JP2024006286A - 充電システム、充電装置、充電方法及び制御プログラム - Google Patents

充電システム、充電装置、充電方法及び制御プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】複数の充電器を備える構成において、充電総容量の低減を図ることができる充電システム、充電装置、充電方法及び制御プログラムを提供する。【解決手段】充電システム1は、充電電流を制御する一つの制御基板11と、制御基板11によって充電電流が制御された充電電力により車両を充電する複数の充電器14A,14B,14Cと、複数の充電器14A,14B,14Cにおける充電を制御する制御部15と、を備え、制御部15は、複数の充電器14A,14B,14Cのうちの少なくとも二つの充電器から車両Vに対して充電が行われる場合、車両Vの充電が一台ずつ順番に行われるように、複数の充電器14A,14B,14Cにおける充電を制御する。【選択図】図2

Description

本発明は、充電システム、充電装置、充電方法及び制御プログラムに関する。
従来の充電システムとして、例えば特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1に記載の充電システムは、充電時間の設定後、充電開始操作により電力供給を開始すると共に、設定された充電時間の終了と共に電力供給を停止する。特許文献1に記載の充電システムでは、電力供給系は、一つの電力供給線に複数の分岐線を接続し、各分岐線に挿入された接点を介して車両のケーブル接続形式の種類に個々に対応する接続構造を有する接続手段を接続して構成されている。操作系は、充電時間を設定するための充電時間設定手段と、充電開始スイッチと、電力供給系の接点のいずれに閉路させるかを選択するためのケーブル接続形式選択手段とを有する。制御系は、充電時間設定手段により充電時間を設定することにより充電開始スイッチのオン動作を有効にすると共に、充電開始スイッチのオン動作によりケーブル接続形式選択手段を能動状態にするように構成されている。
特開平11-266509号公報
集合住宅等において充電システムを導入する場合、充電装置の設置スペースが課題となり得る。そこで、充電装置の省スペース化を図るために、一台の充電装置(一つの制御基板)において複数の車両を接続することができる構成(複数の充電器を有する構成)が採用されている。このような構成の充電システムでは、充電総容量の範囲内において、充電器に接続された順番に応じて充電電力を割り振ったり、複数の車両に対して均等に充電電力を割り当てたりして、複数の車両を同時に充電する。そのため、充電システムでは、複数の車両を同時に充電し得る充電総容量を確保しなければならない。ランニングコストの観点からは、充電総容量が低いことが好ましい。
本発明は、複数の充電器を備える構成において、充電総容量の低減を図ることができる充電システム、充電装置、充電方法及び制御プログラムを提供することを目的とする。
(1)本発明に係る充電システムは、車両を充電する充電システムであって、充電電流を制御する一つの制御基板と、制御基板によって充電電流が制御された充電電力により車両を充電する複数の充電器と、複数の充電器における充電を制御する制御部と、を備え、制御部は、複数の充電器のうちの少なくとも二つの充電器から車両に対して充電が行われる場合、車両の充電が一台ずつ順番に行われるように、複数の充電器における充電を制御する。
本発明に係る充電システムでは、複数の充電器のうちの少なくとも二つの充電器から車両に対して充電が行われる場合、車両の充電が一台ずつ順番に行われるように、複数の充電器における充電を制御する。すなわち、充電システムでは、充電器に接続された車両に対して、一台ずつ順番に充電が行われる。そのため、充電システムでは、一台の車両を充電するために必要な充電容量を確保すればよい。そのため、充電システムでは、充電総容量の低減を図ることができる。その結果、充電システムでは、ランニングコストの低減を図ることができる。
(2)制御基板と複数の充電器のそれぞれとの間に電気的に接続され、制御基板と複数の充電器のそれぞれとの間の電路のオンオフを切り替える切替部を備え、制御部は、複数の充電器のうちの少なくとも二つの充電器から車両に対して充電が行われる場合、車両の充電が一台ずつ順番に行われるように、切替部の動作を制御する、(1)に記載の充電システム。この構成では、切替部の切り替えを制御することによって、車両の充電を一台ずつ順番に行うことができる。
(3)制御部は、複数の充電器のそれぞれが車両の充電を開始した順番に応じて、複数の充電器における充電の優先順位を設定し、優先順位の高い順番から車両が充電されるように、切替部を制御する、(2)に記載の充電システム。この構成では、充電を開始した順番に応じて優先順位が設定されるため、後から充電を開始した車両が先に充電される事態を回避できる。したがって、ユーザに不満が生じることを回避できる。
(4)複数の充電器のそれぞれは、車両に接続される充電ガンと、充電ガンの取り付け及び取り外しが行われるガンホルダと、を有し、制御部は、充電ガンがガンホルダから取り外された場合に車両の充電を開始したと判断して優先順位を設定する、(3)に記載の充電システム。この構成では、充電が開始されたことを適切に判断することができる。
(5)制御部は、一の充電器から車両に対して、当該車両が一定距離を走行することが可能な充電電力量が充電された場合には、一の充電器よりも優先順位が低い他の充電器により充電が行われるように、切替部を制御する、(2)~(4)のいずれか一項に記載の充電システム。この構成では、車両が一定距離を走行することができるだけの充電電力量が充電された場合には、充電される車両を変更する。そのため、充電後の車両が充電器に接続されたまま放置されている場合であっても、他の車両の充電を行うことができる。
(6)制御部は、車両の満充電を検知した場合、当該車両に対して一の充電器から充電電力量が充電されていない場合であっても、一の充電器よりも優先順位が低い他の充電器によって充電が行われるように、切替部を制御する、(5)に記載の充電システム。この構成では、充電が不要である満充電の車両に対しては充電が行われないようにすることができる。したがって、効率的な充電が可能となる。
(7)制御部は、車両のユーザからの充電開始の指示を受けることなく、切替部を自動で切り替える、(2)~(6)のいずれか一項に記載の充電システム。この構成では、ユーザが充電を開始するための操作を行わなくとも、車両の充電を一台ずつ順番に行うことができる。したがって、ユーザの手間を省くことができるため、利便性の向上を図ることができる。
(8)制御部は、商用電力の使用電力量を取得し、使用電力量が予め設定された第一基準値を超える場合には、使用電力量が第一基準値を超えないように、制御基板における充電電流を制御する、(1)~(7)のいずれか一項に記載の充電システム。この構成では、デマンド値を超えた電力の使用を回避することができる。
(9)制御部は、商用電力を受電する受電設備に設けられた電気機器の使用容量を取得し、使用容量が予め設定された第二基準値を超える場合には、使用容量が第二基準値を超えないように、制御基板における充電電流を制御する、(1)~(8)のいずれか一項に記載の充電システム。この構成では、受電設備の電気機器に過剰な負荷が加わることを回避できる。
(10)制御部は、複数の充電器における充電電流及び充電電力量に係る情報をクラウドサーバに送信する、(1)~(9)のいずれか一項に記載の充電システム。この構成では、クラウドサーバに送信された充電電流及び充電電力量に係る情報に基づいて、充電システムの統括的な管理や充電に係るサービス(課金サービス)等の提供が可能となる。
(11)本発明に係る充電装置は、車両を充電する充電装置であって、充電電流を制御する一つの制御基板と、制御基板によって充電電流が制御された充電電力により車両を充電する複数の充電器と、複数の充電器における充電を制御する制御部と、を備え、制御部は、複数の充電器のうちの少なくとも二つの充電器から車両に対して充電が行われる場合、車両の充電が一台ずつ順番に行われるように、複数の充電器における充電を制御する。
本発明に係る充電装置では、複数の充電器のうちの少なくとも二つの充電器から車両に対して充電が行われる場合、車両の充電が一台ずつ順番に行われるように、複数の充電器における充電を制御する。すなわち、充電装置では、充電器に接続された車両に対して、一台ずつ順番に充電が行われる。そのため、充電装置では、一台の車両を充電するために必要な充電容量を確保すればよい。そのため、充電装置では、充電総容量の低減を図ることができる。その結果、充電装置では、ランニングコストの低減を図ることができる。
(12)本発明に係る充電方法は、充電電流を制御する一つの制御基板と、制御基板によって充電電流が制御された充電電力により車両を充電する複数の充電器と、を備える充電システムにおける充電方法であって、複数の充電器のうちの少なくとも二つの充電器から車両に対して充電が行われる場合、車両の充電が一台ずつ順番に行われるように、複数の充電器における充電を制御する。
本発明に係る充電方法では、複数の充電器のうちの少なくとも二つの充電器から車両に対して充電が行われる場合、車両の充電が一台ずつ順番に行われるように、複数の充電器における充電を制御する。すなわち、充電方法では、充電器に接続された車両に対して、一台ずつ順番に充電が行われる。そのため、充電方法が適用される充電システムでは、一台の車両を充電するために必要な充電容量を確保すればよい。そのため、充電方法が適用される充電システムでは、充電総容量の低減を図ることができる。その結果、充電方法が適用される充電システムでは、ランニングコストの低減を図ることができる。
(13)本発明に係る制御プログラムは、充電電流を制御する一つの制御基板と、制御基板によって充電電流が制御された充電電力により車両を充電する複数の充電器と、を備える充電システムを制御する制御プログラムであって、複数の充電器のうちの少なくとも二つの充電器から車両に対して充電が行われる場合、車両の充電が一台ずつ順番に行われるように、複数の充電器における充電を制御するステップをコンピュータに実行させる。
本発明に係る制御プログラムでは、複数の充電器のうちの少なくとも二つの充電器から車両に対して充電が行われる場合、車両の充電が一台ずつ順番に行われるように、複数の充電器における充電を制御する。すなわち、制御プログラムでは、充電器に接続された車両に対して、一台ずつ順番に充電が行われる。そのため、制御プログラムによって制御さる充電システムでは、一台の車両を充電するために必要な充電容量を確保すればよい。そのため、制御プログラムによって制御さる充電システムでは、充電総容量の低減を図ることができる。その結果、制御プログラムによって制御さる充電システムでは、ランニングコストの低減を図ることができる。
本発明によれば、複数の充電器を備える構成において、充電総容量の低減を図ることができる。
図1は、一実施形態に係る充電システムの構成を示す図である。 図2は、充電装置の構成を示す図である。 図3(a)及び図3(b)は、充電方法を示す図である。 図4は、充電装置の動作を示すフローチャートである。
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
図1は、一実施形態に係る充電システムの構成を示す図である。図1に示される充電システム1は、EV(Electric Vehicle)、PHV(Plug-in Hybrid Vehicle)等の車両Vの蓄電池(図示省略)(以下、単に「車両V」とも称する)を充電するシステムである。充電システム1は、例えば、マンション等の集合住宅に設置され得る。
充電システム1は、キュービクル2と、分電盤3と、計測ユニット(制御部)4と、充電装置5と、ルータ6と、を備えている。図1では、充電装置5を一台示しているが、充電システム1は、複数の充電装置5を備えていてもよい。また、ルータ6は、充電装置5の構成の一部であってもよい。
キュービクル2は、例えば、充電装置5が設けられる敷地に設置されている高圧受電設備である。キュービクル2には、変圧器(トランス)、断路器(ブレーカ)、太陽光発電(PV:Photovoltaic)、蓄電池等が設けられていてもよい。変圧器は、高圧で受電した電力を低圧電力に変換する降圧変換器である。変圧器は、三相変圧器及び単相変圧器を含み得る。三相変換器は、負荷(空調機等)に三相電力を出力する。単相変圧器は、負荷(照明等)及び充電装置5(分電盤3)に単相電力(100V、200V)を出力する。
キュービクル2は、パルスセンサ20と、電流センサ21と、電圧センサ22と、を有している。パルスセンサ20は、電力系統から供給される商用電力(交流電力:三相200V)の使用量を測定する。パルスセンサ20は、商用電力の使用電力量に応じてパルス信号を出力する。パルスセンサ20は、予め設定された所定電力毎に1パルスを出力する。パルスセンサ20は、測定結果である測定データ(パルスデータ)を計測ユニット4に出力する。なお、パルスセンサ20は、複合計器の一部であってもよい。
電流センサ21は、電流を検出する。電流センサ21は、例えば、零相変流器である。電流センサ21は、商用電力に三相変換器又は単相変圧器を介して接続される負荷に供給される皮相電力の電流値を検出する。電流センサ21は、検出結果である電流値を計測ユニット4に出力する。
電圧センサ22は、電圧を検出する。電圧センサ22は、商用電力に三相変換器又は単相変圧器を介して接続される負荷に供給される皮相電力の電圧値を検出する。電圧センサ22は、検出結果である電圧値を計測ユニット4に出力する。
分電盤3は、キュービクル2に接続されている。分電盤3には、単相変圧器を介して、単相電力が供給される。分電盤3には、漏電遮断器、及び、複数の配線用遮断器(ブレーカ)が設けられている。複数の配線用遮断器は、複数の充電装置5のそれぞれに対応して設けられている。
計測ユニット4は、商用電力の使用電力量(受電電力量)、及び、キュービクル2に設置された電気機器(電気設備)の容量を監視する。計測ユニット4は、集積回路に実装されたコンピュータシステムあるいはプロセッサである。計測ユニット4は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等、及び入出力インターフェース等から構成される。ROMには、各種プログラム(制御プログラム)又はデータが格納されている。計測ユニット4は、充電装置5の後述する制御部15との関係において、制御部15の親機として機能する。
計測ユニット4は、各種データを記憶する。計測ユニット4は、パルスセンサ20から出力された測定データ、電流センサ21から出力された電流値、及び、電圧センサ22から出力された電圧値を記憶する。また、計測ユニット4は、使用電力量に係るデマンド基準値(第一基準値)を記憶する。デマンド基準値は、後述のデマンド電力値の最大デマンド値に対して、例えば10%ほど小さい値で設定された値(電力値)である。デマンド基準値は、需要家(オペレータ)によって適宜設定される。
デマンド基準値は、以下の理由により設定される。すなわち、電気料金の基本料金には、過去1年間(当月と前11ヶ月)のデマンド値(30分毎の平均使用電力の1ヶ月間最大値)の最大値(最大デマンド値)が適用されるため、1ヶ月のうちで一度でも過去11ヶ月のデマンド値より大きなデマンド値が計測されると、その値を基準に以降一年間の電気料金の基本料金が決定されることになる。電気料金の抑制あるいは削減には、最大デマンド値を抑える制御(デマンド制御)を行うことが有効になる。そのため、最大デマンド値を超えない数値で設定されたデマンド基準値が使用される。
計測ユニット4は、電気機器の容量に係る容量基準値(第二基準値)を記憶する。計測ユニット4は、キュービクル2に設置されている電気機器のそれぞれの定格容量に対して、例えば10%ほど小さい値で設定された値である。容量基準値は、需要家(オペレータ)によって適宜設定される。
計測ユニット4は、記憶している測定データ及び電流値に基づいて、商用電力の使用電力量を算出する。計測ユニット4は、所定時間毎に使用電力量を算出する。所定時間は、例えば、1分である。計測ユニット4は、使用電力量に基づいて、商用電力のデマンド電力の電力値(以下、「デマンド電力値」とも称する)を算出する。計測ユニット4は、デマンド電力値を記憶する。
計測ユニット4は、使用電力量とデマンド基準値とに基づいて、充電制御指示を生成する。具体的には、計測ユニット4は、使用電力量とデマンド基準値とを比較して、使用電力量がデマンド基準値を超えないと判断した場合には、予め設定された所定の充電電流値で充電することを指示する充電制御指示を生成する。所定の充電電流値は、例えば、30Aである。計測ユニット4は、使用電力量がデマンド基準値を超えると判断した場合には、使用電力量がデマンド基準値を超えないように、所定の充電電流値よりも値が低い充電電流値により充電することを指示する充電制御指示を生成する。充電制御指示には、使用電力量を示す情報が含まれる。
計測ユニット4は、記憶している電流値及び電圧値に基づいて、電気機器の使用容量を算出する。計測ユニット4は、所定時間毎に使用容量を算出する。所定時間は、例えば、1分である。
計測ユニット4は、電気機器の使用容量と容量基準値とに基づいて、充電制御指示を生成する。具体的には、計測ユニット4は、電気機器の使用容量と容量基準値とを比較して、使用容量が容量基準値を超えないと判断した場合には、予め設定された所定の充電電流値で充電することを指示する充電制御指示を生成する。計測ユニット4は、電気機器の使用容量が容量基準値を超えると判断した場合には、使用容量が容量基準値を超えないように、所定の充電電流値よりも値が低い充電電流値により充電することを指示する充電制御指示を生成する。充電制御指示には、使用容量を示す情報が含まれる。
計測ユニット4は、充電制御指示を充電装置5に送信する。計測ユニット4は、所定時間の間隔で充電制御指示を送信する。所定時間は、例えば、1分である。
ルータ6は、充電装置5とクラウドサーバ7とを通信可能に接続する。ルータ6は、例えば、LTEルータである。
クラウドサーバ7は、充電器管理クラウドである。クラウドサーバ7には、充電装置5がルータ6を介して通信可能に接続される。クラウドサーバ7は、充電システム1の管理者(保守者)によって管理されている。クラウドサーバ7には、データベース等が設けられている。クラウドサーバ7は、充電装置5から送信される充電情報に基づいて、充電装置5における充電費用の課金に関するシステム(サービス)等を構築し得る。クラウドサーバ7は、充電情報に基づいて、充電装置5の充電器14A,14B,14Cの充電を制御し得る。
図2に示されるように、充電装置5は、ブレーカ10と、制御基板11と、端子台12と、リレー(切替部)13A,13B,13Cと、充電器14A,14B,14Cと、制御部15と、を備えている。図2において、実線は電気的な接続を示しており、破線は通信可能に接続されていることを示している。
充電装置5は、車両Vの急速充電を行う急速充電装置である。充電装置5の充電総容量は、例えば、30A(200V)である。本実施形態では、充電装置5は、三台の車両Vを接続することができる。すなわち、充電装置5は、三つの充電器14A,14B,14Cを備えている。充電装置5では、複数の車両Vが接続された場合、充電器14A,14B,14Cのオンオフを自動で行う。すなわち、充電装置5では、複数の車両Vが接続された場合、充電器14A,14B,14Cによる充電の開始及び終了を、ユーザからの操作(入力)を受けずに実行する。充電装置5では、充電器14A,14B,14Cのオンオフを、車両Vのユーザが行うことができない仕様となっている。
ブレーカ10は、分電盤3から出力された電力を充電装置5に入力する。ブレーカ10は、分電盤3と制御基板11との間に設けられている。ブレーカ10は、オンの場合、分電盤3と制御基板11との間の電路(電流の通路)を形成する。ブレーカ10は、オフの場合、分電盤3と制御基板11との間の電路を遮断する。
制御基板11は、端子台12(充電器14A,14B,14C)に出力する充電電流を制御する。制御基板11は、例えば、CCID(Charge Circuit Interrupt Device)である。制御基板11は、ブレーカ10と端子台12との間に設けられている。制御基板11は、制御部15と通信可能に接続されている。制御基板11は、制御部15から出力される充電指示に基づいて、充電電流を制御する。制御基板11は、ブレーカ10を介して供給される電力において、充電電流を制御する。制御基板11は、充電電流を制御した充電電力を端子台12に出力する。
端子台12は、制御基板11と複数のリレー13A,13B,13Cとを電気的に接続する。制御基板11から出力された充電電力は、端子台12を介して、リレー13A,13B,13Cに供給される。
リレー13Aは、端子台12と充電器14Aとの間に設けられている。リレー13Aは、制御基板11と充電器14Aとの間に電気的に接続されている。リレー13Aは、端子台12(制御基板11)と充電器14Aとの間の電路のオンオフを切り替える。リレー13Aがオンの場合、端子台12と充電器14Aとの間の電路がオンとなり、端子台12から充電器14Aに対して充電電力が出力される。リレー13Aがオフの場合、端子台12と充電器14Aとの間の電路がオフとなり、端子台12から充電器14Aに対して充電電力が出力されない。リレー13Aの動作は、制御部15によって制御される。
リレー13Bは、端子台12と充電器14Bとの間に設けられている。リレー13Bは、端子台12と充電器14Bとの間の電路のオンオフを切り替える。リレー13Cは、端子台12と充電器14Cとの間に設けられている。リレー13Cは、端子台12と充電器14Cとの間の電路のオンオフを切り替える。リレー13B,13Cの動作は、制御部15によって制御される。
充電器14A,14B,14Cは、車両Vの充電を行う。充電器14A,14B,14Cは、端子台12を介して制御基板11から出力された充電電力によって、車両Vを充電する。充電器14Aは、充電ガン16Aと、ガンホルダ17Aと、を有している。充電ガン16Aは、車両Vに接続されるコネクタである。ガンホルダ17Aは、充電装置5の筐体(図示省略)等に設置されており、充電ガン16Aを保持する。
充電ガン16Aは、ガンホルダ17Aにおいて、取り付け(装着)及び取り外しが可能に設けられている。ガンホルダ17Aは、充電ガン16Aの取り付け又は取り外しの状態を検知するスイッチ(接点)を有している。スイッチは、ガンホルダ17Aに充電ガン16Aが取り付けられるとオンになる。スイッチは、ガンホルダ17Aから充電ガン16Aが取り外されるとオフになる。ガンホルダ17Aは、スイッチの検知結果を制御部15に出力する。
充電器14Bは、充電ガン16Bと、ガンホルダ17Bと、を有している。充電器14Cは、充電ガン16Cと、ガンホルダ17Cと、を有している。ガンホルダ17B及びガンホルダ17Cのそれぞれは、ガンホルダ17Aと同様に、スイッチを有している。
制御部15は、充電装置5の動作を制御する。制御部15は、CPU、ROM、RAM等、及び入出力インターフェース等から構成される。ROMには、各種プログラム(制御プログラム)又はデータが格納されている。制御部15は、制御基板11、リレー13A,13B,13C及びガンホルダ17A,17B,17Cと通信可能に接続されている。また、制御部15は、計測ユニット4及びクラウドサーバ7と通信可能に接続されている。制御部15は、充電器14A,14B,14Cの充電に係る充電情報をクラウドサーバ7に送信する。充電情報には、充電器14A,14B,14Bにおける充電電流及び充電電力量(充電量)が含まれ得る。制御部15は、計測ユニット4との関係において、計測ユニット4の子機として機能する。
制御部15は、充電器14A,14B,14Cによる車両Vの充電を制御する。制御部15は、充電器14A,14B,14Cにおける一度の充電において、車両Vが一定距離を走行することが可能な充電電力量(以下、「一定充電量」と称する。)を充電する。一定距離は、充電装置5が設置される環境等に応じて適宜設定される。一定距離は、例えば、20kmである。制御部15は、一定距離に基づいて、一定充電量を設定する。制御部15は、充電電流及び充電時間に基づいて、一定充電量が充電されるように制御する。
制御部15は、充電器14A,14B,14Cから車両Vに供給される充電電力の充電電流を指示する充電指示を生成する。制御部15は、計測ユニット4から送信された充電制御指示に基づいて、充電指示を生成する。制御部15は、充電制御指示において、所定の充電電流値で充電する指示が含まれている場合には、所定の充電電流値(例えば、30A)とする充電指示を生成する。
制御部15は、充電制御指示において、所定の充電電流値よりも値が低い充電電流値で充電する指示が含まれている場合には、所定の充電電流値よりも値が低い充電電流値(以下、「制限電流値」と称する。)を設定し、充電電流を制限電流値とする充電指示を生成する。
制御部15は、車両Vに対する充電量に基づいて、制限電流値を設定する。具体的には、制御部15は、一定充電量に対する充電を開始してからの充電量の割合に基づいて、制限電流値を設定する。制御部15は、一定充電量に対して充電量の割合が大きい場合には、充電電流の電流値を低減する割合を小さく設定し、一定充電量に対して充電量の割合が小さい場合には、充電電流の電流値を低減する割合を大きく設定する。
具体的には、制御部15は、例えば、一定充電量に対して充電量が90%である場合には、充電電流値を所定の充電電流値(30A)の90%の値(27A)に設定する。制御部15は、例えば、一定充電量に対して充電量が10%である場合には、充電電流値を所定の充電電流値の30%程度の値(10A等)に設定する。制御部15は、生成した充電指示を制御基板11に出力する。
制御部15は、リレー13A,13B,13Cの動作を制御する。制御部15は、リレー13A,13B,13Cのオンオフを指示する指示信号をリレー13A,13B,13Cに出力する。
制御部15は、複数の充電器14A,14B,14Cから車両Vに対して充電が行われる場合、複数の車両Vの充電が一台ずつ順番に行われるように(輪番で充電が行われるように)、充電器14A,14B,14Cにおける充電を制御する。本実施形態では、制御部15は、複数の車両Vの充電が一台ずつ順番に行われるように、リレー13A,13B,13Cの動作を制御する。すなわち、制御部15は、リレー13A,13B,13Cのオンオフを制御することにより、充電器14A,14B,14Cにおける充電を制御する。
制御部15は、複数の充電器14A,14B,14Cのそれぞれが車両Vの充電を開始した順番に応じて、複数の充電器14A,14B,14Cにおける充電の優先順位を設定し、優先順位が高い順番から車両Vが充電されるように、リレー13A,13B,13Cを制御する。制御部15は、充電器14A,14B,14Cの充電ガン16A,16B,16Cがガンホルダ17A,17B,17Cから取り外された場合に、車両Vの充電を開始したと判断して優先順位を設定する。制御部15は、充電器14A,14B,14Cのガンホルダ17A,17B,17Cから出力されたスイッチの検出結果に基づいて、優先順位を設定する。
具体的には、例えば、三台の充電器14A,14B,14Cにおいて、最初に充電器14Aの充電ガン16Aがガンホルダ17Aから取り外され、続いて充電器14Bの充電ガン16Bがガンホルダ17Bから取り外され、次に充電器14Cの充電ガン16Cがガンホルダ17Bから取り外された場合には、制御部15は、充電器14Aの優先順位を一位、充電器14Bの優先順位を二位、充電器14Cの優先順位を三位に設定する。すなわち、制御部15は、充電ガン16A,16B,16Cがガンホルダ17A,17B,17Cから取り外されたタイミング(順番)に基づいて、充電器14A,14B,14Cにおける充電の優先順位を設定する。
制御部15は、充電ガン16A,16B,16Cがガンホルダ17A,17B,17Cから取り外された場合であっても、一定時間内に充電が開始されない場合には、優先順位を低く設定する。一定時間内に充電が開始されない場合とは、例えば、充電ガン16A,16B,16Cが車両Vに接続されず、充電電流が0Aのままの状態が一定時間継続することである。一定時間は、例えば、5分である。例えば、充電ガン16A、充電ガン16B及び充電ガン16Cの順番に取り外された場合であっても、充電ガン16Aがガンホルダ17Aから取り外された後に、一定時間内に充電ガン16Aにおいて充電が開始されない場合には、制御部15は、充電器14Bの優先順位を一位、充電器14Cの優先順位を二位、充電器14Aの優先順位を三位に設定する。
制御部15は、充電器14A,14B,14Cのうちの一つの充電器から車両Vに対して、一定充電量が充電された場合には、この充電器よりも優先順位が低い他の充電器により充電が行われるように、リレー13A,13B,13Cを制御する。
図3(a)及び図3(b)では、車両1が、充電器14Aによって充電される車両Vであり、車両2が、充電器14Bによって充電される車両Vであり、車両3が、充電器14Cによって充電される車両Vである場合を一例に説明する。図3(a)及び図3(b)に示す例では、充電器14A(車両1)の優先順位が一位、充電器14B(車両2)の優先順位が二位、充電器14C(車両3)の優先順位が三位に設定されている。
制御部15は、充電器14A,14B,14Cによって、車両1,2,3に対して一定充電量を充電する。制御部15は、優先順位に基づいて、最初に、充電器14Aによって車両1に対して充電を開始させる。すなわち、制御部15は、リレー13Aがオン、リレー13B,13Cがオフになるようにリレー13A,13B,13Cを制御する。この場合、図3(a)に示されるように、車両1は充電器14Aによって充電電流30Aで充電される。充電器14B,14Cにおける充電電流は0Aである。制御部15は、充電器14Aにおいて充電が開始されると、充電量(充電電流×充電時間)を計測する。
制御部15は、充電器14Aによって車両1に対して充電を開始し、図3(b)に示されるように、充電量が一定充電量に到達すると、優先順位が二位の車両2に対して充電を開始させる。すなわち、制御部15は、リレー13Bをオン、リレー13A,13Cをオフにする。この場合、車両2は充電器14Bによって充電電流30Aで充電される。制御部15は、充電器14Bによって車両2に対して充電を開始し、充電量が一定充電量に到達すると、優先順位が三位の車両3に対して充電を開始させる。すなわち、制御部15は、リレー13Cをオン、リレー13A,13Bをオフにする。この場合、車両3は充電器14Cによって充電電流30Aで充電される。
制御部15は、車両Vの満充電を検知した場合、車両Vに対して充電器14A,14B,14Cから一定充電量が充電されていない場合であっても、充電器14A,14B,14Cよりも優先順位が低い充電器14A,14B,14Cにより充電が行われるように、リレー13A,13B,13Cを制御する。制御部15は、所定の充電電流での充電に対して、車両Vが充電を受け入れない場合(充電電力が供給されない場合)には、車両Vが満充電であることを検知(判断)する。制御部15は、例えば車両1において、充電量が一定充電量に到達する前に車両1が満充電であることを検知した場合には、優先順位が二位の車両2に対して充電を開始させる。すなわち、制御部15は、リレー13Bをオン、リレー13A,13Cをオフにする。
制御部15は、充電器14A,14B,14Cによって一定充電量の充電が車両Vに対して行われた場合、再充電を行ってもよい。制御部15は、再充電を行う場合、充電量を0(ゼロ)にリセットする。制御部15は、優先順位に基づいて、一定充電量を充電する。制御部15は、例えば、充電器14A,14B,14Cが車両Vに対して充電を行っており、充電器14Aの優先順位が一位、充電器14Bの優先順位が二位、充電器14Cの優先順位が三位に設定されている場合には、充電器14Aから順番に再充電を行う。
続いて、充電装置5の動作(充電方法)について説明する。以下では、充電器14A,14B,14Cから車両Vに対して充電を行う場合、すなわち全ての充電器14A,14B,14Cが車両Vに接続されている場合を一例に説明する。充電装置5では、「開始」から「終了」までの処理を繰り返し実施する。
図4に示されるように、最初に、制御部15は、車両Vに接続された全ての充電器14A,14B,14Cにおいて、充電量が一定充電量に未到達である否かを判断する(ステップS01)。制御部15は、全ての充電器14A,14B,14Cにおいて、充電量が一定充電量に未到達であると判断した場合(ステップS01:YES)には、ステップS02に進む。制御部15は、全ての充電器14A,14B,14Cにおいて、充電量が一定充電量に未到達であると判断しなかった場合(ステップS01:NO)、すなわち充電器14A,14B,14Cのいずれかにおいて、充電量が一定充電量に到達している場合には、ステップS03に進む。
ステップS02では、制御部15は、一定充電量に到達後の再充電が有効であるか否かを判断する。制御部15は、一定充電量に到達後の再充電が有効であると判断した場合(ステップS02:YES)には、ステップS04に進む。制御部15は、一定充電量に到達後の再充電が有効であると判断しなかった場合(ステップS02:NO)、すなわち再充電が有効ではない場合には、充電を終了する(ステップS05)。
ステップS04では、制御部15は、全ての充電器14A,14B,14Cにおける充電量を0にリセットする。続いて、制御部15は、充電器14A,14B,14Cにおいて、充電ガン16A,16B,16Cが車両Vに対して最初に接続された充電器を、次の優先順位の充電器(再充電において優先順位が一位の充電器:例えば充電器14A)であると判断する(ステップS06)。制御部15は、次の優先順位の充電器から車両Vに対して、充電を開始させる。すなわち、制御部15は、リレーを制御して電路を切り替え、当該充電器から車両への充電を開始させる。
続いて、制御部15は、次の優先順位の充電器があるか否かを判断する(ステップS07)。制御部15は、次の優先順位の充電器があると判断した場合(ステップS07:YES)には、当該充電器から車両Vへの充電を終了する(ステップS08)。制御部15は、次の優先順位の充電器があると判断しなかった場合(ステップS07:NO)、すなわち次の優先順位の充電器がない場合には、充電を終了する(ステップS09)。
制御部15は、ステップS08において、充電器から車両Vへの充電を終了すると、次の優先順位(再充電において優先順位が二位の充電器:例えば充電器14B)の充電器から車両Vに対して、充電を開始させる(ステップS10)。すなわち、制御部15は、リレーを制御して電路を切り替え、充電器から車両への充電を開始させる。
制御部15は、充電器による充電開始後、一定時間を経過しても充電が開始されないか否か、すなわち充電器から車両に対して充電電力が供給されたか否かを判断する(ステップS11)。制御部15は、充電が開始されないと判断した場合(ステップS11:YES)、すなわち車両に対して充電電力が供給されない場合には、ステップS07の処理に戻る。これにより、次の優先順位(再充電において優先順位が三位位の充電器:例えば充電器14C)の充電器から車両Vに対して、充電を開始される。制御部15は、充電が開始されないと判断しなかった場合(ステップS11:NO)、すなわち充電が開始された場合には、処理を終了する。
ステップS03では、制御部15は、充電中の充電器による充電量が一定充電量に到達したか否かを判断する。制御部15は、充電量が一定充電量に到達したと判断した場合(ステップS03:YES)には、ステップS07に進む。制御部15は、充電料が一定充電量に到達したと判断しなかった場合(ステップS03:NO)には、ステップS12に進む。
ステップS12では、制御部15は、車両Vの満充電を検知したか否かを判断する。制御部15は、満充電を検知した場合(ステップS12:YES)には、ステップS07に進む。制御部15は、満充電を検知しなかった場合(ステップS12:NO)には、充電電流値を維持する(ステップS13)。
以上説明したように、本実施形態に係る充電システム1では、複数の充電器14A,14B,14Cのうちの少なくとも二つの充電器から車両Vに対して充電が行われる場合、車両Vの充電が一台ずつ順番に行われるように、複数の充電器14A,14B,14Cにおける充電を制御する。すなわち、充電システム1では、充電器14A,14B,14Cに接続された車両Vに対して、一台ずつ順番に充電が行われる。そのため、充電システム1では、一台の車両Vを充電するために必要な充電容量を確保すればよい。そのため、充電システム1では、充電総容量の低減を図ることができる。その結果、充電システム1では、ランニングコストの低減を図ることができる。
従来の充電システムでは、三台の充電器のそれぞれに車両Vが接続された場合、充電器に接続された順番に応じて充電電力を割り振ったり(例えば、30A、15A、15A)、複数の車両に対して均等に充電電力を割り当てたりして(例えば、20Aずつ)、三台の車両を同時に充電する。そのため、従来の充電システムでは、充電総容量が60A(200V)に設定されている。充電システム1では、充電器14A,14B,14Cに接続された車両Vに対して、一台ずつ順番に充電を行う。そのため、充電システム1では、充電総容量を30A(200V)にすることができる。
また、充電システム1の充電装置5では、一つの制御基板11に対して、リレー13A,13B,13Cを介して充電器14A,14B,14Cが接続されている。このように、充電装置5では、複数の充電器14A,14B,14Cを備える構成であっても、制御基板11が一つであるため、装置の小型化を図ることができる。
本実施形態に係る充電システム1では、充電装置5は、制御基板11と複数の充電器14A,14B,14Cのそれぞれとの間に電気的に接続され、制御基板11と複数の充電器のそれぞれとの間の電路のオンオフを切り替えるリレー13A,13B,13Cを備えている。制御部15は、複数の充電器14A,14B,14Cのうちの少なくとも二つの充電器から車両Vに対して充電が行われる場合、車両Vの充電が一台ずつ順番に行われるように、リレー13A,13B,13Cの動作を制御する。この構成では、リレー13A,13B,13Cの切り替えを制御することによって、車両Vの充電を一台ずつ順番に行うことができる。
本実施形態に係る充電システム1では、制御部15は、複数の充電器14A,14B,14Cのそれぞれが車両Vの充電を開始した順番に応じて、複数の充電器14A,14B,14Cにおける充電の優先順位を設定し、優先順位の高い順番から車両Vが充電されるように、リレー13A,13B,13Cを制御する。この構成では、充電を開始した順番に応じて優先順位が設定されるため、後から充電を開始した車両Vが先に充電される事態を回避できる。したがって、ユーザに不満が生じることを回避できる。
本実施形態に係る充電システム1では、複数の充電器14A,14B,14Cのそれぞれは、車両Vに接続される充電ガン16A,16B,16Cと、充電ガン16A,16B,16Cの取り付け及び取り外しが行われるガンホルダ17A,17B,17Cと、を有している。制御部15は、充電ガン16A,16B,16Cがガンホルダ17A,17B,17Cから取り外された場合に車両Vの充電を開始したと判断して優先順位を設定する。この構成では、充電が開始されたことを適切に判断することができる。
本実施形態に係る充電システム1では、制御部15は、一の充電器から車両Vに対して、当該車両Vが一定距離を走行することが可能な充電電力量が充電された場合には、一の充電器よりも優先順位が低い他の充電器により充電が行われるように、リレー13A,13B,13Cを制御する。この構成では、車両Vが一定距離を走行することができるだけの充電電力量が充電された場合には、充電される車両Vを変更する。そのため、充電後の車両Vが充電器14A,14B,14Cに接続されたまま放置されている場合であっても、他の車両Vの充電を行うことができる。
本実施形態に係る充電システム1では、制御部15は、車両Vの満充電を検知した場合、当該車両Vに対して一の充電器から充電電力量が充電されていない場合であっても、一の充電器よりも優先順位が低い他の充電器によって充電が行われるように、リレー13A,13B,13Cを制御する。この構成では、充電が不要である満充電の車両Vに対しては充電が行われないようにすることができる。したがって、効率的な充電が可能となる。
本実施形態に係る充電システム1では、制御部15は、車両Vのユーザからの充電開始の指示を受けることなく、リレー13A,13B,13Cを自動で切り替える。この構成では、ユーザが充電を開始するための操作を行わなくとも、車両Vの充電を一台ずつ順番に行うことができる。したがって、ユーザの手間を省くことができるため、利便性の向上を図ることができる。
本実施形態に係る充電システム1では、計測ユニット4において商用電力の使用電力量を取得し、制御部15は、使用電力量が予め設定されたデマンド基準値を超える場合には、使用電力量がデマンド基準値を超えないように、制御基板11における充電電流を制御する。この構成では、デマンド値を超えた電力の使用を回避することができる。
本実施形態に係る充電システム1では、計測ユニット4において商用電力を受電する受電設備に設けられた電気機器の使用容量を取得し、制御部15は、使用容量が予め設定された容量基準値を超える場合には、使用容量が容量基準値を超えないように、制御基板11における充電電流を制御する。この構成では、受電設備の電気機器に過剰な負荷が加わることを回避できる。
本実施形態に係る充電システム1では、制御部15は、複数の充電器14A,14B,14Cにおける充電電流及び充電電力量に係る充電情報をクラウドサーバ7に送信する。この構成では、クラウドサーバ7に送信された充電電流及び充電電力量に係る情報に基づいて、充電システム1の統括的な管理や充電に係るサービス(課金サービス)等の提供が可能となる。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
上記実施形態では、充電装置5が三つの充電器14A,14B,14Cを備える形態を一例に説明した。しかし、充電装置5は、二つ又は四つ以上の充電器を備えていてもよい。
上記実施形態では、端子台12(制御基板11)と充電器14A,14B,14Cとの間の電路のオンオフを切り替える切替部として、リレー13A,13B,13Cを用いる形態を一例に説明した。しかし、切替部は、電界効果トランジスタ(FET:Field Effect Transistor)、電磁接触器、スイッチ等であってもよい。
上記実施形態では、端子台12と充電器14Aとの間にリレー13Aが設けられ、端子台12と充電器14Bとの間にリレー13Bが設けられ、端子台12と充電器14Cとの間にリレー13Cが設けられている形態を一例に説明した。すなわち、充電器14A,14B,14Cに対して、それぞれ一つずつリレー13A,13B,13Cが設けられる形態を一例に説明した。しかし、端子台12と充電器14A,14B,14Cとの間に設けられる切替部は一つ要素として構成されていてもよい。この構成では、一つの切替部によって、端子台12と充電器14Aとの間の電路、端子台12と充電器14Bとの間の電路、及び、端子台12と充電器14Cとの間の電路のオンオフが切り替えられてもよい。
上記実施形態では、パルスセンサ20によって商用電力の電力使用量を計測する形態を一例に説明した。しかし、電力使用量は、スマートメータの受電電力情報に基づいて取得してもよい。
1…充電システム、4…計測ユニット(制御部)、5…充電装置、7…クラウドサーバ、11…制御基板、13A,13B,13C…リレー(切替部)、14A,14B,14C…充電器、15…制御部、16A,16B,16C…充電ガン、17A,17B,17C…ガンホルダ、V…車両。

Claims (13)

  1. 車両を充電する充電システムであって、
    充電電流を制御する一つの制御基板と、
    前記制御基板によって前記充電電流が制御された充電電力により前記車両を充電する複数の充電器と、
    複数の前記充電器における充電を制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、複数の前記充電器のうちの少なくとも二つの前記充電器から前記車両に対して充電が行われる場合、前記車両の充電が一台ずつ順番に行われるように、複数の前記充電器における充電を制御する、充電システム。
  2. 前記制御基板と複数の前記充電器のそれぞれとの間に電気的に接続され、前記制御基板と複数の前記充電器のそれぞれとの間の電路のオンオフを切り替える切替部を備え、
    前記制御部は、複数の前記充電器のうちの少なくとも二つの前記充電器から前記車両に対して充電が行われる場合、前記車両の充電が一台ずつ順番に行われるように、前記切替部の動作を制御する、請求項1に記載の充電システム。
  3. 前記制御部は、複数の前記充電器のそれぞれが前記車両の充電を開始した順番に応じて、複数の前記充電器における充電の優先順位を設定し、前記優先順位の高い順番から前記車両が充電されるように、前記切替部を制御する、請求項2に記載の充電システム。
  4. 複数の前記充電器のそれぞれは、前記車両に接続される充電ガンと、前記充電ガンの取り付け及び取り外しが行われるガンホルダと、を有し、
    前記制御部は、前記充電ガンが前記ガンホルダから取り外された場合に前記車両の充電を開始したと判断して前記優先順位を設定する、請求項3に記載の充電システム。
  5. 前記制御部は、一の前記充電器から前記車両に対して、当該車両が一定距離を走行することが可能な充電電力量が充電された場合には、一の前記充電器よりも前記優先順位が低い他の前記充電器により充電が行われるように、前記切替部を制御する、請求項3又は4に記載の充電システム。
  6. 前記制御部は、前記車両の満充電を検知した場合、当該車両に対して一の前記充電器から前記充電電力量が充電されていない場合であっても、一の前記充電器よりも前記優先順位が低い他の前記充電器によって充電が行われるように、前記切替部を制御する、請求項5に記載の充電システム。
  7. 前記制御部は、前記車両のユーザからの充電開始の指示を受けることなく、前記切替部を自動で切り替える、請求項2に記載の充電システム。
  8. 前記制御部は、商用電力の使用電力量を取得し、前記使用電力量が予め設定された第一基準値を超える場合には、前記使用電力量が前記第一基準値を超えないように、前記制御基板における前記充電電流を制御する、請求項1又は2に記載の充電システム。
  9. 前記制御部は、商用電力を受電する受電設備に設けられた電気機器の使用容量を取得し、前記使用容量が予め設定された第二基準値を超える場合には、前記使用容量が第二基準値を超えないように、前記制御基板における前記充電電流を制御する、請求項1又は2に記載の充電システム。
  10. 前記制御部は、複数の前記充電器における充電電流及び充電電力量に係る情報をクラウドサーバに送信する、請求項1又は2に記載の充電システム。
  11. 車両を充電する充電装置であって、
    充電電流を制御する一つの制御基板と、
    前記制御基板によって前記充電電流が制御された充電電力により前記車両を充電する複数の充電器と、
    複数の前記充電器における充電を制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、複数の前記充電器のうちの少なくとも二つの前記充電器から前記車両に対して充電が行われる場合、前記車両の充電が一台ずつ順番に行われるように、複数の前記充電器における充電を制御する、充電装置。
  12. 充電電流を制御する一つの制御基板と、
    前記制御基板によって前記充電電流が制御された充電電力により車両を充電する複数の充電器と、を備える充電システムにおける充電方法であって、
    複数の前記充電器のうちの少なくとも二つの前記充電器から前記車両に対して充電が行われる場合、前記車両の充電が一台ずつ順番に行われるように、複数の前記充電器における充電を制御する、充電方法。
  13. 充電電流を制御する一つの制御基板と、
    前記制御基板によって前記充電電流が制御された充電電力により車両を充電する複数の充電器と、を備える充電システムを制御する制御プログラムであって、
    複数の前記充電器のうちの少なくとも二つの前記充電器から前記車両に対して充電が行われる場合、前記車両の充電が一台ずつ順番に行われるように、複数の前記充電器における充電を制御するステップをコンピュータに実行させる、制御プログラム。
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