JP2019118239A - 充電システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両側の充電受入れ能力と充電器の出力とを適切に対応させることができるようにして、コスト増を抑えながら効率よく充電できるようにする。【解決手段】複数の充電用駐車スペース１３ａ〜１３ｈと、それぞれの充電用駐車スペース１３ａ〜１３ｈに装備された充電器３１と、それぞれの充電器３１に接続された集電端子３４と、集電端子３４のそれぞれに接続された固定電源ユニット３２と、集電端子３４間を移動し、何れかの集電端子３４に対して固定電源ユニット３２とは並列に接続可能な可動電源ユニット３３とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、複数の電動車両に同時に充電可能な複数の充電用駐車スペースを備えた充電システムに関するものである。

近年、電動車両（いわゆる、プラグインハイブリッド車両等の充電式ハイブリッド車両を含む）の普及が進むのに応じて、充電をより効率よく実施できるようにすることが求められている。このような観点から、例えば特許文献１には、充電を要求する車両を給電スタンドまで確実に誘導できるようにする非接触充電システム（或いは、無接点充電システム）が提案されている。

特開２０１５−２０１０２８公報

ところで、充電をより効率よく実施するには、特許文献１のような充電サービス（ソフト面）の向上だけでなく充電設備（ハード面）の向上も求められる。充電設備の向上としては、充電ステーションを増加させることや、充電ステーションでより多くの車両を同時に充電できるようにすることや、より高速で充電をできるようにすることが挙げられる。

充電速度は、車両側（バッテリ側）の充電受入れ能力と、充電設備側の充電器の出力（充電出力）とに応じる。このため、車両側の充電受入れ能力が高く高速での充電（即ち、急速充電）が可能であっても、充電設備側の充電出力が低ければ急速充電は行えない。逆に、充電設備側の充電出力が高く急速充電が可能であっても、車両側の充電受入れ能力が低ければ急速充電は行えない。

したがって、充電受入れ能力が高い車両に効率よく急速充電するためには、充電設備側の各充電器をいずれも急速充電が可能な高出力のものにすればよい。
しかし、高出力の充電器は高価なため、全ての充電器を高出力のものにすると充電設備の大幅なコスト増を招くことになる。

一方、充電設備側に充電出力の異なる充電器を装備して、車両側の充電受入れ能力に応じた出力の充電器を用いるようにすればよいが、充電設備に充電に来る電動車両のスケジュールを管理しない限り、出力の高い充電器が充電受入れ能力の低い車両の充電に使われていて、充電受入れ能力の高い車両が充電しようとしても、出力の低い充電器しか残っていないなど、車両側の充電受入れ能力と充電器の出力との適切なマッチングは困難になる。

本発明は、このような課題に着目することにより創案されたもので、車両側の充電受入れ能力と充電器の出力とを適切に対応させることができるようにして、コスト増を抑えながら効率よく充電できるようにした、充電システムを提供することを目的としている。

（１）本発明の充電システムは、複数の充電用駐車スペースと、それぞれの前記充電用駐車スペースに装備された充電器と、それぞれの前記充電器に装備された集電端子と、前記集電端子のそれぞれに接続された固定電源ユニットと、前記集電端子間を移動し、何れかの前記集電端子に対して前記固定電源ユニットとは並列に接続可能な可動電源ユニットと、を備えていることを特徴している。

（２）複数の前記充電器は地上層に設置され、前記集電端子はそれぞれ対応する前記充電器に接続されると共に何れも上下方向に向けて延び互いに並列に配設され、前記集電端子が延びる前記地上層よりも下方又は上方には、前記固定電源ユニットが固定設置される固定電源ユニット設置層と、前記可動電源ユニットが移動する可動電源ユニット移動層とが、層状に設けられていることが好ましい。
（３）前記可動電源ユニット移動層は単数または複数設けられ、それぞれの前記可動電源ユニット移動層に装備される前記可動電源ユニットの数は、前記固定電源ユニット設置層に装備される前記固定電源ユニットの数よりも少ないことが好ましい。
（４）前記固定電源ユニット設置層は前記地上層に最も接近して設置され、前記可動電源ユニット移動層は前記地上層に対して前記固定電源ユニット設置層よりも離隔して設けられていることが好ましい。
（５）前記可動電源ユニット移動層は複数設けられ、前記地上層に対して離隔した前記可動電源ユニット移動層ほど前記可動電源ユニットの数が少ないことが好ましい。

（６）前記可動電源ユニットを移動させる駆動装置と、前記駆動装置を制御する駆動制御手段と、を備えていることが好ましい。
（７）前記可動電源ユニット移動層内に、前記可動電源ユニットをそれぞれの前記集電端子と交差する方向に移動させる移動ルートが設けられ、前記駆動装置は、前記可動電源ユニットを前記移動ルートに沿って移動させ、前記駆動制御手段は、前記可動電源ユニットが所定の前記充電用駐車スペースの前記集電端子と接続する位置になるように前記駆動装置を制御することが好ましい。
（８）前記移動ルートには、前記可動電源ユニットの移動時に他の前記可動電源ユニットを追い越す追い越しルートが設けられていることが好ましい。

（９）前記可動電源ユニットには電源側接点が装備され、前記集電端子には端子側接点が装備され、前記可動電源ユニットが前記集電端子に対して所定の相対位置に移動すると、前記電源側接点と前記端子側接点とが対向して接触するように、前記電源側接点及び前記端子側接点が配置されていることが好ましい。
（１０）前記電源側接点及び前記端子側接点の何れか一方には、これら両接点の接触時に弾性接触するよう付勢する付勢部材が装備されていることが好ましい。

（１１）前記充電器に、充電ガンが用いられていることが好ましい。
（１２）前記充電器に、無接点充電器が用いられていることが好ましい。

（１３）前記充電用駐車スペース内に進入した充電予定車両から当該充電予定車両のバッテリの充電受入れ能力の情報を含む充電準備情報を取得する情報取得手段と、前記情報取得手段で取得した前記充電準備情報に基づいて当該充電用駐車スペースへの前記可動電源ユニットの移動の要否を判定し、移動が必要と判定した場合には、当該充電用駐車スペースへ移動させる前記可動電源ユニットを選定し、移動指令情報を出力する移動情報出力手段と、を有する充電管理装置を備えていることも好ましい。
（１４）これから充電しようとする充電予定車両から当該充電予定車両の到着予定時刻の情報と当該充電予定車両のバッテリの充電受入れ能力の情報を含む充電準備情報とを取得する情報取得手段と、前記情報取得手段で取得した前記充電準備情報に基づいて前記充電予定車両の使用する前記充電用駐車スペースを特定する駐車スペース特定手段と、前記情報取得手段で取得した前記充電準備情報に基づいて前記駐車スペース特定手段で特定した充電用駐車スペースへの前記可動電源ユニットの移動の要否を判定し、移動が必要と判定した場合には、当該充電用駐車スペースへ移動させる前記可動電源ユニットを選定し、移動指令情報を出力する移動情報出力手段と、特定した前記充電用駐車スペースに前記充電予定車両を案内する案内手段と、を有する充電管理装置を備えていることも好ましい。

本発明の充電システムによれば、可動電源ユニットを集電端子間で移動させて、所要の充電用駐車スペースの充電器に装備された集電端子に接続することにより、所要の充電用駐車スペースの充電器には、固定電源ユニットと並列に可動電源ユニットが接続されるため、充電出力を増強させることができる。これにより、充電器の充電出力を車両側の充電受入れ能力に応じたものにすることができ、効率よく充電できるようになる。また、電源ユニットの増加を抑えられるためコスト増を抑えることができる。

第１実施形態に係る充電システムを備えた駐車場の構成を示す平面図である。 第１実施形態に係る充電システムを備えた駐車場の構成を示す鉛直断面図である。 第１実施形態に係る充電システムの可動電源ユニットを示す斜視図である。 第１実施形態に係る充電システムの可動電源ユニット及び集電端子の各接点の接続状態を示す図３のＡ−Ａ矢視断面図である。 第１実施形態に係る充電システムの集電端子の接点の構造及び動作を説明する断面図（図４のＢ部拡大図）であり、（ａ）は可動電源ユニットが移動して電源側接点が端子側接点に接続する直前状態を示し、（ｂ）は電源側接点が端子側接点に接続した状態を示す。 第１実施形態に係る充電システムの可動電源ユニットの移動ルートを説明する平面図であり、（ａ），（ｂ）は移動ルートの第１構成例を示し、（ｃ）は移動ルートの第２構成例を示す。 第１実施形態に係る充電システムの可動電源ユニットの制御系の構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係る充電システムを備えた駐車場の構成を示す平面図である。 第２実施形態に係る充電システムを備えた駐車場の構成を示す鉛直断面図である。 第２実施形態に係る充電システムの可動電源ユニットの制御系の構成を示すブロック図である。

以下、図面により実施の形態について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができると共に、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。

＜第１実施形態＞
［１．システムの構成］
この電動車両用の充電システムは、複数の電動車両に対して個々の車両に応じて最適な態様で充電を実施できるようにするものである。なお、ここでは、電動車両は、純粋な電気自動車（ＥＶ）或いはプラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ）であるものとする。以下、電動車両について単に「車両」とも称する。

本充電システムは、図１に示すような駐車場１０を備えている。
この駐車場１０には、車両２０が入庫する駐車場入口１１と、車両２０が出庫する駐車場出口１２と、が設けられ、駐車場１０の内部には、複数（ここでは、８台分）の充電用駐車スペース（単に、駐車スペースともいう）１３ａ〜１３ｈが設けられている。なお、駐車スペース１３ａ〜１３ｈは横並びに設けられ、ここでは図１中左側からNo.１，No.２，No.３，・・・No.８と番号付けされている。また、個々の駐車スペース１３ａ〜１３ｈを区別しない場合には符号１３で示す。

この駐車場１０内では、各車両２０に搭載されたバッテリ（通常、電池パックと呼ばれる組電池）２１（図７参照）に、充電ガンによって電源ユニット３２，３３（図２参照）側に接続された充電ケーブルをつなぐことで充電できるようになっている。このため、各駐車スペース１３ａ〜１３ｈには、充電ガンを備えた充電器３１が装備されている。また、充電を車両側の充電条件に応じて可能な限り高速で充電できるように制御する急速充電制御盤３０が備えられている。

図１，図２に示すように、このような駐車場１０は地上層（地上１階層）Ｌ０に設けられ、急速充電制御盤３０及び充電器３１も地上層Ｌ０に設けられている。
各駐車スペース１３ａ〜１３ｈの急速充電制御盤３０及び充電器３１には、地下層に向かって鉛直に延びた集電端子３４が装備されており、集電端子３４の一端部（上端部）は急速充電制御盤３０を介して充電器３１に接続され、集電端子３４の他端側（下端側）は電源ユニット３２，３３に接続される。

電源ユニット３２，３３としては、固定された複数の固定電源ユニット３２と、図２に白抜き矢印で示すように移動可能な複数の可動電源ユニット３３とが備えられている。これらの電源ユニット３２，３３は駐車場１０の直下の地下層Ｌ１〜Ｌ３に設けられている。
地下層Ｌ１〜Ｌ３は複数層（ここでは、地下１階層Ｌ１，地下２階層Ｌ２，地下３階層Ｌ３の３層）に分かれており、急速充電制御盤３０及び充電器３１の装備された地上層に最も近い地下１階層Ｌ１に固定電源ユニット３２が配置されている。また、その下方の地下２階層Ｌ２及び地下３階層Ｌ３に可動電源ユニット３３が配置されている。

本実施形態では、固定電源ユニット３２，可動電源ユニット３３は何れも最大充電出力が一定出力（例えば、５０ｋＷ）のものが用いられている。
固定電源ユニット３２は各集電端子３４に１台ずつ接続され、可動電源ユニット３３は、各集電端子３４に選択的に接続される。

可動電源ユニット移動層としての地下２階層Ｌ２，地下３階層Ｌ３の各層に装備される可動電源ユニット３３の数ｎ２，ｎ３は、固定電源ユニット設置層としての地下１階層Ｌ１に装備される固定電源ユニット３２の数ｎ１よりも少なくなっている（ｎ２＜ｎ１且つｎ３＜ｎ１，ｎ１＝８）。また、可動電源ユニット移動層Ｌ２，Ｌ３においては、地上層Ｌ０や固定電源ユニット設置層（地下１階層）Ｌ１に対して離隔した可動電源ユニット移動層ほど可動電源ユニット３３の数が少なくなっている（ｎ３＜ｎ２）。つまり、下層に行くほど電源ユニット３２又は３３の数が少なくなっている。

図２に示す例では、駐車スペース１３ｂ，１３ｅ，１３ｇの各集電端子３４には、地下２階層Ｌ２でそれぞれ１台の可動電源ユニット３３が固定電源ユニット３２と並列に接続され、地下３階層Ｌ３でそれぞれ１台の可動電源ユニット３３が固定電源ユニット３２と並列に接続されている。また、駐車スペース１３ｄの集電端子３４には、地下２階層Ｌ２で１台の可動電源ユニット３３が固定電源ユニット３２と並列に接続されている。

このように、固定電源ユニット３２と並列に可動電源ユニット３３を接続することにより、最大充電出力を増大させることができる。例えば、駐車スペース１３ｄのように、固定電源ユニット３２と並列に１台の可動電源ユニット３３が接続されていれば、最大充電出力が、固定電源ユニット３２が１台のみの場合の２倍（１００ｋＷ）となる。駐車スペース１３ｂ，１３ｅ，１３ｇのように、固定電源ユニット３２と並列に２台の可動電源ユニット３３が接続されていれば、最大充電出力が、固定電源ユニット３２が１台のみの場合の３倍（１５０ｋＷ）となる。

可動電源ユニット３３は各設置層Ｌ２，Ｌ３内を水平方向に移動して、集電端子３４と電気的に接続するが、この接続構造は例えば図３，図４に示すように構成することができる。
図３，図４に示すように、可動電源ユニット３３の略直方体状にケースの一側面に、Ｐ接点（電源側接点）３３Ｐ，Ｎ接点（電源側接点）３３Ｎが装備される。Ｐ接点３３Ｐ，Ｎ接点３３Ｎは、移動方向（水平方向）に所定間隔だけ離隔し、鉛直方向にも所定間隔だけ離隔している。図３，図４中の白抜き矢印は可動電源ユニット３３の移動方向を示す。

集電端子３４は、棒状体のケース３４Ａの内部にＰ極，Ｎ極の給電線（図示略）が延びていて、各給電線は、地下１階層Ｌ１では固定電源ユニット３２のＰ接点，Ｎ接点（何れも図示略）に接続されている。また、地下２階層Ｌ２，地下３階層Ｌ３において、集電端子３４のケース３４Ａには、各給電線に接続されたＰ接点（端子側接点）３４Ｐ，Ｎ接点（端子側接点）３４Ｎが装備される。Ｐ接点３４Ｐ，Ｎ接点３４Ｎも、可動電源ユニット３３側のＰ接点３３Ｐ，Ｎ接点３３Ｎと対応するように、水平方向に所定間隔だけ離隔し、鉛直方向にも所定間隔だけ離隔している。

したがって、可動電源ユニット３３が何れかの集電端子３４に対して所定の相対位置まで移動すると、図３，図４に示すように、可動電源ユニット３３のＰ接点３３Ｐが集電端子３４のＰ接点３４Ｐに接触し、且つ、可動電源ユニット３３のＮ接点３３Ｎが集電端子３４のＮ接点３４Ｎに接触するようになっている。また、Ｐ接点３３Ｐ，３４ＰとＮ接点３３Ｎ，３４Ｎとは鉛直方向に離隔しているため、移動途中に、Ｐ接点３３Ｐ，３４ＰとＮ接点３３Ｎ，３４Ｎとが接触することはない。

また、図５（ａ），（ｂ）にＰ接点３４Ｐを代表例に示すように、集電端子３４側のＰ接点３４Ｐ，Ｎ接点３４Ｎは、ケース３４Ａに対してスプリング（付勢部材）３５を介して支持されている。図５（ａ）に示すように、可動電源ユニット３３側の対応する接点がＰ接点３４Ｐ，Ｎ接点３４Ｎに対向する位置にいなければ、Ｐ接点３４Ｐ，Ｎ接点３４Ｎは突出する。また、図５（ｂ）に示すように、可動電源ユニット３３側の対応する接点がＰ接点３４Ｐ，Ｎ接点３４Ｎに対向する位置にくると、電源側のＰ接点３３Ｐ，Ｎ接点３３Ｎに押圧されて、両接点が弾性接触するようになっている。

また、Ｐ接点３３Ｐ，Ｎ接点３３Ｎ及びＰ接点３４Ｐ，Ｎ接点３４Ｎの接触面側の水平方向角部は面取りまたは滑らかな曲面状に形成され、可動電源ユニット３３の水平移動に伴って接点３３Ｐ，３３Ｎが水平方向に移動すると、集電端子３４側の接点３４Ｐ，３４Ｎを押圧しながら、両接点が対向する位置まで円滑に移動できるようになっている。

可動電源ユニット３３は、図７に示すように、可動電源ユニット３３を水平方向の移動ルートに沿って移動させる駆動装置３３Ａと、移動対象の可動電源ユニット３３が所定の充電用駐車スペース１３の集電端子１４と接続する位置になるように駆動装置３３Ａを制御する駆動制御部（駆動制御手段）３３Ｂとを備えている。駆動装置３３Ａには例えば電動式のものを適用できる。ここでは駆動装置３３Ａが組み込まれた自走式の可動電源ユニット３３を想定するが、可動電源ユニット３３とは別に駆動装置３３Ａを設けて、適宜の可動電源ユニット３３に駆動装置３３Ａを連結して移動させるようにしてもよい。

可動電源ユニット３３を移動させる移動ルートは、例えば図６（ａ），（ｂ）に示すように、シンプルに一本の走行路３６（レールがあってもよい）上を移動する構成でもよいが、図６（ｃ）に示すように、一本の主走行路３６に対して追い越し走行路（追い越しルート）３７が設けられたものがより好ましい。

可動電源ユニット３３が一本の走行路３６上を移動する場合、図６（ａ）に示すように、ある可動電源ユニット３３−１の移動先が一点鎖線で示す箇所３３−１´であり、移動経路に可動電源ユニット３３が存在しなければ支障なく移動させることができる。一方、図６（ｂ）に示すように可動電源ユニット３３−１の移動先が一点鎖線で示す箇所３３−２´であれば、移動経路に可動電源ユニット３３−２が存在するため移動させることはできない。この場合には、可動電源ユニット３３−２を一点鎖線で示す箇所３３−２´に移動させ、可動電源ユニット３３−１を可動電源ユニット３３−２がいたところ（一点鎖線で示す箇所３３−１´）に移動させれば、移動先３３−２´に可動電源ユニット３３を配置することができる。

これに対して、図６（ｃ）に示すように追い越し走行路３７が設けられていれば、主走行路３６に他の可動電源ユニット３３が存在する場合には、追い越し走行路３７を利用して追い越すことにより、他の可動電源ユニット３３の存在に関係なく一点鎖線で示す移動先３３−１´まで移動させることができる。

本実施形態の充電システムは、図７に示すように、充電管理ＥＣＵ（充電管理装置）５０を備えている。充電管理ＥＣＵ５０は、図示しないＣＰＵやメモリやタイマや入力ポート及び出力ポート等を備えたコンピュータによって構成されている。

充電管理ＥＣＵ５０は、充電用駐車スペース１３内に進入した充電予定車両２０から充電準備情報を取得する情報取得部（情報取得手段）５１と、取得した充電準備情報に基づいて充電用駐車スペース１３への可動電源ユニット３３の移動の要否を判定し、移動が必要と判定した場合には、移動すべき充電用駐車スペース１３を選定し当該充電用駐車スペース１３に対応する箇所へ移動させる移動指令情報を出力する移動情報出力部（移動情報出力手段）５２とを有している。

情報取得部５１が充電予定車両２０から取得する充電準備情報には、この充電予定車両２０のバッテリ２１の充電受入れ能力の情報（バッテリ情報）を含んでいる。
バッテリ２１の充電受入れ能力とは、バッテリ２１が充電時に受け入れることが可能な最大電流（あるいは最大電力）の大きさであり、この充電受入れ能力としては、電源ユニット３２が１台分の出力（５０ｋＷ）の充電まで許容するレベル１と、電源ユニット３２，３３が並列２台分の出力（１００ｋＷ）の充電まで許容するレベル２と、電源ユニット３２，３３が並列３台分の出力（１５０ｋＷ）の充電まで許容するレベル３と、に分けられるものとする。

移動情報出力部５２では、充電用駐車スペース１３内に進入した充電予定車両２０の充電受入れ能力に応じて、電源ユニット３２，３３の構成を設定する。例えば、充電受入れ能力がレベル１であれば移動電源ユニット３３は接続しないで固定電源ユニット３２のみを使用する。この場合、当該充電用駐車スペース１３の集電端子３４に、地下２階層Ｌ２の移動電源ユニット３３や地下３階層Ｌ３の移動電源ユニット３３が接続されていればこれらを切り離すか、或いは接続したままで急速充電制御盤３０により充電出力を制限する。

また、充電受入れ能力がレベル２であれば地下２階層Ｌ２の移動電源ユニット３３を１台だけ固定電源ユニット３２と並列接続して使用する。この場合、当該充電用駐車スペース１３の集電端子３４に、地下２階層Ｌ２の移動電源ユニット３３が接続されていなければ、地下２階層Ｌ２の最寄りの空いている移動電源ユニット３３を選出して移動させ、当該充電用駐車スペース１３の集電端子３４に接続させる。また、地下３階層Ｌ３の移動電源ユニット３３が接続されていればこれを切り離すか、或いは接続したままで急速充電制御盤３０により充電出力を制限する。また、地下２階層Ｌ２の移動電源ユニット３３が何れも既に使用されていて、地下３階層Ｌ３の移動電源ユニット３３が空いていれば、この空いている移動電源ユニット３３の一つを選出して移動させ、当該充電用駐車スペース１３の集電端子３４に接続させる。

充電受入れ能力がレベル３であれば地下２階層Ｌ２の移動電源ユニット３３を１台と地下３階層Ｌ３の移動電源ユニット３３を１台とをそれぞれ固定電源ユニット３２と並列接続して使用する。この場合、当該充電用駐車スペース１３の集電端子３４に、地下２階層Ｌ２の移動電源ユニット３３が接続されていなければ、地下２階層Ｌ２の最寄りの空いている移動電源ユニット３３を選出して移動させ、当該充電用駐車スペース１３の集電端子３４に接続させる。また、地下３階層Ｌ３の移動電源ユニット３３が接続されていなければ最寄りの空いている移動電源ユニット３３を選出して移動させ、当該充電用駐車スペース１３の集電端子３４に接続させる。

なお、移動電源ユニット３３に空きがなければ、各充電受入れ能力いっぱいの充電出力での充電はできないが、この場合には、可能な限り充電受入れ能力に近い充電出力で充電するように、移動電源ユニット３３を配置する。

［２．作用及び効果］
本実施形態に係る充電システムは、上記のように構成されているので、各充電用駐車スペース１３ａ〜１３ｈの電源として充電出力が最大のものを固定設置しなくても、多くの場合、各車両２０の充電受入れ能力いっぱいの充電出力での充電、即ち、最大充電速度での急速充電を実施することができる。つまり、電源ユニットにかかる設備コストを抑えながら、各車両２０に応じた急速充電を実施することができる。

また、充電時において、電源ユニット３２，３３が充電中の車両２０に距離的に近い方が僅かではあるが充電時の電力ロスが少ない。本実施形態では、常に使用する固定電源ユニット３２は充電中の車両２０が駐車する充電用駐車スペース１３ａ〜１３ｈのある地上層Ｌ０に最も近い地下１階層Ｌ１にあり、次に使用頻度の高い可動電源ユニット３３はそのすぐ下の地下２階層Ｌ２にあるので、充電時の電力ロスを低減できる。

また、使用頻度の低い下層ほど設置コストやメンテナンス負担が増大するが、使用頻度の低い下層ほど可動電源ユニット３３が少なくなっているので、設置コストやメンテナンス負担を軽減することができる。
さらに、集電端子３４側のＰ接点３４Ｐ，Ｎ接点３４Ｎがスプリング３５によって突出方向に付勢されているので、可動電源ユニット３３側のＰ接点３３Ｐ，Ｎ接点３３Ｎに弾性接触して接点どうしを確実に接触させることができる。また、各Ｐ接点３３Ｐ，３４Ｐ及び各Ｎ接点３３Ｎ，３４Ｎは、可動電源ユニット３３の移動に伴って接触するので、可動電源ユニット３３側のＰ接点３３Ｐ，Ｎ接点３３Ｎが集電端子３４側のＰ接点３４Ｐ，Ｎ接点３４Ｎに接触していく際に、Ｐ接点３４Ｐ，Ｎ接点３４Ｎを弾性的に後退させながら所定の位置まで支障なく移動させることができる。

＜第２実施形態＞
［１．システムの構成］
第１実施形態の充電システムでは、充電ガンを備えた充電器３１を用いているが、本実施形態の充電システムでは、図８，図９に示すように、無接点充電（非接触式充電）方式が用いられている。なお、図８，図９において、図１，図２と同符号は同様のものを示すので説明を省略する。

この駐車場１０内では、各車両１２０が搭載するバッテリ（通常、電池パックと呼ばれる組電池）１２１（図１０参照）を無接点充電器（非接触式充電器）によって充電ケーブルをつなぐことなく充電できるようになっている。つまり、各充電用駐車スペース１３ａ〜１３ｈには、地上コイルを有する地上送電ユニット（無接点充電設備）１３１がそれぞれ埋設されている。各車両１２０には、車載コイルを有する車載受電ユニット（無接点充電器）１３２がそれぞれ装備されている。また、充電を車両側の充電条件に応じて可能な限り高速で充電できるように制御する急速充電制御盤１３０が備えられている。

本実施形態の充電システムは、図１０に示すように、充電管理ＥＣＵ（充電管理装置）１５０を備えている。充電管理ＥＣＵ１５０は、図示しないＣＰＵやメモリやタイマや入力ポート及び出力ポート等を備えたコンピュータによって構成されている。

充電管理ＥＣＵ１５０は、駐車場１０内に進入した充電予定車両１２０、或いはこの充電システムに向かっている充電予定車両１２０から充電準備情報を取得する情報取得部（情報取得手段）１５１と、取得した充電準備情報に基づいて充電用駐車スペース１３を特定する駐車スペース特定部（駐車スペース特定手段）１５４と、駐車スペース特定部１５４で特定した充電用駐車スペース１３への可動電源ユニット３３の移動の要否を判定し、移動が必要と判定した場合には、移動すべき充電用駐車スペース１３を選定し当該充電用駐車スペース１３に対応する箇所へ移動させる移動指令情報を出力する移動情報出力部（移動情報出力手段）１５２と、充電予定車両１２０に充電に関する案内をする案内部（案内手段）１５３と、を有している。

情報取得部１５１が充電予定車両１２０から取得する充電準備情報には、この充電予定車両１２０のバッテリ１２１の充電受入れ能力の情報（バッテリ情報）と、当該バッテリ１２１の充電可能容量Ｑ_Ｃの情報とを含むものとする。
充電可能容量Ｑ_Ｃは、各バッテリ１２１の新品時の最大充電容量Ｑ_Ｓと、現在の充電率ＳＯＣ［％］及び劣化度（健康度）ＳＯＨ［％］とから次式のように算出することができる。したがって、充電可能容量Ｑ_Ｃとして具体的には、各バッテリ１２１の最大充電容量Ｑ_Ｓと、現在の充電率ＳＯＣ［％］及び劣化度（健康度）ＳＯＨ［％］とを採用すればよい。
Ｑ_Ｃ＝Ｑ_Ｓ×｛（１００−ＳＯＣ）／１００｝×｛（ＳＯＨ）／１００｝

充電管理ＥＣＵ１５０は、さらにドライバーから充電用の駐車場１０への到着予定時間（現在位置情報でもよい。充電予定車両１２０が駐車場１０内に進入している場合は不要）と、駐車場１０での休憩予定時間情報といった情報（ドライバー情報）を取得する。

移動情報出力部１５２では、現状の各充電用駐車スペース１３の使用状況と、使用している充電用駐車スペース１３における充電完了予測時間と、充電予定車両１２０の充電受入れ能力情報と充電可能容量Ｑ_Ｃの情報と到着予定時間の情報と駐車場１０での休憩予定時間情報とから、充電予定車両１２０をどの充電用駐車スペース１３に案内するかを決定する。そして、充電予定車両１２０が駐車場１０に進入する際に案内部１５３がこの決定した充電用駐車スペース１３に駐車するように案内する。

例えば、現状で空いている充電用駐車スペース１３があればこれを第１候補に設定する。そして、到着予定時間を目安に、適宜、可動電源ユニット３３を移動させてその車両１２０の充電受入れ能力に応じた充電出力状態とする。ただし、可動電源ユニット３３が不足している場合には、充電受入れ能力と充電可能容量Ｑ_Ｃとから、例えば満充電の充電率に相当する基準充電率ＳＯＣまで充電するのに要する充電必要時間を算出し、充電必要時間に対して休憩予定時間が十分に長い場合には、可動電源ユニット３３を使用せずに時間をかけて充電する。

［２．作用及び効果］
本実施形態に係る充電システムは、上記のように構成されているので、非接触式の無接点充電を利用しながら第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
また、本実施形態では、充電予定車両１２０が到着する前に予め電源をセットしておくことができるので、より速やかに急速充電を開始することができる。
さらに、可動電源ユニット３３が不足している場合には、充電を急がない車両１２０には時間をかけて充電することにより、充電を急ぐ車両１２０への急速充電を可能にすることができる。

また、無接点充電を用いているので、充電しようとする車両１２０を所定の駐車スペース１３に移動させるだけで、急速充電制御盤１３０の制御によって充電を行うことができる。このため、充電しようとする車両１２０が自動走行できるものであれば、ドライバーが駐車場１０の入口１１付近まで車両１２０を運転してくれば、充電システム側で車両１２０を所定の駐車スペース１３まで自動走行させて充電を実施し、充電完了後は車両１２０を出口１２付近の出庫スペースまで自動走行させるようにすることもできる。この場合、ドライバーの運転操作なしに、充電を開始することができ、ドライバーが車両１２０から降りて離れていても、充電を完了することができる。

〔その他〕
以上、実施形態を説明したが、本発明に係る充電システムは、かかる実施形態を適宜変更して実施することができる。
例えば上記実施形態では、固定電源ユニット３２，可動電源ユニット３３を地下層Ｌ１〜Ｌ３に設けているが、これらを地上層Ｌ０の上方の地上２階以上に配置してもよい。
また、固定電源ユニット３２，可動電源ユニット３３を何れも地上層Ｌ０に配置してもよい。

さらに、各固定電源ユニット３２，可動電源ユニット３３を同一の充電出力にしているが、充電出力の異なるものを用意して、選択的に使用してもよい。例えば、固定電源ユニット３２を５０ｋＷとし、可動電源ユニット３３を５０ｋＷのものと１００ｋＷのものとを用意して、可動電源ユニット３３として５０ｋＷのものと１００ｋＷのものとを選択して使用するようにしてもよい。

また、電源ユニット３２，３３の充電出力の具体的数値は一例であってこれに限るものではない。
さらに、バッテリ２１の充電受入れ能力についても、便宜上、レベル１〜３に段階分けして対応する例を説明したが、これも適宜の段階に分けて対応すればよい。
また、上記実施形態では、集電端子３４側のＰ接点３４Ｐ，Ｎ接点３４Ｎがスプリング（付勢部材）３５によって突出方向に付勢されているが、可動電源ユニット３３側のＰ接点３３Ｐ，Ｎ接点３３Ｎをスプリング（付勢部材）によって突出方向に付勢するようにしてもよい。

１０ 駐車場
１１ 駐車場入口
１２ 駐車場出口
１３，１３ａ〜１３ｈ 充電用駐車スペース
２０，１２０ 車両（電動車両）
２１，１２１ バッテリ
３０，１３０ 急速充電制御盤
３１ 充電器
３２ 固定電源ユニット
３３ 可動電源ユニット
３３Ｎ 可動電源ユニット３３のＮ接点
３３Ｐ 可動電源ユニット３３のＰ接点
３４ 集電端子
３４Ａ ケース
３４Ｎ 集電端子３４のＮ接点
３４Ｐ 集電端子３４のＰ接点
３５ スプリング（付勢部材）
３６ 走行路，主走行路
３７ 追い越し走行路（追い越しルート）
５０，１５０ 充電管理ＥＣＵ（充電管理装置）
５１，１５１ 情報取得部（情報取得手段）
５２，１５２ 移動情報出力部（移動情報出力手段）
１３１ 地上送電ユニット（無接点充電設備）
１３２ 車載受電ユニット（無接点充電器）
１５３ 案内部（案内手段）
１５４ 駐車スペース特定部（駐車スペース特定手段）
Ｌ０ 地上層
Ｌ１ 地下１階層（固定電源ユニット設置層）
Ｌ２ 地下２階層（可動電源ユニット移動層）
Ｌ３ 地下３階層（可動電源ユニット移動層）

Claims (14)

1. 複数の充電用駐車スペースと、
   それぞれの前記充電用駐車スペースに装備された充電器と、
   それぞれの前記充電器に装備された集電端子と、
   前記集電端子のそれぞれに接続された固定電源ユニットと、
   前記集電端子間を移動し、何れかの前記集電端子に対して前記固定電源ユニットとは並列に接続可能な可動電源ユニットと、を備えている
   ことを特徴とする、充電システム。
2. 複数の前記充電器は何れも地上層に設置され、
   前記集電端子はそれぞれ対応する前記充電器に接続されると共に何れも上下方向に向けて延び互いに並列に配設され、
   前記集電端子が延びる前記地上層よりも下方又は上方には、前記固定電源ユニットが固定設置される固定電源ユニット設置層と、前記可動電源ユニットが移動する可動電源ユニット移動層とが、層状に設けられている
   ことを特徴とする、請求項１に記載の充電システム。
3. 前記可動電源ユニット移動層は単数または複数設けられ、
   それぞれの前記可動電源ユニット移動層に装備される前記可動電源ユニットの数は、前記固定電源ユニット設置層に装備される前記固定電源ユニットの数よりも少ない
   ことを特徴とする、請求項２に記載の充電システム。
4. 前記固定電源ユニット設置層は前記地上層に最も接近して設置され、
   前記可動電源ユニット移動層は前記地上層に対して前記固定電源ユニット設置層よりも離隔して設けられている
   ことを特徴とする、請求項３に記載の充電システム。
5. 前記可動電源ユニット移動層は複数設けられ、
   前記地上層に対して離隔した前記可動電源ユニット移動層ほど前記可動電源ユニットの数が少ない
   ことを特徴とする、請求項３又は４に記載の充電システム。
6. 前記可動電源ユニットを移動させる駆動装置と、
   前記駆動装置を制御する駆動制御手段と、を備えている
   ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の充電システム。
7. 前記可動電源ユニット移動層内に、前記可動電源ユニットをそれぞれの前記集電端子と交差する方向に移動させる移動ルートが設けられ、
   前記駆動装置は、前記可動電源ユニットを前記移動ルートに沿って移動させ、
   前記駆動制御手段は、前記可動電源ユニットが所定の前記充電用駐車スペースの前記集電端子と接続する位置になるように前記駆動装置を制御する
   ことを特徴とする、請求項６に記載の充電システム。
8. 前記移動ルートには、前記可動電源ユニットの移動時に他の前記可動電源ユニットを追い越す追い越しルートが設けられている
   ことを特徴とする、請求項７に記載の充電システム。
9. 前記可動電源ユニットには電源側接点が装備され、前記集電端子には端子側接点が装備され、
   前記可動電源ユニットが前記集電端子に対して所定の相対位置に移動すると、前記電源側接点と前記端子側接点とが対向して接触するように、前記電源側接点及び前記端子側接点が配置されている
   ことを特徴とする、請求項１〜８の何れか１項に記載の充電システム。
10. 前記電源側接点及び前記端子側接点の何れか一方には、これら両接点の接触時に弾性接触するよう付勢する付勢部材が装備されている
    ことを特徴とする、請求項９に記載の充電システム。
11. 前記充電器に、充電ガンが用いられている
    ことを特徴とする、請求項１〜１０の何れか１項に記載の充電システム。
12. 前記充電器に、無接点充電器が用いられている
    ことを特徴とする、請求項１〜１０の何れか１項に記載の充電システム。
13. 前記充電用駐車スペース内に進入した充電予定車両から当該充電予定車両のバッテリの充電受入れ能力の情報を含む充電準備情報を取得する情報取得手段と、
    前記情報取得手段で取得した前記充電準備情報に基づいて当該充電用駐車スペースへの前記可動電源ユニットの移動の要否を判定し、移動が必要と判定した場合には、当該充電用駐車スペースへ移動させる前記可動電源ユニットを選定し、移動指令情報を出力する移動情報出力手段と、を有する充電管理装置を備えている
    ことを特徴とする、請求項１〜１２の何れか１項に記載の充電システム。
14. これから充電しようとする充電予定車両から当該充電予定車両の到着予定時刻の情報と当該充電予定車両のバッテリの充電受入れ能力の情報を含む充電準備情報とを取得する情報取得手段と、
    前記情報取得手段で取得した前記充電準備情報に基づいて前記充電予定車両の使用する前記充電用駐車スペースを特定する駐車スペース特定手段と、
    前記情報取得手段で取得した前記充電準備情報に基づいて前記駐車スペース特定手段で特定した充電用駐車スペースへの前記可動電源ユニットの移動の要否を判定し、移動が必要と判定した場合には、当該充電用駐車スペースへ移動させる前記可動電源ユニットを選定し、移動指令情報を出力する移動情報出力手段と、
    特定した前記充電用駐車スペースに前記充電予定車両を案内する案内手段と、を有する充電管理装置を備えている
    ことを特徴とする、請求項１〜１２の何れか１項に記載の充電システム。

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