JP2013143797A - Charging equipment for electric vehicle and charging method for electric vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To implement a reduced capacity of an equipment storage battery and a reduced failure rate.SOLUTION: In an equipment storage battery charging mode, a switch 24 is turned toward a power storing terminal 28, so that DC power output from an AC/DC converter 21 is converted in voltage by a DC/DC converter 23 to a DC voltage suitable to charge an equipment storage battery 25, and is supplied to the equipment storage battery 25 via the switch 24 and a line L3 to charge the equipment storage battery 25. In an on-vehicle battery charging mode, the switch 24 is turned toward an output terminal 26, so that DC power Poutput from the equipment storage battery 25 and fed via a diode 22 and DC power Poutput from the AC/DC converter 21 are converted in voltage by the DC/DC converter 23 to a DC voltage suitable to charge an on-vehicle battery 2, and the on-vehicle battery 2 is charged with the high output DC power.

Description

本発明は、電気自動車用充電設備及び電気自動車の充電方法について、電気自動車用充電設備に備える蓄電池の容量低減と部品故障率の低減ができるように工夫したものである。   The present invention devised a charging facility for an electric vehicle and a charging method for the electric vehicle so that the capacity of a storage battery included in the charging facility for the electric vehicle and a component failure rate can be reduced.

エネルギー制約の高まりや地球温暖化対策の観点から、エネルギー効率が高くＣＯ2排出量が少ない電気自動車が注目されている。電気自動車には、駆動源となるモータと、電源となる車載バッテリと、モータ制御装置等が備えられている。電気自動車は、モータ制御装置により、モータに供給する電力を制御することによって走行する。
このような電気自動車の車載バッテリは、外部電力で充電することが必要であるため、充電設備を必要とする。 From the viewpoint of increasing energy constraints and countermeasures against global warming, electric vehicles with high energy efficiency and low CO 2 emissions are attracting attention. An electric vehicle includes a motor as a drive source, an in-vehicle battery as a power source, a motor control device, and the like. The electric vehicle travels by controlling electric power supplied to the motor by a motor control device.
Such an in-vehicle battery for an electric vehicle needs to be charged with external power, and thus requires a charging facility.

充電設備は、交流の商用系統電源から交流電力を取り込み、この交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を電気自動車の車載バッテリに給電して充電を行う。   The charging facility takes in AC power from an AC commercial power supply, converts the AC power into DC power, and supplies the converted DC power to an in-vehicle battery of the electric vehicle for charging.

充電器としては、一般家庭用電源と同じ交流電源（単相１００Ｖ、あるいは単相２００Ｖ）を用いて長時間（例えば約７〜２１時間）をかけて充電する普通充電器と、高い電力（例えば３０〜５０ｋＷ）を用いて短時間（例えば約１５〜３０分）で充電をする急速充電器とがある。   As a charger, a normal charger that charges over a long period of time (for example, about 7 to 21 hours) using the same AC power source (single-phase 100 V or single-phase 200 V) as a general household power source, and high power (for example, There is a quick charger that charges in a short time (for example, about 15 to 30 minutes) using 30 to 50 kW).

普通充電器では、低容量の受電契約でも設置できるが、充電に時間を要する。
一方、急速充電器では、大容量の受電契約が必要であるが、短時間で充電ができる。 A normal charger can be installed even with a low-capacity power reception contract, but it takes time to charge.
On the other hand, a quick charger requires a large-capacity power reception contract, but can be charged in a short time.

電気自動車の普及に伴い、短時間での充電ニーズに対応するため、急速充電器のインフラを整える必要があると考えられる。
そこで、商用系統電源側に対する負荷の平準化を図りながら、急速充電することができる急速充電設備が開発され、特許出願がされている。 With the widespread use of electric vehicles, it is considered necessary to prepare an infrastructure for quick chargers in order to meet charging needs in a short time.
Therefore, a quick charging facility capable of rapid charging while leveling the load on the commercial system power supply side has been developed and a patent application has been filed.

ここで、図２を参照して、商用系統電源側に対する負荷の平準化を図りながら急速充電をすることができる、先に出願されている従来の急速充電設備の一例を説明する。   Here, with reference to FIG. 2, an example of a conventional quick charging facility that has been filed earlier and that can perform quick charging while leveling the load on the commercial power supply side will be described.

図２に示す電気自動車用充電設備１０は、電気自動車１に搭載されている車載バッテリ２を急速充電する充電設備である。
この電気自動車用充電設備１０は、整流器１１と、スイッチ１２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３と、スイッチ１４と、設備蓄電池１５を主要部材として有している。 An electric vehicle charging facility 10 shown in FIG. 2 is a charging facility that rapidly charges an in-vehicle battery 2 mounted on the electric vehicle 1.
The electric vehicle charging facility 10 includes a rectifier 11, a switch 12, a DC / DC converter 13, a switch 14, and a facility storage battery 15 as main components.

電気自動車用充電設備１０の整流器１１は、交流の商用系統電源３から交流電力を取り込み、取り込んだ交流電力を直流電力に変換して出力する。   The rectifier 11 of the electric vehicle charging facility 10 takes in AC power from the AC commercial system power supply 3, converts the AC power taken into DC power, and outputs it.

ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、設備蓄電池１５の充電をする設備蓄電池充電モードでは、入力される直流電力の電圧を、設備蓄電池１５を充電するのに適した電圧に変換して直流電力を出力し、一方、車載バッテリ２の充電をする車載バッテリ充電モードでは、入力される直流電力の電圧を、車載バッテリ２を充電するのに適した電圧に変換して直流電力を出力する。   In the equipment storage battery charging mode in which the equipment storage battery 15 is charged, the DC / DC converter 13 converts the input DC power voltage into a voltage suitable for charging the equipment storage battery 15 and outputs the direct current power. On the other hand, in the in-vehicle battery charging mode in which the in-vehicle battery 2 is charged, the input DC power voltage is converted into a voltage suitable for charging the in-vehicle battery 2 and the DC power is output.

スイッチ１２及びスイッチ１４は、制御装置（図示省略）の制御に基づき、設備蓄電池充電モードでは、図２において実線で示す状態のスイッチング状態に投入され、一方、車載バッテリ充電モードでは、図２において点線で示すスイッチング状態に投入される。   The switch 12 and the switch 14 are switched to the switching state indicated by the solid line in FIG. 2 in the equipment storage battery charging mode based on the control of the control device (not shown), while in the in-vehicle battery charging mode, the dotted line in FIG. The switching state shown in FIG.

設備蓄電池充電モードでは、スイッチ１２及びスイッチ１４が、図２において実線で示すスイッチング状態に投入される。
そして整流器１１から出力されスイッチ１２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１３に送られた直流電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３により、設備蓄電池１５の充電に適した直流電圧に変換される。この直流電圧の電力が、スイッチ１４を介して設備蓄電池１５に供給されて、設備蓄電池１５の充電をすることができる。 In the facility storage battery charging mode, the switch 12 and the switch 14 are put into a switching state indicated by a solid line in FIG.
The DC voltage output from the rectifier 11 and sent to the DC / DC converter 13 via the switch 12 is converted by the DC / DC converter 13 into a DC voltage suitable for charging the equipment storage battery 15. This DC voltage power is supplied to the facility storage battery 15 via the switch 14 so that the facility storage battery 15 can be charged.

電気自動車用充電設備１０は、商用系統電源３からの買電力（受電電力）を抑えて設備蓄電池１５の充電をするため、この電気自動車用充電設備１０は、商用系統電源３に対して低負荷な設備となり、負荷の平準化を図ることができる。特に、電気需要の少ない深夜等において、設備蓄電池１５の充電をするようにしておけば、更に負荷の平準化を促す設備になる。   Since the electric vehicle charging facility 10 charges the facility storage battery 15 while suppressing the purchased power (received power) from the commercial power source 3, the electric vehicle charging facility 10 has a lower load than the commercial power source 3. Equipment and leveling the load. In particular, if the facility storage battery 15 is charged in the middle of the night when the demand for electricity is low, the facility further promotes load leveling.

電気自動車用充電設備１０と電気自動車１との間で通信が行われて、車載バッテリ充電モードになったときには、スイッチ１２及びスイッチ１４が、図２において点線で示す状態のスイッチング状態に投入される。更に出力端子１６に接続された充電ケーブル１７が、電気自動車１の車載バッテリ２に電気的に接続される。
そして、設備蓄電池１５から出力されスイッチ１２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１３に送られた直流電力の電圧が、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３により、車載バッテリ２を充電するのに適した電圧に変換される。この直流電圧の電力が、出力端子１６及び充電ケーブル１７を介して車載バッテリ２に供給されて、車載バッテリ２の充電をすることができる。 When communication is performed between the electric vehicle charging facility 10 and the electric vehicle 1 and the vehicle battery charging mode is set, the switch 12 and the switch 14 are put into a switching state indicated by a dotted line in FIG. . Further, the charging cable 17 connected to the output terminal 16 is electrically connected to the in-vehicle battery 2 of the electric vehicle 1.
The voltage of the DC power output from the equipment storage battery 15 and sent to the DC / DC converter 13 via the switch 12 is converted by the DC / DC converter 13 into a voltage suitable for charging the in-vehicle battery 2. . This DC voltage power is supplied to the in-vehicle battery 2 via the output terminal 16 and the charging cable 17 so that the in-vehicle battery 2 can be charged.

このように、設備蓄電池１５に充電された電力を高出力で放電するため、車載バッテリ２を短時間で急速充電することができる。   Thus, since the electric power charged in the facility storage battery 15 is discharged at a high output, the in-vehicle battery 2 can be rapidly charged in a short time.

特開平５−２０７６６８JP-A-5-207668

ところで図２に示す従来の電気自動車用充電設備１０で車載バッテリ２を急速充電する場合には、設備蓄電池１５に充電された電力のみで充電をしている。つまり設備蓄電池１５が車載バッテリ２への唯一の電力供給源となる機器であり、連続充電する場合は設備蓄電池１５の蓄電容量に頼らざるを得ないため、設備蓄電池１５としては大容量の蓄電池が必要である。
このように大容量の設備蓄電池１５が必要であるため、電気自動車用充電設備１０の製造コストが高くなっていた。 By the way, when the vehicle-mounted battery 2 is rapidly charged by the conventional electric vehicle charging facility 10 shown in FIG. 2, charging is performed only with the electric power charged in the facility storage battery 15. In other words, the equipment storage battery 15 is a device that is the only power supply source for the in-vehicle battery 2, and when it is continuously charged, the equipment storage battery 15 must rely on the storage capacity of the equipment storage battery 15, and therefore, the equipment storage battery 15 is a large capacity storage battery. is necessary.
Thus, since the large-capacity facility storage battery 15 is necessary, the manufacturing cost of the charging facility 10 for electric vehicles has been high.

また、使用回数に伴い故障（劣化に起因する故障等）の確立が上がるスイッチを２つ使用していたため、その分だけ電気自動車用充電設備１０の故障確率を上げていた。   In addition, since two switches that increase the probability of failure (failure due to deterioration, etc.) with the number of times of use are used, the failure probability of the electric vehicle charging facility 10 is increased accordingly.

更に、整流器１１から出力されて、最終的に車載バッテリ２に充電される電力について考慮すると、従来の電気自動車用充電設備１０では、電力ロスが多いという問題がある。
即ち、設備蓄電池充電モードでは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３での変換動作により電力がロスすると共に設備蓄電池１５での充電動作により電力がロスし、車載バッテリ充電モードでは、設備蓄電池１５での放電動作により電力がロスすると共にＤＣ／ＤＣコンバータ１３での変換動作により電力がロスする。
結局、従来の電気自動車用充電設備１０は、従来の急速充電器と比較し、定置型の設備蓄電池１５の充放電による電力ロスが発生し電気自動車への充電効率が悪かった。 Furthermore, when the electric power output from the rectifier 11 and finally charged into the in-vehicle battery 2 is taken into account, the conventional electric vehicle charging facility 10 has a problem of a large power loss.
That is, in the facility storage battery charging mode, power is lost due to the conversion operation in the DC / DC converter 13 and power is lost due to the charging operation in the facility storage battery 15, and in the in-vehicle battery charging mode, due to the discharging operation in the facility storage battery 15. The power is lost and the power is lost by the conversion operation in the DC / DC converter 13.
As a result, the conventional electric vehicle charging facility 10 has a lower power efficiency due to charging / discharging of the stationary facility storage battery 15 than the conventional quick charger, and the charging efficiency of the electric vehicle is poor.

本発明は、上記従来技術に鑑み、蓄電池容量の低減ができ、しかも従来技術と比較して故障率が低く充電効率の高い、電気自動車用充電設備及び電気自動車の充電方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a charging facility for an electric vehicle and a charging method for an electric vehicle that can reduce the storage battery capacity and have a low failure rate and high charging efficiency as compared with the conventional technology. And

上記課題を解決する本発明の電気自動車用充電設備の構成は、
設備蓄電池と、
商用系統電源から交流電力を取り込んで、この交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、
受電端子が前記ＡＣ／ＤＣコンバータの出力端子に接続されており、受電した直流電力の電圧を制御して出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、
スイッチ切替動作をすることにより、設備蓄電池充電モードでは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電力を、前記設備蓄電池に送り、車載バッテリ充電モードでは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電力を、電気自動車の車載バッテリに送ることを目的としたスイッチと、
アノードが前記設備蓄電池に電気的に接続され、カソードが前記ＡＣ／ＤＣコンバータの前記出力端子及び前記ＤＣ／ＤＣコンバータの前記受電端子に電気的に接続されたダイオードとを、有することを特徴とする。 The configuration of the charging facility for electric vehicles of the present invention that solves the above problems is as follows.
Equipment storage battery,
An AC / DC converter that takes in AC power from a commercial power supply and converts this AC power into DC power;
A DC / DC converter in which a power receiving terminal is connected to an output terminal of the AC / DC converter, and controls and outputs a voltage of the received DC power;
By performing the switch switching operation, in the equipment storage battery charging mode, the DC power output from the DC / DC converter is sent to the equipment storage battery, and in the in-vehicle battery charging mode, the DC power output from the DC / DC converter. A switch intended to send the battery to the in-vehicle battery of the electric vehicle,
A diode having an anode electrically connected to the facility storage battery and a cathode electrically connected to the output terminal of the AC / DC converter and the power receiving terminal of the DC / DC converter. .

また本発明の電気自動車の充電方法の構成は、
設備蓄電池充電モードでは、商用系統電源から取り込んだ交流電力を直流電力に変換し、この直流電力により設備蓄電池を充電し、
車載バッテリ充電モードでは、前記設備蓄電池から出力された直流電力と、前記商用系統電源から取り込み交流を直流に変換した直流電力とを、同時に電気自動車の車載バッテリに供給して前記車載バッテリを充電することを特徴とする。 The configuration of the electric vehicle charging method of the present invention is as follows.
In the facility storage battery charging mode, AC power taken from the commercial power supply is converted to DC power, and the facility storage battery is charged with this DC power,
In the in-vehicle battery charging mode, the in-vehicle battery is charged by simultaneously supplying the direct-current power output from the facility storage battery and the direct-current power acquired from the commercial power supply and converted into alternating current to the in-vehicle battery of the electric vehicle. It is characterized by that.

本発明によれば、車載バッテリ充電モードでは、設備蓄電池から出力された直流電力のみならず、ＡＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電力も加わって、車載バッテリを充電するため、設備蓄電池の容量を小さくすることができる。
また、従来技術と同容量の設備蓄電池を使用した場合、従来技術では設備蓄電池の放電電力のみで車載バッテリを充電するのに対し、本発明は設備蓄電池と商用系統電源により車載バッテリを充電できるため、車載バッテリを１回充電する際に設備蓄電池から出力される電力量を抑えることができる。この結果、連続して充電することができる電気自動車の台数を、従来技術に比べて増やすことができる。 According to the present invention, in the in-vehicle battery charging mode, not only the direct-current power output from the equipment storage battery but also the direct-current power output from the AC / DC converter is added to charge the in-vehicle battery. Can be small.
In addition, when a facility storage battery having the same capacity as the conventional technology is used, the conventional technology charges the vehicle-mounted battery only with the discharge power of the facility storage battery, whereas the present invention can charge the vehicle-mounted battery with the facility storage battery and the commercial power supply. When the vehicle battery is charged once, the amount of power output from the facility storage battery can be suppressed. As a result, the number of electric vehicles that can be continuously charged can be increased as compared with the prior art.

更に、従来技術に比べて機械的に動作するスイッチの数を減らすことができるため、故障率を低減して信頼性の高い電気自動車用充電設備とすることができる。   Furthermore, since the number of mechanically operated switches can be reduced as compared with the prior art, the failure rate can be reduced and a highly reliable electric vehicle charging facility can be obtained.

また、車載バッテリを充電する際には、設備蓄電池から出力された直流電力に加え、ＡＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電力で充電を行うが、ＡＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電力は、設備蓄電池を通ることなく、車載バッテリの充電に使用されるため、設備蓄電池での充放電ロスがない。
このため、従来技術と比較して電力ロスが低減し電気自動車への充電効率が向上して省エネルギーになると共に、電気料金の節約ができる。 In addition, when charging an in-vehicle battery, in addition to the DC power output from the facility storage battery, charging is performed with the DC power output from the AC / DC converter, but the DC power output from the AC / DC converter is Since it is used for charging an in-vehicle battery without passing through the equipment storage battery, there is no charge / discharge loss in the equipment storage battery.
For this reason, compared with the prior art, the power loss is reduced, the charging efficiency of the electric vehicle is improved, energy saving is achieved, and the electricity bill can be saved.

本発明の実施例に係る電気自動車用充電設備を示す構成図である。It is a block diagram which shows the charging equipment for electric vehicles which concerns on the Example of this invention. 従来技術に係る電気自動車用充電設備を示す構成図である。It is a block diagram which shows the charging equipment for electric vehicles which concerns on a prior art.

以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples.

図１は、本発明の実施例に係る電気自動車用充電設備２０である。この電気自動車用充電設備２０は、電気自動車１に搭載されている車載バッテリ２を急速充電する充電設備である。
この電気自動車用充電設備２０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１と、ダイオード２２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３と、スイッチ２４と、設備蓄電池２５を主要部材として有している。 FIG. 1 shows an electric vehicle charging facility 20 according to an embodiment of the present invention. The electric vehicle charging facility 20 is a charging facility that rapidly charges the in-vehicle battery 2 mounted on the electric vehicle 1.
The electric vehicle charging facility 20 includes an AC / DC converter 21, a diode 22, a DC / DC converter 23, a switch 24, and a facility storage battery 25 as main members.

本実施例に係る電気自動車用充電設備２０は、商用系統電源３からの買電力を抑えるため、低容量の電力で商用系統電源３から受電している。
この電気自動車用充電設備２０のＡＣ／ＤＣコンバータ２１は、交流の商用系統電源３から交流電力を取り込み、取り込んだ交流電力を直流電力に変換して出力する。 The electric vehicle charging facility 20 according to the present embodiment receives power from the commercial power source 3 with low-capacity power in order to suppress the purchased power from the commercial power source 3.
The AC / DC converter 21 of the electric vehicle charging facility 20 takes in AC power from the AC commercial system power supply 3, converts the fetched AC power into DC power, and outputs it.

ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、その受電端子２３ｉがラインＬ１を介して、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１の出力端子２１ｏに接続されている。
このＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、設備蓄電池２５の充電をする設備蓄電池充電モードでは、受電端子２３ｉから入力される直流電力の電圧を、設備蓄電池２５を充電するのに適した電圧に変換して直流電力を出力し、一方、車載バッテリ２の充電をする車載バッテリ充電モードでは、受電端子２３ｉから入力される直流電力の電圧を、車載バッテリ２を充電するのに適した電圧に変換して直流電力を出力する。 The DC / DC converter 23 has a power receiving terminal 23i connected to the output terminal 21o of the AC / DC converter 21 via a line L1.
In the equipment storage battery charging mode in which the equipment storage battery 25 is charged, the DC / DC converter 23 converts the DC power voltage input from the power receiving terminal 23 i into a voltage suitable for charging the equipment storage battery 25 to generate a direct current. In the in-vehicle battery charging mode in which power is output and the in-vehicle battery 2 is charged, the DC power voltage input from the power receiving terminal 23i is converted into a voltage suitable for charging the in-vehicle battery 2 to generate direct-current power. Is output.

スイッチ２４は、ラインＬ２を介して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の出力端子２３ｏに接続されている。
スイッチ２４は、制御装置（図示省略）の制御に基づきスイッチ切替動作をし、設備蓄電池充電モードでは、図１において実線で示すように蓄電用端子２８側に投入され、一方、車載バッテリ充電モードでは、図１において点線で示すように出力端子２６側に投入される。
出力端子２６には充電ケーブル２７が接続されており、この充電ケーブル２７は電気自動車１の車載バッテリ２に電気的に接続される。
蓄電用端子２８は、ラインＬ３を介して、蓄電池２５の入出力端子２５ａに接続されている。 The switch 24 is connected to the output terminal 23o of the DC / DC converter 23 via the line L2.
The switch 24 performs a switch switching operation based on control of a control device (not shown). In the facility storage battery charging mode, the switch 24 is turned on to the storage terminal 28 side as shown by a solid line in FIG. As shown by the dotted line in FIG.
A charging cable 27 is connected to the output terminal 26, and the charging cable 27 is electrically connected to the in-vehicle battery 2 of the electric vehicle 1.
The storage terminal 28 is connected to the input / output terminal 25a of the storage battery 25 via the line L3.

設備蓄電池２５は、その入出力端子２５ａがラインＬ４，Ｌ１を介して、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１の出力端子２１ｏ及びＤＣ／ＤＣコンバータ２３の受電端子２３ｉに接続されている。
ダイオード２２はラインＬ４に接続されている。即ち、ダイオード２２は、そのアノード２２ａが設備蓄電池２５に電気的に接続され、そのカソード２２ｂがＡＣ／ＤＣコンバータ２１の出力端子２１ｏ及びＤＣ／ＤＣコンバータ２３の受電端子２３ｉに電気的に接続されている。 The facility storage battery 25 has an input / output terminal 25a connected to the output terminal 21o of the AC / DC converter 21 and the power receiving terminal 23i of the DC / DC converter 23 via lines L4 and L1.
The diode 22 is connected to the line L4. That is, the diode 22 has its anode 22a electrically connected to the equipment storage battery 25 and its cathode 22b electrically connected to the output terminal 21o of the AC / DC converter 21 and the power receiving terminal 23i of the DC / DC converter 23. Yes.

設備蓄電池充電モードでは、スイッチ２４が、図１において実線で示すスイッチング状態、即ち蓄電用端子２８側に投入される。
そしてＡＣ／ＤＣコンバータ２１から出力されラインＬ１を介してＤＣ／ＤＣコンバータ２３に送られた直流電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３により、設備蓄電池２５の充電に適した直流電圧に変換される。この直流電圧の電力が、スイッチ２４及びラインＬ３を介して設備蓄電池２５に供給されて、設備蓄電池２５の充電をすることができる。 In the equipment storage battery charging mode, the switch 24 is turned on in the switching state indicated by the solid line in FIG.
The DC voltage output from the AC / DC converter 21 and sent to the DC / DC converter 23 via the line L1 is converted by the DC / DC converter 23 into a DC voltage suitable for charging the equipment storage battery 25. This DC voltage power is supplied to the facility storage battery 25 via the switch 24 and the line L3, so that the facility storage battery 25 can be charged.

電気自動車用充電設備２０は、商用系統電源３からの買電力（受電電力）を抑えて設備蓄電池２５の充電をするため、この電気自動車用充電設備２０は、商用系統電源３に対して低負荷な設備となり、負荷の平準化を図ることができる。特に、電気需要の少ない深夜等において、設備蓄電池２５の充電をするようにしておけば、更に負荷の平準化を促す設備になる。   Since the electric vehicle charging facility 20 charges the facility storage battery 25 while suppressing the purchased power (received power) from the commercial power source 3, the electric vehicle charging facility 20 has a low load on the commercial power source 3. Equipment and leveling the load. In particular, if the facility storage battery 25 is charged at midnight or the like when the demand for electricity is low, the facility further promotes load leveling.

電気自動車用充電設備２０と電気自動車１との間で通信が行われて、車載バッテリ充電モードになったときには、スイッチ２４が、図１において点線で示す状態のスイッチング状態、即ち出力端子２６側に投入される。更に出力端子２６に接続された充電ケーブル２７が、電気自動車１の車載バッテリ２に電気的に接続される。   When communication is performed between the electric vehicle charging facility 20 and the electric vehicle 1 and the vehicle battery charging mode is set, the switch 24 is switched to the switching state indicated by the dotted line in FIG. It is thrown. Further, the charging cable 27 connected to the output terminal 26 is electrically connected to the in-vehicle battery 2 of the electric vehicle 1.

そして、設備蓄電池２５から出力されダイオード２２を介してＤＣ／ＤＣコンバータ２３に送られた直流電力ＰBとＡＣ／ＤＣコンバータ２１から出力された直流電力ＰGの電圧が、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３により、車載バッテリ２を充電するのに適した電圧に変換される。この直流電圧の電力が、出力端子２６及び充電ケーブル２７を介して車載バッテリ２に供給されて、車載バッテリ２の充電をすることができる。 Then, the voltage of the DC power P G outputted from the DC power P B and the AC / DC converter 21 via the output diode 22 is sent to the DC / DC converter 23 from the facility storage battery 25, the DC / DC converter 23 The voltage is converted to a voltage suitable for charging the vehicle-mounted battery 2. This DC voltage power is supplied to the in-vehicle battery 2 via the output terminal 26 and the charging cable 27, so that the in-vehicle battery 2 can be charged.

このように、車載バッテリ２の充電を、設備蓄電池２５から出力された直流電力ＰBとＡＣ／ＤＣコンバータ２１から出力された直流電力ＰGで行うことができるため、車載バッテリ２を短時間で急速充電することができる。
しかも、設備蓄電池２５から出力された直流電力ＰBのみならず、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１から出力された直流電力ＰGも加わって、車載バッテリ２を充電するため、買電力を抑えることができ、なおかつ従来技術と比較して設備蓄電池２５の容量が小さくても車載バッテリ２の急速充電をすることができる。 Thus, the in-vehicle battery 2 charging, it is possible to perform the DC power P G outputted from the DC power P B and the AC / DC converter 21 output from the facility storage battery 25, in a short time vehicle battery 2 Can be charged quickly.
Moreover, not only the DC power P B output from the facility storage battery 25, also joined DC power P G outputted from the AC / DC converter 21, for charging the vehicle battery 2, it is possible to suppress the purchase power, Moreover, even if the capacity of the equipment storage battery 25 is smaller than that of the prior art, the in-vehicle battery 2 can be rapidly charged.

また、従来技術と同容量の設備蓄電池２５を使用した場合、従来技術では設備蓄電池の放電電力のみで車載バッテリを充電するのに対し、本発明は設備蓄電池２５と商用系統電源３により車載バッテリ２を充電できるため、車載バッテリ２を１回充電する際に設備蓄電池２５から出力される電力量を抑えることができる。この結果、連続して充電することができる電気自動車の台数を、従来技術に比べて増やすことができる。   Further, when the equipment storage battery 25 having the same capacity as that of the conventional technology is used, the vehicle battery is charged only by the discharge power of the equipment storage battery in the conventional technology, whereas the present invention uses the equipment storage battery 25 and the commercial power source 3 to charge the vehicle-mounted battery 2 Therefore, when the vehicle-mounted battery 2 is charged once, the amount of power output from the facility storage battery 25 can be suppressed. As a result, the number of electric vehicles that can be continuously charged can be increased as compared with the prior art.

また、１つのスイッチ２４のみを備えるため、従来技術に比べて、機械的に動作する部品点数を削減することができると共に、スイッチ切替動作に伴うスイッチ故障率が低減する。   Since only one switch 24 is provided, the number of mechanically operating parts can be reduced as compared with the prior art, and the switch failure rate associated with the switch switching operation is reduced.

更に、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１から出力された直流電力ＰGは、設備蓄電池２５を通ることなく、車載バッテリ２の充電に使用されるため、直流電力ＰGについては、設備蓄電池２５での充放電ロスがない。
このため、従来技術と比較して電力ロスが低減し電気自動車への充電効率が向上して省エネルギーになると共に、電気料金の節約ができる。 Further, the DC power P G outputted from the AC / DC converter 21 without passing through the equipment storage battery 25, for use in the vehicle battery 2 charging, the DC power P G is charged and discharged in the equipment storage battery 25 There is no loss.
For this reason, compared with the prior art, the power loss is reduced, the charging efficiency of the electric vehicle is improved, energy saving is achieved, and the electricity bill can be saved.

１ 電気自動車
２ 車載バッテリ
３ 商用系統電源
２０ 電気自動車用充電設備
２１ ＡＣ／ＤＣコンバータ
２２ ダイオード
２３ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２４ スイッチ
２５ 設備蓄電池
２６ 出力端子
２７ 充電ケーブル
２８ 蓄電用端子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric vehicle 2 Car-mounted battery 3 Commercial system power supply 20 Charging equipment for electric vehicles 21 AC / DC converter 22 Diode 23 DC / DC converter 24 Switch 25 Equipment storage battery 26 Output terminal 27 Charging cable 28 Storage terminal

Claims (2)

設備蓄電池と、
商用系統電源から交流電力を取り込んで、この交流電力を直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、
受電端子が前記ＡＣ／ＤＣコンバータの出力端子に接続されており、受電した直流電力の電圧を制御して出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、
スイッチ切替動作をすることにより、設備蓄電池充電モードでは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電力を、前記設備蓄電池に送り、車載バッテリ充電モードでは、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電力を、電気自動車の車載バッテリに送ることを目的とするスイッチと、
アノードが前記設備蓄電池に電気的に接続され、カソードが前記ＡＣ／ＤＣコンバータの前記出力端子及び前記ＤＣ／ＤＣコンバータの前記受電端子に電気的に接続されたダイオードと、
を有することを特徴とする電気自動車用充電設備。 Equipment storage battery,
An AC / DC converter that takes in AC power from a commercial power supply and converts this AC power into DC power;
A DC / DC converter in which a power receiving terminal is connected to an output terminal of the AC / DC converter, and controls and outputs a voltage of the received DC power;
By performing the switch switching operation, in the equipment storage battery charging mode, the DC power output from the DC / DC converter is sent to the equipment storage battery, and in the in-vehicle battery charging mode, the DC power output from the DC / DC converter. A switch intended to send the battery to the in-vehicle battery of the electric vehicle,
A diode having an anode electrically connected to the facility storage battery and a cathode electrically connected to the output terminal of the AC / DC converter and the power receiving terminal of the DC / DC converter;
The charging equipment for electric vehicles characterized by having. 設備蓄電池充電モードでは、商用系統電源から取り込んだ交流電力を直流電力に変換し、この直流電力により設備蓄電池を充電し、
車載バッテリ充電モードでは、前記設備蓄電池から出力された直流電力と、前記商用系統電源から取り込み交流を直流に変換した直流電力とを、同時に電気自動車の車載バッテリに供給して前記車載バッテリを充電することを特徴とする電気自動車の充電方法。 In the facility storage battery charging mode, AC power taken from the commercial power supply is converted to DC power, and the facility storage battery is charged with this DC power,
In the in-vehicle battery charging mode, the in-vehicle battery is charged by simultaneously supplying the direct-current power output from the facility storage battery and the direct-current power acquired from the commercial power supply and converted into alternating current to the in-vehicle battery of the electric vehicle. A method for charging an electric vehicle.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016005389A (en) * 2014-06-18 2016-01-12 三菱電機株式会社 Charge/discharge device
CN105515140A (en) * 2015-12-25 2016-04-20 莆田市云驰新能源汽车研究院有限公司 Vehicle-mounted alternating-current power supply system for electric vehicles
CN105799515A (en) * 2016-03-11 2016-07-27 福建省汽车工业集团云度新能源汽车股份有限公司 Vehicle-mounted alternating current power source for electric automobile
DE102020107852A1 (en) 2020-03-23 2021-09-23 Sma Solar Technology Ag METHOD, SYSTEM AND DEVICE FOR SUPPLYING A CONSUMER WITH ELECTRICAL ENERGY
US11190075B2 (en) 2018-10-01 2021-11-30 Denso Corporation Drive system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05207668A (en) * 1992-01-24 1993-08-13 Nissan Motor Co Ltd Charger
JP3123576U (en) * 2006-05-11 2006-07-20 伊藤 昇 EV station system
WO2011083873A1 (en) * 2010-01-08 2011-07-14 Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 Rapid charger

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05207668A (en) * 1992-01-24 1993-08-13 Nissan Motor Co Ltd Charger
JP3123576U (en) * 2006-05-11 2006-07-20 伊藤 昇 EV station system
WO2011083873A1 (en) * 2010-01-08 2011-07-14 Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 Rapid charger

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016005389A (en) * 2014-06-18 2016-01-12 三菱電機株式会社 Charge/discharge device
CN105515140A (en) * 2015-12-25 2016-04-20 莆田市云驰新能源汽车研究院有限公司 Vehicle-mounted alternating-current power supply system for electric vehicles
CN105799515A (en) * 2016-03-11 2016-07-27 福建省汽车工业集团云度新能源汽车股份有限公司 Vehicle-mounted alternating current power source for electric automobile
CN105799515B (en) * 2016-03-11 2018-06-19 福建省汽车工业集团云度新能源汽车股份有限公司 A kind of vehicle-mounted AC power of electric vehicle
US11190075B2 (en) 2018-10-01 2021-11-30 Denso Corporation Drive system
DE102020107852A1 (en) 2020-03-23 2021-09-23 Sma Solar Technology Ag METHOD, SYSTEM AND DEVICE FOR SUPPLYING A CONSUMER WITH ELECTRICAL ENERGY

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