JP7324526B2

JP7324526B2 - 電力供給システム

Info

Publication number: JP7324526B2
Application number: JP2021145027A
Authority: JP
Inventors: 正二宮
Original assignee: KABUSHIKI KAISHA FUNABASHI SOKO
Current assignee: KABUSHIKI KAISHA FUNABASHI SOKO
Priority date: 2021-09-06
Filing date: 2021-09-06
Publication date: 2023-08-10
Anticipated expiration: 2041-09-06
Also published as: JP2023038104A

Description

本発明は、電力供給システムに関する。

近年、電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ：Plug-in Hybrid Vehicle）などのような、充電可能なバッテリを搭載した車両の普及が進でいる。

電気自動車などのような充電可能なバッテリを搭載した車両のバッテリは、充電器により充電可能である。例えば特許文献１には、二次電池を併設した充電スタンド（充電器）の電力制御方法が開示されている。

電気自動車の普及に伴い、商業施設など様々な施設の駐車場において、電気自動車などの車両を充電するための充電器が設置されつつある。

特開２０１９－３３６２９号公報

商業施設などの駐車場に設置された充電器は、営業時間である昼間は客の電気自動車などを充電するために使用されるが、営業時間外である夜間には使用されない場合があり、時間帯によって電力が効率的に利用されていない場合があった。

かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、全ての時間帯において電力を効率的に使用することを可能とする電力供給システムを提供することにある。

本発明に係る電力供給システムは、
少なくとも１つの第１充電器と、
複数のグループに分けられた複数の第２充電器と、
第１電力切替装置と、
第２電力切替装置と、を備え、
前記第１電力切替装置は、前記少なくとも１つの第１充電器と、前記第２電力切替装置との何れに電力を供給するかを切り替え、
前記第２電力切替装置は、前記第１電力切替装置から電力を供給されているときに、前記複数の第２充電器の前記複数のグループの何れのグループに電力を供給するかを切り替える。

本発明に係る電力供給システムによれば、全ての時間帯において電力を効率的に使用することを可能とする電力供給システムを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る電力供給システムの概略構成を示す図である。図１の第１電力切替装置の概略構成を示す図である。図１の第２電力切替装置の概略構成を示す図である。電力を供給する対象を時間帯毎に切り替えている様子の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る電力供給システム１の概略構成を示す図である。電力供給システム１は、駐車場を有する施設に設置されるシステムである。駐車場を有する施設は、来客用駐車場と、来客用駐車場とは別の従業員用のスペースとを有していてよい。

本実施形態においては、一例として、電力供給システム１がゴルフ場に設置されている場合を例に挙げて説明する。

図１に示す例においては、電力供給システム１が、複数の車両２及び複数のゴルフカート３に接続されている様子を示している。電力供給システム１は、車両２を充電することができる。また、電力供給システム１は、ゴルフカート３を充電することができる。

車両２は、充電可能なバッテリを搭載した車両である。車両２は、例えば、電気自動車、プラグインハイブリッド自動車などであってよい。

ゴルフカート３は、充電可能なバッテリを搭載しており、電動で走行するカートである。

電力供給システム１は、第１電力切替装置１０と、第２電力切替装置２０と、第１充電器３０と、複数の第２充電器４０とを備える。

なお、図１においては、電力供給システム１が複数の第１充電器３０を備える場合を示しているが、電力供給システム１は、少なくとも１つの第１充電器３０を備えていればよい。

複数の第２充電器４０は、図１に示すように、グループＡ、グループＢ、及びグループＣの３つのグループに分けられている。なお、図１においては、複数の第２充電器４０が３つのグループに分かれている例を示しているが、複数の第２充電器４０は、複数のグループに分かれていれば、３つ以外のグループに分かれていてもよい。複数の第２充電器４０は、２つのグループに分かれていてもよいし、４つ以上のグループに分かれていてもよい。

第１電力切替装置１０は、電力会社などから電力の供給を受ける。第１電力切替装置１０は、電力会社から供給された電力を、第１充電器３０と、第２電力切替装置２０との何れに供給するかを切り替える。第１電力切替装置１０の構成及び機能の詳細については後述する。

第２電力切替装置２０は、第１電力切替装置１０から電力の供給を受ける。第２電力切替装置２０は、第１電力切替装置１０から電力を供給されているときに、グループＡ～グループＣの何れのグループに電力を供給するかを切り替える。

第２電力切替装置２０がグループＡに電力を供給すると、グループＡに含まれる第２充電器４０に接続されているゴルフカート３が充電される。第２電力切替装置２０がグループＢに電力を供給すると、グループＢに含まれる第２充電器４０に接続されているゴルフカート３が充電される。第２電力切替装置２０がグループＣに電力を供給すると、グループＣに含まれる第２充電器４０に接続されているゴルフカート３が充電される。

第２電力切替装置２０の構成及び機能の詳細については後述する。

第１充電器３０は、来客用駐車場に設置されている。電力供給システム１がゴルフ場に設置されている場合、第１充電器３０は、ゴルフ場の来客用駐車場に設置されている。第１充電器３０は、少なくとも１台、来客用駐車場に設置されている。

第１充電器３０は、コンセントを備え、車両２の電源プラグなどを差し込むことができる。第１充電器３０が第１電力切替装置１０から電力を供給されているとき、第１充電器３０は、電源プラグが差し込まれている車両２のバッテリを充電することができる。

第２充電器４０は、来客用駐車場ではなく、従業員用のスペースに設置されている。電力供給システム１がゴルフ場に設置されている場合、第２充電器４０は、例えば、ゴルフ場のカート置き場に設置されている。

第２充電器４０は、コンセントを備え、ゴルフカート３の電源プラグなどを差し込むことができる。第２充電器４０が第２電力切替装置２０から電力を供給されているとき、第２充電器４０は、電源プラグが差し込まれているゴルフカート３のバッテリを充電することができる。

複数の第２充電器４０は、上述のように、グループＡ、グループＢ、及びグループＣの３つのグループに分けられている。各グループが含む第２充電器４０の数は、１台以上の任意の数であってよい。

続いて、図２を参照して、第１電力切替装置１０の構成について説明する。図２に示すように、第１電力切替装置１０は、第１スイッチ１１Ａ及び１１Ｂと、第１制御部１２と、第１記憶部１３と、第１入力部１４とを備える。

第１スイッチ１１Ａは、第１制御部１２からの制御信号に基づいて、電力会社からの配線と、第１充電器３０との接続のオン／オフを切り替える。第１スイッチ１１Ｂは、第１制御部１２からの制御信号に基づいて、電力会社からの配線と、第２電力切替装置２０との接続のオン／オフを切り替える。

第１スイッチ１１Ａがオンすると、電力会社から供給される電力は、第１充電器３０に供給される。この際、電力供給システム１が備える第１充電器３０の全てに、電力会社から供給される電力が供給可能である。例えば、電力供給システム１が６台の第１充電器３０を備える場合、電力会社から供給される電力は、６台の第１充電器３０に供給可能である。

第１スイッチ１１Ｂがオンすると、電力会社から供給される電力は、第２電力切替装置２０に供給される。

以後、第１スイッチ１１Ａ及び第１スイッチ１１Ｂについて、特に区別する必要がないときは、単に第１スイッチ１１と記して説明する。

第１スイッチ１１は、例えば、電磁開閉器とすることができる。第１スイッチ１１が電磁開閉器である場合、第１制御部１２からの制御信号によって、電磁開閉器が備えるコイルに電流が流れると、第１スイッチ１１はオンする。また、第１制御部１２からの制御信号によって、電磁開閉器が備えるコイルに電流が流れなくなると、第１スイッチ１１はオフする。

第１制御部１２は、第１電力切替装置１０の各構成部及び第１電力切替装置１０全体を制御する。第１制御部１２は、１以上のプロセッサを含んでよい。プロセッサは、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサとして構成されてもよいし、特定の処理に特化した専用のプロセッサとして構成されてもよい。

第１記憶部１３は、各種データ、及び第１制御部１２によって実行されるプログラム等を記憶する。第１記憶部１３は、例えば半導体メモリ又は磁気メモリ等により構成されてよい。第１記憶部１３は、第１制御部１２と一体として構成されてもよい。

第１入力部１４は、第１電力切替装置１０へのユーザからの入力を受け付ける。第１入力部１４は、物理的なボタンとして構成されてもよいし、画面への入力を受け付けるタッチパネルとして構成されてもよい。

続いて、図３を参照して、第２電力切替装置２０の構成について説明する。図３に示すように、第２電力切替装置２０は、第２スイッチ２１Ａ～２１Ｃと、第２制御部２２と、第２記憶部２３と、第２入力部２４とを備える。

第２スイッチ２１Ａは、第２制御部２２からの制御信号に基づいて、第１電力切替装置１０からの配線と、グループＡへの配線との接続のオン／オフを切り替える。第２スイッチ２１Ｂは、第２制御部２２からの制御信号に基づいて、第１電力切替装置１０からの配線と、グループＢへの配線との接続のオン／オフを切り替える。第２スイッチ２１Ｃは、第２制御部２２からの制御信号に基づいて、第１電力切替装置１０からの配線と、グループＣへの配線との接続のオン／オフを切り替える。

第１電力切替装置１０から第２電力切替装置２０に電力が供給されているときに第２スイッチ２１Ａがオンすると、第１電力切替装置１０から供給される電力は、グループＡに含まれる第２充電器４０に供給される。例えばグループＡが１３台の第２充電器４０を含む場合、第１電力切替装置１０から供給される電力は、グループＡに含まれる１３台の第２充電器４０に供給される。

同様にして、第１電力切替装置１０から第２電力切替装置２０に電力が供給されているときに第２スイッチ２１Ｂがオンすると、第１電力切替装置１０から供給される電力は、グループＢに含まれる第２充電器４０に供給される。また、第１電力切替装置１０から第２電力切替装置２０に電力が供給されているときに第２スイッチ２１Ｃがオンすると、第１電力切替装置１０から供給される電力は、グループＣに含まれる第２充電器４０に供給される。

以後、第２スイッチ２１Ａ～２１Ｃについて、特に区別する必要がないときは、単に第２スイッチ２１と記して説明する。

第２スイッチ２１は、例えば、電磁開閉器とすることができる。第２スイッチ２１が電磁開閉器である場合、第２制御部２２からの制御信号によって、電磁開閉器が備えるコイルに電流が流れると、第２スイッチ２１はオンする。また、第２制御部２２からの制御信号によって、電磁開閉器が備えるコイルに電流が流れなくなると、第２スイッチ２１はオフする。

第２制御部２２は、第２電力切替装置２０の各構成部及び第２電力切替装置２０全体を制御する。第２制御部２２は、１以上のプロセッサを含んでよい。プロセッサは、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサとして構成されてもよいし、特定の処理に特化した専用のプロセッサとして構成されてもよい。

第２記憶部２３は、各種データ、及び第２制御部２２によって実行されるプログラム等を記憶する。第２記憶部２３は、例えば半導体メモリ又は磁気メモリ等により構成されてよい。第２記憶部２３は、第２制御部２２と一体として構成されてもよい。

第２入力部２４は、第２電力切替装置２０へのユーザからの入力を受け付ける。第２入力部２４は、物理的なボタンとして構成されてもよいし、画面への入力を受け付けるタッチパネルとして構成されてもよい。

続いて、第１電力切替装置１０及び第２電力切替装置２０の動作について詳細に説明する。

第１電力切替装置１０は、電力会社から供給された電力を、第１充電器３０と、第２電力切替装置２０との何れに供給するかを切り替える。第１電力切替装置１０は、１日のうちの第１時間帯は、第１充電器３０に電力を供給するように、第１スイッチ１１を切り替える。第１電力切替装置１０は、１日のうちの第２時間帯は、第２電力切替装置２０に電力を供給するように、第１スイッチ１１を切り替える。

第１時間帯は、電力供給システム１が設置されている施設が営業している時間帯である。第２時間帯は、第１時間帯とは異なる時間帯であり、電力供給システム１が設置されている施設の営業時間外の時間帯である。例えば、電力供給システム１が設置されている施設がゴルフ場である場合、第１時間帯は、昼間であってよい。また、第２時間帯は、夜間であってよい。例えば、第１時間帯は、６：００～１８：００までの時間帯であってよい。また、例えば、第２時間帯は、１８：００～６：００までの時間帯であってよい。

このように、第１電力切替装置１０が第１時間帯と第２時間帯とで電力の供給先を切り替えることにより、第１時間帯すなわち営業時間内の時間帯においては、来客用駐車場に設置されている第１充電器３０に電力を供給することができる。これにより、営業時間内の時間帯においては、来客用駐車場に止められている車両２を充電することができる。また、第２時間帯すなわち営業時間外の時間帯においては、カート置き場に設置されている第２充電器４０に電力を供給することができる。これにより、営業時間外の時間帯においては、カート置き場に置かれているゴルフカート３を充電することができる。すなわち、本実施形態に係る電力供給システム１は、営業時間外の時間帯も電力を有効に利用して、ゴルフカート３を充電することができる。

第２電力切替装置２０は、第１電力切替装置１０から電力を供給されているとき、すなわち第２時間帯に、グループＡ～グループＣの何れのグループに電力を供給するかを切り替える。この際、第２電力切替装置２０は、第２時間帯において、グループＡ～グループＣの各グループに同じ時間ずつ電力が供給されるように第２スイッチ２１を切り替え、グループＡ～グループＣへの電力供給を切り替える。

例えば、第２時間帯が１８：００～６：００である場合、第２時間帯は１２時間ある。この場合、第２電力切替装置２０は、グループＡ～グループＣに４時間ずつ電力が供給されるように、第２スイッチ２１を切り替える。

図４に、第１電力切替装置１０及び第２電力切替装置２０によって、電力の供給先が切り替えられている様子の一例を示す。

図４に示す例においては、第１時間帯は６：００～１８：００であり、第２時間帯は１８：００～６：００である。したがって、第１電力切替装置１０は、６：００～１８：００の間は、第１充電器３０に電力が供給されるように第１スイッチ１１を制御し、１８：００～６：００の間は、第２電力切替装置２０に電力が供給されるように第１スイッチ１１を制御する。

また、図４に示す例においては、第２電力切替装置２０は、第２時間帯のうち１８：００～２２：００の４時間はグループＡに含まれる第２充電器４０に電力が供給されるように第２スイッチ２１を制御し、２２：００～２：００の４時間はグループＢに含まれる第２充電器４０に電力が供給されるように第２スイッチ２１を制御し、２：００～６：００の４時間はグループＣに含まれる第２充電器４０に電力が供給されるように第２スイッチ２１を制御する。

このように、第２電力切替装置２０が同じ時間ずつグループＡ～Ｃの各グループに電力を供給することにより、夜間の間に多くのゴルフカート３を充電することができる。例えば、各グループＡ～Ｃがそれぞれ１３台の第２充電器４０を有する場合、３９台のゴルフカート３を第２充電器４０に接続した状態で置いておけば、夜間の間に３９台のゴルフカート３を充電することができる。この際、電力供給システム１が同時に充電するゴルフカート３の台数は１３台であるため、電力供給システム１は、１３台のゴルフカート３を充電するのに十分な電力の供給を電力会社から受けていれば、夜間の間に３９台のゴルフカート３を充電することができる。すなわち、電力供給システム１は、３９台のゴルフカート３を同時に充電するために必要な電力の１／３の電力の供給を電力会社から受けていれば、３９台のゴルフカート３を夜間の間に充電することができる。

図４に示すような時間設定テーブルは、第１記憶部１３及び第２記憶部２３が記憶することができる。第１電力切替装置１０の第１制御部１２は、第１記憶部１３に記憶されている時間設定テーブルを参照して、第１スイッチ１１のオン／オフを切り替える。第２電力切替装置２０の第２制御部２２は、第２記憶部２３に記憶されている時間設定テーブルを参照して、第２スイッチ２１のオン／オフを切り替える。

管理者等の電力供給システム１のユーザは、第１入力部１４又は第２入力部２４への入力操作をすることにより、第１記憶部１３又は第２記憶部２３に記憶されている時間設定テーブルの内容を変更することができる。

このように、本実施形態に係る電力供給システム１は、第１電力切替装置１０と、第２電力切替装置２０とを備える。そして、第１電力切替装置１０は、少なくとも１つの第１充電器３０と、第２電力切替装置２０との何れに電力を供給するかを切り替える。また、第２電力切替装置２０は、第１電力切替装置１０から電力を供給されているときに、複数の第２充電器４０の複数のグループの何れのグループに電力を供給するかを切り替える。このように、第１電力切替装置１０が電力の供給先を切り替えることにより、時間帯に応じて電力の供給先を切り替えることができ、昼間の時間帯及び夜間の時間帯のいずれにおいても電力を有効に利用することができる。したがって、本実施形態に係る電力供給システム１によれば、全ての時間帯において電力を効率的に使用することができる。また、第２電力切替装置２０が複数の第２充電器４０の複数のグループの何れのグループに電力を供給するかを切り替えることにより、電力会社から供給を受ける最大電力量を抑えることができる。例えば、第２充電器４０が３つのグループに分けられている場合、電力会社から供給を受ける最大電力量を１／３に抑えることができる。

本発明を諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形及び修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形及び修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部又はステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、本発明について装置を中心に説明してきたが、本発明は装置の各構成部が実行するステップを含む方法としても実現し得るものである。また、本発明について装置を中心に説明してきたが、本発明は装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。

例えば、上記実施形態においては、第２充電器４０がゴルフカート３を充電する場合を例に挙げて説明したが、第２充電器４０はゴルフカート３以外を充電してもよい。第２充電器４０は、例えば、ゴルフ場の整備などに使用されるゴルフ場の電気自動車を充電してもよい。

また、上記実施形態においては、電力供給システム１がゴルフ場に設置されている場合を例に挙げて説明したが、電力供給システム１はゴルフ場以外の施設に設置されていてもよい。電力供給システム１は、例えば、宅配をする飲食店に設置されてもよい。この場合、第２充電器４０は、宅配に使用される電気自動車又は電動バイクなどを充電してもよい。

１電力供給システム
２車両
３ゴルフカート
１０第１電力切替装置
１１、１１Ａ、１１Ｂ第１スイッチ
１２第１制御部
１３第１記憶部
１４第１入力部
２０第２電力切替装置
２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ第２スイッチ
２２第２制御部
２３第２記憶部
２４第２入力部
３０第１充電器
４０第２充電器

Claims

少なくとも１つの第１充電器と、
複数のグループに分けられた複数の第２充電器と、
第１電力切替装置と、
第２電力切替装置と、を備え、
前記第１電力切替装置は、前記少なくとも１つの第１充電器と、前記第２電力切替装置との何れに電力を供給するかを切り替え、
前記第２電力切替装置は、前記第１電力切替装置から電力を供給されているときに、前記複数の第２充電器の前記複数のグループの何れのグループに電力を供給するかを切り替える、電力供給システム。
請求項１に記載の電力供給システムにおいて、
前記第１電力切替装置は、
１日のうちの第１時間帯は、前記少なくとも１つの第１充電器に電力を供給し、
１日のうちの前記第１時間帯とは異なる第２時間帯は、前記第２電力切替装置に電力を供給する、電力供給システム。
請求項２に記載の電力供給システムにおいて、
前記第２電力切替装置は、前記第２時間帯において、前記複数の第２充電器の前記複数のグループの各グループに同じ時間ずつ電力が供給されるように、前記各グループへの電力供給を切り替える、電力供給システム。
請求項２又は３に記載の電力供給システムにおいて、
前記第１時間帯は、昼間であり、
前記第２時間帯は、夜間である、電力供給システム。
請求項１から４のいずれか一項に記載の電力供給システムにおいて、
前記第１充電器は、来客用駐車場に設置されており、
前記第２充電器は、従業員用のスペースに設置されている、電力供給システム。
請求項１から４のいずれか一項に記載の電力供給システムにおいて、
前記第１充電器は、ゴルフ場の来客用駐車場に設置されており、
前記第２充電器は、前記ゴルフ場のカート置き場に設置されている、電力供給システム。