JP2016001955A - Vehicle charger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載された蓄電池を充電するための車両充電装置に関する。 The present invention relates to a vehicle charging device for charging a storage battery mounted on a vehicle.
近年では、走行用の蓄電池を搭載したハイブリッド自動車や電気自動車等の車両の普及が拡大している。これに伴って、車両に搭載された蓄電池を充電するための様々な技術が提案されている。 In recent years, the spread of vehicles such as hybrid vehicles and electric vehicles equipped with a storage battery for traveling has been increasing. Along with this, various techniques for charging a storage battery mounted on a vehicle have been proposed.
例えば、特許文献1には、交流電源に接続して蓄電池に電力供給可能な充電手段と、電気機器の使用電力、蓄電池の充電状態、電源の時間帯別電力使用料金情報の少なくとも一つに応じて充電手段に供給する電力を制御する電力供給制御手段とを備えて、分岐ブレーカが遮断しないように電気機器と充電手段の使用電力を制御する電気機器が提案されている。 For example, according to Patent Document 1, charging means that can be connected to an AC power source to supply power to a storage battery, and at least one of electric power usage charge information of electric equipment, storage battery charging status, and power usage fee information for each power supply time zone. There has been proposed an electric device that includes an electric power supply control unit that controls electric power supplied to the charging unit, and controls electric power used by the electric device and the charging unit so that the branch breaker is not interrupted.
具体的には、特許文献1では、エアコンの室外機や、電気給湯器の室外機や貯湯タンク、車庫等の照明機器などの電気機器に車両に搭載した蓄電池を充電するための充電プラグを接続する充電コンセントを設けて、分岐ブレーカが遮断しないように電気機器と充電手段の使用電力を制御している。 Specifically, in Patent Document 1, a charging plug for charging a storage battery mounted on a vehicle is connected to an electric device such as an outdoor unit of an air conditioner, an outdoor unit of an electric water heater, a hot water storage tank, or a lighting device such as a garage. A charging outlet is provided to control the electric power used by the electrical equipment and the charging means so that the branch breaker does not shut off.
しかしながら、車両の蓄電池を充電するための充電設備を設置するためには、充電設備の電源が必要となるが、特許文献1に記載の充電手段を備えた電気機器を設置する場合、新築時などに充電設備の導入を見越して屋外に電源を設けるか、或いは電気機器導入時に該電気機器のための電源を屋外に設ける必要があるため、ユーザの負担が大きくなる。 However, in order to install a charging facility for charging a storage battery of a vehicle, a power source of the charging facility is required. However, when installing an electric device equipped with a charging means described in Patent Document 1, when building a new building, etc. In addition, it is necessary to provide a power supply outdoors in anticipation of the introduction of charging equipment, or to provide a power supply for the electrical equipment outdoors when the electrical equipment is introduced, which increases the burden on the user.
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、充電設備導入時のユーザ負担を少なくすることが可能な車両充電装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described facts, and an object of the present invention is to provide a vehicle charging device that can reduce the burden on the user when introducing the charging equipment.
上記目的を達成するために請求項1に記載の車両充電装置は、電気機器に給電するために住宅に設置されたコンセントに接続可能とされ、前記コンセントから給電された電力を受電する受電手段と、前記電気機器の受電プラグに接続可能とされ、前記受電手段によって受電した電力を前記電気機器に供給する電力供給手段と、前記電気機器を制御する電気機器制御手段と、前記受電手段によって受電した電力を車両に搭載された蓄電池の充電電力として供給する充電電力供給手段と、前記受電手段によって受電した電力及び前記電力供給手段によって前記電気機器に供給された電力を各々監視する電力監視手段と、前記電力監視手段の監視結果に基づいて、前記コンセントの許容電力を超えないように、前記充電電力供給手段及び前記電気機器制御手段の少なくとも一方を制御する電力制御手段と、を備えている。 In order to achieve the above object, the vehicle charging device according to claim 1 is connectable to an outlet installed in a house for supplying electric power to an electric device, and receives power supplied from the outlet. The power receiving means is connectable to the power receiving plug of the electric device, and the power receiving means supplies the electric power received by the power receiving means to the electric device, the electric device control means for controlling the electric device, and the electric power received by the power receiving means. Charging power supply means for supplying power as charging power for a storage battery mounted on a vehicle; power monitoring means for monitoring the power received by the power receiving means and the power supplied to the electrical equipment by the power supply means; Based on the monitoring result of the power monitoring means, the charging power supply means and the electric machine so as not to exceed the allowable power of the outlet. And a, a power control means for controlling at least one of the control means.
請求項1に記載の発明によれば、電気機器に給電するために住宅に設置されたコンセントに接続可能な受電手段では、コンセントから供給される電力を受電する。 According to the first aspect of the present invention, the power receiving means that can be connected to the outlet installed in the house to supply power to the electric device receives the electric power supplied from the outlet.
電気機器の受電プラグに接続可能な電力供給手段では、受電手段によって受電した電力が電気機器に供給される。 In the power supply means connectable to the power receiving plug of the electric device, the power received by the power receiving means is supplied to the electric device.
電気機器制御手段では、電気機器が制御される。電気機器制御手段は、例えば、請求項2に記載の発明のように、電気機器に付属のリモコンの信号を学習可能な汎用のリモコンを含み、当該リモコンを介して電気機器の運転を制御するようにしてもよいし、請求項3に記載の発明のように、電気機器が汎用の通信インタフェースを含む場合、当該通信インタフェースを介して電気機器の運転を制御するようにしてもよい。 The electric device control means controls the electric device. The electrical device control means includes, for example, a general-purpose remote controller capable of learning a remote control signal attached to the electrical device, and controls the operation of the electrical device via the remote controller. Alternatively, as in the invention described in claim 3, when the electric device includes a general-purpose communication interface, the operation of the electric device may be controlled via the communication interface.
充電電力供給手段では、受電手段によって受電した電力が車両に搭載された蓄電池の充電電力として供給され、電力監視手段では、受電手段によって受電した電力及び電力供給手段によって電気機器に供給された電力が各々監視される。 In the charging power supply means, the power received by the power receiving means is supplied as the charging power of the storage battery mounted on the vehicle, and in the power monitoring means, the power received by the power receiving means and the power supplied to the electrical equipment by the power supply means are Each is monitored.
そして、電力制御手段では、電力監視手段の監視結果に基づいて、コンセントの許容電力を超えないように、充電電力供給手段及び電気機器制御手段の少なくとも一方が制御される。これによって、住宅に設置されたコンセントの許容電力を超えることなく、電気機器への給電と、車両に搭載された蓄電池の充電とを行うことができる。 Then, the power control means controls at least one of the charging power supply means and the electric equipment control means so as not to exceed the allowable power of the outlet based on the monitoring result of the power monitoring means. Thus, power can be supplied to the electric device and the storage battery mounted on the vehicle can be charged without exceeding the allowable power of the outlet installed in the house.
また、コンセントと電気機器の受電プラグ間に車両充電装置を介在させることができるので、車両充電装置を容易かつ安価に設置することができる。従って、充電設備導入時のユーザ負担を少なくすることができる。 Further, since the vehicle charging device can be interposed between the outlet and the power receiving plug of the electric device, the vehicle charging device can be easily and inexpensively installed. Therefore, it is possible to reduce the burden on the user when introducing the charging equipment.
なお、電力制御手段は、請求項4に記載の発明のように、電気機器制御手段を制御した場合、蓄電池の充電が終了した際に、電気機器の運転を元の状態へ戻すように、電気機器制御手段を更に制御するようにしてもよい。 When the electric device control means is controlled as in the invention described in claim 4, the electric power control means is configured to return the operation of the electric equipment to the original state when charging of the storage battery is completed. You may make it further control an apparatus control means.
以上説明したように本発明によれば、充電設備導入時のユーザ負担を少なくすることが可能な車両充電装置を提供することができる、という効果がある。 As described above, according to the present invention, there is an effect that it is possible to provide a vehicle charging device that can reduce the burden on the user when introducing the charging facility.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る車両充電装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図1中の実線は電力線を示し、点線は情報線を示す。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a vehicle charging device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a solid line indicates a power line, and a dotted line indicates an information line.
本実施の形態に係る車両充電装置10は、電気機器としてのエアコン12に給電するために住宅に設置されたコンセント14から電源を得て、車両に搭載された蓄電池を充電するようになっている。コンセント14は、図示しない家庭用分電盤から分岐された専用回路(200V、20A)となっている。エアコン12への電力供給は、コンセント14から供給される電力を車両充電装置10を介して供給するようになっている。
The
車両充電装置10は、充放電器回路16、ピークコントロール制御部18、許容電流監視回路20、及び使用電流監視回路22を備えている。
The
充放電器回路16には、コンセント14に接続可能なプラグケーブル24が接続されている。プラグケーブル24はコンセント14から給電さされた電力を受電して充放電器回路16に供給する。なお、車両充電装置10に受電用のコンセントを設けて、汎用の延長コード等のプラグケーブル24を用いて、車両充電装置10のコンセントとコンセント14とを接続するようにしてもよい。
A
また、充放電器回路16には、エアコン12へ電力供給するための給電ケーブル26が接続されている。給電ケーブル26は、エアコン12の受電プラグ28に接続可能とされており、充放電器回路16がコンセント14から受電した電力をエアコン12へ供給する。なお、給電ケーブル26についても、車両充電装置10に給電用のコンセントを設けて、汎用の延長コード等の給電ケーブル26を用いて、車両充電装置10のコンセントとエアコン12の受電プラグ28とを接続するようにしてもよい。
In addition, a
さらに、充放電器回路16には、車両の蓄電池を充電するための充電プラグケーブル30が接続されており、充電プラグケーブル30が車両に接続された場合に、車両に搭載された蓄電池が充電されるようになっている。
Further, the charger /
ピークコントロール制御部18は、コンセント14から供給される電力と、エアコン12で使用する電力とを監視して、コンセント14の許容電力を超えないように、蓄電池の充電及びエアコン12の運転の少なくとも一方を制御する。
The peak
詳細には、ピークコントロール制御部18には、コンセント14から供給される電力を監視するための許容電流監視回路20、及びエアコン12で使用する電力を監視するための使用電流監視回路22が接続されている。許容電流監視回路20は、コンセント14から供給する電力としてプラグケーブル24を流れる電流を監視する。また、使用電流監視回路22は、エアコン12で使用する電力として給電ケーブル26を流れる電流(エアコンの使用電流)を監視する。
Specifically, the peak
また、ピークコントロール制御部18には、汎用のリモコン32が接続されている。リモコン32は、エアコン12で使用可能な信号を学習可能なものが適用される。すなわち、エアコン12に付属のリモコンの信号をリモコン32に学習させ、ピークコントロール制御部18がリモコン32を介してエアコン12を制御するようになっている。なお、リモコン32とピークコントロール制御部18との接続は、有線接続でもよいし、無線接続でもよい。
In addition, a general-purpose
車両充電装置10は、図1に示すように、屋外に設けられ、エアコンの配管を通すために設けられている貫通口34を介して、室内のコンセント14にプラグケーブル24が接続されると共に、エアコン12の受電プラグ38に給電ケーブル26が接続される。また、ピークコントロール制御部18とリモコン32が有線接続される場合には、リモコン32を室内に設置して、貫通口34を介してピークコントロール制御部18とリモコン32が接続される。
As shown in FIG. 1, the
すなわち、本実施の形態に係る車両充電装置10は、エアコン12で用いるコンセント14とエアコン12の受電プラグ28との間に、車両充電装置10を介在させる構成とされている。
That is, the
なお、車両充電装置10は、停電等の非常時には、車両に搭載された蓄電池の電力をエアコン12等の電気機器に供給することも可能とされている。例えば、スイッチを設けて、スイッチ操作等によって車両から電気機器へ電力を供給するようにしてもよい。或いは、許容電流監視回路20によってコンセント14から供給される電流が遮断されたことが検出された場合に、車両に搭載された蓄電池からエアコン12等の電気機器へ電力を供給するように切替えるようにしてもよい。
In addition, the
続いて、上述のように構成された車両充電装置10のピークコントロール制御部18で行われる具体的な処理について説明する。図2は、本発明の実施の形態に係る車両充電装置10のピークコントロール制御部18で行われる処理の第1例を示すフローチャートである。なお、図2の処理は、車両に搭載された蓄電池を充電する場合に開始する。例えば、車両に充電するための充電プラグが接続されたことが検出された場合や、充電開始を指示するボタン等が操作された場合に開始する。
Then, the specific process performed in the peak
ステップ100では、コンセント14から供給される電流(以下、使用電流という)が電路許容電流内か否かピークコントロール制御部18によって判定される。すなわち、ピークコントロール制御部18は、許容電流監視回路20の監視結果に基づいて、使用電流が電路許容電流内か否かを判定する。電路許容電流は、コンセント14が許容する電流で予め定められている(例えば20A)。該判定が否定された場合にはステップ102へ移行し、肯定された場合にはステップ104へ移行する。
In
ステップ102では、ピークコントロール制御部18によってリモコン32が制御されて、リモコン32からエアコン12に負荷を一定レベル以下に抑えるための出力を抑制する抑制指示が出力されてステップ100に戻って上述の処理が繰り返される。抑制指示としては、例えば、冷房の場合の設定温度を上げ、暖房の場合には設定温度を下げる指示を行う。或いは、送風量を下げる指示を行うようにしてもよい。本実施の形態では、徐々に設定温度を調整したり、風量を調整することにより、ステップ100の判定が肯定される。
In
ステップ104では、ピークコントロール制御部18によって充電電流が決定されてステップ106へ移行する。充電電流は、許容電流(上述の電路許容電流)と使用電流監視回路22によって検出されたエアコン12で使用される電流(以下、機器電流という)との差分を算出し、その差分を超えない範囲にある値にすることによって決定される。
In
ステップ106では、ピークコントロール制御部18が充放電器回路16を制御することによって充電が開始されてステップ108へ移行する。すなわち、ピークコントロール制御部18は、ステップ104で決定した充電電流で、充電プラグケーブル30に接続された蓄電池の充電を開始するように、充放電器回路16を制御する。
In
ステップ108では、ステップ100と同様に、使用電流が電路許容電流内か否かピークコントロール制御部18によって再び判定される。該判定が否定された場合には上述のステップ102へ移行し、肯定された場合にはステップ110へ移行する。
In
ステップ110では、充電が完了したか否かピークコントロール制御部18によって判定される。該判定は、例えば、充電が完了して車両側から充電が停止されたか否かを判定するようにしてもよいし、充放電器回路16が蓄電池の容量を監視してフル充電になったか否かを判定するようにしてもよい。該判定が肯定されるまで待機してステップ112へ移行する。
In step 110, it is determined by the peak
ステップ112では、ピークコントロール制御部18によって充放電器回路16が制御され、充電が停止されたステップ114へ移行する。
In
ステップ114では、ピークコントロールせずに充電したか否かがピークコントロール制御部18によって判定される。該判定は、上述のステップ102の処理を行わずに充電を行ったか否かを判定し、該判定が否定された場合、すなわちステップ102の処理を行ってピークコントロールを行った場合にはステップ116へ移行し、否定された場合にはそのまま処理を終了する。
In
ステップ116では、ピークコントロール制御部18がリモコン32を制御して、リモコン32から抑制解除指示が送信されて一連の処理を終了する。すなわち、ステップ102でリモコン32から指示を出す前の状態に戻るようにリモコン32からエアコン12へ指示が行われる。
In
このように処理を行うことにより、コンセント14の許容電流を超えることなく、エアコン12への給電と、車両に搭載された蓄電池の充電とを行うことができる。
By performing the processing in this manner, it is possible to supply power to the
また、本実施の形態では、上述したように、エアコン12で用いるコンセント14とエアコン12の受電プラグ28間に、車両充電装置10を介在させる構成とされているため、車両充電装置10を容易かつ安価に設置することができる。従って、充電設備導入時のユーザ負担を少なくすることができる。
In the present embodiment, as described above, since the
なお、図2の処理では、始めに充電電流を決定すると共に、エアコンの負荷を一定レベル以下に抑えることにより、以降一定の充電電流で充電を行うようにしたが、エアコン12の自動運転等による負荷変動に対応して、リアルタイムに充電電流を変更するようにしてもよい。図3は、本発明の実施の形態に係る車両充電装置10のピークコントロール制御部18で行われる処理の第2例を示すフローチャートである。なお、図3の処理も第1例と同様に、車両に搭載された蓄電池を充電する場合に開始する。また、図3と同一処理については同一符号を付して説明する。
In the process of FIG. 2, the charging current is first determined and the load of the air conditioner is suppressed to a certain level or less so that charging is performed at a constant charging current thereafter. The charging current may be changed in real time in response to the load fluctuation. FIG. 3 is a flowchart showing a second example of processing performed in peak
ステップ100では、使用電流が電路許容電流内か否かピークコントロール制御部18によって判定される。すなわち、ピークコントロール制御部18は、許容電流監視回路20の監視結果に基づいて、使用電流が電路許容電流内か否かを判定する。電路許容電流は、コンセント14が許容する電流で予め定められている。該判定が否定された場合にはステップ102へ移行し、肯定された場合にはステップ104へ移行する。
In
ステップ102では、ピークコントロール制御部18によってリモコン32が制御されて、リモコン32からエアコン12の負荷を下げるための抑制指示が出力されてステップ100に戻って上述の処理が繰り返される。抑制指示としては、例えば、冷房の場合の設定温度を上げ、暖房の場合には設定温度を下げる指示を行う。或いは、送風量を下げる指示を行うようにしてもよい。本実施の形態では、徐々に設定温度を調整したり、風量を調整することにより、ステップ100の判定が肯定される。
In
ステップ104では、ピークコントロール制御部18によって充電電流が決定されてステップ105へ移行する。充電電流は、許容電流(上述の電路許容電流)と使用電流監視回路22によって検出されたエアコン12で使用される電流との差分を算出することによって決定される。
In
ステップ105では、ピークコントロール制御部18が充放電器回路16を制御することによって決定した充電電流で充電が行われてステップ107へ移行する。すなわち、ピークコントロール制御部18は、ステップ104で決定した充電電流で、充電プラグケーブル30に接続された蓄電池の充電を行うように、充放電器回路16を制御する。
In
ステップ107では、充電が完了したか否かピークコントロール制御部18によって判定される。該判定は、例えば、充電が完了して車両側から充電が停止されたか否かを判定するようにしてもよいし、充放電器回路16が蓄電池の容量を監視してフル充電になったか否かを判定するようにしてもよい。該判定が肯定された場合にはステップ112へ移行し、否定された場合にはステップ100に戻って上述の処理が繰り返される。すなわち、図2の第1例の処理とは異なり、ステップ104が随時行われて充電電流がエアコン12の負荷に応じて変更される。
In
ステップ112では、ピークコントロール制御部18によって充放電器回路16が制御され、充電が停止されたステップ114へ移行する。
In
ステップ114では、ピークコントロールせずに充電したか否かがピークコントロール制御部18によって判定される。該判定は、上述のステップ102の処理を行わずに充電を行ったか否かを判定し、該判定が否定された場合、すなわちステップ102の処理を行ってピークコントロールを行った場合にはステップ116へ移行し、否定された場合にはそのまま処理を終了する。
In
ステップ116では、ピークコントロール制御部18がリモコン32を制御して、リモコン32から抑制解除指示が送信されて一連の処理を終了する。すなわち、ステップ102でリモコン32から指示を出す前の状態に戻るようにリモコン32からエアコン12へ指示が行われる。
In
このように処理を行うようにしても、図2の処理と同様に、コンセント14の許容電流を超えることなく、エアコン12への給電と、車両に搭載された蓄電池の充電とを行うことができる。
Even if the processing is performed in this manner, the power supply to the
なお、上記の実施の形態では、汎用のリモコン32を用いてピークコントロール制御部18からエアコン12を制御するようにしたが、これに限るものではない。例えば、エアコン12に汎用の通信インタフェースを備える場合には、図4に示すように、図1のリモコン32の代わりに、ピークコントロール制御部18とエアコン12とを通信インタフェース36を介して直接接続するようにしてもよい。汎用の通信インタフェース36としては、有線のインタフェースを適用するようにしてもよいし、無線のインタフェースを適用するようにしてもよい。一例としては、HA(Home Automation)や、エコネットライト等の通信規格を適用することができる。なお、通信インタフェース36によっては、エアコン12のオンオフの制御しかできない場合があるが、この場合には、電路許容電流に応じてエアコン12のオンオフを制御するようにしてもよいし、充電電流を変更するようにしてもよい。
In the above embodiment, the
また、上記の実施の形態では、ピークコントロール制御部18の第1例の処理において電路許容電流を超えないようにエアコン12の負荷を調整する例を説明し、第2例の処理において電路許容電流を超えないようにエアコン12の負荷及び充電電流を共に制御する例を説明したが、充電電流のみを制御するようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, an example in which the load of the
また、上記の実施の形態では、室内に設けたコンセント14と、電気機器としてのエアコン12との間に車両充電装置10を介在させる例を説明したが、これに限るものではない。例えば、屋外に設けたコンセントと各種電気機器との間に車両充電装置10を介在させるようにしてもよい。また、電気機器としては、上記の実施の形態では、エアコン12を一例として説明したが、これに限るものではない。例えば、電気温水器、照明、電気暖房機器等の他の電気機器を適用するようにしてもよい。
Moreover, although said embodiment demonstrated the example which interposes the
また、上記の実施の形態では、使用電流が電路許容電流内でない場合(ステップ100、108にて否定された場合)、エアコンの出力を抑制しているが、この抑制を行う前に、充電を停止させるステップを行うことにより、確実に使用電流が電路許容電流以下となるようにしてもよい。
In the above embodiment, if the current used is not within the allowable circuit current (when denied in
また、上記の実施形態におけるピークコントロール制御部18で行われる処理は、プログラムとして記憶媒体に記憶して流通可能なようにしてもよいし、ハードウエアで行われる処理としてもよい。
In addition, the processing performed by the peak
10 車両充電装置
12 エアコン
14 コンセント
16 充放電器回路
18 ピークコントロール制御部
20 許容電流監視回路
22 使用電流監視回路
24 プラグケーブル
26 給電ケーブル
28 受電プラグ
30 充電プラグケーブル
32 リモコン
36 通信インタフェース
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記電気機器の受電プラグに接続可能とされ、前記受電手段によって受電した電力を前記電気機器に供給する電力供給手段と、
前記電気機器を制御する電気機器制御手段と、
前記受電手段によって受電した電力を車両に搭載された蓄電池の充電電力として供給する充電電力供給手段と、
前記受電手段によって受電した電力及び前記電力供給手段によって前記電気機器に供給された電力を各々監視する電力監視手段と、
前記電力監視手段の監視結果に基づいて、前記コンセントの許容電力を超えないように、前記充電電力供給手段及び前記電気機器制御手段の少なくとも一方を制御する電力制御手段と、
を備えた車両充電装置。 A power receiving means that can be connected to an outlet installed in a house to supply electric equipment, and receives electric power supplied from the outlet;
Power supply means that is connectable to a power receiving plug of the electrical device, and that supplies the power received by the power receiving means to the electrical device;
Electrical equipment control means for controlling the electrical equipment;
Charging power supply means for supplying the power received by the power receiving means as charging power for a storage battery mounted on a vehicle;
Power monitoring means for monitoring the power received by the power receiving means and the power supplied to the electrical equipment by the power supply means;
Based on the monitoring result of the power monitoring means, power control means for controlling at least one of the charging power supply means and the electrical equipment control means so as not to exceed the allowable power of the outlet;
A vehicle charging device comprising:
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