JP2020115723A - Vehicle charging system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用充電システムに関するものである。 The present invention relates to a vehicle charging system.
従来から、車両用充電装置を用いて電気自動車などの車両を充電することが知られている。この車両用充電装置の一次側には分岐ブレーカを備えた電気機器収納用箱が設置されており、この分岐ブレーカを経て車両用充電装置に電流が送られる。この分岐ブレーカには、通常、熱動式ブレーカが用いられるため、内線規程や、車両用充電装置の一次側に設置されるブレーカの周囲温度などを考慮して、車両へ供給する電流を該ブレーカの定格電流の80%などに抑えて充電している(特許文献1参照)。 It has been known to charge a vehicle such as an electric vehicle using a vehicle charging device. An electric equipment storage box equipped with a branch breaker is installed on the primary side of the vehicle charging device, and current is sent to the vehicle charging device via the branch breaker. Since a thermal breaker is usually used for this branch breaker, the current supplied to the vehicle is taken into consideration in consideration of the internal regulations and the ambient temperature of the breaker installed on the primary side of the vehicle charging device. The battery is charged at 80% or less of the rated current (see Patent Document 1).
しかしながら、ブレーカの定格電流から大幅に低い電流を車両へ供給するものとなるため、車両の充電時間が長くなってしまうという問題がある。 However, since a current significantly lower than the rated current of the breaker is supplied to the vehicle, there is a problem that the vehicle charging time becomes long.
本件の発明者は、この点について鋭意検討することにより、解決を試みた。本発明が解決しようとする課題は、ブレーカの定格電流に近い電流値を車両に供給するためのシステムを提供することである。 The inventor of the present case has tried to solve the problem by diligently examining this point. The problem to be solved by the present invention is to provide a system for supplying a vehicle with a current value close to the rated current of a breaker.
上記課題を解決するため、一次側に接続されたブレーカに設定される定格電流値未満の電流を車両に供給する車両用充電装置を備えた車両用充電システムであって、車両用充電装置の一次側に接続されたブレーカは、バイメタルを使用した引き外し機構を用いていないブレーカであり、車両用充電装置は、前記ブレーカの定格電流値を車両用充電装置に入力可能な設定手段と、設定手段により入力されたブレーカの定格電流値から、車両用充電装置自身が使用するとされた使用電流値を差し引いた値、若しくは、設定手段により入力されたブレーカの定格電流値から、車両用充電装置自身が使用するとされた使用電流値及び所定の電流値を差し引いた値、を演算可能な演算手段と、を備え、演算手段で得られた前記値を用いて車両に給電する給電電流値を定めるものとする。 In order to solve the above problems, a vehicle charging system including a vehicle charging device that supplies a current that is less than a rated current value set in a breaker connected to a primary side to a vehicle, the primary charging device for a vehicle being a primary charging device for a vehicle. The breaker connected to the side is a breaker that does not use a tripping mechanism that uses a bimetal, and the vehicle charging device has a setting means capable of inputting a rated current value of the breaker to the vehicle charging device, and a setting means. From the rated current value of the breaker input by, the value obtained by subtracting the current value used by the vehicle charging device itself, or from the rated current value of the breaker input by the setting means, the vehicle charging device itself And a calculation means capable of calculating a used current value and a value obtained by subtracting a predetermined current value, which is used to determine a power supply current value for supplying power to the vehicle using the value obtained by the calculation means. To do.
また、設定手段は、車両用充電装置自身が使用するとされた使用電流値を車両用充電装置に入力可能である構成とすることが好ましい。 Further, it is preferable that the setting means is configured to be capable of inputting a current value used by the vehicle charging device itself to the vehicle charging device.
また、車両用充電装置自身が使用した電流値を測定する測定手段を備え、前記測定手段で測定された電流値を車両用充電装置自身が使用するとされた使用電流値とし、演算手段は、使用電流値とされる電流値を測定手段が測定する度に給電電流値を定める値を演算する構成とすることが好ましい。 Further, the vehicle charging device is equipped with a measuring unit for measuring a current value used by the charging unit itself, and the current value measured by the measuring unit is set as a current value used by the charging unit for the vehicle itself, and the computing unit is used. It is preferable to have a configuration in which a value that determines the power supply current value is calculated every time the measuring means measures the current value.
本発明では、ブレーカの定格電流に近い電流値を車両に供給するためのシステムを提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a system for supplying a vehicle with a current value close to the rated current of the breaker.
以下に発明を実施するための形態を示す。本実施形態の車両用充電システム1は、一次側に接続されたブレーカ21に設定される定格電流値未満の電流を車両8に供給する車両用充電装置3を備えている。また、この車両用充電システム1の車両用充電装置3の一次側に接続されたブレーカ21は、バイメタルを使用した引き外し機構を備えたブレーカである。そして、車両用充電装置3は、前記ブレーカ21の定格電流値を車両用充電装置3に入力可能な設定手段33と、「設定手段33により入力されたブレーカ21の定格電流値から、車両用充電装置3自身が使用するとされた使用電流値を差し引いた値」、若しくは、「設定手段33により入力されたブレーカ21の定格電流値から、車両用充電装置3自身が使用するとされた使用電流値及び所定の電流値を差し引いた値」、を演算可能な演算手段32と、を備えている。更には、この演算手段32で得られた前記値を用いて車両8に給電する給電電流値を定めるものである。このため、ブレーカ21の定格電流に近い電流値を車両8に供給するためのシステムを提供することが可能となる。なお、車両用充電装置3は、演算手段32からの指示に従って、給電手段31から給電電流分、車両8に給電可能となる。
Modes for carrying out the invention will be shown below. The
ここで、ブレーカについて、説明する。ブレーカ21は通常、分電盤などの電気機器収納用箱2に収められている。ブレーカ21には、主として、熱動式ブレーカと、完全電磁式ブレーカ、電子式ブレーカがあることが知られている。
Here, the breaker will be described. The
熱動式ブレーカは、バイメタルを使用した引き外し機構を備えるものであるため、周囲温度の影響を受け、定格電流値が変動してしまう。このため、周囲温度を考慮して定格電流値より余裕を持った電流を流す必要がある。その一方で、完全電磁式ブレーカと電子式ブレーカは、引き外し機構にバイメタルを用いていないものであるため、周囲温度が変化しても定格電流値が変化しにくいため、周囲温度を考慮する必要がなく、定格電流値に近い電流値を流すことができる。つまり、引き外し機構にバイメタルを用いていないブレーカの典型例は、完全電磁式ブレーカ及び電子式ブレーカであり、熱動式ブレーカは引き外し機構にバイメタルを用いたブレーカである。また、熱動式ブレーカの他にも、バイメタルを使用した引き外し機構を備えたものは存在するが、当然ながら、そのようなものは引き外し機構にバイメタルを用いていないブレーカでは無い。 Since the thermal breaker is equipped with a tripping mechanism using bimetal, the rated current value fluctuates under the influence of ambient temperature. Therefore, in consideration of the ambient temperature, it is necessary to flow a current with a margin larger than the rated current value. On the other hand, since the complete electromagnetic breaker and electronic breaker do not use bimetal for the trip mechanism, the rated current value does not change easily even if the ambient temperature changes, so it is necessary to consider the ambient temperature. It is possible to flow a current value close to the rated current value. That is, typical examples of breakers that do not use bimetal for the trip mechanism are fully electromagnetic breakers and electronic breakers, and the thermal breaker is a breaker that uses bimetal for the trip mechanism. Further, in addition to the thermal breaker, there are those equipped with a tripping mechanism using bimetal, but of course, such a breaker does not use bimetal for the tripping mechanism.
本発明では、完全電磁式ブレーカと電子式ブレーカのような周囲温度の影響を受けにくいブレーカを車両用充電装置3の一次側に接続することで、周囲温度の影響を抑制し、制御しなくてはならない電流値を安定させ、ブレーカ21の定格電流値に近い電流値を車両用充電装置3に流すことができるようにしている。
In the present invention, by connecting a breaker such as a complete electromagnetic breaker and an electronic breaker that is not easily affected by the ambient temperature to the primary side of the
ここで車両用充電システム1について説明する。図1及び図2に示されていることから理解されるように、電気自動車やプラグインハイブリッドカーなどの電動車両8を充電するための車両用充電装置3は、一次側がブレーカ21に接続され、ブレーカ21を介して供給された電流を二次側に接続された車両8へ給電する。ブレーカ21の定格電流を超える電流値を流してしまうと、ブレーカ21が遮断してしまうため、車両用充電装置3は、ブレーカ21の定格電流未満の電流を車両8へ供給するが、本発明では、車両用充電装置3自身が使用するとされた使用電流値についても考慮して車両8へ供給する電流値を決定する。
Here, the
なお、車両用充電装置3自身が使用するとされた使用電流値とは、車両用充電装置3に搭載される内部機器39が使用するとされた電流値のことである。例えば、車両用充電装置3に搭載された液晶ディスプレイや、車両用充電装置3が外部機器と通信するための通信装置といった電気電子機器38が使用すると考えられる電流値の他に給電手段31、演算手段32、設定手段33、測定手段34などが使用すると考えらえる電流値を加えた電流値である。
The current value used by the
車両用充電装置3に搭載される内部機器39が使用するとされる電流値は、内部機器39毎に定められているため、車両用充電装置3に搭載される内部機器39が使用するとされる電流値の最大値を合計したものを使用電流値とし、設定手段33により車両用充電装置3に入力することで、固定値として設定するものとしてもよい。このように、設定手段33が、車両用充電装置3自身が使用するとされた使用電流値を車両用充電装置3に入力可能であるものとすることで、所望の値に使用電流値を定めることができ、使用環境にあわせやすくなる。なお、図3には、この場合の各電流値の経時変化の例が示されているが、内部機器39が実際に使用した電流値に関わらず、各電流値に変動が無いことを表している。
Since the current value used by the
設定手段33による使用電流値の設定は、車両用充電装置3の製造の段階で行ってもよいし、車両用充電装置3が設置された後に行われるものであってもよい。また、実施形態では、使用電流値は一度設定した後でも変更可能である。なお、車両用充電装置3に搭載される内部機器39が使用する電流値の最大値を合計したものを使用電流値とした場合、実際に車両用充電装置3が使用する電流値は、使用電流値以下となることが多いため、ブレーカ21の定格電流値を超える電流が流れることを防ぐことができ、ブレーカ21の不要な遮断を防ぐことができる。
The setting of the used current value by the setting means 33 may be performed at the stage of manufacturing the
ところで、内部機器39が実際に使用する電流値は、使用状況に応じて変動する。そのため、車両用充電装置3に搭載される内部機器39が使用する電流値を測定手段34で測定した結果を使用電流値として用いてもよい。この場合、測定手段34によって使用電流値が測定される度に演算手段32によって、給電電流値が演算され、演算された給電電流値を車両8に給電できる電流値とする。つまり、変動する給電電流値の測定結果を反映させて車両8への給電を制御する。そうすることで、測定手段34による測定結果から得られる使用電流値に追従して給電電流値が決定されるため、より多くの電流を車両8へ給電することができ、充電時間を短縮することができる。なお、図4には、この場合の各電流値の経時変化の例が示されている。
By the way, the current value actually used by the
このようなことを可能とするため、車両用充電システム1は、車両用充電装置3自身が使用した電流値を測定する測定手段34を備えるものとし、前記測定手段34で測定された電流値を車両用充電装置3が使用するとされた使用電流値とし、演算手段32は、使用電流値とされる電流値を測定手段34が測定する度に給電電流値を定める値を演算するように構成することが好ましい。
In order to enable such a thing, the
なお、図3及び図4に示す例では、「設定手段33により入力されたブレーカ21の定格電流値から、車両用充電装置3自身が使用するとされた使用電流値を差し引いた値」を給電電流値としているが、ブレーカ21の不要な遮断を回避するためにさらに裕度を設け、「設定手段33により入力されたブレーカ21の定格電流値から、車両用充電装置3自身が使用するとされた使用電流値及び所定の電流値を差し引いた値」を給電電流値としても良い。
In the examples shown in FIGS. 3 and 4, the “feeding current is a value obtained by subtracting the used current value used by the
ところで、車両用充電装置から車両8へ供給する電流値を高くする方法としては、ブレーカの定格電流値を高くするという方法がある。例えば、ブレーカの定格電流値の80%を給電電流値とする場合、「ブレーカの定格電流値:30A⇒給電電流値:24A」だったものを、「ブレーカの定格電流値:40A⇒給電電流値:32A」とすることで、給電電流値を高くすることができる。
By the way, as a method of increasing the current value supplied from the vehicle charging device to the
しかしながら、ブレーカの定格電流値毎にブレーカの二次側に接続する電線サイズ(つまり、ブレーカから車両用充電装置までの電線サイズ)は定められており、ブレーカの定格電流値を高くすることで、電線サイズも大きくする必要がある。したがって、既設の車両用充電システムに設けられたブレーカを、該ブレーカよりも定格電流値が高いブレーカに変更する場合には、ブレーカと車両用充電装置の間の電線の配線をやり直す必要が出てしまう。一方、既設の車両用充電システムについて、本発明のように構成し直す場合、ブレーカの定格電流値を高くする必要が無いため、既設の車両用充電装置とブレーカ間に使用されている電線のサイズを変更することなく、車両用充電装置から車両8への給電電流値を高くすることができるという利点がある。
However, the wire size (that is, the wire size from the breaker to the vehicle charging device) to be connected to the secondary side of the breaker is set for each rated current value of the breaker, and by increasing the rated current value of the breaker, It is also necessary to increase the wire size. Therefore, when changing the breaker provided in the existing vehicle charging system to a breaker with a higher rated current value than the breaker, it is necessary to rewire the electric wire between the breaker and the vehicle charging device. I will end up. On the other hand, if the existing vehicle charging system is reconfigured as in the present invention, it is not necessary to increase the rated current value of the breaker, so the size of the electric wire used between the existing vehicle charging device and the breaker. There is an advantage that the value of the power supply current from the vehicle charging device to the
以上、実施形態を例に挙げて本発明について説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されることはなく、各種の態様とすることが可能である。 Although the present invention has been described above by taking the embodiment as an example, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modes are possible.
1 車両用充電システム
3 車両用充電装置
8 車両
21 ブレーカ
32 演算手段
33 設定手段
1
Claims (3)
車両用充電装置の一次側に接続されたブレーカは、引き外し機構にバイメタルを用いていないブレーカであり、
車両用充電装置は、
前記ブレーカの定格電流値を車両用充電装置に入力可能な設定手段と、
設定手段により入力されたブレーカの定格電流値から、車両用充電装置自身が使用するとされた使用電流値を差し引いた値、若しくは、設定手段により入力されたブレーカの定格電流値から、車両用充電装置自身が使用するとされた使用電流値及び所定の電流値を差し引いた値、を演算可能な演算手段と、
を備え、
演算手段で得られた前記値を用いて車両に給電する給電電流値を定める車両用充電システム。 A vehicle charging system comprising a vehicle charging device for supplying a vehicle with a current less than a rated current value set for a breaker connected to a primary side,
The breaker connected to the primary side of the vehicle charging device is a breaker that does not use bimetal for the trip mechanism,
The vehicle charger is
Setting means capable of inputting the rated current value of the breaker to the vehicle charging device,
From the rated current value of the breaker input by the setting means, a value obtained by subtracting the current value used by the vehicle charging device itself, or from the rated current value of the breaker input by the setting means, the vehicle charging device A calculation means capable of calculating a use current value and a value obtained by subtracting a predetermined current value, which is supposed to be used by itself,
Equipped with
A vehicle charging system for determining a power supply current value for supplying power to a vehicle by using the value obtained by the calculation means.
前記測定手段で測定された電流値を車両用充電装置自身が使用するとされた使用電流値とし、
演算手段は、使用電流値とされる電流値を測定手段が測定する度に給電電流値を定める値を演算する請求項1に記載の車両用充電システム。 Equipped with a measuring means for measuring the current value used by the vehicle charging device itself,
The current value measured by the measuring means is the current value used by the vehicle charging device itself,
The vehicle charging system according to claim 1, wherein the calculation unit calculates a value that determines a power supply current value each time the measurement unit measures a current value that is a used current value.
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