気的に絶縁または分離することを、電力源１１４から受け取った電流が所定の閾値または電流制限を超えた場合に行なう。典型的な実施形態においては、電流保護装置２１６は回路遮断器である。あるいは、電流保護装置２１６は、ヒューズ、リレー、および／または任意の他の装置であって、電流保護装置２１６が本明細書で説明したように機能することを可能にするものであっても良い。

動作中に、電気車両１０２の電力貯蔵装置１０６は、充電装置１０４に、電力線管１１２を用いて結合されている。一実施形態においては、ユーザは、サーバ１１６および／または別のシステムまたは装置から許可を得て、充電装置１０４が電力貯蔵装置１０６を充電する（すなわち、電流を供給する）ことを可能にする。本明細書においてより十分に説明するように、充電装置１０４は、電力貯蔵装置１０６に供給すべき電流の量を決定し、および／または電力貯蔵装置１０６に電流を供給するための十分な容量（たとえば、伝送または分配容量）が存在するか否かを判定する。

図３は、複数の電気車両１０２の充電を、たとえば各電気車両１０２の電力貯蔵装置１０６（両方とも図２に示す）の充電によって行なうために用いても良い典型的な充電システム３００のブロック図である。典型的な実施形態においては、充電システム３００は、複数の充電装置１０４、たとえば第１の充電装置３０２、第２の充電装置３０４、第３の充電装置３０６、および第４の充電装置３０８を含んでいる。図３に例示するのは４つの充電装置１０４であるが、充電システム３００は、必要に応じて任意の数の充電装置１０４を含んでいても良い。

典型的な実施形態においては、充電装置１０４は、共通の配電装置３１０に、対応する電力線管３１２を通して結合されている。典型的な実施形態においては、配電装置３１０は変圧器３１０であり、電力源１１４から受け取った配電電圧を調整して、充電装置１０４とともに用いるのに適した電圧にする。あるいは、配電装置３１０は、充電システム３００が本明細書で説明したように機能することを可能にする任意の他の装置であっても良い。典型的な実施形態においては、配電装置３１０は、要求された電流量の各充電装置１０４への分配を、分配された電流が電流分配限界に達するまで行なう。たとえば、配電装置３１０は、所定の電流量を分配するようにデザインまたは「定格化」されていても良い。したがって、電流分配限界を、所定の電流量に設定しても良いしまたは所定の量を下回る電流レベルに設定しても良い。本明細書においてより十分に説明するように、各充電装置１０４は、配電装置３１０から引き出し（または受け取り）および／または電力貯蔵装置１０６に供給する電流量の決定を、電流分配限界に基づいて、ならびに他の充電装置１０４から引き出される電流量および／または他の充電装置１０４に結合された電力貯蔵装置１０６に供給される電流量に基づいて行なう。たとえば、電力源１１４から受け取る電流量が、充電装置１０４に結合された電力貯蔵装置１０６に供給される電流量とは異なることが、充電装置１０４内の電流消費量および／または充電装置１０４に結合された１つもしくは複数の負荷（電力貯蔵装置１０６以外）による電流消費量の結果、生じる場合がある。あるいは、充電装置１０４が複数の配電装置３１０に結合されていて、各充電装置１０４は、１つまたは複数の配電装置３１０から引き出すべきおよび／または電力貯蔵装置１０６に供給すべき電流量の決定を、配電装置３１０の電流分配限界に基づいて、ならびに他の充電装置１０４が引き出しおよび／または供給する電流量に基づいて行なう。

充電装置１０４は、典型的な実施形態においては、データ・バス３１４を経由してデータ通信状態で互いに結合されている。より具体的には、充電装置１０４は、データ・バス３１４に、対応するネットワーク・インターフェース２０６（図２に示す）を経由して結合されている。典型的な実施形態においては、データ・バス３１４には少なくとも１つのデータ線管（図示せず）が含まれている、たとえばイーサネット（商標）・ケーブル、推奨規格（ＲＳ）４８５準拠のケーブル、および／または任意の他のデータ線管であって、データ・バス３１４が本明細書で説明したように機能することを可能にするものである。あるいは、充電装置１０４は、無線ネットワークによってデータ通信状態で互いに結合されている。典型的な実施形態においては、充電装置１０４および／またはデータ・バス３１４は、ピア・トゥ・ピア・ネットワーク３１６を形成している。ピア・トゥ・ピアのネットワーク３１６は、各充電装置１０４が、マスタ・コントローラを必要とせずに、ネットワーク３１６に結合された他の充電装置１０４とデータ交換することを可能にするものである。あるいは、充電装置１０４および／またはデータ・バス３１４は、充電システム３００が本明細書で説明したように機能することを可能にする任意の他のネットワークを形成しても良い。

本明細書においてより十分に説明するように、典型的な実施形態においては、各充電装置１０４は、少なくとも１つの要求を他の各充電装置１０４に送信して、他の各充電装置１０４の電流使用量および／または予想される電流使用量に関するデータを受け取る。本明細書で用いる場合、用語「電流使用量」は充電装置１０４が電力源１１４からおよび／もしくは配電装置から受け取り、ならびに／または充電装置１０４が電力貯蔵装置１０６に供給する電流量３１０を指す。あるいは、各充電装置は、電流使用量データを別の供給源から受け取っても良い。たとえば遠隔コンピュータ（図示せず）から、ネットワーク３１６に結合された充電装置１０４の下位集合から、および／または充電システム３００が本明細書で説明したように機能することを可能にする任意の他の供給源からである。

図４は、充電装置たとえば充電装置１０４（図１に示す）を制御するための典型的な方法４００のフロー図である。典型的な実施形態においては、方法４００は、メモリ装置２０４内に記憶された複数の命令内で具体化され、少なくとも部分的にプロセッサ２０２（両方とも図２に示す）によって実行される。

典型的な実施形態においては、電力貯蔵装置１０６と車両コントローラ１１０とを充電装置１０４に結合することは、電力線管１１２（すべて図１に示す）によって、および／または任意の他の導管またはデータ接続部によって行なわれる。最初に、充電装置１０４が受け取るべきおよび／または電力貯蔵装置１０６に供給すべき所望の電流量を決定する４０２。一実施形態においては、車両コントローラ１１０は、電力貯蔵装置１０６に供給すべき所望の電流量を表わす少なくとも１つの信号を送信する。別の実施形態においては、プロセッサ２０２は、充電装置１０４の定格電流制限に等しい所望の電流量を決定する４０２。本明細書においてより十分に説明するように、プロセッサ２０２は信号を受け取って、所望の電流量および／または任意の他の電流量を電力貯蔵装置１０６に供給しても良いか否かを判定する。

充電装置１０４は、ネットワーク３１６（図３に示す）内の各充電装置１０４が受け取りおよび／または供給する電流を決定する４０４。典型的な実施形態においては、各充電装置１０４は、隣の最も近い下流側の充電装置１０４よりも順次に大きく、隣の最も近い上流側の充電装置１０４よりも順次に小さい番号または別の識別子を用いてプログラムされている。したがって、典型的な実施形態においては、充電装置１０４のインデックス付けおよび／または番号付けが、１からネットワーク３１６内の充電装置１０４の総数まで（すなわち、ネットワーク３１６が４つの充電装置１０４を含む場合には１から４まで）行なわれている。あるいは、充電装置１０４のインデックス付け、番号付け、および／または順序付けが、方法４００が本明細書で説明したように機能することを可能にする任意の他の順序で行なわれる。

典型的な実施形態においては、各充電装置１０４は、配電装置３１０（図３に示す）の電流分配限界とネットワーク３１６内の充電装置１０４（または最も高く番号付けされた充電装置１０４）の数とを用いてプログラムされる。したがって、典型的な実施形態においては、充電装置１０４は、各充電装置１０４が受け取りおよび／または供給する電流を決定すること４０４を、各充電装置が受け取りおよび／または供給する電流量を表わすデータを、インデックス１から、最も高くインデックス付けされた充電装置１０４まで（または任意の他の順序で）順次に要求することによって行なう。このような要求を、各インデックス付けされたかまたは参照された充電装置１０４にネットワーク３１６を用いて送信する。なお、現時点の充電装置１０４は、受け取りおよび／または（もしあれば）供給する自身の電流の決定４０４については、要求を自分自身に送信するのではなくメーター２１２を参照しおよび／またはメモリ装置２０４（両方とも図２に示す）に記憶されたデータを参照することによって行なう。一実施形態においては、ネットワーク３１６内の充電装置１０４が要求に対して応答を所定のタイムアウト時間内に行なわない場合、無応答な充電装置１０４については、ほぼゼロ・アンペアの電流を受け取りおよび／または供給していると想定される。あるいは、任意の他の初期設定電流値を、無応答な充電装置１０４からデータを受け取る代わりに用いても良い。

典型的な実施形態においては、充電装置１０４は、配電装置３１０が供給する総電流量の決定４０６を、各充電装置１０４が受け取りおよび／または供給する電流量を累積または加算することによって行なう。充電装置１０４は、配電装置３１０を通しての分配または配電装置３１０による分配に利用可能な総電流量の決定４０８を、受け取りおよび／または供給される全電流を電流分配限界から差し引くことによって行なう。

充電装置１０４は、総利用可能電流が、充電装置１０４が受け取るべきおよび／または供給すべき所望の電流量以上であるか否かを判定する４１０。総利用可能電流が所望の電流量以上である場合、配電装置３１０には十分な分配量および／または送信容量があると判定され、充電装置１０４は、所望の電流量を受け取りおよび／または電力貯蔵装置１０６に供給する４１２。より具体的には、プロセッサ２０２は、電流制御装置２１４（図２に示す）を制御および／または作動させて、所望の電流量（または所望の電流量の少なくとも一部）が、電力源１１４から配電装置３１０および充電装置１０４を通って電力貯蔵装置１０６に流れることを可能にする。典型的な実施形態においては、充電装置１０４が電力貯蔵装置１０６に所望の電流量を供給すること４１２を始めた後、充電装置１０４は、所望の電流量の供給４１２を、電力貯蔵装置１０６が所望のレベルまで充電されるまでか、またはそうでなければ、充電装置１０４が電力貯蔵装置１０６の充電を終了するように命令されるまで続ける。

しかし、総利用可能電流が所望の電流量以上ではない（すなわち、所望の電流量が総利用可能電流よりも大きい）場合、充電装置１０４は、総利用可能電流が最小充電レベル以上であるか否かを判定する４１４。典型的な実施形態においては、最小電流充電レベルは、電力貯蔵装置１０６が充電装置１０４から受け取るようにデザインされている所定の最小電流レベル、および／または充電装置１０４が配電装置３１０から受け取るようにデザインされている所定の最小電流レベルである。一実施形態においては、最小電流充電レベルは約６アンペアである。あるいは、最小電流充電レベルは、方法４００が本明細書で説明したように機能することを可能にする任意の他の値であっても良い。

典型的な実施形態においては、総利用可能電流が最小電流充電レベル以上ではない（すなわち、最小電流充電レベルよりも小さい）場合、充電装置１０４は電力貯蔵装置１０６の充電ができない４１６。より具体的には、プロセッサ２０２は電流制御装置２１４を開き、および／または電流制御装置２１４が閉じないようにして、電流を充電装置１０４が受け取ることおよび／または電力貯蔵装置１０６に供給することが起きないようにする４１６。充電装置１０４は、所定の時間（以下、「再試行時間」と言う）が経過するのを待つ４１８。一実施形態においては、再試行時間は約１５分間である。あるいは、再試行時間は、方法４００が本明細書で説明したように機能することを可能にする任意の他の時間であっても良い。再試行時間が経過した後、充電装置１０４は、ネットワーク３１６内の各充電装置１０４が受け取りおよび／または供給する電流を決定すること４０４に戻る。こうして、典型的な実施形態においては、充電装置１０４（具体的には、プロセッサ２０２）は、再試行時間が経過した後に利用可能な電流量を再び決定する。

総利用可能電流が、最小電流充電レベル以上である（しかし所望の電流量未満である）と判定された場合４１４、充電装置１０４は、電流を受け取ることおよび／または電流を電力貯蔵装置１０６に供給することを４２０、電流充電レベルを下げて（所望の電流量と比べて）行なう。典型的な実施形態においては、下げた電流充電レベルを総利用可能電流に等しくして、充電装置１０４が総利用可能電流量を受け取りおよび／または総利用可能電流量を電力貯蔵装置１０６に供給するようにする。あるいは、下げた電流充電レベルを、最小電流充電レベル以上で総利用可能電流以下である任意の他の電流量にする。下げた電流レベルを受け取りおよび／または電力貯蔵装置１０６に供給する４２０間、充電装置１０４は所定の再試行時間が経過するのを待つ４２２。再試行時間が経過した後、充電装置１０４は、ネットワーク３１６内の各充電装置１０４が受け取りおよび／または供給する電流を決定すること４０４（または再び決定すること）に戻る。

本明細書で説明したように、堅固かつ効果的な充電装置が提供される。充電装置には、プロセッサとして、電流制御装置を選択的に作動させて電流を電気車両の電力貯蔵装置に供給するように構成されたプロセッサが含まれている。充電装置は、ピア・トゥ・ピア・ネットワーク内の少なくとも１つの他の充電装置に結合されており、ネットワーク内の各充電装置は、共通の配電装置から電流を受け取るように構成されている。充電装置は、受け取るべきおよび／または電力貯蔵装置に供給すべき所望の電流量を決定するとともに、ネットワーク内の各充電装置が受け取りおよび／または供給する電流量を決定する。充電装置が受け取ることおよび／または配電装置が電力貯蔵装置に供給することに利用できる総電流量の決定は、各充電装置が受け取りおよび／または供給する電流を加算して、その結果を配電装置の電流分配限界から差し引くことによって行なう。充電装置は、所望の電流量、下げた電流量、または無電流を受け取ることおよび／または電力貯蔵装置に供給することを、所望の電流量と総利用可能電流とを比べることに基づいて行なっても良い。したがって、ネットワーク内の各充電装置は、配電装置の電流分配能力が、所望の電流量を各充電装置に供給するのに十分であるか否かを判定する。こうして、充電装置は、配電装置の電流分配限界を超えることはない。

本明細書で説明した装置および方法の技術的効果には、次のうちの少なくとも１つが含まれる。（ａ）所望の電流量を充電装置が受け取ることおよび電気車両の電力貯蔵装置に供給することの少なくとも一方を決定すること、（ｂ）充電装置が配電装置から受け取ることおよび電力貯蔵装置に供給することの少なくとも一方に利用可能な電流量を決定すること、および（ｃ）充電装置の電流制御装置を制御して、所望の電流量を受け取ることおよび供給することの少なくとも一方を可能にすることを、所望の電流量が、利用可能な電流量を超えない場合に行なうこと、である。

以上、充電装置、システム、および充電装置の制御方法の典型的な実施形態について、詳細に説明している。充電装置、システム、および方法は、本明細書で説明した特定の実施形態に限定されず、むしろ、充電装置および／もしくはシステムの構成部品ならびに／または方法のステップは、本明細書で説明した他の構成部品および／またはステップから独立かつ別個に用いても良い。たとえば、充電装置は、他の電力システムおよび方法と組み合わせて用いても良く、本明細書で説明したような電気車両のみとともに実施することに限定されない。むしろ、典型的な実施形態は、他の多くの電力システム応用例と関連して実施および使用することができる。

本発明の種々の実施形態の特定の特徴を、一部の図面上では示して他では示していない場合があるが、これは単に便宜上である。本発明の原理に従って、図面の任意の特徴部を、他の任意の図面の任意の特徴部と組み合わせて参照および／または請求しても良い。

この書面の説明では、実施例を用いて、本発明を、ベスト・モードも含めて開示するとともに、どんな当業者も本発明を実施できるように、たとえば任意の装置またはシステムを作りおよび用いること、ならびに取り入れた任意の方法を実行することができるようにしている。本発明の特許可能な範囲は、請求項によって規定されており、当業者に想起される他の例を含んでいても良い。このような他の例は、請求項の文字通りの言葉使いと違わない構造要素を有する場合か、または請求項の文字通りの言葉使いとの違いが非実質的である均等な構造要素を含む場合には、請求項の範囲内であることが意図されている。

Claims (10)

1. 電力貯蔵装置（１０６）を含む電気車両（１０２）とともに用いるための充電装置（１０４）であって、
   前記充電装置は、
   電流を配電装置（３１０）から受け取ることおよび前記電力貯蔵装置に供給することを選択的に可能にするように構成された電流制御装置（２１４）と、
   前記電流制御装置に結合されたプロセッサ（２０２）とを含み、
   前記プロセッサ（２０２）は、
   前記配電装置から受け取ることおよび前記充電装置から供給することの少なくとも一方に利用可能な第１の電流量を決定することと、
   前記電流制御装置を制御して、第２の電流量を受け取ることおよび供給することの少なくとも一方を可能にすることを、前記第２の電流量が、利用可能であると決定された前記第１の電流量を超えない場合に行なうことと、を実行するように構成される充電装置（１０４）。
2. 前記充電装置は、複数の充電装置のうちの１つであるとともに、前記複数の充電装置のうちの少なくとも１つの他の充電装置に結合するように構成されたネットワーク・インターフェース（２０６）を含んでおり、前記プロセッサ（２０２）はさらに、前記少なくとも１つの他の充電装置が受け取りおよび供給することの少なくとも一方の電流量に基づいて、利用可能な前記第１の電流量を決定するように構成されている請求項１に記載の充電装置（１０４）。
3. 前記充電装置は、前記少なくとも１つの他の充電装置とデータ通信状態で結合されて、ピア・トゥ・ピア・ネットワーク（３１６）を形成する請求項２に記載の充電装置（１０４）。
4. 前記プロセッサ（２０２）はさらに、利用可能な前記第１の電流量の決定を、前記少なくとも１つの他の充電装置が受け取る前記電流および供給する前記電流の少なくとも一方を、前記配電装置（３１０）の電流分配限界から差し引くことによって行なうように構成されている請求項２に記載の充電装置（１０４）。
5. 前記プロセッサ（２０２）はさらに、前記複数の充電装置のそれぞれが受け取りおよび供給することの少なくとも一方の電流量を決定するように構成されている請求項４に記載の充電装置（１０４）。
6. 前記プロセッサ（２０２）はさらに、利用可能な前記第１の電流量の決定を、前記複数の充電装置のそれぞれが受け取りおよび供給することの少なくとも一方の前記電流を前記電流分配限界から差し引くことによって行なうように構成されている請求項５に記載の充電装置（１０４）。
7. 前記プロセッサ（２０２）はさらに、前記電流制御装置（２１４）を作動させて、第３の電流量を受け取ることおよび供給することの少なくとも一方を可能にすることを、前記第２の電流量が、利用可能であると決定された前記第１の電流量を超え、および前記第３の電流量が、利用可能であると決定された前記第１の電流量を超えない場合に行なうように構成されている請求項１に記載の充電装置（１０４）。
8. 前記プロセッサ（２０２）はさらに、電流が前記電力貯蔵装置（１０６）に供給されないようにすることを、利用可能であると決定された前記第１の電流量が最小電流充電閾値よりも小さい場合に行なうように構成されている請求項１に記載の充電装置（１０４）。
9. 前記プロセッサ（２０２）はさらに、利用可能な前記第１の電流量の決定を、所定の時間が経過した後に行なうように構成されている請求項８に記載の充電装置（１０４）。
10. 複数の電気車両（１０２）への電流供給用のシステム（１００）であって、
    前記システムは、
    電流を配電装置（３１０）から受け取り、前記受け取った電流の少なくとも一部を第１の電力貯蔵装置（１０６）へ供給するように構成された第１の充電装置（３０２）と、
    電流を前記配電装置から受け取り、前記受け取った電流の少なくとも一部を第２の電力貯蔵装置へ供給するように構成された第２の充電装置（３０４）と、を含み、
    前記第１の充電装置は、
    電流を前記配電装置から受け取ることおよび前記第１の電力貯蔵装置に供給することを選択的に可能にするように構成された電流制御装置（２１４）と、
    前記電流制御装置に結合されたプロセッサ（２０２）と、を含み、
    前記プロセッサ（２０２）は、
    前記配電装置から受け取ることおよび前記第１の電力貯蔵装置に供給することの少なくとも一方に利用可能な第１の電流量を決定することと、
    前記電流制御装置を制御して、第２の電流量を前記配電装置から受け取ることおよび前記第１の電力貯蔵装置に供給することの少なくとも一方を可能にすることを、前記第２の電流量が、利用可能であると決定された前記第１の電流量を超えない場合に行なうことと、を実行するように構成されているシステム。

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