JP5471982B2 - シェアリング充電システム - Google Patents

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Description

本発明は、１つの受電設備から複数の車両に電力を供給するシェアリング充電システムに関する。
シェアリング充電システムとして、例えば、１つの受電設備から複数の無人搬送車に蓄電池充電用の電力を供給するものがある（例えば、特許文献１参照）。このシェアリング充電システムでは、各無人搬送車へ供給される電力の総和が受電設備の使用可能最大電力を超えないように、各無人搬送車へ供給される電力をそれぞれ変更している。
また、シェアリング充電システムとして、例えば、１つの受電設備から複数の電気自動車に蓄電池充電用の電力を供給するものがある（例えば、特許文献２参照）。このシェアリング充電システムでは、各電気自動車への電力供給を時分割的に行っている。
しかしながら、上述の何れのシェアリング充電システムも、受電設備から送信される供給可能電力値に従って充電を行う車両と、受電設備から送信される供給可能電力値に従わずに充電を行う車両とが混在する場合、各車両へ供給される電力の総和が受電設備の使用可能電力を超えて受電設備のブレーカをおとしてしまうおそれがある。
特開２００４−２２９３５５号公報 特開平５−３３６６７３号公報
本発明は、受電設備から送信される供給可能電力値に従って充電を行う車両と、受電設備から送信される供給可能電力値に従わずに充電を行う車両とが混在する場合でも、各車両へ供給される電力の総和が充電設備の使用可能最大電力を超えないようにすることが可能なシェアリング充電システムを提供することを目的とする。
本発明のシェアリング充電システムは、複数の充電スタンドと、前記複数の充電スタンドにそれぞれ電力を供給する受電設備とを備えるシェアリング充電システムであって、前記受電設備は、前記複数の充電スタンドにそれぞれ電力を供給する電力供給手段と、前記複数の充電スタンドの何れかから車両が接続された旨を示す接続情報が送られてくると、前記複数の充電スタンドに接続される車両の総数と前記電力供給手段の使用可能電力とに基づいて車両１台あたりの供給可能電力値を求め、その供給可能電力値を前記複数の充電スタンドにそれぞれ送る充電量制御手段とを備え、前記充電スタンドは、前記受電設備から送られてくる供給可能電力値を前記充電スタンドに接続される車両に送信する通信手段と、前記電力供給手段から前記充電スタンドに接続される車両へ引っぱられる電力を測定する電力測定手段と、前記電力測定手段により測定される電力と前記供給可能電力値とに基づいて、前記充電スタンドに接続される車両が、前記供給可能電力値に基づく電力を前記電力供給手段から引っぱる充電制御可能車両である、又は、前記供給可能電力値に基づかない電力を前記電力供給手段から引っぱる充電制御不可能車両であると判定する制御手段とを備え、前記充電量制御手段は、前記複数の充電スタンドのそれぞれの前記制御手段の判定結果に基づいて、前記複数の充電スタンドに前記充電制御可能車両のみが接続されていると判断した場合、前記電力供給手段の使用可能電力を前記各充電制御可能車両に分散して供給し、前記複数の充電スタンドのそれぞれの前記制御手段の判定結果に基づいて、前記複数の充電スタンドに前記充電制御可能車両及び前記充電制御不可能車両が接続されていると判断した場合、前記充電制御可能車両及び前記充電制御不可能車両からそれぞれ引っぱられる電力の総和が前記電力供給手段の使用可能電力を超えないように、前記電力供給手段の使用可能電力を前記充電制御可能車両又は前記充電制御不可能車両に分散して供給しつつ、前記電力供給手段の使用可能電力を前記充電制御可能車両及び前記充電制御不可能車両に時間的に分散して供給する。
これにより、受電設備から送信される供給可能電力値に従って充電を行う車両と、受電設備から送信される供給可能電力値に従わずに充電を行う車両とが混在する場合でも、各車両へ供給される電力の総和が充電設備の使用可能電力を超えないようにすることができる。
また、前記充電量制御手段は、前記複数の充電スタンドのそれぞれの前記制御手段の判定結果に基づいて、前記複数の充電スタンドに前記複数の充電制御可能車両及び前記複数の充電制御不可能車両が接続されていると判断した場合、前記電力供給手段の使用可能電力を分散して前記複数の充電制御可能車両に供給すること、前記電力供給手段の使用可能電力を分散して前記複数の充電制御不可能車両に供給することを交互に繰り返し行うように構成してもよい。
また、前記充電量制御手段は、前記複数の充電スタンドのそれぞれの前記制御手段の判定結果に基づいて、前記複数の充電スタンドに前記複数の充電制御可能車両及び前記複数の充電制御不可能車両が接続されていると判断した場合、前記複数の充電制御不可能車両１台ずつ順番に電力を供給するとともに、前記電力供給手段の使用可能電力のうち前記充電制御不可能車両に供給した電力の残りの電力を前記複数の充電制御可能車両に分散して供給するように構成してもよい。
本発明によれば、１つの受電設備から複数の車両に電力を供給するシェアリング充電システムにおいて、受電設備から送信される供給可能電力値に従って充電を行う車両と、受電設備から送信される供給可能電力値に従わずに充電を行う車両とが混在する場合でも、各車両へ供給される電力の総和が充電設備の使用可能最大電力を超えないようにすることができる。
本発明の実施形態のシェアリング充電システムを示す図である。 本実施形態のシェアリング充電システムの動作を説明するためのフローチャートである。 （ａ）は充電制御可能車両のみが充電スタンドに接続された場合のシェアリング充電システムを示す図であり、（ｂ）は充電制御可能車両及び充電制御不可能車両が混在して充電スタンドに接続された場合のシェアリング充電システムを示す図である。 充電制御可能車両及び充電制御不可能車両が混在して充電スタンドに接続された場合の充電制御処理の一例を示す図である。 充電制御可能車両及び充電制御不可能車両が混在して充電スタンドに接続された場合の充電制御処理の他の例を示す図である。
図１は、本発明の実施形態のシェアリング充電システムを示す図である。
図１に示すシェアリング充電システム１は、複数の充電スタンド２と、それら充電スタンド２にそれぞれ電力を供給する受電設備３とを備えて構成されている。
各充電スタンド２は、それぞれ、制御部４（制御手段）と、通信部５（通信手段）と、遮断部６と、電力測定部７（電力測定手段）とを備えて構成されている。
受電設備３は、各充電スタンド２にそれぞれ電力を供給する電力供給部８（電力供給手段）と、充電量制御部９（充電量制御手段）とを備えて構成されている。
電気自動車やプラグインハイブリッド自動車などの車両１０と充電スタンド２とが電力ケーブルを介して接続され、ユーザ（運転者）の指示により充電が開始されると、車両１０内の充電制御部１２が車両１０内の蓄電部１１に充電電力指示を与える。蓄電部１１が充電電力指示に基づいて充電スタンド２から電力を引っ張ることにより、受電設備３の電力供給部８から充電スタンド２の遮断部６を介して車両１０の蓄電部１１に電力が供給され、車両１０に搭載される不図示の蓄電池が充電される。
車両１０の種類としては、充電制御可能車両と充電制御不可能車両とがある。
充電制御可能車両は通信部１３を備えており、その通信部１３は車両１０が充電スタンド２に接続されると、その充電スタンド２から送信される供給可能電力値Ｘａを受信する。また、通信部１３は受信した供給可能電力値Ｘａを充電制御部１２に送り、充電制御部１２はその供給可能電力値Ｘａを示す充電電力指示を蓄電部１１に与える。これにより、充電制御可能車両の蓄電池は充電スタンド２から送信される供給可能電力値Ｘａに応じた電力により充電される。なお、通信部５、１３は、無線通信を行ってもよいし、電力線通信を行ってもよい。
充電制御不可能車両は通信部１３を備えておらず、充電スタンド２から送信される供給可能電力値Ｘａを受信することができない。そのため、充電スタンド２から充電制御不可能車両に引っぱられる電力を、充電スタンド２から送信される供給可能電力値Ｘａにより制御することができない。すなわち、充電制御不可能車両は充電スタンド２から送信される供給可能電力値Ｘａに従わずに蓄電池の充電を行う。そのため、上述したように、各車両１０へ供給される電力の総和が受電設備３の使用可能電力Ｘを超えてしまうおそれがある。例えば、受電設備３の使用可能電力Ｘが１００Ｗで、５台の車両１０が充電スタンド２に接続されている場合、それら５台の車両１０が全て充電制御可能車両であれば、１００Ｗを分散して各車両１０の蓄電池をそれぞれ２０Ｗの電力で充電することができるため、各車両１０へ供給される電力の総和が受電設備３の使用可能電力Ｘを超えない。しかし、５台の車両１０のうち、１台以上が充電制御可能車両で、その充電制御不可能車両が２０Ｗよりも大きい電力で蓄電池を充電してしまう場合、各車両１０へ供給される電力の総和が受電設備３の使用可能電力Ｘを超えてしまう。
そこで、本実施形態のシェアリング充電システム１では、充電スタンド２に充電制御可能車両と充電制御不可能車両とが混在して接続される場合、充電制御可能車両及び充電制御不可能車両からそれぞれ引っぱられる電力の総和が受電設備３の使用可能電力Ｘを超えないように、その使用可能電力Ｘを充電制御可能車両又は充電制御不可能車両に分散して供給しつつ、使用可能電力Ｘを時間的に分散して充電制御可能車両及び充電制御不可能車両に供給する。
図２は、充電制御可能車両と充電制御不可能車両とが混在して充電スタンド２に接続される場合のシェアリング充電システム１の動作を説明するためのフローチャートである。
まず、複数の充電スタンド２のうちの何れかの充電スタンド２から受電設備３に車両１０が接続された旨を示す接続信号が送信されると（Ｓ１がＹｅｓ）、受電設備３の電力供給部８は充電量制御部９に使用可能電力Ｘを示す信号を送る（Ｓ２）。充電量制御部９は、新規に車両１０が接続された充電スタンド２以外の各充電スタンド２への電力供給を全て停止するとともに、電力供給部８の使用可能電力Ｘを、現在各充電スタンド２に接続されている車両１０の総数Ｎで割り、その計算結果Ｘ／Ｎを、現在各充電スタンド２に接続されている車両１０の１台あたりに供給可能な電力値Ｘａとする。
例えば、電力供給部８の使用可能電力Ｘが１００Ｗで、各充電スタンド２に車両１０が５台接続されている場合、車両１０の１台あたりの供給可能電力値Ｘａは２０Ｗとなる。
次に、充電量制御部９は、計算した供給可能電力値Ｘａを、新規に車両１０が接続された充電スタンド２に送信する（Ｓ３）。
次に、新規に車両１０が接続された充電スタンド２は、受信した供給可能電力値Ｘａを、自身に接続されている車両１０に送信する（Ｓ４）。
次に、その新規の車両１０に通信部１３を備えている場合、その車両１０の充電制御部１２は、受信した供給可能電力値Ｘａで蓄電池を充電させる旨の充電電力指示を蓄電部１１に出して、蓄電池の充電を開始させる（Ｓ５）。なお、新規の車両１０に通信部１３が備えられていない場合、その車両１０が充電スタンド２に接続されると、充電制御部１２は、予め設定されている電力値で蓄電池を充電させる旨の充電電力指示を蓄電部１１に出して、蓄電池の充電を開始させるものとする。
次に、新規に車両１０が接続された充電スタンド２の電力測定部７は、電力供給部８から車両１０へ引っぱられる電力を測定し（Ｓ６）、その測定した電力を制御部４に送る（Ｓ７）。
次に、その制御部４は、電力測定部７で測定された電力と、車両１０に送信した供給可能電力値Ｘａとに基づいて、自身に接続されている車両１０が充電制御可能車両及び充電制御不可能車両のどちらかであるかを判定し、その判定結果を受電設備３の充電量制御部９に送信する（Ｓ８）。
例えば、制御部４は、電力測定部７により測定される電力が供給可能電力値Ｘａとほぼ等しい場合、新規の車両１０が、供給可能電力値Ｘａに基づく電力を電力供給部８から引っぱることが可能な充電制御可能車両であると判定し、電力測定部７により測定される電力が供給可能電力値Ｘａと異なる場合、新規の車両１０が、供給可能電力値Ｘａに基づかない電力を電力供給部８から引っぱってしまう充電制御不可能車両であると判定する。なお、制御部４は、電力測定部７により測定される電力が供給可能電力値Ｘａ以下である場合、新規の車両１０が充電制御可能車両であると判定し、電力測定部７により測定される電力が供給可能電力値Ｘａよりも大きい場合、新規の車両１０が充電制御不可能車両であると判定するように構成してもよい。
そして、受電設備３の充電量制御部９は、新規に車両１０が接続された充電スタンド２の制御部４の判定結果や過去に車両１０が接続された充電スタンド２の制御部４の判定結果に基づいて、各充電スタンド２に現在接続されている車両１０への電力供給を行う（Ｓ９）。
例えば、充電量制御部９は、各判定結果に基づいて、図３（ａ）に示すように、各充電スタンド２に接続される車両１０が全て充電制御可能車両であると判断した場合、使用可能電力Ｘを充電制御可能車両の総数Ｎ１で割り、その計算結果Ｘ／Ｎ１を１台あたりの供給可能電力値Ｘａとして各充電スタンド２にそれぞれ送信して各充電制御可能車両の蓄電池をそれぞれ充電する。
すなわち、充電量制御部９は、各充電スタンド２に充電制御可能車両のみが接続されていると判断した場合、使用可能電力Ｘを各充電制御可能車両に分散して供給する。
また、例えば、充電量制御部９は、各判定結果に基づいて、図３（ｂ）に示すように、充電スタンド２に充電制御可能車両及び充電制御不可能車両が混在して接続されていると判断した場合、図４に示すように、使用可能電力Ｘを各充電制御可能車両に分散して供給すること、各充電制御不可能車両から引っぱられる電力の総和が使用可能電力Ｘを超えないように、使用可能電力Ｘを各充電制御不可能車両に分散して供給することを交互に繰り返し行う。なお、例えば、図４に示す時間Ｔ２において、Ｎ２台の充電制御不可能車両から引っぱられる電力の総和が使用可能電力Ｘを超えてしまう場合、Ｎ２台の充電制御不可能車両のうち使用可能電力Ｘを超えない台数の充電制御不可能車両の蓄電池の充電を行った後、次回の時間Ｔ４において、残りの充電制御不可能車両の蓄電池の充電を行うようにする。また、例えば、充電量制御部９は、各判定結果に基づいて、図３（ｂ）に示すように、充電スタンド２に充電制御可能車両及び充電制御不可能車両が混在して接続されていると判断した場合、図５に示すように、Ｎ２台の充電制御不可能車両１台ずつ順番に電力Ｘｂ（電力供給部８から各充電制御不可能車両にそれぞれ引っぱられる電力）を供給するとともに、使用可能電力Ｘのうち充電制御不可能車両に供給した電力Ｘｂの残りの電力（Ｘ−Ｘｂ）を各充電制御可能車両に分散して供給する。なお、Ｎ２台の充電制御不可能車両の全ての蓄電池の充電が完了する前に、Ｎ１台の充電制御可能車両の全ての蓄電池の充電が完了してもよい。
すなわち、充電量制御部９は、各充電スタンド２に充電制御可能車両及び充電制御不可能車両が混在して接続されていると判断した場合、充電制御可能車両及び充電制御不可能車両からそれぞれ引っぱられる電力の総和が使用可能電力Ｘを超えないように、使用可能電力Ｘを充電制御可能車両又は充電制御不可能車両に分散して供給しつつ、使用可能電力Ｘを充電制御可能車両及び充電制御不可能車両に時間的に分散して供給する。
このように、本実施形態のシェアリング充電システム１では、各充電スタンド２に充電制御可能車両及び充電制御不可能車両が混在して接続されていると判定した場合、充電制御可能車両及び充電制御不可能車両からそれぞれ引っぱられる電力の総和が使用可能電力Ｘを超えないように、使用可能電力Ｘを充電制御可能車両又は充電制御不可能車両に分散して供給しつつ、使用可能電力Ｘを充電制御可能車両及び充電制御不可能車両に時間的に分散して供給している。これにより、各充電スタンド２に充電制御可能車両と充電制御不可能車両とが混在して接続されている場合でも、各車両１０へ供給される電力の総和が受電設備３の使用可能電力Ｘを超えないようにすることができる。
１ シェアリング充電システム
２ 充電スタンド
３ 受電設備
４ 制御部
５ 通信部
６ 遮断部
７ 電力測定部
８ 電力供給部
９ 充電量制御部
１０ 車両
１１ 蓄電部
１２ 充電制御部
１３ 通信部

Claims (3)

  1. 複数の充電スタンドと、前記複数の充電スタンドにそれぞれ電力を供給する受電設備とを備えるシェアリング充電システムであって、
    前記受電設備は、
    前記複数の充電スタンドにそれぞれ電力を供給する電力供給手段と、
    前記複数の充電スタンドの何れかから車両が接続された旨を示す接続情報が送られてくると、前記複数の充電スタンドに接続される車両の総数と前記電力供給手段の使用可能電力とに基づいて車両１台あたりの供給可能電力値を求め、その供給可能電力値を前記複数の充電スタンドにそれぞれ送る充電量制御手段と、
    を備え、
    前記充電スタンドは、
    前記受電設備から送られてくる供給可能電力値を前記充電スタンドに接続される車両に送信する通信手段と、
    前記電力供給手段から前記充電スタンドに接続される車両へ引っぱられる電力を測定する電力測定手段と、
    前記電力測定手段により測定される電力と前記供給可能電力値とに基づいて、前記充電スタンドに接続される車両が、前記供給可能電力値に基づく電力を前記電力供給手段から引っぱる充電制御可能車両である、又は、前記供給可能電力値に基づかない電力を前記電力供給手段から引っぱる充電制御不可能車両であると判定する制御手段と、
    を備え、
    前記充電量制御手段は、
    前記複数の充電スタンドのそれぞれの前記制御手段の判定結果に基づいて、前記複数の充電スタンドに前記充電制御可能車両のみが接続されていると判断した場合、前記電力供給手段の使用可能電力を前記各充電制御可能車両に分散して供給し、
    前記複数の充電スタンドのそれぞれの前記制御手段の判定結果に基づいて、前記複数の充電スタンドに前記充電制御可能車両及び前記充電制御不可能車両が接続されていると判断した場合、前記充電制御可能車両及び前記充電制御不可能車両からそれぞれ引っぱられる電力の総和が前記電力供給手段の使用可能電力を超えないように、前記電力供給手段の使用可能電力を前記充電制御可能車両又は前記充電制御不可能車両に分散して供給しつつ、前記電力供給手段の使用可能電力を前記充電制御可能車両及び前記充電制御不可能車両に時間的に分散して供給する
    ことを特徴とするシェアリング充電システム。
  2. 請求項１に記載のシェアリング充電システムであって、
    前記充電量制御手段は、前記複数の充電スタンドのそれぞれの前記制御手段の判定結果に基づいて、前記複数の充電スタンドに前記複数の充電制御可能車両及び前記複数の充電制御不可能車両が接続されていると判断した場合、前記電力供給手段の使用可能電力を分散して前記複数の充電制御可能車両に供給すること、前記電力供給手段の使用可能電力を分散して前記複数の充電制御不可能車両に供給することを交互に繰り返し行う
    ことを特徴とするシェアリング充電システム。
  3. 請求項１に記載のシェアリング充電システムであって、
    前記充電量制御手段は、前記複数の充電スタンドのそれぞれの前記制御手段の判定結果に基づいて、前記複数の充電スタンドに前記複数の充電制御可能車両及び前記複数の充電制御不可能車両が接続されていると判断した場合、前記複数の充電制御不可能車両１台ずつ順番に電力を供給するとともに、前記電力供給手段の使用可能電力のうち前記充電制御不可能車両に供給した電力の残りの電力を前記複数の充電制御可能車両に分散して供給する
    ことを特徴とするシェアリング充電システム。
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