JP2024012048A - charging device - Google Patents

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JP2024012048A JP2023009457A JP2023009457A JP2024012048A JP 2024012048 A JP2024012048 A JP 2024012048A JP 2023009457 A JP2023009457 A JP 2023009457A JP 2023009457 A JP2023009457 A JP 2023009457A JP 2024012048 A JP2024012048 A JP 2024012048A
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稔明 塩谷
Toshiaki Shiotani
正臣 所
Masaomi Tokoro
惇 河合
Atsushi Kawai
方威 李
Fangwei Li
祐輝 岩津
Yuki Iwatsu
寛明 高橋
Hiroaki Takahashi
雄亮 長谷川
Yusuke Hasegawa
直樹 荒井
Naoki Arai
誠 畑中
Makoto Hatanaka
辰彦 市橋
Tatsuhiko Ichihashi
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charging device capable of stably charging a secondary battery by using a renewable energy.
SOLUTION: In a charging device 20a, a voltage conversion part 31 converts a DC power input from a DC input terminal 23 into a charging voltage of a battery. An AC/DC conversion part 32 converts an AC power supplied from a commercial power supply to the DC power. A switch part 33 selects at least one of a power storage system power output from a power storage device and a commercial system power output from an AC/DC conversion part 32, and outputs the power to a battery. A control part 38 controls a selection of the power storage system power and the commercial system power by the switch part 33 to control so as to select at least the power storage system after the start of the charging of the battery, and to control so as to select only the commercial system power in the case where a power storage residual amount of the power storage device after the start of the charging is a predetermined value or less. In the case where the power storage residual amount of the power storage device in the charging becomes a predetermined value or less, the commercial system power supplied via the AC/DC conversion part 32 from a commercial power supply is output to the battery.
SELECTED DRAWING: Figure 2
COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

特許法第30条第2項適用申請有り 1.展示会名 国際物流総合展2022 2.開催日 令和4年9月13日~16日 3.開催場所 東京国際展示場(東京都江東区有明3丁目11-1) 4.発明の公開者名 レシップ株式会社Application for application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act 1. Exhibition name: International Logistics Exhibition 2022 2. Date: September 13th to 16th, 2020 3. Venue: Tokyo International Exhibition Center (3-11-1 Ariake, Koto-ku, Tokyo) 4. Name of person who disclosed the invention: LECIP Co., Ltd.

本発明は、再生可能エネルギを用いて発電された電力を蓄える蓄電装置から出力される電力を蓄電池に充電する充電装置に関するものである。 The present invention relates to a charging device that charges a storage battery with power output from a power storage device that stores power generated using renewable energy.

下記特許文献1には、再生可能エネルギの一種である太陽光で発電された直流電力を蓄電池に充電する蓄電システムが開示されている。この蓄電システムでは、太陽電池の出力電圧が所定の第1電圧値以上高くかつ所定の第2電圧値以下に低い場合に充電器を経由することのないバイパス回路を介して蓄電池を充電する。これにより、太陽電池の出力電圧がこのような場合には充電器を介さずに蓄電池に直接出力されるため、充電器による変換ロスを低減可能にしている。 Patent Document 1 listed below discloses a power storage system that charges a storage battery with DC power generated by sunlight, which is a type of renewable energy. In this power storage system, when the output voltage of the solar cell is higher than a predetermined first voltage value and lower than a predetermined second voltage value, the storage battery is charged via a bypass circuit without passing through a charger. Thereby, in such a case, the output voltage of the solar cell is directly output to the storage battery without going through the charger, making it possible to reduce conversion loss caused by the charger.

特開2011-211885号公報Japanese Patent Application Publication No. 2011-211885

このように太陽光や、風力、地熱、波力等といった自然界に定常的に存在する(または反復的に補充される)再生可能エネルギを用いて発電された電力は、発電状態が自然現象任せであることから、安定的な電力供給が難しく蓄電池等の蓄電装置は十分な蓄電が常に行われているとは限らない。そのため、蓄電が不十分な場合には蓄電装置から負荷に供給すべき電力が不足してしまう可能性もある。例えば、再生可能エネルギを用いて発電された電力を蓄える蓄電装置から出力される電力を蓄電池に充電する充電装置では、蓄電池の充電不足を招き得るという問題にある。 In this way, electricity generated using renewable energy that constantly exists in nature (or is replenished repeatedly) such as sunlight, wind, geothermal, and wave power is dependent on natural phenomena. For this reason, it is difficult to provide stable power supply, and power storage devices such as storage batteries do not always store sufficient power. Therefore, if the power storage is insufficient, there is a possibility that the power to be supplied from the power storage device to the load will be insufficient. For example, a charging device that charges a storage battery with power output from a power storage device that stores power generated using renewable energy has a problem that the storage battery may become insufficiently charged.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、再生可能エネルギを用いて安定的に蓄電池を充電し得る充電装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a charging device that can stably charge a storage battery using renewable energy.

上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載された請求項1に記載された充電装置は、再生可能エネルギを用いて発電された電力を蓄える蓄電装置から出力される直流電力である蓄電系電力を蓄電池に充電する充電装置であって、商用電源から供給される交流電力を直流電力である商用系電力に変換して出力し得る電力変換部と、前記蓄電装置から出力される前記蓄電系電力と前記電力変換部から出力される前記商用系電力との少なくとも一方を選択して前記蓄電池に出力する切替部と、前記切替部による前記蓄電系電力と前記商用系電力の選択を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記蓄電池の充電の開始前に少なくとも前記蓄電系電力を選択するように前記切替部を制御し、前記蓄電池の充電の開始後に前記蓄電装置の蓄電残量が所定値以下である場合には前記商用系電力だけを選択するように前記切替部を制御する、ことを技術的特徴とする。 In order to achieve the above object, the charging device according to claim 1 is a power storage system that is a DC power output from a power storage device that stores power generated using renewable energy. A charging device that charges a storage battery with power, the power conversion unit capable of converting AC power supplied from a commercial power source into commercial power that is DC power and outputting the same, and the power storage system that is output from the power storage device. a switching unit that selects at least one of electric power and the commercial power output from the power conversion unit and outputs it to the storage battery; and control that controls selection of the storage system power and the commercial power by the switching unit. The control unit controls the switching unit to select at least the power storage system power before starting charging of the storage battery, and controls the remaining power storage amount of the power storage device after starting charging of the storage battery. is less than a predetermined value, the switching unit is controlled to select only the commercial power.

なお、所定値は、例えば、満蓄電時の蓄電量の5%前後(4~6%)であり、蓄電装置の蓄電残量が残り僅か(蓄電装置から蓄電系電力を出力できなくなる直前状態の蓄電量)であることを示す値である。また「前記蓄電装置から出力される前記蓄電系電力と前記電力変換部から出力される前記商用系電力との少なくとも一方を選択して」とは、蓄電系電力もしくは商用系電力、または蓄電系電力および商用系電力(蓄電系電力および/または商用系電力)を選択して、の意である。さらに「少なくとも前記蓄電系電力を選択する」とは、蓄電系電力だけが選択される場合と、蓄電系電力と商用系電力の両方が選択される場合のいずれをも含む意である。 Note that the predetermined value is, for example, around 5% (4 to 6%) of the amount of electricity stored when the electricity is fully stored, and the amount of electricity remaining in the electricity storage device is very small (the state immediately before the electricity storage system can no longer output power from the electricity storage device). This is a value indicating that the amount of electricity stored is Furthermore, "selecting at least one of the storage system power output from the power storage device and the commercial system power output from the power conversion unit" refers to storage system power, commercial system power, or storage system power. and select commercial power (storage power and/or commercial power). Furthermore, "selecting at least the power storage system power" includes both cases where only power storage system power is selected and cases where both power storage system power and commercial system power are selected.

請求項1に記載の充電装置の発明では、充電装置は、電力変換部、切替部および制御部を備える。電力変換部は、商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換して出力し得る。切替部は、蓄電装置から出力される蓄電系電力と電力変換部から出力される商用系電力との少なくとも一方を選択して蓄電池に出力する。制御部は、蓄電系電力と商用系電力の切替部による選択を制御して、蓄電池の充電の開始前に少なくとも蓄電系電力を選択するように制御し、蓄電池の充電の開始後においては蓄電装置の蓄電残量が所定値以下である場合に商用系電力だけを選択するように制御する。これにより、蓄電池の充電の開始前には蓄電系電力(または蓄電系電力と商用系電力)が選択されていても、充電の開始後に蓄電装置の蓄電残量が所定値以下になると商用系電力だけが選択される。そのため、蓄電池に蓄電系電力を出力中、つまり充電中に蓄電装置の蓄電残量が所定値以下になった場合には、制御部により、商用電源から電力変換部を介して供給される商用系電力が選択されて蓄電池に出力される。また、蓄電系電力と商用系電力の両方が選択されている場合には、蓄電池の充電時間が短縮されるので、蓄電池の高速充電が可能になる。 In the charging device according to the invention, the charging device includes a power conversion section, a switching section, and a control section. The power conversion unit can convert AC power supplied from a commercial power source into DC power and output the DC power. The switching unit selects at least one of the power storage system power output from the power storage device and the commercial system power output from the power conversion unit, and outputs the selected one to the storage battery. The control unit controls selection by the switching unit between power storage system power and commercial power, controls the selection of at least power storage system power before starting charging of the storage battery, and controls selection of power storage system power from the power storage device after starting charging of the storage battery. Control is performed so that only commercial power is selected when the remaining amount of stored power is less than a predetermined value. As a result, even if storage system power (or storage system power and commercial power) is selected before the start of charging the storage battery, if the remaining amount of power stored in the power storage device becomes less than a predetermined value after charging starts, commercial power will be used. only are selected. Therefore, when the remaining amount of power in the power storage device falls below a predetermined value while outputting power from the power storage system to the storage battery, that is, during charging, the control unit automatically outputs the power from the commercial power supply from the commercial power source via the power conversion unit. Electric power is selected and output to the storage battery. Moreover, when both the storage system power and the commercial system power are selected, the charging time of the storage battery is shortened, so that high-speed charging of the storage battery becomes possible.

また、特許請求の範囲に記載された請求項2に記載された充電装置は、請求項1に記載の充電装置において、前記制御部は、前記制御に優先して前記蓄電池の充電の開始前に、前記蓄電池の定格容量から当該蓄電池の充電残量を差し引いた充電不足量が前記蓄電装置の蓄電残量よりも大きい場合、前記充電不足量が前記蓄電装置の蓄電残量以下になるまで前記商用系電力だけを選択するように前記切替部を制御する、ことを技術的特徴とする。 In addition, in the charging device according to claim 1, the control unit is configured to control the charging device before starting charging of the storage battery, giving priority to the control. If the amount of insufficient charge obtained by subtracting the remaining amount of charge of the storage battery from the rated capacity of the storage battery is greater than the remaining amount of charge of the power storage device, the commercial A technical feature is that the switching unit is controlled to select only the system power.

請求項2に記載の充電装置の発明では、制御部は、請求項1に記載された制御に優先して蓄電池の充電の開始前に、充電不足量(蓄電池の定格容量から当該蓄電池の充電残量を差し引いた量)が蓄電装置の蓄電残量よりも大きい場合、充電不足量が蓄電装置の蓄電残量以下になるまで商用系電力だけを選択するように切替部を制御する。これにより、蓄電装置の蓄電残量よりも蓄電池の充電不足量が大きい期間中は、商用系電力が蓄電池に出力されて蓄電池が充電されるので、当該時点の蓄電装置の蓄電残量では充電できない不足分を商用系電力による充電により補うことが可能になる。そのため、蓄電池の充電不足量が蓄電装置の蓄電残量以下になった後は、蓄電系電力だけが選択されて蓄電池に出力されても、当該時点の蓄電装置の蓄電残量だけで蓄電池の充電を完了させる(満充電状態にする)ことが可能になる。 In the invention of the charging device according to claim 2, the control section takes priority over the control described in claim 1 and determines the amount of charge shortage (from the rated capacity of the storage battery to the remaining charge of the storage battery) before starting charging of the storage battery. If the amount obtained by subtracting the amount of electricity) is larger than the remaining amount of power stored in the power storage device, the switching unit is controlled to select only commercial power until the insufficient charge amount becomes equal to or less than the remaining amount of power stored in the power storage device. As a result, during periods when the amount of insufficient charge in the storage battery is greater than the remaining amount of energy stored in the energy storage device, commercial power is output to the storage battery and the battery is charged, so charging cannot be done with the amount of energy remaining in the energy storage device at that time. It becomes possible to make up for the shortage by charging with commercial power. Therefore, even if only the electricity from the storage system is selected and output to the storage battery, after the amount of insufficient charge in the storage battery becomes less than the remaining amount of storage in the storage device, the storage battery will be charged using only the remaining amount of storage in the storage device at that time. (fully charged state).

さらに、特許請求の範囲に記載された請求項3に記載された充電装置は、請求項1または2に記載の充電装置において、前記発電された電力に相当する代替電力を前記電力変換部から前記蓄電装置に供給し得るように構成されており、前記再生可能エネルギを用いた発電が行われない場合、前記電力変換部から前記蓄電装置部に前記代替電力が供給される、ことを技術的特徴とする。 Furthermore, in the charging device according to claim 1 or 2, alternative power corresponding to the generated power is supplied from the power conversion unit to the charging device according to claim 3. The technical feature is that the alternative power is configured to be able to be supplied to a power storage device, and when power generation using the renewable energy is not performed, the alternative power is supplied from the power converter to the power storage device. shall be.

請求項3に記載の充電装置の発明では、発電された電力に相当する代替電力を電力変換部から蓄電装置に供給し得るように構成されている。そして、再生可能エネルギを用いた発電が行われない場合、電力変換部から蓄電装置に代替電力が供給される。再生可能エネルギを用いた発電は、十分に発電できるか否か等の発電状態が自然現象任せである。そのため、再生可能エネルギを用いた発電が行われない場合には商用電源から電力変換部を介して代替電力が蓄電装置に供給されることによって、蓄電装置に電力を蓄えることが可能になる。つまり、再生可能エネルギを用いた発電ができない場合の蓄電装置の蓄電不足等をリカバリすることが可能になる。 In the charging device according to the third aspect of the present invention, the charging device is configured so that alternative power corresponding to the generated power can be supplied from the power converter to the power storage device. Then, when power generation using renewable energy is not performed, alternative power is supplied from the power conversion unit to the power storage device. In power generation using renewable energy, the state of power generation, such as whether sufficient power can be generated, is left to natural phenomena. Therefore, when power generation using renewable energy is not performed, alternative power is supplied from the commercial power source to the power storage device via the power converter, thereby making it possible to store power in the power storage device. In other words, it becomes possible to recover from insufficient power storage in the power storage device when power generation using renewable energy is not possible.

上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載された請求項4に記載された充電装置は、再生可能エネルギを用いて発電された電力を蓄える蓄電装置から出力される直流電力である蓄電系電力を蓄電池に充電する充電装置であって、商用電源から供給される交流電力を直流電力である商用系電力に変換して出力し得る電力変換部と、前記蓄電装置から出力される前記蓄電系電力と前記電力変換部から出力される前記商用系電力との少なくとも一方を選択して前記蓄電池に出力する切替部と、前記切替部による前記蓄電系電力と前記商用系電力の選択を制御するとともに電力負荷が前記蓄電池に充電された直流電力を使用する所定長さの使用時間帯および使用しない所定長さの休止時間帯のスケジュール情報を保持または外部から取得する制御部と、を備え、前記制御部は、前記切替部を制御して少なくとも前記蓄電系電力を選択し前記蓄電池の充電を開始した後、(1) 前記蓄電装置の蓄電残量が所定値以下かつ現時点が前記休止時間帯の直前でない前記使用時間帯に含まれる場合、前記商用系電力を選択するように前記切替部を制御し、(2) 前記蓄電装置の蓄電残量が所定値以下かつ現時点が前記休止時間帯の直前である前記使用時間帯または前記休止時間帯に含まれる場合、前記商用系電力を選択することなく、前記所定値を超える前記蓄電装置の蓄電を待って前記蓄電池の充電を再開する、ことを技術的特徴とする。 In order to achieve the above object, the charging device according to claim 4 is a power storage system that is a DC power output from a power storage device that stores power generated using renewable energy. A charging device that charges a storage battery with power, the power conversion unit capable of converting AC power supplied from a commercial power source into commercial power that is DC power and outputting the same, and the power storage system that is output from the power storage device. a switching unit that selects at least one of electric power and the commercial power output from the power conversion unit and outputs it to the storage battery; and controlling selection of the storage system power and the commercial power by the switching unit; a control unit that retains or externally acquires schedule information of a predetermined length of use time period in which the power load uses the DC power charged in the storage battery and a predetermined length of rest time period in which the power load does not use the DC power; After controlling the switching unit to select at least the power storage system power and start charging the storage battery, the unit controls the switching unit to select at least the power storage system and start charging the storage battery, and then: (1) the remaining amount of power stored in the power storage device is below a predetermined value and the current time is immediately before the suspension time period; (2) if the remaining power storage capacity of the power storage device is below a predetermined value and the current time is immediately before the downtime period; Technically, if the power is included in a certain use time period or a certain suspension time period, charging of the storage battery is restarted after the power storage device has stored power exceeding the predetermined value without selecting the commercial power. Features.

なお、使用時間帯や休止時間帯の「所定長さ」は、例えば、24時間(1日間)を整数で除した値(6時間、8時間、12時間や24時間等)や、24時間(1日間)に整数を乗じた値(24時間、48時間、72時間や96時間等)であるが、時分秒まで詳細に設定された任意の長さでもよい。典型的には使用時間帯は休止時間帯よりも長いが、休止時間帯が使用時間帯よりも長くてもよいし、また両者が同じ長さでもよい。また、蓄電残量の「所定値」は、例えば、満蓄電時の蓄電量の5%前後(4~6%)であり、蓄電装置の蓄電残量が残り僅か(蓄電装置から蓄電系電力を出力できなくなる直前状態の蓄電量)であることを示す値である。さらに「少なくとも前記蓄電系電力を選択し」とは、蓄電系電力だけが選択される場合と、蓄電系電力と商用系電力の両方が選択される場合のいずれをも含む意である。 Note that the "predetermined length" of the usage time period or the down time period may be, for example, the value obtained by dividing 24 hours (one day) by an integer (6 hours, 8 hours, 12 hours, 24 hours, etc.), or 24 hours (1 day). The length is a value obtained by multiplying (1 day) by an integer (24 hours, 48 hours, 72 hours, 96 hours, etc.), but it may be any length set in detail down to hours, minutes, and seconds. Typically, the use time period is longer than the down time period, but the down time period may be longer than the use time period, or both may be the same length. In addition, the "predetermined value" of the remaining power storage amount is, for example, around 5% (4 to 6%) of the power storage amount at full power storage, and the remaining power storage amount of the power storage device is only a little (the power storage system power is not output from the power storage device). This is the value indicating the amount of stored electricity that is immediately before output becomes impossible. Furthermore, "selecting at least the power storage system power" includes both the case where only the power storage system power is selected and the case where both the power storage system power and the commercial power system are selected.

請求項4に記載の充電装置の発明では、充電装置は、電力変換部、切替部および制御部を備える。電力変換部は、商用電源から供給される交流電力を直流電力である商用系電力に変換して出力し得る。切替部は、蓄電装置から出力される蓄電系電力と電力変換部から出力される商用系電力との少なくとも一方を選択して蓄電池に出力する。制御部は、切替部による蓄電系電力と商用系電力の選択を制御するとともに電力負荷が蓄電池に充電された直流電力を使用する所定長さの使用時間帯および使用しない所定長さの休止時間帯のスケジュール情報を保持または外部から取得する。そして、制御部は、切替部を制御して少なくとも蓄電系電力を選択し蓄電池の充電を開始した後、(1) 蓄電装置の蓄電残量が所定値以下かつ現時点が休止時間帯の直前でない使用時間帯に含まれる場合、商用系電力を選択するように切替部を制御し、(2) 蓄電装置の蓄電残量が所定値以下かつ現時点が休止時間帯の直前である使用時間帯または休止時間帯に含まれる場合、商用系電力を選択することなく、所定値を超える蓄電装置の蓄電を待って蓄電池の充電を再開する。 In the charging device according to the fourth aspect of the invention, the charging device includes a power conversion section, a switching section, and a control section. The power conversion unit can convert AC power supplied from a commercial power source into commercial power, which is DC power, and output the converted power. The switching unit selects at least one of the power storage system power output from the power storage device and the commercial system power output from the power conversion unit, and outputs the selected one to the storage battery. The control unit controls selection of storage system power and commercial power by the switching unit, and also controls a predetermined usage time period in which the power load uses the DC power charged in the storage battery and a predetermined length down time period in which the power load does not use the DC power. schedule information or retrieve it from an external source. Then, after controlling the switching unit to select at least the power storage system power and start charging the storage battery, the control unit controls the switching unit to select at least the power storage system power and start charging the storage battery, and then (1) determines whether the power storage device is in use when the remaining amount of storage power is below a predetermined value and the current time is not immediately before the stop period; If included in the time period, the switching unit is controlled to select commercial power, and (2) the usage time period or the downtime period in which the remaining amount of electricity in the power storage device is below a predetermined value and the current time is immediately before the downtime period. If it is included in the range, charging of the storage battery is resumed after waiting for the storage device to store power exceeding a predetermined value without selecting commercial power.

これにより、少なくとも蓄電系電力が選択されて蓄電池の充電が開始された後、(1) 蓄電装置の蓄電残量が所定値以下かつ現時点が休止時間帯の直前でない使用時間帯に含まれる場合には、商用系電力が選択される。そのため、蓄電池に蓄電系電力を出力中、つまり充電中に蓄電装置の蓄電残量が所定値以下になり、かつ、その現時点が休止時間帯の直前でない使用時間帯に含まれる場合には、制御部により、商用電源から電力変換部を介して供給される商用系電力が選択されて蓄電池に出力される。また、蓄電系電力と商用系電力の両方が選択されている場合には、蓄電池の充電時間が短縮されるので、蓄電池の高速充電が可能になる。また、少なくとも蓄電系電力が選択されて蓄電池の充電が開始された後、(2) 蓄電装置の蓄電残量が所定値以下かつ現時点が休止時間帯の直前である使用時間帯または休止時間帯に含まれる場合には、所定値を超える蓄電装置の蓄電を待って蓄電池の充電が再開される。そのため、現時点が休止時間帯の直前である使用時間帯または休止時間帯に含まれるにもかかわらず商用系電力が選択されてしまうことを防止するので、休止時間帯に再生可能エネルギを用いて発電し蓄えられた蓄電系電力を無駄にしたり、不要な商用系電力を使用したりするのを抑制することが可能になる。 As a result, at least after the power storage system power is selected and charging of the storage battery is started, (1) if the remaining power storage capacity of the power storage device is less than a predetermined value and the current time is included in a usage period that is not immediately before a downtime period; , commercial power is selected. Therefore, if the remaining power of the power storage device falls below a predetermined value while outputting power from the power storage system to the storage battery, that is, while charging, and the current time is within a usage period that is not immediately before a downtime period, the control The unit selects commercial power supplied from the commercial power source via the power conversion unit and outputs it to the storage battery. Moreover, when both the storage system power and the commercial system power are selected, the charging time of the storage battery is shortened, so that high-speed charging of the storage battery becomes possible. In addition, at least after the power storage system power has been selected and charging of the storage battery has started, (2) during a usage period or a suspension period in which the remaining amount of electricity in the storage device is below a predetermined value and the current time is immediately before the suspension period; If it is included, charging of the storage battery is resumed after the power storage device has stored power exceeding a predetermined value. Therefore, it prevents commercial power from being selected even though the current time is within the usage period immediately before the downtime or in the downtime, so renewable energy can be used to generate electricity during the downtime. This makes it possible to prevent wasting stored power from the storage system and from using unnecessary commercial power.

また、特許請求の範囲に記載された請求項5に記載された充電装置は、請求項4に記載の充電装置において、前記制御部は、前記(2) の場合において、前記蓄電池の充電を再開する前もしくは再開した後、前記休止時間帯の直後である前記使用時間帯が始まるまでに前記蓄電池の充電が完了しないと判定したとき、または前記休止時間帯の直後である前記使用時間帯が始まる所定時間前までに前記蓄電装置の蓄電が完了しないと判定したときには、前記商用系電力を選択するように前記切替部を制御する、ことを技術的特徴とする。なお、所定時間前の「所定時間」は、例えば、休止時間帯に蓄電される予定の蓄電装置から出力される蓄電系電力により当該蓄電池を充電した場合に推定される充電所要時間のことである。 Further, in the charging device according to claim 4, the control unit restarts charging of the storage battery in the case (2). When it is determined that charging of the storage battery is not completed by the time the usage time period immediately after the suspension time period starts, or the usage time period immediately after the suspension time period begins. A technical feature is that when it is determined that the power storage of the power storage device is not completed before a predetermined time, the switching unit is controlled to select the commercial power. Note that the "predetermined time" before the predetermined time is, for example, the estimated charging time when the storage battery is charged with the power storage system output from the power storage device that is scheduled to store power during the idle period. .

請求項5に記載の充電装置の発明では、制御部は、少なくとも蓄電系電力が選択されて蓄電池の充電が開始された後、(2) 蓄電装置の蓄電残量が所定値以下かつ現時点が休止時間帯の直前である使用時間帯または休止時間帯に含まれる場合には、所定値を超える蓄電装置の蓄電を待って蓄電池の充電を再開するものの、蓄電池の充電を再開する前もしくは再開した後、休止時間帯の直後である使用時間帯が始まるまでに蓄電池の充電が完了しないと判定したときには、商用系電力を選択するように切替部を制御する。また、休止時間帯の直後である使用時間帯が始まる所定時間前までに蓄電装置の蓄電が完了しないと判定したときにも、商用系電力を選択するように切替部を制御する。つまり、使用時間帯が始まる時までに当該蓄電池の充電が間に合わないと推定し判定した場合には、商用系電力を選択して当該蓄電池を充電する。これにより、使用時間帯が始まっても当該蓄電池が充電できていないという事態の発生を防ぐことが可能になる。 In the invention of the charging device according to claim 5, after at least the electricity storage system power is selected and charging of the storage battery is started, the control unit (2) determines whether the remaining amount of electricity in the electricity storage device is less than a predetermined value and the current state is inactive. If it is included in the use time period or suspension time period that immediately precedes the time period, charging of the storage battery will be resumed after waiting for the power storage device to store more than a predetermined value, but before or after resuming charging of the storage battery. When it is determined that charging of the storage battery is not completed by the time the use time period starts immediately after the rest time period, the switching unit is controlled to select commercial power. Further, the switching unit is also controlled to select commercial power even when it is determined that the storage of power in the power storage device is not completed by a predetermined time before the start of the use time period that is immediately after the stop time period. That is, if it is estimated and determined that the storage battery will not be charged in time by the time the use time period begins, commercial power is selected to charge the storage battery. This makes it possible to prevent the occurrence of a situation in which the storage battery is not fully charged even when the usage period begins.

さらに、特許請求の範囲に記載された請求項6に記載された充電装置は、請求項1、2、4または5のいずれか一項に記載の充電装置において、前記切替部の出力側には、複数の蓄電池を接続し得る複数の出力部を選択可能な選択部が接続されており、前記制御部は、前記出力部に接続された複数の蓄電池の充電状態に基づいて前記選択部を制御する、ことを技術的特徴とする。 Furthermore, in the charging device according to claim 6, in the charging device according to any one of claims 1, 2, 4, or 5, the output side of the switching section is , a selection section capable of selecting a plurality of output sections to which a plurality of storage batteries can be connected is connected, and the control section controls the selection section based on the state of charge of the plurality of storage batteries connected to the output section. The technical feature is that

請求項6に記載の充電装置の発明では、制御部は、出力部に接続された複数の蓄電池の充電状態に基づいて選択部を制御する。蓄電池の充電状態とは、例えば、充電残量の多少や劣化度合いの大小等である。典型的には、充電残量が多い蓄電池は、充電残量が少ない蓄電池に比べて短時間で満充電になる。また典型的には、例えば、蓄電池は劣化が進むことにより充電容量が減少するため、劣化度合いが大きい蓄電池は、劣化度合いの小さい蓄電池に比べて短時間で満充電になる。これにより、充電残量が多い蓄電池を充電残量が少ない蓄電池よりも優先して充電したり、劣化度合いが大きい蓄電池を劣化度合いの小さい蓄電池よりも優先して充電したりすることによって、全体の充電時間を短縮させることが可能になる。 In the charging device according to the invention, the control section controls the selection section based on the charging state of the plurality of storage batteries connected to the output section. The state of charge of the storage battery is, for example, the amount of remaining charge or the degree of deterioration. Typically, a storage battery with a large amount of remaining charge becomes fully charged in a shorter time than a storage battery with a smaller amount of remaining charge. Further, typically, for example, the charging capacity of a storage battery decreases as the deterioration progresses, so a storage battery with a high degree of deterioration becomes fully charged in a shorter time than a storage battery with a small degree of deterioration. As a result, by prioritizing charging of storage batteries with a large amount of charge remaining over batteries with a low amount of charge remaining, or prioritizing charging of storage batteries with a high degree of deterioration over those with a low degree of deterioration, the overall It becomes possible to shorten charging time.

本発明の充電装置では、蓄電池に蓄電系電力を出力中(充電中)に蓄電装置の蓄電残量が所定値以下になった場合には、制御部により、商用系電力が選択されて蓄電池に出力される。したがって、充電不足のまま蓄電池の充電が終了することを防ぐことが可能になり、再生可能エネルギを用いて安定的に蓄電池を充電することができる。 In the charging device of the present invention, when the remaining power of the power storage device becomes less than a predetermined value while outputting power from the power storage system to the storage battery (charging), the control unit selects commercial power to supply the power to the storage battery. Output. Therefore, it is possible to prevent charging of the storage battery from ending with insufficient charging, and it is possible to stably charge the storage battery using renewable energy.

本発明の充電装置の第1実施形態~第3実施形態を含む充電システムの構成例を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing a configuration example of a charging system including first to third embodiments of a charging device of the present invention. FIG. 第1実施形態および第2実施形態に係る充電装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a charging device according to a first embodiment and a second embodiment. 第1実施形態の充電装置において実行される制御処理(基本制御処理)の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control processing (basic control processing) performed in the charging device of a 1st embodiment. 第1実施形態の充電装置による充電パターンの例を示す説明図である。It is an explanatory view showing an example of a charging pattern by a charging device of a 1st embodiment. 第1実施形態の充電装置において実行される制御処理(バッテリアシスト付き制御処理)の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control processing (control processing with battery assist) performed in the charging device of a 1st embodiment. 第1実施形態に係る充電装置の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram showing another example of composition of a charging device concerning a 1st embodiment. 第2実施形態の充電装置において実行される制御処理(補充充電付き制御処理)の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control processing (control processing with supplementary charge) performed in the charging device of a 2nd embodiment. 第3実施形態に係る充電装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of composition of a charging device concerning a 3rd embodiment. 第3実施形態に係る充電装置の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram showing another example of composition of a charging device concerning a 3rd embodiment. 本発明の充電装置の第4実施形態を含む充電システムの構成例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structural example of the charging system containing 4th Embodiment of the charging device of this invention. 第4実施形態に係る充電装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of composition of a charging device concerning a 4th embodiment. フォークリフトの運転スケジュールに対する充電システムの蓄電や充電の例や充電装置による電力系統の切り替えの例、等を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of power storage and charging in a charging system, an example of power system switching by a charging device, etc. in response to a forklift driving schedule. 第4実施形態の充電装置において実行される制御処理(基本制御処理)の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control processing (basic control processing) performed in the charging device of a 4th embodiment. 図13に表されている蓄電待ち処理の流れを示すフローチャートである。14 is a flowchart showing the flow of the power storage waiting process shown in FIG. 13. 第4実施形態の充電装置において実行される制御処理(選択制御処理)の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control processing (selection control processing) performed in a charging device of a 4th embodiment.

以下、本発明の充電装置の実施形態について図を参照して説明する。図1および図2に示すように、本第1実施形態~本第3実施形態に係る充電装置20を含む充電システム10は、バッテリ式フォークリフト(以下「フォークリフト」という)50等、バッテリ51(蓄電池)から供給される電力で駆動する車両や作業機械の当該バッテリ51を充電するものである。フォークリフト50は、搭載したバッテリ51の電力で駆動する電動車両の一例であり、例えば、無人搬送車(AGV;Automated guided vehicle)、電動カート、電動車椅子、電動二輪車等が含まれる。作業機械には、例えば、電動工具や電動建設機械等が含まれる。なお、これらに搭載されてバッテリ51の電力で駆動される電動機は、特許請求の範囲に記載の「電力負荷」に相当し得るものである。 Hereinafter, embodiments of the charging device of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, a charging system 10 including a charging device 20 according to the first to third embodiments includes a battery 51 (storage battery) such as a battery-powered forklift (hereinafter referred to as "forklift") 50, ) is used to charge the battery 51 of a vehicle or working machine driven by electric power supplied from a power source. The forklift 50 is an example of an electric vehicle driven by electric power from a mounted battery 51, and includes, for example, an automated guided vehicle (AGV), an electric cart, an electric wheelchair, an electric two-wheeled vehicle, and the like. Work machines include, for example, power tools, electric construction machines, and the like. Note that the electric motor mounted on these and driven by the power of the battery 51 can correspond to the "power load" described in the claims.

図1に示すように、充電システム10は、主に、太陽光を利用して発電する太陽電池パネル11と、太陽電池パネル11が発電した電力を蓄える蓄電装置13と、この蓄電装置13と商用電源15とに接続されて直流電力および交流電力の供給を受ける充電装置20と、により構成されている。なお、図示されてないが、太陽電池パネル11と蓄電装置13の間には、蓄電装置13の充電や放電を制御することにより、太陽電池パネル11から供給される直流電力を効率良く蓄電装置13に蓄え得る充放電制御装置が介在している。 As shown in FIG. 1, the charging system 10 mainly includes a solar panel 11 that uses sunlight to generate electricity, a power storage device 13 that stores the power generated by the solar panel 11, and a power storage device 13 and a commercial The charging device 20 is connected to the power source 15 and receives supply of DC power and AC power. Although not shown in the figure, between the solar battery panel 11 and the power storage device 13, by controlling the charging and discharging of the power storage device 13, the DC power supplied from the solar battery panel 11 can be efficiently transferred to the power storage device 13. There is a charge/discharge control device that can store the battery.

太陽電池パネル11は、太陽電池やソーラーパネル等と呼ばれる場合もあり、再生可能エネルギを用いて発電する発電装置の一例である。そのため、充電システム10では、太陽電池パネル11の代わりに、風力、波力、潮力、流水力、地熱、バイオマス由来エネルギ等を利用して発電する発電装置を用いることも可能である。 The solar panel 11 is sometimes called a solar cell, a solar panel, or the like, and is an example of a power generation device that generates power using renewable energy. Therefore, in the charging system 10, instead of the solar panel 11, it is also possible to use a power generation device that generates electricity using wind power, wave power, tidal power, flowing water power, geothermal heat, biomass-derived energy, or the like.

蓄電装置13は、太陽電池パネル11から出力された直流電力を蓄える蓄電デバイスである。典型的には、鉛蓄電池、アルカリ二次電池、リチウム二次電池、NAS電池等の蓄電池で構成されるが、電気二重層コンデンサ等である場合もある。本第1~第3実施形態では、蓄電装置13は、例えば、12Vや24Vの直流電圧で充放電し得るように構成されている。本第1~第3実施形態では、蓄電装置13は、当該フォークリフト50のバッテリ51を充電するためには不十分な(不足する)蓄電容量、例えば230Ahに設定されている。なお、蓄電装置13から出力される直流電力は、特許請求の範囲に記載の「蓄電系電力」に相当し得るものである。 Power storage device 13 is a power storage device that stores DC power output from solar panel 11 . Typically, it is composed of a storage battery such as a lead acid battery, an alkaline secondary battery, a lithium secondary battery, or a NAS battery, but it may also be an electric double layer capacitor or the like. In the first to third embodiments, the power storage device 13 is configured to be able to be charged and discharged with a DC voltage of 12V or 24V, for example. In the first to third embodiments, the power storage device 13 is set to have an insufficient (insufficient) power storage capacity to charge the battery 51 of the forklift 50, for example, 230 Ah. Note that the DC power output from the power storage device 13 may correspond to "power storage system power" as described in the claims.

商用電源15は、例えば、単相100Vや三相200Vの交流電力の供給源であり、これらの交流電力は電力会社等から供給されている。フォークリフト50に搭載されているバッテリ51は、例えば、リチウムイオン電池(リチウム二次電池)であり、公称電圧として24Vや48V等、定格容量として280Ahや450Ah等の直流電力を出力し得るように構成されている。なお、公称電圧(単位V)は、バッテリ51を通常の状態で使用した場合に得られる出力電圧のことである。定格容量(単位Ah)は、バッテリ51の満充電電圧から放電終止電圧に至るまでに得られる電気量のことである。 The commercial power source 15 is, for example, a source of single-phase 100V or three-phase 200V AC power, and these AC powers are supplied from an electric power company or the like. The battery 51 mounted on the forklift 50 is, for example, a lithium ion battery (lithium secondary battery), and is configured to output DC power with a nominal voltage of 24V, 48V, etc. and a rated capacity of 280Ah, 450Ah, etc. has been done. Note that the nominal voltage (unit: V) is the output voltage obtained when the battery 51 is used in a normal state. The rated capacity (unit: Ah) is the amount of electricity obtained from the fully charged voltage of the battery 51 to the final discharge voltage.

なお、蓄電装置13と充電装置20の間は直流電源ライン14を介して、また商用電源15と充電装置20の間は交流電源ライン16を介して、それぞれ電気的に接続されている。フォークリフト50と充電装置20の間は充電ケーブル18を介して電気的に接続されることで、当該フォークリフト50に搭載されたバッテリ51を充電可能にしている。 Note that the power storage device 13 and the charging device 20 are electrically connected via a DC power line 14, and the commercial power source 15 and the charging device 20 are electrically connected via an AC power line 16. The forklift 50 and the charging device 20 are electrically connected via the charging cable 18, so that the battery 51 mounted on the forklift 50 can be charged.

図2に示すように、充電装置20(20a)は、主に、電圧変換部31、AC/DC変換部32、スイッチ部33、制御部38、センサ41,42等により構成されており、これらは金属製の筐体21内に収容されている。筐体21には、例えば、蓄電装置13から供給される直流電力が入力される直流入力端子23、商用電源15から供給される交流電力が入力される交流入力端子24や充電ケーブル18が接続される充電出力端子25等が設けられている。なお、図2においては、後述する他の構成例の充電装置20b等と区別するため、符号「20」の末尾に便宜的に「a」を付して充電装置20aにしている。 As shown in FIG. 2, the charging device 20 (20a) mainly includes a voltage conversion section 31, an AC/DC conversion section 32, a switch section 33, a control section 38, sensors 41, 42, etc. is housed in a metal housing 21. For example, a DC input terminal 23 to which DC power supplied from the power storage device 13 is input, an AC input terminal 24 to which AC power supplied from the commercial power supply 15 is input, and a charging cable 18 are connected to the housing 21. A charging output terminal 25 and the like are provided. In addition, in FIG. 2, in order to distinguish it from the charging device 20b etc. of the other structural example mentioned later, "a" is added to the end of the code|symbol "20" for convenience, and it is the charging device 20a.

電圧変換部31は、直流入力端子23から入力側に入力された直流電力の電圧を、降圧または昇圧してフォークリフト50のバッテリ51の充電に適した電圧に変換した後、出力側から出力する電圧コンバータである。電圧変換部31は、例えば、半導体スイッチング素子(IGBT等)とインダクタ等からなるチョッパ回路により構成されており、半導体スイッチング素子のスイッチング周波数を変化させることによって出力端から出力される電圧を制御し得るように構成されている。なお、蓄電装置13から出力される直流電力は蓄電系電力であることから、それが直流入力端子23を介して電圧変換部31の入力側に入力されて当該電圧変換部31に電圧変換されて出力される直流電力も、特許請求の範囲に記載の「蓄電系電力」に相当し得る。 The voltage converter 31 steps down or steps up the voltage of the DC power input to the input side from the DC input terminal 23 to convert it into a voltage suitable for charging the battery 51 of the forklift 50, and then converts the voltage to the voltage that is output from the output side. It is a converter. The voltage converter 31 is configured by, for example, a chopper circuit including a semiconductor switching element (IGBT, etc.) and an inductor, and can control the voltage output from the output end by changing the switching frequency of the semiconductor switching element. It is configured as follows. Note that since the DC power output from the power storage device 13 is power storage system power, it is input to the input side of the voltage converter 31 via the DC input terminal 23 and converted into voltage by the voltage converter 31. The output DC power may also correspond to the "storage system power" described in the claims.

AC/DC変換部32は、交流入力端子24から入力側に入力された交流電力を直流電力に変換するとともにフォークリフト50のバッテリ51の充電に適した電圧に低下させて出力側から出力する直流電源ユニットである。AC/DC変換部32は、例えば、ドロッパタイプやスイッチングタイプ等の回路方式で構成されており、単相100Vや三相200Vの交流電圧を、バッテリ51を充電可能な24Vや48V等の直流電圧に変換して出力し得るように構成されている。なお、このAC/DC変換部32から出力される直流電力は、特許請求の範囲に記載の「商用系電力」に相当し得るものである。 The AC/DC converter 32 is a DC power source that converts the AC power input to the input side from the AC input terminal 24 into DC power, reduces the voltage to a voltage suitable for charging the battery 51 of the forklift 50, and outputs it from the output side. It is a unit. The AC/DC converter 32 is configured with a dropper type or switching type circuit system, for example, and converts a single-phase 100V or three-phase 200V AC voltage into a DC voltage such as 24V or 48V that can charge the battery 51. It is configured so that it can be converted into and output. Note that the DC power output from this AC/DC converter 32 can correspond to "commercial power" as described in the claims.

スイッチ部33は、2つの入出力に対してそれぞれオンオフ制御可能な2回路タイプのスイッチ33a,33bを有する切替部である。本第1~第3実施形態では、制御部38に接続されて電圧変換部31から出力される蓄電系電力とAC/DC変換部32から出力される商用系電力との選択を行う。そのため、一方のスイッチ33aの入力端には電圧変換部31の出力側が接続され、他方のスイッチ33bの入力端にはAC/DC変換部32の出力側が接続されている。これら両スイッチ33a,33bの出力端は、いずれも電圧ノード39に接続されて、電圧変換部31から出力された直流電力(蓄電系電力)やAC/DC変換部32から出力された直流電圧(商用系電力)を充電出力端子25に出力し得るように構成されている。 The switch unit 33 is a switching unit having two circuit type switches 33a and 33b that can control on/off of two inputs and outputs, respectively. In the first to third embodiments, selection is made between the power storage system connected to the control unit 38 and output from the voltage conversion unit 31 and the commercial system power output from the AC/DC conversion unit 32. Therefore, the output side of the voltage converter 31 is connected to the input end of one switch 33a, and the output side of the AC/DC converter 32 is connected to the input end of the other switch 33b. The output terminals of these switches 33a and 33b are both connected to the voltage node 39, and are connected to the DC power (storage system power) output from the voltage converter 31 and the DC voltage (storage system power) output from the AC/DC converter 32. The charging output terminal 25 is configured to output commercial power (commercial power) to the charging output terminal 25.

電圧ノード39は、スイッチ部33(スイッチ33a,33b)の2つの出力端を接続するとともに充電出力端子25にも電気的に接続する接続部である。後述の第1実施形態では、スイッチ部33に対してスイッチ33a,33bのいずれか一方だけをオン(他方をオフ)にしたりオフ(他方をオン)にしたりする排他的な制御が行われる。つまり、両スイッチ33a,33bが同時にオンになることはないため、電圧ノード39は単なる電気的な接続点として構成される。これに対して、後述の改変例では、スイッチ33a,33bを同時にオンにする制御が行われ得るため、電圧ノード39は、電圧変換部31の出力電圧とAC/DC変換部32の出力電圧とを合成して出力することが可能な電圧合成回路として構成される。 The voltage node 39 is a connection part that connects the two output ends of the switch section 33 (switches 33a, 33b) and is also electrically connected to the charging output terminal 25. In the first embodiment, which will be described later, exclusive control is performed on the switch unit 33 by turning on only one of the switches 33a and 33b (turning the other one off) or turning it off (turning the other one on). That is, since both switches 33a and 33b are never turned on at the same time, voltage node 39 is configured as a mere electrical connection point. On the other hand, in a modified example described later, the switches 33a and 33b can be controlled to be turned on simultaneously, so that the voltage node 39 is connected to the output voltage of the voltage converter 31 and the output voltage of the AC/DC converter 32. It is configured as a voltage synthesis circuit that can synthesize and output.

制御部38は、電圧変換部31やAC/DC変換部32の出力電圧や出力電流を制御し
たりスイッチ部33をオンオフ制御したりするコントローラであり、例えば、MPU、メモリ(RAM、EEPROM)、インタフェース等により構成されるマイコンモジュールである。そのため、制御部38には、電圧変換部31、AC/DC変換部32、スイッチ部33やセンサ41,42が電気的に接続されており、後述する各実施形態ではそれぞれ異なった制御処理が制御部38により行われる。
The control unit 38 is a controller that controls the output voltage and output current of the voltage conversion unit 31 and the AC/DC conversion unit 32, and turns on and off the switch unit 33, and includes, for example, an MPU, memory (RAM, EEPROM), This is a microcomputer module consisting of an interface, etc. Therefore, the voltage conversion section 31, the AC/DC conversion section 32, the switch section 33, and the sensors 41, 42 are electrically connected to the control section 38, and different control processes are controlled in each embodiment described below. This is carried out by the section 38.

センサ41,42は、電圧センサと電流センサの両機能を有する検出部である。本第1~第3実施形態では、センサ41は、蓄電装置13から出力されて直流入力端子23に入力される直流電力の電圧および電流を検出し得るように、直流入力端子23と電圧変換部31の間に介在するように設けられている。またセンサ42は、電圧ノード39から充電出力端子25を介して出力される直流電力の電圧および電流、つまり当該充電装置20aの出力電圧および出力電流や、充電出力端子25に充電ケーブル18を介して接続されているバッテリ51の端子電圧および端子電流を検出し得るように、電圧ノード39と充電出力端子25の間に介在するように設けられている。 The sensors 41 and 42 are detection units that have both the functions of a voltage sensor and a current sensor. In the first to third embodiments, the sensor 41 connects the DC input terminal 23 and the voltage converter so that it can detect the voltage and current of DC power output from the power storage device 13 and input to the DC input terminal 23. 31. The sensor 42 also detects the voltage and current of the DC power outputted from the voltage node 39 via the charging output terminal 25, that is, the output voltage and output current of the charging device 20a, and the voltage and current of the DC power outputted from the voltage node 39 via the charging output terminal 25. It is provided so as to be interposed between the voltage node 39 and the charging output terminal 25 so as to be able to detect the terminal voltage and terminal current of the connected battery 51.

このように構成される充電装置20aでは、充電出力端子25に接続される充電ケーブル18を介して出力電力(出力電圧、出力電流)がバッテリ51に出力、つまり充電電力(充電電圧、充電電流)がバッテリ51に供給される。なお、図示されていないが、筐体21には、例えば、LEDを有する充電開始スイッチが設けられており、このスイッチがオンされることによって、制御部38により実行される各実施形態の制御処理が開始され当該処理の実行中はLEDが点灯し続ける。処理の終了によりLEDは消灯する。 In the charging device 20a configured in this way, output power (output voltage, output current) is output to the battery 51 via the charging cable 18 connected to the charging output terminal 25, that is, charging power (charging voltage, charging current) is supplied to the battery 51. Although not shown, the housing 21 is provided with, for example, a charging start switch having an LED, and when this switch is turned on, the control processing of each embodiment executed by the control unit 38 is started. is started, and the LED continues to light up while the process is being executed. Upon completion of the process, the LED turns off.

[第1実施形態]
図3および図4に基づいて、第1実施形態の充電装置20aにより実行される基本的な制御処理(基本制御処理)の流れについて説明する。なお、この基本制御処理においては、バッテリ51の充電方式に関する制御処理の流れには言及しないが、ここではバッテリ51を定電流定電圧充電(CCCV(Constant Current,Constant Voltage))方式で充電する場合を前提に説明する。CCCV方式は、バッテリ51がリチウムイオン電池で構成されている場合に好適な充電方式であり、充電パターンの一例が図4(A)に図示されている。
[First embodiment]
The flow of basic control processing (basic control processing) executed by the charging device 20a of the first embodiment will be described based on FIGS. 3 and 4. Note that in this basic control process, the flow of the control process regarding the charging method of the battery 51 is not mentioned, but here, the case where the battery 51 is charged by the constant current, constant voltage (CCCV) method will be described. The explanation will be based on the following. The CCCV method is a suitable charging method when the battery 51 is composed of a lithium ion battery, and an example of the charging pattern is illustrated in FIG. 4(A).

この基本制御処理は、制御部38のメモリ(EEPROM)に記憶された基本制御プログラムを制御部38のMPUが実行することにより実現される。当該基本制御プログラム(基本制御処理)は、例えば、前述の充電開始スイッチがオンされることで制御部38により起動されて当該処理が開始される。また、CCCV方式(充電方式)に関する制御処理(図略)は、制御部38のMPUが別のタスク(スレッド、プロセス等)で実行しており、この制御処理は、電圧変換部31を起動する処理(S107)が実行されると、ほぼ同時に制御部38により起動されて開始される。 This basic control processing is realized by the MPU of the control unit 38 executing a basic control program stored in the memory (EEPROM) of the control unit 38. The basic control program (basic control process) is activated by the control unit 38 and the process is started, for example, when the above-mentioned charging start switch is turned on. Further, the control process (not shown) related to the CCCV method (charging method) is executed by the MPU of the control unit 38 in a separate task (thread, process, etc.), and this control process starts the voltage conversion unit 31. When the process (S107) is executed, it is activated and started by the control unit 38 almost at the same time.

図3に示すように、基本制御処理では、まずステップS101により所定の初期化処理が行われる。この処理では、例えば、制御部38のメモリ(RAM)の本処理用のワーク領域やフラグをクリアしたり、電圧変換部31、AC/DC変換部32やスイッチ部33に初期設定用の制御コマンドを送出したりする。基本制御処理では、スイッチ部33のデフォルト設定として、スイッチ33aをオン状態に、またスイッチ33bをオフ状態にそれぞれセットする。 As shown in FIG. 3, in the basic control process, first, a predetermined initialization process is performed in step S101. In this process, for example, the work area and flags for this process in the memory (RAM) of the control unit 38 are cleared, and control commands for initial settings are sent to the voltage conversion unit 31, AC/DC conversion unit 32, and switch unit 33. or send out. In the basic control process, as default settings for the switch unit 33, the switch 33a is set to the on state, and the switch 33b is set to the off state.

次にステップS103によりセンサ情報取得処理が行われる。この処理ではセンサ41,42により検出される電圧情報および電流情報を取得する。前述したように、センサ41では、蓄電装置13の出力電圧や出力電流の情報が検出され、またセンサ42では、当該充電装置20aの出力電圧や出力電流の情報に加えて充電出力端子25に接続されたバッテリ51の端子電圧や端子電流の情報が検出される。そのため、この処理ではこれらの電圧情報や電流情報が取得される。なお、充電ケーブル18等の電気抵抗に起因した電圧降下が大きい場合には、予め設定された標準的な降下電圧分が加算されたバッテリ51の端子電圧が取得される。 Next, sensor information acquisition processing is performed in step S103. In this process, voltage information and current information detected by the sensors 41 and 42 are acquired. As described above, the sensor 41 detects information on the output voltage and output current of the power storage device 13, and the sensor 42 detects information on the output voltage and output current of the charging device 20a connected to the charging output terminal 25. Information about the terminal voltage and terminal current of the battery 51 is detected. Therefore, in this process, these voltage information and current information are acquired. Note that if the voltage drop caused by the electrical resistance of the charging cable 18 or the like is large, the terminal voltage of the battery 51 to which a preset standard voltage drop is added is acquired.

続くステップS105では、バッテリ51の充電が必要であるか否か、換言するとバッテリ51の充電が完了しているか否かの判定処理が行われる。即ち、ステップS103により取得した端子電圧情報に基づいて、当該バッテリ51の端子電圧が所定の電圧値未満であるときには充電が必要であると判定し(S105;Yes)、所定の電圧値未満でない(所定の電圧値以上である)ときには充電が必要でない(充電が不要である)と判定する(S105;No)。 In the subsequent step S105, a determination process is performed to determine whether or not charging of the battery 51 is necessary, in other words, whether or not charging of the battery 51 is completed. That is, based on the terminal voltage information acquired in step S103, it is determined that charging is necessary when the terminal voltage of the battery 51 is less than a predetermined voltage value (S105; Yes), and it is determined that charging is necessary when the terminal voltage of the battery 51 is less than a predetermined voltage value (S105; Yes). When the voltage is higher than a predetermined voltage value), it is determined that charging is not necessary (charging is unnecessary) (S105; No).

そして、充電が必要でない(充電が不要である)と判定した場合には(S105;No)、当該バッテリ51は充電が完了していることになるため、ステップS106の電圧変換部等停止処理に移行した後、本基本制御処理を終了する。この電圧変換部等停止処理(S106)では、電圧変換部31やAC/DC変換部32が起動している場合にこれら電圧変換部31等に対して停止させる制御コマンドを送出したり、オン操作により点灯している充電開始スイッチのLEDを消灯させたりする制御が行われる。 If it is determined that charging is not necessary (no charging is required) (S105; No), this means that the battery 51 has already been charged, and therefore the voltage converter etc. stop process in step S106 is performed. After the transition, this basic control processing ends. In this voltage converter etc. stop processing (S106), when the voltage converter 31 and AC/DC converter 32 are activated, a control command to stop these voltage converters 31, etc. is sent, or an on operation is performed. Control is performed such as turning off the LED of the charging start switch that is lit.

一方、ステップS105により充電が必要であると判定した場合には(S105;Yes)、次のステップS107により、電圧変換部起動処理が行われ電圧変換部31に対して起動コマンドや出力電流値の情報等が含まれる制御コマンドが送出される。またCCCV方式に関する制御処理(図略)も開始される。出力電流値の情報等は、CCCV方式を構成する定電流充電(CC充電)制御をバッテリ51に対して行う場合に必要な定電流値の情報であり、例えば、ステップS103で取得した蓄電装置13の出力電圧および出力電流の情報やバッテリ51の端子電圧および端子電流の情報に基づいて生成される。これにより、蓄電装置13から供給された直流電力は、電圧変換部31を介してバッテリ51に充電電力として出力されて定電流充電(CC充電)が開始される(図4(A)参照)。 On the other hand, if it is determined in step S105 that charging is necessary (S105; Yes), in the next step S107, voltage converter startup processing is performed and a startup command and output current value are sent to the voltage converter 31. A control command containing information etc. is sent. Control processing (not shown) regarding the CCCV method is also started. The information on the output current value, etc. is information on the constant current value necessary when performing constant current charging (CC charging) control on the battery 51 that constitutes the CCCV method, and for example, the information on the output current value, etc. It is generated based on information on the output voltage and output current of the battery 51 and information on the terminal voltage and terminal current of the battery 51. Thereby, the DC power supplied from the power storage device 13 is output as charging power to the battery 51 via the voltage converter 31, and constant current charging (CC charging) is started (see FIG. 4(A)).

続くステップS109では蓄電装置13の蓄電残量が所定値以上であるか否かの判定処理が行われる。蓄電残量の所定値は、蓄電装置13から直流電力を出力できなくなる直前状態の蓄電量、例えば、蓄電装置13の満蓄電時における蓄電量の5%前後(4~6%)に設定される。そのため、蓄電装置13の蓄電残量が所定値以上であると判定された場合には(S109;Yes)、蓄電残量は残り僅かではないことから、当該蓄電装置13は、直流電力の出力を継続し得る蓋然性が高い。したがって、この場合にはステップS103に戻って再度、センサ情報取得処理が行われる。これにより、最新の蓄電装置13の出力電圧や出力電流の情報が取得されたり、また最新の当該充電装置20aの出力電圧や出力電流(バッテリ51の端子電圧や端子電流)の情報が取得されたりする。 In the subsequent step S109, a process is performed to determine whether the remaining amount of power stored in the power storage device 13 is equal to or greater than a predetermined value. The predetermined value of the remaining amount of stored power is set to the amount of stored power immediately before the power storage device 13 can no longer output DC power, for example, around 5% (4 to 6%) of the amount of stored power when the power storage device 13 is fully charged. . Therefore, if it is determined that the remaining power storage amount of the power storage device 13 is equal to or higher than the predetermined value (S109; Yes), the power storage device 13 outputs DC power because the remaining power storage amount is not low. There is a high probability that it will continue. Therefore, in this case, the process returns to step S103 and the sensor information acquisition process is performed again. As a result, information on the latest output voltage and output current of the power storage device 13 is acquired, and information on the latest output voltage and output current (terminal voltage and terminal current of the battery 51) of the charging device 20a is acquired. do.

なお、ステップS109による判定処理は、例えば、蓄電装置13の放電量やバッテリ51の充電量に基づいて判定を行ってもよい。蓄電装置13の放電量は、蓄電装置13から直流入力端子23に入力される入力電圧および入力電流から算出可能であり、またバッテリ51の充電量は、充電出力端子25からバッテリ51に出力される出力電圧および出力電流から算出可能である。そのため、ステップS109では、例えば、蓄電装置13の放電量またはバッテリ51の充電量が所定値未満であるか否かを判定する処理でもよい。蓄電装置13の放電量の所定値やバッテリ51の充電量の所定値は、例えば、蓄電装置13の満蓄電時における蓄電量の95%前後(94~96%)に相当する値に設定される。 Note that the determination process in step S109 may be performed based on the amount of discharge of power storage device 13 or the amount of charge of battery 51, for example. The amount of discharge of the power storage device 13 can be calculated from the input voltage and input current input from the power storage device 13 to the DC input terminal 23, and the amount of charge of the battery 51 is output to the battery 51 from the charging output terminal 25. It can be calculated from the output voltage and output current. Therefore, in step S109, for example, a process may be performed in which it is determined whether the amount of discharge of power storage device 13 or the amount of charge of battery 51 is less than a predetermined value. The predetermined value of the amount of discharge of the power storage device 13 and the predetermined value of the amount of charge of the battery 51 are set, for example, to values corresponding to around 95% (94 to 96%) of the amount of stored power when the power storage device 13 is fully charged. .

これに対して、蓄電装置13の蓄電残量が所定値以上でない(所定値未満である)と判定された場合には(S109;No)、蓄電残量は残り僅かであることから当該蓄電装置13は、短時間に直流電力の出力が困難になる蓋然性が高い。そのため、このような場合には、ステップS113に移行して(S111;No)、AC/DC変換部32を起動する処理が行われる。なお、ステップS111の判定処理は、既にAC/DC変換部32を起動している場合には(S111;Yes)、AC/DC変換部起動処理(S113)やスイッチ部切替処理(S115)を再度行うことを防ぐものである。 On the other hand, if it is determined that the remaining power storage amount of the power storage device 13 is not greater than or equal to the predetermined value (less than the predetermined value) (S109; No), the power storage device 13 has only a small amount of power remaining. 13, there is a high probability that it will be difficult to output DC power in a short period of time. Therefore, in such a case, the process moves to step S113 (S111; No), and a process of activating the AC/DC converter 32 is performed. Note that in the determination process of step S111, if the AC/DC conversion unit 32 has already been activated (S111; Yes), the AC/DC conversion unit activation process (S113) and the switch unit switching process (S115) are performed again. It prevents people from doing so.

ステップS113では、AC/DC変換部起動処理が行われ、AC/DC変換部32に対して起動コマンドや出力電流値の情報等が含まれる制御コマンドが送出される。この出力電流値の情報等も、前述した電圧変換部起動処理(S107)の場合と同様に、バッテリ51に対して定電流充電(CC充電)を行う場合に必要な定電流値の情報であり、例えば、ステップS103で取得した蓄電装置13の出力電圧および出力電流の情報やバッテリ51の端子電圧および端子電流の情報に基づいて生成される。 In step S113, an AC/DC converter activation process is performed, and a control command including an activation command, information on an output current value, etc. is sent to the AC/DC converter 32. This output current value information, etc. is also constant current value information necessary when performing constant current charging (CC charging) on the battery 51, as in the case of the voltage converter startup process (S107) described above. , for example, based on the information on the output voltage and output current of power storage device 13 and the information on the terminal voltage and terminal current of battery 51 acquired in step S103.

続くステップS115ではスイッチ部切替処理が行われる。即ち、これまでは蓄電装置13から供給される直流電力を電圧変換部31が電圧変換して出力する蓄電系電力を充電出力端子25(電圧ノード39)に出力し得るようにスイッチ33aをオン状態(スイッチ33bをオフ状態)に設定していたスイッチ部33に対して、今度は商用電源15から供給される交流電力をAC/DC変換部32が電力変換して出力する商用系電力を充電出力端子25に出力し得るようにスイッチ33bをオン状態(スイッチ33aをオフ状態)に設定する。 In the following step S115, switch section switching processing is performed. That is, until now, the switch 33a has been turned on so that the voltage converter 31 converts the DC power supplied from the power storage device 13 and outputs the power storage system power to the charging output terminal 25 (voltage node 39). For the switch unit 33 which was set to (with the switch 33b in the OFF state), the AC/DC conversion unit 32 converts the AC power supplied from the commercial power supply 15 and outputs the commercial power for charging and outputting. The switch 33b is set to the on state (the switch 33a is set to the off state) so that the signal can be output to the terminal 25.

これにより、バッテリ51に供給される定電流充電(CC充電)の電流値が変動し得るため、図4(B)に示すように、CC充電の期間内において階段状に電流が変化する。この図4(B)に示す充電パターンの例では、CCaの期間Taが蓄電系電力によりバッテリ51を定電流充電(CC充電)している時間帯であり、CCbの期間(Tbの一部)が商用系電力によりバッテリ51を定電流充電(CC充電)している時間帯である。なお、蓄電系電力によりバッテリ51を定電流充電している電流値と、商用系電力によりバッテリ51を定電流充電している電流値とが同値である場合には、このような階段状の電流変化は生じることなく、例えば、図4(A)に示すような充電パターンになる。 As a result, the current value of constant current charging (CC charging) supplied to the battery 51 may vary, so that the current changes stepwise within the CC charging period, as shown in FIG. 4(B). In the example of the charging pattern shown in FIG. 4(B), the period Ta of CCa is the time period during which the battery 51 is being charged with a constant current (CC charging) using power from the storage system, and the period Ta of CCa is a period of time (a part of Tb) is the time period during which the battery 51 is being charged with constant current (CC charging) using commercial power. Note that if the current value for constant current charging of the battery 51 using power from the storage system is the same as the current value for constant current charging of the battery 51 using commercial power, such a step-like current No change occurs, and the charging pattern becomes, for example, as shown in FIG. 4(A).

スイッチ部切替処理(S115)によりスイッチ部33が切り替えられてバッテリ51に商用系電力が供給された後は、ステップS103に戻って、再びセンサ情報取得処理が行われる。これにより、最新の当該充電装置20aの出力電圧や出力電流(バッテリ51の端子電圧や端子電流)の情報が取得されて、これらの情報に基づいて別のタスクによるCCCV方式に関する制御処理が引き続き行われる。この制御処理では、バッテリ51の端子電圧が所定電圧Vcに到達すると、定電圧充電(CV充電)に切り替えて(図4(B)参照)、さらに充電が進み端子電圧が所定範囲内において定電圧になり所定時間を経過した後、本基本制御処理を終了する。なお、AC/DC変換部起動処理(S113)とスイッチ部切替処理(S115)は、処理の順番を逆にしてもよい。 After the switch unit 33 is switched by the switch unit switching process (S115) and commercial power is supplied to the battery 51, the process returns to step S103 and the sensor information acquisition process is performed again. As a result, the latest information on the output voltage and output current (terminal voltage and terminal current of the battery 51) of the charging device 20a is acquired, and control processing regarding the CCCV method is continued by another task based on this information. be exposed. In this control process, when the terminal voltage of the battery 51 reaches a predetermined voltage Vc, it switches to constant voltage charging (CV charging) (see FIG. 4(B)), and as charging progresses further and the terminal voltage is within a predetermined range, the constant voltage After the predetermined time has elapsed, this basic control process ends. Note that the order of the AC/DC converter activation process (S113) and switch unit switching process (S115) may be reversed.

図4(A)に示す充電パターンの例においては、期間Taが蓄電系電力によりバッテリ51を定電流充電(CC充電)している時間帯であり、また期間Tbが商用系電力によりバッテリ51を定電圧充電(CV充電)している時間帯である。一方、図4(B)に示す充電パターンの例においては、期間Taが蓄電系電力によりバッテリ51を定電流充電(CC充電中のCCa)している時間帯であり、また期間Tbが商用系電力によりバッテリ51を定電流充電(CC充電中のCCb)や定電圧充電(CV充電)している時間帯である。なお、図示されていないが、蓄電装置13が定電流充電(CC充電)し得る期間を十分にカバーすることが可能な蓄電容量を有する場合には、定電圧充電(CV充電)の期間中にスイッチ部33による電力系統の切り替え、つまり蓄電系電力から商用系電力への切り替えが生じる可能性がある。 In the example of the charging pattern shown in FIG. 4(A), the period Ta is a time period during which the battery 51 is being charged with constant current (CC charging) using power from the storage system, and the period Tb is when the battery 51 is being charged with constant current (CC charging) using power from the commercial system. This is the time period during constant voltage charging (CV charging). On the other hand, in the example of the charging pattern shown in FIG. 4(B), the period Ta is the time period during which the battery 51 is being charged with a constant current (CCa during CC charging) using the storage system power, and the period Tb is the time period when the battery 51 is being charged with a constant current (CCa during CC charging) using the power from the storage system. This is a time period in which the battery 51 is charged with constant current (CCb during CC charging) or constant voltage charged (CV charging) with electric power. Although not illustrated, if the power storage device 13 has a power storage capacity that can sufficiently cover the period during which constant current charging (CC charging) can be performed, during the period of constant voltage charging (CV charging) There is a possibility that the switch unit 33 switches the power system, that is, switches from the storage system power to the commercial power system.

[改変例]
次に本第1実施形態の改変例として、バッテリアシスト機能を有する制御処理(バッテリアシスト付き制御処理)について図5を参照しながら説明する。図5に示すバッテリアシスト付き制御処理においては、図3に示す基本制御処理を構成する各処理(S101~S115)を含んでアルゴリズムが構成されている。そのため、これらの各処理(S101~S115)については説明を省略する。
[Modification example]
Next, as a modified example of the first embodiment, a control process having a battery assist function (control process with battery assist) will be described with reference to FIG. In the battery-assisted control process shown in FIG. 5, an algorithm is configured including each process (S101 to S115) that constitutes the basic control process shown in FIG. Therefore, a description of each of these processes (S101 to S115) will be omitted.

バッテリアシスト機能は、電圧変換部31から出力される蓄電系電力と、AC/DC変換部32から出力される商用系電力とを同時期に充電出力端子25に出力することによってバッテリ51の充電時間を短縮し得るものであり、例えば、オプション機能としてユーザニーズに応じて用意される。そのため、充電装置20aがバッテリアシスト機能付きの仕様である場合には、例えば、当該機能の有効や無効を指示する図略のアシストスイッチが筐体21に設けられる。 The battery assist function shortens the charging time of the battery 51 by outputting the storage system power output from the voltage converter 31 and the commercial system power output from the AC/DC converter 32 to the charging output terminal 25 at the same time. For example, it can be prepared as an optional function according to user needs. Therefore, when the charging device 20a has a specification with a battery assist function, the housing 21 is provided with an unillustrated assist switch that instructs to enable or disable the function, for example.

図5に示すように、バッテリアシスト付き制御処理では、ステップS105により充電が必要であると判定された後(S105;Yes)、続くステップS121によりバッテリアシストが有るか否かの判定処理が行われる。アシストスイッチがオンにされている場合にはバッテリアシストが有ると判定し(S121;Yes)、次のステップS123に処理を移行する。これに対して、オフにされている場合にはバッテリアシストが無いと判定し(S121;No)、バッテリアシスト機能がない構成、つまり前述した基本制御処理と処理内容が同様になるため、ステップS107に移行した後、前述と同様に各処理(S107~S115)を実行する。 As shown in FIG. 5, in the control process with battery assist, after it is determined in step S105 that charging is necessary (S105; Yes), a process to determine whether battery assist is available is performed in the subsequent step S121. . If the assist switch is turned on, it is determined that battery assist is present (S121; Yes), and the process moves to the next step S123. On the other hand, if it is turned off, it is determined that there is no battery assist function (S121; No), and since the configuration does not have a battery assist function, that is, the processing content is the same as the basic control process described above, step S107 After moving to , each process (S107 to S115) is executed in the same manner as described above.

ステップS123では電圧変換部等起動処理が行われる。即ち、この処理では、電圧変換部31とAC/DC変換部32をほぼ同時に起動させる。これにより、電圧変換部31からは蓄電系電力が出力され、AC/DC変換部32からは商用系電力が出力される。 In step S123, a process for starting the voltage converter and the like is performed. That is, in this process, the voltage converter 31 and the AC/DC converter 32 are activated almost simultaneously. As a result, the voltage converter 31 outputs storage power, and the AC/DC converter 32 outputs commercial power.

続くステップS125ではスイッチ部切替処理が行われる。初期化処理(S101)では、スイッチ部33は、スイッチ33aをオン状態に、またスイッチ33bをオフ状態にそれぞれセットしているため、この処理では、オフ状態のスイッチ33bをオン状態に切り替える制御をスイッチ部33に対して行う。これにより、スイッチ部33は、両スイッチ33a,33bがいずれもオン状態に設定される。なお、電圧変換部等起動処理(S123)とスイッチ部切替処理(S125)は、処理の順番を逆にしてもよい。 In the following step S125, switch section switching processing is performed. In the initialization process (S101), the switch unit 33 sets the switch 33a to the on state and the switch 33b to the off state, so in this process, control is performed to switch the switch 33b from the off state to the on state. This is done for the switch section 33. As a result, in the switch section 33, both switches 33a and 33b are set to the on state. Note that the order of the voltage converter etc. activation process (S123) and the switch unit switching process (S125) may be reversed.

スイッチ部切替処理(S125)によりスイッチ部33が切り替えられることによってバッテリ51には、蓄電系電力と商用系電力の両方が供給されることから、バッテリ51の充電時間を短縮することでき、バッテリ51の高速充電が可能になる。なお、蓄電装置13の蓄電量の減少により、電圧変換部31から出力される蓄電系電力の供給が停止した場合にはAC/DC変換部32から出力される商用系電力だけがバッテリ51に供給される。したがって、バッテリアシスト付き制御による充電パターンは、図4(A)に示す充電パターンを時間軸方向に圧縮したような形状を有する充電電圧や充電電流のカーブになる。 By switching the switch unit 33 in the switch unit switching process (S125), the battery 51 is supplied with both the power storage system power and the commercial power system, so that the charging time of the battery 51 can be shortened, and the battery 51 enables high-speed charging. Note that if the supply of power storage system power output from the voltage converter 31 is stopped due to a decrease in the amount of power stored in the power storage device 13, only the commercial system power output from the AC/DC converter 32 is supplied to the battery 51. be done. Therefore, the charging pattern based on the battery-assisted control becomes a curve of charging voltage and charging current that has a shape that is a compression of the charging pattern shown in FIG. 4(A) in the time axis direction.

なお、バッテリアシスト付き制御処理を行う場合には、図2に示した充電装置20aの構成を、例えば、図6に示す構成(他の構成例)を有する充電装置20bに変更してもよい。即ち、充電装置20bでは、電圧変換部31およびAC/DC変換部32の出力側に設けられて蓄電系電力と商用系電力の選択スイッチとして機能していたスイッチ部33を廃止し、直流入力端子23から入力される蓄電装置13の直流電力(蓄電系電力)とAC/DC変換部32’から出力される直流電力(商用系電力)とが入力されるスイッチ部34を電圧変換部31’の入力側に設ける。このスイッチ部34は、制御部38に接続されて、直流入力端子23から入力される蓄電装置13の蓄電系電力と、AC/DC変換部32’から出力される商用系電力との選択を行い得るように構成される。 In addition, when performing control processing with battery assist, the configuration of the charging device 20a shown in FIG. 2 may be changed to a charging device 20b having the configuration shown in FIG. 6 (another configuration example), for example. That is, in the charging device 20b, the switch section 33, which was provided on the output side of the voltage conversion section 31 and the AC/DC conversion section 32 and functioned as a selection switch between power storage system power and commercial power system, is eliminated, and the DC input terminal The switch unit 34 to which the DC power (storage system power) of the power storage device 13 input from the power storage device 23 and the DC power (commercial system power) output from the AC/DC converter 32' is inputted is connected to the switch unit 34 of the voltage converter 31'. Provided on the input side. This switch unit 34 is connected to the control unit 38 and selects between the power storage system power of the power storage device 13 inputted from the DC input terminal 23 and the commercial system power outputted from the AC/DC conversion unit 32'. configured to obtain.

このような充電装置20bを構成する電圧変換部31’やAC/DC変換部32’は、前述した電圧変換部31やAC/DC変換部32と次の点で構成が異なる。 The voltage converter 31' and AC/DC converter 32' that constitute such a charging device 20b differ in configuration from the voltage converter 31 and AC/DC converter 32 described above in the following points.

即ち、電圧変換部31’は、2系統の直流電力(蓄電装置13の直流電力とAC/DC変換部32’の直流電力)を入力可能に入力側が構成されており、入力された2系統の直流電力の少なくとも一方(いずれか一方または両方)の直流電力の電圧を、降圧または昇圧してフォークリフト50のバッテリ51の充電に適した電圧に変換した後、出力側から出力する機能を有する。つまり、入力側が2入力仕様である点が異なる。 That is, the voltage converter 31' has an input side configured to be able to input two systems of DC power (DC power of the power storage device 13 and DC power of the AC/DC converter 32'), and It has a function of converting the voltage of at least one (or both) of the DC power into a voltage suitable for charging the battery 51 of the forklift 50 by stepping down or stepping up the voltage, and then outputting the voltage from the output side. In other words, the difference is that the input side has two input specifications.

また、AC/DC変換部32’は、交流入力端子24から入力側に入力された交流電力を直流電力に変換するとともに蓄電装置13の満蓄電時における出力電圧に相当する電圧に低下させて出力側から出力する機能を有する。つまり、蓄電装置13の出力電圧相当に電圧変換する点が異なる。なお、このAC/DC変換部32’から出力される直流電力は、特許請求の範囲に記載の「商用系電力」に相当し得るものである。また直流入力端子23から入力される蓄電装置13の直流電力は、特許請求の範囲に記載の「蓄電系電力」に相当し得るものである。 Further, the AC/DC converter 32' converts the AC power input to the input side from the AC input terminal 24 into DC power, lowers the voltage to a voltage corresponding to the output voltage when the power storage device 13 is fully charged, and outputs the voltage. It has a function to output from the side. That is, the difference is that the voltage is converted to the output voltage of the power storage device 13. Note that the DC power output from the AC/DC converter 32' may correspond to "commercial power" as described in the claims. Further, the DC power of the power storage device 13 inputted from the DC input terminal 23 can correspond to "storage system power" as described in the claims.

このように充電装置20bを構成することによって、前述した充電装置20aでは必要であった電圧ノード39が不要になり、本改変例で電圧ノード39に必要になる電圧合成回路も不要になるため、部品点数が削減でき充電装置20bの製品コストを低減することが可能になる。なお、この改変例に係る充電装置20bの構成を技術的思想の創作として捉えると、次のように表現することが可能になる。 By configuring the charging device 20b in this way, the voltage node 39 that was necessary in the charging device 20a described above becomes unnecessary, and the voltage synthesis circuit that is necessary for the voltage node 39 in this modified example is also unnecessary. The number of parts can be reduced, and the product cost of the charging device 20b can be reduced. Note that if the configuration of the charging device 20b according to this modified example is viewed as a creation of a technical idea, it can be expressed as follows.

『再生可能エネルギを用いて発電された電力を蓄える蓄電装置から出力される直流電力である蓄電系電力を蓄電池に充電する充電装置であって、
商用電源から供給される交流電力を直流電力である商用系電力に変換して出力し得る電力変換部と、
前記蓄電装置から出力される前記蓄電系電力と前記電力変換部から出力される前記商用系電力との少なくとも一方を選択して出力する切替部と、
前記切替部から出力された直流電力を前記蓄電池の充電電圧に変換する電圧変換部と、
前記切替部による前記蓄電系電力と前記商用系電力の選択を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記蓄電池の充電の開始前に少なくとも前記蓄電系電力を選択するように前記切替部を制御し、前記蓄電池の充電の開始後に前記蓄電装置の蓄電残量が所定値以下である場合には前記商用系電力だけを選択するように前記切替部を制御する、ことを特徴とする充電装置。』
``A charging device that charges a storage battery with power storage system power that is DC power output from a power storage device that stores power generated using renewable energy,
a power conversion unit capable of converting AC power supplied from a commercial power source into commercial power that is DC power and outputting the converted power;
a switching unit that selects and outputs at least one of the power storage system power output from the power storage device and the commercial system power output from the power conversion unit;
a voltage conversion unit that converts the DC power output from the switching unit into a charging voltage for the storage battery;
a control unit that controls selection of the storage system power and the commercial system power by the switching unit;
Equipped with
The control unit controls the switching unit to select at least the power storage system power before the start of charging the storage battery, and the remaining amount of power stored in the power storage device is equal to or less than a predetermined value after the start of charging the storage battery. The charging device is characterized in that the switching unit is controlled so as to select only the commercial power in the case where the switching unit selects only the commercial power. ”

なお、所定値は、例えば、満充電時の蓄電量の5%前後(4~6%)であり、蓄電装置の蓄電残量が残り僅か(蓄電装置から蓄電系電力を出力できなくなる直前状態の蓄電量)であることを示す値である。また「前記蓄電装置から出力される前記蓄電系電力と前記電力変換部から出力される前記商用系電力との少なくとも一方を選択して」とは、蓄電系電力もしくは商用系電力、または蓄電系電力および商用系電力(蓄電系電力および/または商用系電力)を選択して、の意である。さらに「少なくとも前記蓄電系電力を選択する」とは、蓄電系電力だけが選択される場合と、蓄電系電力と商用系電力の両方が選択される場合のいずれをも含む意である。 Note that the predetermined value is, for example, around 5% (4 to 6%) of the amount of electricity stored when fully charged, and the amount of electricity remaining in the electricity storage device is very small (the state immediately before the electricity storage system cannot output power from the electricity storage device). This is a value indicating that the amount of electricity stored is Furthermore, "selecting at least one of the storage system power output from the power storage device and the commercial system power output from the power conversion unit" refers to storage system power, commercial system power, or storage system power. and select commercial power (storage power and/or commercial power). Furthermore, "selecting at least the power storage system power" includes both cases where only power storage system power is selected and cases where both power storage system power and commercial system power are selected.

上記『 』内の構成では、充電装置は、電力変換部、電圧変換部、切替部および制御部を備える。電力変換部は、商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換して出力し得る。切替部は、蓄電装置から出力される蓄電系電力と電力変換部から出力される商用系電力との少なくとも一方を選択して出力する。電圧変換部は、切替部から出力された直流電力を蓄電池の充電電圧に変換する。制御部は、蓄電系電力と商用系電力の切替部による選択を制御して、蓄電池の充電の開始前に少なくとも蓄電系電力を選択するように制御し、蓄電池の充電の開始後においては蓄電装置の蓄電残量が所定値以下である場合に商用系電力だけを選択するように制御する。 In the configuration in the above “ ”, the charging device includes a power conversion section, a voltage conversion section, a switching section, and a control section. The power conversion unit can convert AC power supplied from a commercial power source into DC power and output the DC power. The switching unit selects and outputs at least one of the power storage system power output from the power storage device and the commercial system power output from the power conversion unit. The voltage conversion section converts the DC power output from the switching section into a charging voltage for the storage battery. The control unit controls selection by the switching unit between power storage system power and commercial power, controls the selection of at least power storage system power before starting charging of the storage battery, and controls selection of power storage system power from the power storage device after starting charging of the storage battery. Control is performed so that only commercial power is selected when the remaining amount of stored power is less than a predetermined value.

これにより、蓄電池の充電の開始前には蓄電系電力(または蓄電系電力と商用系電力)が選択されていても、充電の開始後に蓄電装置の蓄電残量が所定値以下になると商用系電力だけが選択される。そのため、電圧変換部に蓄電系電力を出力中、つまり充電中に蓄電装置の蓄電残量が所定値以下になった場合には、制御部により、商用電源から電力変換部を介して供給される商用系電力が選択されて電圧変換部に出力される。したがって、充電不足のまま蓄電池の充電が終了することを防ぐことが可能になり、再生可能エネルギを用いて安定的に蓄電池を充電することができる。また、蓄電系電力と商用系電力の両方が選択されている場合には、蓄電池の充電時間が短縮されるので、蓄電池の高速充電が可能になる。 As a result, even if storage system power (or storage system power and commercial power) is selected before the start of charging the storage battery, if the remaining amount of power stored in the power storage device becomes less than a predetermined value after charging starts, commercial power will be used. only are selected. Therefore, when the remaining power of the power storage device falls below a predetermined value while power is being output from the power storage system to the voltage conversion unit, that is, during charging, the control unit will cause power to be supplied from the commercial power source via the power conversion unit. Commercial power is selected and output to the voltage converter. Therefore, it is possible to prevent charging of the storage battery from ending with insufficient charging, and it is possible to stably charge the storage battery using renewable energy. Moreover, when both the storage system power and the commercial system power are selected, the charging time of the storage battery is shortened, so that high-speed charging of the storage battery becomes possible.

以上説明したように、本第1実施形態に係る充電装置20a,20bでは、電圧変換部31,31’、AC/DC変換部32,32’、スイッチ部33,34および制御部38を備える。電圧変換部31は直流入力端子23から入力された直流電力を、また電圧変換部31’はスイッチ部34から出力された直流電力を、それぞれバッテリ51の充電電圧に変換する。AC/DC変換部32,32’は、商用電源15から供給される交流電力を直流電力に変換して出力する。スイッチ部33,34は、蓄電装置13から出力される蓄電系電力とAC/DC変換部32から出力される商用系電力との少なくとも一方を選択してバッテリ51や電圧変換部31’に出力する。制御部38は、蓄電系電力と商用系電力のスイッチ部33,34による選択を制御して、バッテリ51の充電の開始前に少なくとも蓄電系電力を選択するように制御し、バッテリ51の充電の開始後においては蓄電装置13の蓄電残量が所定値以下である場合に商用系電力だけを選択するように制御する。 As described above, the charging devices 20a and 20b according to the first embodiment include the voltage conversion sections 31 and 31', the AC/DC conversion sections 32 and 32', the switch sections 33 and 34, and the control section 38. The voltage conversion section 31 converts the DC power input from the DC input terminal 23, and the voltage conversion section 31' converts the DC power output from the switch section 34 into a charging voltage for the battery 51, respectively. The AC/DC converters 32, 32' convert AC power supplied from the commercial power source 15 into DC power and output the DC power. The switch units 33 and 34 select at least one of the power storage system power outputted from the power storage device 13 and the commercial system power outputted from the AC/DC converter 32 and output it to the battery 51 and the voltage converter 31'. . The control unit 38 controls the selection of the storage system power and the commercial power by the switch units 33 and 34 so that at least the storage system power is selected before starting charging of the battery 51, and After the start, control is performed so that only commercial power is selected when the remaining amount of power stored in the power storage device 13 is less than or equal to a predetermined value.

これにより、バッテリ51の充電の開始前には電圧変換部31,31’から出力される蓄電系電力が選択されていても、充電の開始後に蓄電装置13の蓄電残量が所定値以下になると(S109;No)、AC/DC変換部32,32’から出力される商用系電力だけが選択される(S115)。そのため、バッテリ51に蓄電系電力を出力中(充電中)に蓄電装置13の蓄電残量が所定値以下になった場合には(S109;No)、制御部38により、商用電源15からAC/DC変換部32,32’を介して供給される商用系電力が選択されてバッテリ51に出力される。したがって、充電不足のままバッテリ51の充電が終了することを防ぐことが可能になり、再生可能エネルギを用いて安定的にバッテリ51を充電することができる。また、電圧変換部31,31’から出力される蓄電系電力とAC/DC変換部32,32’から出力される商用系電力の両方が選択されている場合には(S121;Yes)、バッテリ51の充電時間が短縮されるため、バッテリ51の高速充電が可能になる。 As a result, even if the power storage system power output from the voltage converters 31, 31' is selected before the start of charging the battery 51, if the remaining amount of power stored in the power storage device 13 falls below a predetermined value after the start of charging, (S109; No), only the commercial power output from the AC/DC converters 32, 32' is selected (S115). Therefore, if the remaining amount of power stored in the power storage device 13 becomes equal to or less than a predetermined value while power storage system power is being output to the battery 51 (charging) (S109; No), the control unit 38 causes the commercial power supply 15 to Commercial power supplied via the DC converters 32 and 32' is selected and output to the battery 51. Therefore, it is possible to prevent charging of the battery 51 from ending with insufficient charging, and it is possible to stably charge the battery 51 using renewable energy. Furthermore, if both the storage power output from the voltage converters 31, 31' and the commercial power output from the AC/DC converters 32, 32' are selected (S121; Yes), the battery Since the charging time of battery 51 is shortened, high-speed charging of battery 51 becomes possible.

[第2実施形態]
続いて第2実施形態として、補充充電機能を有する制御処理(補充充電付き制御処理)について図7を参照しながら説明する。図7に示す補充充電付き制御処理も、前述した第1実施形態の改変例と同様に、図3に示す基本制御処理を構成する各処理(S101~S115)を含んでアルゴリズムが構成されている。そのため、これらの各処理(S101~S115)については説明を省略する。なお、補充充電付き制御処理は、充電装置20a,20bにより行うことが可能である。
[Second embodiment]
Next, as a second embodiment, a control process having a supplementary charging function (control process with supplementary charging) will be described with reference to FIG. Similarly to the modified example of the first embodiment described above, the control process with supplementary charging shown in FIG. . Therefore, a description of each of these processes (S101 to S115) will be omitted. Note that the control process with supplementary charging can be performed by the charging devices 20a and 20b.

上述した第1実施形態の基本制御処理では、図4(A)や図4(B)に表されている充電パターンに示されているように、蓄電装置13から出力される直流電力(蓄電系電力)によりバッテリ51を定電流充電(CC充電)した後、AC/DC変換部32,32’から出力される直流電力(商用系電力)によりバッテリ51を定電圧充電(CV充電)した。つまり、蓄電装置13が当該時点で蓄えている蓄電残量(蓄電装置13の当該時点蓄電残量)により供給可能な蓄電系電力を使い切ってから、AC/DC変換部32,32’の商用系電力でバッテリ51の充電不足分を充電していた。 In the basic control process of the first embodiment described above, as shown in the charging patterns shown in FIGS. 4(A) and 4(B), the DC power output from the power storage device 13 (the After the battery 51 was charged at a constant current (CC charge) using electric power), the battery 51 was charged at a constant voltage (CV charge) using DC power (commercial power) output from the AC/DC converters 32, 32'. In other words, after the power storage system power that can be supplied by the power storage device 13 is used up based on the remaining power stored at the time (remaining power storage amount at the time of the power storage device 13), the AC/DC converter 32, 32' The insufficient charge of the battery 51 was being charged using electric power.

そこで、本第2実施形態では、第1実施形態の基本制御処理とは逆に、蓄電装置13の当該時点蓄電残量では不足するバッテリ51の充電不足量だけを、先にAC/DC変換部32,32’の商用系電力で定電流充電(CC充電)した後、蓄電装置13の当該時点蓄電残量による蓄電系電力でバッテリ51を定電流充電(CC充電)したり定電圧充電(CV充電)したりするようにアルゴリズムを構成した。つまり、蓄電装置13の当該時点蓄電残量による蓄電系電力だけではバッテリ51を充電しきれない残りの充電不足量分について先にAC/DC変換部32,32’の商用系電力で補充充電することにした。 Therefore, in the second embodiment, contrary to the basic control process of the first embodiment, only the insufficient charge amount of the battery 51 which is insufficient with the remaining amount of electricity stored in the power storage device 13 at that point in time is first stored in the AC/DC converter. After constant current charging (CC charging) with the commercial power of 32, 32', constant current charging (CC charging) or constant voltage charging (CV The algorithm was configured so that the battery can be recharged (recharged). In other words, for the remaining charge which cannot be charged by the battery 51 with the power storage system based on the remaining power stored in the power storage device 13 at the current time, the commercial power of the AC/DC converter 32, 32' is first used to supplement the battery 51. It was to be.

図7に示すように、補充充電付き制御処理では、ステップS105により充電が必要であると判定された後(S105;Yes)、続くステップS131により充電不足量算出処理が行われる。この処理では、バッテリ51の定格容量からその充電残量を減算することにより、当該バッテリ51の充電不足量を求める演算が行われる。例えば、バッテリ51の定格容量が450Ahであり、充電残量が10Ahである場合には、当該バッテリ51の充電不足量として、440Ah(=450Ah-10Ah)が求められる。 As shown in FIG. 7, in the control process with supplementary charging, after it is determined in step S105 that charging is necessary (S105; Yes), a charging shortage calculation process is performed in the subsequent step S131. In this process, a calculation is performed to determine the amount of insufficient charge of the battery 51 by subtracting the remaining charge from the rated capacity of the battery 51. For example, when the rated capacity of the battery 51 is 450Ah and the remaining charge is 10Ah, the insufficient charge of the battery 51 is determined to be 440Ah (=450Ah-10Ah).

次のステップS133では、ステップS131で算出されたバッテリ51の充電不足量に基づいて、バッテリ51の補充充電が必要であるか否かの判定処理が行われる。即ち、バッテリ51の充電不足量が蓄電装置13の当該時点蓄電残量よりも大きい(当該時点蓄電残量がバッテリ51の充電不足量よりも小さい)か否かを判定する処理が行われる。そして、バッテリ51の充電不足量が蓄電装置13の当該時点蓄電残量よりも大きい場合には(S133;Yes)、当該時点蓄電残量による蓄電系電力だけでは充電を完了することができないことから、バッテリ51は充電不足になり得る。そのため、この場合には続くステップS135に処理を移行する。 In the next step S133, a determination process is performed to determine whether supplementary charging of the battery 51 is necessary, based on the insufficient charge amount of the battery 51 calculated in step S131. That is, a process is performed to determine whether the amount of insufficient charge of battery 51 is greater than the remaining amount of electricity stored in power storage device 13 at the current time (the remaining amount of electricity stored at the point in time is smaller than the amount of insufficient charge of battery 51). If the amount of insufficient charge of the battery 51 is larger than the remaining amount of electricity stored in the power storage device 13 at the current time (S133; Yes), charging cannot be completed with only the storage system power based on the remaining amount of electricity at the time. , the battery 51 may become insufficiently charged. Therefore, in this case, the process moves to the subsequent step S135.

これに対して、バッテリ51の充電不足量が蓄電装置13の当該時点蓄電残量よりも大きくない場合(当該時点蓄電残量以下である場合)、つまりバッテリ51の補充充電が必要でないと判定された場合には(S133;No)、バッテリ51に対して補充充電を行わなくても、蓄電装置13の当該時点蓄電残量による蓄電系電力だけでバッテリ51の充電を完了し得ることから、補充充電機能が不要になる。この場合には(S133;No)、前述した基本制御処理と処理内容が同様になるため、ステップS107に移行した後、前述と同様に各処理(S107~S115)を実行する。 On the other hand, if the amount of insufficient charge in the battery 51 is not greater than the remaining amount of power stored in the power storage device 13 at the relevant point in time (if it is less than the remaining amount of stored power in the point in time), in other words, it is determined that supplementary charging of the battery 51 is not necessary. In this case (S133; No), charging of the battery 51 can be completed using only the power storage system based on the remaining amount of power stored in the power storage device 13 at that point in time without replenishing the battery 51. Charging function becomes unnecessary. In this case (S133; No), the process content is the same as the basic control process described above, so after moving to step S107, each process (S107 to S115) is executed in the same manner as described above.

ステップS135ではAC/DC変換部起動処理が行われる。この処理では、AC/DC変換部32,32’に対して起動コマンドや出力電流値の情報等が含まれる制御コマンドが送出される。この出力電流値の情報等は、バッテリ51に対して定電流充電(CC充電)を行う場合に必要な定電流値の情報であり、例えば、ステップS103で取得した蓄電装置13の出力電圧および出力電流の情報やバッテリ51の端子電圧および端子電流の情報に基づいて生成される。 In step S135, AC/DC converter activation processing is performed. In this process, a control command including a startup command, information on an output current value, etc. is sent to the AC/DC converters 32, 32'. This output current value information is information on a constant current value necessary when performing constant current charging (CC charging) on the battery 51, and includes, for example, the output voltage and output of the power storage device 13 acquired in step S103. It is generated based on current information and information on the terminal voltage and terminal current of the battery 51.

続くステップS137ではスイッチ部切替処理が行われる。初期化処理(S101)では、スイッチ部33,34は、スイッチ33a,34aをオン状態に、またスイッチ33b,34bをオフ状態にそれぞれセットしているため、この処理では、スイッチ33a,34aをオフ状態に、スイッチ33b,33bをオン状態に切り替える制御をスイッチ部33,34に対して行う。これにより、AC/DC変換部32,32’の商用系電力を充電出力端子25に出力したり(充電装置20a)、電圧変換部31’に出力したり(充電装置20b)、することが可能になる。 In the following step S137, switch section switching processing is performed. In the initialization process (S101), the switch units 33 and 34 set the switches 33a and 34a to the on state and the switches 33b and 34b to the off state, so in this process, the switches 33a and 34a are set to the off state. In this state, the switch units 33 and 34 are controlled to turn the switches 33b and 33b on. This makes it possible to output the commercial power of the AC/DC converters 32, 32' to the charging output terminal 25 (charging device 20a) or to the voltage converting section 31' (charging device 20b). become.

スイッチ部切替処理(S137)によりスイッチ部33,34が切り替えられることによってバッテリ51には商用系電力が供給されることから、ステップS139によるセンサ情報取得処理によりバッテリ51の端子電圧や端子電流の情報等が取得される。これにより、バッテリ51の充電残量等を得ることが可能になるので、再度、ステップS133に戻った際に補充充電の要否判定を行い得る。なお、AC/DC変換部起動処理(S135)とスイッチ部切替処理(S137)は、処理の順番を逆にしてもよい。 Since commercial power is supplied to the battery 51 by switching the switch units 33 and 34 in the switch unit switching process (S137), information on the terminal voltage and terminal current of the battery 51 is obtained by the sensor information acquisition process in step S139. etc. are obtained. This makes it possible to obtain the remaining charge level of the battery 51, so that it is possible to determine whether supplementary charging is necessary when the process returns to step S133 again. Note that the order of the AC/DC converter activation process (S135) and switch unit switching process (S137) may be reversed.

先の例では、蓄電装置13の蓄電残量が200Ahである場合には、当該蓄電残量はバッテリ51の充電不足量440Ahよりも小さいことから、ステップS133の補充充電の要否判定処理においては補充充電が必要であると判定される(S133;Yes)。そのため、ステップS135のAC/DC変換部起動処理により起動されたAC/DC変換部32,32’によってバッテリ51には商用系電力が供給されて充電される。 In the previous example, when the remaining amount of stored power in the power storage device 13 is 200 Ah, the remaining amount of stored power is smaller than the insufficient charge amount of the battery 51, 440 Ah, so in the process of determining the necessity of supplementary charging in step S133, It is determined that supplementary charging is necessary (S133; Yes). Therefore, commercial power is supplied to the battery 51 by the AC/DC converters 32 and 32' activated by the AC/DC converter activation process in step S135, and the battery 51 is charged.

これにより、時間の経過とともに当該バッテリ51の充電残量が増加して充電不足量が減少する。そして、やがてバッテリ51の充電不足量と蓄電装置13の蓄電残量とが近づいたり大小関係逆転したりすることで、充電不足量は充電不足量200Ahとほぼ等しいかまたはそれよりも小さくなる(充電不足量≦蓄電残量)。したがって、このような場合にはステップS133の補充充電の要否判定処理によりバッテリ51の補充充電は不要である(必要でない)と判定されるため(S133;No)、この場合にはステップS107に移行して前述と同様に各処理(S107~S115)が行われる。 As a result, the remaining charge of the battery 51 increases with the passage of time, and the amount of insufficient charge decreases. Then, as the amount of insufficient charge in the battery 51 and the remaining amount of electricity stored in the power storage device 13 approach or reverse in magnitude, the amount of insufficient charge becomes approximately equal to or smaller than the insufficient amount of charge 200Ah (charging Insufficient amount ≦ remaining amount of stored electricity). Therefore, in such a case, it is determined that supplementary charging of the battery 51 is unnecessary (not necessary) by the supplementary charging necessity determination process in step S133 (S133; No), so in this case, the process proceeds to step S107. Then, each process (S107 to S115) is performed in the same manner as described above.

このように本第2実施形態の補充充電付き制御処理では、バッテリ51の充電不足量をAC/DC変換部32から出力される商用系電力による充電により補うことが可能になる。そのため、バッテリ51の充電不足量が蓄電装置13の蓄電残量以下になった後は、蓄電系電力だけが選択されてバッテリ51に出力されても、当該時点の蓄電装置13の蓄電残量だけバッテリ51の充電を完了させる(満充電状態にする)ことが可能になる。したがって、蓄電系電力によりバッテリ51を充電した後、再度、商用系電力によりバッテリ51が充電されることはない。 In this way, in the control processing with supplementary charging of the second embodiment, it is possible to compensate for the insufficient charge of the battery 51 by charging with the commercial power output from the AC/DC converter 32. Therefore, after the insufficient charge of the battery 51 becomes equal to or less than the remaining amount of power stored in the power storage device 13, even if only power from the power storage system is selected and output to the battery 51, only the remaining amount of power stored in the power storage device 13 at that point in time is used. It becomes possible to complete charging of the battery 51 (bring it into a fully charged state). Therefore, after the battery 51 is charged with the storage system power, the battery 51 is not charged again with the commercial system power.

なお、本第2実施形態では、商用系電力によりバッテリ51を補充充電した後に蓄電系電力によりバッテリ51を充電するというように、第1実施形態の基本制御処理(蓄電系電力で充電後に商用系電力で充電)とは順番を逆にした充電が行われる。そのため、補充充電付き制御による充電パターンは、図4(A)や図4(B)に示す形状とほぼ同様の充電電圧や充電電流のカーブになるが、期間Taが商用系電力によりバッテリ51を補充充電している時間帯になり、期間Tbが蓄電系電力によりバッテリ51を充電している時間帯になる点が第1実施形態の基本制御処理による充電パターンと異なる。 In addition, in the second embodiment, the basic control process of the first embodiment (after charging with the storage system power, the battery 51 is charged with the storage system power after replenishing the battery 51 with the commercial system power), Charging is performed in the reverse order compared to charging with electricity. Therefore, the charging pattern under the supplementary charging control has charging voltage and charging current curves that are almost the same as those shown in FIG. 4(A) and FIG. This differs from the charging pattern according to the basic control process of the first embodiment in that the period Tb is the time period during which supplementary charging is being performed and the battery 51 is being charged by the storage system power.

以上説明したように、本第2実施形態に係る充電装置20a,20bでは、蓄電装置13の蓄電残量よりもバッテリ51の充電不足量が大きい期間中は、AC/DC変換部32,32’から出力される商用系電力がバッテリ51に出力されてバッテリ51が充電されるので、当該時点の蓄電装置13の蓄電残量では充電できない不足分を商用系電力による充電により補うことが可能になる。そのため、バッテリ51の充電不足量が蓄電装置13の蓄電残量以下になった後は、電圧変換部31,31’から出力される蓄電系電力だけが選択されてバッテリ51に出力されても、当該時点の蓄電装置13の蓄電残量だけでバッテリ51の充電を完了させる(満充電状態にする)ことが可能になる。 As described above, in the charging devices 20a and 20b according to the second embodiment, during a period when the insufficient charge of the battery 51 is larger than the remaining amount of power stored in the power storage device 13, the AC/DC converters 32 and 32' Since the commercial power output from the battery 51 is outputted to the battery 51 and charged, it becomes possible to compensate for the shortage that cannot be charged with the remaining amount of power stored in the power storage device 13 at the time by charging with the commercial power. . Therefore, after the insufficient charge of the battery 51 becomes equal to or less than the remaining amount of power stored in the power storage device 13, even if only the power storage system power output from the voltage converters 31, 31' is selected and output to the battery 51, It becomes possible to complete charging of the battery 51 (bring it into a fully charged state) using only the remaining amount of power stored in the power storage device 13 at that time.

[第3実施形態]
次に第3実施形態として、図8および図9を参照しながら、代替充電機能を有する充電装置20c,20dの構成について説明する。代替充電機能は、日照状態の都合によって太陽電池パネル11が発電していない場合や、故障等により太陽電池パネル11から直流電力の供給を受けられない場合等において、太陽電池パネル11から供給されるべき直流電力に代えて、充電装置20c,20dから代替電力として直流電力を蓄電装置13に供給し得るものである。
[Third embodiment]
Next, as a third embodiment, the configuration of charging devices 20c and 20d having an alternative charging function will be described with reference to FIGS. 8 and 9. The alternative charging function is supplied from the solar panel 11 when the solar panel 11 is not generating power due to sunlight conditions, or when DC power cannot be supplied from the solar panel 11 due to a failure or the like. Instead of direct current power, charging devices 20c and 20d can supply direct current power to power storage device 13 as alternative power.

図8に示すように充電装置20cは、前述した第1実施形態の充電装置20a(図2)に対してスイッチ部35を追加した構成を採る。そのため、図8においては、第1実施形態の充電装置20aと実質的に同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。充電装置20cでは、AC/DC変換部32は、出力側をスイッチ部33だけではなく、直流入力端子23にもスイッチ部35のスイッチ35bを介して接続される。 As shown in FIG. 8, the charging device 20c has a configuration in which a switch section 35 is added to the charging device 20a (FIG. 2) of the first embodiment described above. Therefore, in FIG. 8, components that are substantially the same as those of the charging device 20a of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the charging device 20c, the output side of the AC/DC conversion section 32 is connected not only to the switch section 33 but also to the DC input terminal 23 via a switch 35b of the switch section 35.

このスイッチ部35は、2つの入出力に対して排他的にオンオフ制御可能なスイッチ35a,35bを有する切替部である。一方のスイッチ35aは、直流入力端子23と電圧変換部31の入力側との間に介在してこれらの間の導通をオンオフ制御し、また他方のスイッチ35bは、直流入力端子23とAC/DC変換部32の出力側との間に介在してこれらの間の導通をオンオフ制御する。このスイッチ部35は、制御部38に接続されて次のように制御される。 This switch unit 35 is a switching unit having switches 35a and 35b that can exclusively control on/off of two inputs and outputs. One switch 35a is interposed between the DC input terminal 23 and the input side of the voltage converter 31 to control on/off conduction between them, and the other switch 35b is interposed between the DC input terminal 23 and the input side of the voltage converter 31. It is interposed between the converter 32 and the output side of the converter 32 to control conduction between them. This switch section 35 is connected to a control section 38 and controlled as follows.

例えば、スイッチ35aがオン状態に制御されるとスイッチ35bがオフ状態に制御されるため、直流入力端子23から入力される蓄電装置13の直流電力(蓄電系電力)がスイッチ35aを介して電圧変換部31に出力されるとともに、AC/DC変換部32の出力側と直流入力端子23との間の導通が遮断される。またスイッチ35bがオン状態に制御されるとスイッチ35aがオフ状態に制御されるため、AC/DC変換部32から出力される直流電力(商用系電力)がスイッチ35bを介して直流入力端子23に出力されるとともに、直流入力端子23と電圧変換部31の入力側との間の導通が遮断される。 For example, when the switch 35a is controlled to be on, the switch 35b is controlled to be off, so that the DC power (storage system power) of the power storage device 13 input from the DC input terminal 23 is converted into voltage via the switch 35a. At the same time, conduction between the output side of the AC/DC converter 32 and the DC input terminal 23 is interrupted. Further, when the switch 35b is controlled to be in the on state, the switch 35a is controlled to be in the off state, so that the DC power (commercial power) output from the AC/DC converter 32 is supplied to the DC input terminal 23 via the switch 35b. At the same time, the conduction between the DC input terminal 23 and the input side of the voltage converter 31 is interrupted.

このように充電装置20cが構成されることによって、AC/DC変換部32から出力された商用系電力をスイッチ部35のスイッチ部35を介して直流入力端子23に接続された蓄電装置13に供給することが可能になる。即ち、蓄電装置13から出力されて直流入力端子23に入力される蓄電系電力とは逆方向の経路で、AC/DC変換部32から出力された商用系電力が直流入力端子23から出力されて蓄電装置13に入力される。これにより、蓄電装置13は、太陽電池パネル11から供給されるべき直流電力に代えて、充電装置20cから代替電力が供給されるため、その直流電力を蓄えることが可能になる。 By configuring the charging device 20c in this way, the commercial power output from the AC/DC conversion section 32 is supplied to the power storage device 13 connected to the DC input terminal 23 via the switch section 35 of the switch section 35. It becomes possible to do so. That is, the commercial power output from the AC/DC converter 32 is output from the DC input terminal 23 in the opposite direction to the energy storage system power output from the power storage device 13 and input to the DC input terminal 23. The power is input to the power storage device 13. Thereby, the power storage device 13 is supplied with alternative power from the charging device 20c in place of the DC power that should be supplied from the solar panel 11, so that the power storage device 13 can store the DC power.

また、図9に示すように充電装置20dは、前述した第1実施形態の改変例の充電装置20b(図6)に対してスイッチ部36を追加した構成を採るものである。そのため、図9においては、同改変例の充電装置20bと実質的に同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。充電装置20dでは、AC/DC変換部32’は、出力側をスイッチ部34だけではなく、直流入力端子23にもスイッチ部36を介して接続される。 Further, as shown in FIG. 9, the charging device 20d has a configuration in which a switch section 36 is added to the charging device 20b (FIG. 6) of the modified example of the first embodiment described above. Therefore, in FIG. 9, components that are substantially the same as those of the charging device 20b of the modified example are given the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the charging device 20d, the output side of the AC/DC conversion section 32' is connected not only to the switch section 34 but also to the DC input terminal 23 via the switch section 36.

このスイッチ部36は、制御部38に接続されて1回路のスイッチをオンオフ制御可能な切替部である。例えば、スイッチ部36のスイッチがオン状態に制御されるとスイッチ部34のスイッチ34a,34bがいずれもオフ状態に制御される。そのため、AC/DC変換部32’から出力される直流電力(商用系電力)がスイッチ部36を介して直流入力端子23に出力されるとともに、直流入力端子23と電圧変換部31’の一方の入力側との間の導通が遮断され、またAC/DC変換部32’の出力側と電圧変換部31’の他方の入力側との間の導通が遮断される。 This switch section 36 is a switching section that is connected to the control section 38 and can control one circuit of switches on and off. For example, when the switch of the switch section 36 is controlled to be in the on state, both the switches 34a and 34b of the switch section 34 are controlled to be in the off state. Therefore, the DC power (commercial power) output from the AC/DC conversion section 32' is output to the DC input terminal 23 via the switch section 36, and one of the DC input terminal 23 and the voltage conversion section 31' is output. Continuity between the input side and the output side of the AC/DC converter 32' and the other input side of the voltage converter 31' is disconnected.

このように充電装置20dが構成されることによって、AC/DC変換部32’から出力された商用系電力をスイッチ部36を介して直流入力端子23に接続された蓄電装置13に供給することが可能になる。即ち、蓄電装置13から出力されて直流入力端子23に入力される蓄電系電力とは逆方向の経路で、AC/DC変換部32’から出力された商用系電力が直流入力端子23から出力されて蓄電装置13に入力される。これにより、蓄電装置13は、太陽電池パネル11から供給されるべき直流電力に代えて、充電装置20dから代替電力が供給されるため、その直流電力を蓄えることが可能になる。 By configuring the charging device 20d in this way, the commercial power output from the AC/DC conversion section 32' can be supplied to the power storage device 13 connected to the DC input terminal 23 via the switch section 36. It becomes possible. That is, the commercial power output from the AC/DC converter 32' is output from the DC input terminal 23 in the opposite direction to the energy storage system power output from the power storage device 13 and input to the DC input terminal 23. and is input to the power storage device 13. Thereby, the power storage device 13 is supplied with alternative power from the charging device 20d in place of the DC power that should be supplied from the solar panel 11, so that the power storage device 13 can store the DC power.

以上説明したように、本第3実施形態に係る充電装置20c,20dでは、太陽電池パネル11により発電された電力に相当する代替電力をAC/DC変換部32,32’から蓄電装置13に供給し得るように構成されている。そして、太陽電池パネル11が発電を行わない場合には、AC/DC変換部32,32’から蓄電装置13に代替電力が供給される。太陽電池パネル11等の再生可能エネルギを用いた発電は、十分に発電できるか否か等の発電状態が自然現象任せである。そのため、太陽電池パネル11等が発電を行わない場合には商用電源15からAC/DC変換部32,32’を介して代替電力が蓄電装置13に供給されることにより、蓄電装置13に電力を蓄えることが可能になる。これにより、再生可能エネルギを用いた発電ができない場合の蓄電装置13の蓄電不足等をリカバリすることが可能になる。 As explained above, in the charging devices 20c and 20d according to the third embodiment, alternative power equivalent to the power generated by the solar panel 11 is supplied from the AC/DC converters 32 and 32' to the power storage device 13. It is configured so that it can be done. When the solar panel 11 does not generate power, alternative power is supplied to the power storage device 13 from the AC/DC converters 32 and 32'. In power generation using renewable energy such as the solar cell panel 11, the state of power generation, such as whether sufficient power can be generated, is left to natural phenomena. Therefore, when the solar battery panel 11 or the like does not generate power, alternative power is supplied from the commercial power source 15 to the power storage device 13 via the AC/DC converters 32 and 32', thereby supplying power to the power storage device 13. It becomes possible to store. This makes it possible to recover from insufficient power storage in the power storage device 13 when power generation using renewable energy is not possible.

[第4実施形態]
次に、第4実施形態の充電装置70を含む充電システム60について図10~図15を参照しながら説明する。図10に示すように、第4実施形態の充電装置70を含む充電システム60は、充電装置70が複数のフォークリフト50a~50cを充電可能に構成されている点と、これらのフォークリフト50a~50cの運転スケジュールの情報を、管理コンピュータ80から取得する点が第1実施形態の充電システム10と主に相違する。そのため、第1実施形態の充電システム10や充電装置20と実質的に同一の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。なお、フォークリフト50a~50cは、第1実施形態の充電システム10で説明したフォークリフト50と同様に構成されており、またバッテリ51a~51cもフォークリフト50のバッテリ51と同様に構成されている。そのため、これらについても説明を省略する。
[Fourth embodiment]
Next, a charging system 60 including a charging device 70 according to a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 10 to 15. As shown in FIG. 10, a charging system 60 including a charging device 70 of the fourth embodiment has the following features: the charging device 70 is configured to be able to charge a plurality of forklifts 50a to 50c, and the charging system 60 includes the charging device 70 of the fourth embodiment. The main difference from the charging system 10 of the first embodiment is that the driving schedule information is acquired from the management computer 80. Therefore, components that are substantially the same as those of the charging system 10 and the charging device 20 of the first embodiment are given the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Note that the forklifts 50a to 50c are configured similarly to the forklift 50 described in the charging system 10 of the first embodiment, and the batteries 51a to 51c are also configured similarly to the battery 51 of the forklift 50. Therefore, descriptions of these will also be omitted.

図11に示すように、充電装置70は、主に、電圧変換部31、AC/DC変換部32、スイッチ部33,76、制御部78、電圧ノード39、センサ41,42等により構成されており、これらは金属製の筐体71内に収容されている。筐体71には、例えば、蓄電装置13から供給される直流電力が入力される直流入力端子73、商用電源15から供給される交流電力が入力される交流入力端子74、管理コンピュータ80が接続される情報入出力端子75や、複数の充電ケーブル18を接続可能な充電出力端子群77等が設けられている。第1実施形態の充電装置20に対して、充電装置70は、情報入出力端子75、スイッチ部76、充電出力端子群77や、本第4実施形態に特有の制御を行う制御部78が設けられている点が異なる。充電装置20と同一の符号が付されている電圧変換部31やAC/DC変換部32等はそれぞれ実質的に同一である。また、直流入力端子73や交流入力端子74も、充電装置20の直流入力端子23や交流入力端子24とそれぞれ実質的に同一である。 As shown in FIG. 11, the charging device 70 mainly includes a voltage conversion section 31, an AC/DC conversion section 32, switch sections 33, 76, a control section 78, a voltage node 39, sensors 41, 42, etc. These are housed in a metal housing 71. For example, a DC input terminal 73 to which DC power supplied from the power storage device 13 is input, an AC input terminal 74 to which AC power supplied from the commercial power supply 15 is input, and a management computer 80 are connected to the housing 71. An information input/output terminal 75, a charging output terminal group 77 to which a plurality of charging cables 18 can be connected, and the like are provided. In contrast to the charging device 20 of the first embodiment, the charging device 70 is provided with an information input/output terminal 75, a switch section 76, a charging output terminal group 77, and a control section 78 that performs control specific to the fourth embodiment. The difference is that they are Voltage converter 31, AC/DC converter 32, etc., which are denoted by the same reference numerals as those of charging device 20, are substantially the same. Further, the DC input terminal 73 and the AC input terminal 74 are also substantially the same as the DC input terminal 23 and the AC input terminal 24 of the charging device 20, respectively.

情報入出力端子75は、管理コンピュータ80の本体81と接続可能に構成されている入出力コネクタであり、例えば、USBやRS-232C等のシリアルバス規格に準拠したものである。本第4実施形態では、制御部78の入出力ポートに接続されている。 The information input/output terminal 75 is an input/output connector configured to be connectable to the main body 81 of the management computer 80, and is compliant with serial bus standards such as USB and RS-232C, for example. In the fourth embodiment, it is connected to the input/output port of the control section 78.

スイッチ部76は、1つの入力端に対して選択可能な複数の出力端を有する選択部であり、電圧ノード39のセンサ42に接続されている側、つまり出力側と充電出力端子群77との間に介在するように設けられている。本第4実施形態では、充電出力端子群77が3つの充電出力端子77a~77cを備えていることに対応して、スイッチ部76は3つの出力端を有しそれらが充電出力端子77a~77cに接続されている。スイッチ部76は、出力端の選択を制御可能に制御部78に接続されている。 The switch section 76 is a selection section that has a plurality of selectable output terminals for one input terminal, and has a selection section between the side of the voltage node 39 connected to the sensor 42, that is, the output side, and the charging output terminal group 77. It is provided so as to be interposed in between. In the fourth embodiment, corresponding to the charging output terminal group 77 having three charging output terminals 77a to 77c, the switch section 76 has three output terminals, and these terminals are connected to charging output terminals 77a to 77c. It is connected to the. The switch section 76 is connected to a control section 78 so as to be able to control the selection of the output end.

充電出力端子群77は、複数の充電出力端子77a等を備えている。本第4実施形態では、3台のフォークリフト50a~50cにそれぞれ接続される3本の充電ケーブル18を同時に接続し得るように、充電出力端子群77は3つの充電出力端子77a~77cを備えている。充電出力端子は4つ以上でも2つでもよい。なお、複数のフォークリフト50a等を充電装置70に接続する必要がない場合、つまり1台のフォークリフト50だけを接続し得るように充電装置70を構成する場合には第1実施形態の充電装置20のように、スイッチ部76および充電出力端子群77を省略しこれらに替えて充電出力端子25を電圧ノード39に直接、接続してもよい。この場合、第1実施形態の充電装置20に対する充電装置70の構成の相違は、情報入出力端子75を有する点と、制御部78が本第4実施形態に特有の制御を行う点になる。 The charging output terminal group 77 includes a plurality of charging output terminals 77a and the like. In the fourth embodiment, the charging output terminal group 77 includes three charging output terminals 77a to 77c so that three charging cables 18 respectively connected to three forklifts 50a to 50c can be connected simultaneously. There is. The number of charging output terminals may be four or more or two. Note that when there is no need to connect a plurality of forklifts 50a etc. to the charging device 70, that is, when the charging device 70 is configured so that only one forklift 50 can be connected, the charging device 20 of the first embodiment is used. As shown, the switch section 76 and the charge output terminal group 77 may be omitted and the charge output terminal 25 may be directly connected to the voltage node 39 instead. In this case, the difference in the configuration of the charging device 70 from the charging device 20 of the first embodiment is that the charging device 70 has an information input/output terminal 75, and that the control unit 78 performs control specific to the fourth embodiment.

制御部78は、前述した充電装置20の制御部38とハードウェア的にはほぼ同様に構成されているが、情報入出力端子75を介して管理コンピュータ80の本体81と情報通信可能に構成されている点と、カレンダ情報と時間情報から現時点の年月日時分秒の情報を取得可能な時計モジュールを備えている点と、フォークリフト50a~50cの運転スケジュールの情報を管理コンピュータ80の本体81から取得して後述する制御処理を行う点が前述の充電装置20の制御部38と異なる。このような制御処理は、制御部78が有するメモリ(EEPROM等)に格納されておりMPUが実行することにより行われる。なお、制御部78においても、充電装置20の制御部38と同様に、電圧変換部31やAC/DC変換部32に対する制御処理が行われる。 The control unit 78 has almost the same hardware configuration as the control unit 38 of the charging device 20 described above, but is configured to be able to communicate information with the main body 81 of the management computer 80 via the information input/output terminal 75. It is equipped with a clock module that can obtain information on the current year, month, day, hour, minute, and second from calendar information and time information, and information on the operation schedules of the forklifts 50a to 50c can be obtained from the main body 81 of the management computer 80. It differs from the control unit 38 of the charging device 20 described above in that it acquires and performs control processing to be described later. Such control processing is stored in a memory (EEPROM or the like) of the control unit 78 and is executed by the MPU. Note that the control unit 78 also performs control processing for the voltage conversion unit 31 and the AC/DC conversion unit 32, similarly to the control unit 38 of the charging device 20.

管理コンピュータ80は、典型的には、本体81、ディスプレイ82、キーボード83、マウス85等で構成されるパーソナルコンピュータ(以下「パソコン」という)であり、その本体81に前述したフォークリフト50a~50cの運転スケジュールの情報を記憶、記録、格納または保持(以下「記憶等」という)している。本第4実施形態では、管理コンピュータ80は、データ通信装置87および図略のISP(Internet Service Provider)を介してインターネット100に接続されている。そのため、管理コンピュータ80は、例えば、当該充電システム60が存在する地域の気象情報や、フォークリフト50a~50cに搭載されているバッテリ51a~51cに関する履歴情報(バッテリ51a等の充電回数、過去の充電電流や放電電流等を蓄積したデータ等)等をインターネット100上の情報提供サーバ120から取得することが可能であり、取得した当該地域の気象情報等を充電装置70に提供(出力)することも可能である。 The management computer 80 is typically a personal computer (hereinafter referred to as a "personal computer") consisting of a main body 81, a display 82, a keyboard 83, a mouse 85, etc. Memorizes, records, stores, or retains schedule information (hereinafter referred to as "memory, etc."). In the fourth embodiment, the management computer 80 is connected to the Internet 100 via a data communication device 87 and an unillustrated ISP (Internet Service Provider). Therefore, the management computer 80 includes, for example, weather information of the area where the charging system 60 is located, and historical information regarding the batteries 51a to 51c mounted on the forklifts 50a to 50c (the number of times the battery 51a etc. have been charged, the past charging current, etc.). It is also possible to obtain (output) the acquired weather information of the area to the charging device 70. It is.

このように構成される充電装置70では、フォークリフト50a~50cの運転スケジュールの情報を管理コンピュータ80から取得することによって、第1実施形態の充電装置20とは異なる制御処理(基本制御処理)を実行する。ここで、本第4実施形態の充電装置70により実行される基本制御処理と、第1実施形態の充電装置20により実行される基本制御処理と、の違いを明確にするため、図12を参照しながら説明する。図12(A)には、フォークリフト50の運転スケジュールに対する充電システム10の蓄電や充電の例や充電装置20による電力系統の切り替えの例、また図12(B)~図12(D)には、フォークリフト50a等の運転スケジュールに対する充電システム60の蓄電や充電の例や充電装置70による電力系統の切り替えの例、がそれぞれ図示されている。 The charging device 70 configured as described above executes control processing (basic control processing) different from the charging device 20 of the first embodiment by acquiring information on the driving schedules of the forklifts 50a to 50c from the management computer 80. do. Here, in order to clarify the difference between the basic control process executed by the charging device 70 of the fourth embodiment and the basic control process executed by the charging device 20 of the first embodiment, refer to FIG. I will explain while doing so. FIG. 12(A) shows an example of power storage and charging in the charging system 10 and an example of power system switching by the charging device 20 in response to the driving schedule of the forklift 50, and FIGS. 12(B) to 12(D) show An example of power storage and charging by the charging system 60 and an example of power system switching by the charging device 70 in response to the driving schedule of the forklift 50a, etc. are illustrated, respectively.

なお、図12(A)~図12(D)において、「使用時間帯(*)」(*はイ、ロ、ホ、ヘ)はフォークリフト50等の運転期間や運転日(例えば月曜日~金曜日)を表し、「休止時間帯(※)」(※はハ、ニ)はフォークリフト50等の休止期間や休止日(例えば土曜日と日曜日)を表す。なお、運転期間や運転日は稼動期間や稼動日ともいい、休止期間や休止日は非稼動期間や非稼動日ともいう。「充電」は充電装置20,70によるバッテリ51,51a等の充電期間を表し、「蓄電○○%」は太陽電池パネル11等による蓄電装置13の蓄電期間とその蓄電量○○%を表す。「再生」と矢印は蓄電系電力による充電期間を表し、「商用」と矢印は商用系電力による充電期間を表す。また矩形枠中の×印は充電装置20,70が充電を行わないことを表す。さらに「ts」はフォークリフト50等の運転開始時刻を表し、「te」はフォークリフト50等の運転終了時刻を表す。 In addition, in FIGS. 12(A) to 12(D), "time of use (*)" (* indicates a, b, ho, f) indicates the operating period or operating days (for example, Monday to Friday) of the forklift 50, etc. , and "downtime period (*)" (* indicates C and D) represents the period of suspension or suspension days (for example, Saturday and Sunday) of the forklift 50, etc. Note that the operating period and operating days are also referred to as operating periods and working days, and the suspension periods and suspension days are also referred to as non-operating periods and non-operating days. "Charging" represents the charging period of the batteries 51, 51a, etc. by the charging devices 20, 70, and "power storage ○○%" represents the power storage period of the power storage device 13 by the solar battery panel 11 etc. and the amount of stored power ○○%. "Regeneration" and an arrow represent a charging period using storage system power, and "commercial" and an arrow represent a charging period using commercial power. Further, an x mark in a rectangular frame indicates that the charging devices 20, 70 do not perform charging. Further, "ts" represents the start time of the forklift 50, etc., and "te" represents the end time of the operation of the forklift 50, etc.

第1実施形態の充電装置20による基本制御処理では、図3を参照しながら説明したように、フォークリフト50のバッテリ51の充電の開始前には電圧変換部31から出力される蓄電系電力を制御部38が選択していても、充電の開始後に蓄電装置13の蓄電残量が所定値以下になると(S109;No)、AC/DC変換部32から出力される商用系電力だけを制御部38が選択するように構成した(S115)。これにより、図12(A)に示す期間(c)や期間(e)のように、バッテリ51に蓄電系電力を出力中(充電中)に蓄電装置13の蓄電残量が所定値以下になった場合には商用系電力を選択してバッテリ51に出力することにより、充電不足のままバッテリ51の充電が終了することを防いで、再生可能エネルギを用いて安定的にバッテリ51を充電できるようにした。 In the basic control process by the charging device 20 of the first embodiment, as described with reference to FIG. Even if the unit 38 makes a selection, if the remaining amount of power stored in the power storage device 13 becomes less than a predetermined value after the start of charging (S109; No), the control unit 38 controls only the commercial power output from the AC/DC converter 32. (S115). As a result, as in the period (c) and period (e) shown in FIG. 12(A), the remaining amount of power stored in the power storage device 13 becomes equal to or less than the predetermined value while the power storage system power is being output to the battery 51 (during charging). In such a case, by selecting commercial power and outputting it to the battery 51, charging of the battery 51 is prevented from being completed with insufficient charge, and the battery 51 can be stably charged using renewable energy. I made it.

ところが、使用時間帯(ロ)のように、充電中に蓄電装置13の蓄電残量が所定値以下になったその現時点が休止時間帯(ハ)の直前である使用時間帯である場合(例えば、土曜日(休止日)の前日である金曜日の場合)や、その現時点が休止時間帯(ハ)である場合(例えば土曜日(休止日)である場合)には、図12(A)に示す期間(f)のように、当該休止時間帯(ハ)において太陽電池パネル11等の再生可能エネルギを用いる発電装置が発電し蓄電装置13が蓄電される可能性がある。即ち、使用時間帯(ロ)における商用系電力を選択して行われたバッテリ51の充電は、休止時間帯(ハ)において蓄電装置13に蓄電された蓄電系電力による充電に置き換えられた可能性が高い。この例では、使用時間帯(ロ)において不要な商用系電力を使用したり、休止時間帯(ハ)に蓄えられた蓄電系電力を無駄にしたりしてしまった可能性がある。 However, as in the usage time period (b), when the current time when the remaining amount of electricity in the power storage device 13 falls below a predetermined value during charging is the usage time immediately before the rest time period (c), for example. , in the case of Friday, the day before Saturday (rest day)), or if the current time is in the rest period (c) (for example, in the case of Saturday (rest day)), the period shown in Figure 12 (A) As shown in (f), there is a possibility that a power generation device using renewable energy such as the solar battery panel 11 generates electricity and the power storage device 13 stores electricity during the downtime period (c). In other words, there is a possibility that the charging of the battery 51 performed by selecting commercial power during the use time period (b) was replaced with charging using the power storage system power stored in the power storage device 13 during the rest time period (c). is high. In this example, there is a possibility that unnecessary commercial power was used during the use time period (b), or that stored power from the storage system was wasted during the down time period (c).

そこで、図12(B)や図12(C)に示すように、本第4実施形態の充電装置70による基本制御処理では、このようなフォークリフト50a~50cの運転スケジュールの情報を管理コンピュータ80から充電装置70が取得することによって、使用時間帯(ロ)のように、充電中に蓄電装置13の蓄電残量が所定値以下になったその現時点が休止時間帯(ハ)の直前である使用時間帯である場合や休止時間帯(ハ)や(ニ)である場合には、制御部78が商用系電力を選択することなく、蓄電装置13の蓄電残量が100%や50%になるのを待ってバッテリ51a等の充電を再開するように構成した。これにより、蓄電装置13に蓄えられた蓄電系電力を無駄にしたり、不要な商用系電力を使用したりすることを抑制することが可能になる。 Therefore, as shown in FIGS. 12(B) and 12(C), in the basic control processing by the charging device 70 of the fourth embodiment, information on the driving schedules of the forklifts 50a to 50c is transmitted from the management computer 80. By acquiring the information from the charging device 70, the current time when the remaining amount of electricity stored in the power storage device 13 becomes less than a predetermined value during charging is immediately before the stop time period (c), as in the use time period (b). In the case of the time zone or the idle time zone (c) or (d), the remaining power storage capacity of the power storage device 13 becomes 100% or 50% without the control unit 78 selecting commercial power. The configuration is such that charging of the battery 51a, etc. is resumed after waiting for this period. This makes it possible to prevent wasting power storage system power stored in power storage device 13 and suppressing use of unnecessary commercial power system.

このような充電装置70による基本制御処理の流れは図13および図14に図示されているので、ここからはこれらの図も参照しながら説明する。図13には、本第4実施形態の充電装置70において実行される基本制御処理の流れを示すフローチャートが図示されている。また図14には、図13に表されている蓄電待ち処理の流れを示すフローチャートが図示されている。なお、第1実施形態の充電装置20において実行される基本制御処理(図3)と実質的に同一の処理内容のステップについては同一符号を付して説明を省略するものもある。 The flow of the basic control processing by the charging device 70 is illustrated in FIGS. 13 and 14, and will be described from here on with reference to these figures as well. FIG. 13 shows a flowchart showing the flow of basic control processing executed in the charging device 70 of the fourth embodiment. Further, FIG. 14 shows a flowchart showing the flow of the power storage waiting process shown in FIG. 13. Note that some steps having substantially the same processing content as the basic control processing (FIG. 3) executed in the charging device 20 of the first embodiment are given the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

なお、図示されていないが、充電装置70の筐体71には、充電装置20の筐体21と同様に、例えば、LEDを有する充電開始スイッチが設けられており、このスイッチがオンされることによって、制御部78による基本制御処理が開始されて当該処理の実行中はLEDが点灯し続ける。処理の終了によりLEDは消灯する。またここでは、後述する選択制御処理により、3本の充電ケーブル18を介して充電装置70に接続された3台のフォークリフト50a~50cの中から特定の1台として選択されたフォークリフト50aのバッテリ51aを当該充電装置70が充電する場合を例示して説明する。 Although not shown, the housing 71 of the charging device 70 is provided with a charging start switch having, for example, an LED, similarly to the housing 21 of the charging device 20, and this switch can be turned on. As a result, basic control processing by the control unit 78 is started, and the LED continues to be lit while the processing is being executed. Upon completion of the process, the LED turns off. Also, here, the battery 51a of the forklift 50a is selected as a specific one from among the three forklifts 50a to 50c connected to the charging device 70 via the three charging cables 18 by a selection control process to be described later. A case where the charging device 70 charges the battery will be described as an example.

図13に示すように、本第4実施形態の基本制御処理では充電装置70の制御部78によって、まずステップS101による所定の初期化処理が行われた後、ステップS103によりセンサ情報取得処理が行われて、それにより取得した電圧情報や電流情報に基づいてステップS105によりバッテリ51aの充電が必要であるか否かの判定が行われる。そして、充電が必要でない(充電が不要である)と判定された場合には(S105;No)、当該バッテリ51aは充電が完了していることになるため、ステップS106の電圧変換部等停止処理に移行した後、本基本制御処理を終了する。 As shown in FIG. 13, in the basic control process of the fourth embodiment, the control unit 78 of the charging device 70 first performs a predetermined initialization process in step S101, and then performs sensor information acquisition process in step S103. Then, based on the obtained voltage information and current information, it is determined in step S105 whether or not it is necessary to charge the battery 51a. If it is determined that charging is not necessary (no charging is required) (S105; No), this means that the battery 51a has been completely charged, so the voltage conversion unit etc. stop processing in step S106 is performed. After transitioning to , this basic control processing ends.

一方、ステップS105により充電が必要であると判定された場合には(S105;Yes)、次のステップS107により、電圧変換部起動処理が行われ電圧変換部31に対して起動コマンドや出力電流値の情報等が含まれる制御コマンドが送出されてCCCV方式に関する制御処理(図略)も開始される。これにより、蓄電装置13から供給された直流電力は、電圧変換部31を介して当該バッテリ51aに充電電力として出力されて定電流充電(CC充電)が開始される。 On the other hand, if it is determined in step S105 that charging is necessary (S105; Yes), the voltage converter startup process is performed in the next step S107, and the voltage converter 31 is given a startup command and an output current value. A control command including information such as , etc. is sent, and control processing (not shown) regarding the CCCV method is also started. Thereby, the DC power supplied from the power storage device 13 is output as charging power to the battery 51a via the voltage converter 31, and constant current charging (CC charging) is started.

続くステップS109の判定処理により、蓄電装置13の蓄電残量が所定値(例えば、蓄電装置13の満蓄電時における蓄電量の5%前後(4~6%))以上であると判定された場合には(S109;Yes)、蓄電残量は残り僅かではないことから、ステップS103に戻って再度、センサ情報取得処理が行われる。これに対して、蓄電装置13の蓄電残量が所定値以上でない(所定値未満である)と判定された場合には(S109;No)、蓄電残量は残り僅かであることから当該蓄電装置13は、短時間に直流電力の出力が困難になる蓋然性が高い。 In the case where it is determined by the subsequent determination process in step S109 that the remaining amount of power stored in the power storage device 13 is equal to or higher than a predetermined value (for example, around 5% (4 to 6%) of the amount of stored power when the power storage device 13 is fully charged) (S109; Yes), since the remaining amount of power storage is not low, the process returns to step S103 and the sensor information acquisition process is performed again. On the other hand, if it is determined that the remaining power storage amount of the power storage device 13 is not greater than or equal to the predetermined value (less than the predetermined value) (S109; No), the power storage device 13 has only a small amount of power remaining. 13, there is a high probability that it will be difficult to output DC power in a short period of time.

このため、このような場合には、ステップS110に移行して現時点が休止時間帯の直前等であるか否かの判定が行われる。即ち、現時点が休止時間帯の直前である使用時間帯である場合(例えば、土曜日(休止日)の前日である金曜日の場合)や、その現時点が休止時間帯である場合(例えば土曜日(休止日)である場合)には、直ちに商用系電力を選択することなく、蓄電装置13が所定の蓄電量まで蓄電されるのを待つ。そのため、現時点が休止時間帯の直前等である場合には(S110;Yes)、ステップS200に処理を移行する。 Therefore, in such a case, the process moves to step S110, and it is determined whether the current time is immediately before a downtime period or the like. In other words, if the current time is the usage time immediately before the downtime (for example, Friday, the day before Saturday (downday)), or if the current time is in the downtime (for example, Saturday (downday) ), commercial power is not selected immediately, and the power storage device 13 waits for the power storage device 13 to store power up to a predetermined amount of power. Therefore, if the current time is just before the suspension time period (S110; Yes), the process moves to step S200.

一方、現時点が休止時間帯の直前等でない場合、即ち、現時点が休止時間帯の直前でない使用時間帯である場合(例えば、月曜日、火曜日、水曜日または木曜日の使用日である場合)には、それらの使用時間帯の直後も使用時間帯であり休止時間帯ではない。そのため、第1実施形態の場合と同様に、ステップS113に移行して(S111;No)、AC/DC変換部32を起動する処理が行われる。なお、ステップS111の判定処理は、既にAC/DC変換部32を起動している場合には(S111;Yes)、AC/DC変換部起動処理(S113)やスイッチ部切替処理(S115)を再度行うことを防ぐものである。また、AC/DC変換部起動処理(S113)やスイッチ部切替処理(S115)の内容については、第1実施形態の場合と同様であるので説明を省略する。 On the other hand, if the current time is not immediately before a downtime period, that is, if the current time is a usage time period that is not immediately before a downtime period (for example, if the usage day is Monday, Tuesday, Wednesday, or Thursday), Immediately after the use time period is also a use time period and is not a rest time period. Therefore, as in the case of the first embodiment, the process moves to step S113 (S111; No), and the process of activating the AC/DC converter 32 is performed. Note that in the determination process of step S111, if the AC/DC conversion unit 32 has already been activated (S111; Yes), the AC/DC conversion unit activation process (S113) and the switch unit switching process (S115) are performed again. It prevents people from doing so. Further, the contents of the AC/DC converter activation process (S113) and the switch unit switching process (S115) are the same as those in the first embodiment, so a description thereof will be omitted.

ステップS200では蓄電待ち処理が行われる。これについては、図14に処理の流れが図示されているので、ここからは同図も参照しながら説明する。図14に示すように、蓄電待ち処理では、まずステップS201によりセンサ情報等取得処理が行われる。この処理では、センサ41により検出される蓄電装置13の出力電圧や出力電流の情報、充電出力端子77aに接続されてセンサ42により検出される当該バッテリ51aの端子電圧や端子電流の情報や、管理コンピュータ80から提供される当該地域の気象情報(日照時間、風速や風向等の情報)や当該バッテリ51aに関する履歴情報等が取得される。 In step S200, power storage waiting processing is performed. Regarding this, the flow of processing is illustrated in FIG. 14, so the explanation will be made with reference to that figure as well. As shown in FIG. 14, in the power storage waiting process, sensor information etc. acquisition process is first performed in step S201. In this process, information on the output voltage and output current of the power storage device 13 detected by the sensor 41, information on the terminal voltage and terminal current of the battery 51a connected to the charging output terminal 77a and detected by the sensor 42, and management Weather information for the area (information on sunshine hours, wind speed, wind direction, etc.) provided by the computer 80, historical information regarding the battery 51a, etc. are acquired.

続くステップS203では蓄電所要時間等の算出等処理が行われる。例えば、ステップS201により取得された蓄電装置13の出力電圧等の情報や当該地域の気象情報等に基づいて、当該蓄電装置13が予め定められた所定の蓄電量を蓄えるまでに必要な時間(蓄電所要時間)を算出したり推定したりする処理が行われる。また、ステップS201により取得された当該バッテリ51aの端子電圧や端子電流の情報に基づいて、当該バッテリ51aの充電状態(例えば、充電残量の多少や劣化度合いの大小等)の情報を算出したり推定したりする処理が行われる。 In the following step S203, processing such as calculation of the required power storage time, etc. is performed. For example, based on information such as the output voltage of the power storage device 13 acquired in step S201 and weather information of the region, the time required for the power storage device 13 to store a predetermined amount of power (power storage A process of calculating or estimating the required time is performed. Further, based on the information on the terminal voltage and terminal current of the battery 51a acquired in step S201, information on the state of charge of the battery 51a (for example, the amount of remaining charge, the degree of deterioration, etc.) is calculated. Processing such as estimation is performed.

所定の蓄電量は、前述した蓄電装置13の蓄電残量の所定値(例えば、蓄電装置13の満蓄電時における蓄電量の5%前後(4~6%))を超える蓄電量であればよく、例えば、蓄電装置13の満蓄電時における蓄電量の95%前後(94~96%)以上や、満蓄電時における蓄電量の70%前後(68~72%)以上等に設定される。 The predetermined amount of stored power may be any amount that exceeds the predetermined value of the remaining amount of stored power in the power storage device 13 described above (for example, around 5% (4 to 6%) of the amount of stored power when the power storage device 13 is fully charged). , for example, is set to around 95% (94-96%) or more of the amount of power stored in the power storage device 13 when the power is fully charged, or around 70% (68-72%) or more of the amount of power stored when the power storage device 13 is fully charged.

このような蓄電所要時間の算出や推定は、例えば、太陽電池パネル11等、再生可能エネルギを用いて発電する発電装置の電気的な特性、過去の発電実績を蓄積したデータや、当該地域の気象情報(日照時間、風速や風向等の情報)等に基づいて行われる。また、当該バッテリ51aの充電状態の算出や推定は、例えば、当該バッテリ51aの充電回数、過去の充電電流や放電電流等を蓄積したデータ、同種のバッテリの典型的な充放電特性の情報等、管理コンピュータ80から提供される履歴情報に基づいて行われる。 Calculation and estimation of the required time for power storage can be done based on, for example, the electrical characteristics of the power generation device that uses renewable energy, such as the solar panel 11, accumulated data on past power generation results, and the weather in the area. This is done based on information (information on sunshine hours, wind speed and direction, etc.). In addition, calculation and estimation of the state of charge of the battery 51a can be performed using, for example, the number of times the battery 51a has been charged, accumulated data on past charging currents and discharging currents, information on typical charging and discharging characteristics of batteries of the same type, etc. This is done based on history information provided from the management computer 80.

次のステップS205では、ステップS203により算出等された当該蓄電装置13の蓄電所要時間に基づいて、使用時間帯が始まる使用開始時刻の所定時間前までに、当該蓄電装置13の蓄電が完了するか否かを判定する処理が行われる。即ち、蓄電装置13が所定の蓄電量を蓄電した後、その蓄電系電力による当該バッテリ51aの充電が完了するまでに必要となる時間と、現時点の年月日時分秒の時刻情報とから「使用開始時刻の所定時間前」を超えることが推定される場合には、当該バッテリ51aの充電完了は使用時間帯が始まる使用開始時刻には間に合わない。そのため、このように判定される場合には(S205;No)、現状の蓄電装置13から供給される蓄電系電力では当該バッテリ51aの充電は難しいことから、本蓄電待ち処理を中途終了して(RET2)、前述の基本制御処理のステップS111に戻る。そして、ステップS113に移行して(S111;No)、AC/DC変換部32を起動する。 In the next step S205, based on the required power storage time of the power storage device 13 calculated in step S203, it is determined whether the power storage of the power storage device 13 is completed by a predetermined time before the usage start time when the usage time period starts. Processing is performed to determine whether or not. That is, based on the time required for the battery 51a to be completely charged by the storage system power after the power storage device 13 stores a predetermined amount of power, and the time information of the current year, month, day, hour, minute, and second, If it is estimated that the battery 51a will be charged more than a predetermined time before the start time, charging of the battery 51a will not be completed in time for the use start time when the use time period begins. Therefore, when it is determined in this way (S205; No), it is difficult to charge the battery 51a with the power storage system power supplied from the current power storage device 13, so the main power storage wait process is terminated ( RET2), the process returns to step S111 of the basic control process described above. Then, the process moves to step S113 (S111; No), and the AC/DC converter 32 is activated.

一方、使用時間帯が始まる使用開始時刻の所定時間前までに当該蓄電装置13の蓄電が完了すると判定される場合には(S205;Yes)、続くステップS207に処理を移行して、ステップS203により算出等された当該バッテリ51aの充電状態の情報に基づいて、使用時間帯が始まる使用開始時刻の前までに当該バッテリ51aの充電が完了するか否かを判定する処理が行われる。 On the other hand, if it is determined that the power storage of the power storage device 13 is completed by the predetermined time before the start time of the use time zone (S205; Yes), the process moves to the following step S207, and then the process proceeds to step S203. Based on the calculated information on the state of charge of the battery 51a, a process is performed to determine whether or not charging of the battery 51a is completed before the usage start time when the usage period starts.

即ち、蓄電された蓄電装置13から供給される蓄電系電力による当該バッテリ51aの充電が完了するまでに必要となる時間と、現時点の年月日時分秒の時刻情報とから「使用開始時刻の前」を超えることが推定される場合には、当該バッテリ51aの充電完了は使用時間帯が始まる使用開始時刻には間に合わない。そのため、このように判定される場合にも(S207;No)、現状の蓄電装置13から供給される蓄電系電力では当該バッテリ51aの充電は難しいことから、本蓄電待ち処理を中途終了して(RET2)、前述の基本制御処理のステップS111に戻る。そして、ステップS113に移行して(S111;No)、AC/DC変換部32を起動する。 That is, based on the time required to complete charging of the battery 51a with the power storage system power supplied from the stored power storage device 13 and the current time information of the year, month, day, hour, minute, and second, '', the charging of the battery 51a will not be completed in time for the usage start time when the usage period begins. Therefore, even if it is determined in this way (S207; No), it is difficult to charge the battery 51a with the power storage system power supplied from the current power storage device 13, so the main power storage wait process is terminated ( RET2), the process returns to step S111 of the basic control process described above. Then, the process moves to step S113 (S111; No), and the AC/DC converter 32 is activated.

これに対して、使用時間帯が始まる使用開始時刻の前までに当該バッテリ51aの充電が完了すると判定される場合には(S207;Yes)、続くステップS209により当該蓄電装置13が所定の蓄電量まで蓄電したか否かを判定する処理が行われる。この判定は、ステップS201で既に取得されている蓄電装置13の出力電圧や出力電流の情報により算出された当該蓄電装置13の蓄電量に基づいて行われる。そして、当該蓄電装置13が所定の蓄電量まで蓄電したと判定されない(蓄電していない判定される)場合には(S209;No)、ステップS201に戻って再びセンサ情報等取得処理が行われる。 On the other hand, if it is determined that the charging of the battery 51a is completed before the usage start time when the usage period starts (S207; Yes), the power storage device 13 is charged to a predetermined amount of stored power in the subsequent step S209. A process is performed to determine whether or not the power has been stored up to the point where the power has been stored. This determination is performed based on the amount of power stored in the power storage device 13 calculated from the information on the output voltage and output current of the power storage device 13 already acquired in step S201. If it is not determined that the power storage device 13 has stored power up to a predetermined amount of power (it is determined that it is not storing power) (S209; No), the process returns to step S201 and the sensor information etc. acquisition process is performed again.

ステップS209により当該蓄電装置13が所定の蓄電量まで蓄電したと判定された場合には(S209;Yes)、本蓄電待ち処理を終了して(RET1)、前述の基本制御処理のステップS103に戻る。これにより、所定の蓄電量まで蓄電されている蓄電装置13によるバッテリ51aの充電が可能になることから、例えば、図12(B)に示す期間(j)、図12(C)に示す期間(h)や図12(D)に示す期間(g)や(j)におけるバッテリ51aの充電が可能になる。なお、図12(B)に示す例は、前述した所定の蓄電量を満充電に近い値(蓄電量の95%前後(94~96%))に設定した場合であり、また図12(C)や図12(D)に示す例は、所定の蓄電量を満充電のほぼ半値(蓄電量の50%前後(48~52%))に設定した場合である。 If it is determined in step S209 that the power storage device 13 has stored power up to the predetermined amount of power (S209; Yes), the main power storage waiting process is ended (RET1) and the process returns to step S103 of the basic control process described above. . As a result, the battery 51a can be charged by the power storage device 13 that has been stored up to a predetermined amount of power, so that, for example, the period (j) shown in FIG. 12(B) and the period ( The battery 51a can be charged during periods (g) and (j) shown in h) and FIG. 12(D). The example shown in FIG. 12(B) is a case where the predetermined amount of stored power described above is set to a value close to full charge (around 95% (94 to 96%) of the amount of stored power), and the example shown in FIG. ) and the example shown in FIG. 12(D) are cases where the predetermined amount of stored power is set to approximately half the value of full charge (around 50% (48 to 52%) of the amount of stored power).

なお、図12(A)~図12(D)における使用時間帯(ホ)は、休止時間帯の直前でない使用時間帯(例えば月曜日)であることから、蓄電装置13による蓄電系電力ではバッテリ51aを充電完了まで充電することができない場合には、第1実施形態の場合と同様に、ステップS113に移行して(S111;No)、AC/DC変換部32を起動する処理が行われる。これにより、図12(D)に示す期間(n)のように、充電が完了するまで商用系電力でバッテリ51aが充電される。 Note that the use time period (E) in FIGS. 12(A) to 12(D) is a use time period (e.g., Monday) that is not immediately before the idle time period, so the power storage system power from the power storage device 13 is used by the battery 51a. If the battery cannot be charged to completion, the process moves to step S113 (S111; No) and the process of activating the AC/DC converter 32 is performed, as in the first embodiment. As a result, the battery 51a is charged with commercial power until charging is completed, as in the period (n) shown in FIG. 12(D).

このような基本制御処理を行う充電装置70では、図15に示す選択制御処理を行うことによって、充電出力端子群77の充電出力端子77a~77cに複数の充電ケーブル18を介して接続されるフォークリフト50a~50cのうち、所定の充電順位決定処理により選択されたフォークリフト50a等のバッテリ51a等に充電電力(充電電圧、充電電流)を供給する。 In the charging device 70 that performs such basic control processing, by performing the selection control processing shown in FIG. Charging power (charging voltage, charging current) is supplied to a battery 51a or the like of the forklift 50a or the like selected from among 50a to 50c by a predetermined charging order determination process.

図15に示すように、本第4実施形態の選択制御処理では充電装置70の制御部78によって、まずステップS501による所定の初期化処理が行われる。この処理では、例えば、制御部78のメモリ(RAM)の本処理用のワーク領域をクリアしたり充電フラグを全てオフにしたり、またスイッチ部76に初期設定用の制御コマンドを送出したりする。例えば、スイッチ部76のデフォルト設定として、所定の出力端を選択して入力端と当該所定の出力端を接続する。充電フラグは、複数のバッテリ51a等の個々に関連付けられており、オフはバッテリ51a等が未充電である旨、オンはバッテリ51a等が充電済みである旨を示す。 As shown in FIG. 15, in the selection control process of the fourth embodiment, the control unit 78 of the charging device 70 first performs a predetermined initialization process in step S501. In this process, for example, the work area for this process in the memory (RAM) of the control unit 78 is cleared, all charging flags are turned off, and a control command for initial setting is sent to the switch unit 76. For example, as a default setting of the switch section 76, a predetermined output end is selected and the input end and the predetermined output end are connected. The charging flag is associated with each of the plurality of batteries 51a, etc., and OFF indicates that the battery 51a, etc. is uncharged, and ON indicates that the battery 51a, etc. has been charged.

次のステップS503ではバッテリ情報取得処理が行われる。この処理では、例えば、スイッチ部76を順次切り替えながら、センサ42により検出されるバッテリ51a等の端子電圧や端子電流の情報が当該センサ42から取得される。これにより、充電出力端子77a~77cにそれぞれ接続されているバッテリ51a~51cのバッテリ情報が取得される。また、管理コンピュータ80から提供されるバッテリ51a~51cに関する履歴情報(バッテリ51a等の充電回数、過去の充電電流や放電電流等を蓄積したデータ等)が当該管理コンピュータ80から取得される。 In the next step S503, battery information acquisition processing is performed. In this process, for example, information on the terminal voltage and terminal current of the battery 51a and the like detected by the sensor 42 is acquired from the sensor 42 while sequentially switching the switch section 76. As a result, battery information of the batteries 51a to 51c connected to the charging output terminals 77a to 77c, respectively, is acquired. Further, historical information regarding the batteries 51a to 51c provided by the management computer 80 (data accumulating the number of times the battery 51a etc. has been charged, past charging currents, discharging currents, etc.) is acquired from the management computer 80.

このため、ステップS503では、これらのバッテリ51a等の端子電圧や端子電流の情報とバッテリ51a等に関する履歴情報とに基づいて、当該バッテリ51a等の充電状態(例えば、充電残量の多少や劣化度合いの大小等)の情報を算出したり推定したりもする。これにより得られたバッテリ51a~51cの充電状態の情報は、次のステップS505による充電順位決定処理に用いられる。 Therefore, in step S503, the state of charge of the battery 51a, etc. (for example, the amount of remaining charge, the degree of deterioration, It also calculates and estimates information such as the size of The information on the charging states of the batteries 51a to 51c thus obtained is used in the charging order determination process in the next step S505.

ステップS505の充電順位決定処理では、例えば、バッテリ51a~51c全体の充電時間を短縮させることが可能な順番でこれらバッテリ51a等を充電する。例えば、充電残量が多いバッテリ51a等は、充電残量が少ないバッテリ51a等に比べて短時間で満充電になる。また例えば、バッテリ51a等は劣化が進むことにより充電容量が減少するため、劣化度合いが大きいバッテリ51a等は、劣化度合いの小さいバッテリ51a等に比べて短時間で満充電になる。 In the charging order determination process of step S505, for example, the batteries 51a to 51c are charged in an order that can shorten the overall charging time of the batteries 51a to 51c. For example, a battery 51a or the like with a large remaining charge becomes fully charged in a shorter time than a battery 51a or the like with a small remaining charge. Further, for example, the charging capacity of the battery 51a and the like decreases as the deterioration progresses, so the battery 51a and the like with a large degree of deterioration can be fully charged in a shorter time than the battery 51a and the like with a small degree of deterioration.

このため、例えば、充電残量がバッテリ51c→バッテリ51a→バッテリ51bの順番に多い場合には、この順位で重み付けを行う。また劣化度合いがバッテリ51a→バッテリ51c→バッテリ51bの順番に大きい場合には、この順位で重み付けを行う。そして、これら両方の重み付けを加算した結果が大きいものから順番に充電を開始するようにバッテリ51a等の充電順位を決定する。 For this reason, for example, when the remaining charge is greater in the order of battery 51c→battery 51a→battery 51b, weighting is performed in this order. Furthermore, when the degree of deterioration is greater in the order of battery 51a→battery 51c→battery 51b, weighting is performed in this order. Then, the charging order of the batteries 51a and the like is determined so that charging is started in descending order of the sum of both weights.

続くステップS507では、ステップS505の充電順位決定処理により決定された順番に従って、該当するバッテリ51a等を充電し得るようにスイッチ部76を切り替えて選択する。充電順位決定処理(S505)により、例えば、バッテリ51c→バッテリ51b→バッテリ51aの順番で充電する場合には、まずバッテリ51cが接続されている充電出力端子77cを選択するようにスイッチ部76を制御する。 In the subsequent step S507, the switch unit 76 is switched to select a corresponding battery 51a or the like to be charged in accordance with the order determined by the charging order determination process in step S505. In the charging order determination process (S505), for example, when charging in the order of battery 51c → battery 51b → battery 51a, the switch unit 76 is controlled to first select the charging output terminal 77c to which the battery 51c is connected. do.

そして、前述した図13に示す基本制御処理を起動した後、ステップS509によってセンサ情報取得処理が行われる。この処理では、現在、基本制御処理により充電され得るバッテリ51cの端子電圧や端子電流の情報をセンサ42から取得する。そして、この取得した端子電圧等の情報に基づいて、ステップS511により当該バッテリ51cの充電が完了したか否かの判定が行われ、充電がまだ完了していないと判定した場合には(S511;No)、ステップS509に戻って、再度、センサ情報取得処理が行われる。 After starting the basic control process shown in FIG. 13 described above, sensor information acquisition process is performed in step S509. In this process, information on the terminal voltage and terminal current of the battery 51c, which can currently be charged by the basic control process, is acquired from the sensor 42. Then, based on the acquired information such as the terminal voltage, it is determined in step S511 whether or not charging of the battery 51c has been completed, and if it is determined that charging has not been completed yet (S511; No), the process returns to step S509 and the sensor information acquisition process is performed again.

これに対して、当該バッテリ51cの充電が完了したと判定した場合には(S511;Yes)、ステップS513により当該バッテリ51cに関連付けられている充電フラグをオンに設定して当該バッテリ51cが充電済みであることを記録する。この後、ステップS515の判定処理を移行して、充電出力端子群77に接続されている全てのバッテリ51a等の充電が完了するまでステップS503~S513の各処理を繰り返し行う(S515;No)。この判定は充電フラグに基づいて行われる。そして、充電出力端子群77に接続されている全てのバッテリ51a等の充電が完了したと判定すると(S515;Yes)、図13に示す基本制御処理を終了させた後、本選択制御処理を終了する。なお、基本制御処理は、充電が完了すると(図15;S105;No)、終了する。 On the other hand, if it is determined that the charging of the battery 51c is completed (S511; Yes), the charging flag associated with the battery 51c is set to ON in step S513, and the battery 51c is fully charged. record that it is. Thereafter, the determination process of step S515 is moved on, and each process of steps S503 to S513 is repeated until charging of all the batteries 51a etc. connected to the charging output terminal group 77 is completed (S515; No). This determination is made based on the charging flag. If it is determined that charging of all the batteries 51a etc. connected to the charging output terminal group 77 is completed (S515; Yes), the basic control process shown in FIG. 13 is finished, and then the main selection control process is finished. do. Note that the basic control process ends when charging is completed (FIG. 15; S105; No).

以上説明したように、本第4実施形態に係る充電装置70では、電圧変換部31、AC/DC変換部32、スイッチ部33および制御部78を備える。電圧変換部31は、直流入力端子73から入力された直流電力をバッテリ51の充電電圧に変換する。AC/DC変換部32は、商用電源15から供給される交流電力を直流電力に変換して出力する。スイッチ部33は、蓄電装置13から出力される蓄電系電力とAC/DC変換部32から出力される商用系電力との少なくとも一方を選択してバッテリ51a~51cに出力する。制御部78は、スイッチ部33による蓄電系電力と商用系電力の選択を制御するとともにフォークリフト50a~50cの電動機(電力負荷)がバッテリ51a~51cに充電された直流電力を使用する所定長さの使用時間帯および使用しない所定長さの休止時間帯のフォークリフト50a~50cの運転スケジュールの情報を管理コンピュータ80(外部)から取得する。そして、制御部78は、スイッチ部33を制御して少なくとも蓄電系電力を選択しバッテリ51a等の充電を開始した後、(1) 蓄電装置13の蓄電残量が所定値以下かつ現時点が休止時間帯の直前でない使用時間帯に含まれる場合、商用系電力を選択するようにスイッチ部33を制御し、(2) 蓄電装置13の蓄電残量が所定値以下かつ現時点が休止時間帯の直前である使用時間帯または休止時間帯に含まれる場合、商用系電力を選択することなく、所定値を超える蓄電装置13の蓄電を待ってバッテリ51a等の充電を再開する。 As described above, the charging device 70 according to the fourth embodiment includes the voltage conversion section 31, the AC/DC conversion section 32, the switch section 33, and the control section 78. The voltage converter 31 converts DC power input from the DC input terminal 73 into a charging voltage for the battery 51. The AC/DC converter 32 converts AC power supplied from the commercial power supply 15 into DC power and outputs the DC power. The switch unit 33 selects at least one of the power storage system power output from the power storage device 13 and the commercial power system output from the AC/DC conversion unit 32, and outputs the selected power to the batteries 51a to 51c. The control unit 78 controls the selection of the storage system power and the commercial power by the switch unit 33, and also controls the electric motors (power loads) of the forklifts 50a to 50c to operate for a predetermined length using the DC power charged in the batteries 51a to 51c. Information on the operation schedules of the forklifts 50a to 50c during operating hours and during a predetermined length of downtime when they are not in use is obtained from the management computer 80 (external). Then, after controlling the switch unit 33 to select at least the power storage system power and start charging the battery 51a, etc., the control unit 78 controls the switch unit 33 to select at least the power storage system and start charging the battery 51a, etc., and then (1) the remaining amount of power stored in the power storage device 13 is equal to or less than a predetermined value and the current time is the rest period. If it is included in a usage time period that is not immediately before the stop time, the switch unit 33 is controlled to select commercial power; If it is included in a certain usage time zone or idle time zone, charging of the battery 51a etc. is resumed after the power storage device 13 has accumulated power exceeding a predetermined value without selecting commercial power.

これにより、少なくとも蓄電系電力が選択されてバッテリ51a等の充電が開始された後、(1) 蓄電装置13の蓄電残量が所定値以下かつ現時点が休止時間帯の直前でない使用時間帯に含まれる場合には、商用系電力が選択される。そのため、バッテリ51a等に蓄電系電力を出力中、つまり充電中に蓄電装置13の蓄電残量が所定値以下になり、かつ、その現時点が休止時間帯の直前でない使用時間帯に含まれる場合には、制御部78により、商用電源からAC/DC変換部32を介して供給される商用系電力が選択されてバッテリ51a等に出力される。また、蓄電系電力と商用系電力の両方が選択されている場合には、バッテリ51a等の充電時間が短縮されるので、バッテリ51a等の高速充電が可能になる。また、少なくとも蓄電系電力が選択されてバッテリ51a等の充電が開始された後、(2) 蓄電装置13の蓄電残量が所定値以下かつ現時点が休止時間帯の直前である使用時間帯または休止時間帯に含まれる場合には、所定値を超える蓄電装置13の蓄電を待ってバッテリ51a等の充電が再開される。そのため、現時点が休止時間帯の直前である使用時間帯または休止時間帯に含まれるにもかかわらず商用系電力が選択されてしまうことを防止するので、休止時間帯に再生可能エネルギを用いて発電し蓄えられた蓄電系電力を無駄にしたり、不要な商用系電力を使用したりするのを抑制することが可能になる。 As a result, at least after the power storage system power is selected and charging of the battery 51a etc. is started, (1) the remaining amount of power stored in the power storage device 13 is below a predetermined value and the current time is within a usage time period that is not immediately before a stop time period; If so, commercial power is selected. Therefore, when the remaining power of the power storage device 13 falls below a predetermined value while outputting power from the power storage system to the battery 51a etc., that is, while charging, and the current time is included in a usage time period that is not immediately before a rest time period, The control unit 78 selects the commercial power supplied from the commercial power source via the AC/DC conversion unit 32 and outputs it to the battery 51a and the like. Further, when both the storage power and the commercial power are selected, the charging time of the battery 51a and the like is shortened, so that the battery 51a and the like can be charged at high speed. In addition, at least after the power storage system power is selected and charging of the battery 51a etc. is started, (2) the remaining power storage capacity of the power storage device 13 is below a predetermined value and the current time is immediately before the stop time period or during the stop period. If it is included in the time period, charging of the battery 51a and the like is resumed after the power storage device 13 has accumulated power exceeding a predetermined value. Therefore, it prevents commercial power from being selected even though the current time is within the usage period immediately before the downtime or in the downtime, so renewable energy can be used to generate electricity during the downtime. This makes it possible to prevent wasting stored power from the storage system and from using unnecessary commercial power.

また、本第4実施形態に係る充電装置70では、制御部78は、少なくとも蓄電系電力が選択されてバッテリ51a等の充電が開始された後、(2) 蓄電装置13の蓄電残量が所定値以下かつ現時点が休止時間帯の直前である使用時間帯または休止時間帯に含まれる場合には、所定値を超える蓄電装置13の蓄電を待ってバッテリ51a等の充電を再開するものの、バッテリ51a等の充電を再開する前もしくは再開した後、休止時間帯の直後である使用時間帯が始まるまでにバッテリ51a等の充電が完了しないと判定したときには、商用系電力を選択するようにスイッチ部33を制御する。また、休止時間帯の直後である使用時間帯が始まる所定時間前までに蓄電装置13の蓄電が完了しないと判定したときにも、商用系電力を選択するようにスイッチ部33を制御する。つまり、使用時間帯が始まる時までに当該バッテリ51a等の充電が間に合わないと推定し判定した場合には、商用系電力を選択して当該バッテリ51a等を充電する。これにより、使用時間帯が始まっても当該バッテリ51a等が充電できていないという事態の発生を防ぐことが可能になる。 In addition, in the charging device 70 according to the fourth embodiment, the control unit 78 determines that (2) after at least the power storage system power is selected and charging of the battery 51a etc. is started, the remaining amount of power stored in the power storage device 13 is a predetermined level If the current time is below the value and the current time is included in the use time period or the rest time period immediately before the rest time period, charging of the battery 51a etc. is restarted after waiting for the power storage device 13 to store electricity exceeding the predetermined value, but the battery 51a etc. Before or after resuming charging of the battery 51a, etc., if it is determined that the charging of the battery 51a, etc. will not be completed by the time the use time period starts immediately after the rest time period, the switch unit 33 selects commercial power. control. Further, when it is determined that the storage of power in the power storage device 13 is not completed by a predetermined time before the start of the use time period immediately after the stop time period, the switch unit 33 is controlled to select commercial power. That is, if it is estimated and determined that the battery 51a etc. will not be charged in time by the time the use time period starts, commercial power will be selected to charge the battery 51a etc. This makes it possible to prevent the occurrence of a situation in which the battery 51a and the like cannot be charged even after the usage period has started.

さらに、本第4実施形態に係る充電装置70では、制御部78は、充電出力端子77a~77cに接続された複数のバッテリ51a~51cの充電状態に基づいてスイッチ部76を制御する。バッテリ51a~51cの充電状態とは、例えば、充電残量の多少や劣化度合いの大小等である。典型的には、充電残量が多いバッテリ51a等は、充電残量が少ないバッテリ51a等に比べて短時間で満充電になる。また典型的には、例えば、バッテリ51a等は劣化が進むことにより充電容量が減少するため、劣化度合いが大きいバッテリ51a等は、劣化度合いの小さいバッテリ51a等に比べて短時間で満充電になる。これにより、充電残量が多いバッテリ51a等を充電残量が少ないバッテリ51a等よりも優先して充電したり、劣化度合いが大きいバッテリ51a等を劣化度合いの小さいバッテリ51a等よりも優先して充電したりすることによって、全体の充電時間を短縮させることが可能になる。 Further, in the charging device 70 according to the fourth embodiment, the control section 78 controls the switch section 76 based on the charging state of the plurality of batteries 51a to 51c connected to the charging output terminals 77a to 77c. The state of charge of the batteries 51a to 51c is, for example, the amount of remaining charge or the degree of deterioration. Typically, a battery 51a or the like with a large remaining charge becomes fully charged in a shorter time than a battery 51a or the like with a small remaining charge. Further, typically, for example, the charging capacity of the battery 51a etc. decreases as the deterioration progresses, so the battery 51a etc. with a large degree of deterioration will be fully charged in a shorter time compared to the battery 51a etc. with a small degree of deterioration. . As a result, a battery 51a etc. with a large remaining charge level is charged with priority over a battery 51a etc. with a small remaining charge level, or a battery 51a etc. with a high degree of deterioration is charged with priority over a battery 51a etc. with a low degree of deterioration. By doing so, the overall charging time can be shortened.

なお、上述した第4実施形態では、例えば、所定長さの使用時間帯として1日単位(24時間単位)の稼働日を月曜日から金曜日までの5日間、また所定長さの休止時間帯として1日単位の非稼働日を土曜日と日曜日の2日間をそれぞれスケジュール情報として設定した場合を例示して説明したが、本発明において想定されるスケジュール情報の「所定長さの使用時間帯」や「所定長さの休止時間帯」はこれに限られない。例えば、第4実施形態の例とは逆に、所定長さの使用時間帯として1日単位の稼働日を土曜日と日曜日の2日間、所定長さの休止時間帯として1日単位の非稼働日を月曜日から金曜日までの5日間をそれぞれスケジュール情報として設定してもよい。また、暦の曜日に関係なく、例えば、所定長さの使用時間帯として1日単位の稼働日を4日間連続させ、その後に所定長さの休止時間帯として1日単位の非稼働日を1日間繋げた合計5日間を1セットにしてこのセットを繰り返すようにスケジュール情報を設定してもよい。さらに、例えば、所定長さの使用時間帯として12時間単位の稼働時間と、それに続く所定長さの休止時間帯として12時間単位の非稼働時間とを、交互に繰り返すようにスケジュール情報を設定してもよい。 In addition, in the fourth embodiment described above, for example, one day (24 hour unit) of working days is set as five days from Monday to Friday as a usage time period of a predetermined length, and one working day is set as a predetermined length of a down time period. The explanation has been given by exemplifying the case where two non-working days, Saturday and Sunday, are set as schedule information. The length of the downtime period is not limited to this. For example, contrary to the example of the fourth embodiment, one working day is set as two days, Saturday and Sunday, as a usage time period of a predetermined length, and one non-working day is set as a non-working day of a predetermined length. may be set as schedule information for each of the five days from Monday to Friday. In addition, regardless of the day of the week in the calendar, for example, one working day can be set as a working time period of a predetermined length for four consecutive days, and then one non-working day can be set as a non-working day of a predetermined length as a resting time period. The schedule information may be set so that a total of five consecutive days are made into one set and this set is repeated. Furthermore, for example, schedule information may be set to alternately repeat operating time in 12-hour units as a usage time period of a predetermined length, followed by non-operating time in 12-hour units as a rest time period of a predetermined length. You can.

また、上述した第4実施形態では、充電装置70の制御部78が基本制御処理において用いるフォークリフト50a~50cの運転スケジュールの情報(使用時間帯および休止時間帯のスケジュール情報)として、外部としての管理コンピュータ80から取得する構成を例示して説明したが、本発明ではこのような構成に限られることはなく、例えば、充電装置70の制御部78がアクセス可能なHDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等の情報記憶装置にこのようなスケジュール情報を記憶等させて充電装置70内に収容したり充電装置70の外部に取り付けたりしてもよいし、また制御部78を構成するメモリ(EEPROM等)にこのようなスケジュール情報を記憶等させてもよい。 In addition, in the fourth embodiment described above, the control unit 78 of the charging device 70 uses external management as information on the operation schedules (schedule information of operating hours and idle periods) of the forklifts 50a to 50c used in the basic control process. Although the configuration has been described by illustrating the configuration obtained from the computer 80, the present invention is not limited to such a configuration. Such schedule information may be stored in an information storage device such as a solid state drive and housed in the charging device 70 or attached to the outside of the charging device 70. Such schedule information may be stored in an EEPROM or the like.

さらに、上述した第4実施形態では、第1実施形態の充電装置20aにおいて休止時間帯の直前等であるか否かの判定処理(S110)や蓄電待ち処理(S200)を追加した場合を例示して説明したが、本発明ではこのようなアルゴリズムに限られることはない。例えば、第1実施形態の充電装置20bによるバッテリアシスト付き制御処理(図5)や、第2実施形態の充電装置20a,20bによる補充充電付き制御処理(図7)においても、休止時間帯の直前等であるか否かの判定処理(S110)や蓄電待ち処理(S200)を追加した場合には、上述と同様に、現時点が休止時間帯の直前である使用時間帯または休止時間帯に含まれるにもかかわらず商用系電力が選択されてしまうことを防止するので、休止時間帯に再生可能エネルギを用いて発電し蓄えられた蓄電系電力を無駄にしたり、不要な商用系電力を使用したりするのを抑制することが可能になる。 Furthermore, in the fourth embodiment described above, a case is exemplified in which the charging device 20a of the first embodiment adds a determination process (S110) as to whether or not it is immediately before a rest period, etc., and a power storage waiting process (S200). However, the present invention is not limited to such an algorithm. For example, in the control process with battery assist by the charging device 20b of the first embodiment (FIG. 5) and the control process with supplementary charging by the charging devices 20a and 20b of the second embodiment (FIG. 7), If the determination process (S110) and the power storage waiting process (S200) are added, the current time is included in the usage time zone or the idle time zone immediately before the idle time zone, as described above. However, it prevents commercial power from being selected, so you can avoid wasting the storage system power generated and stored using renewable energy during downtime, or use unnecessary commercial power. It becomes possible to suppress this.

また、上述した第4実施形態では、基本制御処理(図13,14)を行う充電装置70が図15に示す選択制御処理を実行する場合を例示して説明したが、本発明の適用はこれに限られることはなく、例えば、第1実施形態の基本制御処理(図3)、第1実施形態のバッテリアシスト付き制御処理(図5)や、第2実施形態の補充充電付き制御処理(図7)を行う充電装置20(20a,20b)が、図15に示す選択制御処理を実行してもよい。これらの場合には、例えば、各制御処理(図3,図5,図7)を起動した後にステップS509のセンサ情報取得処理を行う。なお、これらの制御処理(図3,図5,図7)は、充電が完了すると(各図;S105;No)、終了する。 Further, in the fourth embodiment described above, the case where the charging device 70 that performs the basic control processing (FIGS. 13 and 14) executes the selection control processing shown in FIG. For example, the basic control process of the first embodiment (Fig. 3), the control process with battery assist of the first embodiment (Fig. 5), and the control process with supplementary charging of the second embodiment (Fig. The charging device 20 (20a, 20b) that performs 7) may execute the selection control process shown in FIG. 15. In these cases, for example, after starting each control process (FIGS. 3, 5, and 7), the sensor information acquisition process in step S509 is performed. Note that these control processes (FIGS. 3, 5, and 7) end when charging is completed (S105; No in each figure).

なお、上述した各実施形態では、バッテリ51,51a,51b,51c(蓄電池)がリチウムイオン電池で構成されているため、当該バッテリ51,51a等を充電装置20(20a~20d),70によりCCCV方式で充電する場合を例示して説明したが、本発明の適用はこれに限られることはない。例えば、バッテリ51,51a等が鉛蓄電池で構成されている場合には、鉛蓄電池に適した準定電圧充電方式で当該バッテリ51,51a等を充電装置20,70により充電するように、別のタスク(スレッド、プロセス等)で準定電圧充電方式に関する制御処理を実行するように構成してもよい。また、本発明は、他の充電方式でバッテリ(蓄電池)を充電する場合にも適用することができる。 In each of the embodiments described above, since the batteries 51, 51a, 51b, 51c (storage batteries) are composed of lithium ion batteries, the batteries 51, 51a, etc. are CCCVed by the charging devices 20 (20a to 20d), 70. Although the case where charging is performed using this method has been described as an example, the application of the present invention is not limited to this. For example, if the batteries 51, 51a, etc. are configured with lead-acid batteries, another charger may be used so that the batteries 51, 51a, etc. are charged by the charging devices 20, 70 using a quasi-constant voltage charging method suitable for lead-acid batteries. It may be configured such that a task (thread, process, etc.) executes control processing related to the quasi-constant voltage charging method. Further, the present invention can be applied to cases where a battery (storage battery) is charged using other charging methods.

また、上述した各実施形態では、蓄電装置13と充電装置20(20a~20d),70は、別体に構成されている場合を例示して説明したが、これらは一体に構成されていてもよい。例えば、蓄電装置13と充電装置20,70の両方が別の筐体内に収容されていたり、充電装置20,70の筐体21内に蓄電装置13が収容されていたり、蓄電装置13内に充電装置20,70が収容されていたりしてもよい。 Further, in each of the above-described embodiments, the power storage device 13 and the charging devices 20 (20a to 20d), 70 are configured separately, but they may be configured integrally. good. For example, both the power storage device 13 and the charging devices 20, 70 are housed in separate housings, the power storage device 13 is housed in the housing 21 of the charging devices 20, 70, or the power storage device 13 is not charged. The devices 20, 70 may be housed therein.

さらに、上述した各実施形態では、蓄電池として、フォークリフト50,50a等のバッテリ51,51a等は充電ケーブル18を介して充電装置20(20a~20d),70の充電出力端子25に電気的に接続する場合を例示して説明したが、このような充電ケーブル18を介在させることなく、例えば、フォークリフト50,50a等からバッテリ51,51a等が着脱自在に構成されている場合には、当該バッテリ51,51a等を充電装置20,70の充電出力端子25に直接接続し得るように充電装置20,70を構成してもよい。また、充電ケーブル18等を用いることなく、例えば、電磁誘導コイル等を用いた非接触給電方式を用いてバッテリ51,51a等(蓄電池)に充電を行い得るように充電装置20(20a~20d),70を構成してもよい。 Further, in each of the embodiments described above, as a storage battery, batteries 51, 51a, etc. of forklift trucks 50, 50a, etc. are electrically connected to charging output terminals 25 of charging devices 20 (20a to 20d), 70 via charging cables 18. For example, if the batteries 51, 51a, etc. are configured to be detachable from the forklifts 50, 50a, etc., without intervening the charging cable 18, the batteries 51, 51a, etc. , 51a, etc. may be configured such that the charging devices 20, 70 can be directly connected to the charging output terminals 25 of the charging devices 20, 70. In addition, the charging device 20 (20a to 20d) is configured so that the batteries 51, 51a, etc. (storage batteries) can be charged using a non-contact power supply method using an electromagnetic induction coil or the like without using the charging cable 18 or the like. , 70 may be configured.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、上述した具体例を様々に変形または変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。さらに、本明細書または図面に例示した技術は、複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つ。なお、[符号の説明]の欄における括弧内の記載は、上述した各実施形態で用いた用語と、特許請求の範囲に記載の用語との対応関係を明示し得るものである。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely illustrative and do not limit the scope of the claims. The techniques described in the claims include various modifications or changes to the specific examples described above. Further, the technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness singly or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims as filed. Furthermore, the techniques illustrated in this specification or the drawings simultaneously achieve a plurality of objectives, and achieving one of the objectives has technical utility in itself. Note that the descriptions in parentheses in the [Explanation of symbols] column can clarify the correspondence between the terms used in each of the embodiments described above and the terms described in the claims.

10,60…充電システム
11…太陽電池パネル
13…蓄電装置
15…商用電源
20,20a,20b,20c,20d,70…充電装置
21,71…筐体
23,73…直流入力端子
24,74…交流入力端子
25,77a,77b,77c…充電出力端子
31,31’…電圧変換部
32,32’…AC/DC変換部(電力変換部)
33,34…スイッチ部(切替部)
35,36…スイッチ部
38,78…制御部
39…電圧ノード(切替部)
41,42…センサ
50,50a,50b,50c…フォークリフト
51,51a,51b,51c…バッテリ(蓄電池)
76…スイッチ部(選択部)
77…充電出力端子群
80…管理コンピュータ(外部)
100…インターネット
120…情報提供サーバ
10, 60... Charging system 11... Solar panel 13... Power storage device 15... Commercial power supply 20, 20a, 20b, 20c, 20d, 70... Charging device 21, 71... Housing 23, 73... DC input terminal 24, 74... AC input terminals 25, 77a, 77b, 77c...Charging output terminals 31, 31'...Voltage conversion section 32, 32'...AC/DC conversion section (power conversion section)
33, 34...Switch section (switching section)
35, 36... Switch section 38, 78... Control section 39... Voltage node (switching section)
41, 42... Sensor 50, 50a, 50b, 50c... Forklift 51, 51a, 51b, 51c... Battery (storage battery)
76...Switch section (selection section)
77... Charging output terminal group 80... Management computer (external)
100...Internet 120...Information providing server

Claims (6)

再生可能エネルギを用いて発電された電力を蓄える蓄電装置から出力される直流電力である蓄電系電力を蓄電池に充電する充電装置であって、
商用電源から供給される交流電力を直流電力である商用系電力に変換して出力し得る電力変換部と、
前記蓄電装置から出力される前記蓄電系電力と前記電力変換部から出力される前記商用系電力との少なくとも一方を選択して前記蓄電池に出力する切替部と、
前記切替部による前記蓄電系電力と前記商用系電力の選択を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記蓄電池の充電の開始前に少なくとも前記蓄電系電力を選択するように前記切替部を制御し、前記蓄電池の充電の開始後に前記蓄電装置の蓄電残量が所定値以下である場合には前記商用系電力だけを選択するように前記切替部を制御する、ことを特徴とする充電装置。
A charging device that charges a storage battery with power storage system power that is DC power output from a power storage device that stores power generated using renewable energy,
a power conversion unit capable of converting AC power supplied from a commercial power source into commercial power that is DC power and outputting the same;
a switching unit that selects at least one of the storage system power output from the power storage device and the commercial power output from the power conversion unit and outputs it to the storage battery;
a control unit that controls selection of the storage system power and the commercial system power by the switching unit;
Equipped with
The control unit controls the switching unit to select at least the electricity storage system power before starting charging of the storage battery, and the remaining amount of electricity stored in the electricity storage device is equal to or less than a predetermined value after starting charging of the storage battery. The charging device is characterized in that the switching unit is controlled so as to select only the commercial power in the case where the switching unit selects only the commercial power.
前記制御部は、前記制御に優先して前記蓄電池の充電の開始前に、
前記蓄電池の定格容量から当該蓄電池の充電残量を差し引いた充電不足量が前記蓄電装置の蓄電残量よりも大きい場合、前記充電不足量が前記蓄電装置の蓄電残量以下になるまで前記商用系電力だけを選択するように前記切替部を制御する、ことを特徴とする請求項1に記載の充電装置。
The control unit, prior to the start of charging the storage battery, gives priority to the control, and
If the undercharge amount obtained by subtracting the remaining charge amount of the storage battery from the rated capacity of the storage battery is greater than the remaining amount of charge in the power storage device, the commercial system The charging device according to claim 1, wherein the switching unit is controlled to select only electric power.
前記発電された電力に相当する代替電力を前記電力変換部から前記蓄電装置に供給し得るように構成されており、前記再生可能エネルギを用いた発電が行われない場合、前記電力変換部から前記蓄電装置に前記代替電力が供給される、ことを特徴とする請求項1または2に記載の充電装置。 It is configured such that alternative power equivalent to the generated power can be supplied from the power conversion unit to the power storage device, and when power generation using the renewable energy is not performed, the power conversion unit supplies the power to the power storage device. The charging device according to claim 1 or 2, wherein the alternative power is supplied to a power storage device. 再生可能エネルギを用いて発電された電力を蓄える蓄電装置から出力される直流電力である蓄電系電力を蓄電池に充電する充電装置であって、
商用電源から供給される交流電力を直流電力である商用系電力に変換して出力し得る電力変換部と、
前記蓄電装置から出力される前記蓄電系電力と前記電力変換部から出力される前記商用系電力との少なくとも一方を選択して前記蓄電池に出力する切替部と、
前記切替部による前記蓄電系電力と前記商用系電力の選択を制御するとともに電力負荷が前記蓄電池に充電された直流電力を使用する所定長さの使用時間帯および使用しない所定長さの休止時間帯のスケジュール情報を保持または外部から取得する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記切替部を制御して少なくとも前記蓄電系電力を選択し前記蓄電池の充電を開始した後、
(1) 前記蓄電装置の蓄電残量が所定値以下かつ現時点が前記休止時間帯の直前でない前記使用時間帯に含まれる場合、前記商用系電力を選択するように前記切替部を制御し、
(2) 前記蓄電装置の蓄電残量が所定値以下かつ現時点が前記休止時間帯の直前である前記使用時間帯または前記休止時間帯に含まれる場合、前記商用系電力を選択することなく、前記所定値を超える前記蓄電装置の蓄電を待って前記蓄電池の充電を再開する、ことを特徴とする充電装置。
A charging device that charges a storage battery with power storage system power that is DC power output from a power storage device that stores power generated using renewable energy,
a power conversion unit capable of converting AC power supplied from a commercial power source into commercial power that is DC power and outputting the same;
a switching unit that selects at least one of the storage system power output from the power storage device and the commercial power output from the power conversion unit and outputs the selected one to the storage battery;
The selection of the storage system power and the commercial system power by the switching unit is controlled, and a usage time period of a predetermined length during which the power load uses the DC power charged in the storage battery and a rest time period of a predetermined length during which the power load does not use the DC power charged in the storage battery. a control unit that retains or acquires schedule information from the outside;
Equipped with
The control unit controls the switching unit to select at least the storage system power and start charging the storage battery, and then
(1) controlling the switching unit to select the commercial power when the remaining amount of power stored in the power storage device is below a predetermined value and the current time is included in the use time period that is not immediately before the downtime time period;
(2) If the remaining amount of power stored in the power storage device is less than a predetermined value and the current time is included in the usage time period or the downtime period immediately before the downtime time period, the power storage device does not select the commercial power A charging device characterized in that charging of the storage battery is resumed after waiting for storage of electricity in the storage device exceeding a predetermined value.
前記制御部は、前記(2) の場合において、
前記蓄電池の充電を再開する前もしくは再開した後、前記休止時間帯の直後である前記使用時間帯が始まるまでに前記蓄電池の充電が完了しないと判定したとき、または前記休止時間帯の直後である前記使用時間帯が始まる所定時間前までに前記蓄電装置の蓄電が完了しないと判定したときには、前記商用系電力を選択するように前記切替部を制御する、ことを特徴とする請求項4に記載の充電装置。
In the case of (2) above, the control unit:
Before or after resuming charging of the storage battery, when it is determined that charging of the storage battery is not completed by the time the use time period immediately after the rest time period starts, or immediately after the rest time period. 5. The switching unit is controlled to select the commercial power when it is determined that the storage of power in the power storage device is not completed by a predetermined time before the start of the usage time period. charging device.
前記切替部の出力側には、複数の蓄電池を接続し得る複数の出力部を選択可能な選択部が接続されており、
前記制御部は、前記出力部に接続された複数の蓄電池の充電状態に基づいて前記選択部を制御する、ことを特徴とする請求項1、2、4または5のいずれか一項に記載の充電装置。
A selection unit capable of selecting a plurality of output units to which a plurality of storage batteries can be connected is connected to the output side of the switching unit,
The control unit controls the selection unit based on the charging state of a plurality of storage batteries connected to the output unit, according to any one of claims 1, 2, 4, and 5. Charging device.
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