JP2024004287A - 充電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接続後、充電が開始されるまでの間に接続状態が適切でなくなった場合でも接続異常を検出できる充電装置を提供する。【解決手段】蓄電池２１の電力で電動機を駆動して移動する電気移動体２の蓄電池２１を充電する充電装置Ａ１において、直流電力を出力する直流電源部１１と、電気移動体２に接続されて、直流電源部１１が出力する直流電力を当該電気移動体２に供給する充電コネクタ１２１と、直流電源部１１を制御して充電を行う制御部１７と、を備えた。制御部１７は、電気移動体２が充電コネクタ１２１に接続されてから充電を開始するまでの間、第１時間ごとに、前記直流電源部に第２時間の間だけ電流を出力させる指令を行い、当該指令に応じた電流が流れない場合に、充電コネクタ１２１の接続異常を検出する。【選択図】図１

Description

本発明は、電気自動車などを充電する充電装置に関する。

近年、電気自動車の普及に伴い、電気自動車の蓄電池に充電をするための充電スタンドの整備が進んでいる。特許文献１には、充電スタンドの一例が開示されている。当該充電スタンドの充電器は、電気自動車に接続される出力端子を複数備え、スイッチを切り替えることで、各出力端子に接続された電気自動車を順次充電する。使用されていない出力端子に電気自動車を接続しておけば、先に充電中の電気自動車の充電が終了した後に自動的に充電が開始されるので、充電中の電気自動車の充電終了を待つ必要がない。しかしながら、充電が開始される前に、電気自動車と出力端子との接続状態が適切でなくなった場合、先の電気自動車の充電が終了しても、充電が行われない。一般的に、充電装置の充電ケーブルの先端に配置された充電コネクタを電気自動車のプラグインコネクタに接続することで、充電装置と電気自動車とが接続される。充電コネクタおよびプラグインコネクタには、それぞれ、通信を行うための通信線と電力を供給するための電力線とが配置されている。充電装置は、通信線が導通している場合、接続されていると認識する。したがって、充電コネクタとプラグインコネクタとが接続された後、充電が開始されるまでの間に接続状態が適切でなくなって、通信線の接続はできているが、電力線の接続ができていない場合でも、充電装置は電気自動車が接続されていると判断する。

バスやタクシーの運行会社、および、多数の営業車を有する営業所など、多数の電気自動車を所有する施設では、多数の電気自動車を充電するための充電装置を備える必要がある。当該充電装置として、特許文献１に開示の充電器を採用した場合、先の電気自動車の充電の終了を待つ必要がない。しかし、このような施設では人の出入りが多いので、充電コネクタとプラグインコネクタとの接続が確認された後、充電が開始されるまでの間に、例えば、誰かが充電ケーブルに引っかかって、接続状態が適切でなくなる場合がある。また、電力線の劣化により、電力線の接続が不安定になる場合もある。これらの場合、先の電気自動車の充電が終了しても充電が行われないので、充電が終わっていると思っていた電気自動車が充電不足で使用できない場合が発生する。このような施設では、営業終了後、夜間に、多数の電気自動車を順次充電することが考えられるが、朝の営業開始時に充電できていないと、営業に支障をきたす可能性がある。充電装置が、充電を開始したときに充電できない場合にその旨を知らせる機能を有していたとしても、夜間は施設に人がいないので、接続状態を確認したり、接続し直すこともできない。また、このような施設において、充電装置を含む各設備のエネルギーマネジメントを行う場合、電気自動車を充電装置に接続しても、すぐに充電を開始しない場合がある。エネルギーマネジメントを行う上位機器は、充電コネクタとプラグインコネクタとの接続状態が適切でなくなったとしても、通信線が導通していれば接続していると認識するので、電力線の接続が不適切になったことを認識できない。

特開２０１１－２４３３４号公報

本発明は上記した事情のもとで考え出されたものであって、接続後、充電が開始されるまでの間に接続状態が適切でなくなった場合でも接続異常を検出できる充電装置を提供することをその目的としている。

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明の第１の側面によって提供される充電装置は、蓄電池の電力で電動機を駆動して移動する電気移動体の前記蓄電池を充電する充電装置であって、直流電力を出力する直流電源部と、前記電気移動体に接続されて、前記直流電源部が出力する直流電力を当該電気移動体に供給する充電コネクタと、前記直流電源部を制御して充電を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記電気移動体が前記充電コネクタに接続されてから充電を開始するまでの間、第１時間ごとに、前記直流電源部に第２時間の間だけ電流を出力させる指令を行い、当該指令に応じた電流が流れない場合に、前記充電コネクタの接続異常を検出する。

なお、「電気移動体」は、蓄電池の電力で電動機を駆動して移動する移動体であって、いわゆる電気自動車だけでなく、ハイブリッド車なども含まれる。また、「電気移動体」は、いわゆる自動車だけでなく、二輪車、船舶、飛行機などの他の乗り物、または、無人搬送車、ドローンなどの無人移動体も含まれる。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御部は、時間帯によって前記第１時間を変化させる。

本発明の好ましい実施の形態においては、周囲に人がいるか否かを検出する人感センサをさらに備え、前記制御部は、前記人感センサが人がいることを検出している場合、前記第１時間を、人がいないことを検出している場合より大きくする。

本発明の好ましい実施の形態においては、前記制御部は、前記指令に応じた電流が流れないことが所定回数繰り返された場合に、前記充電コネクタの接続異常を検出する。

本発明の好ましい実施の形態においては、第２電気移動体に接続されて、前記直流電源部が出力する直流電力を当該第２電気移動体に供給する第２充電コネクタと、前記直流電源部が出力した直流電力を前記充電コネクタから供給する第１状態と、前記第２充電コネクタから供給する第２状態とで切り替える切替部と、をさらに備え、前記制御部は、前記第２状態のときに、前記電気移動体が前記充電コネクタに接続された場合、前記第２電気移動体の充電が終了するまでの間、前記第１時間ごとに、前記第２時間の間だけ、前記切替部に前記第１状態に切り替えさせる指令を行う。

本発明によると、制御部は、電気移動体が充電コネクタに接続されてから充電を開始するまでの間、第１時間ごとに、第２時間の間だけ電流を出力させる指令を行う。そして、制御部は、当該指令に応じた電流が流れない場合に、充電コネクタの接続異常を検出する。したがって、本発明に係る充電装置は、接続後、充電が開始されるまでの間に接続状態が適切でなくなった場合でも接続異常を検出できる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

第１実施形態に係る充電装置を備えた充電システムの全体構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る充電開始処理を説明するためのフローチャートの一例である。 第１実施形態の変形例に係る充電開始処理を説明するためのフローチャートの一例である。 第２実施形態に係る充電装置の構成を示すブロック図である。 第３実施形態に係る充電装置の構成を示すブロック図である。 第４実施形態に係る充電装置を備えた充電システムの全体構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。

〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態に係る充電装置Ａ１を備えた充電システムＢの全体構成を示すブロック図である。

充電システムＢは、たとえばバスの運行会社、タクシーの運行会社、および、多数の営業車を有する営業所など、多数の電気自動車２を所有する施設に設けられ、電気自動車２の充電を行うための設備である。電気自動車２は、動力源としての電動機および電動機に電力を供給する蓄電池２１を備えた自動車であり、電動機のみを動力源とするいわゆる電気自動車だけでなく、内燃機関が併設されたハイブリッド車なども含まれる。充電システムＢは、複数の充電装置Ａ１および上位機器９を備えている。なお、充電システムＢが備える充電装置Ａ１は、１台であってもよい。

上位機器９は、各充電装置Ａ１、および、施設が備えている図示しない各設備のエネルギーマネジメントを行う機器である。各設備には、たとえば太陽光発電システムなどの発電システム、電力を蓄電する蓄電池を備えた蓄電システム、および、施設が備えている各種負荷などが含まれる。上位機器９は、充電装置Ａ１および各設備から情報を入力され、施設全体での効率の良いエネルギーの利用を行うために、各設備の制御を行う。たとえば、上位機器９は、電力の需要が大きく、単価が高い昼間にはできるだけ電力の消費を抑制するために、すぐに行う必要がない電気自動車２の充電を、電力の需要が小さく、電力の単価が低い夜間に行わせる。また、上位機器９は、電力会社が提供する時間帯による供給力と使用電力予測に基づき、各充電装置Ａ１のエネルギーマネジメントを行なうことにより、電力需給ひっ迫への対応にも貢献できる。

充電装置Ａ１は、施設の駐車場などに配置され、電気自動車２の充電を行う。充電装置Ａ１は、いわゆる大容量タイプの急速充電装置であり、たとえば５０ｋＷの電力を出力して急速充電を行う。充電装置Ａ１は、直流電源部１１、切替部１２、通信部１３、操作部１４、表示部１５、報知部１６、制御部１７、電力線１２ａ，１２ｂ、通信線１３ａ，１３ｂ、および充電ケーブル１９ａ，１９ｂを備えている。

直流電源部１１は、制御部１７からの指令に応じて、直流電力を出力する構成である。直流電源部１１は、たとえば、コンバータおよび平滑回路を備えている。コンバータは、制御部１７からの指令に応じて、電力系統から入力される交流電力を直流電力に変換する。平滑回路は、コンバータが出力する直流電力を平滑して出力する。なお、直流電源部１１の具体的な構成は限定されず、直流電力を出力できればよい。たとえば、直流電源部１１は、電力系統から入力される交流電圧を昇圧する変圧器を備えてもよい。直流電源部１１は、制御部１７から充電開始指令を入力された場合、第１電流を出力し、接続時通電確認指令を入力された場合、第２電流を出力する。第１電流の電流値はたとえば定格電流値（たとえば２００Ａ）であり、第２電流の電流値は第１電流より小さい電流値（たとえば６Ａ）である。なお、第１電流および第２電流の電流値は限定されない。

切替部１２は、直流電源部１１が出力する直流電力の出力先を、制御部１７からの指令に応じて切り替える。切替部１２は、直流電力の出力先を充電ケーブル１９ａに配置された電力線１２ａとする第１状態と、充電ケーブル１９ｂに配置された電力線１２ｂとする第２状態とで切り替える。切替部１２は、直流電源部１１と電力線１２ａとを接続する接続線に配置された第１開閉器と、直流電源部１１と電力線１２ｂとを接続する接続線に配置された第２開閉器とを備えている。切替部１２は、第１開閉器を閉路状態にし、第２開閉器を開路状態にすることで第１状態とし、第１開閉器を開路状態にし、第２開閉器を閉路状態にすることで第２状態とする。なお、切替部１２の具体的な構成は限定されず、第１状態と第２状態とを切り替えることができればよい。

通信部１３は、電気自動車２との間で通信を行う。通信部１３は、充電ケーブル１９ａに配置された通信線１３ａを介して、充電ケーブル１９ａに接続された電気自動車２と通信を行い、充電ケーブル１９ｂに配置された通信線１３ｂを介して、充電ケーブル１９ｂに接続された電気自動車２と通信を行う。通信部１３は、各電気自動車２と、たとえばＣＡＮ（Controller Area Network）通信の規格に応じて通信を行う。なお、通信規格は限定されない。通信部１３は、各電気自動車２から、蓄電池２１の容量、および、現在の充電率（ＳｏＣ：State of Charge）などの情報を受信する。なお、通信部１３と各電気自動車２との間で送受信される情報は限定されない。

充電ケーブル１９ａは、電力線１２ａおよび通信線１３ａが配置されている。充電ケーブル１９ｂは、電力線１２ｂおよび通信線１３ｂが配置されている。充電ケーブル１９ａおよび充電ケーブル１９ｂはそれぞれ、先端に配置された充電コネクタ１９１を電気自動車２のプラグインコネクタ２２に接続することで、電気自動車２と接続される。充電ケーブル１９ａ（１９ｂ）が接続された電気自動車２は、電力線１２ａ（１２ｂ）を介して直流電源部１１から供給される電力によって、蓄電池２１を充電される。

表示部１５は、たとえば液晶表示装置であるディスプレイを備え、制御部１７からの指令に応じて、各種表示を行う。表示部１５は、たとえば、操作の方法および注意点、ならびに警告などの表示を行う。

操作部１４は、複数の操作手段を備えており、操作者による各操作手段の操作を操作信号として制御部１７に出力する。操作手段としては、充電の開始を指示するスタートボタン、充電を停止させるストップボタン、非常停止ボタン、ディスプレイの表面に配置された操作パネルなどがある。なお、操作部１４が備える操作手段は、これに限定されない。

報知部１６は、たとえば回転灯またはスピーカなどの報知手段を備え、制御部１７からの指令に応じて、報知を行う。なお、報知部１６が備える報知手段は限定されない。

制御部１７は、充電装置Ａ１の制御を行う構成であり、例えばマイクロコンピュータなどによって実現されている。制御部１７は、操作部１４より入力される操作信号に応じて、所定の処理を行う。また、制御部１７は、通信部１３による通信、表示部１５での表示、および、報知部１６での報知を制御する。また、制御部１７は、直流電源部１１による直流電力の出力、および、切替部１２の切り替えを制御する。

制御部１７は、通信部１３を介して電気自動車２と通信を行うことで、充電コネクタ１９１とプラグインコネクタ２２との接続を確認する。制御部１７は、充電コネクタ１９１とプラグインコネクタ２２との接続状態が適切でなくなって、通信線１３ａ（１３ｂ）の接続はできているが、電力線１２ａ（１２ｂ）の接続が不適切になった場合でも、接続されていると判断する。制御部１７は、充電コネクタ１９１の接続後すぐに充電を開始できる場合、充電開始指令を直流電源部１１に出力する。直流電源部１１は、充電開始指令に応じて第１電流を出力する。この場合、電力線１２ａ（１２ｂ）の接続ができていない、または、接続が不十分であると、直流電源部１１は、指令に応じた電流を出力できない。したがって、制御部１７は、充電コネクタ１９１とプラグインコネクタ２２との接続状態が適切でないと判断し、電流の出力を停止させて、接続状態が適切でない旨を表示部１５のディスプレイに表示させる。ディスプレイの表示を見ることで、操作者は、接続状態が適切でないことを知ることができる。

しかしながら、充電コネクタ１９１の接続後すぐに充電を開始できない場合がある。たとえば、充電ケーブル１９ａの充電コネクタ１９１が電気自動車２に接続され、当該電気自動車２の充電が行われている最中に、充電ケーブル１９ｂの充電コネクタ１９１が他の電気自動車２に接続された場合がある。この場合、充電ケーブル１９ａを介して先に充電を行っている電気自動車２の充電が終了するまで、充電ケーブル１９ｂに接続された電気自動車２の充電は開始されない。また、上位機器９によるエネルギーマネジメントによって、すぐに充電が開始されない場合がある。本実施形態では、充電装置Ａ１による充電において、通常充電モードと計画充電モードとが設定されており、操作者はどちらのモードで充電を行うかを選択する。通常充電モードは、上位機器９によるエネルギーマネジメントと関係なく、できるだけ早く充電を開始させるモードである。通常充電モードでは、他の電気自動車２の充電が行われていない場合はすぐに充電が開始され、他の電気自動車２の充電が行われている場合は当該電気自動車２の充電が終了するとすぐに充電が開始される。一方、計画充電モードは、上位機器９によるエネルギーマネジメントに応じて、充電を開始させるモードである。たとえば、営業終了後などに、電気自動車２を充電装置Ａ１に接続した場合、当該電気自動車２の充電は急ぐ必要がない。この場合、操作者は、計画充電モードを選択する。計画充電モードが選択された場合、電気自動車２の充電はすぐには開始されない。

これらの、接続後すぐに充電を開始しない設定のとき、制御部１７は、所定時間Ｔの間だけ第２電流を出力させる接続時通電確認指令を直流電源部１１に出力する。所定時間Ｔは、限定されないが、たとえば１０秒程度である。直流電源部１１は、接続時通電確認指令に応じて電流を出力する。制御部１７は、接続時通電確認指令に応じた電流が流れた場合、接続状態が適切であると判断し、接続時通電確認指令に応じた電流が流れない場合、接続状態が適切でないと判断する。本実施形態では、制御部１７は、接続時通電確認指令に応じた電流が流れたか否かを、図示しない電流センサで検出された直流電源部１１の出力電流を閾値と比較することで判定する。なお、制御部１７は、接続時通電確認指令に応じた電流が流れたか否かを他の方法で判定してもよい。たとえば、電気自動車２が入力される電流を検出して、検出した電流情報を通信線１３ａ（１３ｂ）を介して通信部１３に送信し、制御部１７が受信した電流情報に基づいて判定してもよい。制御部１７は、接続状態が適切でないと判断した場合、つまり、接続異常を検出した場合、その旨および接続し直すように促す警告案内を表示部１５に表示させる。なお、制御部１７は、表示部１５での警告案内の表示に代えて、または追加して、報知部１６に報知を行わせてもよい。また、警告案内に応じて操作者が接続し直しても接続異常が検出され、接続異常が所定回数（たとえば２回）以上検出された場合、制御部１７は、充電コネクタ１９１などの故障だと判断し、その旨の案内を表示部１５に表示させてもよい。

また、制御部１７は、計画充電モードが選択された場合、接続状態が適切であると判断すると、上位機器９に、電気自動車２の充電をエネルギーマネジメントに組み込む依頼を行う。上位機器９は、依頼に応じて、当該電気自動車２の充電をエネルギーマネジメントに組み込む。上位機器９は、電力需要が低下したときや電力の単価が低下したとき（たとえば営業終了後や夜間など）に、充電装置Ａ１に当該電気自動車２の充電を開始する指令を行う。制御部１７は、上位機器９からの指令に応じて充電を開始する。

接続後すぐに充電を開始しない設定のときに、接続時に接続状態が適切であると判断された場合でも、充電が開始されるまでの間に接続状態が適切でなくなる場合がある。制御部１７は、接続時に接続状態が適切であると判断された場合でも、充電が開始されるまでの間、第１時間Ｔ１ごとに接続状態を確認する。本実施形態では、第１時間Ｔ１は固定値であり、例えば５分が設定されている。なお、第１時間Ｔ１は限定されない。

制御部１７は、第１時間Ｔ１ごとに、第２時間Ｔ２の間だけ第３電流を出力させる接続後通電確認指令を直流電源部１１に出力する。第２時間Ｔ２は、限定されないが、本実施形態では所定時間Ｔと同じであり、たとえば１０秒程度である。第３電流の電流値は限定されないが、本実施形態では、第２電流の電流値（たとえば６Ａ）と同じである。直流電源部１１は、接続後通電確認指令に応じて電流を出力する。制御部１７は、接続後通電確認指令に応じた電流が流れた場合、接続状態が適切なままであると判断し、接続後通電確認指令に応じた電流が流れない場合、接続状態が適切でなくなったと判断する。本実施形態では、制御部１７は、接続後通電確認指令に応じた電流が流れたか否かを、直流電源部１１の出力電流を閾値と比較することで判定する。なお、制御部１７は、接続後通電確認指令に応じた電流が流れたか否かを他の方法で判定してもよい。

制御部１７は、接続状態が適切でなくなったと判断した場合、つまり、接続異常を検出した場合、その旨および接続し直すように促す警告案内を表示部１５に表示させる。なお、制御部１７は、表示部１５での警告案内の表示に代えて、または追加して、報知部１６に報知を行わせてもよい。警告案内に応じて操作者が接続し直した場合、制御部１７は、接続時通電確認指令を直流電源部１１に出力して、接続時の通電確認を行う。

図２は、制御部１７が行う充電開始処理を説明するためのフローチャートの一例である。当該充電開始処理は、電気自動車２が接続されたときに、当該電気自動車２への充電を開始するための処理である。当該充電開始処理は、所定のタイミング毎に実行される。

まず、電気自動車２が接続されたか否かが判別される（Ｓ１）。具体的には、制御部１７が通信部１３を介して電気自動車２と通信を行う。制御部１７は、通信ができた場合は電気自動車２が接続されたと判断し、通信ができない場合は電気自動車２が接続されていないと判断する。電気自動車２が接続されていない場合（Ｓ１：ＮＯ）、ステップＳ１に戻って、ステップＳ１の判別が繰り返される。つまり、電気自動車２が接続されるのを待つ。

電気自動車２が接続された場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、すぐに充電開始可能か否かが判別される（Ｓ２）。制御部１７は、操作者が通常充電モードを選択し、かつ、他に充電を行っている電気自動車２がない場合に、すぐに充電開始可能と判断する。一方、制御部１７は、操作者が計画充電モードを選択しているか、または、他に充電を行っている電気自動車２がある場合に、すぐに充電開始できないと判断する。制御部１７は、操作部１４から入力される操作信号に基づいて、操作者が通常充電モードおよび計画充電モードのどちらのモードを選択したかを判別する。また、制御部１７は、直流電源部１１が直流電力を出力しているか否かを判別することで、他に充電を行っている電気自動車２があるか否かを判別する。すぐに充電開始可能である場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、充電が開始され（Ｓ３）、充電開始処理は終了する。具体的には、制御部１７が直流電源部１１に充電開始指令を出力する。なお、直流電源部１１の出力先が電気自動車２が接続されている側になっていなければ、制御部１７が切替部１２に切替指令を出力して、直流電源部１１の出力先が切り替えられた後に、充電が開始される。つまり、すぐに充電開始可能な場合、今回接続された電気自動車２はすぐに充電が開始される。

ステップＳ２において、すぐに充電を開始できない場合（Ｓ２：ＮＯ）、接続時通電確認が行われる（Ｓ４）。具体的には、制御部１７が、接続時通電確認指令を直流電源部１１に出力して、所定時間Ｔの間だけ第２電流を出力させる。次に、接続状態が適切であるか否かが判別される（Ｓ５）。具体的には、制御部１７が接続時通電確認指令に応じた電流が流れたか否かを判別する。接続状態が適切でないと判別された場合（Ｓ５：ＮＯ）、接続異常を知らせる警告案内が表示部１５のディスプレイに表示され（Ｓ６）、充電開始処理は終了する。この場合、今回接続された電気自動車２の充電は行われない。警告案内に応じて操作者が接続し直した場合、次に実行された充電開始処理において、電気自動車２の接続が検出される（Ｓ１）。ステップＳ５において、接続状態が適切であると判別された場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、接続時の接続が良好であると判断される。

接続時の接続が良好であると判断されたので、操作者が計画充電モードを選択している場合は、今回接続された電気自動車２の充電がエネルギーマネジメントに組み込まれる。具体的には、制御部１７が、上位機器９に、当該電気自動車２の充電をエネルギーマネジメントに組み込む依頼を行う。これに応じて、上位機器９は、当該電気自動車２の充電をエネルギーマネジメントに組み込む。そして、上位機器９は、エネルギーマネジメントに応じて、充電装置Ａ１に当該電気自動車２の充電を開始する指令を行う。また、先に充電を行っている電気自動車２があった場合には、当該電気自動車２の充電が終了した後に、今回接続された電気自動車２の充電が開始される。

次に、今回接続された電気自動車２の充電が開始されたか否かが判別される（Ｓ７）。エネルギーマネジメントに応じて上位機器９から指令があった場合、または、先に充電を行っていた電気自動車２の充電が終了した場合に、今回接続された電気自動車２の充電が開始される。充電が開始されていない場合（Ｓ７：ＮＯ）、第１時間Ｔ１が経過したか否かが判別される（Ｓ８）。第１時間Ｔ１が経過していない場合（Ｓ８：ＮＯ）、ステップＳ７に戻って、ステップＳ７およびステップＳ８の判別が繰り返される。ステップＳ７において、充電が開始された場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、充電開始処理は終了する。また、ステップＳ８において、第１時間Ｔ１が経過した場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、ステップＳ９～Ｓ１５に示す、接続状態確認処理が実行され、ステップＳ７に戻る。つまり、接続時の接続が良好であると判断された場合でも、充電が開始されるまで、第１時間Ｔ１ごとに接続状態確認処理が実行される。

接続状態確認処理では、まず、他に充電を行っている電気自動車２があるか否かが判別される（Ｓ９）。具体的には、制御部１７は、直流電源部１１が直流電力を出力しているか否かを判別する。他に充電を行っている電気自動車２がない場合（Ｓ９：ＮＯ）、接続後通電確認が行われる（Ｓ１０）。具体的には、制御部１７が、接続後通電確認指令を直流電源部１１に出力して、第２時間Ｔ２の間だけ第３電流を出力させる。次に、接続状態が適切であるか否かが判別される（Ｓ１１）。具体的には、制御部１７が接続後通電確認指令に応じた電流が流れたか否かを判別する。接続状態が適切でないと判別された場合（Ｓ１１：ＮＯ）、接続異常を知らせる警告案内が表示部１５のディスプレイに表示され（Ｓ６）、充電開始処理は終了する。この場合、今回接続された電気自動車２の充電は行われない。一方、接続状態が適切であると判別された場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ステップＳ７に戻って、ステップＳ７およびステップＳ８の判別が繰り返される。

ステップＳ９において、他に充電を行っている電気自動車２がある場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、充電がいったん停止され、出力先が現在の出力先から他方の出力先に切り替えられる（Ｓ１２）。具体的には、制御部１７が、充電停止指令を直流電源部１１に出力し、その後、切替部１２に切替指令を出力する。次に、接続後通電確認が行われる（Ｓ１３）。次に、接続状態が適切であるか否かが判別される（Ｓ１４）。接続状態が適切でないと判別された場合（Ｓ１４：ＮＯ）、接続異常を知らせる警告案内が表示部１５のディスプレイに表示される（Ｓ１６）。次に、出力先が現在の出力先から元の出力先に切り替えられて充電が再開され（Ｓ１７）、充電開始処理は終了する。この場合、今回接続された電気自動車２の充電は行われない。一方、接続状態が適切であると判別された場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、出力先が現在の出力先から元の出力先に切り替えられ、充電が再開される（Ｓ１５）。具体的には、制御部１７が、切替部１２に切替指令を出力する。その後、ステップＳ７に戻って、ステップＳ７およびステップＳ８の判別が繰り返される。なお、図２のフローチャートに示す処理は一例であって、制御部１７が行う充電開始処理は上述したものに限定されない。

次に、本実施形態に係る充電装置Ａ１および充電システムＢの作用および効果について説明する。

本実施形態によると、制御部１７は、接続時に接続状態が適切であると判断された場合でも、充電が開始されるまでの間、第１時間Ｔ１ごとに、第２時間Ｔ２の間だけ第３電流を出力させる接続後通電確認指令を直流電源部１１に出力する。そして、制御部１７は、接続後通電確認指令に応じた電流が流れない場合、接続状態が適切でなくなったと判断する。したがって、本実施形態に係る充電装置Ａ１は、接続後、充電が開始されるまでの間に接続状態が適切でなくなった場合でも接続異常を検出できる。

また、本実施形態によると、制御部１７は、他に充電を行っている電気自動車２がある場合、当該電気自動車２の充電が終了するまでの間、第１時間Ｔ１ごとに、当該電気自動車２の充電をいったん停止させ、出力先を現在の出力先から他方の出力先に切り替えた後で、通電確認を行う。したがって、充電装置Ａ１は、適切に通電確認を行うことができる。また、通電確認後、制御部１７は、出力先を現在の出力先から元の出力先に切り替えて、充電を再開させる。これにより、充電装置Ａ１は、先に充電が行われていた電気自動車２の充電を再開できる。

なお、本実施形態においては、第１時間Ｔ１が固定値である場合について説明したが、これに限られない。制御部１７は、時間帯によって第１時間Ｔ１を変化させてもよい。例えば、制御部１７は、第１時間Ｔ１として、昼間と夜間とで異なる値を設定してもよい。昼間は人の出入りが多いので、誰かが充電ケーブルに引っかかって、接続状態が適切でなくなる可能性が夜間より高い。したがって、昼間（例えば８：００～１９：００）は第１時間Ｔ１として５分が設定され、夜間（１９：００～翌日の８：００）は第１時間Ｔ１として１０分が設定される。なお、時間帯の設定は限定されないし、第１時間Ｔ１として設定される時間は、これらに限定されない。

図３（ａ）は、第１時間Ｔ１を昼間と夜間とで変化させる場合の変形例を説明するための図であり、当該変形例に係る充電開始処理を説明するためのフローチャートの一例である。本変形例では、図２に示すフローチャートにおいて、ステップＳ５で「ＹＥＳ」の場合にステップＳ７に進む前に、ステップＳ２１～Ｓ２３が追加されている。その他のステップＳ１～Ｓ１７については、図２に示すフローチャートと共通なので、図示および説明を省略している。ステップＳ５において、接続状態が適切であると判別された場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、昼間であるか否かが判別される（Ｓ２１）。具体的には、制御部１７が、現在時刻に基づいて昼間であるか否かを判別する。昼間である場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、第１時間Ｔ１としてｔａ（例えば５分）が設定され、ステップＳ７に進む。一方、昼間でない場合、すなわち夜間である場合（Ｓ２１：ＮＯ）、第１時間Ｔ１としてｔｂ（例えば１０分）が設定され、ステップＳ７に進む。なお、第１時間Ｔ１は、３以上の時間帯に分けて設定されてもよい。

本変形例の場合、人の出入りが多い時間帯（昼間）において、第１時間Ｔ１が、人の出入りが少ない時間帯（夜間）より小さい値に設定されるので、通電確認をより頻繁に行うことができる。

また、本実施形態においては、制御部１７が、接続後通電確認指令に応じた電流が流れないときにすぐ、接続異常を検出する場合について説明したが、これに限られない。制御部１７は、接続後通電確認指令に応じた電流が流れないことが所定回数（たとえば２回）繰り返されたときに、接続異常を検出してもよい。

図３（ｂ）は、接続後通電確認指令に応じた電流が流れないことが所定回数繰り返されたときに接続異常を検出する場合の変形例を説明するための図であり、当該変形例に係る充電開始処理を説明するためのフローチャートの一例である。本変形例では、図２に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１１で「ＮＯ」の場合にステップＳ６に進む前に、ステップＳ３１～Ｓ３２が追加されている。ステップＳ１１において、接続状態が適切でないと判別された場合（Ｓ１１：ＮＯ）、判別回数をカウントする変数であるカウンタＣが増加される（Ｓ３１）。なお、カウンタＣは、ステップＳ５で「ＹＥＳ」の場合にステップＳ７に進む前に「０」に初期化されている。次に、カウンタＣが所定回数Ｃ₀（例えば「２」）以上になったか否かが判別される（Ｓ３２）。なお、所定回数Ｃ₀は限定されない。カウンタＣが所定回数Ｃ₀未満である場合（Ｓ３２：ＮＯ）、ステップＳ７に戻る。一方、カウンタＣが所定回数Ｃ₀以上である場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、ステップＳ６に進む。また、ステップＳ１４で「ＮＯ」の場合にステップＳ１６に進む前に、ステップＳ４１～Ｓ４２が追加されている。ステップＳ１４において、接続状態が適切でないと判別された場合（Ｓ１４：ＮＯ）、カウンタＣが増加される（Ｓ４１）。次に、カウンタＣが所定回数Ｃ₀以上になったか否かが判別される（Ｓ４２）。カウンタＣが所定回数Ｃ₀未満である場合（Ｓ４２：ＮＯ）、ステップＳ７に戻る。一方、カウンタＣが所定回数Ｃ₀以上である場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、ステップＳ１６に進む。その他のステップＳ１～Ｓ１７については、図２に示すフローチャートと共通なので、図示および説明を省略している。

本変形例の場合、１度の通電確認で接続異常と判断する場合と比較して、接続異常の誤検出を抑制できる。なお、この場合、所定回数の通電確認が必要になるが、第１時間Ｔ１ごとに通電確認が行われるので、接続異常の検出にかかる時間は過大にはならない。

また、本実施形態においては、充電装置Ａ１が２本の充電ケーブル１９ａおよび充電ケーブル１９ｂを備えて、２台の電気自動車２を切り替えて充電する場合について説明したが、これに限られない。充電装置Ａ１は、充電ケーブルを３本以上備えて、切替部１２の切り替えにより、３台以上の電気自動車２を切り替えて充電してもよい。

また、本実施形態においては、充電装置Ａ１が電気自動車２を充電する場合について説明したが、これに限られない。充電装置Ａ１は、電気自動車２以外の移動体を充電してもよい。この移動体の他の例として、たとえば二輪車（電動オートバイ、電動アシスト自転車）、船舶、飛行機などの他の乗り物、または、無人搬送車、ドローンなどの無人移動体などが考えられる。

また、本実施形態においては、充電装置Ａ１が大容量タイプの急速充電装置である場合について説明したが、これに限られない。充電装置Ａ１は、たとえば２０ｋＷ出力の中容量タイプの急速充電装置であってもよいし、普通充電装置であってもよい。

また、本実施形態においては、充電システムＢが上位機器９によるエネルギーマネジメントが行われる場合について説明したが、これに限られない。充電システムＢは、上位機器９を備えなくてもよい。この場合でも、夜間に充電を行う設定をしていると、昼間に接続を行っても、すぐには充電が開始されない。また、先に他の電気自動車２に充電が行われている場合も、すぐには充電が開始されない。これらの、接続後すぐに充電を開始しない設定のときに、接続時に接続状態が適切であると判断されたが、充電が開始されるまでの間に接続状態が適切でなくなった場合でも、接続異常を検出できる。

〔第２実施形態〕
図４は、第２実施形態に係る充電装置Ａ２の構成を示すブロック図である。図４において、上記第１実施形態と同一または類似の要素には、上記第１実施形態と同一の符号を付している。本実施形態に係る充電装置Ａ２は、人感センサ１８をさらに備えている点で、第１実施形態に係る充電装置Ａ１と異なる。

第２実施形態に係る充電装置Ａ２は、人感センサ１８をさらに備えている。人感センサ１８は、周囲に人がいるか否かを検出するセンサである。人感センサ１８は、たとえば赤外線センサを備え、人が発する赤外線を感知することで、周囲に人がいることを検出する。なお、人感センサ１８の検出方法は限定されず、音感センサまたは超音波センサを利用して検出してもよい。人感センサ１８は、充電装置Ａ２の周囲にいる人を検知する。人感センサ１８は、検出結果を制御部１７に出力する。制御部１７は、人感センサ１８が人がいることを検出している場合は、充電装置Ａ２の周囲に人がいて、充電ケーブルに引っかかって接続状態が適切でなくなる可能性が高くなるとして、第１時間Ｔ１を、人がいないことを検出している場合より小さい値に設定する。例えば、本実施形態では、制御部１７は、人感センサ１８が人がいることを検出している場合には第１時間Ｔ１として５分を設定し、人がいないことを検出している場合には第１時間Ｔ１として１０分を設定する。なお、第１時間Ｔ１として設定される時間は、これらに限定されない。

本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに、本実施形態によると、制御部１７は、人感センサ１８が人がいることを検出している場合は、第１時間Ｔ１を、人がいないことを検出している場合より小さい値に設定する。これにより、充電装置Ａ２は、周囲に人がいる場合に、通電確認をより頻繁に行うことができる。

〔第３実施形態〕
図５は、第３実施形態に係る充電装置Ａ３の構成を示すブロック図である。図５において、上記第１実施形態と同一または類似の要素には、上記第１実施形態と同一の符号を付している。本実施形態に係る充電装置Ａ３は、充電ケーブル１９ｂを備えていない点で、第１実施形態に係る充電装置Ａ１と異なる。

第３実施形態に係る充電装置Ａ３は、充電ケーブル１９ｂおよび切替部１２を備えておらず、１台の電気自動車２のみが接続可能である。

本実施形態に係る充電装置Ａ３においては、充電ケーブル１９ａの充電コネクタ１９１が電気自動車２に接続されたときに、他の電気自動車２の充電中であるという状態は発生しない。しかし、充電装置Ａ３においても、上位機器９によるエネルギーマネジメントによって、接続後すぐに充電が開始されない場合がある。このような、電気自動車２が接続されてもすぐに充電を開始しない設定のときに、接続時に接続状態が適切であると判断されたが、充電が開始されるまでの間に接続状態が適切でなくなった場合でも、接続異常を検出できる。

〔第４実施形態〕
図６は、第４実施形態に係る充電装置Ａ４を備えた充電システムＢの全体構成を示すブロック図である。図６において、上記第１実施形態と同一または類似の要素には、上記第１実施形態と同一の符号を付している。本実施形態に係る充電装置Ａ４は、４台の電気自動車２が接続可能である点で、第１実施形態に係る充電装置Ａ１と異なる。

第４実施形態に係る充電装置Ａ４は、直流電源部１１’、切替部１２’、電力線１２ｃ，１２ｄ、通信線１３ｃ，１３ｄ、および、充電ケーブル１９ｃ，１９ｄをさらに備えている。直流電源部１１’は、直流電源部１１と同様の構成であり、制御部１７からの指令に応じて、直流電力を出力する。直流電源部１１’は、直流電源部１１と電力源が共通している。切替部１２’は、切替部１２と同様の構成であり、直流電源部１１’が出力する直流電力の出力先を、制御部１７からの指令に応じて切り替える。切替部１２’は、直流電力の出力先を充電ケーブル１９ｃに配置された電力線１２ｃとする第３状態と、充電ケーブル１９ｄに配置された電力線１２ｄとする第４状態とで切り替える。また、通信部１３は、さらに、充電ケーブル１９ｃに配置された通信線１３ｃを介して、充電ケーブル１９ｃに接続された電気自動車２と通信を行い、充電ケーブル１９ｄに配置された通信線１３ｄを介して、充電ケーブル１９ｄに接続された電気自動車２と通信を行う。

充電ケーブル１９ｃは、電力線１２ｃおよび通信線１３ｃが配置されている。充電ケーブル１９ｄは、電力線１２ｄおよび通信線１３ｄが配置されている。充電ケーブル１９ｃおよび充電ケーブル１９ｄも、充電ケーブル１９ａおよび充電ケーブル１９ｂと同様、先端に充電コネクタ１９１が配置されている。また、制御部１７は、さらに、直流電源部１１’による直流電力の出力、および、切替部１２’の切り替えを制御する。

充電装置Ａ４は、充電装置Ａ１と同様、切替部１２が、直流電源部１１の出力先を充電ケーブル１９ａに配置された電力線１２ａとする第１状態と、充電ケーブル１９ｂに配置された電力線１２ｂとする第２状態とで切り替えることで、２台の電気自動車２を切り替えて充電できる。また、充電装置Ａ４は、切替部１２’が、直流電源部１１’の出力先を充電ケーブル１９ｃに配置された電力線１２ｃとする第３状態と、充電ケーブル１９ｄに配置された電力線１２ｄとする第４状態とで切り替えることで、２台の電気自動車２を切り替えて充電できる。

また、充電装置Ａ４は、２台の電気自動車２を同時に充電することもできる。この場合、制御部１７は、電力源の最大出力電力を超えないように、直流電源部１１および直流電源部１１’を制御する。たとえば、電力源の最大出力電力が１２０ｋＷの場合、直流電源部１１が９０ｋＷの出力で先に充電を行っていれば、制御部１７は、直流電源部１１’の出力電力を３０ｋＷまでに制御する。そして、制御部１７は、直流電源部１１による充電で電気自動車２の蓄電池２１の充電率が大きくなって、直流電源部１１の出力電力を低下させた場合、直流電源部１１’の出力電力をその分だけ上昇させる。電力料金の契約において、夜間の方が昼間より料金が安くなる契約をしている場合、昼間の電力の使用をできるだけ抑制して、夜間に電力を使用したいというニーズがある。制御部１７は、このようなニーズに対応するために、充電を行う時間帯によっては、電力源の最大出力電力まで使用しないように制御してもよい。たとえば、制御部１７は、直流電源部１１の出力電力と直流電源部１１’の出力電力との合計出力電力が、充電を行う時間帯によって設定された電力値以下になるように制御を行ってもよい。

本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに、本実施形態によると、充電装置Ａ４は、直流電源部１１’をさらに備えているので、２台の電気自動車２を同時に充電することもできる。充電装置Ａ４は、たとえば昼間に電気自動車２の継ぎ足し充電を行う場合、先に行っている電気自動車２の充電の終了を待たずに、２台同時に充電可能である。また、充電装置Ａ４は、営業後の急がない充電の場合、４台の電気自動車２を接続しておき、順に２台ずつ充電を行うことができる。

なお、本実施形態においては、充電装置Ａ４が２個の直流電源部１１，１１’を備えて、２台の電気自動車２を同時に充電できる場合について説明したが、これに限られない。充電装置Ａ４は、直流電源部を３個以上備えて、３台以上の電気自動車２を同時に充電できるように構成されてもよい。

本発明に係る充電装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る充電装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

Ａ１～Ａ４：充電装置、１１：直流電源部、１２：切替回路、１９１：充電コネクタ、１７：制御部、１８：人感センサ、２：電気自動車、２１：蓄電池

Claims (5)

1. 蓄電池の電力で電動機を駆動して移動する電気移動体の前記蓄電池を充電する充電装置であって、
   直流電力を出力する直流電源部と、
   前記電気移動体に接続されて、前記直流電源部が出力する直流電力を当該電気移動体に供給する充電コネクタと、
   前記直流電源部を制御して充電を行う制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記電気移動体が前記充電コネクタに接続されてから充電を開始するまでの間、第１時間ごとに、前記直流電源部に第２時間の間だけ電流を出力させる指令を行い、当該指令に応じた電流が流れない場合に、前記充電コネクタの接続異常を検出する、
   充電装置。
2. 前記制御部は、時間帯によって前記第１時間を変化させる、
   請求項１に記載の充電装置。
3. 周囲に人がいるか否かを検出する人感センサをさらに備え、
   前記制御部は、前記人感センサが人がいることを検出している場合、前記第１時間を、人がいないことを検出している場合より小さくする、
   請求項１に記載の充電装置。
4. 前記制御部は、前記指令に応じた電流が流れないことが所定回数繰り返された場合に、前記充電コネクタの接続異常を検出する、
   請求項１に記載の充電装置。
5. 第２電気移動体に接続されて、前記直流電源部が出力する直流電力を当該第２電気移動体に供給する第２充電コネクタと、
   前記直流電源部が出力した直流電力を前記充電コネクタから供給する第１状態と、前記第２充電コネクタから供給する第２状態とで切り替える切替部と、
   をさらに備え、
   前記制御部は、前記第２状態のときに、前記電気移動体が前記充電コネクタに接続された場合、前記第２電気移動体の充電が終了するまでの間、前記第１時間ごとに、前記第２時間の間だけ、前記切替部に前記第１状態に切り替えさせる指令を行う、
   請求項１ないし４のいずれかに記載の充電装置。

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