JP2020010580A - 充放電装置 - Google Patents
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Abstract
Description
電力受電部は、電気自動車用充電器から充電用電力を受電するように構成されている。電力貯蔵部は、充電用電力により充電されるように構成されている。複数の電力出力部は、複数の外部機器が接続されて、接続された外部機器のそれぞれに対して個別放電電力を出力するように構成されている。電力生成部は、電力貯蔵部を電力源として個別放電電力を生成するように構成されている。制御部は、電力貯蔵部の充電制御および電力貯蔵部の放電制御を行う。
なお、電力貯蔵部は、例えば、充電容量が4.0kWh以上で構成されてもよい。また、電気自動車用充電器は、例えば、100kW以上の高出力充電器であってもよい。さらに、電気自動車用充電器は、出力可能な電圧範囲が50〜500[V]で、出力可能な最大電流値が400[A]の充電器であってもよい。
尚、本開示は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の技術的範囲に属する限り種々の形態を採り得ることはいうまでもない。
[1−1.全体構成]
図1に示すように、第1実施形態の充放電装置1は、内部に電力貯蔵部11を備えている。充放電装置1は、電気自動車用充電器3(EV用充電器3ともいう)から供給される電力(充電用電力)を用いて電力貯蔵部11の充電を行うように構成されている。充放電装置1は、電力貯蔵部11の放電により複数の外部機器5へ電力供給を行うように構成されている。
充放電装置1は、電力受電部13(充電用コネクタ13ともいう)と、複数の電力出力部15(放電用コネクタ15ともいう)と、を備える。
図2に示すように、充放電装置1は、電力貯蔵部11と、電力受電部13と、複数の電力出力部15と、制御部17と、通電経路19と、導通切替部21と、保護部23と、貯蔵部情報取得部25と、温度検知部27と、電流検知部29と、複数の電力生成部31と、出力電流検知部33と、駆動電圧生成部35と、ユーザインターフェース部37と、を備えている。
電流検知部29は、通電経路19のうち負極経路19bに設けられており、通電経路19(負極経路19b)に流れる電流値を検知し、その検知結果を制御部17に出力する。つまり、電流検知部29は、電力貯蔵部11に流れる電流値(充電電流値、放電電流値)を検知して、その検知結果を制御部17に出力する。
充放電装置1が実行する各種制御処理のうち充電制御処理について説明する。充電制御処理などの各種制御処理は、充放電装置1のうち制御部17が実行する。充電制御処理は、EV用充電器3から供給される充電用電力を用いて電力貯蔵部11を充電するための制御処理である。
つまり、制御部17は、電力貯蔵部11の充電制御を行う場合には、貯蔵部情報取得部25,27,29で取得した貯蔵部情報(セル電圧、セル温度、電流値など)を用いて電力貯蔵部11が正常状態であるか否かを判定し、正常状態と判定する場合には充電制御を実行し、正常状態ではないと判定する場合には充電制御を停止する。
充放電装置1が実行する各種制御処理のうち放電制御処理について説明する。放電制御処理などの各種制御処理は、充放電装置1のうち制御部17が実行する。放電制御処理は、電力貯蔵部11に蓄積された電力を放電して外部機器5を充電するための制御処理であり、換言すれば、電力貯蔵部11からの電力供給により外部機器5を充電するための制御処理である。
図4に示すように、制御部17は、放電制御処理を開始すると、まず、S110(Sはステップを表す)にて、カウンタ変数Nに初期値(=1)を設定してカウンタ変数Nを初期化する(N=1)。カウンタ変数Nは、複数の電力出力部15のうち制御対象の電力出力部15を特定するための変数である。なお、本実施形態では、充放電装置1における電力出力部15の個数をNmaxと表す。
制御部17は、S120での判定結果に基づきS140に移行すると、バッテリ通信処理を実行する。図7に示すように、制御部17は、バッテリ通信処理が開始されると、S310にて、N番目の電力出力部15に接続された外部機器5への充電を開始すること(充電開始)を、ユーザインターフェース部37に表示する。
制御部17は、S120での判定結果に基づきS170に移行すると、充電エラー処理を実行する。図10に示すように、制御部17は、充電エラー処理が開始されると、S610にて、N番目の電力出力部15に接続された外部機器5が充電エラー状態であること(充電エラー)を、ユーザインターフェース部37に表示する。制御部17は、次のS620では、N番目の電力出力部15(スロット15)から外部機器5への個別放電電流(充電電流)の出力を停止する。
制御部17は、放電制御処理のS180に移行すると、カウンタ変数Nに1加算する処理を実行する(N=N+1)。制御部17は、次のS190では、カウンタ変数Nが出力部個数Nmaxであるか否かを判定する。制御部17は、S190で肯定判定すると再びS120に移行し、S190で否定判定すると再びS110に移行する。
以上説明した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1a) 充放電装置1は、電力貯蔵部11を充電するための充電用電力をEV用充電器3から受電するように構成されている。EV用充電器3は、商用交流電源(例えば、電圧値100V、電流値10Aなど)に比べて、単位時間あたりに供給可能な電力量が大きく構成されている。このため、充放電装置1は、商用交流電源を用いる場合に比べて、単位時間あたりに充電可能な電力量が大きくなり、電力貯蔵部11の充電に要する時間を短縮できる。上記の通り、EV用充電器3を用いて、電圧200V,電流120Aで、電力貯蔵部11(充電容量が約8.0kWh)を充電する場合、充電に要する時間は、およそ0.33時間(約20分)である。
さらに、充放電装置1は、電力出力部15から外部機器5に供給する個別放電電力として、個別設定電力Ppを供給するため、複数の電力出力部15に接続された複数の外部機器5のそれぞれに対して、単位時間あたりの電力として十分な電力を供給できる。このため、充放電装置1は、消費電力の大きい外部機器5に対しても十分な電力を供給できる。例えば、上記のように、外部機器5としてバッテリパック5が接続される場合には、充放電装置1は、単位時間あたりに供給可能な電力量が大きいため、バッテリパック5の充電に要する時間を短縮できる。上記のように、1個の電力生成部31が、、1個の電力出力部15に対して、個別放電電流が6[A]で個別放電電力を出力する場合、電流容量6[Ah]のバッテリパック5の充電に要する時間は、1時間(=6[Ah]/6[A])である。
ここで、本実施形態における文言の対応関係について説明する。
充放電装置1が充放電装置の一例に相当し、電力貯蔵部11が電力貯蔵部の一例に相当し、電力受電部13(充電用コネクタ13)が電力受電部の一例に相当し、複数の電力生成部31が複数の電力生成部の一例に相当し、複数の電力出力部15が複数の電力出力部の一例に相当し、制御部17が制御部の一例に相当する。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
Claims (9)
- 電気自動車用充電器から充電用電力を受電する電力受電部と、
前記充電用電力により充電される電力貯蔵部と、
複数の外部機器が接続される複数の電力出力部であって、接続された前記外部機器のそれぞれに対して個別放電電力を出力する複数の電力出力部と、
前記電力貯蔵部を電力源として前記個別放電電力を生成する電力生成部と、
前記電力貯蔵部の充電制御および前記電力貯蔵部の放電制御を行う制御部と、
を備える充放電装置。 - 請求項1に記載の充放電装置であって、
前記電力生成部は、前記複数の電力出力部に対応して複数備えられる、
充放電装置。 - 請求項1または請求項2に記載の充放電装置であって、
前記電力貯蔵部の状態を示す貯蔵部情報を取得する貯蔵部情報取得部を備えており、
前記制御部は、前記電力貯蔵部の充電制御を行う場合に、前記貯蔵部情報取得部で取得した前記貯蔵部情報を用いて前記電力貯蔵部が正常状態であるか否かを判定し、正常状態と判定する場合には前記充電制御を実行し、正常状態ではないと判定する場合には前記充電制御を停止する、
充放電装置。 - 請求項1または請求項2に記載の充放電装置であって、
前記電力貯蔵部の状態を示す貯蔵部情報を取得する貯蔵部情報取得部を備えており、
前記制御部は、前記電力貯蔵部の放電制御を行う場合に、前記貯蔵部情報取得部で取得した前記貯蔵部情報を用いて前記電力貯蔵部が正常状態であるか否かを判定し、正常状態と判定する場合には前記放電制御を実行し、正常状態ではないと判定する場合には前記放電制御を停止する、
充放電装置。 - 請求項1から請求項4のうちいずれか一項に記載の充放電装置であって、
前記外部機器の状態を示す外部機器情報を取得する外部機器情報取得部を備えており、
前記制御部は、前記電力貯蔵部の放電制御を行う場合に、前記外部機器情報取得部で取得した前記外部機器情報を用いて前記外部機器が正常状態であるか否かを判定し、正常状態と判定する場合には前記放電制御を実行し、正常状態ではないと判定する場合には前記放電制御を停止する、
充放電装置。 - 請求項1から請求項5のうちいずれか一項に記載の充放電装置であって、
前記電力貯蔵部に流れる電流値を検出する第1電流検出部を備え、
前記制御部は、前記第1電流検出部で取得した電流値を用いて、前記電力貯蔵部の充電制御を行う、
充放電装置。 - 請求項1から請求項5のうちいずれか一項に記載の充放電装置であって、
前記電力貯蔵部に流れる電流値を検出する第1電流検出部と、
前記複数の電力出力部から前記複数の外部機器に向けて出力される前記複数の個別放電電力のうち少なくとも1つの電流値を検出する第2電流検出部と、
を備え、
前記制御部は、前記第1電流検出部で取得した電流値、および前記第2電流検出部で取得した前記個別放電電力の電流値を用いて、前記電力貯蔵部の放電制御を行う、
充放電装置。 - 請求項7に記載の充放電装置であって、
前記第2電流検出部は、前記複数の個別放電電力における全ての電流値を検出し、
前記制御部は、前記複数の第2電流検出部で取得した前記複数の個別放電電力における全ての電流値を用いて、前記電力貯蔵部の放電制御を行う、
充放電装置。 - 請求項1から請求項8のうちいずれか一項に記載の充放電装置であって、
前記複数の電力出力部のうち少なくとも1つは、前記外部機器として、電動作業機用のバッテリパックが接続可能に構成されている、
充放電装置。
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