JP2013153602A - 充電システム - Google Patents

Abstract

【課題】充電の効率化を図ること。
【解決手段】現在の電力設定値Ｐａと電力計測値Ｐｍを比較し、その差が所定の差を超えたか否かを判定する。そして、現在の電力設定値Ｐａに対して電力計測値Ｐｍが所定の差を超えて減少している場合は、現在の電力設定値Ｐａよりも電力低減値Ｐｄ分、少ない電力量を新たな電力設定値Ｐｂとして設定する。これにより、電力設定値に対して電力計測値が小さくなった充電スタンドに対して供給する電力量を低減させることができる。すなわち、車両の充電のために割り当てた電力に無駄が生じ得ることを抑制できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載される蓄電池を充電するための充電システムに関する。

ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両に搭載された蓄電池の充電を行う充電システムは、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１の充電システムでは、複数台の車両を同時に充電する場合であっても、契約容量を超えないように充電する制御が行われている。

特開２００４−２２９３５５号公報

ところで、充電システムでは、車両に対して供給する電力量を決定し、その電力量にしたがって充電を行わせるための指示を行う。そして、車両は、充電システムからの指示にしたがって充電を行う。しかしながら、車両側は、常に充電システムからの指示通りに充電を行うとは限らない。例えば、車両は、蓄電池が満充電状態になると、蓄電池に充電する電力量を低下させて充電を行う。このため、充電システムでは、指示した電力量よりも小さい電力量で車両側が充電を行うと、当該車両の充電のために割り当てた電力が無駄になる可能性がある。したがって、充電システムでは、無駄な電力が生じないように充電を行わせることが望まれている。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、充電の効率化を図り得る充電システムを提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両に搭載される蓄電池を充電するための電力を前記車両に供給する充電部と、外部供給される電力を前記充電部に供給する電力供給部と、を備えた充電システムにおいて、前記車両に供給される電力を制御するための電力設定値に基づき充電指令値を前記車両に指示する充電制御部と、前記電力供給部からの電力供給によって前記車両側に実際に供給される電力を計測する電力計測部と、を備え、前記充電制御部は、前記電力計測部の計測結果となる電力計測値と前記電力設定値の差が所定の差を超えた場合、前記電力設定値を所定量減少させるとともに、その減少後の電力設定値に基づく充電指令値を新たな指令値として前記車両に指示することを要旨とする。

これによれば、電力計測値と電力設定値が所定の差を超えると電力設定値を減少させて充電指令値を指示する。電力設定値を減少させた場合は、車両に供給される電力量も減少することになる。その結果、充電システムは、充電のために車両に割り当てた電力を無駄にすることなく、車両に対して電力を割り当てることができる。したがって、充電の効率化を図ることができる。

請求項２に記載の発明は、車両に搭載される蓄電池を充電するための電力を前記車両に供給する充電部と、外部供給される電力を前記充電部に供給する電力供給部と、を備えた充電システムにおいて、前記車両に供給される電力を制御するための電力設定値に基づく電流指令値を前記車両に指示する充電制御部と、前記電力供給部からの電力供給によって前記車両側に実際に供給される電流値を計測する電流計測部と、を備え、前記充電制御部は、前記電流計測部の計測結果となる電流計測値と前記電流指令値の差が所定の差を超えた場合、前記電力設定値を所定量減少させるとともに、その減少後の電力設定値に基づく電流指令値を新たな指令値として前記車両に指示することを要旨とする。

これによれば、電流計測値と電流指令値が所定の差を超えると電力設定値を減少させて電流指令値を指示する。電流指令値を減少させた場合は、車両に供給される電力量も減少することになる。その結果、充電システムは、充電のために車両に割り当てた電力を無駄にすることなく、車両に対して電力を割り当てることができる。したがって、充電の効率化を図ることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の充電システムにおいて、前記充電制御部は、前記所定の差を超えた状態が所定時間の間、継続した場合に新たな指令値を前記車両に指示することを要旨とする。

これによれば、電力設定値を減少させるか否かの判定に時間の要素を加えることで、瞬間的に所定の差を超えた場合には電力設定値を維持させることができる。すなわち、電力の無駄が生じていない状態で車両に供給する電力量を減少させてしまい充電の効率を低下させる虞がない。したがって、充電の効率化を確実に図ることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の充電システムにおいて、前記電力供給部は、前記充電部を含む複数の電力供給対象に電力を供給し、前記充電制御部は、全ての電力供給対象に供給される電力量の合計が予め定めた最大供給電力量以下となるように各電力供給対象に供給する電力量を決定することを要旨とする。

これによれば、電力供給対象に供給される電力量が需給契約上の電力量を超えないように制御することができる。そして、充電システムは、需給契約上の電力量を超えないように電力量の割り当てを行うことができる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の充電システムにおいて、前記電力供給対象には、複数の充電部を含み、前記充電制御部は、前記所定の差を超えた充電部の電力設定値の減少分を、他の充電部の電力設定値に分配することを要旨とする。

これによれば、電力設定値の減少分が他の充電部の電力設定値に分配されるので、他の充電部に供給される電力量を増加させることができる。すなわち、電力の無駄を生じさせずに、需給契約上の電力量を超えない範囲で電力量の割り当てを行うことができる。したがって、充電の効率化を図ることができる。

本発明によれば、充電の効率化を図ることができる。

充電システムの構成を示すブロック図。 （ａ）は電力設定値をもとに充電が行われる場合の電力計測値の変遷を示すグラフ、（ｂ）は電力計測値が低下したことに伴って電力設定値を変更した場合の電力計測値の変遷を示すグラフ。 電流指令値の制御処理を示すフローチャート。 充電対象とする車両に供給される電力量の変遷を説明する説明図。 別例を説明する説明図。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
図１に示すように、ＥＶやＰＨＶなどの車両１０Ａには、当該車両１０Ａの原動機となる図示しない電動機（モータ）への供給電力を蓄える蓄電池１１が搭載されている。また、車両１０Ａには、蓄電池１１への充電を制御する車両制御部１２が搭載されている。また、車両１０Ａには、電力変換器１３が搭載されている。また、車両１０Ａには、情報の受信部、及び情報の送信部となる通信部１４が搭載されている。そして、車両１０Ａの蓄電池１１は、車両用の充電システムＫから供給される電力が電力変換器１３で変換され、その変換後の電力によって充電される。なお、図１に示すその他の車両１０Ｂ，１０Ｃについても、車両１０Ａと同様に、蓄電池１１、車両制御部１２、電力変換器１３、及び通信部１４が搭載されている。そして、これらの車両１０Ｂ，１０Ｃに搭載される蓄電池１１も、充電システムＫから供給される電力によって充電される。

以下、充電システムＫの具体的な構成を図１にしたがって説明する。
充電システムＫは、電力系統から送電される電力を受電する受電設備１５と、受電設備１５に接続されるとともに、車両１０Ａ〜１０Ｃの充電時に充電プラグＰを介して車両１０Ａ〜１０Ｃに接続される充電スタンド１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃから構成されている。充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃは、車両１０Ａ〜１０Ｃの蓄電池１１に充電する電力を供給する充電部となる。また、受電設備１５には、その受電設備１５から電力が供給される電力供給対象としての負荷設備が接続されている。負荷設備とは、充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃや、充電システムＫの設置箇所に配設されている照明器具など、受電設備１５によって電力が供給される対象物である。

なお、図１には、説明の便宜上、受電設備１５に接続される３台の充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃを図示し、その他の負荷設備については図示を省略している。また、充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃは、同一構成である。このため、図１では、充電スタンド１６Ａについてその詳細な構成を図示し、その他の充電スタンド１６Ｂ，１６Ｃについては詳細な構成の図示を省略している。また、電力系統とは、電力を送電するための送電システムであって、電力会社が保有する。また、充電プラグＰには、電力を送電するための電力線と、情報を送受信するための信号線とが内蔵されている。そして、受電設備１５と充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃは、電力線Ｌ１と信号線Ｌ２で接続されている。

受電設備１５には、電力系統から需用可能な電力を越えた場合に電源回路を遮断する主幹ブレーカとなる電力遮断部１７が設けられている。電力系統から需用可能な電力は、充電システムＫの設置者と電力会社との間の需給契約によって定められる。また、受電設備１５には、電力系統から受電した電力を充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃに供給する電力供給部１８が設けられている。電力系統から受電する電力が、外部供給される電力となる。また、受電設備１５には、各充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃに供給される電力量を計測する電力計測部１９が設けられている。電力計測部１９は、電流値及び電圧値も計測する。また、受電設備１５には、車両１０Ａ〜１０Ｃの蓄電池１１に充電を行う際の充電用の電流指令値を指示する充電制御部２０が設けられている。電流指令値は、各充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃから所定量の充電用電力を供給するための充電指令値となる。また、受電設備１５には、充電制御部２０が電流指令値を決定するために必要な判定処理を行う判定部２１が設けられている。また、受電設備１５には、情報の送信部、及び情報の受信部となる通信部２２が設けられている。

充電制御部２０は、電力計測部１９の計測結果となる電圧値を取得する。また、充電制御部２０は、判定部２１から判定結果を取得する。また、判定部２１は、電力計測部１９の計測結果となる電力値を取得する。また、判定部２１は、判定に必要な情報を充電制御部２０から取得する。

受電設備１５の充電制御部２０には、設置者の入力操作によって各種情報を入力するための入力部２３が接続されている。本実施形態では、入力部２３において、ピーク電力設定値（最大供給電力量）Ｐｍａｘ、判定しきい値Ｐｔ、電力低減値Ｐｄ、及び判定時間Ｔｘを入力する。ピーク電力設定値Ｐｍａｘは、受電設備１５が供給する電力量の合計となる最大供給電力量を示す値である。判定しきい値Ｐｔは、判定部２１が判定処理を行う際に用いる値である。電力低減値Ｐｄは、充電制御部２０が判定部２１の判定結果を取得して電流指令値を決定する際に用いる値である。判定時間Ｔｘは、判定部２１が判定処理を行う際に用いる時間である。

各充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃには、情報の送信部、及び情報の受信部となる通信部２４が設けられている。また、各充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃには、車両１０Ａ〜１０Ｃに電力を供給する送電線（電力線Ｌ１）の耐電力容量を超えた場合に電源回路を遮断する分岐ブレーカとなる電力遮断部２５が設けられている。

本実施形態の充電システムＫにおいて充電制御部２０は、充電対象とする車両１０Ａ〜１０Ｃが接続されている充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃに指示する電流指令値を決定する。このとき、充電制御部２０は、受電設備１５から供給される電力量の合計がピーク電力設定値Ｐｍａｘを越えないように電流指令値を決定する。電流指令値の決定に際して充電制御部２０は、最初に各充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃへ分配する電力設定値を決定する。次いで、充電制御部２０は、電力計測部１９の計測結果である電圧値と電力設定値から電流指令値を決定する。

電流指令値を決定した充電制御部２０は、通信部２２を介して電流指令値を、各充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃの通信部２４に送信する。また、充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃは、通信部２４を介して受信した電流指令値を各車両１０Ａ〜１０Ｃの車両制御部１２に送信する。そして、各車両制御部１２は、受信した電流指令値をもとに蓄電池１１の充電を行う。

上記のように電流指令値を指示して充電を行った場合、電力計測部１９の計測結果である電力計測値は、通常、図２（ａ）に示すように、電流指令値に対応する電力設定値に追従することになる。具体的に言えば、電流指令値に対応する電力設定値を「Ｐａ」とした時、車両に供給される電力量は、電力設定値Ｐａに追従するように時間経過とともに増加した後、電力設定値Ｐａに相当する電力量と一致する量、又は所定範囲内の量となる。したがって、電力計測部１９では、前述のように車両に供給される電力量が、電力計測値Ｐｍとなって計測される。

ところで、車両１０Ａ〜１０Ｃの車両制御部１２は、蓄電池１１の充電状態が満充電状態に近付くと、蓄電池１１に供給する電力量を低下させる制御を行う。つまり、車両制御部１２は、充電システムＫから指示された電流指令値よりも低い値を設定して蓄電池１１に供給する電力量を低下させる。満充電状態とは、蓄電池１１の充電量として１００％を示すものではなく、１００％充電による蓄電池１１の寿命低下を考慮して、例えば９０％などの１００％未満の充電量に設定される。充電状態は、蓄電池１１の容量に対して充電している充電量を比率で表したＳＯＣによって示される。

上記のように車両制御部１２が蓄電池１１に供給する電力量を低下させた場合は、図２（ｂ）に示すように、電力設定値Ｐａと電力計測値Ｐｍとの間に差が生じる。図２（ｂ）は、時間Ｔ１の経過時から電力計測値Ｐｍ、すなわち蓄電池１１に供給される電力量が低下して行く様子を示している。

また、車両１０Ａ〜１０Ｃには、車両制御部１２が蓄電池１１を充電させる際に扱うことが可能な最大充電電流値が設定されている。この最大充電電流値は、車両１０Ａ〜１０Ｃに搭載される電力変換器１３の変換能力によって決定される。このため、車両１０Ａ〜１０Ｃの蓄電池１１を充電する際、最大充電電流値よりも大きな電流指令値を指示しても、車両１０Ａ〜１０Ｃ側は指示された電流指令値に基づき充電を行うことはできない。つまり、車両１０Ａ〜１０Ｃの車両制御部１２は、最大充電電流値に相当する電力量を蓄電池１１に供給して充電を行わせる。また、車両１０Ａ〜１０Ｃの車両制御部１２は、満充電状態に近い状態で充電を開始させた場合、指示された電流指令値が充電時に扱うことが可能な値であっても、その電流指令値に相当する電力量よりも小さい電力量を蓄電池１１に供給して充電を行わせる。

充電制御部２０は、前述のように受電設備１５から供給される電力量の合計がピーク電力設定値Ｐｍａｘを越えないように、各充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃに電力量を分配する。蓄電池１１の充電は、電流指令値が電力変換器１３の変換能力によって決定される最大充電電流値に近いほど短時間で充電を行うことができる。このため、電流指令値に相当する電力量と電力計測値Ｐｍとの間の差が大きくなるほど、その差相当の電力を他の車両に供給して充電を行わせた方がシステム全体としては効率的な充電を行うことができる。

そこで、本実施形態の充電システムＫでは、電流指令値に相当する電力設定値と蓄電池１１に供給される電力量（電力計測値Ｐｍ）の差を監視し、その差が所定の差を超えた場合に充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃに分配供給する電力量を変更する制御を行う。図２（ｂ）には、電力設定値Ｐａと電力計測値Ｐｍの差が所定の差を超えたことにより、電力設定値Ｐａを電力設定値Ｐｂに変更した状態を例示している。なお、電力設定値Ｐｂは、電力設定値Ｐａから電力低減値Ｐｄを減算した値である。また、本実施形態において所定の差は、判定しきい値Ｐｔによって定められる。

以下、図２及び図３を用いて、電流指令値を決定するための制御内容を説明する。なお、以下に説明する制御内容は、１台の充電スタンドを対象に行う処理である。そして、複数台の充電スタンドで充電が行われている場合は、以下に説明する制御内容をそれぞれの充電スタンドを対象に行う。

充電制御部２０は、充電対象とする充電スタンドの電力設定値Ｐａを設定する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０で設定される電力設定値Ｐａは、受電設備１５から供給される電力量の合計がピーク電力設定値Ｐｍａｘを越えない値に設定される。次に、充電制御部２０は、電力計測部１９の計測結果である電圧値Ｖｍを取得する（ステップＳ１１）。次に、充電制御部２０は、ステップＳ１０で設定した電力設定値Ｐａと、ステップＳ１１で取得した電圧値Ｖｍをもとに、電流指令値Ｉａを算出する（ステップＳ１２）。電流指令値Ｉａは、電力設定値÷電圧値によって算出できる。そして、充電制御部２０は、ステップＳ１２で算出した電流指令値Ｉａを、通信部２２を介して充電スタンドに送信する（ステップＳ１３）。

ステップＳ１３で送信された電流指令値Ｉａは、充電スタンドの通信部２４を通じて充電対象とする車両の車両制御部１２に送信される。電流指令値Ｉａを受信した車両制御部１２は、電流指令値Ｉａに基づく電力量を電力供給部１８及び充電スタンドから受電して蓄電池１１の充電を行う。これにより、充電対象とする車両には、電流指令値Ｉａに基づく電力設定値Ｐａ相当の電力が供給されることになる。したがって、電力計測部１９の計測結果は、電力設定値Ｐａに一致する量、又は所定範囲内の量となる（図２（ａ）に示す状態）。

そして、判定部２１は、電力計測部１９の計測結果として電力計測値Ｐｍを取得し、現在の電力設定値Ｐｘと電力計測値Ｐｍ（実際に供給されている電力量）の差を判定する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４において判定部２１は、電力計測値Ｐｍと、現在の電力設定値Ｐｘから判定しきい値Ｐｔを減算した減算後電力値と、を比較する。そして、判定部２１は、電力計測値Ｐｍが、減算後電力値よりも大きい場合、ステップＳ１４を否定判定してステップＳ１４の処理に戻る。一方、判定部２１は、電力計測値Ｐｍが、減算後電力値よりも小さい場合、ステップＳ１４を肯定判定する。つまり、ステップＳ１４を肯定判定する場合は、現在の電力設定値Ｐｘと電力計測値Ｐｍの差が所定の差を超えたことになる。

このため、判定部２１は、続いて、現在の電力設定値Ｐｘと電力計測値Ｐｍの差が所定の差を超えてからの時間が判定時間Ｔｘを経過したか否かを判定する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５の処理は、ステップＳ１４を肯定判定する条件が何らかの要因によって瞬間的に生じた場合に電流指令値を変更することがないように行う。つまり、本実施形態では、現在の電力設定値Ｐｘと電力計測値Ｐｍの差が所定の差を超える状態が継続的に生じ得る場合を電流指令値の変更対象とする。したがって、判定部２１は、現在の電力設定値Ｐｘと電力計測値Ｐｍの差が所定の差を超える状態が判定時間Ｔｘの間、継続しなかった場合、ステップＳ１５を否定判定してステップＳ１４の処理に戻る。一方、判定部２１は、現在の電力設定値Ｐｘと電力計測値Ｐｍの差が所定の差を超える状態が判定時間Ｔｘの間、継続した場合、ステップＳ１５を肯定判定する。図２（ｂ）には、判定時間Ｔｘを、時間Ｔ２〜時間Ｔ３で図示している。

そして、充電制御部２０は、判定部２１がステップＳ１５を肯定判定した場合、新たな電力設定値Ｐｂを設定する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６において充電制御部２０は、現在の電力設定値Ｐｘから電力低減値Ｐｄを減算した値を、新たな電力設定値Ｐｂとして設定する。次に、充電制御部２０は、電力計測部１９の計測結果である電圧値Ｖｍを取得する（ステップＳ１７）。次に、充電制御部２０は、ステップＳ１６で設定した電力設定値Ｐｂと、ステップＳ１７で取得した電圧値Ｖｍをもとに、電流指令値Ｉｂを算出する（ステップＳ１８）。そして、充電制御部２０は、ステップＳ１８で算出した電流指令値Ｉｂを、通信部２２を介して充電スタンドに送信する（ステップＳ１９）。

ステップＳ１９で送信された電流指令値Ｉｂは、充電スタンドの通信部２４を通じて充電対象とする車両の車両制御部１２に送信される。電流指令値Ｉｂを受信した車両制御部１２は、電流指令値Ｉｂに基づく電力量を電力供給部１８及び充電スタンドから受電して蓄電池１１の充電を行う。これにより、充電対象とする車両には、電流指令値Ｉｂに基づく電力設定値Ｐｂ相当の電力が供給されることになる。これにより、蓄電池１１に供給される電力量は変更される。

以降、充電制御部２０と判定部２１は、ステップＳ１４からの処理を充電が完了する迄の間、繰り返し行う。つまり、蓄電池１１に供給される電力量の変更制御は、充電が完了する迄、繰り返される。具体的に言えば、ステップＳ１９により電流指令値Ｉｂを送信した後、判定部２１は、ステップＳ１６で設定した電力設定値Ｐｂを現在の電力設定値ＰｘとしてステップＳ１４の処理を行う。そして、充電制御部２０は、判定部２１がステップＳ１４，Ｓ１５を再び肯定判定した場合、再び、電力設定値Ｐｂを設定するとともに電流指令値Ｉｂを算出して送信する。

上記制御を行った場合、車両に供給される電力量が少なくなるので、その減少分の電力量が余剰電力量となる。このため、充電制御部２０は、その余剰電力量を他の充電スタンドに分配するように他の充電スタンドの電力設定値を設定する。これにより、他の充電スタンドにおいて車両に供給される電力量が増加し、効率的に充電を行わせることができる。なお、充電制御部２０は、電力量の変更を行っていない充電スタンドに対して余剰電力量を分配する。

以下、本実施形態の充電システムＫの作用を、図４を用いて説明する。
図４は、３台の充電スタンドＸ，Ｙ，Ｚに対して電力量を分配する手法の一例を示す。なお、図中の「Ｐｇ」は、図４のグラフにおける一目盛り分に相当する電力量を示す。

図４の例では、各充電スタンドＸ，Ｙ，Ｚで充電が行われていない時（時間ａ）の各電力設定値を、ピーク電力設定値Ｐｍａｘを３等分した値に設定している。具体的に言えば、このときの電力設定値は、４目盛り分の電力量（４×Ｐｇ）に設定している。

そして、時間ｂにおいて充電スタンドＸで充電が行われる場合、充電制御部２０は、電力設定値を４目盛り分の電力量に設定するとともに、その電力量に相当する電流指令値を算出して送信する。これにより、充電スタンドＸに接続された車両は、４目盛り分の電力量が供給されて充電が行われる。その後、判定部２１が充電スタンドＸの電力量が低下したことを判定すると、充電制御部２０は、充電スタンドＸの電力設定値として新たな電力設定値を設定するとともに、その電力量に相当する電流指令値を算出して送信する。これにより、充電スタンドＸでは、変更後の電力設定値に基づく電力が供給されて充電が行われる。図４の例では、時間ｃにおいて、充電スタンドＸに２目盛り分の電力が供給されている。

一方、充電制御部２０は、充電スタンドＸの電力設定値を変更したことによって生じた余剰電力分を、他の充電スタンドＹ，Ｚの電力設定値に分配する。具体的に言えば、時間ｄに示すように、余剰電力（２目盛り分）を、充電スタンドＹ，Ｚにそれぞれ分配する。これにより、図４の例において充電スタンドＹ，Ｚの電力設定値は、４目盛り分の電力量から１目盛り分ずつ増加して５目盛り分の電力量とされる。

そして、時間ｅにおいて充電スタンドＹで充電が行われる場合、充電制御部２０は、電力設定値を５目盛り分の電力量に設定するとともに、その電力量に相当する電流指令値を算出して送信する。これにより、充電スタンドＹに接続された車両は、５目盛り分の電力量が供給されて充電が行われる。その後、判定部２１が充電スタンドＹの電力量が低下したことを判定すると、充電制御部２０は、充電スタンドＹの電力設定値として新たな電力設定値を設定するとともに、その電力量に相当する電流指令値を算出して送信する。これにより、充電スタンドＹでは、変更後の電力設定値に基づく電力が供給されて充電が行われる。図４の例では、時間ｆにおいて、充電スタンドＹに３目盛り分の電力が供給されている。

一方、充電制御部２０は、充電スタンドＹの電力設定値を変更したことによって生じた余剰電力分を、他の充電スタンドＺの電力設定値に分配する。具体的に言えば、時間ｇに示すように、余剰電力（２目盛り分）を、充電スタンドＺに分配する。これにより、図４の例において充電スタンドＺの電力設定値は、５目盛り分の電力量から２目盛り分増加して７目盛り分の電力量とされる。そして、時間ｈにおいて充電スタンドＺで充電が行われる場合、充電制御部２０は、電力設定値を７目盛り分の電力量に設定するとともに、その電力量に相当する電流指令値を算出して送信する。これにより、充電スタンドＺに接続された車両は、７目盛り分の電力量が供給されて充電が行われる。また、図４の例では、時間ｈにおいて充電スタンドＸに接続された車両の充電が終了している。

その後、判定部２１が充電スタンドＺの電力量が低下したことを判定すると、充電制御部２０は、充電スタンドＺの電力設定値として新たな電力設定値を設定するとともに、その電力量に相当する電流指令値を算出して送信する。これにより、充電スタンドＺでは、変更後の電力設定値に基づく電力が供給されて充電が行われる。図４の例では、時間ｉにおいて、充電スタンドＺに３目盛り分の電力が供給されている。

一方、充電制御部２０は、充電スタンドＺの電力設定値を変更したことによって生じた余剰電力分を、他の充電スタンドＸの電力設定値に分配する。具体的に言えば、時間ｊに示すように、余剰電力（２目盛り分）を、充電スタンドＸに分配する。これにより、図４の例において充電スタンドＸの電力設定値は、２目盛り分の電力量から２目盛り分増加して４目盛り分の電力量とされる。また、充電制御部２０は、時間ｋに示すように、充電スタンドＹに接続された車両の充電が終了した後、充電スタンドＹの電力設定値を３目盛り分の電力量から１目盛り分増加して４目盛り分の電力量とする。そして、時間ｌに示すように、充電スタンドＺを含む全ての充電スタンドＸ〜Ｚの充電が終了すると、充電制御部２０は、各充電スタンドＸ〜Ｚの電力設定値を４目盛り分の電力量に設定する。

したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）電力計測値Ｐｍと現在の電力設定値Ｐｘが所定の差を超えると電力設定値を減少させて電流指令値を指示する。電力設定値を減少させた場合は、車両に供給される電力量も減少することになる。その結果、充電システムＫは、充電のために車両に割り当てた電力を無駄にすることなく、車両に対して電力を割り当てることができる。したがって、充電の効率化を図ることができる。

（２）現在の電力設定値Ｐｘを減少させるか否かの判定に時間の要素（ステップＳ１５の判定）を加えることで、瞬間的に所定の差を超えた場合には電力設定値を維持させることができる。すなわち、電力の無駄が生じていない状態で車両に供給する電力量を減少させてしまい充電の効率を低下させる虞がない。したがって、充電の効率化を確実に図ることができる。

（３）充電制御部２０は、各充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃの電力設定値を、ピーク電力設定値Ｐｍａｘを越えないように設定する。したがって、需給契約上の電力を越えないように各充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃに充電を行わせることができる。

（４）電力設定値の減少分を他の充電スタンドの電力設定値に分配することで、他の充電スタンドに供給される電力量を増加させることができる。すなわち、電力の無駄を生じさせずに、需給契約上の電力量を超えない範囲で電力量の割り当てを行うことができる。したがって、充電の効率化を図ることができる。

（５）そして、電力量の再分配を行うことで、ピーク電力設定値Ｐｍａｘ相当の電力（又は使用可能な電力の上限量）を常に使うことができる。充電システムＫでは、全ての充電スタンドが常に充電を行っている訳ではない。このため、本実施形態の制御により、無駄な電力の発生を抑えるとともに電力の再分配を行えば、契約電力を抑えることも可能となる。したがって、充電システムＫの設置者のコストを抑制することができる。

（６）電力量を再分配する対象を、電力量の変更制御を行っていない充電スタンドとする。なお、電力量の変更制御を行っていないとは、最初に設定した電力設定値で充電を行っていることである。これにより、既に電力設定値を変更した充電スタンドの電力量を増加させてしまうことがない。すなわち、無駄な電力を生じさせてしまうことがない。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 電力低減値Ｐｄ分の電力量と判定しきい値Ｐｔ分の電力量を同一量としても良いし、異なる量としても良い。異なる量の場合は、判定しきい値Ｐｔ分の電力量よりも電力低減値Ｐｄ分の電力量を小さくすると良い。

○ ステップＳ１４の判定内容を変更しても良い。具体的に言えば、電力計測値Ｐｍと現在の電力設定値Ｐｘの差を、判定しきい値Ｐｔと比較しても良い。そして、前記差が判定しきい値Ｐｔよりも大きい場合、ステップＳ１４を肯定判定しても良い。

○ 判定しきい値Ｐｔ、電力低減値Ｐｄ、及び判定時間Ｔｘは、変更可能な変動値としても良いし、固定値として充電制御部２０に予め設定しても良い。
○ 判定しきい値Ｐｔや電力低減値Ｐｄを係数としても良い。例えば、電力設定値に対する１０％や１５％というような設定でも良い。

○ 受電設備１５に対して１台の充電スタンド１６Ａを接続するとともに、充電スタンド１６Ａとは異なる他の負荷設備（電力供給対象）を接続し、充電制御部２０が実施形態と同様に充電スタンド１６Ａに供給する電力量を制御しても良い。例えば、この構成は、家庭用の充電システムとすることができる。この場合の負荷設備は、家庭用の電器製品となる。

○ 充電制御部２０は、ステップＳ１４を肯定判定することにより、ステップＳ１６に移行して新たな電力設定値Ｐｂを設定しても良い。
○ 充電制御部２０を、受電設備１５の外部に設けても良い。

○ 充電制御部２０を、複数台の充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃの何れかに設けても良い。この場合、充電制御部２０を設けた充電スタンドと他の充電スタンドは信号を送受信するように信号線で接続される。そして、充電制御部２０は、実施形態と同様に制御を行う。

○ 各充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃに制御部を設けるとともに、受電設備１５に各充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃの制御部を統括的に制御する制御部（充電制御部２０）を設けても良い。この場合は、受電設備１５の制御部で電力設定値を算出するとともに電力設定値を各充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃの制御部に送信する。そして、各充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃの制御部が電力設定値をもとに電流指令値を算出して車両に送信する。

○ 充電制御部２０と判定部２１を単一の制御部としても良い。
○ 充電システムＫにおいて電圧値が一定となる場合や電圧値を一定とみなす場合には、電力計測部１９を電流計測部に変更しても良い。この場合は、電流を計測することにより、その計測結果から供給される電力量を算出することができる。そして、充電制御部２０は、電流計測部の計測結果をもとに、受電設備１５から供給される電力量の合計がピーク電力設定値Ｐｍａｘを越えないように電流指令値を決定する。また、充電制御部２０は、電流計測部の計測結果（電流計測値）と電流指令値を比較し、この差が所定の差を超えた場合に電力設定値を所定量減少させるとともに、その減少後の電力設定値に基づく電流指令値を新たな指令値として指示する。このときの電力低減値Ｐｄや判定しきい値Ｐｔは、電圧値でも良いし、電流値でも良い。

○ 充電制御部２０が指示する充電指令値は、実施形態のように電流指令値でも良いし、電流指令値に代えて電力指令値や電圧指令値でも良い。
○ 車両１０Ａ〜１０Ｃと、充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃと、受電設備１５との情報の送受信を無線通信によって行っても良い。

○ 実施形態では、余剰電力分を他の充電スタンドに均等に分配したが、その分配方法を変更しても良い。例えば、特定の充電スタンドに全部又は多く余剰電力分を分配しても良い。また、複数の充電スタンドで同時期に充電を行っている場合に余剰電力が生じた場合は、他の充電スタンドのうち先に充電を開始した充電スタンドに対して余剰電力分を分配しても良いし、その逆に後に充電を開始した充電スタンドに対して余剰電力分を分配しても良い。また、充電スタンドに対して予め優先順位を設定しておき、余剰電力が生じた場合は、優先順位の高い充電スタンドから先に余剰電力分を分配しても良いし、優先順位の高い順に分配量を増加させても良い。

○ 電力計測部１９を充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃ毎に設けても良い。この場合の各電力計測部１９は、計測結果を充電制御部２０に送信する。また、充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃ毎の電力計測部１９は、各充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃに内蔵されていても良いし、受電設備１５の電力供給部１８と各充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃを接続する電力線Ｌ１に配設されていても良い。この別例は、電流計測部を設ける場合でも同様に適用できる。

○ 実施形態は、充電プラグＰを車両１０Ａ〜１０Ｃに機械的に接続して充電を行う充電システムＫに具体化したが、充電プラグＰを使用せずに、車両と充電部（地上側設備）を電気的に接続して充電を行う非接触式の充電システムに具体化しても良い。図５に示すように、非接触式の充電システムでは、車両１０側に取り付けられた受電側コイル３０と、充電ステーションの床に埋設された地上側設備３１の送電側コイル３２と、を整合させるようにして車両１０を停車させる。このとき、受電側コイル３０と送電側コイル３２は、離間して非接触の状態とされる。そして、非接触式の充電システムでは、送電側コイル３２からの電力を受電側コイル３０で受電することにより、車両１０の蓄電池に充電が行われる。このような非接触式の充電システムの方式には、共鳴方式や電磁誘導方式がある。また、非接触式の充電システムでは、車両１０に搭載される車両側コントローラ３３と、地上側設備３１に設置される電源側コントローラ３４とが、無線にて通信できるようになっている。すなわち、充電開始／停止信号など、充電に必要な信号の送受信が、車両側コントローラ３３と電源側コントローラ３４との間で無線通信で行われる。なお、非接触式の充電システムにおいては、地上側設備３１が実施形態において充電部となる充電スタンド１６Ａ〜１６Ｃに相当し、受電設備１５は充電ステーション内に設けられている。

○ 上記別例で記載した非接触式の充電システムにおいて、車両側コントローラ３３と電源側コントローラ３４の間の信号の送受信を、電力伝送に重畳させて行わせても良い。

１０，１０Ａ〜１０Ｃ…車両、１１…蓄電池、１５…受電設備、１６Ａ〜１６Ｃ…充電スタンド、１８…電力供給部、１９…電力計測部、２０…充電制御部、Ｋ…充電システム、Ｉａ，Ｉｂ…電流指令値、Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｘ…電力設定値、Ｐｍ…電力計測値、Ｐｄ…電力低減値、Ｐｔ…判定しきい値、Ｐｍａｘ…ピーク電力設定値、Ｔｘ…判定時間。

Claims (5)

1. 車両に搭載される蓄電池を充電するための電力を前記車両に供給する充電部と、外部供給される電力を前記充電部に供給する電力供給部と、を備えた充電システムにおいて、
   前記車両に供給される電力を制御するための電力設定値に基づき充電指令値を前記車両に指示する充電制御部と、
   前記電力供給部からの電力供給によって前記車両側に実際に供給される電力を計測する電力計測部と、を備え、
   前記充電制御部は、前記電力計測部の計測結果となる電力計測値と前記電力設定値の差が所定の差を超えた場合、前記電力設定値を所定量減少させるとともに、その減少後の電力設定値に基づく充電指令値を新たな指令値として前記車両に指示することを特徴とする充電システム。
2. 車両に搭載される蓄電池を充電するための電力を前記車両に供給する充電部と、外部供給される電力を前記充電部に供給する電力供給部と、を備えた充電システムにおいて、
   前記車両に供給される電力を制御するための電力設定値に基づく電流指令値を前記車両に指示する充電制御部と、
   前記電力供給部からの電力供給によって前記車両側に実際に供給される電流を計測する電流計測部と、を備え、
   前記充電制御部は、前記電流計測部の計測結果となる電流計測値と前記電流指令値の差が所定の差を超えた場合、前記電力設定値を所定量減少させるとともに、その減少後の電力設定値に基づく電流指令値を新たな指令値として前記車両に指示することを特徴とする充電システム。
3. 前記充電制御部は、前記所定の差を超えた状態が所定時間の間、継続した場合に新たな指令値を前記車両に指示することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の充電システム。
4. 前記電力供給部は、前記充電部を含む複数の電力供給対象に電力を供給し、
   前記充電制御部は、全ての電力供給対象に供給される電力量の合計が予め定めた最大供給電力量以下となるように各電力供給対象に供給する電力量を決定することを特徴とする請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の充電システム。
5. 前記電力供給対象には、複数の充電部を含み、
   前記充電制御部は、前記所定の差を超えた充電部の電力設定値の減少分を、他の充電部の電力設定値に分配することを特徴とする請求項４に記載の充電システム。