JP5674584B2 - 充電システム - Google Patents
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Description
1台の普通充電器にて1台のモード1車両を充電する。
1台の普通充電器にてn台のモード1車両を充電する。
1台の普通充電器にて1台のモード1車両又はモード2車両を充電する。
(4) モード1車両及びモード2車両に対応:1対nで充電
のような形態のもの、即ち、1台の普通充電器にてn台のモード1車両及びモード2車両を充電するものは、存在しないので、不利不便であった。
図1は、本発明の実施例1における充電システムを示す概略の構成図である。更に、図2は、図1中の電流、車両台数等の構成要素を示す図である。
本実施例1の充電システムでは、次のような前提条件に基づき、動作する。
((α*θ)/16)*2[台]
とする。
6.0≦δ≦16.0
とする。
次式(1)が成り立つときは、接続されている全ての車両に対して全力充電が可能である。
α*θ≧16*(β+γ)・・・(1)
従って、モード2車両20の充電電流δと、モード1車両10の平均充電電流εとは、
δ=ε=16[A]
とする。
モード1車両10に対する充電のオン/オフ制御は行わず、モード2車両20に対する充電電流の設定を行う。モード2車両20に対する充電電流δは、次式(2)によって算出される。
δ=(α*θ−16*γ)/β・・・(2)
図3は、実施例1の充電システムにおける充電方法を示すフローチャートである。
モード1車両10の接続台数;γ[台]
モード2車両20の接続台数;β[台]
α*θ≧16*(β+γ)・・・(1)
この式(1)の左辺において、例えば、利用可能な主幹電流αが100[A]、利用可能な電流に対する余裕率θが80[%]であるとすると、80[A]まで利用可能という計算になる。式(1)の右辺において、前記前提条件より、車両1台当たりの最大充電電流は16[A]である。そのため、式(1)が成立する場合は(YES)、充電コネクタ55aに接続されている全車両に対して全力充電が可能になるので、ステップS12へ進む。
δ=(α*θ−16*γ)/β・・・(2)
モード1車両10の充電許可台数ζは、γ[台](=0台又は1台)である。これにより、充電電流・台数算出の計算が終了する。その後、制御装置40の制御により、モード2車両20に対しては、充電器50−1,・・・内の充電制御回路51により接続確認が行われてスイッチ52がオン状態になり、モード2車両20側で設定された充電電流δにより、このモード2車両20内のバッテリ15が充電される。モード1車両10の接続台数が例えば1台の場合は、充電器50−2内の充電制御回路51により接続確認が行われずに、スイッチ52がオン状態になり、モード1車両10側で設定された平均充電電流δ(=16[A])により、このモード1車両10内のバッテリ15が充電される。
((α*θ)/16)>β
か否かが判定され、((α*θ)/16)がモード2車両20の接続台数βよりも大きい場合は(YES)、ステップS15bへ進む。ステップS15bにおいて、モード1車両10の充電許可台数ζ1が、次式により算出され、ステップS16へ進む。
ζi=((α*θ)/16)−β
δi=(α*θ−16*ζi)/β・・・(3)
εi=16*ζi/γ・・・(4)
ζi+1=ζi+1
ステップS19へ進む。ステップS19において、CPU42により、式(3)、(4)を使って、次式のモード2車両20の充電電流δi+1と、モード1車両10の平均充電電流εi+1とが求められ、ステップS20へ進む。
δi+1=(α*θ−16*ζi+1)/β
εi+1=16*ζi+1/γ
|δi−εi|≦|δi+1−εi+1|・・・(5)
ステップS21において、式(5)が成立する時のモード2車両20の充電電流δと、モード1車両10の充電許可台数ζとが、
δ=δi[A]
ζ=ζi[A」
のように設定され、充電電流・台数算出の計算を終了する。その後、その時のモード2車両20の充電電流δiと、モード1車両10の充電許可台数ζiと、を用いて、制御装置40の制御により、モード2車両20及びモード1車両10に対する充電が行われる。
図5は、実施例1の充電方法において利用可能な主幹電流αが100[A」で、充電器50−1〜50−nが10台ある場合の具体例を示す図である。
例えば、以下のような具体例1の場合、図4のステップS20において、モード2車両20の充電電流δと、モード1車両10の平均充電電流εと、の差が最も小さくなるものを求めてみる。
利用可能な主幹電流α=100[A]
モード2車両20の接続台数β=3[台]
モード1車両10の接続台数γ=3[台]
利用可能な電流に対する余裕率θ=80[%]
モード1車両10の充電許可台数ζの初期値ζ1
=2(=100*0.8/16−3)
δ1=(α*θ−16*ζ1)/β=(80−16*2)/3=16[A]
・・・(3)
ε1=16*ζ1/γ=32/3=10.666[A]・・・(4)
|δ1−ε1|≒5.33
となる。
ζ2=3
δ2=(α*θ−16*ζ2)/β=(80−16*3)/3≒10.666
[A]・・・(3)
ε2=16*ζ2/γ=48/3=16[A]・・・(4)
|δ2−ε2|≒5.33
となる。
前記(I)の具体例1の場合と同様に、例えば、以下のような具体例2の場合、図4のステップS20において、モード2車両20の充電電流δと、モード1車両10の平均充電電流εと、の差が最も小さくなるものを求めてみる。
利用可能な主幹電流α=100[A]
モード2車両20の接続台数β=6[台]
モード1車両10の接続台数γ=3[台]
利用可能な電流に対する余裕率θ=80[%]
モード1車両10の充電許可台数ζの初期値ζ1=1
δ1=(α*θ−16*ζ1)/β=(80−16)/6≒10.666
[A]・・・(3)
ε1=16*ζ1/γ= 16/3=5.333[A]・・・(4)
|δ1−ε1|≒5.33
となる。
ζ2=2
δ2=(α*θ−16*ζ2)/β=(80−16*2)/6=8[A]
・・・(3)
ε2=16*ζ2/γ=16*2/3=10.666[A]・・・(4)
|δ2−ε2|≒2.67
となる。
ζ3=3
δ3=(α*θ−16*ζ3)/β=(80−16*3)/6=5.33
[A]・・・(3)
ε3=16*ζ3/γ=16*3/3=16[A]・・・(4)
|δ3−ε3|≒10.67
となる。
本実施例1の充電システムによれば、モード1車両10及びモード2車両20が混在された状況において、所定の制御アルゴリズムを実行する1台の制御装置40の制御により、利用可能な電流を細かくモード1車両10及びモード2車両20に配分し、モード1車両10及びモード2車両20が、なるべく平等に充電できるように負荷平準化を行う。そのため、限られた電流で効果的にモード1車両10及びモード2車両20の充電が可能となり、充電システムの利便性が向上する。
本発明は、上記実施例1に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の(A)〜(D)のようなものがある。
15,25 バッテリ
20 モード2車両
30 AC電源
31 ケーブル
40 制御装置
50−1〜50−n 充電器
51 充電制御回路
52 スイッチ
55 充電ケーブル
Claims (6)
- 駆動電力を蓄積する第1の電力蓄積装置を有し、平均充電電流εを受電して前記第1の電力蓄積装置を充電する1台又は複数台のモード1装置と、
駆動電力を蓄積する第2の電力蓄積装置を有し、可変の充電電流δを受電して前記第2の電力蓄積装置を充電する1台又は複数台のモード2装置と、
に対し、電源から供給される利用可能な電源電流を前記平均充電電流ε及び前記充電電流δに配分して、前記モード1装置及び前記モード2装置を充電する充電システムであって、
制御パラメータとして前記モード2装置の前記充電電流δ及び前記モード1装置の充電許可台数ζを算出し、前記モード2装置の充電に対しては、前記充電電流δを設定し、前記モード1装置の充電に対しては、同時に充電する装置台数を前記充電許可台数ζに制限し、前記モード1装置の接続台数γに対して時間をずらせた前記平均充電電流εの供給の切り替えを制御する制御装置を備えたことを特徴とする充電システム。 - 前記制御装置は、所定の制御アルゴリズムに従って、前記充電電流δ及び前記充電許可台数ζを算出することを特徴とする請求項1記載の充電システム。
- 請求項1又は2記載の充電システムは、
前記制御装置により制御され、前記電源から供給される前記電源電流を前記平均充電電流ε及び前記充電電流δに配分して前記モード1装置及び前記モード2装置へ供給する複数台の充電器を備えたことを特徴とする充電システム。 - 前記充電器は、
前記制御装置により制御され、充電の対象が前記モード2装置の場合には、前記モード2装置との間でデータ通信を行い、前記モード2装置に対して前記充電電流δの設定の指示を出すと共に、前記モード2装置との間の電気的な接続確認を行ってスイッチ切替信号を出力し、充電の対象が前記モード1装置の場合には、前記モード1装置との間でデータ通信を行わないで前記スイッチ切替信号を出力する充電制御回路と、
前記スイッチ切替信号によりオン状態となり、前記充電電流δを前記モード2装置へ供給し、又は前記平均充電電流εを前記モード1装置へ供給するスイッチと、
を有することを特徴とする請求項3記載の充電システム。 - 前記電源電流は、交流電流であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の充電システム。
- 前記モード1装置及び前記モード2装置は、電気自動車であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の充電システム。
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