JP3758986B2

JP3758986B2 - Power control system

Info

Publication number: JP3758986B2
Application number: JP2001112030A
Authority: JP
Inventors: 祐一藤岡; 勉橋本; 英彦田島; 汎高塚
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-04-10
Filing date: 2001-04-10
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2021-04-10
Also published as: JP2002315193A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車の電力を制御するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在主流であるガソリンや軽油を用いる従来型の自動車については、燃料の価格変動が大きいことや原油の埋蔵量の減少などの供給面の問題、温暖化ガスや環境汚染物質の排出などの環境面の問題がある。そこで、電気自動車や燃料電池自動車、ＣＮＧ（圧縮天然ガス）車のような供給に不安が少なく、環境負荷の少ない自動車の開発が進んでいる。
【０００３】
特に、二次電池だけを動力源とする完全電気自動車は、排出ガスがゼロである完全無公害車（ＺＥＶ：ＺｅｒｏＥｍｉｓｓｉｏｎＶｅｈｉｃｌｅ）であり、その普及が望まれる。しかし、従来型のガソリン車等と同等の性能を得ようとすると、二次電池のエネルギー密度、出力密度、サイクル寿命等の要求仕様が非常に高いものとなる。そして、それを満たす為には高いコストの二次電池を使用せざるを得ず、それが普及の遅れにつながっていた。
【０００４】
コストの問題は、技術開発による低コスト化、及び、普及が進み生産量が増加することにより克服することが可能である。生産量の増加（＝普及の促進）に関しては、その普及の初期段階において、コストの高い製品をいかに有効に使用して実質のコストを下げるか、というアイディアやそれに関連システムの開発も重要である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、電気自動車の二次電池を家庭用の電力として使用できる電力制御システム及び電力制御方法を提供することである。
【０００６】
本発明の別の目的は、家庭用電力貯蔵装置として使用することが可能な電力制御システム及び電力制御方法を提供することである。
【０００７】
また、本発明の更に別の目的としては、家庭での電力料金を低減することが可能な電力制御システム及び電力制御方法を提供することである。
【０００８】
また、本発明の更に別の目的としては、電気自動車の二次電池の充電を自動的に制御することが出来る電力制御システム及び電力制御方法を提供することである。
【０００９】
本発明の更に別の目的としては、電気自動車の二次電池の家庭の電力用としての放電を自動的に制御することが出来る電力制御システム及び電力制御方法を提供することである。
【００１０】
本発明の更に別の目的は、家庭用の非常用電力源として使用できる電力制御システム及び電力制御方法を提供することである。
【００１１】
本発明の更に別の目的は、電気自動車の実質的なコストを低減することが可能な電力制御システム及び電力制御方法を提供することである。
【００１２】
本発明の更に別の目的としては、電気自動車の普及を促進することが可能な電力制御システム及び電力制御方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本課題を解決するための手段の項における、図番号、符号は、特許請求の範囲と発明の実施の形態との対応を示すために記したものであり、特許請求の範囲の解釈に用いてはならない。
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の電力制御システムは、二次電池（図１，２）を有する電気自動車（図１，１）と、給電電力系統と家屋（図１，４）の電力系統とに接続され、前記電気自動車（図１，１）の前記二次電池（図１，２）と接続可能であり、前記給電電力系統からの給電電力を前記家屋（図１，４）の前記電力系統に供給する制御ボックス（図１，３）とを具備する。
そして、前記制御ボックス（図１，３）は、前記電気自動車（図１，１）が接続されており、前記二次電池の前記充電量が予め設定された基準残量を超える場合、前記給電電力系統からの前記給電電力を前記家屋（図１，４）の前記電力系統に供給することなく、前記二次電池（図１，２）の電池電力を前記家屋（図１，４）の前記電力系統に供給する。
【００１５】
また、本発明の電力制御システムは、上述の電力制御システムにおいて、前記制御ボックス（図１，３）が、前記二次電池（図１，２）の充電量が前記基準残量未満の場合、前記二次電池（図１，２）からの前記電池電力を前記家屋（図１，４）の前記電力系統に供給することなく、前記給電電力系統からの前記給電電力を用いて前記二次電池（図１，２）の充電を行なう。
【００１６】
また、本発明の電力制御システムは、二次電池を有する電気自動車（図１，１）と、給電電力系統と家屋（図１，４）の電力系統とに接続され、前記電気自動車（図１，１）と接続可能であり、前記給電電力系統からの電力を前記家屋（図１，４）の前記電力系統に供給する制御ボックス（図１，３）とを具備する。
そして、前記制御ボックス（図１，３）は、前記電気自動車（図１，１）が接続されており、深夜電力料金の時間帯にのみ前記給電電力系統からの前記電力を用いて前記二次電池（図１，２）の充電を行なう。
【００１７】
更に、本発明の電力制御システムは、二次電池（図１，２）を有する電気自動車（図１，１）と、給電電力系統、前記電気自動車（図１，１）の前記二次電池（図１，２）、及び家屋（図１，４）の電力系統とに接続され、前記給電電力系統からの給電電力を前記家屋（図１，４）の前記電力系統と前記電気自動車（図１，１）の前記二次電池（図１，２）に供給する制御ボックス（図１，３）とを具備する。
そして、前記制御ボックス（図１，３）は、前記給電電力系統からの前記給電電力の供給が停止した場合、前記二次電池（図１，２）の電池電力を前記家屋（図１，４）の前記電力系統へ供給する。
【００１８】
更に、本発明の電力制御システムは、上記の電力制御システムにおいて、前記制御ボックス（図１，３）が、更に前記二次電池（図１，２）の充電又は放電の際に前記二次電池（図１，２）の充放電データを取得し、予め保持する二次電池の基準充放電データと前記充放電データに基づいて、前記二次電池（図１，２）の特性を診断する。
【００１９】
更に、本発明の電力制御システムは、ユーザー（図７，１３）に属し二次電池（図７，２）を有する電気自動車（図７，１）と、前記ユーザー（図７，１３）に属し給電電力系統と家屋の電力系統とに接続され、前記電気自動車（図７，１）と接続可能であり、前記給電電力系統からの電力を前記家屋（図７，４）の前記電力系統に供給する制御ボックス（図７，３）と、メーカー（図７，１４）に属する遠隔監視システム（図７，１５）とを具備する。
前記制御ボックス（図７，３）は、前記二次電池（図７，２）の充電又は放電の際に前記二次電池（図７，２）の充放電データを取得し、前記遠隔監視システム（図７，１５）へ前記充放電データを送信する。そして、前記遠隔監視システム（図７，１５）は、前記充放電データと前記遠隔監視システム（図７，１５）が予め保持する二次電池の基準充放電データとに基づいて、前記二次電池（図７，２）の特性を診断し、前記制御ボックス（図７，３）へ前記診断の結果を送信する。
【００２０】
更に、本発明の電力制御システムは、上記の電力制御システムにおいて、前記家屋（図６又は７，２）が、前記制御ボックス（図６又は７，３）に対して情報の入力及び出力を行なう屋内制御部（図６又は７，１２）とを具備する。
【００２１】
更に、本発明の電力制御システムは、電気を貯えることが可能な予備二次電池（図８，１６）とを更に具備する。そして、前記制御ボックス（図８，３）は、更に、前記予備二次電池（図８，１６）が接続されており、前記電気自動車（図８，１）からの前記給電電力の供給が停止した場合、前記予備二次電池（図８，１６）の電池電力を前記家屋（図８，４）の前記電力系統へ供給する。
【００２２】
更に、本発明の電力制御システムは、前記制御ボックス（図８，３）が、深夜電力料金の時間帯にのみ前記給電電力系統からの前記電力を用いて前記予備二次電池（図８，１６）の充電を行なう。
【００２３】
上記課題を解決するために、本発明の電力制御方法は、電気自動車（図１，１）に搭載された二次電池（図１，２）の充電量が予め設定された基準残量未満の場合、前記二次電池（図１，２）からの電池電力を家屋（図１，４）の電力系統に供給することなく、給電電力系統からの給電電力を用いて前記二次電池（図１，２）の充電を行なうステップと、前記充電量が前記基準残量を超える場合、前記給電電力を前記電力系統に供給することなく、前記電池電力（図１，２）を前記電力系統に供給するステップとを具備する。
【００２４】
また、本発明の電力制御方法は、ユーザーに属する制御ボックス（図７，３）が、電気自動車（図７，１）に搭載された二次電池（図７，２）の充電又は放電の際に前記二次電池（図７，２）の充放電データを取得するステップと、前記制御ボックス（図７，３）が、メーカーに属する遠隔監視システム（図７，１５）へ前記充放電データを送信するステップと、前記遠隔監視システム（図７，１５）が、前記充放電データと前記遠隔監視システム（図７，１５）が予め保持する二次電池の基準充放電データとに基づいて、前記二次電池（図７，２）の特性を診断するステップと、前記遠隔監視システム（図７，１５）が、前記制御ボックス（図７，３）へ前記診断の結果を送信するステップとを具備する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
まず、本発明である電力制御システムにおける本実施例の基本的な考え方を説明する。
一般の家庭（月平均電気代が１万円程度の家庭）のための家庭用蓄電用二次電池の容量は、１６ｋＷｈ程度あれば、一日分の電力量として充分である。
一方、電気自動車は、一充電あたりの平均走行距離を２００〜４００ｋｍと設定すると、約２０〜４０ｋＷｈの二次電池を搭載することが必要になる。ところが、通常の平日の一般家庭で使用される自動車の走行距離は数１０ｋｍ程度である。すなわち、自動車として使用する電力容量は数ｋＷｈ程度である。従って、通常の家庭での用途では、残りの十数ｋＷｈ〜三十数ｋＷ程度の電力が電気自動車内の二次電池に未使用の状態で存在している。以上から、電気自動車においては、多くの未使用電力が残存しており、その残りを家庭用電力として使用したとしても、必要充分な量を確保することが出来ることがわかる。
【００２６】
ここで、一般の家庭における深夜電力による電気料金格差は７〜８万円／年である。もし、上記のように電気自動車の二次電池を家庭用に１０年間利用すると、充電を全て深夜電力でまかなうことで７０〜８０万円の電気代の削減が可能となる。このことから、電気自動車の二次電池を、自動車用駆動電源だけでなく家庭用電力貯蔵装置という用途においても用いることで、二次電池を有効に使用でき、電気自動車の経済性が向上する。
すなわち、電気自動車の普及の促進に大きく貢献することが可能となる。
【００２７】
以下、本発明である電力制御システムの第一の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。本実施例において、給電電力系統に接続された家屋と二次電池を有する電気自動車とを具備する電力制御システムについて説明するが、給電電力系統に接続された他の施設と二次電池を有する他の移動体のような組合せにおいても適用可能である。ここで、給電電力系統とは、一般家庭や施設などに電力を供給する電力系統である。
【００２８】
図１は、本発明の電力制御システムの第１の実施例の構成を示すブロック図であり、電気自動車１、二次電池２、制御ボックス３、家屋４、配電盤５、より構成されている。また、図２を参照して、制御ボックス３は、連系部６、交直流変換部７、制御部８を具備している。そして、電力の接続用に、連系部６と家屋４との間は給電ライン１１で、また交直流変換部７と二次電池２との間は充放電ライン９で、それぞれ接続されている。また、制御部８は、充電量検知ライン１０で二次電池２と接続され、その制御を行なう。
【００２９】
本発明においては、電気自動車１の動力源として搭載する二次電池２を、一般の家庭用の電源としても用いる。すなわち、二次電池２は、給電電力としての給電電力系統からの電力の内、安価な深夜電力によって充電する。そして、昼間に電気自動車１を使用しない時は、電池電力としての二次電池２の電力を家庭用電力として家屋４の電力系統へ供給して使用する。二次電池２に蓄積した安価な深夜電力を用いることが出来るので、電気自動車１を有する一般家庭の電力料金を大幅に低減することが可能となる。そして、電気自動車１を使用しなくても、二次電池２の利用回数が増加し、その利用率が向上する。
【００３０】
では、本発明の電力制御システムの第１の実施例の構成について、詳細に説明する。
図１を参照して、電気自動車１は、動力源として二次電池２を搭載した電気自動車である。本実施例では、二次電池２だけを動力源とする完全電気自動車である。ただし、二次電池２を搭載していれば、完全電気自動車である必要は必ずしもない。電気自動車１は、使用されていない場合には、ユーザーの家屋４の車庫又は駐車場に保管されている。
【００３１】
二次電池２は、電気自動車１に搭載され、その電源用として用いられる二次電池（蓄電池）である。鉛蓄電池、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、リチウム電池などが用いられる。本実施例では、エネルギー密度の高いリチウム−マンガン電池を用いている。通常、電気自動車１が使用されていない場合には、ユーザーの家屋４の車庫又は駐車場において、充放電ライン９及び充電量検知ライン１０により制御ボックス３と接続され、制御されている。そして、その制御により、夜間電力を用いた充電や、家屋４の電力系統（配電盤５）への電力供給（放電）を行なう。
【００３２】
制御ボックス３は、給電電力系統、家屋４、電気自動車１のぞれぞれと接続し、それらの間の電力の動きを制御する制御装置である。電気自動車１の置かれている車庫又は駐車場にある。制御は、▲１▼ 給電電力系統からの電力を家屋４で使用する為に、家屋４の電力系統（配電盤５）へ送る、▲２▼ 給電電力系統からの電力を電気自動車１の二次電池２を充電する為に、電気自動車１へ送る、▲３▼ ▲１▼＋▲２▼を同時に行なう、▲４▼ 電気自動車１の二次電池２を放電し、その二次電池２の電力を家屋４へ送る、という４種類に関するものである。制御ボックス３の詳細について図２を参照して説明する。
【００３３】
連系部６は、制御部８（後述）の制御により、上記▲１▼〜▲４▼の制御に関わる電力移動の中継を行なう。すなわち、▲１▼の場合には、給電電力系統からの電力を、家屋４の電力系統のみへ向けて供給する。▲２▼の場合には、給電電力系統からの電力を、電気自動車１の二次電池２のみへ向けて（交直流変換部７へ）供給する。▲３▼の場合には、給電電力系統からの電力を、家屋４の電力系統及び電気自動車１の二次電池２へ向けて、同時に供給を行う。▲４▼の場合には、給電電力系統からの電力をストップし、電気自動車１の二次電池２の電力を、家屋４の電力系統へ送る。
また、給電電力系統又は二次電池２のどちらか一方の側に異常が発生した場合（電圧、電流、周波数の異常）、他方の側へ異常が伝播しないように、双方の接続を素早く切断する保護制御を行なう。さらに、高調波抑制フィルタや給電電力系統からの侵入サージ防止機能を有する。
【００３４】
交直流変換部７は、電圧調整機能及び周波数調整機能を有している。すなわち、二次電池２の充電を行なう場合には、給電電力系統から連系部６経由で送られてくる交流電力を、充電用に直流電力に変換する。直流電圧の設定値は、二次電池２の種類により可変可能である。一方、二次電池２が放電を行なう場合（家屋４へ電力を供給する）場合には、二次電池２からの直流電力を交流電力（一般家庭用の電力、例えば１００Ｖ、５０Ｈｚ）へ変換する。
【００３５】
制御部８は、全体に調和の取れた動作が行なえるように、各部を監視、制御する。特に、上記▲１▼〜▲４▼に関して、連系部６、交直流変換部７、二次電池２の制御を行なう。
▲１▼の場合、連系部６に対して、給電電力系統からの電力を家屋４の電力系統のみに供給するように制御を行なう。
▲２▼の場合、充電量検知ライン１０により、二次電池２の充電量を確認する。そして、予め設定された値よりも充電量が少ない場合、かつ、深夜電力料金の時間帯の場合には、給電電力系統から充電を行うように、連系部６、交直流変換部７を制御する。深夜電力料金の時間帯で無い場合にも、電気自動車１を緊急に動かす必要がある場合のような事態においては、外部の入力機器（図示せず）からの充電指示を受けて、同様に充電を行う。
▲３▼の場合、深夜電力料金の時間帯において家屋４での通常の電力使用がある場合や、昼間の電気自動車１を緊急に動かす必要がある場合のような事態における緊急充電時において、制御部８は、家屋４及び電気自動車１の双方へ向かい電力を供給するように連系部６の制御を行なう。
▲４▼の場合、電気自動車１を使用しない昼間の時間帯において、深夜電力料金の時間帯で充電した二次電池２の電力を放電し、それを家屋４の電力系統へ供給する。その為に、交直流変換部７を制御し、二次電池２を放電させその電力を交流電力（商用電力、例えば１００Ｖ、５０Ｈｚ）へ変換し、連系部６を制御し、給電電力系統からの電力をストップし、交直流変換部７からの電力を家屋４の電力系統へ供給する。
【００３６】
制御部８への制御内容の入力は、制御ボックス３付属のディスプレイ付き簡易端末（図示せず）で行なう。但し、無線あるいは有線により、家屋４の内部にディスプレイ付き簡易端末（図示せず）を接続し、家屋４内部から制御することも可能である。
また、充電量の残量を知るために必要な、充放電に関するデータ（基準となる充放電データ及び充放電毎に測定する二次電池２の充放電データ）は、制御部８の記憶部（図示せず）に保持されている。
【００３７】
充放電ライン９は、交直流変換部７と二次電池２を結ぶ、電力のやり取りを行なう電線である。二次電池２のプラス電極とマイナス電極は、それぞれ、交直流変換部７のプラス電極とマイナス電極に接続されている。
【００３８】
充電量検知ライン１０は、制御部８が二次電池２の充電量を検知するために、二次電池２の端子間電圧を測定するための電圧ラインである。この充電量検知ライン１０で検出された端子間電圧と、予め内部に保持する放電容量（二次電池２が満充電の状態から放電した電力容量）と二次電池２の端子間電圧との関係（図３、後述）とから、制御部８は、二次電池２の電力の残量を検知する。それにより、制御部８は、二次電池２の残量が予め設定した電力容量の値よりも小さくなった場合には、充電を開始する。
【００３９】
では、本発明の電力制御システムの第一の実施の形態の動作について、図１〜図５を参照して詳細に説明する。
まず、電気自動車１の充電の動作について説明する。
図２及び図４を参照して、まず、前提として、電気自動車１は、ユーザーが使用しない時、車庫又は駐車場へ格納されて、充放電ライン９及び充電量検知ライン１０が接続されている。その状態で、制御部８が、以下のような制御を行なうことにより、電力制御システムの動作を実行する。
制御部８は、適当な時間間隔で充電量検知ライン１０で二次電池２の端子間電圧を測定する（Ｓ１０１）。そして、端子間電圧から二次電池２の充電量の残量を算出する。適当な時間間隔は、５分毎、３０分毎のように制御部８にて設定可能である。
【００４０】
ここで、端子間電圧から二次電池２の充電量の残量を算出する方法について説明する。図３は、二次電池２が（満充電の状態から）放電した電力容量である放電容量と二次電池２の端子間電圧との関係を示す。充電の場合には、電圧ゼロ（曲線の右端）から始まって逆に進み、満充電で電圧最大（曲線の左端）となるので、充電及び放電の電圧と電力容量との関係ともいえる。二次電池２が放電した容量（Ａｈ）、縦軸が、二次電池２の端子間電圧である。この図から分かるように、電池が正常であるならば、放電容量が大きくなるに伴い、端子間電圧が緩やかに減少することがわかる。正常な場合の傾向は、個々の二次電池間でほぼ同等である。すなわち、端子間電圧を検知すれば、二次電池２の放電容量が分かるので、充電量の残量を知ることが出来る。これらの充放電に関するデータ（基準となる充放電データ及び充放電毎に測定する二次電池２の充放電データ）は、制御部８に保持されている。
【００４１】
次に、算出された二次電池２の充電量の残量と設定値とを比較する（Ｓ１０２）。
ここで、設定値とは、予め設定した基準残量であって、所定の期間（例えば、翌日）内の電気自動車１の使用予定距離に基づいて決定する電力量（例えば、電気自動車１の移動で翌日使用する電力量＋予備電力量など）である。その値に、家屋内で使用する電力量を付加した値でも良い。また、満充電の電力用を設定値としても良い。
【００４２】
二次電池２の充電量の残量が、基準残量である設定値よりも小さい場合、充電が必要である。そこで、現在の時間を確認する（Ｓ１０３）。ここで、時間確認を行なうのは、二次電池２の充電は、緊急の場合を除き、電力料金の安価な深夜電力料金時間帯に行なうからである（ただし、ユーザーの意向により、充電の時間帯を別の時間に設定変更することは可能である）。
【００４３】
もし、時間が深夜電力の時間帯に入っていれば、充電を行なう（Ｓ１０５）。充電量は、前述の予め設定した基準残量以上である。通常モードでの充電にかかる時間は、電池容量４０ｋＷｈ、１００Ｖ−５０Ｈｚ充電で、８時間である。急速モードでは、３時間である。
【００４４】
時間が深夜時間帯ではないとき、急に電気自動車１が必要になった場合のような緊急に充電が必要な場合かどうかを判断する（Ｓ１０４）。緊急に充電を行なう必要がある場合には、急速モードで充電を行なう（Ｓ１０５）。
そして、緊急に充電を行なう必要がない場合、又は、充電量の残量が設定値よりも多くある場合には、充電プロセスを終了する。以上の動作を自動的に適宜行なうことにより、適切な充電量を保持することが可能となる。
【００４５】
次に、充電を行なっていない時の動作について説明する。充電は通常深夜に行なわれるので、朝から夜までは、二次電池２に蓄積された電力を使用する時間帯となる。
前提として、電気自動車１は、ユーザーが使用しない時、車庫又は駐車場へ格納されて、充放電ライン９及び充電量検知ライン１０が接続されている。また、電気自動車１のユーザーは、日々の電気自動車１の使用スケジュールを制御ボックス３の制御部８に入力している。入力内容は、使用距離及び使用時間であり、その日の予定をその日に入力しても良いが、前日までに入力することが望ましい。
まず、制御部８は、内部に保持するそのスケジュールに基づいて、その日に電気自動車１が移動で使用する使用予定電力量を算出する（Ｓ２０１）。次に、充電量検知ライン１０で二次電池２の端子間電圧を測定する（Ｓ２０２）。そして、測定した端子間電圧から、二次電池２の充電量の残量を図３のデータに基づいて算出する。
【００４６】
そして、算出された充電量の残量（現在の充電量）と使用予定電力量とを比較する。この時、使用予定電力量の予備分（＋α）を考慮し、充電量の残量と使用予定電力量＋αとを比較することとする（Ｓ２０３）。そして、現在の充電量（充電量の残量）＞使用予定電力量＋α ならば、二次電池２の電力が余るので、余剰の電力分を家屋４において使用する。制御部８は、交直流変換部７及び連系部６を制御して、二次電池２の余剰分の電力を家屋４の電力系統に供給する（Ｓ２０４）。但し、途中で余剰分の供給を停止する停止信号が入った場合には、供給を停止する（Ｓ２０５）。信号は、ユーザーが必要に応じて制御部８へ入力する。停止信号が入らない場合には、一定の時間毎に、このプロセスを繰り返す。
【００４７】
一方、現在の充電量（充電量の残量）＜使用予定電力量＋α ならば、二次電池２の電力は、その日に電気自動車１の移動に使用する分が不足しているので、制御部８は、交直流変換部７及び連系部６を制御して、給電電力系統からの電力により二次電池２の充電を行なう（Ｓ２０６）。電気自動車１の使用スケジュールに応じて、急速モードを選択しても良い。
また、現在の充電量（充電量の残量）＝使用予定電力量＋α ならば、二次電池２の電力は、その日に電気自動車１の移動に使用する必要かつ充分な電力が存在する。従って、制御部８は、連系部６を制御して家屋４へは、通常の給電電力系統からの電力の供給を行なう。
【００４８】
電気自動車１を動かす時の動作については、以下のようになる。電気自動車１は、充放電ライン９及び充電量検知ライン１０が接続された状態で、車庫又は駐車場に格納されている。ユーザーは、電気自動車１を使用する時、制御部８の表示部（図示せず）により、電気自動車１の二次電池２の充電量の残量がその日に予定している運転距離に対して充分な量であることを確認する。次に、充放電ライン９及び充電量検知ライン１０を電気自動車１から取り外す。しかる後、電気自動１車を使用する。
電気自動車１の使用が終了した場合、所定の車庫又は駐車場に入れ、充放電ライン９及び充電量検知ライン１０を接続する。接続が確認されると、制御部８による制御が開始される。
【００４９】
以上の制御により、電気自動車１搭載の二次電池２の充電及び放電は、自動的に制御される。そして、その充電は、給電電力系統の電力料金の安い深夜電力料金の時間帯に充電が行なわれ、昼間に電気自動車１の駆動用として使用する予定の無い時は、家庭用電力として家屋４内で使用することが可能となる。すなわち、電気自動車１に蓄積した安価な深夜電力を、自動車を使用しない時は家庭用電力として使用することで、二次電池２の利用回数が増加し、実質的に安価な電気自動車１と家庭用電力貯蔵装置を提供することができる。
また、ユーザーは、スケジュールの入力以外は、電気自動車１の充電、放電兼用コードである充放電ライン９を繋ぐことのみによって自動的に放電あるいは充電が行なわれるので、操作が少なく判断も不要である。
【００５０】
なお、本実施例において、各設定値（充電時間、基準残量、使用予定電力の算出時間間隔、等）の変更や、電気自動車１の使用スケジュールの入力・変更等は、家屋４内部から行なうことが可能である。その場合、図６に示すように家屋内部に屋内制御部１２を設置し、それと制御部８とを接続する。無線で情報の授受を行なっても良い。そうすることにより、制御部８に対する入出力・情報確認・充電量の残量確認などが、家屋４内から行なうことが可能となる。
【００５１】
（実施例２）
以下、本発明である電力制御システムの第二の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。本実施例において、給電電力系統に接続された家屋と二次電池を有する電気自動車とを具備する電力制御システムについて説明するが、給電電力系統に接続された他の施設と二次電池を有する他の移動体のような組合せにおいても適用可能である。ここで、給電電力系統とは、一般家庭や施設などに電力を供給する電力系統である。
【００５２】
図１及び図２は、本発明の電力制御システムの第２の実施例の構成を示すブロック図である。実施例１と同様であるので、説明を省略する。
本発明においては、電気自動車１の動力源として搭載する二次電池２を一般の家庭用の電源として用いる際、給電電力系統の異常により停電が起きたときの無停電電源あるいは災害時の非常用電源として用いる点が、第１の実施例と異なる。すなわち、家屋４において、供給電力としての給電電力系統からの電力を供給されている状態において、落雷や電力機器トラブル等により瞬間停電（瞬停）が発生した場合、電池電力としての二次電池２の電力を家屋４の電力系統に供給し、無停電電源として使用する。また、地震や局地災害等で電力供給がストップした場合、非常用の電力供給源として使用する。瞬間停電を防止できるので、家庭内での情報機器を安定的に不安無く使用することが可能である。また、災害が発生しても、使用方法によっては数日間電力を持たせることができるので、災害に対しても有効な備えとなる。すなわち、二次電池２は、電気自動車１専用ではなく、他の有効な利用方法を備えているので、電気自動車１の有効性が高まり、その普及を促進することが可能となる。
【００５３】
では、本発明の電力制御システムの第２の実施例の構成について詳細に説明する。
図１を参照して、電気自動車１は、動力源として二次電池２を搭載した電気自動車である。本実施例では、二次電池２だけを動力源とする完全電気自動車である。ただし、二次電池２を搭載していれば、完全電気自動車である必要は必ずしもない。使用されていない場合には、ユーザーの家屋４の駐車場に保管されている。図２は、図１をより詳細に表した図である。
【００５４】
連系部６は、家屋４の電力系統（配電盤５）へ給電電力系統の電力を供給している場合には、制御部８からの指示により、給電電力系統からの電力が停止した場合、二次電池２の電力に切り換えるように設定される。給電電力系統からの電力が停止した場合（給電電力系統の異常による瞬間停電、一時的な停電、災害時などの長期的停電）、素早く二次電池２の（交直流変換部７経由の）電力を家屋４へ供給する。そして、給電電力系統からの電力が復帰次第、家屋４へ供給する電力を、給電電力系統からの電力に戻す。その他の機能は、実施例１と同様であるので詳細は書略する。
【００５５】
制御部８は、充電量検知ライン１０により、二次電池２の充電量の残量を確認している。また、給電電力系統からの電力が停止した場合、二次電池２の電力に切り換えるように交直流変換部７及び連系部６を設定する。そして、全体に調和の取れた電力の切り換え動作が行なえるように、各部を監視、制御する。
また、二次電池２を無停電電源あるいは非常用電源として使用する際の設定は、制御部８に対して、制御ボックス３付属のディスプレイ付き簡易端末（図示せず）で行なう。但し、無線あるいは有線により、家屋４の内部にディスプレイ付き簡易端末（図示せず）を接続し、家屋内部から制御することも可能である。
その他の機能は、実施例１と同様であるので詳細は省略する。
【００５６】
図１及び図２における、その他の構成については、実施例１と同様であるので詳細は省略する。
【００５７】
では、本発明の電力制御システムの第二の実施の形態の動作について、図２を参照して詳細に説明する。
電気自動車１のユーザーは、給電電力系統からの電力を供給されている状態において、制御部８で、二次電池２を無停電電源あるいは非常用電源（以下、「補助電力用電源」ともいう）として使用する設定をする。その場合において、ユーザーは、補助電力用電源に用いる充電量を指定する。指定は、例えば、停電時に全量を補助電力用電源として使用する、その日のスケジュールで使用予定の電力量を除き余った分を補助電力用電源として使用する、５ｋＷｈのみ使用する、のような方法で行なう。
設定変更は、制御部８において、何時でも可能である。また、制御部８において、ユーザーは、昼間であっても非常事態に備えて、二次電池２の充電を行なわせることも可能である。
【００５８】
給電電力系統からの電力が停止した場合（給電電力系統の異常による瞬間停電、一時的な停電、災害時などの長期的停電）、連系部６及び交直流変換部７は連係し、素早く二次電池２の（交直流変換部７経由の）電力を家屋４の電力系統へ供給する。それと共に、制御部８は供給される電力を監視する。そして、連系部７は、給電電力系統からの電力が復帰次第、家屋４の電力系統へ供給する電力を、給電電力系統の電力に変更する。
【００５９】
以上の動作により、家屋４において、電気自動車１の二次電池２を補助電力用電源として用いることにより、落雷や電力機器トラブル等により瞬間停電（瞬停）を避けられるので、家庭内においてパーソナルコンピューターやインターネット機器などの情報機器を安定的に不安無く使用することが可能となる。また、地震や局地災害等で電力供給がストップした場合でも電力供給が途絶えず、使用方法によっては数日間電力を持たせることができるので、電力の復帰が多少遅れても生活の不自由さを大幅に改善でき、災害に有効な備えとなる。以上により、電気自動車１専用ではなく、他の有効な利用手段を備えた二次電池を有しているので、電気自動車１の有効性が高まり普及を促進することが可能となる。
【００６０】
（実施例３）
以下、本発明である電力制御システムの第三の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。本給電電力系統に接続された家屋と二次電池を有する電気自動車とを具備する電力制御システムについて説明するが、給電電力系統に接続された他の施設と二次電池を有する他の移動体のような組合せにおいても適用可能である。ここで、給電電力系統とは、一般家庭や施設などに電力を供給する電力系統である。
【００６１】
図７は、本発明の電力制御システムの第３の実施例の構成を示すブロック図である。ユーザー１３とメーカー１４とから成る。ユーザー１３は、二次電池２を有する電気自動車１と、連系部６、交直流変換部７、制御部８を有する制御ボックス３と、配電盤５、屋内制御部１２を有する家屋４とを具備する。メーカー１４は、遠隔監視システム１５を具備する。そして、電力の接続用に、連系部６と家屋４との間は給電ライン１１で、また交直流変換部７と二次電池２との間は充放電ライン９で、それぞれ接続されている。また、制御部８は、充電量検知ライン１０で二次電池２と接続され、その制御を行なう。
【００６２】
本発明においては、ユーザー１３の電気自動車１の動力源として搭載する二次電池２について、メーカー１４が電池の特性を遠隔監視により適宜把握し、必要に応じて二次電池２の修理、交換等のサービスのアドバイスなどを行う。すなわち、まず、ユーザー１３が充電を行なうに際して、その充電（又は放電）電力と端子間電圧の関係である充放電データをメーカー１４の遠隔監視システム１５が取得する。次に、そのデータと遠隔監視システム１５が予め保持している二次電池の標準的な充放電データ（基準充放電データ）とを比較する。そして、二次電池２の性能を診断し、その診断結果に基づいて、必要に応じて二次電池２の修理、交換等のアドバイスなどを行なう。以上により、電気自動車１の二次電池２を常に正常な状態に保つことができるので、電気自動車１の心臓部である二次電池２に不安を持たずにを安心して使用することが出来る。従って、電気自動車の信頼性が高まり普及を促進することが可能となる。
【００６３】
では、本発明の電力制御システムの第３の実施例の構成について、詳細に説明する。
図７を参照して、ユーザー１３は、電気自動車１のユーザーであり、実施例１と同様である。
制御部８は、二次電池２の充電（又は放電）に際して、充電（又は放電）容量と端子間電圧のデータ（充放電に関するデータ：充放電毎に測定する二次電池２の充放電データ）を取り、内部の記憶部（図示せず）保持している（図３参照）。そして、そのデータは、メーカー１４の遠隔監視システム１５の要求により、屋内制御部１２経由で遠隔監視システム１５へ送信される。その他の機能に付いては、実施例１と同様であるので説明は省略する。
【００６４】
屋内制御部１２は、家屋４内にて、制御部８の表示部で表示される二次電池２に関する情報（二次電池２の充電量の残量、電気自動車１の使用スケジュール、給電電力系統との関係など）が表示される。また、制御部８が行なう各制御に関する各設定値（充電時間、基準残量、使用予定電力の算出時間間隔、等）の変更や、電気自動車１の使用スケジュールの入力・変更等を行なう端末である。その場合、図７に示すように有線で制御部８と接続しても良いし、無線で情報の授受を行なっても良い。また、メーカー１４の遠隔監視システム１５と二次電池２に関わるデータの送受信を行ない、必要に応じて、その情報に基づいた表示を行なう。送受信は、公衆回線やインターネット、専用回線などを介して行なう。
【００６５】
メーカー１４は、二次電池２のメーカーである。遠隔監視により、ユーザー１３の二次電池２の状況を遠隔監視し、必要に応じて、使用方法のアドバイスや、故障や寿命に関する情報をユーザー１３へ送信する。
遠隔監視システム１５は、二次電池２のメーカー１４に属し、ユーザー１３の二次電池２の状況を遠隔監視するサーバー（図示せず）及び二次電池に関する情報（図３に例示される正常及び不良状態の充放電データ、充放電データと寿命との関係、充放電データと故障との関係などの情報）を保持するデータベース（図示せず）から成る。二次電池２の専用である必要は無く、他の二次電池と兼用でも良い。また、他の制御等のシステムを兼ねていても良い。遠隔監視システム１５は、屋内制御部１２経由で、制御部８の保持する二次電池２の充放電データを取得する。そして、そのデータとデータベースに保持する二次電池に関する情報とから二次電池２の状態を診断する。そして、診断結果に基づいて、屋内制御部１２（及び制御部８）へ、アドバイスなど（二次電池の使用方法に関するアドバイス、警告、二次電池２の寿命や故障に関する情報など）を送信する。
【００６６】
その他の各構成の機能は、実施例１と同様であるので説明を省略する。
【００６７】
では、本発明の電力制御システムの第三の実施の形態の動作について、図３、図７を参照して詳細に説明する。
ユーザー１３の制御部８は、二次電池２の充電（又は放電）毎に、充電（又は放電）容量と端子間電圧のデータ（二次電池２の充放電データ）を取り、内部の記憶部（図示せず）保持している。図３は、二次電池２の放電容量と端子間電圧との関係を示す。充電の場合には、電圧ゼロ（曲線の右端）から始まって逆に進み、満充電で電圧最大（曲線の左端）となるので、充電及び放電の電圧と電力容量との関係ともいえる。二次電池２が放電した容量（Ａｈ）、縦軸が、二次電池２の端子間電圧である。この図から分かるように、電池が正常であるならば、放電容量が大きくなるに伴い、端子間電圧が緩やかに減少することが分かる。しかし、電池が不良であるならば、放電容量が大きくなるに伴い、端子間電圧は瞬く間に減少し、ゼロと成ることが分かる。すなわち、充放電データを取れば、二次電池２が正常であるか、不良の状態にあるかが判断できる。これらの二次電池２の充放電データは、制御部８に保持されている。
【００６８】
メーカー１４の遠隔監視システム１５は、予め設定された期間毎に、屋内制御部１２を経由して、制御部８より、前述の充放電データを取得する。そして、そのデータを遠隔監視システム１４のデータベースに保持するデータと比較することにより、二次電池２の状況を診断する。
具体的には、以下のようなデータとの比較により、二次電池２の状況を把握する。すなわち、（ａ）標準的な二次電池の充放電データ（図３に例示される正常な状態のデータと不良な状態のデータ）との比較、（ｂ）満充電時の電圧（開放電圧）の絶対値等の他の電池物性データとの比較、（ｃ）予め保持する充放電データと寿命との関係のデータとの比較、（ｄ）予め保持する充放電データと故障との関係のデータとの比較、などである。これらのデータ比較から、二次電池２における、劣化部位、故障部位、予想残存寿命、を判断する。
【００６９】
そして、得られた診断結果に基づいて、二次電池２のユーザー１３に対して、アドバイスや警告を行なう。内容としては、診断結果、故障状況、予想残存寿命、使用方法の改善のような情報である。ユーザー１３は、それらの情報に基づいて、二次電池２及び電気自動車１の使用方法やメインテナンスについて、検討し、必要に応じて、修理、電池交換、使用方法改善等をメーカー１４に依頼する。依頼は、屋内制御部１２からメーカー１４の遠隔監視システム１５へ、電子メール等により行なうことが可能である。メーカー１４は、既に二次電池２の状況を把握しているので、迅速に対応することができる。
【００７０】
本電力制御システムのその他の動作は、実施例１と同様であるので、省略する。
【００７１】
以上の動作により、電気自動車１の二次電池２を常に正常な状態に保つことができるので、電気自動車１の心臓部である二次電池２に不安を持たずにを安心して使用することが出来る。従って、電気自動車の信頼性が高まり普及を促進することが可能となる。
【００７２】
なお、本実施例において、遠隔監視システム１５は、屋内制御部１２を経由して制御部８の情報を取得したが、直接情報を取得できるように回線をつなげても良い。
【００７３】
（実施例４）
次に、本発明である電力制御システムの第四の実施の形態に関して、添付図面を参照して説明する。本実施例において、給電電力系統に接続された家屋と二次電池を有する電気自動車とを具備する電力制御システムについて説明するが、給電電力系統に接続された他の施設と二次電池を有する他の移動体のような組合せにおいても適用可能である。ここで、給電電力系統とは、一般家庭や施設などに電力を供給する電力系統である。
【００７４】
図８は、本発明の電力制御システムの第４の実施例の構成を示すブロック図であり、電気自動車１、二次電池２、制御ボックス３、家屋４、配電盤５、予備二次電池１６より構成されている。また、図９を参照して、制御ボックス３は、連系部６、交直流変換部７、制御部８を具備している。そして、電力の接続用に、連系部６と家屋４との間は給電ライン１１で、交直流変換部７と二次電池２との間は充放電ライン９で、交直流変換部７と予備二次電池１６との間は予備充放電ライン１７で、それぞれ接続されている。また、制御部８は、充電量検知ライン１０で二次電池２と接続され、予備充電量検知ライン１８で予備二次電池１６と接続され、その制御を行なう。
【００７５】
本実施例においては、電気自動車１の動力源として搭載する二次電池２を、一般の家庭用の電源としても用いる一方で、小容量の予備二次電池１６を用意し、一般の家庭用の電源として、二次電池２と併せて用いる点が実施例１と異なる。すなわち、二次電池２及び予備二次電池１６は、給電電力としての給電電力系統からの電力の内、安価な深夜電力によって充電する。そして、昼間に電気自動車１を使用しない場合は、電池電力としての二次電池２の電力を家庭用電力として家屋４の電力系統へ供給して使用する。一方、電気自動車１を使用する場合には、予備二次電池１６の電力を家庭用電力として家屋４の電力系統へ供給して使用する。予備二次電池１６は、二次電池２の補助用として用いる為、小容量で充分であり安価で購入が可能である。そして、二次電池２及び予備二次電池１６に蓄積した安価な深夜電力を用いることが出来るので、電気自動車１及び予備二次電池１６を有する一般家庭の電力料金を大幅に低減することが可能となる。すなわち、二次電池２は、電気自動車１専用ではなく、他の有効な利用方法を備えているので、電気自動車１の有効性が高まり、その普及を促進することが可能となる。
【００７６】
では、本発明の電力制御システムの第四の実施の形態の構成について詳細に説明する。
【００７７】
図９は、図８をより詳細に表した図である。
図９を参照して、制御ボックス３は、給電電力系統、電気自動車１、家屋４、予備二次電池１６のぞれぞれと接続し、それらの間の電力の動きを制御する制御装置である。電気自動車１の置かれている車庫又は駐車場にある。制御は、▲１▼ 給電電力系統からの電力を家屋４で使用する為に、家屋４の電力系統（配電盤５）へ送る、▲２▼ 給電電力系統からの電力を電気自動車１の二次電池２を充電する為に、電気自動車１へ送る、▲３▼ ▲１▼＋▲２▼を同時に行なう、▲４▼ 電気自動車１の二次電池２を放電し、その電力を家屋４へ送る、▲５▼ 給電電力系統からの電力を、予備二次電池１６を充電する為に、予備二次電池１６へ送る、▲６▼ ▲１▼＋▲５▼を同時に行なう。▲７▼ 予備二次電池１６を放電し、その電力を家屋４へ送る、という７種類に関するものである。
【００７８】
制御ボックス３の詳細について図９を参照して説明する。
連系部６は、制御部８（後述）の制御により、上記▲１▼〜▲７▼の制御に関わる電力移動の中継を行なう。この内、▲１▼〜▲４▼は、実施例１と同様なので、説明を省略する。▲５▼の場合には、給電電力系統からの電力を、予備二次電池１６のみへ向けて（交直流変換部７へ）供給する。▲６▼の場合には、給電電力系統からの電力を、家屋４の電力系統及び予備二次電池１６へ向けて、同時に供給を行う。▲７▼の場合には、給電電力系統からの電力をストップし、予備二次電池１６の電力を、家屋４の電力系統へ送る。
また、給電電力系統、又は、二次電池２及び予備二次電池１６のどちらか一方の側に異常が発生した場合（電圧、電流、周波数の異常）、他方の側へ異常が伝播しないように、双方の接続を素早く切断する保護制御を行なう。さらに、高調波抑制フィルタや給電電力系統からの侵入サージ防止機能を有する。
【００７９】
交直流変換部７は、電圧調整機能及び周波数調整機能を有している。すなわち、二次電池２及び予備二次電池１６の充電を行なう場合には、給電電力系統から連系部６経由で送られてくる交流電力を、充電用に直流電力に変換する。直流電圧の設定値は、二次電池２及び予備二次電池１６の種類により可変可能である。一方、二次電池２及び予備二次電池１６が放電を行なう場合（家屋４へ電力を供給する）場合には、二次電池２及び予備二次電池１６からの直流電力を交流電力（一般家庭用の電力、例えば１００Ｖ、５０Ｈｚ）へ変換する。
【００８０】
制御部８は、全体に調和の取れた動作が行なえるように、各部を監視、制御する。特に、上記▲１▼〜▲７▼に関して、連系部６、交直流変換部７、二次電池２及び予備二次電池１６の制御を行なう。▲１▼〜▲４▼に関しては、実施例１と同様なので、その説明を省略する。
▲５▼の場合、予備充電量検知ライン１８により、予備二次電池１６の充電量を確認する。そして、予め設定された値よりも充電量が少ない場合であって、電気自動車１の二次電池２の充電が終了し、かつ、深夜電力料金の時間帯の場合には、給電電力系統から充電を行うように、連系部６、交直流変換部７を制御する。
▲６▼の場合、深夜電力料金の時間帯において家屋４での通常の電力使用があり、電気自動車１の二次電池２の充電が終了した場合において、制御部８は、家屋４及び予備二次電池１６の双方へ向かい電力を供給するように連系部６の制御を行なう。
▲７▼の場合、電気自動車１が使用されている昼間の時間帯において、深夜電力料金の時間帯で充電した二次電池２の電力が使用できない為、その代りとして、予備二次電池１６の電力を放電し、それを家屋４の電力系統へ供給する。その為に、交直流変換部７を制御し、予備二次電池１６を放電させその電力を交流電力（商用電力、例えば１００Ｖ、５０Ｈｚ）へ変換し、連系部６を制御し、給電電力系統からの電力をストップし、交直流変換部７からの電力を家屋４の電力系統へ供給する。
【００８１】
制御部８への制御内容の入力は、制御ボックス３付属のディスプレイ付き簡易端末（図示せず）か、又は、家屋４の屋内制御盤１２から制御することも可能である。
また、充電量の残量を知るために必要な、充放電に関するデータ（基準となる充放電データ及び充放電毎に測定する二次電池２及び予備二次電池１６の充放電データ）は、制御部８の記憶部（図示せず）に保持されている。
【００８２】
予備充放電ライン１７は、交直流変換部７と予備二次電池１６を結ぶ、電力のやり取りを行なう電線である。予備二次電池１６のプラス電極とマイナス電極は、それぞれ、交直流変換部７のプラス電極とマイナス電極に接続されている。
【００８３】
予備充電量検知ライン１８は、制御部８が予備二次電池１６の充電量を検知するために、予備二次電池１６の端子間電圧を測定するための電圧ラインである。この予備充電量検知ライン１８で検出された端子間電圧と、予め内部に保持する放電容量（予備二次電池１６が満充電の状態から放電した電力容量）と予備二次電池１６の端子間電圧との関係（図３、実施例１で説明）とから、制御部８は、予備二次電池１６の電力の残量を検知する。それにより、必要に応じて、制御部８は、予備二次電池１６の残量が予め設定した電力容量の値よりも小さくなった場合には、充電を開始する。
【００８４】
屋内制御部１２は、家屋４内にて、制御部８の表示部で表示される二次電池２及び予備二次電池１６に関する情報（二次電池２及び予備二次電池１６の充電量の残量、電気自動車１の使用スケジュール、給電電力系統との関係など）が表示される。また、制御部８が行なう各制御に関する各設定値（充電時間、基準残量、使用予定電力の算出時間間隔、等）の変更や、電気自動車１の使用スケジュールの入力・変更等を行なう端末である。その場合、図９に示すように有線で制御部８と接続しても良いし、無線で情報の授受を行なっても良い。
【００８５】
図８及び図９における、その他の構成については、実施例１と同様であるので詳細は省略する。
【００８６】
では、本発明の電力制御システムの第四の実施の形態の動作について、図８、図９を参照して詳細に説明する。
まず、予備二次電池１６の充電の動作について説明する。
前提として、予備二次電池１６は、電気自動車１を使用する場合に、予め予備二次電池１６に蓄積しておいた安価な深夜電力を用いることで、一般家庭の電力料金を低減するために用いることが目的である。従って、充電時間は、深夜電力料金の時間帯である。また、電気自動車１の二次電池２の補助的な役割であるので、深夜電力料金の時間帯の充電は、二次電池２の充電が優先である。
【００８７】
制御部８は、まず、深夜電力料金の時間帯で、充電量検知ライン１０で二次電池２の端子間電圧を測定し、端子間電圧から二次電池２の充電量の残量を算出する。そして、必要に応じて、二次電池２の充電量を行なう。
二次電池２の充電を行なわない場合、又は充電が終了した後、制御部８は、予備充電量検知ライン１８で予備二次電池１６の端子間電圧を測定し、端子間電圧から予備二次電池１６の充電量の残量を算出する。
その充電量が予め設定された量（ユーザーが事前に設定した値、満充電、満充電の８割など）より小さい場合には、給電電力系統を用いて、予備充放電ライン１７により予備二次電池１６の充電を行なう。
【００８８】
その際、家屋４で給電電力系統を使用している場合には、制御部８は、家屋４での電力の使用に影響しないように充電を行なう。また、深夜電力料金の時間帯が終了した場合には、それと同時に充電も終了する。予備二次電池１６の充電は、電力料金の安価な深夜電力料金時間帯に行なうからである（ただし、ユーザーの意向により、充電の時間帯を別の時間に設定変更することは可能である）。
【００８９】
充電量が予め設定された量に達した場合、あるいは、深夜電力料金の時間帯が終了した場合、制御部８は、充電を終了する。
【００９０】
次に、放電の動作について説明する。
前提として、予備二次電池１６の放電は、深夜電力料金の適用されない時間帯において、電力を使用する場合に行なわれる。その際、電気自動車１の二次電池２に蓄積された電力を使用することを優先する。しかし、電気自動車１が使用されていたり、電気自動車１の使用予定から二次電池２の電力が使用できない場合に、予備二次電池１６が使用される。
【００９１】
制御部８は、深夜電力料金の適用されない時間帯において、まず、二次電池２の充電量を充放電検知ライン１０により確認する。それと共に、電気自動車１のスケジュールを確認し、二次電池２の充電量のうち家屋４で使用できる電力量を算出する。また、予備二次電池１６の充電量を予備充電量検知ライン１８により確認しておく。
その結果、使用できる電力量があれば、その分を家屋４において使用する。そして、その電力量を使い切った時点で、予備二次電池１６に充分な電力量があれば、予備二次電池１６に切り換える。
使用できる電力量が無ければ、予備二次電池１６に充分な電力量があれば、予備二次電池１６の電力を使用する。
【００９２】
ただし、予備二次電池１６の使用方法として、常に、家屋４で使用するように設定せず、深夜電力料金の適用されない時間帯において、二次電池２あるいは予備二次電池１６に切り換えた方が電力料金が安くなることを屋内制御部１２で表示し、ユーザーの判断で使用電力量を最終決定するようにすることも可能である。
【００９３】
その場合には、例えば、制御部８が、まず、深夜電力料金の適用されない時間帯であることを確認し、次に、二次電池２あるいは予備二次電池１６の充電量を確認し、続いて、電気自動車１のスケジュール等から、二次電池２あるいは予備二次電池１６での使用可能電力量を算出し、その情報に基づいて、屋内制御部１２で表示する。表示内容としては、使用可能電力量、現在の使用電力量から何時間使用可能かの時間表示、今後の電気自動車１スケジュールなどである。
【００９４】
以上の制御により、予備二次電池１６の充電及び放電は、自動的に制御される。そして、その充電は、給電電力系統の電力料金の安い深夜電力料金の時間帯に充電が行なわれ、昼間に電気自動車１の無い時は、家庭用電力として予備二次電池１６の電力を家屋４内で使用することが可能となる。そして、電気自動車１の二次電池２との併用であるので、小容量の二次電池で済み、初期コストが定額で済む。すなわち、二次電池２及び予備二次電池１６に蓄積した安価な深夜電力を使用することで、二次電池２の利用回数が増加し、実質的に安価な電気自動車１と家庭用電力貯蔵装置を提供することができる。
【００９５】
また、本実施例において、電気自動車１の緊急使用に際し、充電が必要な場合には、予備二次電池１６の電力を用いることも可能である。その場合には、制御部８の制御により、交直流変換部７において、予備二次電池１６の電池電圧を、充電に適した電圧に変換して、二次電池２の充電を行なう。
【００９６】
また、実施例１〜実施例３において、制御ボックス３は、家屋４の外部にあるが、家屋４の内部に設置することも可能である。その場合、家屋４の屋内制御部１２又は制御部８のどちらか一方を他方へ吸収することが出来、コスト削減につながる。
【００９７】
【発明の効果】
本発明により、電気自動車の二次電池の充電及び放電を自動的に制御し、その二次電池を電気自動車の動力源としての用途だけでなく、家庭の電力貯蔵用として使用することができ、電気自動車の普及につなげることが可能となる。
【００９８】
また、本発明により、家庭での電力料金を低減し、停電時の補助電源として使用することことができ、電気自動車の二次電池をより有効に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明である電力制御システムの実施の形態を示す構成図である。
【図２】本発明である電力制御システムの実施の形態を示す詳細な構成図である。
【図３】本発明における二次電池の放電容量と端子間電圧との関係を示すグラフである。
【図４】本発明における二次電池の充電に関わるプロセスフロー図である。
【図５】本発明における二次電池の充電及び放電に関わるプロセスフロー図である。
【図６】本発明である電力制御システムの他の実施の形態を示す構成図である。
【図７】本発明である電力制御システムの更に他の実施の形態を示す構成図である。
【図８】本発明である電力制御システムの別の実施の形態を示す構成図である。
【図９】本発明である電力制御システムの別の実施の形態を示す詳細な構成図である。
【符号の説明】
１電気自動車
２二次電池
３制御ボックス
４家屋
５配電盤
６連系部
７交直流変換部
８制御部
９充放電ライン
１０充電量検知ライン
１１給電ライン
１２屋内制御部
１３ユーザー
１４メーカー
１５遠隔監視システム
１６予備二次電池
１７予備充放電ライン
１８予備充電量検知ライン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a system for controlling electric power of an electric vehicle.
[0002]
[Prior art]
For conventional automobiles that use gasoline and light oil, which are currently mainstream, supply issues such as large fluctuations in fuel prices and a decrease in crude oil reserves, environmental issues such as emissions of greenhouse gases and environmental pollutants There is a problem. Therefore, development of automobiles with less environmental concerns and less environmental concerns is progressing, such as electric vehicles, fuel cell vehicles, and CNG (compressed natural gas) vehicles.
[0003]
In particular, a complete electric vehicle using only a secondary battery as a power source is a completely emission-free vehicle (ZEV) having zero exhaust gas, and its spread is desired. However, when trying to obtain the same performance as that of a conventional gasoline vehicle or the like, the required specifications such as the energy density, output density, and cycle life of the secondary battery become very high. In order to satisfy this requirement, high-cost secondary batteries had to be used, which led to a delay in popularization.
[0004]
The problem of cost can be overcome by lowering the cost by technological development and increasing the production volume due to the spread. Regarding the increase in production (= promoting diffusion), it is also important to develop ideas and related systems on how to effectively use high-cost products to lower real costs at the initial stage of diffusion. .
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a power control system and a power control method that can use a secondary battery of an electric vehicle as household power.
[0006]
Another object of the present invention is to provide a power control system and a power control method that can be used as a household power storage device.
[0007]
Still another object of the present invention is to provide a power control system and a power control method capable of reducing power charges at home.
[0008]
Still another object of the present invention is to provide a power control system and a power control method that can automatically control charging of a secondary battery of an electric vehicle.
[0009]
Still another object of the present invention is to provide a power control system and a power control method capable of automatically controlling the discharge of a secondary battery of an electric vehicle for household power.
[0010]
Still another object of the present invention is to provide a power control system and a power control method that can be used as an emergency power source for home use.
[0011]
Still another object of the present invention is to provide a power control system and a power control method capable of reducing the substantial cost of an electric vehicle.
[0012]
Still another object of the present invention is to provide a power control system and a power control method capable of promoting the spread of electric vehicles.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The figure numbers and symbols in the means for solving the problems are described in order to show the correspondence between the claims and the embodiments of the invention, and are used for the interpretation of the claims. Must not.
[0014]
In order to solve the above problems, an electric power control system of the present invention includes an electric vehicle (FIGS. 1 and 1) having a secondary battery (FIGS. 1 and 2), a power supply system, and power of a house (FIGS. 1 and 4). Connected to the grid, connectable to the secondary battery (Figs. 1 and 2) of the electric vehicle (Figs. 1 and 1), and feed power from the feed power grid of the house (Figs. 1 and 4). And a control box (FIGS. 1 and 3) for supplying power to the power system.
When the electric vehicle (FIGS. 1 and 1) is connected to the control box (FIGS. 1 and 3) and the charge amount of the secondary battery exceeds a preset reference remaining amount, the power supply is performed. Without supplying the feeding power from the power system to the power system of the house (FIGS. 1 and 4), the battery power of the secondary battery (FIGS. 1 and 2) is supplied to the house (FIGS. 1 and 4). Supply to the power grid.
[0015]
Further, in the power control system of the present invention, in the power control system described above, when the control box (FIGS. 1 and 3) has a charge amount of the secondary battery (FIGS. 1 and 2) less than the reference remaining amount, Without using the battery power from the secondary battery (FIGS. 1 and 2) to the power system of the house (FIGS. 1 and 4), the secondary battery can be used by using the power supplied from the power supply system. (FIGS. 1 and 2) are charged.
[0016]
The power control system of the present invention is connected to an electric vehicle (FIGS. 1 and 1) having a secondary battery, a power supply system and a power system of a house (FIGS. 1 and 4), and the electric vehicle (FIG. 1). 1), and a control box (FIGS. 1 and 3) for supplying power from the power feeding system to the power system of the house (FIGS. 1 and 4).
The control box (FIGS. 1 and 3) is connected to the electric vehicle (FIGS. 1 and 1), and uses the power from the power feeding system only during the midnight power rate time period. The battery (FIGS. 1 and 2) is charged.
[0017]
Furthermore, the power control system of the present invention includes an electric vehicle (FIGS. 1 and 1) having a secondary battery (FIGS. 1 and 2), a feeding power system, and the secondary battery (FIGS. 1 and 1). 1 and 2) and the power system of the house (FIGS. 1 and 4), and the power supplied from the power supply system is used as the power system of the house (FIGS. 1 and 4) and the electric vehicle (FIG. 1). 1) and a control box (FIGS. 1 and 3) for supplying the secondary battery (FIGS. 1 and 2).
The control box (FIGS. 1 and 3) supplies the battery power of the secondary battery (FIGS. 1 and 2) to the house (FIGS. 1 and 4) when the supply of the power supply from the power supply system is stopped. ) To the power system.
[0018]
Furthermore, the power control system of the present invention is the above-described power control system, wherein the control box (FIGS. 1 and 3) is further charged when the secondary battery (FIGS. 1 and 2) is charged or discharged. The charge / discharge data of FIGS. 1 and 2 is acquired, and the characteristics of the secondary battery (FIGS. 1 and 2) are diagnosed based on the reference charge / discharge data of the secondary battery held in advance and the charge / discharge data.
[0019]
Further, the power control system of the present invention belongs to a user (FIGS. 7 and 13), an electric vehicle (FIGS. 7 and 1) having a secondary battery (FIGS. 7 and 2), and the user (FIGS. 7 and 13). Connected to a power feeding system and a power system of a house, connectable to the electric vehicle (FIGS. 7 and 1), and supply power from the power feeding power system to the power system of the house (FIGS. 7 and 4) Control box (FIGS. 7 and 3) and a remote monitoring system (FIGS. 7 and 15) belonging to the manufacturer (FIGS. 7 and 14).
The control box (FIGS. 7 and 3) acquires charge / discharge data of the secondary battery (FIGS. 7 and 2) when the secondary battery (FIGS. 7 and 2) is charged or discharged, and the remote monitoring system The charge / discharge data is transmitted to (FIGS. 7 and 15). And the said remote monitoring system (FIG. 7, 15) is based on the said charging / discharging data and the reference charging / discharging data of the secondary battery previously hold | maintained by the said remote monitoring system (FIG. 7, 15). The characteristics of (FIGS. 7 and 2) are diagnosed, and the result of the diagnosis is transmitted to the control box (FIGS. 7 and 3).
[0020]
Furthermore, in the power control system of the present invention, in the above power control system, the house (FIG. 6 or 7, 2) inputs and outputs information to the control box (FIG. 6 or 7, 3). And an indoor control unit (FIG. 6 or 7, 12).
[0021]
Furthermore, the power control system of the present invention further includes a backup secondary battery (FIGS. 8 and 16) capable of storing electricity. The control box (FIGS. 8 and 3) is further connected to the backup secondary battery (FIGS. 8 and 16), and the supply of the power supplied from the electric vehicle (FIGS. 8 and 1) is stopped. In this case, the battery power of the spare secondary battery (FIGS. 8 and 16) is supplied to the power system of the house (FIGS. 8 and 4).
[0022]
Furthermore, in the power control system of the present invention, the control box (FIGS. 8 and 3) uses the power from the power supply system only during the midnight power charge time period to use the standby secondary battery (FIGS. 8 and 16). ).
[0023]
In order to solve the above problem, the power control method of the present invention is such that the charge amount of the secondary battery (FIGS. 1 and 2) mounted on the electric vehicle (FIGS. 1 and 1) is less than a preset reference remaining amount. In this case, the secondary battery (FIG. 1) is supplied using the power supplied from the power supply system without supplying the battery power from the secondary battery (FIGS. 1 and 2) to the power system of the house (FIGS. 1 and 4). , 2) and when the amount of charge exceeds the reference remaining amount, the battery power (FIGS. 1 and 2) is supplied to the power system without supplying the power supply to the power system. Step.
[0024]
Further, the power control method of the present invention allows the control box (FIGS. 7 and 3) belonging to the user to charge or discharge the secondary battery (FIGS. 7 and 2) mounted on the electric vehicle (FIGS. 7 and 1). And acquiring the charge / discharge data of the secondary battery (FIGS. 7 and 2) and the control box (FIGS. 7 and 3) sending the charge / discharge data to the remote monitoring system (FIGS. 7 and 15) belonging to the manufacturer. Transmitting, and the remote monitoring system (FIGS. 7 and 15) is based on the charge / discharge data and the reference charge / discharge data of the secondary battery previously held by the remote monitoring system (FIGS. 7 and 15). Diagnosing characteristics of the secondary battery (FIGS. 7 and 2), and the remote monitoring system (FIGS. 7 and 15) transmitting the results of the diagnosis to the control box (FIGS. 7 and 3). To do.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Example 1
First, the basic concept of the present embodiment in the power control system according to the present invention will be described.
If the capacity of a secondary battery for household electricity storage for a general household (a household with a monthly average electricity bill of about 10,000 yen) is about 16 kWh, the amount of power for one day is sufficient.
On the other hand, when the average mileage per charge is set to 200 to 400 km, the electric vehicle needs to be mounted with a secondary battery of about 20 to 40 kWh. However, the mileage of an automobile used in a normal home on a normal weekday is about several tens of kilometers. That is, the power capacity used as an automobile is about several kWh. Therefore, in ordinary household use, the remaining power of about tens of kWh to about 30 kW exists in the secondary battery in the electric vehicle in an unused state. From the above, it can be seen that in an electric vehicle, a lot of unused electric power remains, and even when the remaining electric power is used as household electric power, a necessary and sufficient amount can be secured.
[0026]
Here, the electricity rate difference due to late-night electricity in a general household is 70 to 80,000 yen / year. If a secondary battery of an electric vehicle is used for 10 years at home as described above, it is possible to reduce the electricity bill by 700,000 to 800,000 yen by covering all charging with midnight power. Therefore, by using the secondary battery of the electric vehicle not only for the driving power source for the automobile but also for the use as a household power storage device, the secondary battery can be used effectively and the economic efficiency of the electric vehicle is improved.
That is, it is possible to greatly contribute to the promotion of the popularization of electric vehicles.
[0027]
Hereinafter, a first embodiment of a power control system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, a power control system including a house connected to a power feeding power system and an electric vehicle having a secondary battery will be described. Other facilities having a secondary battery and other facilities connected to the power feeding power system The present invention can also be applied to a combination such as a moving body. Here, the feed power system is a power system that supplies power to ordinary households and facilities.
[0028]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a first embodiment of the power control system of the present invention, which is composed of an electric vehicle 1, a secondary battery 2, a control box 3, a house 4, and a switchboard 5. Referring to FIG. 2, the control box 3 includes an interconnection unit 6, an AC / DC conversion unit 7, and a control unit 8. And for the connection of electric power, the interconnection part 6 and the house 4 are connected by the feed line 11, and the AC / DC conversion part 7 and the secondary battery 2 are connected by the charge / discharge line 9, respectively. . Moreover, the control part 8 is connected with the secondary battery 2 by the charge amount detection line 10, and performs the control.
[0029]
In the present invention, the secondary battery 2 mounted as a power source of the electric vehicle 1 is also used as a general household power source. That is, the secondary battery 2 is charged with inexpensive late-night power out of the power from the power feeding power system as the power feeding power. When the electric vehicle 1 is not used in the daytime, the power of the secondary battery 2 as battery power is supplied to the power system of the house 4 as household power. Since the inexpensive late-night power stored in the secondary battery 2 can be used, it is possible to significantly reduce the power charge of a general household having the electric vehicle 1. And even if it does not use the electric vehicle 1, the frequency | count of utilization of the secondary battery 2 increases and the utilization factor improves.
[0030]
Now, the configuration of the first embodiment of the power control system of the present invention will be described in detail.
Referring to FIG. 1, an electric vehicle 1 is an electric vehicle equipped with a secondary battery 2 as a power source. In this embodiment, it is a complete electric vehicle using only the secondary battery 2 as a power source. However, if the secondary battery 2 is mounted, it is not always necessary to be a complete electric vehicle. The electric vehicle 1 is stored in the garage or parking lot of the user's house 4 when not in use.
[0031]
The secondary battery 2 is a secondary battery (storage battery) that is mounted on the electric vehicle 1 and used as a power source. Lead acid batteries, nickel-cadmium batteries, nickel metal hydride batteries, lithium ion batteries, lithium batteries, and the like are used. In this embodiment, a lithium-manganese battery having a high energy density is used. Usually, when the electric vehicle 1 is not used, it is connected to the control box 3 by the charge / discharge line 9 and the charge amount detection line 10 and controlled in the garage or parking lot of the user's house 4. And by the control, the charge using night electric power and the electric power supply (discharge) to the electric power system (distribution panel 5) of the house 4 are performed.
[0032]
The control box 3 is a control device that is connected to each of the feeding power system, the house 4, and the electric vehicle 1 and controls the movement of power between them. It is in the garage or parking lot where the electric vehicle 1 is located. The control is as follows: (1) The electric power from the power supply system is sent to the power system (distribution panel 5) of the house 4 for use in the house 4. (2) The secondary battery of the electric vehicle 1 supplies the power from the power supply system. (2) Send to the electric vehicle 1 to charge 2. (3) (1) + (2) are performed simultaneously. (4) The secondary battery 2 of the electric vehicle 1 is discharged and the electric power of the secondary battery 2 is supplied. It relates to four types of sending to the house 4. Details of the control box 3 will be described with reference to FIG.
[0033]
The interconnection unit 6 relays the power movement related to the controls (1) to (4) described above under the control of the control unit 8 (described later). That is, in the case of (1), the power from the power feeding system is supplied only to the power system of the house 4. In the case of {circle around (2)}, the power from the power feeding system is supplied only to the secondary battery 2 of the electric vehicle 1 (to the AC / DC converter 7). In the case of {circle around (3)}, power from the power feeding power system is supplied simultaneously to the power system of the house 4 and the secondary battery 2 of the electric vehicle 1. In the case of {circle around (4)}, the power from the power feeding power system is stopped, and the power of the secondary battery 2 of the electric vehicle 1 is sent to the power system of the house 4.
In addition, when an abnormality occurs on one side of the feeding power system or the secondary battery 2 (voltage, current, or frequency abnormality), both connections are quickly disconnected so that the abnormality does not propagate to the other side. Perform protection control. Furthermore, it has a function of preventing surges from entering from the harmonic suppression filter and the feed power system.
[0034]
The AC / DC converter 7 has a voltage adjustment function and a frequency adjustment function. That is, when the secondary battery 2 is charged, AC power sent from the power feeding system via the interconnection unit 6 is converted to DC power for charging. The set value of the DC voltage can be changed depending on the type of the secondary battery 2. On the other hand, when the secondary battery 2 discharges (supplies power to the house 4), the DC power from the secondary battery 2 is converted into AC power (general household power, for example, 100V, 50Hz). .
[0035]
The control unit 8 monitors and controls each unit so that a harmonious operation can be performed as a whole. In particular, with respect to the above (1) to (4), the interconnection unit 6, the AC / DC conversion unit 7, and the secondary battery 2 are controlled.
In the case of {circle around (1)}, the interconnection unit 6 is controlled so that the power from the power feeding system is supplied only to the power system of the house 4.
In the case of {circle around (2)}, the charge amount of the secondary battery 2 is confirmed by the charge amount detection line 10. When the amount of charge is less than a preset value, and in the case of a late-night power charge time period, the interconnection unit 6 and the AC / DC conversion unit 7 are controlled so that charging is performed from the power feeding power system. To do. Even when it is not in the late-night electricity rate period, in the case where the electric vehicle 1 needs to be moved urgently, it is charged in the same manner by receiving a charging instruction from an external input device (not shown). I do.
In the case of (3), control is performed at the time of emergency charging in the case where there is normal power usage in the house 4 in the time zone of the late-night electricity rate or when the electric vehicle 1 needs to be moved urgently in the daytime. The unit 8 controls the interconnection unit 6 so as to supply power to both the house 4 and the electric vehicle 1.
In the case of {circle around (4)}, in the daytime period when the electric vehicle 1 is not used, the power of the secondary battery 2 charged in the late-night power charge time period is discharged and supplied to the power system of the house 4. For this purpose, the AC / DC conversion unit 7 is controlled, the secondary battery 2 is discharged and the electric power is converted into AC power (commercial power, for example, 100 V, 50 Hz), the interconnection unit 6 is controlled, and the power supply system The power from the AC / DC converter 7 is supplied to the power system of the house 4.
[0036]
Input of control contents to the control unit 8 is performed by a simple terminal (not shown) with a display attached to the control box 3. However, it is also possible to connect a simple terminal with a display (not shown) to the inside of the house 4 and control from the inside of the house 4 by wireless or wired.
Further, data related to charging / discharging (charging / discharging data serving as a reference and charging / discharging data of the secondary battery 2 measured for each charging / discharging) necessary for knowing the remaining amount of charge is stored in a storage unit ( (Not shown).
[0037]
The charge / discharge line 9 is an electric wire that connects the AC / DC converter 7 and the secondary battery 2 and exchanges power. The positive electrode and the negative electrode of the secondary battery 2 are connected to the positive electrode and the negative electrode of the AC / DC converter 7, respectively.
[0038]
The charge amount detection line 10 is a voltage line for measuring the inter-terminal voltage of the secondary battery 2 in order for the control unit 8 to detect the charge amount of the secondary battery 2. The relationship between the inter-terminal voltage detected by the charge amount detection line 10, the discharge capacity held in advance (the power capacity discharged from the fully charged secondary battery 2), and the inter-terminal voltage of the secondary battery 2. From FIG. 3 (described later), the control unit 8 detects the remaining power of the secondary battery 2. Thereby, the control part 8 starts charge, when the residual amount of the secondary battery 2 becomes smaller than the value of the preset power capacity.
[0039]
The operation of the first embodiment of the power control system of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
First, the charging operation of the electric vehicle 1 will be described.
With reference to FIG.2 and FIG.4, first, as a premise, when the user does not use, the electric vehicle 1 is stored in a garage or a parking lot, and the charge / discharge line 9 and the charge amount detection line 10 are connected. . In this state, the control unit 8 performs the following control to execute the operation of the power control system.
The controller 8 measures the inter-terminal voltage of the secondary battery 2 at the charge amount detection line 10 at appropriate time intervals (S101). Then, the remaining amount of charge of the secondary battery 2 is calculated from the inter-terminal voltage. An appropriate time interval can be set by the control unit 8 every 5 minutes or every 30 minutes.
[0040]
Here, a method for calculating the remaining amount of charge of the secondary battery 2 from the inter-terminal voltage will be described. FIG. 3 shows the relationship between the discharge capacity, which is the power capacity discharged from the secondary battery 2 (from the fully charged state), and the inter-terminal voltage of the secondary battery 2. In the case of charging, the voltage starts from zero (the right end of the curve) and proceeds in the reverse direction, and reaches the maximum voltage (the left end of the curve) when fully charged. The capacity (Ah) discharged from the secondary battery 2 and the vertical axis represent the inter-terminal voltage of the secondary battery 2. As can be seen from this figure, if the battery is normal, the voltage between the terminals gradually decreases as the discharge capacity increases. The tendency in the normal case is almost the same among the individual secondary batteries. That is, if the inter-terminal voltage is detected, the discharge capacity of the secondary battery 2 can be known, so that the remaining amount of charge can be known. Data related to charging / discharging (charging / discharging data serving as a reference and charging / discharging data of the secondary battery 2 measured for each charging / discharging) is held in the control unit 8.
[0041]
Next, the calculated remaining amount of charge of the secondary battery 2 is compared with the set value (S102).
Here, the set value is a reference remaining amount set in advance, and is determined based on the expected usage distance of the electric vehicle 1 within a predetermined period (for example, the next day) (for example, movement of the electric vehicle 1). The amount of power used the next day + the amount of standby power). A value obtained by adding the amount of power used in the house to the value may be used. Further, the fully charged power may be set as the set value.
[0042]
When the remaining amount of charge of the secondary battery 2 is smaller than a set value that is a reference remaining amount, charging is necessary. Therefore, the current time is confirmed (S103). Here, the time confirmation is performed because the rechargeable battery 2 is charged in the late-night power charge time zone where the power charge is low (except in an emergency case). It is possible to change the setting to another time).
[0043]
If the time is within the midnight power period, charging is performed (S105). The amount of charge is not less than the previously set reference remaining amount. The time required for charging in the normal mode is 8 hours with a battery capacity of 40 kWh and 100 V-50 Hz charging. In rapid mode, it is 3 hours.
[0044]
When the time is not in the midnight time zone, it is determined whether or not urgent charging is required, such as when the electric vehicle 1 is suddenly needed (S104). If it is necessary to charge the battery urgently, the battery is charged in the rapid mode (S105).
Then, when it is not necessary to charge urgently or when the remaining amount of charge is greater than the set value, the charging process is terminated. An appropriate amount of charge can be maintained by automatically performing the above operations as appropriate.
[0045]
Next, the operation when charging is not performed will be described. Since charging is normally performed at midnight, from morning to night, it is a time zone in which the power stored in the secondary battery 2 is used.
As a premise, when the user does not use the electric vehicle 1, the electric vehicle 1 is stored in a garage or a parking lot, and the charge / discharge line 9 and the charge amount detection line 10 are connected. The user of the electric vehicle 1 inputs the daily use schedule of the electric vehicle 1 to the control unit 8 of the control box 3. The input contents are a use distance and a use time, and the schedule of the day may be input on the day, but it is preferable to input it by the previous day.
First, the control unit 8 calculates the scheduled power consumption that the electric vehicle 1 uses for movement on the day based on the schedule held inside (S201). Next, the inter-terminal voltage of the secondary battery 2 is measured by the charge amount detection line 10 (S202). Then, the remaining charge amount of the secondary battery 2 is calculated from the measured inter-terminal voltage based on the data in FIG.
[0046]
Then, the calculated remaining charge amount (current charge amount) is compared with the scheduled power consumption amount. At this time, the reserve amount (+ α) of the planned power consumption is taken into consideration, and the remaining charge amount is compared with the planned power consumption + α (S203). If the current charge amount (remaining amount of charge)> expected power amount to be used + α, the secondary battery 2 has a surplus power, so the surplus power is used in the house 4. The control unit 8 controls the AC / DC conversion unit 7 and the interconnection unit 6 to supply surplus power of the secondary battery 2 to the power system of the house 4 (S204). However, if a stop signal for stopping the supply of surplus is received on the way, the supply is stopped (S205). The signal is input to the control unit 8 as required by the user. If no stop signal is received, this process is repeated at regular intervals.
[0047]
On the other hand, if the current charge amount (remaining amount of charge) <scheduled power consumption + α, the power of the secondary battery 2 is insufficient for the movement of the electric vehicle 1 on that day. 8 controls the AC / DC conversion unit 7 and the interconnection unit 6 to charge the secondary battery 2 with the electric power from the feeding power system (S206). The rapid mode may be selected according to the use schedule of the electric vehicle 1.
Further, if the current charge amount (remaining amount of charge) = scheduled use power amount + α, the power of the secondary battery 2 has necessary and sufficient power to be used for moving the electric vehicle 1 on that day. Therefore, the control unit 8 controls the interconnection unit 6 to supply power to the house 4 from a normal power feeding power system.
[0048]
The operation when the electric vehicle 1 is moved is as follows. The electric vehicle 1 is stored in a garage or a parking lot with the charge / discharge line 9 and the charge amount detection line 10 connected to each other. When the user uses the electric vehicle 1, the display unit (not shown) of the control unit 8 displays the remaining amount of charge of the secondary battery 2 of the electric vehicle 1 with respect to the driving distance scheduled for the day. Make sure that the amount is sufficient. Next, the charge / discharge line 9 and the charge amount detection line 10 are removed from the electric vehicle 1. After that, use one electric car.
When the use of the electric vehicle 1 is finished, the electric vehicle 1 is put in a predetermined garage or parking lot, and the charge / discharge line 9 and the charge amount detection line 10 are connected. When the connection is confirmed, control by the control unit 8 is started.
[0049]
With the above control, charging and discharging of the secondary battery 2 mounted on the electric vehicle 1 are automatically controlled. Then, the charging is performed in the time zone of the late-night power charge where the power charge of the power feeding power system is low, and when there is no plan to use it for driving the electric vehicle 1 in the daytime, it is used as the household power in the house 4 Can be used. That is, by using inexpensive late-night power stored in the electric vehicle 1 as household power when the vehicle is not used, the number of times the secondary battery 2 is used increases, and the substantially inexpensive electric vehicle 1 and the home are used. A power storage device can be provided.
In addition to the schedule input, the user is automatically discharged or charged only by connecting the charging / discharging line 9 which is a charging / discharging cord of the electric vehicle 1, so there is little operation and judgment is unnecessary. .
[0050]
In the present embodiment, each set value (charging time, reference remaining amount, calculation time interval of scheduled power usage, etc.) and input / change of the usage schedule of the electric vehicle 1 are performed from inside the house 4. It is possible. In that case, as shown in FIG. 6, the indoor control unit 12 is installed in the interior of the house, and is connected to the control unit 8. Information may be exchanged wirelessly. By doing so, it is possible to perform input / output, information confirmation, remaining charge amount confirmation, and the like for the control unit 8 from within the house 4.
[0051]
(Example 2)
Hereinafter, a second embodiment of the power control system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, a power control system including a house connected to a power feeding power system and an electric vehicle having a secondary battery will be described. Other facilities having a secondary battery and other facilities connected to the power feeding power system The present invention can also be applied to a combination such as a moving body. Here, the feed power system is a power system that supplies power to ordinary households and facilities.
[0052]
1 and 2 are block diagrams showing the configuration of a second embodiment of the power control system of the present invention. Since it is the same as that of Example 1, description is abbreviate | omitted.
In the present invention, when the secondary battery 2 mounted as a power source of the electric vehicle 1 is used as a general household power source, an uninterruptible power source when a power failure occurs due to an abnormality in the power feeding power system or an emergency in the event of a disaster It differs from the first embodiment in that it is used as a power source. That is, in the state where power is supplied from the power feeding power system as the supplied power in the house 4, when an instantaneous power failure (instantaneous power failure) occurs due to a lightning strike or a power device trouble, the secondary battery 2 as battery power Is supplied to the power system of the house 4 and used as an uninterruptible power supply. Also, when power supply stops due to an earthquake or a local disaster, it is used as an emergency power supply source. Since a momentary power failure can be prevented, it is possible to stably use information devices in the home without worry. In addition, even if a disaster occurs, depending on the method of use, it can be provided with power for several days, which is an effective preparation against a disaster. That is, since the secondary battery 2 is not dedicated to the electric vehicle 1 but has another effective usage method, the effectiveness of the electric vehicle 1 is increased and the spread thereof can be promoted.
[0053]
Now, the configuration of the second embodiment of the power control system of the present invention will be described in detail.
Referring to FIG. 1, an electric vehicle 1 is an electric vehicle equipped with a secondary battery 2 as a power source. In this embodiment, it is a complete electric vehicle using only the secondary battery 2 as a power source. However, if the secondary battery 2 is mounted, it is not always necessary to be a complete electric vehicle. When not used, it is stored in the parking lot of the user's house 4. FIG. 2 is a diagram showing FIG. 1 in more detail.
[0054]
When the power of the power feeding system is supplied to the power system (distribution panel 5) of the house 4 when the power from the power feeding system is stopped by the instruction from the control unit 8, the interconnection unit 6 It is set to switch to the power of the secondary battery 2. When the power from the power supply system stops (momentary power outage due to abnormalities in the power supply system, temporary power outage, long-term power outage at the time of disaster, etc.), the power of the secondary battery 2 (via the AC / DC converter 7) quickly Is supplied to house 4. And the electric power supplied to the house 4 is returned to the electric power from a feeding electric power system as soon as the electric power from a feeding electric power system returns. Since other functions are the same as those in the first embodiment, the details are omitted.
[0055]
The control unit 8 confirms the remaining charge amount of the secondary battery 2 through the charge amount detection line 10. In addition, the AC / DC conversion unit 7 and the interconnection unit 6 are set so as to switch to the power of the secondary battery 2 when the power from the feeding power system stops. Then, each unit is monitored and controlled so that the switching operation of electric power that is harmonized as a whole can be performed.
Moreover, the setting when using the secondary battery 2 as an uninterruptible power supply or an emergency power supply is performed with respect to the control unit 8 by a simple terminal (not shown) with a display attached to the control box 3. However, a simple terminal with a display (not shown) can be connected to the inside of the house 4 by wireless or wired, and can be controlled from inside the house.
Since other functions are the same as those in the first embodiment, the details are omitted.
[0056]
Other configurations in FIG. 1 and FIG. 2 are the same as those in the first embodiment, and the details are omitted.
[0057]
The operation of the second embodiment of the power control system of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
The user of the electric vehicle 1 uses the control unit 8 to replace the secondary battery 2 with an uninterruptible power source or an emergency power source (hereinafter also referred to as “auxiliary power source”) while being supplied with power from the power feeding system. Set to use as. In that case, the user specifies the amount of charge used for the auxiliary power source. For example, in the method of using only 5 kWh, the entire amount is used as an auxiliary power source at the time of a power failure, the remaining amount is used as an auxiliary power source except for the amount of power scheduled to be used in the schedule of the day. Do.
The setting can be changed at any time in the control unit 8. Further, in the control unit 8, the user can charge the secondary battery 2 in preparation for an emergency even during the daytime.
[0058]
When power from the power feeding system stops (momentary power outage due to abnormality in the power feeding power system, temporary power outage, long-term power outage during disasters, etc.), the interconnection unit 6 and the AC / DC conversion unit 7 are linked to each other quickly. The power of the secondary battery 2 (via the AC / DC converter 7) is supplied to the power system of the house 4. At the same time, the control unit 8 monitors the supplied power. And the interconnection | linkage part 7 will change the electric power supplied to the electric power system of the house 4 into the electric power of an electric power feeding system as soon as the electric power from a feeding electric power system returns.
[0059]
With the above operation, in the house 4, by using the secondary battery 2 of the electric vehicle 1 as a power source for auxiliary power, a momentary power failure (instantaneous power failure) due to a lightning strike or power equipment trouble can be avoided. And information devices such as Internet devices can be used stably and without concern. In addition, even if the power supply is stopped due to an earthquake or a local disaster, the power supply is not interrupted, and depending on the method of use, it can be maintained for several days. Can be improved drastically, making it an effective preparation for disasters. As described above, since the secondary battery is provided that is not dedicated to the electric vehicle 1 but provided with other effective use means, the effectiveness of the electric vehicle 1 is increased and the spread of the electric vehicle 1 can be promoted.
[0060]
Example 3
Hereinafter, a third embodiment of the power control system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. A power control system including a house connected to the power supply power system and an electric vehicle having a secondary battery will be described, but other facilities connected to the power supply power system and other mobile objects having a secondary battery Such combinations are also applicable. Here, the feed power system is a power system that supplies power to ordinary households and facilities.
[0061]
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the third embodiment of the power control system of the present invention. It consists of a user 13 and a manufacturer 14. The user 13 includes the electric vehicle 1 having the secondary battery 2, the control box 3 having the interconnection unit 6, the AC / DC conversion unit 7, and the control unit 8, and the house 4 having the switchboard 5 and the indoor control unit 12. To do. The manufacturer 14 includes a remote monitoring system 15. And for the connection of electric power, the interconnection part 6 and the house 4 are connected by the feed line 11, and the AC / DC conversion part 7 and the secondary battery 2 are connected by the charge / discharge line 9, respectively. . Moreover, the control part 8 is connected with the secondary battery 2 by the charge amount detection line 10, and performs the control.
[0062]
In the present invention, regarding the secondary battery 2 mounted as a power source of the electric vehicle 1 of the user 13, the manufacturer 14 appropriately grasps the characteristics of the battery by remote monitoring and repairs, replaces, etc. the secondary battery 2 as necessary. Provide service advice. That is, first, when the user 13 performs charging, the remote monitoring system 15 of the manufacturer 14 acquires charge / discharge data that is a relationship between the charging (or discharging) power and the voltage between the terminals. Next, the data is compared with standard charge / discharge data (reference charge / discharge data) of the secondary battery held in advance by the remote monitoring system 15. Then, the performance of the secondary battery 2 is diagnosed, and advice such as repair and replacement of the secondary battery 2 is performed as necessary based on the diagnosis result. As described above, since the secondary battery 2 of the electric vehicle 1 can always be kept in a normal state, the secondary battery 2 that is the heart of the electric vehicle 1 can be used without anxiety. Therefore, the reliability of the electric vehicle is increased and the spread can be promoted.
[0063]
Now, the configuration of the third embodiment of the power control system of the present invention will be described in detail.
With reference to FIG. 7, a user 13 is a user of the electric vehicle 1 and is the same as that of the first embodiment.
When the secondary battery 2 is charged (or discharged), the controller 8 is charged (or discharged) capacity and inter-terminal voltage data (data on charging / discharging: charging / discharging data of the secondary battery 2 measured for each charging / discharging). The internal storage unit (not shown) is held (see FIG. 3). Then, the data is transmitted to the remote monitoring system 15 via the indoor control unit 12 in response to a request from the remote monitoring system 15 of the manufacturer 14. Since other functions are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
[0064]
In the house 4, the indoor control unit 12 includes information on the secondary battery 2 displayed on the display unit of the control unit 8 (the remaining amount of charge of the secondary battery 2, the usage schedule of the electric vehicle 1, the feeding power system) Etc.) are displayed. Further, a terminal for changing each set value (charge time, reference remaining amount, calculation time interval of scheduled power usage, etc.) related to each control performed by the control unit 8 and inputting / changing the use schedule of the electric vehicle 1. is there. In that case, as shown in FIG. 7, it may be connected to the control unit 8 by wire, or information may be exchanged wirelessly. Moreover, the remote monitoring system 15 of the manufacturer 14 and the data regarding the secondary battery 2 are transmitted / received, and the display based on the information is performed as needed. Transmission / reception is performed via a public line, the Internet, a dedicated line, or the like.
[0065]
The manufacturer 14 is a manufacturer of the secondary battery 2. By remote monitoring, the status of the secondary battery 2 of the user 13 is remotely monitored, and advice on how to use and information on failure and life are transmitted to the user 13 as necessary.
The remote monitoring system 15 belongs to the manufacturer 14 of the secondary battery 2 and is a server (not shown) for remotely monitoring the status of the secondary battery 2 of the user 13 and information on the secondary battery (normal and illustrated in FIG. 3). It consists of a database (not shown) that holds charge / discharge data in a defective state, information such as the relationship between charge / discharge data and life, and the relationship between charge / discharge data and failure. The secondary battery 2 does not have to be dedicated, and may be shared with other secondary batteries. Moreover, you may serve as other systems, such as control. The remote monitoring system 15 acquires charge / discharge data of the secondary battery 2 held by the control unit 8 via the indoor control unit 12. Then, the state of the secondary battery 2 is diagnosed from the data and information on the secondary battery held in the database. Then, based on the diagnosis result, advice and the like (advice on how to use the secondary battery, warning, information on the life and failure of the secondary battery 2, etc.) are transmitted to the indoor control unit 12 (and the control unit 8).
[0066]
The functions of the other components are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0067]
The operation of the third embodiment of the power control system of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
The control unit 8 of the user 13 takes charge (or discharge) capacity and inter-terminal voltage data (charge / discharge data of the secondary battery 2) for each charge (or discharge) of the secondary battery 2, and stores the internal storage unit. (Not shown). FIG. 3 shows the relationship between the discharge capacity of the secondary battery 2 and the voltage between terminals. In the case of charging, the voltage starts from zero (the right end of the curve) and proceeds in the reverse direction, and reaches the maximum voltage (the left end of the curve) when fully charged. The capacity (Ah) discharged from the secondary battery 2 and the vertical axis represent the inter-terminal voltage of the secondary battery 2. As can be seen from this figure, if the battery is normal, the voltage between the terminals gradually decreases as the discharge capacity increases. However, if the battery is defective, it can be seen that as the discharge capacity increases, the inter-terminal voltage decreases quickly and becomes zero. That is, if charge / discharge data is taken, it can be determined whether the secondary battery 2 is normal or defective. The charge / discharge data of these secondary batteries 2 is held in the control unit 8.
[0068]
The remote monitoring system 15 of the manufacturer 14 acquires the aforementioned charge / discharge data from the control unit 8 via the indoor control unit 12 for each preset period. Then, the status of the secondary battery 2 is diagnosed by comparing the data with the data stored in the database of the remote monitoring system 14.
Specifically, the status of the secondary battery 2 is grasped by comparison with the following data. (A) Comparison of standard secondary battery charge / discharge data (normal state data and defective state data illustrated in FIG. 3), (b) full charge voltage (open voltage) Comparison with other battery physical property data such as absolute value, (c) Comparison with charge / discharge data held in advance and life relationship data, (d) Pre-charge / discharge data and failure relationship data And comparison. From these data comparisons, the deterioration part, the failure part, and the expected remaining life of the secondary battery 2 are determined.
[0069]
Then, advice and warning are given to the user 13 of the secondary battery 2 based on the obtained diagnosis result. The contents include information such as diagnosis results, failure status, expected remaining life, and improved usage. The user 13 examines the usage method and maintenance of the secondary battery 2 and the electric vehicle 1 based on the information, and requests the manufacturer 14 to repair, replace the battery, improve the usage method, etc. as necessary. The request can be made from the indoor control unit 12 to the remote monitoring system 15 of the manufacturer 14 by e-mail or the like. Since the manufacturer 14 already knows the status of the secondary battery 2, it can respond quickly.
[0070]
Since other operations of the power control system are the same as those in the first embodiment, a description thereof will be omitted.
[0071]
With the above operation, the secondary battery 2 of the electric vehicle 1 can always be kept in a normal state, so that the secondary battery 2 that is the heart of the electric vehicle 1 can be used without anxiety. I can do it. Therefore, the reliability of the electric vehicle is increased and the spread can be promoted.
[0072]
In the present embodiment, the remote monitoring system 15 acquires the information of the control unit 8 via the indoor control unit 12, but a line may be connected so that the information can be directly acquired.
[0073]
(Example 4)
Next, a fourth embodiment of the power control system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, a power control system including a house connected to a power feeding power system and an electric vehicle having a secondary battery will be described. Other facilities having a secondary battery and other facilities connected to the power feeding power system The present invention can also be applied to a combination such as a moving body. Here, the feed power system is a power system that supplies power to ordinary households and facilities.
[0074]
FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the fourth embodiment of the power control system of the present invention. From the electric vehicle 1, the secondary battery 2, the control box 3, the house 4, the switchboard 5, and the spare secondary battery 16. It is configured. Referring to FIG. 9, the control box 3 includes an interconnection unit 6, an AC / DC conversion unit 7, and a control unit 8. And for the connection of electric power, between the interconnection part 6 and the house 4, it is the feed line 11, and between the AC / DC conversion part 7 and the secondary battery 2 is the charging / discharging line 9, and the AC / DC conversion part 7 and A spare charge / discharge line 17 is connected to the spare secondary battery 16. Further, the control unit 8 is connected to the secondary battery 2 through the charge amount detection line 10 and is connected to the backup secondary battery 16 through the preliminary charge amount detection line 18 to perform control thereof.
[0075]
In the present embodiment, the secondary battery 2 mounted as a power source of the electric vehicle 1 is used as a general household power source, while a small-capacity standby secondary battery 16 is prepared, The power source is different from the first embodiment in that it is used in combination with the secondary battery 2. That is, the secondary battery 2 and the standby secondary battery 16 are charged with inexpensive late-night power out of the power from the power feeding power system as the power feeding power. When the electric vehicle 1 is not used in the daytime, the power of the secondary battery 2 as battery power is supplied to the power system of the house 4 as household power. On the other hand, when the electric vehicle 1 is used, the power of the spare secondary battery 16 is supplied to the power system of the house 4 as household power. Since the spare secondary battery 16 is used as an auxiliary for the secondary battery 2, a small capacity is sufficient and it can be purchased at a low cost. And since the cheap late-night electric power accumulated in the secondary battery 2 and the standby secondary battery 16 can be used, it is possible to greatly reduce the electricity charge of a general household having the electric vehicle 1 and the standby secondary battery 16. It becomes. That is, since the secondary battery 2 is not dedicated to the electric vehicle 1 but has another effective usage method, the effectiveness of the electric vehicle 1 is increased and the spread thereof can be promoted.
[0076]
Now, the configuration of the fourth embodiment of the power control system of the present invention will be described in detail.
[0077]
FIG. 9 is a diagram showing FIG. 8 in more detail.
Referring to FIG. 9, the control box 3 is a control device that is connected to each of the feeding power system, the electric vehicle 1, the house 4, and the standby secondary battery 16 and controls the movement of power between them. is there. It is in the garage or parking lot where the electric vehicle 1 is located. The control is as follows: (1) The electric power from the power supply system is sent to the power system (distribution panel 5) of the house 4 for use in the house 4. (2) The secondary battery of the electric vehicle 1 supplies the power from the power supply system. 2 to charge the electric vehicle 1 to charge 2, 3 ▲ 1 ▼ + 2 ▼ simultaneously, 4, discharge the secondary battery 2 of the electric vehicle 1, send the power to the house 4, {Circle around (5)} The power from the power feeding power system is sent to the spare secondary battery 16 to charge the spare secondary battery 16, and {circle over (6)} (1) + {5} are simultaneously performed. {Circle around (7)} This relates to seven types of discharge of the spare secondary battery 16 and sending the power to the house 4.
[0078]
Details of the control box 3 will be described with reference to FIG.
The interconnection unit 6 relays the power movement related to the controls (1) to (7) described above under the control of the control unit 8 (described later). Among these, {circle over (1)} to {circle around (4)} are the same as those in the first embodiment, and the description thereof will be omitted. In the case of {circle around (5)}, the power from the power feeding power system is supplied only to the standby secondary battery 16 (to the AC / DC converter 7). In the case of {circle around (6)}, the power from the feeding power system is simultaneously supplied to the power system of the house 4 and the spare secondary battery 16. In the case of {circle around (7)}, the power from the feeding power system is stopped and the power of the spare secondary battery 16 is sent to the power system of the house 4.
In addition, when an abnormality occurs on one side of the feeding power system or the secondary battery 2 or the standby secondary battery 16 (abnormality of voltage, current, frequency), the abnormality is not propagated to the other side. Protective control to quickly disconnect both connections. Furthermore, it has a function of preventing surges from entering from the harmonic suppression filter and the feed power system.
[0079]
The AC / DC converter 7 has a voltage adjustment function and a frequency adjustment function. That is, when charging the secondary battery 2 and the standby secondary battery 16, the AC power sent from the feeding power system via the interconnection unit 6 is converted into DC power for charging. The set value of the DC voltage can be varied depending on the types of the secondary battery 2 and the standby secondary battery 16. On the other hand, when the secondary battery 2 and the standby secondary battery 16 are discharged (supplying power to the house 4), the DC power from the secondary battery 2 and the standby secondary battery 16 is changed to AC power (general household). Power, for example, 100V, 50Hz).
[0080]
The control unit 8 monitors and controls each unit so that a harmonious operation can be performed as a whole. In particular, with respect to the above (1) to (7), the interconnection unit 6, the AC / DC conversion unit 7, the secondary battery 2, and the standby secondary battery 16 are controlled. Since (1) to (4) are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.
In the case of {circle around (5)}, the charge amount of the spare secondary battery 16 is confirmed by the spare charge amount detection line 18. When the amount of charge is less than a preset value, and charging of the secondary battery 2 of the electric vehicle 1 is completed, and charging is performed from the feeding power system in the midnight power charge time zone The interconnection unit 6 and the AC / DC conversion unit 7 are controlled so as to perform the above.
In the case of {circle around (6)}, when there is normal power usage in the house 4 during the late-night electricity rate period and the charging of the secondary battery 2 of the electric vehicle 1 is completed, the control unit 8 The interconnection unit 6 is controlled so as to supply power to both the secondary batteries 16.
In the case of (7), since the power of the secondary battery 2 charged in the time zone of the midnight power charge cannot be used in the daytime time period when the electric vehicle 1 is used, instead of the spare secondary battery 16 Electric power is discharged and supplied to the power system of the house 4. For this purpose, the AC / DC converter 7 is controlled to discharge the standby secondary battery 16 to convert the power into AC power (commercial power, for example, 100 V, 50 Hz), to control the interconnection 6, The power from the AC / DC converter 7 is supplied to the power system of the house 4.
[0081]
The input of the control content to the control unit 8 can be controlled from a simple terminal (not shown) with a display attached to the control box 3 or from the indoor control panel 12 of the house 4.
In addition, data related to charge / discharge (charge / discharge data serving as a reference and charge / discharge data of the secondary battery 2 and the standby secondary battery 16 measured for each charge / discharge) necessary for knowing the remaining amount of charge is controlled. It is held in a storage unit (not shown) of the unit 8.
[0082]
The preliminary charge / discharge line 17 is an electric wire that exchanges electric power that connects the AC / DC converter 7 and the auxiliary secondary battery 16. The positive electrode and the negative electrode of the auxiliary secondary battery 16 are connected to the positive electrode and the negative electrode of the AC / DC converter 7, respectively.
[0083]
The reserve charge amount detection line 18 is a voltage line for measuring the voltage between the terminals of the reserve secondary battery 16 in order for the control unit 8 to detect the charge amount of the reserve secondary battery 16. The inter-terminal voltage detected by the preliminary charge amount detection line 18, the discharge capacity held in advance (the power capacity discharged from the fully-charged secondary battery 16), and the inter-terminal voltage of the standby secondary battery 16 (See FIG. 3 and Example 1), the control unit 8 detects the remaining amount of power of the standby secondary battery 16. Thereby, as necessary, the control unit 8 starts charging when the remaining amount of the spare secondary battery 16 becomes smaller than a preset power capacity value.
[0084]
In the house 4, the indoor control unit 12 provides information on the secondary battery 2 and the standby secondary battery 16 displayed on the display unit of the control unit 8 (remaining charge amounts of the secondary battery 2 and the standby secondary battery 16). Volume, usage schedule of the electric vehicle 1, relationship with the feeding power system, etc.) are displayed. Further, a terminal for changing each set value (charge time, reference remaining amount, calculation time interval of scheduled power usage, etc.) related to each control performed by the control unit 8 and inputting / changing the use schedule of the electric vehicle 1. is there. In that case, as shown in FIG. 9, it may be connected to the control unit 8 by wire, or information may be exchanged wirelessly.
[0085]
Other configurations in FIG. 8 and FIG. 9 are the same as those in the first embodiment, and the details are omitted.
[0086]
The operation of the fourth embodiment of the power control system of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
First, the charging operation of the spare secondary battery 16 will be described.
As a premise, when using the electric vehicle 1, the standby secondary battery 16 uses the inexpensive late-night power stored in the standby secondary battery 16 in advance to reduce the electricity charge of ordinary households. The purpose is to use. Therefore, the charging time is a time zone for late-night electricity charges. Moreover, since it is an auxiliary role of the secondary battery 2 of the electric vehicle 1, the charging of the secondary battery 2 is prioritized for charging in the time zone of the midnight power rate.
[0087]
First, the control unit 8 measures the voltage between the terminals of the secondary battery 2 with the charge amount detection line 10 in the time zone of the midnight power charge, and calculates the remaining charge amount of the secondary battery 2 from the voltage between the terminals. . And the charge amount of the secondary battery 2 is performed as needed.
When the secondary battery 2 is not charged, or after the charging is completed, the control unit 8 measures the inter-terminal voltage of the auxiliary secondary battery 16 by the auxiliary charge amount detection line 18 and determines the auxiliary secondary voltage from the inter-terminal voltage. The remaining amount of charge of the battery 16 is calculated.
When the amount of charge is smaller than a preset amount (a value set in advance by the user, full charge, 80% of full charge, etc.), the secondary charge is made by the reserve charge / discharge line 17 using the feed power system. The battery 16 is charged.
[0088]
At that time, when the power supply system is used in the house 4, the control unit 8 performs charging so as not to affect the use of power in the house 4. In addition, when the midnight power charge time period ends, charging ends at the same time. This is because the standby secondary battery 16 is charged in the late-night power charge time zone where the power charge is cheap (however, it is possible to change the charge time zone to another time depending on the user's intention). .
[0089]
When the amount of charge reaches a preset amount, or when the midnight power charge time period ends, the control unit 8 ends the charging.
[0090]
Next, the discharge operation will be described.
As a premise, the standby secondary battery 16 is discharged when power is used in a time zone in which the late-night power charge is not applied. At that time, priority is given to using the electric power stored in the secondary battery 2 of the electric vehicle 1. However, the spare secondary battery 16 is used when the electric vehicle 1 is used or when the electric power of the secondary battery 2 cannot be used due to the planned use of the electric vehicle 1.
[0091]
The control unit 8 first checks the charge amount of the secondary battery 2 by the charge / discharge detection line 10 in the time zone when the late-night power charge is not applied. At the same time, the schedule of the electric vehicle 1 is confirmed, and the amount of power that can be used in the house 4 out of the amount of charge of the secondary battery 2 is calculated. Further, the charge amount of the spare secondary battery 16 is confirmed by the spare charge amount detection line 18.
As a result, if there is an amount of power that can be used, that amount is used in the house 4. Then, when the secondary battery 16 has a sufficient amount of power when the amount of power is used up, the standby secondary battery 16 is switched.
If there is no power amount that can be used, if the spare secondary battery 16 has a sufficient amount of power, the power of the spare secondary battery 16 is used.
[0092]
However, as a method of using the standby secondary battery 16, it is not always set to use at the house 4, and it is preferable to switch to the secondary battery 2 or the standby secondary battery 16 in a time zone where the late-night power charge is not applied. It is also possible to display that the power charge is reduced by the indoor control unit 12 and finally determine the amount of power used based on the user's judgment.
[0093]
In that case, for example, the control unit 8 first confirms that it is a time zone in which the midnight power charge is not applied, then confirms the charge amount of the secondary battery 2 or the standby secondary battery 16, and then continues. Thus, the usable electric energy in the secondary battery 2 or the standby secondary battery 16 is calculated from the schedule of the electric vehicle 1 and displayed on the indoor control unit 12 based on the information. The display contents include a usable electric energy, a time display indicating how many hours can be used from the current electric power consumption, a future electric vehicle 1 schedule, and the like.
[0094]
By the above control, charging and discharging of the auxiliary secondary battery 16 are automatically controlled. Then, the charging is performed in the time zone of the late-night power charge where the power charge of the power feeding power system is low. When there is no electric vehicle 1 in the daytime, the power of the spare secondary battery 16 is used as the household power. It becomes possible to use in. And since it is the combined use with the secondary battery 2 of the electric vehicle 1, only a small capacity secondary battery is required, and the initial cost is fixed. That is, by using the inexpensive late-night power stored in the secondary battery 2 and the standby secondary battery 16, the number of uses of the secondary battery 2 increases, and the electric vehicle 1 and the household power storage device that are substantially inexpensive are used. Can be provided.
[0095]
Further, in the present embodiment, when the electric vehicle 1 is used urgently, the power of the spare secondary battery 16 can be used when charging is necessary. In that case, under the control of the control unit 8, the AC / DC conversion unit 7 converts the battery voltage of the standby secondary battery 16 into a voltage suitable for charging, and charges the secondary battery 2.
[0096]
In the first to third embodiments, the control box 3 is outside the house 4, but can be installed inside the house 4. In that case, either the indoor control unit 12 or the control unit 8 of the house 4 can be absorbed into the other, which leads to cost reduction.
[0097]
【The invention's effect】
According to the present invention, charging and discharging of a secondary battery of an electric vehicle are automatically controlled, and the secondary battery can be used not only as a power source for an electric vehicle, but also for storing electric power in a home, It becomes possible to lead to the spread of electric vehicles.
[0098]
In addition, according to the present invention, it is possible to reduce the electricity charge at home and use it as an auxiliary power source in the event of a power failure, and more effectively use the secondary battery of an electric vehicle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a power control system according to the present invention.
FIG. 2 is a detailed configuration diagram showing an embodiment of a power control system according to the present invention.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the discharge capacity of the secondary battery and the voltage between terminals in the present invention.
FIG. 4 is a process flow chart relating to charging of the secondary battery in the present invention.
FIG. 5 is a process flow diagram related to charging and discharging of a secondary battery in the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram showing another embodiment of the power control system according to the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram showing still another embodiment of the power control system according to the present invention.
FIG. 8 is a configuration diagram showing another embodiment of the power control system according to the present invention.
FIG. 9 is a detailed configuration diagram showing another embodiment of the power control system according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Electric vehicle
2 Secondary battery
3 Control box
4 houses
5 Switchboard
6 Interconnection Department
7 AC / DC converter
8 Control unit
9 Charging / discharging line
10 Charge detection line
11 Power supply line
12 Indoor control unit
13 users
14 Manufacturer
15 Remote monitoring system
16 Spare secondary battery
17 Preliminary charge / discharge line
18 Precharge amount detection line

Claims

An electric vehicle having a secondary battery;
The secondary battery of the electric vehicle is provided on the side of the feeding power system from the distribution board of the house in the garage or parking lot of the electric vehicle, connected to the power system of the house through the feeding power system and the distribution board. connection is possible, a control box for supplying the power system of the house and feeding power through the switchboard from the supplied power grid and
Equipped with,
The control box, when the electric vehicle is connected,
If it exceeds the reference residual amount of charging amount is set in advance of the secondary battery, without supplying pre Symbol feeding power to the power system of the house, power system of the house the battery power of the secondary battery It supplied to the
Power control system.

The power control system according to claim 1,
The control box, when the charge amount is smaller than the reference residual amount, while the previous SL cell power subjected Kyu in power system of the house, a row of charge the secondary battery with the prior SL supplied power U
Power control system.

The power control system according to claim 2, wherein
The control box is
When the electric vehicle is connected, the battery power is supplied to the power system of the house, or the interconnection unit that supplies the power supply power to the secondary battery and the power system of the house;
When the electric vehicle is connected, if the charge amount exceeds the reference remaining amount, the battery power is supplied to the power system of the house, and if the charge amount is less than the reference remaining amount, the power supply is A control unit that controls the interconnection unit to charge the secondary battery using the supplied power while supplying the power system of the house;
With
Power control system.

The power control system according to claim 3.
Before SL control section, when the electric vehicle is connected to control the interconnection part to perform charge of the secondary battery using only prior Symbol power supplied to the midnight time zone power rate
Power control system.

The power control system according to claim 3 or 4,
Before SL control section, when the electric vehicle is connected, before SL when the supply of the power supply power is stopped, controls the interconnection portion so to supply the pre-Symbol batteries power the power system of the house Do
Power control system.

The power control system according to any one of claims 3 to 5,
The control part is,
The charging / discharging data of the secondary battery is acquired during charging or discharging of the secondary battery, and the characteristics of the secondary battery are determined based on the reference charging / discharging data of the secondary battery and the charging / discharging data stored in advance. Control the interconnected part to diagnose
Power control system.

The power control system according to any one of claims 3 to 5,
Further comprising a remote monitoring system that belong to the manufacturer,
The electric vehicle and the control box belong to a user,
The control section obtains the discharge data of the secondary battery during charging or discharging of the secondary battery, the transmitted charging and discharging data to the remote monitoring system,
The remote monitoring system, on the basis of the charging and discharging data and reference charge and discharge data of the secondary battery in which the remote monitoring system is previously held, to diagnose the characteristics of the secondary battery, of the diagnosis to the control part power control system that sends the results.

The power control system according to any one of claims 3 to 7,
The houses, it provided an indoor control unit which performs input and output of information to the control box
Power control system.

The power control system according to any one of claims 3 to 8,
Further comprising a pre-secondary batteries capable of storing electricity,
Said control section, when the pre-Symbol spare rechargeable battery is connected, when the supply of the battery power is stopped, the spare battery power of the preliminary secondary battery for supplying the power system of the house Control the interconnection
Power control system.

A power control method using a power control system,
Here, the power control system is
An electric vehicle having a secondary battery;
The secondary battery of the electric vehicle is provided on the side of the feeding power system from the distribution board of the house in the garage or parking lot of the electric vehicle, connected to the power system of the house through the feeding power system and the distribution board. And a control box for supplying the power supplied from the power supply power system to the power system of the house via the switchboard;
Comprising
When the electric vehicle is connected to the control box,
(A) the control box is of less than the reference residual charge amount is set in advance of the secondary battery, while subjected supercharges battery power from the secondary battery to the power system of the house, the feeder Charging the secondary battery using electric power;
(B) the control box is if the charge amount exceeds the reference residual amount, without supplying the feeding power to the power system of the house, supplying the battery power to the power system of the house When
You include a
Power control method.

The power control method according to claim 10, wherein
The electric vehicle and the control box belong to a user,
The power control system is connected to a remote monitoring system belonging to the manufacturer;
(C) the control box acquiring charge / discharge data of the secondary battery when charging or discharging the secondary battery;
; (D) control box and transmitting the charge and discharge data to said remote monitoring system,
(E) the remote monitoring system diagnosing characteristics of the secondary battery based on the charge / discharge data and reference charge / discharge data of the secondary battery held in advance by the remote monitoring system;
(F) the remote monitoring system transmitting the result of the diagnosis to the control box ;
You include a
Power control method.