JP2015208065A - vehicle charging system - Google Patents

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直視 岡村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle charging system which allows for suitable charging of a vehicle in a charger.SOLUTION: Switching can be made between power supply state by one 100 V voltage line L1 in single-phase three-wire wiring and another 100 V voltage line L2, and power supply state by the neutral line N of single-phase three-wire wiring and one 100 V voltage line L1, by means of electromagnetic contactors MC2, MC3. A controller performs switching control between the power supply state by the neutral line N and the 100 V voltage line L1, and the power supply state by one 100 V voltage line L1 and another 100 V voltage line L2, according to the changes in the charging environment.

Description

本発明は、充電装置において車両に充電する車両充電システムに関するものである。   The present invention relates to a vehicle charging system for charging a vehicle in a charging device.

電気自動車(EV)やプラグインハイブリット車(PHV)などの車両に搭載された蓄電装置の充電を行う車両充電システムは、例えば特許文献1に開示されている。車両充電システムとして、特許文献1においては、利用者のキー操作により充電電圧を切り替えることにより充電電圧が異なる車両に対して適正に対応することができるようにしている。   For example, Patent Document 1 discloses a vehicle charging system that charges a power storage device mounted on a vehicle such as an electric vehicle (EV) or a plug-in hybrid vehicle (PHV). As a vehicle charging system, in Patent Document 1, a charging voltage is switched by a user's key operation so that a vehicle with a different charging voltage can be appropriately handled.

特開2012−186926号公報JP 2012-186926 A

ところで、車両充電システムを複数台の車両に対して電力供給可能に構成した場合には同時に複数台の車両の充電を行わせることもできるが、契約電力を超えることはできないので各車両に対して充電電力を制御するシステム(エネルギーマネジメント)が求められている。このエネルギーマネージメントで充電を制御する場合においては、コントロールパイロット(CPLT)機能を有する車両(モード2,3対応車両)だと、充電スタンドから車両側に供給できる電流の最大値を知らせることができる。この際、電動車両の充電規格であるIEC61851やSAEJ1772では6Aが最低電流なので、従来では200V×6A=1200Wが最低電力であった。そのため、1200W以下には絞れず、複数台充電している場合や電力逼迫時には充電ができないことが懸念される。   By the way, when the vehicle charging system is configured to be able to supply power to a plurality of vehicles, it is possible to charge a plurality of vehicles at the same time, but the contract power cannot be exceeded, so each vehicle can be charged. There is a need for a system (energy management) that controls charging power. When charging is controlled by this energy management, a vehicle having a control pilot (CPLT) function (mode 2 or 3 compatible vehicle) can inform the maximum value of current that can be supplied from the charging station to the vehicle. At this time, in IEC61851 and SAEJ1772 which are charging standards for electric vehicles, 6A is the lowest current, so conventionally, 200V × 6A = 1200 W was the lowest power. Therefore, it cannot be narrowed down to 1200 W or less, and there is a concern that charging is not possible when a plurality of batteries are charged or when power is tight.

本発明の目的は、充電装置において車両に好適に充電を行うことができる車両充電システムを提供することにある。   The objective of this invention is providing the vehicle charging system which can charge a vehicle suitably in a charging device.

請求項1に記載の発明では、充電装置において系統電源から電力の供給を受けて車両に充電する車両充電システムにおいて、単相3線式配線で電力供給を受ける前記充電装置において単相3線式配線での一方の100ボルト電圧線と他方の100ボルト電圧線の2本による電力供給状態と単相3線式配線での中性線と100ボルト電圧線の2本による電力供給状態とに切り替え可能な切替手段と、充電環境の変化により前記切替手段を切り替え制御する切替制御手段と、を備えたことを要旨とする。   According to the first aspect of the present invention, in the vehicle charging system in which the vehicle is charged with power supplied from the system power supply in the charging device, the single-phase three-wire system in the charging device that receives power supply with the single-phase three-wire wiring. Switch between the power supply state with one of the 100 volt voltage line and the other 100 volt voltage line in the wiring, and the power supply state with two of the neutral and 100 volt voltage lines in the single-phase three-wire wiring The gist is provided with possible switching means and switching control means for switching and controlling the switching means according to a change in charging environment.

請求項1に記載の発明によれば、切替手段においては、単相3線式配線で電力供給を受ける充電装置において単相3線式配線での一方の100ボルト電圧線と他方の100ボルト電圧線の2本による電力供給状態と単相3線式配線での中性線と100ボルト電圧線の2本による電力供給状態とに切り替え可能である。切替制御手段は、充電環境の変化により切替手段を切り替え制御する。   According to the first aspect of the present invention, in the switching device, in the charging device that receives power supply by the single-phase three-wire wiring, one 100-volt voltage line and the other 100-volt voltage in the single-phase three-wire wiring. It is possible to switch between a power supply state with two lines and a power supply state with two neutral lines and a 100 volt voltage line with single-phase three-wire wiring. The switching control unit performs switching control of the switching unit according to a change in the charging environment.

よって、充電装置において系統電源から電力の供給を受けて車両に充電する際に、車両への充電電圧を200Vと100Vで切り替えることで、さらに電力を絞ることができ、それにより充電を好適に行うことができる。   Therefore, when charging the vehicle by receiving power supply from the system power supply in the charging device, the power can be further reduced by switching the charging voltage to the vehicle between 200 V and 100 V, thereby favorably charging. be able to.

請求項2に記載のように、請求項1に記載の車両充電システムにおいて、前記切替制御手段は、充電する車両の台数に基づいて前記切替手段を切り替え制御するとよい。
請求項3に記載のように、請求項1に記載の車両充電システムにおいて、前記切替制御手段は、センターからの電力情報に基づいて前記切替手段を切り替え制御するとよい。
As described in claim 2, in the vehicle charging system according to claim 1, the switching control means may perform switching control of the switching means based on the number of vehicles to be charged.
As described in claim 3, in the vehicle charging system according to claim 1, the switching control means may perform switching control of the switching means based on power information from a center.

請求項4に記載のように、請求項1に記載の車両充電システムにおいて、前記切替制御手段は、センターからの電力価格情報に基づいて前記切替手段を切り替え制御するとよい。   According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle charging system according to the first aspect, the switching control unit may perform switching control of the switching unit based on power price information from a center.

本発明によれば、充電装置において車両に好適に充電を行うことができる。   According to the present invention, the vehicle can be suitably charged in the charging device.

実施形態の車両充電システムの全体構成図。1 is an overall configuration diagram of a vehicle charging system according to an embodiment. 作用を説明するためのタイムチャート。The time chart for demonstrating an effect | action. 作用を説明するためのタイムチャート。The time chart for demonstrating an effect | action. 作用を説明するためのタイムチャート。The time chart for demonstrating an effect | action.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面にしたがって説明する。
図1に示すように、車両充電システム10は、充電スタンド20および充電スタンド60を備えている。車両40,42は電気自動車やプラグインハイブリッド車である。車両40,42には、二次電池や電気化学キャパシタ等の蓄電装置、交流を直流に変換して蓄電装置を充電する電力変換器、電力変換器を制御するコントローラ等が搭載されている。充電装置としての充電スタンド20,60において系統電源30から電力の供給を受けて車両40,42に充電することができるようになっている。ここで、充電スタンド20および充電スタンド60は、電源22の配置以外には同一の構成となっている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the vehicle charging system 10 includes a charging station 20 and a charging station 60. Vehicles 40 and 42 are electric vehicles or plug-in hybrid vehicles. Vehicles 40 and 42 are mounted with a power storage device such as a secondary battery or an electrochemical capacitor, a power converter that converts alternating current into direct current and charges the power storage device, a controller that controls the power converter, and the like. The charging stations 20 and 60 serving as charging devices can be supplied with electric power from the system power supply 30 to charge the vehicles 40 and 42. Here, the charging stand 20 and the charging stand 60 have the same configuration except for the arrangement of the power source 22.

充電スタンド20は、充電コントローラ21、電磁接触器(マグネットコンタクタ)MC1,MC2,MC3、電力遮断器23、充電電圧検知部24,25、電圧検知部26等を備えている。充電スタンド20は単相3線式配線にて系統電源30に接続されている。充電スタンド20は、車両40に搭載された蓄電装置を充電する際には充電プラグ41を介して車両40に接続される。   The charging stand 20 includes a charging controller 21, electromagnetic contactors (magnet contactors) MC1, MC2, MC3, a power breaker 23, charging voltage detectors 24, 25, a voltage detector 26, and the like. The charging stand 20 is connected to the system power supply 30 by single-phase three-wire wiring. The charging stand 20 is connected to the vehicle 40 via the charging plug 41 when charging the power storage device mounted on the vehicle 40.

充電スタンド20は、充電時に、系統電源30と車両40の間の充電用経路を通電状態に切り替える電磁接触器MC1を備えている。電磁接触器MC1は、充電コントローラ21に電気的に接続されている。充電コントローラ21は、電気信号を出力することにより、電磁接触器MC1を開閉させる。   The charging stand 20 includes an electromagnetic contactor MC1 that switches a charging path between the system power supply 30 and the vehicle 40 to an energized state during charging. The magnetic contactor MC1 is electrically connected to the charge controller 21. The charge controller 21 opens and closes the electromagnetic contactor MC1 by outputting an electrical signal.

また、車両充電システム10は、充電コントローラ21を制御するメインコントローラ50を備えているとともに、メインコントローラ50は充電コントローラ21と通信可能に接続されている。メインコントローラ50は、充電の実行指示を充電コントローラ21に出力する。電磁接触器MC1の1次側には、過電流が流れた場合に電流の流れを遮断する電力遮断器23が接続されている。また、充電スタンド20は、電源22を備えており、電源22は電力遮断器23よりも電磁接触器MC1側での系統電源30からの電力の供給を受けるとともに充電コントローラ21に電力を供給する。   The vehicle charging system 10 includes a main controller 50 that controls the charging controller 21, and the main controller 50 is connected to the charging controller 21 so as to be communicable. The main controller 50 outputs a charge execution instruction to the charge controller 21. Connected to the primary side of the magnetic contactor MC1 is a power breaker 23 that cuts off the flow of current when an overcurrent flows. The charging stand 20 includes a power source 22. The power source 22 receives power from the system power source 30 on the electromagnetic contactor MC 1 side from the power breaker 23 and supplies power to the charge controller 21.

また、充電コントローラ21には、充電プラグ41と電磁接触器MC1の間、すなわち電磁接触器MC1の出力側となる2次側の電圧を検知する充電電圧検知部24が接続されている。また、充電コントローラ21は、充電電圧検知部24の検知結果を入力する。充電コントローラ21には、電磁接触器MC1の入力側となる1次側の電圧を検知する充電電圧検知部25が接続されている。充電コントローラ21は、充電電圧検知部25の検知結果を入力する。さらに、充電コントローラ21には、充電プラグ41におけるCPLT(コントロールパイロット)線の電圧を検知する電圧検知部26が接続されている。充電コントローラ21は、電圧検知部26の検知結果等に基づいてCPLT(コントロールパイロット)機能により、車両40側との接続などを確認する。充電スタンド20では、電磁接触器MC1の1次側が電力遮断器23を介して系統電源30に接続されるとともに、電磁接触器MC1の2次側が充電プラグ41を介して車両40に接続される。   The charge controller 21 is connected to a charge voltage detector 24 that detects a secondary voltage between the charge plug 41 and the electromagnetic contactor MC1, that is, the output side of the electromagnetic contactor MC1. In addition, the charge controller 21 inputs the detection result of the charge voltage detection unit 24. The charge controller 21 is connected to a charge voltage detector 25 that detects a voltage on the primary side that is the input side of the electromagnetic contactor MC1. The charge controller 21 inputs the detection result of the charge voltage detection unit 25. Furthermore, a voltage detection unit 26 that detects the voltage of the CPLT (control pilot) line in the charge plug 41 is connected to the charge controller 21. The charge controller 21 confirms the connection with the vehicle 40 side by the CPLT (control pilot) function based on the detection result of the voltage detection unit 26 and the like. In the charging stand 20, the primary side of the magnetic contactor MC <b> 1 is connected to the system power supply 30 via the power breaker 23, and the secondary side of the electromagnetic contactor MC <b> 1 is connected to the vehicle 40 via the charging plug 41.

充電スタンド20の電力遮断器23は単相3線式配線にて系統電源30に接続されている。つまり、中性線Nと第1の100ボルト電圧線L1と第2の100ボルト電圧線L2の3本にて系統電源30と電力遮断器23が接続されている。電力遮断器23は、第1の100ボルト電圧線L1と第2の100ボルト電圧線L2の2本にて電磁接触器MC1の1次側と接続されている。第1の100ボルト電圧線L1と第2の100ボルト電圧線L2との間に200Vが印加され、充電に供される。また、200Vが供される第1の100ボルト電圧線L1および第2の100ボルト電圧線L2の途中には電磁接触器MC2が設けられている。電磁接触器MC2は充電コントローラ21にて開閉駆動される。   The power breaker 23 of the charging stand 20 is connected to the system power supply 30 by a single-phase three-wire wiring. In other words, the system power supply 30 and the power breaker 23 are connected by three lines of the neutral line N, the first 100 volt voltage line L1, and the second 100 volt voltage line L2. The power breaker 23 is connected to the primary side of the magnetic contactor MC1 by two lines, a first 100 volt voltage line L1 and a second 100 volt voltage line L2. 200 V is applied between the first 100 volt voltage line L1 and the second 100 volt voltage line L2, and the battery is charged. An electromagnetic contactor MC2 is provided in the middle of the first 100 volt voltage line L1 and the second 100 volt voltage line L2 to which 200V is supplied. The electromagnetic contactor MC2 is opened and closed by the charge controller 21.

電力遮断器23は、第1の100ボルト電圧線L1と中性線Nの2本にて電磁接触器MC1の1次側と接続されている。第1の100ボルト電圧線L1と中性線Nとの間に100Vが印加され、充電に供される。また、100Vが供される第1の100ボルト電圧線L1および中性線Nの途中には電磁接触器MC3が設けられている。電磁接触器MC3は充電コントローラ21にて開閉駆動される。   The power breaker 23 is connected to the primary side of the magnetic contactor MC1 by two lines, a first 100 volt voltage line L1 and a neutral line N. 100V is applied between the first 100-volt voltage line L1 and the neutral line N, and the battery is charged. An electromagnetic contactor MC3 is provided in the middle of the first 100 volt voltage line L1 and the neutral line N to which 100V is supplied. The electromagnetic contactor MC3 is driven to open and close by the charge controller 21.

このように、単相3線式配線で電力供給を受ける充電スタンド20において、切替手段としての電磁接触器MC2,MC3により、単相3線式配線での一方の100ボルト電圧線L1と他方の100ボルト電圧線L2の2本による電力供給状態と単相3線式配線での中性線Nと第1の100ボルト電圧線L1の2本による電力供給状態とに切り替え可能となっている。   As described above, in the charging station 20 that receives power supply by the single-phase three-wire wiring, the electromagnetic contactors MC2 and MC3 as the switching means, and the one 100-volt voltage line L1 in the single-phase three-wire wiring and the other It is possible to switch between a power supply state with two 100 volt voltage lines L2 and a power supply state with two neutral lines N and a first 100 volt voltage line L1 with single-phase three-wire wiring.

一方、充電スタンド60は単相3線式配線で系統電源30に接続されている。充電スタンド60は、車両42に搭載された蓄電装置を充電する際には充電プラグ43を介して車両42に接続される。   On the other hand, the charging stand 60 is connected to the system power supply 30 by single-phase three-wire wiring. The charging stand 60 is connected to the vehicle 42 via the charging plug 43 when charging the power storage device mounted on the vehicle 42.

充電スタンド60は、充電スタンド20と同様に、充電コントローラ21、電磁接触器(マグネットコンタクタ)MC1,MC2,MC3、電力遮断器23、充電電圧検知部24,25、電圧検知部26等を備えている。充電スタンド60の充電コントローラ21は充電スタンド20の電源22から電力の供給を受けて作動する。さらに、充電スタンド60の電力遮断器23も単相3線式配線にて系統電源30に接続され、電力遮断器23は、第1の100ボルト電圧線L1と第2の100ボルト電圧線L2の2本にて電磁接触器MC1の1次側と接続されているとともに第2の100ボルト電圧線L2と中性線Nの2本にて電磁接触器MC1の1次側と接続されている。さらには、200Vが供される第1の100ボルト電圧線L1および第2の100ボルト電圧線L2の途中には電磁接触器MC2が設けられている。また、100Vが供される第2の100ボルト電圧線L2および中性線Nの途中には電磁接触器MC3が設けられている。電磁接触器MC2,MC3は充電スタンド60の充電コントローラ21にて開閉駆動される。   Similarly to the charging stand 20, the charging stand 60 includes a charging controller 21, electromagnetic contactors (magnet contactors) MC1, MC2, MC3, a power breaker 23, charging voltage detection units 24, 25, a voltage detection unit 26, and the like. Yes. The charge controller 21 of the charging station 60 operates by receiving power from the power source 22 of the charging station 20. Furthermore, the power breaker 23 of the charging stand 60 is also connected to the system power supply 30 by a single-phase three-wire wiring, and the power breaker 23 is connected to the first 100 volt voltage line L1 and the second 100 volt voltage line L2. Two are connected to the primary side of the magnetic contactor MC1 and two are connected to the primary side of the magnetic contactor MC1 through the second 100-volt voltage line L2 and the neutral line N. Furthermore, an electromagnetic contactor MC2 is provided in the middle of the first 100 volt voltage line L1 and the second 100 volt voltage line L2 provided with 200V. An electromagnetic contactor MC3 is provided in the middle of the second 100 volt voltage line L2 and the neutral line N to which 100V is supplied. The magnetic contactors MC2 and MC3 are opened and closed by the charge controller 21 of the charging stand 60.

このように、単相3線式配線で電力供給を受ける充電スタンド60において、切替手段としての電磁接触器MC2,MC3により、単相3線式配線での一方の100ボルト電圧線L1と他方の100ボルト電圧線L2の2本による電力供給状態と単相3線式配線での中性線Nと第2の100ボルト電圧線L2の2本による電力供給状態とに切り替え可能となっている。   In this way, in the charging station 60 that receives power supply by the single-phase three-wire wiring, the electromagnetic contactors MC2 and MC3 as the switching means, and the one 100-volt voltage line L1 in the single-phase three-wire wiring and the other It is possible to switch between a power supply state with two 100 volt voltage lines L2 and a power supply state with two neutral lines N and a second 100 volt voltage line L2 with single-phase three-wire wiring.

なお、充電スタンド20においては単相3線式配線での中性線Nと第1の100ボルト電圧線L1の2本による電力供給状態にでき、充電スタンド60においては単相3線式配線での中性線Nと第2の100ボルト電圧線L2の2本による電力供給状態にできるようにしたのは、バランスを考慮したものである。   The charging station 20 can be in a power supply state with a neutral line N and a first 100-volt voltage line L1 with a single-phase three-wire wiring, and the charging station 60 with a single-phase three-wire wiring. The power supply state by the two neutral lines N and the second 100-volt voltage line L2 is made in consideration of balance.

また、充電スタンド60の充電コントローラ21はメインコントローラ50と通信する。つまり、メインコントローラ50は充電スタンド60の充電コントローラ21と通信可能に接続され、メインコントローラ50は、充電スタンド60の充電コントローラ21に充電の実行指示を出力する。   In addition, the charging controller 21 of the charging stand 60 communicates with the main controller 50. That is, the main controller 50 is communicably connected to the charging controller 21 of the charging stand 60, and the main controller 50 outputs a charge execution instruction to the charging controller 21 of the charging stand 60.

そして、複数の充電スタンド20,60をコントロールする上位のメインコントローラ50により、充電スタンド20の充電コントローラ21が制御されるとともに充電スタンド60の充電コントローラ21が制御されて、各充電スタンド20,60での充電電力を調整することができるようになっている。   Then, the upper main controller 50 that controls the plurality of charging stations 20 and 60 controls the charging controller 21 of the charging station 20 and the charging controller 21 of the charging station 60. The charging power can be adjusted.

このように、切替制御手段としてのメインコントローラ50および各充電スタンド20,60での充電コントローラ21を用いて、充電環境の変化により充電スタンド20,60において、電磁接触器MC2,MC3を制御することができるようになっている。   As described above, the magnetic contactors MC2 and MC3 are controlled in the charging stations 20 and 60 by the change of the charging environment by using the main controller 50 as the switching control means and the charging controller 21 in each charging station 20 and 60. Can be done.

次に、車両充電システム10の作用について説明する。
メインコントローラ50および各充電スタンド20,60での充電コントローラ21は、充電環境の変化により充電スタンド20,60において、電磁接触器MC2,MC3を切り替え制御する。メインコントローラ50および各充電スタンド20,60での充電コントローラ21は、充電する車両の台数に基づいて電磁接触器MC2,MC3を切り替え制御して各充電スタンド20,60での充電電力を調整する。
Next, the operation of the vehicle charging system 10 will be described.
The charging controller 21 in the main controller 50 and each charging station 20 and 60 switches and controls the electromagnetic contactors MC2 and MC3 in the charging stations 20 and 60 according to changes in the charging environment. The main controller 50 and the charging controller 21 in each charging station 20, 60 adjust the charging power at each charging station 20, 60 by switching and controlling the electromagnetic contactors MC 2, MC 3 based on the number of vehicles to be charged.

以下、詳しく説明する。
単相3線式配線では3本の線(中性線N、第1の100ボルト電圧線L1、第2の100ボルト電圧線L2)を有し、電力をより抑える必要がある場合、第1の100ボルト電圧線L1および第2の100ボルト電圧線L2を用いた充電電圧200Vから、充電スタンド20では中性線Nおよび第1の100ボルト電圧線L1、充電スタンド60では中性線Nおよび第2の100ボルト電圧線L2を用いた充電電圧100Vに切り替える。これにより、最低電力は、600W(=100V×6A)まで絞ることが可能になる。
This will be described in detail below.
The single-phase three-wire wiring has three lines (neutral line N, first 100 volt voltage line L1, and second 100 volt voltage line L2). From the charging voltage 200V using the 100 volt voltage line L1 and the second 100 volt voltage line L2, the neutral line N and the first 100 volt voltage line L1 in the charging station 20 and the neutral line N in the charging station 60 and The charging voltage is switched to 100V using the second 100 volt voltage line L2. As a result, the minimum power can be reduced to 600 W (= 100 V × 6 A).

電気自動車(EV)やプラグインハイブリッド車(PHV)等を充電する際には200Vで6A以上であるとともに所定の上限電流値を有する(規格上は上限が80Aである)。   When charging an electric vehicle (EV), a plug-in hybrid vehicle (PHV), etc., it is 6 A at 200 V and has a predetermined upper limit current (the upper limit is 80 A in the standard).

充電電圧を切り替えない従来方式では、充電電力の最小値は、1200W(=200V×6A)である。
これに対し、100V/200Vで充電電圧を切り替える本実施形態では次のようになる。
In the conventional method in which the charging voltage is not switched, the minimum value of the charging power is 1200 W (= 200 V × 6 A).
On the other hand, in the present embodiment in which the charging voltage is switched at 100V / 200V, the operation is as follows.

充電電圧が100Vの時においては、充電電力の最小値は、600W(=100V×6A)である。また、充電電圧が200Vの時においては、充電電力の最小値は、1200W(=200V×6A)である。よって、100V/200Vで充電電圧を切り替えることにより、充電電力の最小値を600W〜1200Wまで調整可能となる。   When the charging voltage is 100 V, the minimum value of the charging power is 600 W (= 100 V × 6 A). When the charging voltage is 200V, the minimum value of the charging power is 1200W (= 200V × 6A). Therefore, by switching the charging voltage at 100V / 200V, the minimum value of the charging power can be adjusted from 600W to 1200W.

図2を用いて具体的に説明する。
図2において横軸に時間をとり、縦軸に電力をとっている。縦軸の電力については契約電力が予め決められている。
This will be specifically described with reference to FIG.
In FIG. 2, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents power. Contract power is predetermined for the power on the vertical axis.

今、車両Aが充電スタンド20において充電していたとする。その後、車両Bが充電スタンド60において充電を開始したとする。つまり、共通の系統電源30から電力の供給を受ける充電施設(充電スタンド20および充電スタンド60)において2台の車両を同時に充電する場合、メインコントローラ50および充電コントローラ21は、充電スタンド20,60において電磁接触器MC2,MC3を次のように切り替え制御する。   Now, it is assumed that the vehicle A is charging at the charging station 20. Thereafter, it is assumed that the vehicle B starts charging at the charging station 60. That is, when charging two vehicles at the same time in a charging facility (charging station 20 and charging station 60) that receives power supply from a common system power supply 30, the main controller 50 and the charging controller 21 are connected to the charging stations 20 and 60, respectively. The magnetic contactors MC2 and MC3 are switched and controlled as follows.

今、電磁接触器MC1を閉じるとともに電磁接触器MC2を閉じ、かつ、電磁接触器MC3を開けており、200Vで充電している。
エネルギーマネージメントシステムやEDMS(エネルギーデータマネージメントシステム)の要求で電力を抑える(制御する)必要がある時は、充電コントローラ21は、コントロールパイロット(CPLT)電圧を0Vにした後、一旦、電磁接触器MC1を開く。これは、充電電圧を切り替える際にプラグを差し込んだままであると切り替えた後に充電を再開することができないので一度プラグを抜いて再びプラグを差し込むこととなるが、本実施形態ではコントロールパイロット(CPLT)電圧を強制的に0Vにしてプラグを抜いた状態を作っている。
Now, the electromagnetic contactor MC1 is closed, the electromagnetic contactor MC2 is closed, and the electromagnetic contactor MC3 is opened, and charging is performed at 200V.
When it is necessary to suppress (control) the power at the request of the energy management system or EDMS (energy data management system), the charge controller 21 sets the control pilot (CPLT) voltage to 0 V, and then temporarily sets the magnetic contactor MC1. open. This is because if the plug is kept inserted when switching the charging voltage, charging cannot be resumed after switching, so the plug is removed and then plugged again. In this embodiment, the control pilot (CPLT) is used. The voltage is forced to 0V and the plug is unplugged.

そして、充電コントローラ21は、電磁接触器MC2を開くとともに電磁接触器MC3を閉じて充電電圧を、いままでの200Vから100Vへ切り替える。
その後、充電コントローラ21は、電磁接触器MC1を閉じる。さらに、充電コントローラ21は、コントロールパイロット(CPLT)電圧を12Vにする。これにより、プラグを差し込んだ状態を作ることができる。その結果、充電電圧100Vでの充電が開始される。
Then, the charge controller 21 opens the electromagnetic contactor MC2 and closes the electromagnetic contactor MC3 to switch the charging voltage from the current 200V to 100V.
Thereafter, the charge controller 21 closes the electromagnetic contactor MC1. Further, the charge controller 21 sets the control pilot (CPLT) voltage to 12V. Thereby, it is possible to create a state in which the plug is inserted. As a result, charging at a charging voltage of 100V is started.

このようにすることにより、充電時に充電電圧を200Vとした場合にはモード2,3対応車両では充電電力の最小値を1200Wにしか調整できなかったが、急を要していない車両に対して電力を絞って時間をかけた充電を行うべく、充電電圧を100Vに切り替えることで充電電力の最小値を600Wに調整が可能となる。これにより、図2に示すように、充電スタンド20において車両Aを充電する際に充電電圧が200Vでは1200〜3200W(図2では上限電流値を16Aとして200V×16A=3200W)の範囲で充電可能であったが充電電圧を100Vに切り替えることにより600〜1600W(図2では上限電流値を16Aとして100V×16A=1600W)の範囲で充電可能となり、図2のt1〜t2の期間において、充電スタンド20においては車両Aへの電力を1200W未満に絞った状態で、また、充電スタンド60では車両Bに対する充電を同時に行うことができる。   In this way, when the charging voltage is set to 200 V during charging, the mode 2 and 3 compatible vehicles can only adjust the minimum charging power to 1200 W. By switching the charging voltage to 100 V in order to perform charging over time while reducing the power, the minimum value of the charging power can be adjusted to 600 W. As a result, as shown in FIG. 2, when charging the vehicle A at the charging stand 20, charging is possible within a range of 1200 to 3200W when the charging voltage is 200V (200V × 16A = 3200W with the upper limit current value being 16A in FIG. 2). However, by switching the charging voltage to 100V, charging can be performed in the range of 600 to 1600W (in FIG. 2, the upper limit current value is 16A and 100V × 16A = 1600W), and during the period from t1 to t2 in FIG. In FIG. 20, the power to the vehicle A can be reduced to less than 1200 W, and the charging to the vehicle B can be simultaneously performed at the charging stand 60.

このようにして、既存の充電スタンドに本実施形態の機能を付加することでモード2,3対応車両の可変制御(電力抑制)範囲が広がるため、他の車両への電力分配を行うことができる。   In this way, by adding the function of the present embodiment to the existing charging stand, the variable control (power suppression) range of the mode 2 and 3 compatible vehicles is widened, so that power can be distributed to other vehicles. .

他の例を、図3を用いて説明する。
図1に示すようにメインコントローラ50はセンター70からインターネット通信等による電力会社からの情報により、充電に使える電力値であるピーク電力設定値を調整する。そして、メインコントローラ50および充電コントローラ21は、センター70からの電力逼迫情報に基づいて図3のt3のタイミングで電磁接触器MC2,MC3を切り替え制御する。
Another example will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the main controller 50 adjusts a peak power setting value, which is a power value that can be used for charging, from the center 70 based on information from an electric power company through Internet communication or the like. Then, the main controller 50 and the charging controller 21 switch and control the electromagnetic contactors MC2 and MC3 at the timing t3 in FIG. 3 based on the power tightness information from the center 70.

図3においては電力の逼迫によりピーク電力設定値が低く設定されている状況を示している。
車両Aを充電スタンド20において200Vで充電を開始した後に電力が逼迫してピーク電力設定値が低くされると、充電電圧を100Vに切り替えて車両Aに対し充電スタンド20で電力の供給を低く抑えて充電を続行する。つまり、充電スタンド20において車両Aを充電する際に200Vでは1200〜3200W(図3では上限電流値を16Aとして200V×16A=3200W)の範囲で充電可能であったが100Vに切り替えることにより600〜1600W(図3では上限電流値を16Aとして100V×16A=1600W)の範囲で充電可能となり、電力逼迫によりピーク電力設定値が1200W未満になったときにも充電スタンド20において車両Aへの電力を1200W未満に絞った状態で充電を行うことができる。
FIG. 3 shows a situation where the peak power set value is set low due to power tightness.
When the power is tightened after the vehicle A starts to be charged at 200 V at the charging station 20 and the peak power setting value is lowered, the charging voltage is switched to 100 V and the supply of power to the vehicle A at the charging station 20 is kept low. Continue charging. In other words, when charging the vehicle A at the charging stand 20, it was possible to charge in the range of 1200 to 3200W at 200V (200V × 16A = 3200W with the upper limit current value being 16A in FIG. 3). Charging is possible within a range of 1600W (in FIG. 3, the upper limit current value is 16A and 100V × 16A = 1600W). Even when the peak power set value becomes less than 1200 W due to power shortage, the charging station 20 can supply power to the vehicle A. Charging can be performed with the power reduced to less than 1200 W.

具体的には、200Vで充電時に、エネルギーマネージメントシステムやEDMS(エネルギーデータマネージメントシステム)の要求で、電力を抑える(制御する)必要がある時は、一旦、電磁接触器MC1を開く。そして、電磁接触器MC2を開けるとともに電磁接触器MC3を閉じて充電電圧をそれまでの200Vから100Vに切り替える。その後、電磁接触器MC1を閉じる。これで充電時に電力が抑制できる。   Specifically, when it is necessary to suppress (control) power at the request of an energy management system or EDMS (energy data management system) when charging at 200 V, the electromagnetic contactor MC1 is once opened. Then, the electromagnetic contactor MC2 is opened and the electromagnetic contactor MC3 is closed to switch the charging voltage from the previous 200V to 100V. Thereafter, the magnetic contactor MC1 is closed. This can reduce power during charging.

他の例を、図4を用いて説明する。
図1のセンター70は、電力価格の予測情報を送信する。具体的には、電力価格の予測情報としてRTP(Real Time Pricing:リアルタイム料金)やCPP(Critical Peak Pricing:緊急時ピーク料金)等を挙げることができる。RTPは、時間帯毎に過去の実績と天候等により予測情報を例えば12時間や24時間単位で送られる情報である。
Another example will be described with reference to FIG.
The center 70 in FIG. 1 transmits power price prediction information. Specifically, RTP (Real Time Pricing), CPP (Critical Peak Pricing), and the like can be cited as prediction information of power prices. RTP is information in which prediction information is sent in units of 12 hours or 24 hours, for example, according to past results and weather.

メインコントローラ50はセンター70と通信線により接続されており、メインコントローラ50はセンター70と通信可能である。そして、メインコントローラ50には、センター70からインターネット回線等を介して電力価格の予測情報が通知される。そして、メインコントローラ50および充電コントローラ21は、センター70からの電力価格情報に基づいて電磁接触器MC2,MC3を切り替え制御する。   The main controller 50 is connected to the center 70 via a communication line, and the main controller 50 can communicate with the center 70. The main controller 50 is notified of power price prediction information from the center 70 via the Internet line or the like. Then, the main controller 50 and the charge controller 21 switch and control the electromagnetic contactors MC2 and MC3 based on the power price information from the center 70.

図4は、RTPと抑制電力の関係を示す。RTPが上昇する場合には抑制電力(抑制電流値)が小さくなるとともに、RTPが下降する場合には抑制電力(抑制電流値)が大きくなる。これにより、電力価格が上がりそうな場合には抑制電力(抑制電流値)を抑えることができ、電力料金を一定化することができる。   FIG. 4 shows the relationship between RTP and suppression power. When RTP increases, the suppression power (suppression current value) decreases, and when RTP decreases, the suppression power (suppression current value) increases. As a result, when the power price is likely to increase, it is possible to suppress the suppressed power (suppressed current value) and to make the power charge constant.

メインコントローラ50は、契約電力を超えると基本料金が高くなってしまうので契約電力を超えないように電力をマネージメントすべくセンター70から受信された時間毎のRTP情報から電力料金を一定に抑制する抑制電力を決定する。即ち、メインコントローラ50は、センター70からの電力価格の予測情報により電力料金を一定に抑制するための抑制電力をスケジューリングする。   The main controller 50 increases the basic charge when the contract power is exceeded, so that the power charge is kept constant from the RTP information received from the center 70 in order to manage the power so as not to exceed the contract power. Determine the power. That is, the main controller 50 schedules the suppressed power for keeping the power rate constant based on the prediction information of the power price from the center 70.

そして、車両40を充電スタンド20において200Vで充電を開始した後に電力価格が上昇すると、充電電圧を100Vに切り替えて車両40に対し充電スタンド20で電力の供給を低く抑えて抑制電力を抑えて電力料金を一定化する。図4では、電力価格が上昇して充電に使用できる電力(抑制電力)を下げたt4のタイミングで充電電圧を100Vに切り替えるとともに電力価格が下がり抑制電力を上げたt5のタイミングで充電電圧を200Vに切り替えている。   Then, when the power price rises after charging the vehicle 40 at the charging station 20 at 200V, the charging voltage is switched to 100V to suppress the supply of power to the vehicle 40 at the charging station 20 and to suppress the suppression power. Make the price constant. In FIG. 4, the charging voltage is switched to 100V at the timing of t4 when the power price is increased and the power (suppressed power) that can be used for charging is decreased, and the charging voltage is changed to 200V at the timing of t5 when the power price is decreased and the suppressing power is increased. It has been switched to.

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)モード2,3対応車両の可変制御(電力制御)範囲が広がるため、充電対象車両の台数が多くなっても契約電力を下回るように、また、電力の逼迫した時や太陽光発電力が少なくなったことにより電力価格が高くなった時等においても、他の車両への電力分配を行ったり自車の充電電力を抑えることができる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Because the range of variable control (power control) for vehicles compatible with modes 2 and 3 is expanded, the contracted power is reduced even when the number of vehicles to be charged increases, and when power is tight or when solar power is generated. Even when the power price increases due to the decrease in the power consumption, it is possible to distribute power to other vehicles and to suppress the charging power of the own vehicle.

つまり、充電スタンド20,60において系統電源30から電力の供給を受けて車両40,42に充電する車両充電システムにおいて、切替手段としての電磁接触器MC2,MC3と、切替制御手段としてのメインコントローラ50および充電コントローラ21を備える。電磁接触器MC2,MC3は、単相3線式配線での一方の100ボルト電圧線L1と他方の100ボルト電圧線L2の2本による電力供給状態と、充電スタンド20では単相3線式配線での中性線Nと第1の100ボルト電圧線L1、充電スタンド60では中性線Nと第2の100ボルト電圧線L2の2本による電力供給状態とに切り替え可能となっている。そして、メインコントローラ50および充電コントローラ21は、充電環境の変化により、一方の100ボルト電圧線L1と他方の100ボルト電圧線L2の2本による電力供給状態と、充電スタンド20では中性線Nと第1の100ボルト電圧線L1、充電スタンド60では中性線Nと第2の100ボルト電圧線L2の2本による電力供給状態とに切り替え制御する。   That is, in the vehicle charging system that receives power from the system power supply 30 at the charging stations 20 and 60 and charges the vehicles 40 and 42, the electromagnetic contactors MC2 and MC3 as switching means and the main controller 50 as switching control means. And a charge controller 21. The magnetic contactors MC2 and MC3 include a single-phase three-wire wiring in the single-phase three-wire wiring and the power supply state by one of the 100-volt voltage line L1 and the other 100-volt voltage line L2. The neutral line N and the first 100-volt voltage line L1, and the charging stand 60 can be switched to the power supply state by the neutral line N and the second 100-volt voltage line L2. Then, the main controller 50 and the charge controller 21 may change the power supply state by one of the 100 volt voltage line L1 and the other 100 volt voltage line L2, and the neutral line N In the first 100 volt voltage line L1 and the charging stand 60, switching control is performed between the power supply state of the neutral line N and the second 100 volt voltage line L2.

よって、充電スタンドにおいて系統電源30から電力の供給を受けて車両に充電する際に、車両40,42への充電電圧を200Vと100Vで切り替えることで、さらに電力を絞ることができ、電力逼迫時等により充電電力を抑えることができ、それにより充電を好適に行うことができる。   Therefore, when the vehicle is charged with power supplied from the system power supply 30 at the charging stand, the power can be further reduced by switching the charging voltage to the vehicles 40 and 42 between 200V and 100V. Thus, the charging power can be suppressed, and charging can be suitably performed.

(2)具体的には、切替制御手段としてのメインコントローラ50および充電コントローラ21は、充電する車両の台数に基づいて替え制御する。よって、複数台を充電する場合において柔軟に対処することができる。   (2) Specifically, the main controller 50 and the charge controller 21 serving as switching control means perform replacement control based on the number of vehicles to be charged. Therefore, it is possible to flexibly cope with charging a plurality of units.

(3)切替制御手段としてのメインコントローラ50および充電コントローラ21は、センター70からの電力情報としての電力逼迫情報に基づいて切り替え制御する。よって、電力逼迫時においても柔軟に対処することができる。   (3) The main controller 50 and the charge controller 21 as switching control means perform switching control based on power tightness information as power information from the center 70. Therefore, it is possible to flexibly cope with power shortages.

(4)切替制御手段としてのメインコントローラ50および充電コントローラ21は、センター70からの電力価格情報に基づいて切り替え制御する。よって、電力価格が上がりそうな場合にも抑制電力(抑制電流値)を抑えるような柔軟な対応が可能となる。   (4) The main controller 50 and the charge controller 21 as switching control means perform switching control based on the power price information from the center 70. Therefore, even when the power price is likely to rise, it is possible to flexibly cope with the suppression power (suppressed current value).

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
・コントロールパイロット(CPLT)対応車両(モード2,3対応車両)について述べたが、モード1対応車両について適用してもよい。モード1対応車両では充電時は一律の電力値、例えば3200W(=200V×16A)で充電される。このモード1対応車両においても、充電電圧を200Vと100Vとの間で切り替えることにより電力を抑えることができ有用である。モード1対応車両であるか否かは例えばCPLT信号(充電許可信号)をスタンド側から車両側に送り、応答がないとモード1対応車両であることが分る。
The embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example.
Although a control pilot (CPLT) compatible vehicle (mode 2, 3 compatible vehicle) has been described, it may be applied to a mode 1 compatible vehicle. A mode 1 vehicle is charged with a uniform power value, for example, 3200 W (= 200 V × 16 A) during charging. This mode 1 compatible vehicle is also useful because the power can be reduced by switching the charging voltage between 200V and 100V. Whether or not the vehicle is a mode 1 compatible vehicle, for example, a CPLT signal (charge permission signal) is sent from the stand side to the vehicle side.

そして、図2を用いて説明したようにエネルギーマネージメントシステムで充電制御できないモード1対応車両を電力制御する。これにより、モード1対応車両の電力制御が可能になるため、充電電力を占有せず、他の車両に電力を分配することができる。このように、単相3線式配線の特徴を生かし、モード1対応車両を検知して電力制御を行うことができる。   Then, as described with reference to FIG. 2, power control is performed on the mode 1 compatible vehicle that cannot be charged by the energy management system. As a result, the power control of the mode 1 compatible vehicle becomes possible, so that it is possible to distribute the power to other vehicles without occupying the charging power. In this way, by taking advantage of the characteristics of the single-phase three-wire wiring, it is possible to detect the mode 1 vehicle and perform power control.

また、図3を用いて説明したようにエネルギーマネージメントシステムなどで電力制御したい場合は、電圧を200Vから100V(片単100V)に切り替えることで、電力を抑制する。例えば、充電電圧200Vでは3200W(=200V×16A)であるが、充電電圧を100Vにすることにより1600W(=100V×16A)となるので、モード1対応車両で不可能だったエネルギーマネージメントが可能になる。詳しくは、200Vで充電時に、エネルギーマネージメントシステムやEDMS(エネルギーデータマネージメントシステム)の要求で、電力を抑える(制御する)必要がある時は、充電時に16Aで充電を行うモード1対応車両ならば、3200W(=200V×16A)から、1600W(=100V×16A)となり、1600W分の電力が抑制できる。   Further, as described with reference to FIG. 3, when it is desired to control power with an energy management system or the like, the power is suppressed by switching the voltage from 200 V to 100 V (single unit 100 V). For example, it is 3200W (= 200V × 16A) at a charging voltage of 200V, but it becomes 1600W (= 100V × 16A) by setting the charging voltage to 100V, enabling energy management that was impossible with a mode 1 compatible vehicle. Become. Specifically, when charging at 200V, if it is necessary to suppress (control) the power at the request of the energy management system or EDMS (energy data management system), if it is a mode 1 compatible vehicle that charges at 16A when charging, From 3200W (= 200V × 16A) to 1600W (= 100V × 16A), the power for 1600W can be suppressed.

モード1対応車両の可変制御が可能であるため、モード1対応車両と他のモード対応車両(モード3対応車両など)を同時充電する場合においてモード1対応車両への電力を他のモード対応車両(モード3対応車両など)に分配することができる。   Since variable control of the mode 1 compatible vehicle is possible, when the mode 1 compatible vehicle and other mode compatible vehicles (such as the mode 3 compatible vehicle) are charged at the same time, the power to the mode 1 compatible vehicle is transferred to other mode compatible vehicles ( Can be distributed to mode 3 vehicles, etc.).

・図1,2等では2台の車両を充電する例を示したが、充電する車両の台数は問わない。例えば、4台の車両を同時に充電する場合について説明すると、契約電力が3600Wであるときに3台の車両が各々1200W(=200V×6A)で充電しているときに、更に1台の車両を充電スタンドで充電する場合について考える。充電電圧をそれまでの200Vから100Vに切り替えることにより、4台の車両を各々900W(=100V×9A)で充電することができる。   -Although the example which charges two vehicles was shown in FIGS. 1, 2, etc., the number of vehicles to charge does not ask | require. For example, when charging 4 vehicles at the same time, when the contract power is 3600W, when 3 vehicles are charging at 1200W (= 200V × 6A), Consider the case of charging at a charging stand. By switching the charging voltage from the previous 200V to 100V, each of the four vehicles can be charged at 900W (= 100V × 9A).

・図1においては充電スタンド20において単相3線式配線での中性線Nと第1の100ボルト電圧線L1の2本による100ボルト充電経路を形成し、充電スタンド60において単相3線式配線での中性線Nと第2の100ボルト電圧線L2の2本による100ボルト充電経路を形成した。つまり、充電スタンドにおいて第1の車両への100ボルト充電経路として単相3線式配線での中性線Nと第1の100ボルト電圧線L1の2本による経路、および、第2の車両への100ボルト充電経路として単相3線式配線での中性線Nと第2の100ボルト電圧線L2の2本による経路を形成した。これに限ることなく、例えば、充電スタンド20において単相3線式配線での中性線Nと第1の100ボルト電圧線L1の2本による100ボルト充電経路を形成し、充電スタンド60においても単相3線式配線での中性線Nと第1の100ボルト電圧線L1の2本による100ボルト充電経路を形成することも可能である。   In FIG. 1, the charging station 20 forms a 100-volt charging path with two neutral lines N and a first 100-volt voltage line L1 in a single-phase three-wire wiring, and the charging station 60 has a single-phase three-wire. A 100 volt charging path was formed by two lines, a neutral line N and a second 100 volt voltage line L <b> 2. That is, as a 100-volt charging path to the first vehicle at the charging station, a path by two lines of the neutral line N and the first 100-volt voltage line L1 in the single-phase three-wire wiring, and to the second vehicle As a 100-volt charging path, a path with two neutral lines N and a second 100-volt voltage line L2 in a single-phase three-wire wiring was formed. Without being limited thereto, for example, the charging stand 20 forms a 100 volt charging path by two neutral wires N and the first 100 volt voltage line L1 in a single-phase three-wire wiring, and the charging stand 60 also It is also possible to form a 100-volt charging path with two neutral wires N and a first 100-volt voltage line L1 in a single-phase three-wire wiring.

10…車両充電システム、20…充電スタンド、21…充電コントローラ、30…系統電源、40…車両、42…車両、50…メインコントローラ、60…充電スタンド、70…センター、L1…第1の100ボルト電圧線、L2…第2の100ボルト電圧線、MC2…電磁接触器、MC3…電磁接触器、N…中性線。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vehicle charging system, 20 ... Charging stand, 21 ... Charge controller, 30 ... System power supply, 40 ... Vehicle, 42 ... Vehicle, 50 ... Main controller, 60 ... Charging stand, 70 ... Center, L1 ... First 100 volts Voltage line, L2 ... second 100 volt voltage line, MC2 ... magnetic contactor, MC3 ... magnetic contactor, N ... neutral wire.

Claims (4)

充電装置において系統電源から電力の供給を受けて車両に充電する車両充電システムにおいて、
単相3線式配線で電力供給を受ける前記充電装置において単相3線式配線での一方の100ボルト電圧線と他方の100ボルト電圧線の2本による電力供給状態と単相3線式配線での中性線と100ボルト電圧線の2本による電力供給状態とに切り替え可能な切替手段と、
充電環境の変化により前記切替手段を切り替え制御する切替制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両充電システム。
In the vehicle charging system that charges the vehicle by receiving power from the system power supply in the charging device,
In the charging apparatus that receives power supply by single-phase three-wire wiring, the power supply state by one of the 100-volt voltage line and the other 100-volt voltage line in the single-phase three-wire wiring and the single-phase three-wire wiring Switching means capable of switching between a neutral power line and a power supply state with two 100 volt voltage lines;
Switching control means for switching the switching means according to a change in charging environment;
A vehicle charging system comprising:
前記切替制御手段は、充電する車両の台数に基づいて前記切替手段を切り替え制御することを特徴とする請求項1に記載の車両充電システム。   The vehicle charging system according to claim 1, wherein the switching control unit performs switching control of the switching unit based on the number of vehicles to be charged. 前記切替制御手段は、センターからの電力情報に基づいて前記切替手段を切り替え制御することを特徴とする請求項1に記載の車両充電システム。   The vehicle charging system according to claim 1, wherein the switching control unit performs switching control of the switching unit based on power information from a center. 前記切替制御手段は、センターからの電力価格情報に基づいて前記切替手段を切り替え制御することを特徴とする請求項1に記載の車両充電システム。   The vehicle charging system according to claim 1, wherein the switching control unit performs switching control of the switching unit based on power price information from a center.
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