JP7503773B2 - Charging and discharging device - Google Patents
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Description
本開示は、電動車用の充放電装置に関する。 This disclosure relates to a charging and discharging device for electric vehicles.
近年、電気自動車（ＥＶ）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）等の電動車が普及してきている。それに伴い、電動車と住宅との間で電力を授受するためのＶ２Ｈ（Vehicle to Home）機器が普及してきている。 In recent years, electric vehicles (EVs), plug-in hybrid vehicles (PHVs), and other electric vehicles have become more common. Accordingly, vehicle-to-home (V2H) devices for transmitting electricity between electric vehicles and homes have also become more common.
また、家庭内のエネルギ管理システム（ＥＭＳ）であるＨＥＭＳ（Home Energy Management System)が普及してきている。ＨＥＭＳは、スマートメータ、太陽光発電、エネファーム（登録商標）、エコキュート（登録商標）、定置型蓄電池、電動車、負荷（家庭内の電気機器）等と連携し、家庭内で使用されるエネルギーの可視化・効率化を図るシステムである。ＨＥＭＳと連携している各機器は、ＨＥＭＳによる包括的な計画・制御により、経済的または環境的に最適な動作を行う。なお、家庭内のエネルギ管理システムは、さらに上位のＶＰＰ（Virtual Power Plant）からの指令に基づき動作してもよい。 Home Energy Management Systems (HEMS), which are home energy management systems (EMS), are becoming more common. HEMS works with smart meters, solar power generation, ENE-FARM (registered trademark), ECOCUTE (registered trademark), stationary storage batteries, electric vehicles, loads (home electrical appliances), etc. to visualize and streamline the energy used in the home. Each device linked to the HEMS operates in an economically or environmentally optimal manner through comprehensive planning and control by the HEMS. Note that home energy management systems may also operate based on commands from a higher-level VPP (Virtual Power Plant).
一般的にエネルギ管理システムは、連携している動作中の機器から秒～分単位の周期で情報を取得している。連携している待機状態の機器からも動作計画に組み込むために、数分～数十分単位の周期で情報を取得している。 Typically, energy management systems obtain information from connected devices that are in operation at intervals of seconds to minutes. They also obtain information from connected devices in standby at intervals of several minutes to several tens of minutes in order to incorporate this information into their operation plans.
電動車は分散電源であるが、定置型蓄電池と異なり、定置された充放電装置から容易に離脱可能である。ユーザが電動車を使用する場合、電動車は充放電装置から離脱し、家庭内のエネルギ管理に関与することができなくなる。また、充放電装置に接続される電動車が、別の電動車に入れ替わることもある。したがって、電動車をエネルギ管理の動作計画に組み込むためには、電動車が充放電装置と接続されていてかつ充放電していない待機状態の期間においても電動車から情報を取得する必要がある。 Electric vehicles are distributed power sources, but unlike stationary storage batteries, they can be easily detached from stationary charging/discharging devices. When a user uses an electric vehicle, the electric vehicle detaches from the charging/discharging device and is no longer able to participate in energy management within the home. In addition, the electric vehicle connected to the charging/discharging device may be replaced by another electric vehicle. Therefore, in order to incorporate an electric vehicle into the energy management operation plan, it is necessary to obtain information from the electric vehicle even during the standby period when the electric vehicle is connected to the charging/discharging device but is not charging or discharging.
電動車の代表的な急速充電規格に、ＣＨＡｄｅＭＯ（登録商標）がある。ＣＨＡｄｅＭＯ Ｖ２Ｈガイドラインには、電動車と充電器（本明細書では充放電を想定しているため、以下、充放電装置と表記する）との間の信号、通信、充放電シーケンス等が規定されている。当該充放電シーケンスの実行中に、充放電装置は電動車からＣＡＮ（Controller Area Network）通信により、エネルギ管理システムに渡すべき車両情報（車両ＩＤ、電池総容量、ＳＯＣ(State Of Charge)等)を取得できる。 CHAdeMO (registered trademark) is a representative rapid charging standard for electric vehicles. The CHAdeMO V2H guidelines stipulate the signals, communications, charge/discharge sequences, etc. between an electric vehicle and a charger (hereinafter referred to as a charge/discharge device, as charging/discharging is assumed in this specification). During the execution of the charge/discharge sequence, the charge/discharge device can obtain vehicle information (vehicle ID, total battery capacity, SOC (State Of Charge), etc.) to be passed to the energy management system from the electric vehicle via CAN (Controller Area Network) communication.
ただし、充放電動作を行っていない待機状態の期間においては、電動車と充放電装置間のＣＡＮ通信は切断される。ＣＨＡｄｅＭＯ Ｖ２Ｈガイドラインでは、通信による車両情報取得を目的とした独立したシーケンスは規定されていない。電動車側にもそのような仕組みは搭載されていない。 However, during standby periods when no charging or discharging operations are taking place, CAN communication between the electric vehicle and the charging/discharging device is cut off. The CHAdeMO V2H guidelines do not prescribe an independent sequence for obtaining vehicle information via communication. There is no such mechanism installed on the electric vehicle side either.
充放電シーケンスの開始時には、充放電装置側で第１リレーＤ１（後述の図２参照）のターンオン等のメカ的なリレー動作が発生する。また車両側においても充放電シーケンスの開始時にターンオンされるメカリレーが使用される場合がある（図２には不図示）。これらのメカリレーはシーケンス回数に応じて劣化し、寿命が短くなる。 At the start of a charge/discharge sequence, a mechanical relay operation occurs on the charge/discharge device side, such as turning on the first relay D1 (see FIG. 2 described below). Also, on the vehicle side, a mechanical relay that is turned on at the start of a charge/discharge sequence may be used (not shown in FIG. 2). These mechanical relays deteriorate depending on the number of sequences, shortening their lifespan.
また、充放電装置や電動車に搭載された不揮発メモリ（例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory））に接続履歴を記録することもある。不揮発メモリはシーケンス回数に応じて劣化し、寿命が短くなる。そのため電動車から車両情報を取得するために、充放電シーケンスを頻繁に断続させると、メカリレーや不揮発メモリ等の回路素子が劣化する。 The connection history may also be recorded in non-volatile memory (e.g., Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM)) installed in the charge/discharge device or electric vehicle. Non-volatile memory deteriorates depending on the number of sequences, shortening its lifespan. Therefore, if the charge/discharge sequence is frequently interrupted to obtain vehicle information from the electric vehicle, circuit elements such as the mechanical relay and non-volatile memory will deteriorate.
本開示はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、回路素子の劣化を抑制しつつ、電動車から定期的に車両情報を取得できる充放電装置を提供することにある。 This disclosure has been made in light of these circumstances, and its purpose is to provide a charging/discharging device that can periodically acquire vehicle information from an electric vehicle while suppressing deterioration of circuit elements.
上記課題を解決するために、本開示のある態様の充放電装置は、電動車との接続の有無を判定する接続制御部と、前記電動車に搭載された蓄電部との間の充放電を制御する充放電制御部と、前記電動車から通信により、前記蓄電部の情報を含む車両情報を取得する車両情報取得部と、外部または内部のエネルギ管理システムに定期的に車両情報を渡すエネルギ管理連携部と、を備える。前記電動車と本充放電装置が接続した状態で待機状態にある場合、前記エネルギ管理連携部は、前記電動車から最後に取得した車両情報を前記エネルギ管理システムに渡す。 In order to solve the above problems, a charging/discharging device according to an embodiment of the present disclosure includes a connection control unit that determines whether or not a connection is established with an electric vehicle, a charging/discharging control unit that controls charging/discharging between the electric vehicle and a power storage unit mounted on the electric vehicle, a vehicle information acquisition unit that acquires vehicle information including information on the power storage unit from the electric vehicle via communication, and an energy management linkage unit that periodically passes vehicle information to an external or internal energy management system. When the electric vehicle and the charging/discharging device are connected and in a standby state, the energy management linkage unit passes the vehicle information last acquired from the electric vehicle to the energy management system.
本開示によれば、回路素子の劣化を抑制しつつ、電動車から定期的に車両情報を取得することができる。 According to the present disclosure, it is possible to periodically obtain vehicle information from an electric vehicle while suppressing deterioration of circuit elements.
図１は、実施の形態に係る充放電装置１０を説明するための図である。充放電装置１０は、電動車２０と、宅内の商用電力系統（以下、単に系統という）２の受電点または負荷４とを連携するためのＶ２Ｈ機器である。充放電装置１０と電動車２０は、直流の充放電ケーブル３０で接続される。充放電ケーブル３０の先端にはガンコネクタ３０ａが取り付けられており、ユーザがガンコネクタ３０ａを電動車２０のインレットに差し込むことにより、充放電装置１０と電動車２０が接続される。
Figure 1 is a diagram for explaining a charging/
充放電装置１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１、インバータ１２、シーケンス回路１３及び制御部１４を備える。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の一端は充放電ケーブル３０を介して電動車２０に接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１の他端はインバータ１２に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、電動車２０に搭載された蓄電部を充放電するための双方向ＤＣ／ＤＣコンバータである。
The charging/
インバータ１２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１と分電盤３との間に接続される双方向インバータである。インバータ１２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１から入力される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を分電盤３に出力することができる。分電盤３には系統２及び負荷４が接続される。負荷４は宅内の負荷の総称である。インバータ１２は、系統２から分電盤３を介して供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力をＤＣ／ＤＣコンバータ１１に出力することもできる。
The
なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１とインバータ１２の間の直流バスに、太陽電池用のＤＣ／ＤＣコンバータ、定置型蓄電池用のＤＣ／ＤＣコンバータ等が接続されていてもよい。
In addition, a DC/DC converter for a solar cell, a DC/DC converter for a stationary storage battery, etc. may be connected to the DC bus between the DC/
シーケンス回路１３は、電動車２０との充放電シーケンスに使用する回路である。本実施の形態ではシーケンス回路１３は、ＣＨＡｄｅＭＯの充放電シーケンスに準拠している。
The
制御部１４は充放電装置１０全体を統括的に制御する。図１に示す例では制御部１４は、外部のエネルギ管理システム４０と連携している。エネルギ管理システム４０は例えば、宅内に設置されたＨＥＭＳコントローラであってもよい。またエネルギ管理システム４０は、宅外のＶＰＰサーバ、ＤＲサーバ等の上位のサーバであってもよい。その場合、エネルギ管理システム４０と上位のサーバはインターネットを介して接続される。
The
なお、充放電装置１０が、太陽光発電システムや蓄電システムのパワーコンディショナに組み込まれている場合、エネルギ管理システム４０はパワーコンディショナ内の運転モード設定システムであってもよい。パワーコンディショナに組み込まれている運転モード設定システムは、経済優先モード、環境優先モード、蓄電優先モード等の運転モードを有し、宅内負荷消費電力と太陽光発電電力と蓄電システムの電力量残量に応じてパワーコンディショナ単体でもエネルギ管理を行う。
When the charge/
経済優先モードは、設定した充放電時間に従って運転するモードであり、電気料金が安い時間帯に蓄電池に充電し、電気料金が高い時間帯に蓄電池から放電するピークシフト運転に使用されるモードである。環境優先モードは、太陽電池により発電された電力の余剰分を蓄電池に充電し、蓄電池に充電した電力を日射がないときに使用するモードである。蓄電優先モードは、蓄電池が常に満充電になるように、充電を優先させるモードである。当該蓄電池として、電動車２０に搭載された蓄電池を使用することもできる。
The economy priority mode is a mode in which operation is performed according to the set charging and discharging times, and is used for peak shift operation in which the storage battery is charged during times when electricity rates are low and discharged during times when electricity rates are high. The environment priority mode is a mode in which surplus electricity generated by the solar cell is charged into the storage battery, and the electricity charged into the storage battery is used when there is no sunlight. The power storage priority mode is a mode in which charging is prioritized so that the storage battery is always fully charged. The storage battery installed in the
図２は、電動車２０と充放電装置１０の内部構成の一例を示す図である。電動車２０は、蓄電部２１、制御部２２、補助電源２３、コンタクタＲｃ、駆動リレーＲｄ及び車両側のシーケンス回路を備える。車両側のシーケンス回路は、第１フォトカプラＰＣ１、第２フォトカプラＰＣ２、第１スイッチＱ１、第１抵抗Ｒ１－第４抵抗Ｒ４、接続検出回路２４及びＣＡＮ通信部２５を含む。図２には電動車２０の構成要素として、蓄電部２１の充放電に関連する構成要素のみを示している。
Figure 2 is a diagram showing an example of the internal configuration of the
充放電装置１０のシーケンス回路１３は、第１リレーＤ１、第２リレーＤ２、第３フォトカプラＰＣ３、第５抵抗Ｒ５－第６抵抗Ｒ６、接続検出回路１３ａ及びＣＡＮ通信部１３ｂを含む。
The
充放電装置１０の制御部１４は、接続制御部１４ａ、充放電制御部１４ｂ、情報取得部１４ｃ及びＥＭＳ連携部１４ｄを含む。電動車２０の制御部２２及び充放電装置１０の制御部１４はそれぞれ、ハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、又はハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源としてアナログ素子、マイクロコントローラ、ＤＳＰ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、その他のＬＳＩを利用できる。ソフトウェア資源として、ファームウェア等のプログラムを利用できる。
The
接続制御部１４ａは、充放電ケーブル３０を介した充放電装置１０と電動車２０間の接続を制御する。充放電制御部１４ｂは、電動車２０に搭載された蓄電部２１と、宅内の電源または負荷との間の充放電を制御する。具体的には充放電制御部１４ｂは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に電流指令値を設定して、蓄電部２１への充電電流または蓄電部２１からの放電電流を制御する。
The
情報取得部１４ｃは、電動車２０からＣＡＮ通信により、蓄電部２１の情報を含む車両情報を取得する。ＥＭＳ連携部１４ｄは、エネルギ管理システム４０と定期的に情報を授受する。例えばエネルギ管理システム４０は、所定のポーリング間隔で充放電装置１０に対して問い合わせを行い、充放電装置１０から蓄電部２１の情報（例えば、ＳＯＣ）を取得する。
The
ガンコネクタ３０ａは、充電中のロック解除を防止するために、電磁ロック機構を採用している。接続制御部１４ａは電磁ロック機構への通電を制御することにより、ガンコネクタ３０ａのロック／アンロックを制御することができる。ガンコネクタ３０ａはラッチ解除操作部３１を有する。ラッチ解除操作部３１はラッチ解除レバーと、ロック状態／アンロック状態をユーザに示すための表示部を有する。
The
ユーザは、ガンコネクタ３０ａを電動車２０のインレットに差し込む際、所定の嵌合位置まで押し込むことにより、ガンコネクタ３０ａをラッチすることができる。充放電ケーブル３０が所定の嵌合位置まで押し込まれると、爪がラッチされる。その後、ユーザが充放電装置１０のロックボタン(図示せず)を押すことで接続制御部１４ａからの制御を介してガンコネクタ３０ａのラッチがホールドされ、ガンコネクタ３０ａとインレット接合状態にロックがかかり、ラッチ解除操作部３１の表示部の表示がアンロック状態からロック状態に切り替わる。
When inserting the
ユーザは、充放電装置１０のアンロックボタン(図示せず)を押すことにより、接続制御部１４ａからの制御を介してガンコネクタ３０ａのラッチホールドを解除することでアンロックすることができる。なお、ロックボタン、アンロックボタンは充放電装置１０本体に限らず有線、無線によるリモートコントローラ上に設けられてもよい。
The user can unlock the charging/discharging
電動車２０の蓄電部２１は、複数のセルを含む充放電可能な蓄電部であり、主に走行用モータを駆動するための電源として使用される。セルには、リチウムイオン電池セル、ニッケル水素電池セル、電気二重層キャパシタセル、リチウムイオンキャパシタセル等を用いることができる。また、燃料電池セルやスターリングエンジン等のような放電のみ可能な電源およびこれらの電源と蓄電部２１を併設したものも含まれる。電動車２０と充放電装置１０が充放電ケーブル３０で接続されている状態では、蓄電部２１はコンタクタＲｃを介して、充放電装置１０のＤＣ／ＤＣコンバータ１１に接続される。
The
補助電源２３は、主に電動車２０内の補機に電源を供給するための電源であり、一般的に１２Ｖの鉛電池が使用される。一方、充放電装置１０側のシーケンス回路１３で使用される１２Ｖの直流電圧は、系統２から供給される交流電圧を直流電圧に変換し、降圧して生成されたり、直流バスに接続された太陽電池、定置蓄電池などから得られる直流電圧を降圧して生成されたり、もしくは充放電装置１０の外部１２Ｖ電源から得たりすることができる。
The
電動車２０と充放電装置１０を接続する充放電ケーブル３０には、電力線Ｌ０、第１充放電開始停止線Ｌ１、第２充放電開始停止線Ｌ２、コネクタ接続確認線Ｌ３、充放電許可禁止線Ｌ４、接地線Ｌ５及びＣＡＮ通信線Ｌ６が含まれている。なお、ＣＡＮ通信線Ｌ６はツイストペア線で構成される。
The charge/
第１充放電開始停止線Ｌ１は、充放電装置１０の制御電源（ＤＣ１２Ｖ）と、電動車２０のグランド間を、充放電装置１０側で第１リレーＤ１、電動車２０側で第１抵抗Ｒ１、第１フォトカプラＰＣ１のダイオードを介して接続する。第１フォトカプラＰＣ１のトランジスタは制御部２２に接続され、制御部２２は第１フォトカプラＰＣ１のダイオード（即ち、第１充放電開始停止線Ｌ１）が導通しているか否かを検出することができる。
The first charge/discharge start/stop line L1 connects the control power supply (
第２充放電開始停止線Ｌ２は、第１充放電開始停止線Ｌ１の第１リレーＤ１と第１抵抗Ｒ１との間の分岐点と、充放電装置１０のグランド間を、電動車２０側で第２フォトカプラＰＣ２のダイオード、第２抵抗Ｒ２、充放電装置１０側で第２リレーＤ２を介して接続する。第２フォトカプラＰＣ２のトランジスタは制御部２２に接続され、制御部２２は第２フォトカプラＰＣ２のダイオード（即ち、第２充放電開始停止線Ｌ２）が導通しているか否かを検出することができる。
The second charge/discharge start/stop line L2 connects the branch point between the first relay D1 and the first resistor R1 of the first charge/discharge start/stop line L1 to the ground of the charge/
コネクタ接続確認線Ｌ３は、電動車２０の補助電源２３と、充放電装置１０のグランド間を、電動車２０側で第３抵抗Ｒ３、接続検出回路２４、充放電装置１０側で第５抵抗Ｒ５、接続検出回路１３ａを介して接続する。電動車２０側の接続検出回路２４は例えば、フォトカプラで構成することができる。当該フォトカプラのトランジスタは制御部２２に接続される。制御部２２は当該フォトカプラのダイオード（即ち、コネクタ接続確認線Ｌ３）が導通しているか否かを検出することにより、電動車２０と充放電装置１０間の物理的・電気的な接続の有無を判定することができる。
The connector connection confirmation line L3 connects the
充放電装置１０側の接続検出回路１３ａは例えば、フォトカプラで構成することができる。当該フォトカプラのトランジスタは接続制御部１４ａに接続される。接続制御部１４ａは当該フォトカプラのダイオード（即ち、コネクタ接続確認線Ｌ３）が導通しているか否かを検出することにより、電動車２０と充放電装置１０間の物理的・電気的な接続の有無を判定することができる。
The
充放電許可禁止線Ｌ４は、充放電装置１０の制御電源（ＤＣ１２Ｖ）と、電動車２０のグランド間を、充放電装置１０側で第３フォトカプラＰＣ３のダイオード、第６抵抗Ｒ６、電動車２０側で第４抵抗Ｒ４、第１スイッチＱ１を介して接続する。制御部２２は第１スイッチＱ１をオン／オフ制御して、充放電許可禁止線Ｌ４の導通状態を制御することができる。接地線Ｌ５は、電動車２０のグランドと充放電装置１０のグランド間を接続する。ＣＡＮ通信線Ｌ６は、電動車２０側のＣＡＮ通信部２５と充放電装置１０側のＣＡＮ通信部１３ｂを接続する。
The charge/discharge permission/prohibition line L4 connects the control power supply (
コンタクタＲｃの駆動コイルの両端は、第１充放電開始停止線Ｌ１と第２充放電開始停止線Ｌ２にそれぞれ接続される。当該駆動コイルと第２充放電開始停止線Ｌ２間に駆動リレーＲｄが接続されている。 The ends of the drive coil of the contactor Rc are connected to the first charge/discharge start/stop line L1 and the second charge/discharge start/stop line L2, respectively. A drive relay Rd is connected between the drive coil and the second charge/discharge start/stop line L2.
図３は、ＣＨＡｄｅＭＯ Ｖ２Ｈに基づく充放電シーケンスの概要を説明するためのタイミングチャートである。ガンコネクタ３０ａが電動車２０のインレットに接続された状態において、充放電装置１０の接続制御部１４ａは、充放電シーケンスを開始する際、第１リレーＤ１をターンオンする（Ｓ１１）。第１リレーＤ１がターンオンすると第１フォトカプラＰＣ１がオンし、電動車２０の制御部２２は、第１充放電開始停止線Ｌ１の立ち上がりを検出する（Ｓ２１）。
Figure 3 is a timing chart for explaining an outline of the charge/discharge sequence based on CHAdeMO V2H. With the
第１充放電開始停止線Ｌ１の立ち上がりを検出すると、電動車２０のＣＡＮ通信部２５は、充放電装置１０のＣＡＮ通信部１３ｂに対して車両ＣＡＮデータの送信を開始する。充放電装置１０のＣＡＮ通信部１３ｂは、車両ＣＡＮデータを受信すると、電動車２０のＣＡＮ通信部２５に対して充放電器ＣＡＮデータの送信を開始する。これにより、両者の間のＣＡＮチャンネルが確立する（Ｓ１２、Ｓ２２）。
When the rising edge of the first charge/discharge start/stop line L1 is detected, the
ＣＡＮチャンネルが確立すると、電動車２０の制御部２２は第１スイッチＱ１をターンオンする（Ｓ２３）。第１スイッチＱ１がターンオンすると第３フォトカプラＰＣ３がオンし、充放電装置１０の接続制御部１４ａは充放電許可禁止線Ｌ４の立ち上がりを検出する（Ｓ１３）。
When the CAN channel is established, the
充放電許可禁止線Ｌ４の立ち上がりを検出すると、充放電装置１０の接続制御部１４ａは、ガンコネクタ３０ａの電磁ロック機構に通電して、コネクタロックをかける（Ｓ１４）。なお、ノーマルクローズ型の電磁ロック機構を用いている場合は、電磁ロック機構への通電を解除する。接続制御部１４ａは、電力線Ｌ０に電圧を印加し、出力回路において短絡や地絡等の異常が発生していないか絶縁診断する（Ｓ１５）。
When the rising edge of the charge/discharge permission/prohibition line L4 is detected, the
絶縁診断の結果が異常無しである場合、充放電装置１０の接続制御部１４ａは、第２リレーＤ２をターンオンする（Ｓ１６）。第２リレーＤ２がターンオンすると第２フォトカプラＰＣ２がオンし、電動車２０の制御部２２は、第２充放電開始停止線Ｌ２の立ち上がりを検出する（Ｓ２４）。
If the insulation diagnosis indicates that there is no abnormality, the
第２充放電開始停止線Ｌ２の立ち上がりを検出すると、電動車２０の制御部２２は、駆動リレーＲｄをターンオンすることにより、コンタクタＲｃを閉じる（Ｓ２５）。これにより、電動車２０と充放電装置１０の間で充放電が可能な状態になる（Ｓ１７、Ｓ２７）。
When the rising edge of the second charge/discharge start/stop line L2 is detected, the
充放電装置１０の接続制御部１４ａは、充放電シーケンスを停止する際、充放電シーケンスを開始する際の逆の手順で充放電を停止させる。充放電シーケンスの停止制御として、充放電装置１０側では、第２リレーＤ２のターンオフ、第１リレーＤ１のターンオフ、コネクタのアンロック、ＣＡＮ通信の切断を行う（Ｓ１８）。電動車２０側では第１スイッチＱ１のターンオフ、コンタクタＲｃの溶着診断、ＣＡＮ通信の切断を行う（Ｓ２８）。
When the
上述したように充放電装置１０の情報取得部１４ｃは、電動車２０の制御部２２からＣＡＮ通信を介して車両情報を取得する。情報取得部１４ｃが取得してＥＭＳ連携部１４ｄを通じてエネルギ管理システム４０へ提供する車両情報としては、例えば、ＥＣＨＯＮＥＴ Ｌｉｔｅ（登録商標）の電気自動車充電器クラスに規定されたデータである、車両ＩＤ、電池総容量及び充電率（ＳＯＣ）がある。
As described above, the
ＣＨＡｄｅＭＯ Ｖ２Ｈには、充放電を伴わずにＣＡＮ通信のみを行い車両情報だけを取得するシーケンスは規定されておらず、車両情報を取得するには図３に示した充放電シーケンスを実行する必要がある。そのため、車両情報を取得するために充放電シーケンスを頻繁に実行させると、第１リレーＤ１、第２リレーＤ２、接続履歴を記録するための不揮発メモリが劣化する。 CHAdeMO V2H does not specify a sequence for acquiring only vehicle information by performing only CAN communication without charging and discharging, and it is necessary to execute the charge and discharge sequence shown in Figure 3 in order to acquire vehicle information. Therefore, if the charge and discharge sequence is frequently executed to acquire vehicle information, the first relay D1, the second relay D2, and the non-volatile memory for recording the connection history will deteriorate.
この対策として、待機状態においてもコンタクタＲｃをオン状態に維持し、電動車２０と充放電装置１０との間で最低電力（５０Ｗ～１００Ｗ相当が望ましい）の充放電を行うことで充放電シーケンスを終了させずに動作させ続ける方法（比較例）が考えられる（例えば、上記特許文献１参照）。この比較例に係る方法では、充放電シーケンスが断続せず、充放電シーケンスの回数を減らすことができる。これにより、第１リレーＤ１などの回路素子の劣化を抑制することができる。また、待機状態から本来の充放電動作に迅速に移行することができる。
As a countermeasure to this, a method (comparative example) can be considered in which the contactor Rc is kept on even in the standby state, and charging and discharging is performed at a minimum power (preferably equivalent to 50 W to 100 W) between the
しかしながら、以下のような課題がある。例えば、電池電圧が満充電付近で４００Ｖ程度、ＳＯＣ０％付近で２００Ｖ程度の蓄電部２１を搭載し、かつ１Ａ未満の電力融通になると、車両側の制御電源保護のために車両側から電力融通を停止させる車両設計になっている場合、待機状態における充放電電流も１Ａ以上を維持する必要がある。仮に１Ａとしても、満充電付近では４００Ｗ程度、ＳＯＣが０％付近でも２００Ｗ程度の充放電電力が必要となり、待機電力としては大きな電力となる。今後、蓄電部２１の電池電圧が上がっていけば、さらに大きな電力となる。
However, there are problems as follows. For example, if a
この電力は宅内から供給または宅内で消費できなければならない。現状の系統連系運用では電動車２０から宅内を通じて系統２に逆潮流させることは禁止されるため、宅内の負荷４の消費電力が小さい場合、電動車２０から宅内に放電することができない状態が発生し得る。つまり、満充電付近でも宅内が軽負荷である場合は、蓄電部２１から１Ａ以上の放電をできない状態が生じる。当然ながら満充電では充電はできないので、蓄電部２１に１Ａ以上の充電もできない状態となる。前記のような車両設計の場合、電動車２０から充放電シーケンスを終了させてしまうため、充放電装置１０は待機状態を維持することができない。
This power must be able to be supplied from within the home or consumed within the home. In the current grid-connected operation, reverse power flow from the
また、充放電装置１０と電動車２０間を電力が行き来する際に電力ロスが発生する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１及びインバータ１２の変換効率は１００％ではなく、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１及びインバータ１２を電力が通過する際に、スイッチング素子による電力損失が発生する。配線ロスも発生する。また、充放電装置１０及び電動車２０において、リレーや通信回路などの制御に伴う電力消費が発生する。したがって、最低電力での充放電を行う待機状態において系統２からの無駄な買電が発生し、電気料金がかかるのでエネルギ管理としては望ましくない。
In addition, power loss occurs when power passes between the charging/discharging
また、待機状態において小電力であっても充放電を行うと、蓄電部２１のＳＯＣが変化する。エネルギ管理システム４０が蓄電部２１のＳＯＣを見積もる際に誤差が生じる可能性がある。
In addition, when charging or discharging is performed even with a small amount of power in the standby state, the SOC of the
このように比較例に係る方法では、待機電力の増加、不要な電力ロスの発生、宅内負荷の不足、放電不可による電動車２０からの待機状態の強制解除、及び待機状態におけるＳＯＣの変化などの課題がある。
As such, the method according to the comparative example has problems such as increased standby power, unnecessary power loss, insufficient load within the home, forced release from standby mode from the
以下、これらの課題を発生させず、かつ第１リレーＤ１などの回路素子の劣化を抑制しつつ電動車２０から車両情報を定期的に取得する方法（実施例）を説明する。充放電装置１０のＥＭＳ連携部１４ｄは、電動車２０と充放電装置１０が充放電ケーブル３０で接続された状態で待機状態にある場合、電動車２０から最後に取得した車両情報をエネルギ管理システム４０に渡す。比較例での待機状態が、最低電力での充放電状態を示すのに対し、本実施例での待機状態とは、電動車２０と充放電装置１０が充放電ケーブル３０で接続され、電動車２０と充放電装置１０の間で電力充放電を行っていない状態を示す。
Below, we will explain a method (embodiment) for periodically acquiring vehicle information from the
図４は、比較例に係る充放電装置１０の動作を概略的に示した図である。図５は、実施例に係る充放電装置１０の動作を概略的に示した図である。充放電ケーブル３０のガンコネクタ３０ａが電動車２０のインレットに差し込まれた状態において、充放電装置１０の第１リレーＤ１がオンされて充放電シーケンスが開始され、第１リレーＤ１がオフされて充放電シーケンスが停止する期間を示している。充放電シーケンスが開始から停止する間の実行中の期間は、充放電装置１０は、電動車２０からＣＡＮ通信により車両情報を取得することができる。
Figure 4 is a diagram that shows a schematic of the operation of the charging/discharging
比較例では、電動車２０と充放電装置１０がコネクタ接続された状態において、本来の電力融通を目的とした充放電をしていない待機状態の期間に、最低電力での充放電を行うことにより、待機状態でも充放電シーケンスが実行中の状態が維持される。
In the comparative example, when the
実施例では、電動車２０と充放電装置１０がコネクタ接続された状態において、本来の電力融通を目的とした充放電をしていない待機状態の期間は、第１リレーＤ１がオフ状態に制御され、充放電シーケンスが停止する。
In this embodiment, when the
充放電装置１０のＥＭＳ連携部１４ｄとエネルギ管理システム４０は所定のポーリング間隔で信号を送受信している。図４において、ＥＭＳ連携部１４ｄからエネルギ管理システム４０への白丸の送信タイミングでは、充放電装置１０が電動車２０とコネクタ接続されておらず、ＥＭＳ連携部１４ｄからエネルギ管理システム４０に車両情報が送信されない。一方、ＥＭＳ連携部１４ｄからエネルギ管理システム４０への黒丸の送信タイミングでは、充放電装置１０が電動車２０とコネクタ接続されており、ＥＭＳ連携部１４ｄからエネルギ管理システム４０に車両情報が送信される。
The
比較例では、電動車２０と充放電装置１０がコネクタ接続された状態では通信チャンネルが維持されている。したがって、電動車２０と充放電装置１０がコネクタ接続されている場合、充放電の有無に関わらず、ＥＭＳ連携部１４ｄは、電動車２０からリアルタイムに車両情報を取得し、取得した車両情報をエネルギ管理システム４０に送信することができる。
In the comparative example, the communication channel is maintained when the
図５において、ＥＭＳ連携部１４ｄからエネルギ管理システム４０への縦縞模様の送信タイミングでは、充放電装置１０が電動車２０とコネクタ接続されているが、充放電シーケンスが停止している。実施例では、ＥＭＳ連携部１４ｄは、電動車２０から最後に取得した車両情報をラッチする機能を有する。電動車２０と充放電装置１０がコネクタ接続されているが充放電シーケンスが停止している期間には、ＥＭＳ連携部１４ｄは、ラッチしている車両情報をエネルギ管理システム４０に送信することができる。したがって、ポーリングの度に充放電シーケンスを起動する必要がない。
In FIG. 5, at the timing of transmission of the vertical striped pattern from the
図６は、実施例１に係る充放電装置１０の動作を示すフローチャートである。実施例１はコネクタ接続中、ガンコネクタ３０ａが常時ロックされる例である。ＥＭＳ連携部１４ｄはエネルギ管理システム４０からポーリングを受信すると（Ｓ３０のＹ）、電動車２０から最後に取得した車両情報をエネルギ管理システム４０に送信する（Ｓ３１）。なお、ラッチしている車両情報がない段階では車両情報を送信しない。エネルギ管理システム４０からポーリングを受信していない期間は（Ｓ３０のＮ）、ステップＳ３１の処理はスキップされる。
Figure 6 is a flowchart showing the operation of the charging/discharging
接続制御部１４ａは、電動車２０と充放電装置１０がコネクタ接続された状態にあるか否か確認する（Ｓ３２）。上述したように接続制御部１４ａは、コネクタ接続確認線Ｌ３が導通しているか否かを検出することにより、コネクタ接続の有無を判定することができる。接続制御部１４ａは、コネクタ接続確認線Ｌ３が非導通から導通に切り替わると、電動車２０との接続状態を「コネクタ未接続」から「コネクタ接続中」に切り替える。
The
コネクタ接続中で、かつコネクタ接続から充放電シーケンスが１回も実行されていない待機状態にある場合（Ｓ３２のＹ、Ｓ３３のＹ、Ｓ３４のＹ）、接続制御部１４ａは、初回の充放電シーケンスを実行する。
If the connector is connected and the device is in a standby state where no charge/discharge sequence has been performed since the connector was connected (Y in S32, Y in S33, Y in S34), the
接続制御部１４ａは初回の充放電シーケンスとして先ず、第１リレーＤ１をターンオンする（Ｓ１１）。その後、充放電装置１０のＣＡＮ通信部１３ｂは、電動車２０のＣＡＮ通信部２５とのＣＡＮ通信を開始する（Ｓ１２）。充放電装置１０の情報取得部１４ｃは、電動車２０の制御部２２からＣＡＮ通信を介して車両情報を取得し、ＥＭＳ連携部１４ｄは取得された車両情報をワークメモリに保持（ラッチ）する（Ｓ３５）。
The
充放電装置１０の接続制御部１４ａは、充放電許可禁止線Ｌ４の立ち上がりを検出するとユーザの意思に関係なく、Ｖ２Ｈ充放電シーケンスに従ってガンコネクタ３０ａの電磁ロック機構に通電して、コネクタロックをかける（Ｓ１４）。この初回の充放電シーケンスでは、実際の充放電動作が目的ではなく車両情報の取得が目的である。したがって、車両情報を取得した時点で、充放電装置１０の接続制御部１４ａは、充放電シーケンスを正常終了させるための停止制御信号をＣＡＮ通信部１３ｂからＣＡＮ通信部２５に送信させる（Ｓ１８）。その後、充放電装置１０の接続制御部１４ａは、第１リレーＤ１をターンオフする（Ｓ１８ａ）。ステップＳ３０に遷移する。このように、初回の充放電シーケンスでは、図３に示した絶縁診断（Ｓ１５）から実際に充放電を行う（Ｓ１７）までの処理がスキップされる。なお充放電を行わない初回の充放電シーケンスにおいても絶縁診断を事前実施して電路の安全確認を行うようにしてもよい。
When the
ステップＳ３２、Ｓ３３、Ｓ３４において、コネクタ接続中で、かつ初回の充放電シーケンスが終了後の待機状態にある場合（Ｓ３２のＹ、Ｓ３３のＹ、Ｓ３４のＮ）、ステップＳ１１－ステップＳ１８ａの処理がスキップされ、ステップＳ３０に遷移する。 In steps S32, S33, and S34, if the connector is connected and the device is in a standby state after the initial charge/discharge sequence has ended (Y in S32, Y in S33, N in S34), steps S11 to S18a are skipped and the process transitions to step S30.
ステップＳ３２、Ｓ３３において、コネクタ接続中でかつ充放電中である場合（Ｓ３２のＹ、Ｓ３３のＮ）、通常の充放電シーケンスを継続して実行する（Ｓ３６）。ステップＳ３０に遷移する。ステップＳ３２において、電動車２０との接続状態が「コネクタ未接続」に切り替わると（Ｓ３２のＮ）、充放電装置１０の動作が終了する。
If, in steps S32 and S33, the connector is connected and charging/discharging is in progress (Y in S32, N in S33), the normal charging/discharging sequence continues to be executed (S36). The process transitions to step S30. In step S32, when the connection state with the
実施例１では、初回の充放電シーケンスの途中でコネクタロックを行い（Ｓ１４）、初回の充放電シーケンスの終了後においてもコネクタロックを維持している。なお、ＣＨＡｄｅＭＯ Ｖ２Ｈガイドラインでは、主回路の電圧が安全電圧以下になったらコネクタロックを解除することが許容されている。 In Example 1, the connector is locked during the first charge/discharge sequence (S14), and the connector remains locked even after the first charge/discharge sequence is completed. Note that the CHAdeMO V2H guidelines allow the connector to be unlocked when the main circuit voltage falls below a safe voltage.
実施例１では、初回の充放電シーケンスの終了後においてもコネクタロックを維持することにより、ユーザの意図しないコネクタ抜去を防止することができる。充放電中に充放電ケーブル３０が抜去されると、コンタクタＲｃやコネクタ接合部などでアークが発生し溶着する危険がある。また実施例１では、初回の充放電シーケンス後の「コネクタ接続中」が継続している期間に、電動車２０が別の電動車２０に入れ替わったり、走行や外出先での充電により蓄電部２１の容量が変化したりすることを防止することができる。ガンコネクタ３０ａがロックされていない場合、電動車２０を容易に充放電装置１０から離脱させることができ、電動車２０の入れ替え等を容易に行うことができる。
In the first embodiment, the connector lock is maintained even after the initial charge/discharge sequence is completed, thereby preventing the connector from being removed unintentionally by the user. If the charge/
なお、充放電装置１０の接続制御部１４ａは、アンロック操作部からアンロック信号を受信した場合、コネクタロックを解除する。ユーザが電動車２０を使用したい場合は、ユーザがアンロック操作部からアンロック操作をすれば、コネクタロックを解除することができる。
When the
実施例１では、初回の充放電シーケンス後の「コネクタ接続中」にコネクタロックを維持することで、「コネクタ接続中」に、車両情報に含まれる車両ＩＤと電池総容量が変化しないことを確保できる。またＳＯＣも、「コネクタ接続中」に待機状態が維持されていれば、自己放電分を除き実質的な変化はない。 In Example 1, by maintaining the connector lock while the connector is connected after the first charge/discharge sequence, it is possible to ensure that the vehicle ID and total battery capacity included in the vehicle information do not change while the connector is connected. In addition, as long as the standby state is maintained while the connector is connected, there is no substantial change in the SOC, except for the self-discharge.
ＥＭＳ連携部１４ｄは、初回の充放電シーケンスで取得した車両情報をワークメモリにラッチしておく。「コネクタ接続中」の待機状態において、エネルギ管理システム４０からポーリングを受信した場合、ＥＭＳ連携部１４ｄはラッチしていた車両情報を応答送信する。これにより、第１リレーＤ１や不揮発メモリ等を劣化させる要因となる充放電シーケンスの実行回数を削減することができる。また「コネクタ接続中」の待機状態において、比較例で発生した充放電シーケンスを維持するための無駄な待機電力を削減することができる。また「コネクタ接続中」の待機状態において、充放電装置１０からエネルギ管理システム４０に高精度な車両情報を定期的に送信することができる。
The
なお、ＥＭＳ連携部１４ｄは、初回の充放電シーケンスで取得した車両情報を、ユーザの操作、充放電装置１０による指令、又はエネルギ管理システム４０による指令をトリガとする次の充放電シーケンスの開始イベント発生までの期間において定期的に更新してもよい。即ち、一定時間（例えば、１～数時間）毎に、初回の充放電シーケンスと同様の充放電シーケンスを実行して電動車２０から車両情報を取得してもよい。
The
当該一定時間は、充放電シーケンスの実行回数と第１リレーＤ１や不揮発メモリ等の劣化度との関係性をもとに設定されてもよいし、電動車２０から通知されるＳＯＣの最小単位（通常、１％）が変化する時間をもとに設定されてもよい。一定時間毎に充放電装置１０が電動車２０から車両情報を取得することにより、自己放電等による蓄電部２１のＳＯＣの変化を低遅延で、エネルギ管理システム４０へ送信する車両情報に反映させることができる。
The certain period of time may be set based on the relationship between the number of times the charge/discharge sequence is executed and the degree of deterioration of the first relay D1, the non-volatile memory, etc., or may be set based on the time it takes for the smallest unit of SOC notified from the electric vehicle 20 (usually 1%) to change. By having the charge/
待機状態における充放電シーケンスの実行間隔を規定する上記一定時間として、充放電装置１０に予め設定されている固定値を使用してもよい。例えば、電動車２０に搭載される蓄電部２１の平均的な容量とＳＯＣ変化等から導出した固定値を、充放電装置１０にプリセット値として保持しておく。この例は、充放電装置１０の設計や代表的な車両特性から待機状態における充放電シーケンスの実行間隔を決定する例である。
A fixed value preset in the charging/discharging
待機状態における充放電シーケンスの実行間隔を規定する上記一定時間として、車両情報から得られる車種毎の固有値を使用してもよい。今後、大容量の電動車２０と少容量の電動車２０に分化していくことが予測されるが、車種毎に、待機状態における充放電シーケンスの実行間隔を最適化することができる。
The above-mentioned fixed time that specifies the execution interval of the charge/discharge sequence in the standby state may be a unique value for each vehicle type obtained from vehicle information. In the future, it is expected that
初回の充放電シーケンスで取得した車両情報に車種情報が含まれる場合、接続制御部１４ａは、予め用意された車種別に時間間隔を規定したテーブルを参照して、待機状態における充放電シーケンスの実行間隔を決定する。なお、電動車２０から車種情報が得られない場合、接続制御部１４ａは、車両情報に含まれる電池総容量をもとに、電動車２０から通知されるＳＯＣの最小単位（通常、１％）が変化する時間を推定し、推定した時間をもとに、待機状態における充放電シーケンスの実行間隔を決定してもよい。
If the vehicle information acquired in the initial charge/discharge sequence includes vehicle type information, the
待機状態における充放電シーケンスの実行間隔を規定する上記一定時間として、環境（温度、季節など）に応じて動的に変化する変動値を使用してもよい。一般的に電池は、高温のほうが自己放電が大きくなる性質がある。接続制御部１４ａは、充放電装置１０に搭載された温度センサの測定値、エネルギ管理システム４０から取得した設置地域の気温や現在の季節等の情報を用いて、待機状態における充放電シーケンスの実行間隔を決定する。即ち、高温なほど、待機状態における充放電シーケンスの実行間隔を短く設定する。
The above-mentioned fixed time that specifies the execution interval of the charge/discharge sequence in the standby state may be a variable value that changes dynamically according to the environment (temperature, season, etc.). Generally, batteries have the tendency to self-discharge more at higher temperatures. The
これら３通りの方法に基づく設定値は、排他的に使用してもよいし、条件に応じて使い分けてもよいし、複合的に使用してもよい。例えば、車両情報に車種情報が含まれない場合、予め設定された固定値を使用する、車種に応じた固有値をベースに温度に応じて時間間隔を補正する、等が考えられる。 The set values based on these three methods may be used exclusively, may be used depending on the conditions, or may be used in combination. For example, if the vehicle information does not include vehicle model information, a preset fixed value may be used, or the time interval may be corrected according to the temperature based on a unique value according to the vehicle model.
ユーザの操作、充放電装置１０による充放電指令、又はエネルギ管理システム４０による充放電指令に基づき充放電動作が開始された後は、充放電シーケンス内で常時更新される車両情報が最新の車両情報としてエネルギ管理システム４０に送信される。
After a charge/discharge operation is started based on a user operation, a charge/discharge command from the charge/
実際の充放電動作を伴う充放電シーケンスの終了後は、コネクタロックを維持して上記「コネクタ接続中」の待機状態に戻る。「コネクタ接続中」の待機状態は、ユーザのアンロック操作、充放電装置１０によるアンロック指令、又はエネルギ管理システム４０によるアンロック指令に基づき、電動車２０との接続状態が「コネクタ接続中」から「コネクタ未接続」に切り替わるまで継続する。充放電装置１０又はエネルギ管理システム４０によるアンロック指令は例えば、停電等の系統異常、充放電装置１０の故障、充放電計画の終了、予約動作の終了等に起因して発せられる。なお、アンロックは明確な切断意思に基づくため、ＣＡＮ通信はアンロックの時点で切断されても構わない。
After the charge/discharge sequence involving the actual charge/discharge operation is completed, the connector lock is maintained and the system returns to the above-mentioned "connector connected" standby state. The "connector connected" standby state continues until the connection state with the
図７は、実施例２に係る充放電装置１０の動作を示すフローチャートである。以下、実施例１との相違点を説明する。実施例２はコネクタ接続中において、接続制御部１４ａが電動車２０とのコネクタ接続の有無を電気的に監視するにとどめ、ユーザによるロック操作があったときのみ、コネクタロックする例である。実施例２に係る図７のフローチャートでは、実施例１に係る図６のフローチャートに対して、ステップＳ１８ｂの処理が追加される。
Figure 7 is a flowchart showing the operation of the charging/discharging
実施例１では、初回の充放電シーケンスの途中でコネクタロックを行い（Ｓ１４）、初回の充放電シーケンスの終了後においてもコネクタロックを維持した。これに対して実施例２では、ＣＨＡｄｅＭＯ Ｖ２Ｈガイドラインの規定の通り、主回路の電圧が安全電圧以下になったらコネクタロックを解除する（Ｓ１８ｂ）。実施例２では意図しないコネクタ抜去を防止できないが、ユーザがアンロック操作することなくガンコネクタ３０ａを抜去して電動車２０を使用できるため、「コネクタ接続中」の待機状態におけるユーザビリティが向上する。
In Example 1, the connector is locked during the initial charge/discharge sequence (S14), and the connector is kept locked even after the initial charge/discharge sequence is completed. In contrast, in Example 2, as stipulated in the CHAdeMO V2H guidelines, the connector is unlocked when the main circuit voltage falls below a safe voltage (S18b). Although Example 2 cannot prevent unintentional connector removal, the user can remove the
実施例１と同様に、ユーザの操作、充放電装置１０による充放電指令、又はエネルギ管理システム４０による充放電指令に基づき充放電動作が開始された後は、充放電シーケンス内で常時更新される車両情報が最新の車両情報としてエネルギ管理システム４０に送信される。この実際の充放電動作を伴う充放電シーケンスでは、ＣＨＡｄｅＭＯ Ｖ２Ｈガイドラインの規定に従い、充放電シーケンスの開始時に感電保護のためにコネクタロックを行い、充放電シーケンスの終了時にコネクタロックを解除する。この充放電シーケンスの終了後は、上記「コネクタ接続中」の待機状態に戻る。
As in the first embodiment, after a charge/discharge operation is started based on a user operation, a charge/discharge command from the charge/
「コネクタ接続中」の待機状態では、ユーザはアンロック操作することなくガンコネクタ３０ａを抜去して電動車２０を使用できる。ガンコネクタ３０ａが抜去されると、コネクタ接続確認線Ｌ３が非導通に切り替わる。接続制御部１４ａは、電動車２０との接続状態を「コネクタ接続中」から「コネクタ未接続」に切り替える。ＥＭＳ連携部１４ｄはラッチしていた最新の車両情報を破棄する。以降、ＥＭＳ連携部１４ｄはエネルギ管理システム４０に「コネクタ未接続」を送信する。このように実施例２では、「コネクタ未接続」の状態に切り替わると、ラッチされていた車両情報の有効期限が切れる。
In the standby state of "connector connected", the user can use the
図８は、実施例３に係る充放電装置１０の動作を示すフローチャートである。以下、実施例１との相違点を説明する。実施例３では、ユーザのロック操作をトリガとして、車両情報取得目的の初回の充放電シーケンスが実行される。実施例３では、充放電装置１０のシーケンス回路１３の接続検出回路１３ａが省略される。したがって、図６、図７に示したフローチャートのステップＳ１０の処理も省略される。実施例１、２に示したように、車両情報取得目的の初回の充放電シーケンスが自動的に実行されることはない。
Figure 8 is a flowchart showing the operation of the charging/discharging
実施例３では、接続制御部１４ａがガンコネクタ３０ａのアンロック操作部からロック操作信号を受信すると（Ｓ３７のＹ）、ステップＳ１１－ステップＳ１８ａの処理が実行される。実施例３ではこの初回の充放電シーケンスにおいて、接続制御部１４ａが第１リレーＤ１をターンオンした後、ＣＡＮ通信部１３ｂが車両ＣＡＮデータを受信すると、接続制御部１４ａは、電動車２０との接続状態を「コネクタ未接続」から「コネクタ接続中」に切り替える。実施例３でも実施例１と同様に、初回の充放電シーケンスの終了後においてもコネクタロックを維持することにより、意図しないコネクタ抜去を防止することができる。
In Example 3, when the
接続制御部１４ａがガンコネクタ３０ａのアンロック操作部からアンロック操作信号を受信すると（Ｓ３７のＮ、Ｓ３８のＹ）、接続制御部１４ａは、ガンコネクタ３０ａの電磁ロック機構への通電を解除して、コネクタをアンロックする（Ｓ１８ｂ）。接続制御部１４ａは、電動車２０との接続状態を「コネクタ接続中」から「コネクタ未接続」に切り替える。実施例３では、「コネクタ未接続」になると、電動車２０と充放電装置１０がシステム的に切り離された状態となる。
When the
実施例３では、電動車２０と充放電装置１０がコネクタ接続された状態において、ユーザが任意のタイミングでロック操作を行うことで、電動車２０と充放電装置１０を拘束する。
In the third embodiment, when the
以上説明したように本実施の形態によれば、充放電装置１０及び電動車２０の回路素子への負担を軽減しつつ、不要な待機電力を抑制しつつ、充放電装置１０が電動車２０から車両情報を定期的に取得することができる。充放電装置１０及び電動車２０の回路素子への負担を軽減することにより、リレーや不揮発メモリの寿命短縮を抑制することができる。充放電装置１０又はエネルギ管理システム４０は当該車両情報を活用して、最適な充放電計画を生成することができる。
As described above, according to this embodiment, the charge/
コネクタ接続された後の待機状態の初期において、車両情報取得目的の充放電シーケンスを実行することにより、実際の充放電を伴う充放電シーケンスを実行する前の段階で車両情報を取得することができ、予約運転等を含む最適な充放電計画を事前に生成することに寄与する。 By executing a charge/discharge sequence for the purpose of acquiring vehicle information in the initial standby state after the connector is connected, vehicle information can be acquired at a stage before executing a charge/discharge sequence involving actual charging/discharging, which contributes to generating an optimal charge/discharge plan in advance, including scheduled driving, etc.
実施例１、２では、車両情報取得目的の初回の充放電シーケンスの開始及び停止は、充放電装置１０により自動的に実行される。これにより、ユーザの操作利便性を向上させることができる。コネクタ接続を、宅内の電力システムへの参加表明と位置づけることにより、ユーザのロック操作の失念によりユーザの意思に反して、宅内の電力システムに電動車２０が参加できていない事態が発生することを防止することができる。
In the first and second embodiments, the start and stop of the initial charge/discharge sequence for the purpose of acquiring vehicle information is automatically executed by the charge/
実施例１ではコネクタ接続中、自動的にロックされる。この場合、意図しない充放電ケーブル３０の抜去を防止することができる。また、ガンコネクタ３０ａから、ユーザのロック操作を認識する機構を削除することができる。実施例２ではコネクタ接続中、自動的にロックされず、ユーザによるロック操作があったときロックされる。ユーザはロック操作しない場合、アンロック操作せずに充放電ケーブル３０を抜去して電動車２０を使用することができる。急な電動車２０の使用にも迅速に対応することができる。実施例１と比較してユーザの意思が尊重された仕様といえる。
In the first embodiment, the connector is automatically locked while it is connected. In this case, it is possible to prevent the charging/discharging
実施例３では、車両情報取得目的の初回の充放電シーケンスが、ユーザのロック操作をトリガとして実行される。実施例３は、ユーザの意思がさらに尊重された仕組みといえる。コネクタ接続後のロック操作を、宅内の電力システムへの参加表明と位置づけることにより、より明確なユーザの意思に基づき、電動車２０を宅内の電力システムに参加させることができる。実施例３でも実施例１と同様に、意図しない充放電ケーブル３０の抜去を防止することができる。また実施例３では、充放電装置１０のシーケンス回路１３がコネクタ接続確認線Ｌ３の電位を常時監視する必要がないため、回路素子の数および待機時の制御電力を削減することができる。
In the third embodiment, the first charge/discharge sequence for the purpose of acquiring vehicle information is executed with the user's lock operation as a trigger. The third embodiment can be said to be a mechanism that further respects the user's intention. By positioning the lock operation after the connector is connected as a declaration of participation in the home power system, the
また実施例１－３において、電動車２０が充放電装置１０に長時間接続される場合、一定時間毎に、初回の充放電シーケンスと同様の充放電シーケンスを実行して車両情報を取得してもよい。この場合、回路素子の寿命短縮の要請と、蓄電部２１のＳＯＣの最新の値を把握して適切な充放電計画を作成する要請とのバランスを図ることができる。
In addition, in Examples 1-3, when the
以上、本開示を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present disclosure has been described above based on the embodiments. The embodiments are merely examples, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications are possible in the combination of each component and each processing process, and that such modifications are also within the scope of the present disclosure.
充放電装置１０は単体の機器ではなく、太陽光発電システムのパワーコンディショナ、定置型蓄電システムのパワーコンディショナ、又は両者をハイブリッド化したパワーステーション内に組み込まれていてもよい。
The charging/discharging
また電動車２０は、電動バイク（電動スクータ）や電動自転車であってもよい。また、ゴルフカート、ショッピングモールやエンタテイメント施設で使用されるランドカー等の低速の電気自動車であってもよい。
The
なお、実施の形態は、以下の項目によって特定されてもよい。 The embodiment may be specified by the following:
［項目１］
電動車（２０）との接続の有無を判定する接続制御部（１４ａ）と、
前記電動車（２０）に搭載された蓄電部（２１）との間の充放電を制御する充放電制御部（１４ｂ）と、
前記電動車（２０）から通信により、前記蓄電部（２１）の情報を含む車両情報を取得する車両情報取得部（１４ｃ）と、
外部または内部のエネルギ管理システム（４０）に定期的に車両情報を渡すエネルギ管理連携部（１４ｄ）と、を備え、
前記電動車（２０）と本充放電装置（１０）が接続した状態で待機状態にある場合、前記エネルギ管理連携部（１４ｄ）は、前記電動車（２０）から最後に取得した車両情報を前記エネルギ管理システム（４０）に渡すことを特徴とする充放電装置（１０）。
これによれば、回路素子の劣化を抑制しつつ、電動車（２０）から定期的に車両情報を取得することができる。
［項目２］
前記車両情報取得部（１４ｃ）は、前記待機状態の初期に、充放電をスキップした所定のシーケンスを実行して、前記電動車（２０）から車両情報を取得することを特徴とする項目１に記載の充放電装置（１０）。
これによれば、実際の充放電を開始する前に車両情報を取得することができ、充放電計画が作成しやすくなる。
［項目３］
前記接続制御部（１４ａ）は、前記電動車（２０）とのコネクタ接続の有無を、前記電動車（２０）から得られる電気的な接続確認信号をもとに判定することを特徴とする項目１または２に記載の充放電装置（１０）。
これによれば、ユーザの操作によらずに自動的にコネクタ接続の有無を判定することができる。
［項目４］
前記接続制御部（１４ａ）は、前記電動車（２０）とコネクタ接続した状態で待機状態にある場合、前記コネクタをロックすることを特徴とする項目３に記載の充放電装置（１０）。
これによれば、コネクタ接続により自動的にロックすることで、ユーザがロック操作を失念しても、意図しない充放電ケーブルの抜去を防止することができる。
［項目５］
前記接続制御部（１４ａ）は、前記電動車（２０）とコネクタ接続した状態で待機状態にある場合、前記コネクタをロックせずにユーザのロック操作を待ち、前記電動車（２０）とのコネクタ接続を電気的に監視することを特徴とする項目３に記載の充放電装置（１０）。
これによれば、ユーザの意思を尊重することができる。
［項目６］
前記接続制御部（１４ａ）は、前記電動車（２０）とのコネクタ接続の有無を、ユーザのロック操作またはアンロック操作に起因して判定することを特徴とする項目１または２に記載の充放電装置（１０）。
これによれば、ユーザの意思をさらに尊重することができる。また、コネクタの電気的な接続確認機構を省略することができる。
［項目７］
前記車両情報取得部（１４ｃ）は、前記待機状態において定期的に、充放電をスキップした所定のシーケンスを実行して、前記電動車（２０）から車両情報を取得することを特徴とする項目１から６のいずれか１項に記載の充放電装置（１０）。
これによれば、回路素子の寿命短縮の要請と、蓄電部（２１）のＳＯＣの最新の値を把握して適切な充放電計画を作成する要請とのバランスを図ることができる。
［項目８］
前記車両情報取得部（１４ｃ）は、前記待機状態において、本充放電装置（１０）に予め設定された固定の時間間隔で、前記シーケンスを実行する項目７に記載の充放電装置（１０）。
これによれば、シンプルな設計にすることができる。
［項目９］
前記車両情報取得部（１４ｃ）は、前記待機状態において、前記電動車（２０）から取得した車種情報に応じた時間間隔で、前記シーケンスを実行する項目７に記載の充放電装置（１０）。
これによれば、待機状態におけるシーケンスの実行間隔を、車種に応じてきめ細かく設定することができる。
［項目１０］
前記車両情報取得部（１４ｃ）は、前記待機状態において、環境条件に応じた時間間隔で、前記シーケンスを実行する項目７に記載の充放電装置（１０）。
これによれば、待機状態におけるシーケンスの実行間隔を、環境に応じてきめ細かく設定することができる。
[Item 1]
a connection control unit (14a) that determines whether or not a connection is established with an electric vehicle (20);
a charge/discharge control unit (14b) for controlling charging/discharging between the electric vehicle (20) and a power storage unit (21);
a vehicle information acquisition unit (14c) that acquires vehicle information including information of the power storage unit (21) from the electric vehicle (20) through communication;
an energy management linking unit (14d) that periodically transmits vehicle information to an external or internal energy management system (40);
The charging/discharging device (10) is characterized in that, when the electric vehicle (20) and the charging/discharging device (10) are connected and in a standby state, the energy management link unit (14d) passes vehicle information last obtained from the electric vehicle (20) to the energy management system (40).
This makes it possible to periodically acquire vehicle information from the electric vehicle (20) while suppressing deterioration of the circuit elements.
[Item 2]
The charging/discharging device (10) according to
This makes it possible to obtain vehicle information before the start of actual charging/discharging, making it easier to create a charging/discharging plan.
[Item 3]
The charging/discharging device (10) according to
This makes it possible to automatically determine whether the connector is connected or not without relying on a user operation.
[Item 4]
The charging/discharging device (10) according to
According to this, by automatically locking the connector when it is connected, even if the user forgets to perform the locking operation, it is possible to prevent the charge/discharge cable from being unintentionally removed.
[Item 5]
The charging/discharging device (10) according to
This makes it possible to respect the user's wishes.
[Item 6]
The charging/discharging device (10) according to
This allows the user's wishes to be respected, and also allows the electrical connection confirmation mechanism for the connector to be omitted.
[Item 7]
The charging/discharging device (10) according to any one of
This makes it possible to balance the need to shorten the lifespan of the circuit elements with the need to grasp the latest value of the SOC of the power storage unit (21) and create an appropriate charge/discharge plan.
[Item 8]
8. The charging/discharging device (10) according to item 7, wherein the vehicle information acquisition unit (14c) executes the sequence at a fixed time interval preset in the charging/discharging device (10) in the standby state.
This allows for a simple design.
[Item 9]
8. The charging/discharging device (10) according to claim 7, wherein the vehicle information acquisition unit (14c) executes the sequence at a time interval according to vehicle type information acquired from the electric vehicle (20) in the standby state.
This allows the execution interval of the sequence in the standby state to be finely set according to the vehicle model.
[Item 10]
8. The charging/discharging device according to claim 7, wherein the vehicle information acquisition unit executes the sequence at time intervals according to environmental conditions in the standby state.
This allows the execution interval of the sequence in the standby state to be finely set according to the environment.
２ 系統、 ３ 分電盤、 ４ 負荷、 １０ 充放電装置、 １１ ＤＣ／ＤＣコンバータ、 １２ インバータ、 １３ シーケンス回路、 １３ａ 接続検出回路、 １３ｂ ＣＡＮ通信部、 １４ 制御部、 １４ａ 接続制御部、 １４ｂ 充放電制御部、 １４ｃ 情報取得部、 １４ｄ ＥＭＳ連携部、 ２０ 電動車、 ２１ 蓄電部、 ２２ 制御部、 ２３ 補助電源、 ２４ 接続検出回路、 ２５ ＣＡＮ通信部、 ３０ 充放電ケーブル、 ３０ａ ガンコネクタ、 ３１ ラッチ解除操作部、 ４０ エネルギ管理システム、 Ｌ０ 電力線、 Ｌ１ 第１充放電開始停止線、 Ｌ２ 第２充放電開始停止線、 Ｌ３ コネクタ接続確認線、 Ｌ４ 充放電許可禁止線、 Ｌ５ 接地線、 Ｌ６ ＣＡＮ通信線、 Ｒｃ コンタクタ、 Ｒｄ 駆動リレー、 Ｄ１ 第１リレー、 Ｄ２ 第２リレー、 ＰＣ１－ＰＣ３ フォトカプラ、 Ｑ１ 第１スイッチ、 Ｒ１－Ｒ６ 抵抗。 2 system, 3 distribution board, 4 load, 10 charge/discharge device, 11 DC/DC converter, 12 inverter, 13 sequence circuit, 13a connection detection circuit, 13b CAN communication unit, 14 control unit, 14a connection control unit, 14b charge/discharge control unit, 14c information acquisition unit, 14d EMS linkage unit, 20 electric vehicle, 21 power storage unit, 22 control unit, 23 auxiliary power supply, 24 connection detection circuit, 25 CAN communication unit, 30 charge/discharge cable, 30a gun connector, 31 latch release operation unit, 40 energy management system, L0 power line, L1 first charge/discharge start/stop line, L2 second charge/discharge start/stop line, L3 connector connection confirmation line, L4 charge/discharge permission/prohibition line, L5 ground line, L6 CAN communication line, Rc contactor, Rd drive relay, D1 first relay, D2 second relay, PC1-PC3 photocoupler, Q1 first switch, R1-R6 resistors.
Claims (10)
前記電動車に搭載された蓄電部との間の充放電を制御する充放電制御部と、
前記電動車から通信により、前記蓄電部の情報を含む車両情報を取得する車両情報取得部と、
外部または内部のエネルギ管理システムに定期的に車両情報を渡すエネルギ管理連携部と、を備え、
前記電動車と本充放電装置が接続した状態で待機状態にある場合、前記エネルギ管理連携部は、前記電動車から最後に取得した車両情報を前記エネルギ管理システムに渡すことを特徴とする充放電装置。 a connection control unit that determines whether or not a connection is established with an electric vehicle;
a charge/discharge control unit that controls charging/discharging between the power storage unit mounted on the electric vehicle and the power storage unit;
a vehicle information acquisition unit that acquires vehicle information including information about the power storage unit from the electric vehicle through communication;
An energy management linking unit that periodically transmits vehicle information to an external or internal energy management system,
When the electric vehicle and the charging/discharging device are connected and in a standby state, the energy management cooperation unit passes vehicle information last obtained from the electric vehicle to the energy management system.
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