JP2014187766A - 充電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】精度よく設定した時刻に電池の充電を終了させる。
【解決手段】充電装置に複数の車両が接続され、要求する充電期間が重複する車両があるとき、比較部は、充電期間が重複する各車両の充電終了時刻の中で最も後の時刻と現在時刻との間の計画時間と、充電期間が重複する各車両の充電時間の積算時間とを比較する。積算充電時間が計画時間よりも長いとき、計画生成部は、充電期間が重複しない車両が搭載する電池から出力される放電電力を充電電力に加えた合成電力で、充電期間が重複する各車両を充電する充電計画を生成する。このとき、計画生成部は、各充電時間を分割して取得する車両を設け、各車両の要求終了時刻を変更しない、かつ各車両の充電期間が重複しない充電計画を設定する。そして、分配制御部は、電力分配部を制御して、生成した充電計画にしたがって各車両を充電させる。
【選択図】図１

Description

本発明は電池の充電を制御する技術に関する。

近年、車両を駆動する動力源として、繰り返し充放電可能な二次電池（以下、電池という。）が使用されている。そして、車両に搭載される電池は、充電スタンドを用いて充電される。

個人や法人の駐車場などに設置される充電スタンドでは、系統電源から供給される充電電力の電力値の制限が低いため、複数の車両が接続されたとき、各車両を一台ずつ交互に充電する。

接続された各車両を一台ずつ交互に充電する充電スタンドでは、各車両に設定されている使用開始時刻を取得し、各車両の充電を使用開始時刻までに終了させる計画を生成することが提案されている。

関連技術として、充電優先度が低く放電可能と決定された電気自動車の蓄電池を放電させ、その放電された放電電力により、充電優先度が高く充電可能と決定された電気自動車の蓄電池を充電させる自動車用充放電システムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

前述した自動車間で電力の充放電を行なう技術では、車両の使用開始時刻よりも充電が早く終わったとき、蓄電池に蓄えられた電力が待機電力として消費されるという問題がある。

特開２０１２−５０２２２号公報

本発明は、精度よく設定した時刻に電池の充電を終了させる充電装置を提供することを目的とする。

本明細書で開示する充電装置のひとつに、複数の車両を同時に接続可能であり、通信部と、電力分配部と、取得部と、比較部と、計画生成部と、分配制御部とを備えるものがある。通信部は、各車両と情報を送受信する。電力分配部は、充電装置から出力する充電電力と、各車両に搭載されている電池から出力される放電電力との送受電を切替える。取得部は、充電装置に複数の車両が接続されたとき、各車両が要求する充電の開始時刻である要求開始時刻と、各車両が要求する充電の終了時刻である要求終了時刻とを取得する。比較部は、各車両の要求開始時刻から要求終了時刻までの期間である要求充電期間が重複したとき、要求充電期間が重複した各車両の要求終了時刻の中で最も後の時刻である計画終了時刻と充電を開始する時刻である計画開始時刻との間の時間である計画時間と、要求充電期間が重複した各車両の要求充電期間が有する時間を示す要求充電時間を積算した積算充電時間と、を比較する。計画生成部は、積算充電時間が計画時間よりも長いとき、要求充電期間が重複しない車両が搭載する電池から出力される放電電力を充電電力に加えた合成電力により、要求充電期間が重複する各車両の要求終了時刻を変更しないで、各車両を充電する期間である合成充電期間を求め、各車両の合成充電期間が重複するとき、各車両の中で、合成充電期間に代えて、合成充電期間が有する時間を示す合成充電時間を分割して確保する分割合成期間を設定する車両を設け、合成充電期間が重複する各車両の要求終了時刻を変更しない、かつ各車両に合成電力を供給する期間が重複しない第１の充電計画を生成する。分配制御部は、電力分配部を制御して、生成した充電計画にしたがって各車両を充電させる。

本明細書で開示する充電装置は、精度よく設定した時刻に電池の充電を終了させるという効果を奏する。

充電スタンドの一実施例を示す機能ブロック図である。 充電スタンドの一実施例を示すハードウェア構成図である。 コンピュータ装置の一実施例を示すブロック図である。 充電要求テーブルのデータ例を表したテーブルである。 充電取得テーブルのデータ例を表したテーブルである。 充電計画テーブルのデータ例を表したテーブルである。 充電計画の設定の説明図である。 充電要求テーブルのデータ例を表したテーブルである。 充電取得テーブルのデータ例を表したテーブルである。 充電計画テーブルのデータ例を表したテーブルである。 充電計画の設定の説明図である。 充電計画の設定の説明図である。 充電計画の設定の説明図である。 充電要求テーブルのデータ例を表したテーブルである。 充電取得テーブルのデータ例を表したテーブルである。 充電計画テーブルのデータ例を表したテーブルである。 充電計画の設定の説明図である。 充電計画の設定の説明図である。 充電計画設定の処理内容を示すフローチャートである。 充電計画設定の処理内容を示すフローチャートである。 充電計画設定の処理内容を示すフローチャートである。

［実施形態］
実施形態の充電装置について説明する。また、以下の説明で使用する時刻、期間、および電力の定義を説明する。

実施形態の充電スタンド（充電装置）は、主に家庭や事業所などに設置されるものであり、複数の車両と同時に接続され、各車両を一台ずつ交互に充電する。
充電スタンドは、充電装置から出力する充電電力と、車両に搭載されている電池から出力される放電電力との送受電を切替える電力分配部を有する。

そして、充電スタンドは、複数の車両が接続されたとき、各車両が要求する充電の開始時刻である要求開始時刻と、各車両が要求する充電の終了時刻である要求終了時刻とを取得する。

また、充電スタンドは、各車両の要求開始時刻と要求終了時刻とを取得すると、各車両の要求開始時刻から要求終了時刻までの期間である要求充電期間を求める。
各車両の要求充電期間が重複したとき、充電スタンドは、要求充電期間が重複した各車両の要求終了時刻の中で最も後の時刻である計画終了時刻と、充電を開始する時刻である計画開始時刻との間の時間である計画時間を求める。また、充電スタンドは、要求充電期間が重複した各車両の要求充電期間が有する時間を示す要求充電時間を積算した積算充電時間を求める。なお、計画開始時刻とは、例えば、現在時刻であっても良いし、ユーザにより設定された時刻であっても良い。

そして、充電スタンドは、計画時間と積算充電時間との長さを比較する。
積算充電時間が計画時間よりも長いとき、充電スタンドは、要求充電期間が重複しない車両が搭載する電池から出力される放電電力を充電電力に加えた合成電力で、要求充電期間が重複する各車両を充電する充電計画を生成する。

このとき、充電スタンドは、要求充電期間が重複する各車両の要求終了時刻を変更しないで、各車両を合成電力で充電する期間である合成充電期間を求める。さらに、充電スタンドは、各車両の合成充電期間が重複すると、各車両の中で、合成充電期間に代えて、合成充電期間が有する時間を示す合成充電時間を分割して確保する分割合成期間を設定する車両を設ける。これにより、充電スタンドは、合成充電期間が重複する各車両の要求終了時刻を変更しない、かつ各車両に前記合成電力を供給する期間が重複しない充電計画を生成する。

そして、充電スタンドは、電力分配部を制御して、生成した充電計画に沿って各車両を充電する。
上記のように、充電スタンドは、精度よく設定した要求終了時刻に電池の充電を終了させる構成を有する。これにより、充電スタンドは、例えば、要求終了時刻を車両の使用開始時刻に設定したとき、各車両に搭載される電池の待機電力による電力消費を抑制することができる。

図１について説明する。
図１は、充電スタンドの一実施例を示す機能ブロック図である。
充電スタンド１は、制御部１０、記憶部２０、電力分配部３０、入出力部４０、および表示部５０を有する。そして、電力分配部３０は、電力供給部６０、および車両７１〜７ｎと接続されている。以下の説明において、車両７と記載したとき、車両７１〜７ｎのいずれか一台を示すものとする。

制御部１０は、通信部１０１、取得部１０２、時間算出部１０３、比較部１０４、計画生成部１０５、抽出部１０６、電力算出部１０７、および分配制御部１０８を有する。
通信部１０１は、各車両７と情報を送受信する。

取得部１０２は、通信部１０１を介して、充電スタンド１と接続されている車両７１〜７ｎから、識別子、優先度、要求開始時刻、要求終了時刻、および電池残量値を取得する。なお、識別子、優先度、要求開始時刻、要求終了時刻、および電池残量値は、それぞれユーザが入力部に接続された図示しない入力装置を用いて入力しても良い。また、識別子、優先度、要求開始時刻、要求終了時刻、および電池残量値は、車両７から図示しないネットワーク上のサーバに送信されることにより、サーバで管理されても良い。そして、取得部１０２は、通信部１０１を介してネットワーク上のサーバと接続し、識別子、優先度、要求開始時刻、要求終了時刻、および電池残量値を取得しても良い。また、取得部１０２は、要求開始時刻または要求終了時刻に代えて、要求充電時間を取得しても良いし、要求開始時刻、要求終了時刻および要求充電時間を取得しても良い。

時間算出部１０３は、下記式（１）を用いて、各車両７の要求充電時間を算出する。

要求終了時刻−要求開始時刻＝要求充電時間 （１）

すなわち、時間算出部１０３は、各車両７について、要求終了時刻から要求開始時刻を減算して要求充電時間を算出する。なお、取得部１０２が、要求開始時刻と要求充電時間を取得した場合には、時間算出部１０３は、要求開始時刻に要求充電時間を加算して、要求終了時刻を算出しても良い。また、取得部１０２が、要求終了時刻と要求充電時間を取得した場合には、時間算出部１０３は、要求終了時刻から要求充電時間を減算して、要求開始時刻を算出しても良い。このように、時間算出部１０３は、要求開始時刻、要求終了時刻および要求充電時間のいずれか２つから、残りの１つの値を算出する。

時間算出部１０３は、下記式（２）を用いて、積算充電時間を算出する。

Σ（要求充電期間が重複する各車両７の要求充電時間）＝積算充電時間 （２）

すなわち、時間算出部１０３は、車両７１〜７ｎの中で、要求充電期間が重複する車両７の要求充電時間を積算した積算充電時間を算出する。

時間算出部１０３は、下記式（３）を用いて、計画時間を算出する。

計画終了時刻−計画開始時刻＝計画時間 （３）

すなわち、時間算出部１０３は、計画終了時刻から計画開始時刻を減算することにより、計画時間を算出する。

時間算出部１０３は、下記式（４）を用いて、不足充電時間を算出する。

積算充電時間−計画時間＝不足充電時間 （４）

すなわち、時間算出部１０３は、積算充電時間から計画時間を減算して不足充電時間を算出する。

時間算出部１０３は、下記式（５）を用いて、合成充電時間を算出する。

要求充電時間×充電電力値÷合成電力値＝合成充電時間 （５）

すなわち、時間算出部１０３は、要求充電時間に充電電力値を乗算した電気量を、合成電力値で除算することにより、合成充電時間を算出する。なお、充電電力値とは、充電電力の大きさを示す電力値のことである。また、合成電力値とは、後述する電力算出部１０７で算出される合成電力の大きさを示す電力値のことである。

時間算出部１０３は、下記式（６）を用いて、車両７の合成充電期間の開始時刻である合成開始時間を算出する。

要求終了時刻−合成充電時間＝合成開始時刻 （６）

すなわち、時間算出部１０３は、各車両７の要求終了時刻から合成充電時間を減算することにより、合成開始時刻を算出する。なお、合成開始時刻から要求終了時刻までの期間のことを、合成充電期間と言う。

時間算出部１０３は、下記式（７）を用いて、放電車両が要求開始時刻に代えて、充電を開始する時刻である変更開始時刻を算出する。

放電車両の要求開始時刻−（放電電力量÷充電電力値）＝変更開始時刻 （７）

すなわち、時間算出部１０３は、放電車両の要求開始時刻から放電電力量を充電電力で得るための時間を減算することにより、変更開始時刻を算出する。なお、放電電力量とは、放電電力を出力する放電車両から出力する電力量のことである。

比較部１０４は、車両７１〜７ｎの中で要求充電期間が重複する複数の車両７があるとき、計画時間と積算充電時間とを比較する。
計画生成部１０５は、積算充電時間が計画時間よりも長いとき、合成電力で要求充電期間が重複する各車両７を充電する充電計画を生成する。このとき、計画生成部１０５は、要求充電期間が重複する各車両７の要求終了時刻を変更しない、かつ各車両７の合成電力による充電期間が重複しないように充電計画（以下、第１の充電計画ともいう。）を生成する。一例として、計画生成部１０５は、各車両７の合成充電期間が重複するとき、合成充電時間を分割して確保する分割合成期間を設定する車両を設ける。これにより、計画生成部１０５は、各車両７の合成電力による充電期間が重複しない充電計画を生成する。計画生成部１０５は、例えば、第１の充電計画において、分割合成期間を設定する車両７を、合成充電期間が重複している各車両７において、要求終了時刻が後ろにあるものとしても良い。

計画生成部１０５は、第１の充電計画において、供給される放電電力の制限により、各車両７の合成充電期間の重複を解消するのに必要な電力が得られないとき、優先度の低い車両７の重複する合成充電時間を後ろにずらす充電計画を生成しても良い。

なお、放電電力の制限とは、例えば、車両７と充電スタンド１とを接続する電力線の耐圧や、放電電力を出力する車両７の充電残量によって決まる値である。例えば、電力線の耐圧が１５Ａｈのとき、充電電力が１２Ａｈとすると、放電電力の電力値（以下、放電電力値という。）の制限は、最大で３Ａｈとなる。また、充電スタンド１は、放電電力を出力する車両７に、要求開始時刻より前から充電電力により供給可能な充電電力による充電電力量を求め、求めた充電電力量を計画時間で除算した電力値を放電電力値の制限としても良い。

計画生成部１０５は、第１の充電計画において、放電電力を電力算出部１０７で算出される第１の放電電力値とする充電計画を生成する。なお、電力算出部１０７による第１の放電電力値の算出については、後述する。以下の説明において、第１の放電電力値の放電電力のことを、第１の放電電力という。

計画生成部１０５は、第１の充電計画において、放電電力を出力する車両７の要求開始時刻よりも前に、放電電力を出力する車両７の充電を開始する充電計画を生成する。このとき、計画生成部１０５は、電力算出部１０７で算出した、放電電力を出力する車両７が、車両７の要求開始時刻よりも前に車両７の充電を開始することにより得られる取得電力量を取得する。そして、計画生成部１０５は、取得電力量が第１の放電電力を計画時間の間出力するのに必要な必要電力量よりも少ないとき、放電電力の大きさを、計画時間に乗算したときの値が取得電力量以下となる第２の放電電力値とする充電計画を生成する。なお、電力算出部１０７による取得電力量、必要電力量、および第２の放電電力の算出については、後述する。以下の説明において、第２の放電電力値の放電電力のことを、第２の放電電力という。

計画生成部１０５は、放電電力の大きさの上限値である上限電力値を設け、後述する電力算出部１０７で算出される第１または第２の放電電力値が上限値電力値を上回るとき、放電電力の電力値を上限電力値に設定する。

計画生成部１０５は、積算充電時間が計画時間以下のとき、要求充電期間が重複する各車両７の中で、要求充電期間に代えて要求充電時間を分割して確保する分割充電期間を設定する車両７を設ける。これにより、計画生成部１０５は、要求充電期間が重複する各車両７に充電電力を供給する期間が重複しない、かつ各車両７の要求終了時刻を変更しない充電計画（以下、第２の充電計画ともいう。）を生成する。計画生成部１０５は、例えば、第２の充電計画において、分割充電期間を設定する車両７を、要求充電期間が重複している各車両７において、要求終了時刻が後ろにあるものとしても良い。

抽出部１０６は、計画期間とは異なる期間に要求充電期間が設定され、かつ要求開始時刻が他の車両７の要求充電期間の範囲外に設定されている車両７を、放電電力を出力する車両７として抽出する。このとき、抽出部１０６は、取得電力量が大きく取れる車両７を優先的に抽出しても良い。

電力算出部１０７は、下記式（８）を用いて、計画時間において、各車両７の充電期間が重複しないために、必要な必要電力量を算出する。

不足充電時間×充電電力＝必要電力量 （８）

すなわち、電力算出部１０７は、不足充電時間に充電電力を乗算することにより必要電力量を算出する。

電力算出部１０７は、下記式（９）を用いて、放電電力を出力する車両７から取得可能な取得電力量を算出する。以下の説明において、放電車両の要求開始時刻を取得終了時刻ともいう。さらに、放電車両の要求開始時刻の直前にある、他の車両７の要求終了時刻を取得開始時刻という。

（取得終了時刻−取得開始時刻）×充電電力値＝取得電力量 （９）

すなわち、電力算出部１０７は、取得終了時刻から取得開始時刻を減算した取得時間と、充電電力値を乗算することにより、取得電力量を算出する。

電力算出部１０７は、第１の充電計画において、下記式（１０）を用いて、第１の放電電力値を算出する。

必要電力量÷計画時間＝第１の放電電力値 （１０）

すなわち、電力算出部１０７は、必要電力量を計画時間で除算することにより、第１の放電電力値を算出する。よって、第１の放電電力値は、放電電力を充電電力に加えた合成電力で、計画時間の間、要求充電期間が重複する各車両７を交互に充電することにより、不足充電時間の分の充電電力である必要電力量を補うことができる放電電力の電力値である。なお、以下の説明において、充電電力値に第１の放電電力値を加えた値を、合成電力値、または第１の合成電力値という。

電力算出部１０７は、第１の充電計画において、取得電力量が必要電力量よりも小さいとき、下記式（１１）を用いて、第２の放電電力値を算出する。

取得電力量÷計画時間＝第２の放電電力値 （１１）

すなわち、電力算出部１０７は、取得電力量を計画時間で除算することにより、第２の放電電力値を算出する。

分配制御部１０８は、電力分配部３０を制御して、計画生成部１０５で生成した充電計画にしたがって各車両を充電させる。
記憶部２０は、充電取得テーブル１１１、および充電計画テーブル１１２を有する。

充電取得テーブル１１１は、例えば、図５に示すように、取得部１０２で取得した各車両７の識別子、優先度、要求開始時刻、要求終了時刻、および電池残量値などの充電取得情報を対応付けて格納する。また、識別子は、車両７を識別するための情報である。以下の説明では、識別子がＡの車両７を車両Ａ、識別子がＢの車両７を車両Ｂ、識別子がＣの車両７を車両Ｃ、識別子がＤの車両７を車両Ｄという。また、図５の識別子は、例えば、車両７１〜７３を識別するための情報である。

また、優先度は、計画時間内に、要求充電期間が重複している各車両７の充電が終了しないとき、優先して充電する車両７を決定するための値である。図５の優先度は、３〜５が設定されているが、数値が大きくなるほど、優先して充電する車両７であることを示している。優先度の具体的な使用方法については、後述する。また、電池残量値は、車両７が有する電池２３０の充電残量である。

充電計画テーブル１１２は、例えば、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、各車両７の識別子、設定開始時刻、設定終了時刻、充電時間、電池残量値、および放電電力値などの充電計画情報を対応付けて格納する。設定開始時刻とは、計画生成部１０５が設定した、車両７の充電開始時刻である。また、設定終了時刻とは、計画生成部１０５は設定した、車両７の充電終了時刻である。充電時間とは、車両７が充電電力、または合成電力による電力の供給を受ける時間である。

電力分配部３０は、制御部１０の分配制御部１０８から入力される電力分配部３０を制御するための分配制御信号に基づいて、充電電力、および合成電力を切替えて各車両７に供給する。

入出力部４０は、分配制御部１０８からの分配制御信号を電力分配部３０に出力する。なお、入出力部４０は、電力線通信によって送受信される充電スタンド１と各車両７との間の信号の入出力を行なっても良い。この場合、入出力部４０は、通信部１０１に代わり、取得部１０２による充電スタンド１に接続されている各車両７の識別子、優先度、要求開始時刻、要求終了時刻、および電池残量値の取得を受け付けても良い。

表示部５０は、計画生成部１０５で生成された充電計画を表示することにより、ユーザに充電計画を認識させる。なお、表示部５０は、ユーザに充電計画を確認させ、充電計画の微調整を受け付けるための入力機能を有しても良い。

電力供給部６０は、電力分配部３０を介して充電電力を各車両７に供給する。
車両７１〜７ｎは、それぞれ通信部１２１〜１２ｎ、充電要求テーブル１３１〜１３ｎ、電力変換部１４１〜１４ｎ、蓄電部１５１〜１５ｎ、および表示部１６１〜１６ｎを有している。以下の説明において、通信部１２と記載したとき、通信部１２１〜１２ｎのいずれか一つを示すものとする。充電要求テーブル１３と記載したとき、充電要求テーブル１３１〜１３ｎのいずれか一つを示すものとする。電力変換部１４と記載したとき、電力変換部１４１〜１４ｎのいずれか一つを示すものとする。蓄電部１５と記載したとき、蓄電部１５１〜１５ｎのいずれか一つを示すものとする。表示部１６と記載したとき、表示部１６のいずれか一つを示すものとする。

通信部１２１〜１２ｎは、それぞれ充電スタンド１の通信部１０１と情報の送受信を行なう。通信部１２１〜１２ｎは、制御部１０より取得要求された情報を、充電要求テーブル１３１〜１３ｎから抽出し、制御部１０に送信する。

充電要求テーブル１３１〜１３ｎは、例えば、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、各車両７の識別子、優先度、要求開始時刻、要求終了時刻、および電池残量値などの充電要求情報を、それぞれ対応付けて格納する。

電力変換部１４１〜１４ｎは、充電電力、放電電力、および合成電力が入力される。そして、電力変換部１４１〜１４ｎは、充電電力、放電電力、および合成電力の電圧や電流の大きさと、直流と交流とを変換して出力する。

蓄電部１５１〜１５ｎは、それぞれ電力を蓄える。そして、蓄電部１５は、それぞれ充電スタンド１の制御部１０からの要求により、放電電力を出力する。また、蓄電部１５１〜１５ｎは、それぞれ車両７１〜７ｎの駆動用の電源として機能する。

表示部１６１〜１６ｎは、ユーザに各充電要求テーブル１３に格納されている情報を通知する。また、表示部１６１〜１６ｎは、ユーザに充電計画を確認させ、充電計画の微調整を受け付けるための入力機能を有しても良い。

図２について説明する。
図２は、充電スタンドの一実施例を示すハードウェア構成図である。
図２において、図１を用いて説明した機能を実現するための充電スタンド１、車両７１〜７ｎ、および電力供給部６０のハードウェア構成の一例を示す。

図２に示す充電スタンド１は、充電制御装置２０１、および電力分配回路２０２を備えている。
充電制御装置２０１は、電源２４０から供給される電力で動作する。そして、充電制御装置２０１は、例えば、後述するコンピュータ装置であり、図１の制御部１０、記憶部２０、入出力部４０、および表示部５０として機能する。なお、充電制御装置２０１は、図示しないレギュレータやコンバータなどの降圧回路を備え、電源２４０から入力される電力の電圧や電流の大きさと、直流と交流とを変換して、自身の駆動電力にする。また、電源２４０は、例えば、系統電源であり、図１の電力供給部６０として機能する。

電力分配回路２０２は、スイッチ２１〜２ｎを有する。以下の説明において、スイッチ２と記載したとき、スイッチ２１〜２ｎのいずれか一つを示すものとする。
スイッチ２は、充電スタンド１と車両７との間に接続され、充電スタンド１と車両７との電気的な接続を切替える。また、各スイッチ２は、それぞれ並列に接続される。そして、図２に示すように充電制御装置２０１からの制御信号に基づいて、電力分配回路２０２は、各スイッチ２のオン状態とオフ状態とを切替える。そして、電力分配回路２０２は、図１の電力分配部３０として機能する。

車両７１〜７ｎは、それぞれ車両制御装置２１１〜２１ｎ、電力変換回路２２１〜２２ｎ、および電池２３１〜２３ｎを備えている。以下の説明において、車両制御装置２１０と記載したとき、車両制御装置２１１〜２１ｎのいずれか一つを示すものとする。また、電力変換回路２２０と記載したとき、電力変換回路２２１〜２２ｎのいずれか一つを示すものとする。そして、電池２３０と記載したとき、電池２３１〜２３ｎのいずれか一つを示すものとする。

車両制御装置２１１〜２１ｎは、それぞれ各電池２３１〜２３ｎから供給される電力で動作する。そして、車両制御装置２１１〜２１ｎは、例えば、後述するコンピュータ装置であり、それぞれ図１の通信部１２１〜１２ｎ、表示部１６１〜１６ｎとして機能する。また、車両制御装置２１１〜２１ｎは、それぞれ記憶装置を有し、それぞれの記憶装置に充電要求テーブル１３１〜１３ｎを記憶する。

電力変換回路２２１〜２２ｎは、例えば、コンバータやインバータなどであり、それぞれ図１の電力変換部１４１〜１４ｎとして機能する。
電池２３１〜２３ｎは、それぞれ車両７１〜７ｎの主機類、および補機類を駆動するための電力を蓄電する。そして、電池２３１〜２３ｎは、それぞれ図１の蓄電部１５１〜１５ｎとして機能する。なお、電池２３１〜２３ｎは、例えば、鉛電池、リチウムイオン２次電池、およびニッケル水素２次電池などである。

図３について説明する。
図３は、コンピュータ装置の一実施例を示すブロック図である。
図３において、コンピュータ装置（充電制御装置２０１、および車両制御装置２１０）は、制御回路３０１、記憶装置３０２、読取装置３０３、記録媒体３０４、通知装置３０５、通信インターフェイス３０６（通信Ｉ／Ｆ）、および入出力インターフェイス３０７（入出力Ｉ／Ｆ）を備えている。また、各構成要素は、バス３００により接続されている。

制御回路３０１は、コンピュータ装置全体の制御をする。そして、制御回路３０１は、例えば、ＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）およびＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）などである。制御回路３０１は、図１において、充電スタンド１の取得部１０２、時間算出部１０３、比較部１０４、計画生成部１０５、抽出部１０６、電力算出部１０７、および分配制御部１０８として機能する。さらに、制御回路３０１は、図１において、車両７が有する各構成要素の動作を制御する、図示しない車両７の制御部として機能する。

記憶装置３０２は、各種データを記憶する。そして、記憶装置３０２は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリや、ＨＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ）などで構成される。そして、ＲＯＭは、ブートプログラムなどのプログラムを記憶している。ＲＡＭは、制御回路３０１のワークエリアとして使用される。ＨＤは、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、アプリケーションプログラム、ファームウェアなどのプログラム、および各種データを記憶している。また、充電制御装置２０１の記憶装置３０２は、図１の充電取得テーブル１１１と充電計画テーブル１１２とを記憶している。そして、各車両制御装置２１０の記憶装置３０２は、充電要求テーブル１３を格納している。なお、充電取得テーブル１１１、充電計画テーブル１１２および各充電要求テーブル１３は、充電スタンド１および各車両７の制御回路３０１が通信インターフェイス３０６を介してアクセス可能であれば、ネットワーク３０８上のサーバに記憶されていても良い。

また、充電制御装置２０１の記憶装置３０２には、制御回路３０１を取得部１０２、時間算出部１０３、比較部１０４、計画生成部１０５、抽出部１０６、電力算出部１０７、および分配制御部１０８として機能させるための充電制御プログラムを記憶する。そして、充電制御を開始するとき、充電制御装置２０１の制御回路３０１は、記憶装置３０２に記憶された充電制御プログラムをＲＡＭに読み出す。これにより、充電制御装置２０１の制御回路３０１は、ＲＡＭをワークスペースとして動作することにより、取得部１０２、時間算出部１０３、比較部１０４、計画生成部１０５、抽出部１０６、電力算出部１０７、および分配制御部１０８として機能する。なお、充電制御プログラムは、充電制御装置２０１の制御回路３０１が通信インターフェイス３０６を介してアクセス可能であれば、ネットワーク３０８上のサーバに記憶されていても良い。

また、記憶装置３０２がＨＤである場合、ＨＤは、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）を介してバス３００に接続される。そして、ＨＤは、ＨＤＤが制御回路３０１に制御され、データのリード／ライトが行なわれる。

読取装置３０３は、制御回路３０１に制御され、着脱可能な記録媒体３０４のデータのリード／ライトを行なう。そして、読取装置３０３は、例えば、ＦＤＤ（Ｆｌｏｐｐｙ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＣＤＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）、ＤＶＤＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＢＤＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ：登録商標）およびＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）などである。また、充電制御装置２０１の読取装置３０３は、記録媒体３０４に記録された充電制御プログラムを読み出し、記憶装置３０２に記憶しても良い。

記録媒体３０４は、各種データを保存する。一例として、記録媒体３０４は、充電制御プログラムを保存している。そして、記録媒体３０４は、読取装置３０３を介してバス３００に接続され、制御回路３０１が読取装置３０３を制御することにより、データのリード／ライトが行なわれる。また、記録媒体３０４は、例えば、ＦＤ（Ｆｌｏｐｐｙ Ｄｉｓｋ）、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｋ：登録商標）、およびフラッシュメモリなどである。

通知装置３０５は、入力された情報を映像として表示することにより、ユーザに通知する。通知装置３０５は、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）およびＯＥＬＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙ）などである。また、通知装置３０５は、入力された情報をランプの点灯や、スピーカからの音声により、ユーザに通知する構成でも良い。また、通知装置３０５をタッチパネルで構成し、入力装置としても良い。そして、通知装置３０５は、図１において、表示部５０、および各表示部１６として機能する。

通信インターフェイス３０６は、電力線通信、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、無線通信、またはインターネットなどのネットワーク３０８を介してコンピュータ装置と他の装置とを通信可能に接続する。そして、通信インターフェイス３０６は、図１において、通信部１０１、および各通信部１２として機能する。

入出力インターフェイス３０７は、例えば、機械式のボタン、イグニッションスイッチ、キーボード、マウス、タッチパネル、スキャナ、およびプリンタなどと接続され、接続された装置が有する入力装置から各種情報を示す信号が入力されると、バス３００を介して入力された信号を制御回路３０１に出力する。また、入出力インターフェイス３０７は、制御回路３０１から出力された各種情報を示す信号がバス３００を介して入力されると、接続された各種装置にその信号を出力する。そして、入出力インターフェイス３０７は、図１において、入出力部４０として機能する。また、入出力インターフェイス３０７は、図示しない車両７の入力部、および出力部として機能する。

図４〜図１８について説明する。
以下、図４〜１８を参照して、充電スタンド１による充電計画の設定について説明する。なお、以下の説明では、計画開始時刻を現在時刻（６：００）として説明する。そして、一例として、各車両７は、電池残量値が５０Ａｈになるまで充電するものとする。したがって、要求開始時刻と、要求終了時刻とは、電池残量値が５０Ａｈにするように設定されている。また、充電計画の設定の説明図である図７、１１、１２、１３、１７、１８の縦軸は、車両７の識別子である。図７、１１、１２、１３、１７、１８の横軸は、時刻である。

図４〜７を参照して、計画時間内で、複数の車両７の要求充電期間が重複し、かつ積算充電時間が計画時間以下のときの充電計画の設定について説明する。以下の説明では、一例として、充電スタンド１に接続される車両７の台数を３台とする。また、充電電力値＝１２Ａ、放電電力値の最大値＝３Ａ、および合成電力値の最大値１５Ａであるものとする。なお、合成電力値の最大値（充電電力値＋放電電力値の最大値）は、充電スタンド１、車両７１〜７ｎ、および充電スタンド１と車両７１〜７ｎとを接続する電力線の耐圧、などで決まる値である。

図４は、充電要求テーブルのデータ例を表したテーブルである。
図５は、充電取得テーブルのデータ例を表したテーブルである。
図６は、充電計画テーブルのデータ例を表したテーブルである。

図７は、充電計画の設定の説明図である。
車両Ａ〜Ｃの充電要求テーブル１３には、それぞれ図４（ａ）〜（ｃ）に示す充電要求テーブル１３１〜１３３の充電要求情報が格納されているものとする。

充電スタンド１に接続されている車両７の台数に増減があり、充電制御が開始されると、制御部１０は、充電要求テーブル１３１〜１３３に格納されている充電要求情報を取得する。そして、制御部１０は、充電要求テーブル１３１〜１３３から取得した充電要求情報を充電取得テーブル１１１に格納する。このとき、充電取得テーブル１１１には、図５に示す充電取得情報が格納される。

次に、制御部１０は、充電取得テーブル１１１に格納されている車両Ａ〜Ｃの設定開始時刻、および設定終了時刻を充電計画テーブル１１２に格納する。そして、制御部１０は、式（１）に車両Ａ、Ｂ、Ｃの要求開始時刻と、要求終了時刻とを代入して、車両Ａの要求充電時間６０分と、車両Ｂの要求充電時間５０分と、車両Ｃの要求充電時間５０分とを算出し、充電取得テーブル１１１の充電時間にそれぞれ格納する。このとき、充電計画テーブル１１２には、図６（ａ）に示す充電計各情報が格納される。

制御部１０は、図６（ａ）の充電計画テーブル１１２を参照して、要求充電期間が重複する車両７があるか否かを判定する。
図７（ａ）は、図６（ａ）の充電計画テーブル１１２に格納された充電計画情報を表す図である。図７（ａ）に示すように、制御部１０は、車両Ａと車両Ｂとの要求充電期間が重複していると判定する。

そして、制御部１０は、式（２）に車両Ａの要求充電時間６０分と、車両Ｂの要求充電時間５０分とを代入して、積算充電時間＝１１０分を算出する。
また、制御部１０は、車両Ｂの要求終了時刻よりも、車両Ａの要求終了時刻の方が後の時刻を示すので、計画終了時刻を８：００であると判定する。そして、制御部１０は、式（３）に計画終了時刻８：００と計画開始時刻６：００とを代入して、計画時間＝１２０分を算出する。

制御部１０は、算出した計画時間と積算充電時間とを比較して、計画時間よりも積算充電時間が短いので、車両Ａまたは車両Ｂの要求充電期間を分割すれば、車両Ａと車両Ｂとの充電期間を重複させずに、それぞれの要求充電時間を確保できると判定する。

そして、制御部１０は、車両Ａと車両Ｂとの充電期間が重複しないように、要求終了時刻が後ろにある車両Ａの要求充電時間を分割して確保する充電計画を生成する。具体的には、制御部１０は、車両Ａに、６：１０〜６：３０、７：２０〜８：００の間の６０分、充電電力を供給する充電計画を生成する。この結果、充電計画テーブル１１２には、図６（ｂ）に示す値が格納される。図７（ｂ）は、図６（ｂ）の充電計画テーブル１１２に格納された充電計画情報を表す図である。

これにより、図７（ｂ）に示すように、制御部１０は、車両Ａ、車両Ｂの要求終了時刻を変更しない、かつ車両Ａ、車両Ｂの充電期間が重複しない充電計画を生成することができる。

次に、図８〜１３を参照して、計画時間内で、複数の車両７の要求充電期間が重複し、かつ積算充電時間が計画時間よりも長いときの充電計画の設定について説明する。以下の説明では、一例として、充電スタンド１に接続される車両７の台数を３台とする。

図８は、充電要求テーブルのデータ例を表したテーブルである。
図９は、充電取得テーブルのデータ例を表したテーブルである。
図１０は、充電計画テーブルのデータ例を表したテーブルである。

図１１〜１３は、充電計画の設定の説明図である。
車両Ａ〜Ｃの充電要求テーブル１３には、それぞれ図８（ａ）〜（ｃ）に示す充電要求テーブル１３１〜１３３の充電要求情報が格納されているものとする。

充電スタンド１に接続されている車両７の台数に増減があり、充電制御が開始されると、制御部１０は、充電要求テーブル１３１〜１３３に格納されている充電要求情報を取得する。そして、制御部１０は、充電要求テーブル１３１〜１３３から取得した充電要求情報を充電取得テーブル１１１に格納する。このとき、充電取得テーブル１１１には、図９に示す充電取得情報が格納される。

次に、制御部１０は、充電取得テーブル１１１に格納されている車両Ａ〜Ｃの設定開始時刻、および設定終了時刻を充電計画テーブル１１２に格納する。そして、制御部１０は、式（１）に車両Ａ、Ｂ、Ｃの要求開始時刻と、要求終了時刻とを代入して、車両Ａの要求充電時間＝８０分と、車両Ｂの要求充電時間＝５０分と、車両Ｃの要求充電時間＝５０分とを算出し、充電取得テーブル１１１の充電時間にそれぞれ格納する。このとき、充電計画テーブル１１２には、図１０（ａ）に示す充電計各情報が格納される。

制御部１０は、図１０（ａ）の充電計画テーブル１１２を参照して、要求充電期間が重複する車両７があるか否かを判定する。
図１１（ａ）は、図１０（ａ）の充電計画テーブル１１２に格納された充電計画情報を表す図である。図１１（ａ）に示すように、制御部１０は、車両Ａと車両Ｂとの要求充電期間が重複していると判定する。

そして、制御部１０は、式（２）に車両Ａの要求充電時間＝８０分と、車両Ｂの要求充電時間＝５０分とを代入して、積算充電時間＝１３０分を算出する。
また、制御部１０は、車両Ｂの要求終了時刻よりも、車両Ａの要求終了時刻の方が後の時刻を示すので、計画終了時刻を８：００であると判定する。そして、制御部１０は、式（３）に計画終了時刻＝８：００と、計画開始時刻＝６：００とを代入して、計画時間＝１２０分を算出する。

制御部１０は、算出した計画時間と積算充電時間とを比較して、積算充電時間が計画時間よりも長いと判定する。よって、制御部１０は、車両Ａと車両Ｂとの要求終了時刻を変更せずに、車両Ａまたは車両Ｂの要求充電期間を分割し、車両Ａと車両Ｂとの充電期間が重複しないようにすると、図１１（ｂ）に示すように充電時間が足りないと判定する。

したがって、制御部１０は、計画時間の間、要求充電期間が重複しない車両Ｃからの放電電力を充電電力に加えた合成電力により、車両Ａと車両Ｂとを充電する充電計画を生成する。

まず、制御部１０は、式（４）に積算充電時間＝１３０分と、計画時間＝１２０分とを代入して、不足充電時間１０分を算出する。また、制御部１０は、式（８）に不足充電時間＝１０分と、充電電力値＝１２Ａを代入して、必要電力量＝２Ａｈを算出する。さらに、制御部１０は、式（９）に取得開始時刻＝８：００と、取得終了時刻＝８：４０と、充電電力値とを代入して、取得電力量＝８Ａｈを算出する。なお、取得開始時刻は、放電車両である車両Ｃの要求開始時刻の直前の他の車両７の要求終了時刻であり、図１１（ｂ）に示すように、車両Ｂの要求終了時刻である。また、取得終了時刻は、放電車両である車両Ｃの要求開始時刻である。

そして、制御部１０は、取得電力量が必要電力量よりも多いので、車両Ｃからの放電電力を計画時間の間、要求充電期間が重複する車両Ａと車両Ｂとに供給することにより、必要電力量を補填することができると判定する。すると、制御部１０は、充電取得テーブル１１１から車両Ｃの電池残量値を取得して、図１０（ｂ）に示すように、車両Ｃの電池残量値を充電計画テーブル１１２に格納する。

すると、制御部１０は、式（１０）に必要電力量＝２Ａｈと、計画時間＝２ｈとを代入して、第１の放電電力値＝１Ａを算出する。さらに、制御部１０は、式（５）に車両Ａの要求充電時間＝８０分と、充電電力値＝１２Ａと、充電電力値に第１の放電電力値を加算した合成電力値＝１３Ａとを代入して、合成充電時間＝７４分を算出する。また、制御部１０は、式（５）に車両Ｂの要求充電時間＝５０分と、充電電力値＝１２Ａと、充電電力値に第１の放電電力値を加算した合成電力値＝１３Ａとを代入して、合成充電時間＝４６分を算出する。

そして、制御部１０は、式（６）に車両Ａの要求終了時刻＝８：００と、合成充電時間＝７４分とを代入して、車両Ａの合成開始時刻６：４６を算出する。また、制御部１０は、式（６）に車両Ａの要求終了時刻＝７：００と、車両Ｂの合成充電時間＝４６分とを代入して、合成開始時刻６：１４を算出する。

また、制御部１０は、式（７）に車両Ｃの要求開始時刻＝８：４０と、計画時間の放電電力量＝２Ａｈ（第１の放電電力値１Ａ×計画時間２ｈ）と、充電電力値＝１２Ａとを代入して、変更開始時刻＝８：３０を算出する。

制御部１０は、図１０（ｃ）に示すように、車両Ａの充電時間に車両Ａの合成充電時間＝７４分を格納し、車両Ａの設定開始時刻に車両Ａの合成開始時刻＝６：４６を格納する。また、制御部１０は、図１０（ｃ）に示すように、車両Ｂの充電時間に車両Ｂの合成充電時間＝４６分を格納し、車両Ｂの設定開始時刻に車両Ｂの合成開始時刻＝６：１４を格納する。さらに、制御部１０は、図１０（ｃ）に示すように、車両Ｃの設定開始時刻に車両Ｃの変更開始時刻＝８：３０を格納し、車両Ｃの電池残量に車両Ｃの計画時間後の電池残量値＝３８Ａｈを格納し、車両Ｃの放電電力値に車両Ｃの第１の放電電力値＝１Ａを格納する。

図１２（ａ）は、図１０（ｃ）の充電計画テーブル１１２に格納された充電計画情報を表す図である。図１２（ａ）に示すように、制御部１０は、車両Ａと車両Ｂとの合成充電期間が重複していると判定する。

したがって、制御部１０は、要求終了時刻が後ろにある車両Ａの合成充電時間を分割して確保する充電計画を生成する。具体的には、制御部１０は、車両Ａに、６：００〜６：１４、７：００〜８：００の間、充電電力を供給する充電計画を生成する。この結果、充電計画テーブル１１２には、図１０（ｄ）に示す値が格納される。図１２（ｂ）は、図１０（ｄ）の充電計画テーブル１１２に格納された充電計画情報を表す図である。

これにより、図１２（ｂ）に示すように、制御部１０は、車両Ａと車両Ｂとの要求終了時刻を変更しない、かつ車両Ａと車両Ｂとの充電期間が重複しない充電計画を生成することができる。

また、制御部１０は、第１の放電電力値を充電電力値に加えた大きさの合成電力で車両Ａと車両Ｂとを、計画時間の間充電するので、車両Ｃから出力する放電電力値を可能な限り小さくし、電力線の発熱などに起因する電力損失を低減することができる。

なお、図１３（ａ）に示すように、放電車両である車両Ｃの要求開始時刻（取得終了時刻）が８：００であり、車両Ａの要求終了時刻（取得開始時刻）と同じであるとき、式（９）からわかるように、取得電力量は、０Ａｈになる。よって、充電スタンド１は、図１３（ａ）に示す足りない分の電力量である必要電力量を、車両Ｃからの放電電力で補填することができなくなる。この場合、制御部１０は、充電取得テーブル１１１を参照し、車両Ａと車両Ｂとの優先度を比較する。そして、制御部１０は、優先度の低い車両Ａの重複する充電時間を後ろにずらす充電計画を生成しても良い。

また、上記の説明では、合成電力で計画時間の間満遍なく充電するように、第１の放電電力値を設定したが、これに代えて、第１の放電電力値を放電電力値の最大値までの間で自由に選択できても良い。一例として、車両Ａの要求充電期間が６：４０〜７：００であり、車両Ｂの要求充電期間が６：００〜６：５０であるとする。また、車両Ｃの取得電力量が、例えば、２２Ａｈ以上あるものとする。このとき、第１の放電電力値を放電電力値の最大値である３Ａに設定すると、車両Ａの合成充電期間が６：５６〜７：００となり、車両Ｂの合成充電期間が６：１０〜６：５０となる。すなわち、制御部１０では、放電電力を充電電力に加えた合成電力で、車両Ａと車両Ｂとを充電する設定をするだけで、車両Ａと車両Ｂとの充電期間が重複しなくなる。この場合、制御部１０は、車両Ａの合成充電期間が６：５６〜７：００であり、車両Ｂの合成充電期間が６：１０〜６：５０である計画を充電計画として生成しても良い。

次に、図１４〜１８を参照して、計画時間内で、複数の車両７の要求充電期間が重複し、かつ計画時間よりも積算充電時間が長いときの充電計画の設定について説明する。以下の説明では、一例として、充電スタンド１に接続される車両７の台数を４台とする。そして、図１４〜図１８では、計画時間の間合成電力で要求充電期間が重複する複数の車両７を充電しても、必要電力量が得られないときについて説明する。

図１４は、充電要求テーブルのデータ例を表したテーブルである。
図１５は、充電取得テーブルのデータ例を表したテーブルである。
図１６は、充電計画テーブルのデータ例を表したテーブルである。

図１７、１８は、充電計画の設定の説明図である。
車両Ａ〜Ｄの充電要求テーブル１３には、それぞれ図１４（ａ）〜（ｄ）に示す充電要求テーブル１３１〜１３４の充電要求情報が格納されているものとする。

充電スタンド１に接続されている車両７の台数に増減があり、充電制御が開始されると、制御部１０は、充電要求テーブル１３１〜１３４に格納されている充電要求情報を取得する。そして、制御部１０は、充電要求テーブル１３１〜１３４から取得した充電要求情報を充電取得テーブル１１１に格納する。このとき、充電取得テーブル１１１には、図１５に示す充電取得情報が格納される。

次に、制御部１０は、充電取得テーブル１１１に格納されている車両Ａ〜Ｄの設定開始時刻、および設定終了時刻を充電計画テーブル１１２に格納する。そして、制御部１０は、式（１）に車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの要求開始時刻と、要求終了時刻とを代入して、車両Ａの要求充電時間１００分と、車両Ｂの要求充電時間５０分と、車両Ｃの要求充電時間５０分と、車両Ｄの要求充電時間１０分とを算出し、充電取得テーブル１１１の充電時間にそれぞれ格納する。このとき、充電計画テーブル１１２には、図１６（ａ）に示す充電計各情報が格納される。

制御部１０は、図１６（ａ）の充電計画テーブル１１２を参照して、要求充電期間が重複する車両７があるか否かを判定する。
図１７（ａ）は、図１６（ａ）の充電計画テーブル１１２に格納された充電計画情報を表す図である。図１７（ａ）に示すように、制御部１０は、車両Ａと車両Ｂとの要求充電期間が重複していると判定する。

そして、制御部１０は、式（２）に車両Ａの要求充電時間＝１００分と、車両Ｂの要求充電時間＝５０分とを代入して、積算充電時間＝１５０分を算出する。
また、制御部１０は、車両Ｂの要求終了時刻よりも、車両Ａの要求終了時刻の方が後の時刻を示すので、計画終了時刻を８：００であると判定する。そして、制御部１０は、式（３）に計画終了時刻＝８：００と、計画開始時刻＝６：００とを代入して、計画時間＝１２０分を算出する。

制御部１０は、算出した計画時間と積算充電時間とを比較して、計画時間よりも積算充電時間が長いと判定する。よって、制御部１０は、車両Ａと車両Ｂとの要求終了時刻を変更せずに、車両Ａまたは車両Ｂの要求充電期間を分割し、車両Ａと車両Ｂとの充電期間が重複しないようにすると、充電時間が足りないと判定する。

制御部１０は、要求充電期間が重複しない車両Ｃと車両Ｄとを比較して、車両Ｄよりも取得電力量が大きく取れる車両Ｃを放電車両として抽出する。そして、制御部１０は、計画時間の間、車両Ｃからの放電電力を充電電力に加えた合成電力により、車両Ａと車両Ｂとを充電する充電計画を生成する。このとき、制御部１０は、車両Ｃの要求開始時刻（取得終了時刻）の直前にある、車両Ｄの要求終了時刻を取得開始時刻とする。

まず、制御部１０は、式（４）に積算充電時間＝１５０分と、計画時間＝１２０分とを代入して、不足充電時間３０分を算出する。また、制御部１０は、式（７）に不足充電時間＝３０分と、充電電力値＝１２Ａを代入して、必要電力量＝６Ａｈを算出する。さらに、制御部１０は、式（９）に取得開始時刻＝８：１５と、取得終了時刻＝８：３５と、充電電力値＝１２Ａとを代入して、取得電力量＝４Ａｈを算出する。

そして、制御部１０は、取得電力量が必要電力量よりも少ないので、車両Ｃからの放電電力を計画時間の間、要求充電期間が重複する車両Ａと車両Ｂとに供給しても、必要電力量を補填することができないと判定する。すると、制御部１０は、充電取得テーブル１１１から車両Ｃの電池残量値を取得して、図１６（ｂ）に示すように、車両Ｃの電池残量値を充電計画テーブル１１２に格納する。

すると、制御部１０は、式（１１）に取得電力量＝４Ａｈと、計画時間＝２ｈとを代入して、第２の放電電力値＝２Ａを算出する。さらに、制御部１０は、式（５）に車両Ａの要求充電時間＝１００分と、充電電力値＝１２Ａと、充電電力値に第２の放電電力値を加算した合成電力値＝１４Ａとを代入して、合成充電時間＝８６分を算出する。また、制御部１０は、式（５）に車両Ｂの要求充電時間＝５０分と、充電電力値＝１２Ａと、充電電力値に第２の放電電力値を加算した合成電力値＝１４Ａとを代入して、合成充電時間＝４３分を算出する。

そして、制御部１０は、式（６）に車両Ａの要求終了時刻＝８：００と、合成充電時間＝８６分とを代入して、車両Ａの合成開始時刻＝６：３４を算出する。また、制御部１０は、式（６）に車両Ａの要求終了時刻＝７：００と、車両Ｂの合成充電時間＝４３分とを代入して、合成開始時刻＝６：１７を算出する。

また、制御部１０は、式（７）に車両Ｃの要求開始時刻＝８：３５と、計画時間の放電電力量＝４Ａｈ（第２の放電電力値２Ａ×計画時間２ｈ）と、充電電力値＝１２Ａとを代入して、変更開始時刻＝８：１５を算出する。

制御部１０は、図１０（ｃ）に示すように、車両Ａの充電時間に車両Ａの合成充電時間＝８６分を格納し、車両Ａの設定開始時刻に車両Ａの合成開始時刻＝６：３４を格納する。また、制御部１０は、図１０（ｃ）に示すように、車両Ｂの充電時間に車両Ｂの合成充電時間＝４３分を格納し、車両Ｂの設定開始時刻に車両Ｂの合成開始時刻＝６：１７を格納する。さらに、制御部１０は、図１０（ｃ）に示すように、車両Ｃの設定開始時刻に車両Ｃの変更開始時刻＝８：１５を格納し、車両Ｃの電池残量に車両Ｃの計画時間後の電池残量値＝３６Ａｈを格納し、車両Ｃの放電電力値に車両Ｃの第２の放電電力値＝２Ａを格納する。

図１７（ｂ）は、図１６（ｃ）の充電計画テーブル１１２に格納された充電計画情報を表す図である。図１７（ｂ）に示すように、制御部１０は、車両Ａと車両Ｂとの合成充電期間が重複していると判定する。

したがって、制御部１０は、要求終了時刻が後ろにある車両Ａの合成充電時間を分割して確保する充電計画を生成する。具体的には、制御部１０は、車両Ａに、５：５１〜６：１７、７：００〜８：００の間、合成電力を供給する充電計画を生成する。この結果、充電計画テーブル１１２には、図１６（ｄ）に示す値が格納される。

図１８（ａ）は、図１６（ｄ）の充電計画テーブル１１２に格納された充電計画情報を表す図である。図１８（ａ）に示すように、制御部１０は、車両Ａの設定開始時刻が現在時刻よりも前にくるので、計画時間の間合成電力で要求充電期間が重複する複数の車両Ａと車両Ｂを充電しても、必要電力量が得られないと判定する。

すると、制御部１０は、充電取得テーブル１１１を参照し、車両Ａと車両Ｂとの優先度を比較する。そして、制御部１０は、優先度の低い車両Ａの重複する合成充電時間を、充電時間に変換し、後ろにずらす。具体的には、制御部１０は、車両Ａに、６：００〜６：１７、７：００〜８：００の間、合成電力を供給し、８：００〜８：１０の間、充電電力を供給する充電計画を生成する。なお、合成充電時間から充電時間への変換は、式（５）を変形して、合成充電時間×合成電力値（１４Ａ）÷充電電力値（１２Ａ）＝充電時間に、５：５１〜６：００までの合成充電時間＝９分を代入することにより、充電時間＝１０分が算出される。

これにより、図１８（ｂ）に示すように、制御部１０は、必要電力量が放電車両から得られないときでも、車両Ａと、車両Ｂとの充電期間が重複しない充電計画を生成することができる。

また、制御部１０は、第２の放電電力値を充電電力値に加えた大きさの合成電力で車両Ａと車両Ｂとを、計画時間の間充電するので、車両Ｃから出力する放電電力値を可能な限り小さくし、電力線の発熱などに起因する電力損失を低減することができる。

そして、制御部１０は、放電車両から出力する放電電力の値を調整し、変更開始時刻を他の車両の要求充電期間と重複しないように設定するので、放電車両以外の車両の要求充電期間の変更をしないですみ、充電制御が煩雑になることを抑制することができる。

また、図１４〜１８で説明した充電計画の生成は、第１の放電電力値が放電電力値の最大値＝３Ａよりも大きく、計画時間の間に放電電力を供給しても、必要電力量を補填することができないときにも適用することができる。このとき、制御部１０は、第２の放電電力を放電電力値の最大値＝３Ａとすると良い。

図１９〜２１について説明する。
図１９〜２１は、充電計画設定の処理内容を示すフローチャートである。
以下の説明では、合成電力で各車両７を充電する充電計画を第１の充電計画、充電電力で各車両７を充電する充電計画を第２の充電計画という。

図１９において、充電スタンド１の制御部１０は、通信部１０１による各車両７との通信や、入出力部４０の接続確認をして、充電スタンド１に接続されている車両７の接続台数に変化があるか否かを監視する（Ｓ１）。そして、制御部１０は、車両７の接続台数に変化があるまで、監視を繰り返す（Ｓ１にてＮｏ）。

制御部１０は、車両７の接続台数に変化がある（Ｓ１にてＹｅｓ）と、各車両７への充電を中断する（Ｓ２）。
制御部１０は、充電スタンド１に接続されている各車両７から充電要求情報を取得する（Ｓ３）。

そして、制御部１０は、取得した充電要求情報を参照し、要求充電期間が重複している車両７があるか否かを判定する（Ｓ４）。
制御部１０は、要求充電期間が重複している車両７がない（Ｓ４にてＮｏ）と、充電を開始する（Ｓ７）。このとき、制御部１０は、電力分配部３０を制御して、各車両７に対し、それぞれの要求充電期間に充電電力を供給させる。

Ｓ４において、制御部１０は、要求充電期間が重複している車両７がある（Ｓ４にてＹｅｓ）と、積算充電時間が計画時間以下であるか否かを判定する（Ｓ５）。
制御部１０は、積算充電時間が計画時間以下の（Ｓ５にてＹｅｓ）とき、充電期間を分割し、充電スタンド１に接続された各車両７を充電電力で充電する充電計画を生成する（Ｓ６）。Ｓ６の充電計画の生成については、図４〜７を参照して説明したとおりである。そして、制御部１０は、充電を開始する（Ｓ７）。その後、制御部１０は、電力分配部３０を制御して、Ｓ６で作成した充電計画（第２の充電計画）にしたがって充電スタンド１に接続されている各車両７を充電させる（Ｓ７）。

Ｓ５において、制御部１０は、積算充電期間が計画時間よりも長い（Ｓ５にてＹｅｓ）とき、放電電力を供給できる車両７があるか否かを判定する（Ｓ８）。放電電力を供給できる車両７とは、計画時間外に要求充電期間が設定され、取得電力量を確保することができる車両であり、例えば、図４〜図１８の車両Ｃである。

制御部１０は、放電電力を供給できる車両７がある（Ｓ８にてＹｅｓ）とき、図２０において、必要電力量を算出する（Ｓ９）。さらに、制御部１０は、取得電力量を算出する（Ｓ１０）。

そして、制御部１０は、必要電力量が取得電力量以下であるか否かを判定する（Ｓ１１）。
制御部１０は、必要電力量が取得電力量以下である（Ｓ１１にてＹｅｓ）とき、第１の放電電力値（Ａ）を算出する（Ｓ１２）。

また、制御部１０は、放電電力値の最大値（Ｂ）を取得する（Ｓ１３）。なお、放電電力の最大値は、記憶部２０に記憶されていても良いし、通信部１０１を介してネットワーク３０８上のサーバから取得しても良い。

そして、制御部１０は、算出した第１の放電電力値（Ａ）と、放電電力の最大値（Ｂ）とを比較する（Ｓ１４）。
制御部１０は、第１の放電電力値（Ａ）が放電電力の最大値（Ｂ）以下とき、充電期間を分割し、充電電力に第１の放電電力（Ａ）を加えた合成電力（Ａ）で、充電スタンド１に接続された各車両７を充電する充電計画を生成する（Ｓ１５）。Ｓ１５の充電計画の生成については、図８〜１２を参照して説明したとおりである。そして、制御部１０は、電力分配部３０を制御して、Ｓ１５で作成した充電計画（第１の充電計画）にしたがって充電スタンド１に接続されている各車両７を充電させる。

制御部１０は、第１の放電電力値（Ａ）が放電電力の最大値（Ｂ）よりも大きいとき、充電期間を分割し、充電電力に最大値の放電電力（Ｂ）を加えた合成電力（Ｂ）で、充電スタンド１に接続された各車両７を充電する充電計画を生成する（Ｓ１６）。

さらに、制御部１０は、合成充電期間が重複する車両７の中で、優先度の低い車両の合成充電期間の一部を要求終了時刻の後にずらす（Ｓ１７）。Ｓ１６、１７の充電計画の生成については、図１４〜１８を参照して説明したとおりである。そして、制御部１０は、充電を開始する（Ｓ７）。その後、制御部１０は、電力分配部３０を制御して、Ｓ１６、Ｓ１７で作成した充電計画（第１の充電計画）にしたがって充電スタンド１に接続されている各車両７を充電させる。

Ｓ１１において、必要電力量が取得電力量よりも大きいとき、制御部１０は、第２の放電電力値（Ｃ）を算出する（Ｓ１８）。
そして、制御部１０は、充電期間を分割し、第２の放電電力（Ｃ）を加えた合成電力（Ｃ）で、充電スタンド１に接続された各車両７を充電する充電計画を生成する（Ｓ１９）。

さらに、制御部１０は、合成充電期間が重複する車両７の中で、優先度の低い車両の合成充電期間の一部を要求終了時刻の後にずらす（Ｓ１７）。Ｓ１７、１９の充電計画の生成については、図１４〜１８を参照して説明したとおりである。そして、制御部１０は、充電を開始する（Ｓ７）。その後、制御部１０は、電力分配部３０を制御して、Ｓ１７、Ｓ１９で作成した充電計画（第１の充電計画）にしたがって充電スタンド１に接続されている各車両７を充電させる。

図１９において、制御部１０は、放電電力を供給できる車両７がない（Ｓ８にてＮｏ）とき、図２１において、充電期間を分割し、充電スタンド１に接続された各車両７を充電電力で充電する充電計画を生成する（Ｓ２０）。

さらに、制御部１０は、充電期間が重複する車両７の中で、優先度の低い車両の充電期間の一部を要求終了時刻の後にずらす（Ｓ２１）。Ｓ２０、２１の充電計画の生成については、図１３を参照して説明したとおりである。そして、制御部１０は、充電を開始する（Ｓ７）。その後、制御部１０は、電力分配部３０を制御して、Ｓ２０、２１で作成した充電計画（第２の充電計画）にしたがって充電スタンド１に接続されている各車両７を充電させる。

以上のように、実施形態の充電スタンド１は、充電要求期間が重複した複数の車両７の充電期間を、各車両７の要求充電時刻をずらさないように設定しなおすとき、電力量の不足分を充電要求期間が重複しない車両７から供給する。

これにより、実施形態の充電スタンド１は、精度よく設定した時刻に電池の充電を終了させることができる。
なお、実施形態では、充電スタンド１の充電制御について説明したが、これに限定されるものではない。実施形態の充電制御は、例えば、同時に複数台の充電対象装置に接続し、各充電対象装置を一台ずつ交互に充電する充電装置であれば、家庭用の充電器などの他の充電装置に適用しても良い。実施形態の充電制御は、例えば、同時に複数台の充電対象装置に接続し、各充電対象装置を一台ずつ交互に充電する、モバイル機器に搭載される電池を充電する充電器などに適用しても良い。

また、本実施形態は、以上に述べた実施形態に限定されるものではなく、本実施形態の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成または実施形態を取ることができる。

１ 充電スタンド
１０ 制御部
２０ 記憶部
２１〜２ｎ スイッチ
３０ 電力分配部
４０ 入出力部
５０ 表示部
６０ 電力供給部
７１〜７ｎ 車両
１０１ 通信部
１０２ 取得部
１０３ 時間算出部
１０４ 比較部
１０５ 計画生成部
１０６ 抽出部
１０７ 電力算出部
１０８ 分配制御部
１１１ 充電取得テーブル
１１２ 充電計画テーブル
１２１ 通信部
１３１〜１３ｎ 充電要求テーブル
１４１〜１４ｎ 電力変換部
１５１〜１５ｎ 蓄電部
１６１〜１６ｎ 表示部
２０１ 充電制御装置
２０２ 電力分配回路
２１１〜２１ｎ 車両制御装置
２２１〜２２ｎ 電力変換回路
２３１〜２３ｎ 電池
２４０ 電源
３００ バス
３０１ 制御回路
３０２ 記憶装置
３０３ 読取装置
３０４ 記録媒体
３０５ 通知装置
３０６ 通信インターフェイス
３０７ 入出力インターフェイス
３０８ ネットワーク

Claims (11)

1. 複数の車両を同時に接続できる充電装置において、
   前記各車両と情報を送受信する通信部と、
   前記充電装置から出力する充電電力と、前記車両に搭載されている電池から出力される放電電力との送受電を切替える電力分配部と、
   前記充電装置に複数の車両が接続されたとき、前記各車両が要求する充電の開始時刻である要求開始時刻と、前記各車両が要求する充電の終了時刻である要求終了時刻とを取得する取得部と、
   前記各車両の要求開始時刻から要求終了時刻までの期間である要求充電期間が重複したとき、前記要求充電期間が重複した各車両の要求終了時刻の中で最も後の時刻である計画終了時刻と、充電を開始する時刻である計画開始時刻との間の時間である計画時間と、前記要求充電期間が重複した各車両の要求充電期間が有する時間を示す要求充電時間を積算した積算充電時間と、を比較する比較部と、
   前記積算充電時間が前記計画時間よりも長いとき、前記要求充電期間が重複しない車両が搭載する電池から出力される放電電力を前記充電電力に加えた合成電力により、前記要求充電期間が重複する各車両の要求終了時刻を変更しないで、該各車両を充電する期間である合成充電期間を求め、該各車両の合成充電期間が重複するとき、該各車両の中で、前記合成充電期間に代えて、前記合成充電期間が有する時間を示す合成充電時間を分割して確保する分割合成期間を設定する車両を設け、前記合成充電期間が重複する各車両の要求終了時刻を変更しない、かつ該各車両に前記合成電力を供給する期間が重複しない第１の充電計画を生成する計画生成部と、
   前記電力分配部を制御して、生成した充電計画にしたがって各車両を充電させる分配制御部と、
   を備えることを特徴とする充電装置。
2. 前記計画生成部は、
   前記分割合成期間を設定する車両を、前記合成充電期間が重複している各車両において、前記要求終了時刻が後ろにある車両とすることを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
3. 前記取得部は、
   前記充電装置に複数の車両が接続されたとき、前記各車両の要求終了時刻の優先度を取得し、
   前記計画生成部は、
   前記第１の充電計画を生成しても、前記各車両の合成充電期間が重複するとき、前記第１の充電計画において、前記優先度の低い車両の重複する合成充電時間を後ろにずらすことを特徴とする請求項１または２に記載の充電装置。
4. 前記計画時間のほうが前記積算充電時間よりも短いとき、前記積算充電時間から前記計画時間を減算した不足充電時間を算出し、該不足充電時間と前記充電電力とを乗算した必要電力量を算出し、該必要電力量を前記計画時間で除算した第１の放電電力値を算出する電力算出部を備え、
   前記計画生成部は、
   前記放電電力の電力値を前記第１の放電電力値に設定する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の充電装置。
5. 前記計画時間のほうが前記積算充電時間よりも短いとき、
   前記計画生成部は、
   前記第１の充電計画において、前記放電電力を出力する車両の要求開始時刻よりも前に、該車両が充電を開始する充電計画を生成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の充電装置。
6. 前記計画生成部は、
   前記放電電力を出力する車両が要求開始時刻よりも前に充電を開始する充電計画を生成するとき、他の車両の要求充電期間と重複しないように、該車両の充電を開始する変更開始時刻を設定することを特徴とする請求項５に記載の充電装置。
7. 前記電力算出部は、
   前記放電電力を出力する車両が、該車両の要求開始時刻よりも前に、該車両の充電を開始することにより得られる取得電力量が前記必要電力量よりも少ないとき、
   前記電力算出部は、前記第１の放電電力値に代えて、
   前記取得電力量を前記計画時間で除算した第２の放電電力値を算出し、
   前記計画生成部は、
   前記放電電力の電力値を前記第２の放電電力値にすることを特徴とする請求項５または６に記載の充電装置。
8. 前記計画生成部は、
   前記放電電力の大きさの上限値である上限電力値を設け、前記電力算出部で算出された放電電力値が前記上限値電力値を上回るとき、前記放電電力の電力値を前記上限電力値に設定する
   ことを特徴とする請求項４〜７のいずれか一つに記載の充電装置。
9. 前記計画生成部は、
   前記積算充電時間が前記計画時間以下のとき、前記要求充電期間が重複する各車両の中で、前記要求充電期間に代えて前記要求充電時間を分割して確保する分割充電期間を設定する車両を設け、前記要求充電期間が重複する各車両の要求終了時刻を変更しない、かつ該各車両に前記充電電力を供給する期間が重複しない第２の充電計画を生成することを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
10. 前記計画生成部は、
    前記分割充電期間を設定する車両を、前記要求充電期間が重複している各車両において、前記要求終了時刻が後ろにある車両とすることを特徴とする請求項９に記載の充電装置。
11. 充電装置のコンピュータにより実行される充電方法であって、
    前記充電装置に複数の充電対象装置が接続されたとき、前記各充電対象装置が要求する充電の開始時刻である要求開始時刻と、前記各充電対象装置が要求する充電の終了時刻である要求終了時刻とを取得し、
    前記各充電対象装置の要求開始時刻から要求終了時刻までの期間である要求充電期間が重複したとき、前記要求充電期間が重複した各充電対象装置の要求終了時刻の中で最も後の時刻である計画終了時刻と充電を開始する時刻である計画開始時刻との間の時間である計画時間と、前記要求充電期間が重複した各充電対象装置の要求充電期間が有する時間を示す要求充電時間を積算した積算充電時間と、を比較し、
    前記積算充電時間が前記計画時間よりも長いとき、前記要求充電期間が重複しない充電対象装置が搭載する電池から出力される放電電力を前記充電装置から出力する充電電力に加えた合成電力により、前記要求充電期間が重複する各充電対象装置の要求終了時刻を変更しないで、該各充電対象装置を充電する期間である合成充電期間を求め、
    前記要求充電期間が重複する各充電対象装置の合成充電期間が重複するとき、該各充電対象装置の中で、前記合成充電期間に代えて、前記合成充電期間が有する時間を示す合成充電時間を分割して確保する分割合成期間を設定する充電対象装置を設け、
    前記合成充電期間が重複する各充電対象装置の要求終了時刻を変更しない、かつ該各充電対象装置に前記合成電力を供給する期間が重複しない第１の充電計画を生成し、
    前記充電装置から出力する充電電力と、前記充電対象装置に搭載されている電池から出力される放電電力との送受電を切替える電力分配部を制御して、生成した充電計画にしたがって各充電対象装置を充電させる、
    ことを特徴とする充電方法。

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