WO2013051502A1 - 設置型充電システム - Google Patents

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WO2013051502A1
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charging
unit
data
control unit
charging unit
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大隈　重男
高正 三ツ矢
真輔 立崎
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ニチコン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a stationary charging system that charges a battery mounted on a vehicle, and more particularly to a stationary charging system that includes a plurality of charging units.
  • the method of charging a battery using electric power supplied from the outside of the vehicle is roughly divided into a method using an in-vehicle charger mounted on the vehicle and a method using an installed charging system in a charging station or the like.
  • an in-vehicle charger and a household outlet are connected, and for example, AC 100V is converted to DC 200V by the in-vehicle charger, and the battery is charged relatively slowly with the charging power of DC 200V.
  • AC200V is converted to DC400V by an installation type charging system, and the battery is rapidly charged with the charging power of DC400V.
  • a power supply unit 102 including one charging unit (CHG) 103, a control unit (MCU) 105 that controls the charging unit 103, a control unit 105, A first CAN communication line 106 that enables transmission / reception of data to / from the charging unit 103, and a second CAN communication line that enables transmission / reception of data between the control unit 105 and the vehicle via a charging gun (connector) 109.
  • a device including an I / F unit 108 including a liquid crystal touch panel 107 for performing an operation such as charging start 107 is known.
  • the data on the state of the power supply unit (power supply unit state data) is transmitted to the vehicle side within a predetermined time defined by the CHAdeMO standard. It is obliged to send.
  • each charging unit creates charging unit state data relating to its own state (such as the presence or absence of a failure), and then the control unit transmits each charging unit.
  • the charging unit state data is received from the charging unit, power unit state data is created based on the received charging unit state data, and the power unit state data is transmitted to the vehicle side.
  • the charging unit status data is transmitted from each charging unit to the control unit all at once, so that the control unit receives the charging unit status data of all charging units in one reception.
  • the processing capacity of the control unit may be exceeded. If the processing capacity of the control unit is exceeded, the control unit may fail to receive data, and in this case, the control unit tries to receive the charging unit status data of all charging units again. For this reason, in the conventional installation-type charging system, there is a possibility that transmission of power supply unit state data to the vehicle cannot be completed within a predetermined time defined by the CHAdeMO standard.
  • This invention is made
  • the place made into the subject is the installation type charging system which can make a control unit receive the data from a charging unit reliably, without raising a cost. It is to provide.
  • an installed charging system is an installed charging system that charges a battery mounted on a vehicle using DC charging power generated based on AC input power, Data between a power supply unit that generates DC charging power based on AC input power, a plurality of charging units that constitute the power supply unit, a control unit that controls the plurality of charging units, and the control unit and the plurality of charging units
  • a first CAN communication line that enables transmission and reception of Each of the plurality of charging units receives the control command data transmitted from the control unit and creates charging unit state data regarding the state of the charging unit,
  • the control unit groups a plurality of charging units into a plurality of charging unit groups, transmits control command data to at least one charging unit group among the plurality of charging unit groups, and transmits the control command data to another charging unit group. By shifting the timing, the timing for receiving the charging unit state data from the plurality of charging units is shifted.
  • the control unit since the timing at which the control unit receives the charging unit state data is shifted, the number of charging unit state data received by the control unit at a time can be reduced. Therefore, according to this configuration, the control unit can reliably receive data from the charging unit without using an expensive control unit with high processing capability.
  • control unit shifts the timing for receiving the charging unit state data for each charging unit group by shifting the timing for transmitting the control command data for each charging unit group.
  • the timing which makes a control unit receive charging unit state data can be disperse
  • the installed charging system further includes a second CAN communication line that enables data transmission / reception between the control unit and the vehicle,
  • the control unit receives charging unit status data from a plurality of charging units within a predetermined time after receiving vehicle-side command data transmitted from the vehicle via the second CAN communication line, and stores the charging unit status data in the charging unit status data. It is preferable that the amount of deviation of the timing for transmitting the control command data is determined so that the power supply unit state data relating to the state of the power supply unit is generated and the transmission of the power supply unit state data to the vehicle is completed.
  • the charging unit state data in the installation type charging system includes, for example, charging unit failure information
  • the power supply unit state data includes, for example, power supply unit failure information created based on the charging unit failure information. Shall be.
  • the AC input power in the installation type charging system is three-phase AC power
  • the charging unit group is composed of three charging units to which any one phase AC power out of the three phases is input. May be.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a stationary charging system 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the installed charging system 1 includes a power supply unit 2 including a plurality (9 in this embodiment) of charging units 3 (CHG1 to 9), and a control unit (MCU) that controls each charging unit 3. ) 5, a first CAN communication line 6 that enables data transmission / reception between the control unit 5 and each charging unit 3, and a data transfer between the control unit 5 and the vehicle via a charging gun (connector) 9.
  • a second CAN communication line 7 enabling transmission and reception and an I / F unit 8 including a liquid crystal touch panel for performing an operation such as charging start are provided.
  • Each charging unit 3 is connected in parallel to the first CAN communication line 6, and the control unit 5 controls the first charging unit group 4-1 (CHG 1 to 3) composed of three charging units 3, respectively.
  • the charging unit groups 4-2 (CHG4 to 6) and third charging unit groups 4-3 (CHG7 to 9) are grouped.
  • the input power supplied to the power supply unit 2 is three-phase AC power, and the three charging units 3 constituting each charging unit group 4-1, 4-2, 4-3 have three phases. Any one-phase AC power is input. For example, 4-1 is input in the U phase, 4-2 is in the V phase, and 3-3 is input in the W phase.
  • FIG. 2 shows a block diagram of the charging unit 3.
  • the charging unit 3 includes a rectifying / smoothing circuit 10 that rectifies and smoothes the one-phase AC power to generate DC power, and switches the DC power generated by the rectifying / smoothing circuit 10 to switch means 12a.
  • Data is transmitted / received between the DC / DC converter circuit 11 that switches to DC power to be charged power by switching at 12 to 12d and the control unit 5 via the first CAN communication line 6, and the switch means 12a to 12d.
  • a control circuit 15 for controlling the duty ratio.
  • the rectifying / smoothing circuit 10 includes a diode bridge circuit 16, a smoothing capacitor 17, and a power factor correction circuit (not shown).
  • the DC / DC converter circuit 11 has an inverter circuit 12 composed of four switch means 12a to 12d such as IGBT and MOSFET, a booster circuit 13 composed of a transformer, and an output circuit 14 connected to the secondary side of the transformer. is doing.
  • the output circuit 14 includes a diode bridge circuit 18, an LC low-pass filter including a coil 19 and a smoothing capacitor 20, and a shunt resistor 21 of several m ⁇ .
  • the charging unit 3 also includes a current detection circuit 22 that detects a DC current flowing through the shunt resistor 21 and a voltage detection circuit 23 that detects a DC voltage after passing through the LC low-pass filter.
  • the control circuit 15 transmits / receives data to / from the control unit 5 via the first CAN communication line 6. Specifically, the control circuit 15 has a failure diagnosis function for determining whether or not the rectifying / smoothing circuit 10 and the DC / DC converter circuit 11 have failed.
  • the control circuit 15 receives control command data from the control unit 5 and receives a charging unit. 3 is generated, and the charging unit state data is transmitted to the control unit 5 via the first CAN communication line 6.
  • the charging unit status data includes identification information (ID) of the charging unit 3, failure information (failure code) of the charging unit 3, information on the current value and voltage value detected by the current detection circuit 22 and the voltage detection circuit 23, and the like. included.
  • the control unit 5 transmits / receives data to / from the vehicle via the second CAN communication line 7. Specifically, when the control unit 5 receives the charging unit state data from each charging unit 3, the control unit 5 determines the failure information of the power supply unit 2 based on the failure information of the charging unit 3 included in the charging unit state data. The power supply state data including the power supply state data is generated and transmitted to the vehicle via the second CAN communication line 7.
  • control unit 5 and each charging unit 3 are activated, and the control unit 5 groups the charging units 3. This grouping will be described later.
  • the installed charging system 1 enters the “charging standby (S1)” state, and the charging start button displayed on the I / F unit 8 is pressed during the “charging standby (S1)” state. Then, the installation-type charging system 1 is in a “charging start (S2)” state.
  • the control unit 5 receives battery state data including the capacity of the battery transmitted from the vehicle, determines the compatibility with the vehicle based on the battery state data, and then fails in the power supply unit 2 Transmit power supply state data including information and the like.
  • the vehicle receives the power supply state data, determines compatibility with the installed charging system 1 based on the power supply state data, and then transmits vehicle-side command data for permitting charging to the control unit 5. .
  • the stationary charging system 1 When the control unit 5 receives the vehicle-side command data, the stationary charging system 1 enters a “connector lock (S3)” state, and a connector lock that locks the charging gun (connector) 9 to the vehicle under the control of the control unit 5. Processing is performed.
  • the installation type charging system 1 enters the state of “insulation check (S4)”, and an insulation check process for confirming that a short circuit or the like has not occurred in the charging gun 9 by applying a voltage for a short time. Is done.
  • the installed charging system 1 enters a state of “charging (S5)”, and charging is performed based on the vehicle-side command data regarding the target charging current value transmitted from the vehicle.
  • the vehicle-side command data regarding the target charging current value is transmitted to the control unit 5 every 100 ms via the second CAN communication line 7.
  • the control unit 5 receives the vehicle-side command data, the control unit 5 creates control command data related to the current value output from each charging unit 3 based on the vehicle-side command value data, and transmits the control command data via the first CAN communication line 6. Data is transmitted to each charging unit 3 to control the output current of each charging unit 3.
  • the nine charging units 3 constituting the power supply unit 2 are divided into the first charging unit group 4-1 including the charging units (CHG1 to 3) and the charging units (CHG4 to 6). It is assumed that the second charging unit group 4-2 configured and the third charging unit group 4-3 configured by the charging units (CHG7 to CHG9) are grouped. Further, in this specific example, it is assumed that the power supply state data generated by the control unit 5 must be transmitted to the vehicle via the second CAN communication line 7 within 200 ms after the main power supply is turned on.
  • FIG. 4 shows a timing chart when the installed charging system 1 is started (main power ON to charging standby (S1)). As shown in the figure, when the main power supply of the installed charging system 1 is turned on and the control unit 5 and the charging units 3 start to be activated, the initialization of the charging units 3 is started all at once.
  • the control unit 5 creates control command data for causing each charging unit 3 to transmit charging unit state data, and sends the control command data to the first CAN communication line 6.
  • the control unit 5 first transmits control command data to the charging units (CHG1 to CHG3) constituting the first charging unit group 4-1, and after the elapse of 20 ms, the second charging unit group 4-2.
  • Control command data is transmitted to the charging units (CHG4 to 6) constituting the control unit, and further, control command data is transmitted to the charging units (CHG7 to 9) constituting the third charging unit group 4-3 after the elapse of 20 ms.
  • the amount of deviation of the timing for transmitting the control command data is within a predetermined time (200 ms in this specific example) after the control unit 5 receives the vehicle-side command data transmitted from the vehicle via the second CAN communication line 7.
  • the control unit 5 receives the charging unit state data from each charging unit 3 to create the power unit state data, and is set to a value that can complete the transmission of the power unit state data to the vehicle.
  • the time required for generating the charging unit state data after each charging unit 3 receives the control command data is 90 ms, and the control unit 5 stores the last charging unit state data (charging unit (CHG7 to CHG9)).
  • Each charging unit 3 creates charging unit state data when receiving control command data.
  • the charging unit state data is transmitted to the control unit 5 via the first CAN communication line 6 in the order of creation. That is, the control unit 5 first receives the charging unit state data from the charging units (CHG1 to CHG3) configuring the first charging unit group 4-1, and after the elapse of 20 ms, the charging unit configuring the second charging unit group 4-2.
  • the charging unit status data is received from the units (CHG4 to 6), and further, after the elapse of 20 ms, the charging unit status data is received from the charging units (CHG7 to 9) constituting the third charging unit group 4-3.
  • control unit 5 When the control unit 5 receives the charging unit state data from all the charging units (CHG1 to CHG9), the control unit 5 creates the power source unit state data including the failure information of the power source unit 2 based on the received charging unit state data. Send to.
  • control unit 5 transmits the control command data at different timings for the charging unit groups 4-1, 4-2, and 4-3.
  • the control unit 5 shifts the timing at which the control unit 5 transmits the control command data for each of the charging unit groups 4-1, 4-2, and 4-3.
  • the timing for receiving the charging unit state data can be distributed. Therefore, according to the installed charging system 1 according to the present embodiment, the number of charging unit state data received by the control unit 5 at a time can be reduced.
  • the installation type charging system 1 which concerns on this embodiment, it can prevent that the number of the charging unit state data received at once exceeds the processing capacity of the control unit 5, and the control unit 5 is 1st CAN.
  • the charging unit state data can be reliably received during a predetermined communication cycle of the communication line 6 (in this embodiment, 20 ms).
  • the control unit 5 sets the amount of deviation of the timing for transmitting the control command data within a predetermined time after the control unit 5 receives the vehicle-side command data.
  • the power supply unit state data is created based on the state data, and is set to a value that can be transmitted to the vehicle. Therefore, the transmission of the power supply unit state data to the vehicle is completed within the predetermined time. It is possible to prevent it from being lost.
  • the charging unit group 4-1, 4- since the control unit 5 has a processing capability that can receive three charging unit state data at a time, the charging unit group 4-1, 4- If the control unit 5 has a processing capacity sufficient to receive six charging unit status data at a time, the charging unit groups (for example, 4- The timing for transmitting to 1 and 4-2) may be shifted from the timing for transmitting to another charging unit group (for example, 4-3). In this way, by optimizing the amount of timing deviation to be transmitted to each charging unit group according to the processing capacity of the control unit, charging can be performed while satisfying the request for the transmission time of the power supply unit state data to the vehicle. The number of units that can be installed can be increased.
  • the power supply part 2 is comprised by the nine charging units 3, the number of the charging units 3 can be changed arbitrarily according to the required charging power.
  • the number of charging units 3 is preferably a multiple of 3, and each charging unit group (4-1 to 4-n (n is an integer of 2 or more)) ) Is preferably composed of three charging units 3.
  • the nine charging units 3 constituting the power supply unit 2 are divided into the first charging unit group 4-1 including the charging units (CHG1 to 3) and the charging units (CHG4 to 6).
  • the charging unit 3 is grouped into a second charging unit group 4-2 configured and a third charging unit group 4-3 configured of charging units (CHG7 to CHG9).
  • the charging unit group can be formed by three arbitrary charging units 3.

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Abstract

　直流充電電力を用いて車両に搭載されたバッテリーを充電する設置型充電システム１であって、直流充電電力を生成する電源部２と、電源部２を構成する複数の充電ユニット３（ＣＨＧ１～９）と、制御ユニット（ＭＣＵ）５と、制御ユニット５と複数の充電ユニット３との間でデータの送受信を可能にする第１ＣＡＮ通信ライン６とを備え、充電ユニット３は、制御ユニット５から送信された制御指令データを受信して充電ユニット状態データを作成する一方、制御ユニット５は、複数の充電ユニット３を充電ユニットグループ４－１、４－２、４－３にグルーピングするとともに、制御指令データを送信するタイミングをずらすことにより、充電ユニット状態データを受信するタイミングをずらせることを特徴とする。

Description

設置型充電システム
　本発明は、車両に搭載されたバッテリーを充電する設置型充電システムに関し、特に複数の充電ユニットを備えた設置型充電システムに関する。
　一般に、車両外部から供給される電力を用いてバッテリーを充電する手法は、車両に搭載された車載充電器を用いる手法と、充電ステーション等にある設置型充電システムを用いる手法とに大別される。
　このうち前者の手法においては、車載充電器と家庭用コンセントとを接続し、車載充電器により、例えばＡＣ１００ＶをＤＣ２００Ｖに変換し、ＤＣ２００Ｖの充電電力で比較的ゆっくりとバッテリーを充電する。
　一方、後者の手法においては、設置型充電システムにより、例えばＡＣ２００ＶをＤＣ４００Ｖに変換し、ＤＣ４００Ｖの充電電力でバッテリーを急速充電する。
　設置型充電システムとしては、例えば、図５に示すように、１個の充電ユニット（ＣＨＧ）１０３からなる電源部１０２と、充電ユニット１０３を制御する制御ユニット（ＭＣＵ）１０５と、制御ユニット１０５と充電ユニット１０３との間でデータの送受信を可能にする第１ＣＡＮ通信ライン１０６と、充電ガン（コネクタ）１０９を介して制御ユニット１０５と車両との間でデータの送受信を可能にする第２ＣＡＮ通信ライン１０７と、充電開始等の操作を行うための液晶タッチパネルからなるＩ／Ｆ部１０８とを備えたものが知られている。
　この設置型充電システム１００では、電源部１０２を構成する１個の充電ユニット１０３により交流の入力電力が直流の充電電力に変換されて、該充電電力が充電ガン１０９を介して車両に供給される。
　この他、１個の充電ユニットからなる電源部を備えた設置型充電システムとしては、特許文献１に記載のものが知られている。
　また、近年では充電時間の短縮のために高出力化が求められており、高出力化を実現した設置型充電システムとしては、複数の充電ユニットにより電源部を構成したものが知られている。
　この設置型充電システムでは、各充電ユニットから出力される直流電力を足し合わせたものを充電電力とすることで、高出力化を実現している。
特開２００９－９５１５７号公報
　ところで、一般に設置型充電システムでは、電源部の状態に関する車両側からの問い合わせに対して、ＣＨＡｄｅＭＯ規格により定められた所定時間内に、電源部の状態に関するデータ（電源部状態データ）を車両側に送信することが義務付けられている。
　この点、複数の充電ユニットを備えた従来の設置型充電システムでは、まず、各充電ユニットが自己の状態（故障の有無等）に関する充電ユニット状態データを作成し、次いで、制御ユニットが各充電ユニットから充電ユニット状態データを受信し、受信した充電ユニット状態データに基づいて電源部状態データを作成して、該電源部状態データを車両側に送信している。
　しかしながら、従来の設置型充電システムでは、各充電ユニットから制御ユニットに一斉に充電ユニット状態データが送信されるので、制御ユニットは、一回の受信で全充電ユニットの充電ユニット状態データを受信することになり、充電ユニットの数によっては制御ユニットの処理能力を超えてしまうことがある。
　制御ユニットの処理能力を超えてしまうと、制御ユニットはデータの受信に失敗する場合があり、その場合、制御ユニットは再度、全充電ユニットの充電ユニット状態データを受信しようとする。
　このため、従来の設置型充電システムでは、ＣＨＡｄｅＭＯ規格で定められた所定時間内に、車両への電源部状態データの送信を完了させることができなくなるおそれがあった。
　なお、処理能力の高い高価な制御ユニットを用いることで、一回の受信で全充電ユニットの充電ユニット状態データを受信することができるが、その場合は、コストアップといった新たな問題が生じてしまう。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、コストを上昇させることなく、確実に制御ユニットに充電ユニットからのデータを受信させることができる設置型充電システムを提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明に係る設置型充電システムは、交流入力電力に基づいて生成した直流充電電力を用いて車両に搭載されたバッテリーを充電する設置型充電システムであって、
　交流入力電力に基づいて直流充電電力を生成する電源部と、電源部を構成する複数の充電ユニットと、複数の充電ユニットを制御する制御ユニットと、制御ユニットと複数の充電ユニットとの間でデータの送受信を可能にする第１ＣＡＮ通信ラインと、を備え、
　複数の充電ユニットの各々は、制御ユニットから送信された制御指令データを受信して、該充電ユニットの状態に関する充電ユニット状態データを作成する一方、
　制御ユニットは、複数の充電ユニットを複数の充電ユニットグループにグルーピングするとともに、制御指令データを複数の充電ユニットグループのうち少なくとも１つの充電ユニットグループに送信するタイミングと、他の充電ユニットグループに送信するタイミングとをずらすことにより、複数の充電ユニットから充電ユニット状態データを受信するタイミングをずらせることを特徴とする。
　この構成によれば、制御ユニットに充電ユニット状態データを受信させるタイミングをずらしているので、制御ユニットが一度に受信する充電ユニット状態データの数を減らすことができる。
　したがって、この構成によれば、処理能力の高い高価な制御ユニットを用いることなく、確実に制御ユニットに充電ユニットからのデータを受信させることができる。
　上記設置型充電システムは、制御ユニットが、制御指令データを送信するタイミングを充電ユニットグループごとにずらすことにより、充電ユニット状態データを受信するタイミングを充電ユニットグループごとにずらしていることが好ましい。
　この構成によれば、制御ユニットに充電ユニット状態データを受信させるタイミングを分散させることができる。
　したがって、この構成によれば、制御ユニットが一度に受信する充電ユニット状態データの数をさらに減らすことができるので、より確実に制御ユニットに充電ユニットからのデータを受信させることができる。
　また、上記設置型充電システムは、制御ユニットと車両との間でデータの送受信を可能にする第２ＣＡＮ通信ラインをさらに備え、
　上記制御ユニットは、第２ＣＡＮ通信ラインを介して車両から送信された車両側指令データを受信した後の所定時間内に、複数の充電ユニットから充電ユニット状態データを受信し、該充電ユニット状態データに基づいて電源部の状態に関する電源部状態データを作成し、車両への該電源部状態データの送信を完了させるように、制御指令データを送信するタイミングのずれ量を決めていることが好ましい。
　この構成によれば、例えばＣＨＡｄｅＭＯ規格で定められた所定時間内に、車両への電源部状態データの送信を確実に完了させることができる。
　上記設置型充電システムにおける充電ユニット状態データは、例えば、充電ユニットの故障情報を含むものとし、上記電源部状態データは、例えば、充電ユニットの故障情報に基づいて作成された電源部の故障情報を含むものとする。
　上記設置型充電システムにおける交流入力電力は、３相の交流電力であり、上記充電ユニットグループは、３相のうちの任意の１相の交流電力がそれぞれ入力される３つの充電ユニットから構成されていてもよい。
　本発明によれば、コストを上昇させることなく、確実に制御ユニットに充電ユニットからのデータを受信させることができる設置型充電システムを提供することができる。
本発明に係る設置型充電システムのブロック図である。 本発明における充電ユニットのブロック図である。 本発明に係る設置型充電システムの一連の動作を示すフローチャートである。 本発明に係る設置型充電システムの起動時におけるタイミングチャートである。 従来の設置型充電システムのブロック図である。
　以下、添付図面を参照しつつ、本発明に係る設置型充電システムの好ましい実施形態について説明する。
［設置型充電システムの構成］
　図１に、本発明の一実施形態に係る設置型充電システム１のブロック図を示す。
　同図に示すように、設置型充電システム１は、複数（本実施形態では９個）の充電ユニット３（ＣＨＧ１～９）からなる電源部２と、各充電ユニット３を制御する制御ユニット（ＭＣＵ）５と、制御ユニット５と各充電ユニット３との間でデータの送受信を可能にする第１ＣＡＮ通信ライン６と、充電ガン（コネクタ）９を介して制御ユニット５と車両との間でデータの送受信を可能にする第２ＣＡＮ通信ライン７と、充電開始等の操作を行うための液晶タッチパネルからなるＩ／Ｆ部８とを備えている。
　各充電ユニット３は、第１ＣＡＮ通信ライン６に並列に接続されており、制御ユニット５により、それぞれ３個の充電ユニット３で構成された第１充電ユニットグループ４－１（ＣＨＧ１～３）、第２充電ユニットグループ４－２（ＣＨＧ４～６）、および第３充電ユニットグループ４－３（ＣＨＧ７～９）にグルーピングされている。
　電源部２に供給される入力電力は、３相の交流電力であり、各充電ユニットグループ４－１、４－２、４－３を構成する３個の充電ユニット３には、３相のうちの任意の１相の交流電力がそれぞれ入力される。例えば、４－１がＵ相、４－２がＶ相、４－３がＷ相というように入力される。
　図２に、充電ユニット３のブロック図を示す。
　同図に示すように、充電ユニット３は、上記１相の交流電力を整流および平滑して直流電力を生成する整流平滑回路１０と、該整流平滑回路１０で生成された直流電力をスイッチ手段１２ａ～１２ｄでスイッチングして充電電力となる直流電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ回路１１と、第１ＣＡＮ通信ライン６を介して制御ユニット５との間でデータの送受信を行うとともに、スイッチ手段１２ａ～１２ｄのデューティ比の制御を行う制御回路１５とを備えている。
　整流平滑回路１０は、ダイオードブリッジ回路１６と、平滑コンデンサ１７と、不図示の力率改善回路とを有している。
　ＤＣ／ＤＣコンバータ回路１１は、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴ等の４つのスイッチ手段１２ａ～１２ｄからなるインバータ回路１２と、トランスからなる昇圧回路１３と、トランスの二次側に接続された出力回路１４とを有している。
　出力回路１４は、ダイオードブリッジ回路１８と、コイル１９および平滑コンデンサ２０からなるＬＣローパスフィルタと、数ｍΩのシャント抵抗２１とを有している。
　また、充電ユニット３は、シャント抵抗２１に流れる直流電流を検出する電流検出回路２２と、ＬＣローパスフィルタ経由後の直流電圧を検出する電圧検出回路２３とを備えている。
　制御回路１５は、第１ＣＡＮ通信ライン６を介して制御ユニット５との間でデータの送受信を行う。
　具体的には、制御回路１５は、整流平滑回路１０およびＤＣ／ＤＣコンバータ回路１１の故障の有無を判断する故障診断機能を有しており、制御ユニット５から制御指令データを受信して充電ユニット３の状態に関する充電ユニット状態データを作成し、第１ＣＡＮ通信ライン６を介して該充電ユニット状態データを制御ユニット５に送信する。
　充電ユニット状態データには、充電ユニット３の識別情報（ＩＤ）、充電ユニット３の故障情報（故障コード）、電流検出回路２２および電圧検出回路２３で検出された電流値および電圧値に関する情報等が含まれる。
　再び図１を参照して、制御ユニット５は、第２ＣＡＮ通信ライン７を介して車両との間でデータの送受信を行う。
　具体的には、制御ユニット５は、各充電ユニット３から充電ユニット状態データを受信すると、該充電ユニット状態データに含まれる充電ユニット３の故障情報等に基づいて、電源部２の故障情報等を含む電源部状態データを作成し、第２ＣＡＮ通信ライン７を介して該電源部状態データを車両に送信する。
［設置型充電システムの動作］
　次に、図３を参照して、設置型充電システム１の一連の動作について説明する。
　設置型充電システム１では、主電源がオンされると、制御ユニット５および各充電ユニット３が起動し、制御ユニット５により各充電ユニット３のグルーピングが行われる。このグルーピングに関しては後述する。
　グルーピングが完了すると、設置型充電システム１は「充電待機（Ｓ１）」の状態になり、「充電待機（Ｓ１）」の状態中にＩ／Ｆ部８に表示されている充電開始ボタンが押されると、設置型充電システム１は「充電開始（Ｓ２）」の状態になる。
　「充電開始（Ｓ２）」の状態になると、第２ＣＡＮ通信ライン７を介して制御ユニット５と車両との間でデータの送受信が開始される。
　具体的には、制御ユニット５は、車両から送信されたバッテリーの容量等を含むバッテリー状態データを受信し、該バッテリー状態データに基づいて車両との適合性を判断した後に、電源部２の故障情報等を含む電源部状態データを送信する。
　車両は、電源部状態データを受信し、該電源部状態データに基づいて設置型充電システム１との適合性を判断した後に、充電を許可するための車両側指令データを制御ユニット５に送信する。
　制御ユニット５が車両側指令データを受信すると、設置型充電システム１は「コネクタロック（Ｓ３）」の状態になり、制御ユニット５の制御下で充電ガン（コネクタ）９を車両にロックするコネクタロック処理が行われる。
　コネクタロック処理が完了すると、設置型充電システム１は「絶縁チェック（Ｓ４）」の状態になり、短時間電圧を印加して充電ガン９にショート等が発生していないことを確認する絶縁チェック処理が行われる。
　絶縁チェック処理が完了すると、設置型充電システム１は「充電中（Ｓ５）」の状態になり、車両から送信された目標充電電流値に関する車両側指令データに基づく充電が行われる。
　目標充電電流値に関する車両側指令データは、第２ＣＡＮ通信ライン７を介して１００ｍｓごとに制御ユニット５に送信される。
　制御ユニット５は、車両側指令データを受信すると、該車両側指令値データに基づいて各充電ユニット３が出力する電流値に関する制御指令データを作成し、第１ＣＡＮ通信ライン６を介して該制御指令データを各充電ユニット３に送信して、各充電ユニット３の出力電流を制御する。
　「充電中（Ｓ５）」の状態のときにＩ／Ｆ部８に表示されている充電停止ボタンが押されるか、車両から指定された充電時間がゼロになると、設置型充電システム１は「充電終了（Ｓ６）」の状態になり、充電終了処理が行われた後に「コネクタロック解除（Ｓ７）」の状態になる。
　「コネクタロック解除（Ｓ７）」の状態になると、制御ユニット５の制御下で充電ガン９のロックを解除するコネクタロック解除処理が行われ、設置型充電システム１は「充電停止（Ｓ８）」の状態になり、一連の動作が完了する。
［制御ユニット－充電ユニット間のデータ通信］
　次に、制御ユニット５－充電ユニット３間のデータ通信について具体的に説明する。
　なお、本具体例では、電源部２を構成する９個の充電ユニット３は、充電ユニット（ＣＨＧ１～３）により構成された第１充電ユニットグループ４－１と、充電ユニット（ＣＨＧ４～６）により構成された第２充電ユニットグループ４－２と、充電ユニット（ＣＨＧ７～９）により構成された第３充電ユニットグループ４－３とにグルーピングされているものとする。
　また、本具体例では、主電源がオンされてから２００ｍｓ以内に、制御ユニット５で作成された電源部状態データが、第２ＣＡＮ通信ライン７を介して車両に送信されなければいけないものとする。
　図４に、設置型充電システム１の起動時（主電源オン～充電待機（Ｓ１））におけるタイミングチャートを示す。
　同図に示すように、設置型充電システム１の主電源がオンされ、制御ユニット５および各充電ユニット３が起動し始めると、まず、各充電ユニット３の初期化が一斉に開始される。
　制御ユニット５は、各充電ユニット３の初期化が完了した後、各充電ユニット３に充電ユニット状態データを送信させるための制御指令データを作成し、該制御指令データを、第１ＣＡＮ通信ライン６を介して各充電ユニット３に、充電ユニットグループ４－１、４－２、４－３ごとにタイミングをずらして送信する。
　具体的には、制御ユニット５は、まず第１充電ユニットグループ４－１を構成する充電ユニット（ＣＨＧ１～３）に対して制御指令データを送信し、２０ｍｓ経過後に第２充電ユニットグループ４－２を構成する充電ユニット（ＣＨＧ４～６）に対して制御指令データを送信し、さらに２０ｍｓ経過後に第３充電ユニットグループ４－３を構成する充電ユニット（ＣＨＧ７～９）に対して制御指令データを送信する。
　制御指令データを送信するタイミングのずれ量は、第２ＣＡＮ通信ライン７を介して車両から送信された車両側指令データを制御ユニット５が受信した後の所定時間（本具体例では２００ｍｓ）内に、制御ユニット５が各充電ユニット３から充電ユニット状態データを受信して電源部状態データを作成し、車両への該電源部状態データの送信を完了させることができる値に設定されている。
　例えば、各充電ユニット３が制御指令データを受信してから充電ユニット状態データを作成するのに必要な時間が９０ｍｓ、制御ユニット５が最後（充電ユニット（ＣＨＧ７～９））の充電ユニット状態データを受信してから電源部状態データを作成するのに必要な時間が７０ｍｓの場合、各充電ユニット３の初期化の時間を無視すると、制御指令データを送信するタイミングのずれ量は、（２００ｍｓ－９０ｍｓ－７０ｍｓ）／（３（充電ユニットグループ数）－１）＝２０ｍｓとなる。
　各充電ユニット３は、制御指令データを受信すると充電ユニット状態データを作成する。
　充電ユニット状態データは、作成された順に第１ＣＡＮ通信ライン６を介して制御ユニット５に送信される。
　すなわち、制御ユニット５は、まず第１充電ユニットグループ４－１を構成する充電ユニット（ＣＨＧ１～３）から充電ユニット状態データを受信し、２０ｍｓ経過後に第２充電ユニットグループ４－２を構成する充電ユニット（ＣＨＧ４～６）から充電ユニット状態データを受信し、さらに２０ｍｓ経過後に第３充電ユニットグループ４－３を構成する充電ユニット（ＣＨＧ７～９）から充電ユニット状態データを受信する。
　制御ユニット５は、すべての充電ユニット（ＣＨＧ１～９）から充電ユニット状態データを受信すると、受信した充電ユニット状態データに基づいて、電源部２の故障情報を含む電源部状態データを作成し、車両に送信する。
　なお、上記具体例では、設置型充電システム１の起動時（主電源オン～充電待機（Ｓ１））における制御ユニット５－充電ユニット３間のデータ通信について説明したが、設置型充電システム１が他の状態の場合であっても、制御ユニット５は、制御指令データを充電ユニットグループ４－１、４－２、４－３ごとにタイミングをずらして送信する。
　結局、本実施形態に係る設置型充電システム１では、制御ユニット５が制御指令データを送信するタイミングを充電ユニットグループ４－１、４－２、４－３ごとにずらすことで、制御ユニット５が充電ユニット状態データを受信するタイミングを分散させることができる。
　したがって、本実施形態に係る設置型充電システム１によれば、制御ユニット５が一度に受信する充電ユニット状態データの数を減らすことができる。
　これにより、本実施形態に係る設置型充電システム１では、一度に受信する充電ユニット状態データの数が制御ユニット５の処理能力を超えてしまうのを防ぐことができ、制御ユニット５は、第１ＣＡＮ通信ライン６の所定の通信周期（本実施形態では、２０ｍｓ）の間に、確実に充電ユニット状態データを受信することができる。
　また、本実施形態に係る設置型充電システム１では、制御指令データを送信するタイミングのずれ量を、制御ユニット５が車両側指令データを受信してから所定時間内に、制御ユニット５が充電ユニット状態データに基づいて電源部状態データを作成し、該電源部状態データを車両へ送信することができる値に設定しているので、上記所定時間内に車両への電源部状態データの送信が完了しなくなるのを防ぐことができる。
　以上、本発明に係る設置型充電システムの好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
　上記実施形態では、制御ユニット５が一度に３個の充電ユニット状態データを受信できる程度の処理能力を有しているので、充電ユニット状態データを受信するタイミングを充電ユニットグループ４－１、４－２、４－３ごとにずらしているが、制御ユニット５が一度に６個の充電ユニット状態データを受信できる程度の処理能力を有している場合は、２つの充電ユニットグループ（例えば、４－１と４－２）に送信するタイミングと、他の１つ充電ユニットグループ（例えば、４－３）に送信するタイミングとをずらしてもよい。
　このように、制御ユニットの処理能力に応じて、各充電ユニットグループに送信するタイミングのずれ量の最適化を図ることで、車両への電源部状態データの送信時間に対する要求を満たしながらも、充電ユニットの設置可能台数の拡大を図ることができる。
　また、上記実施形態では、電源部２を９個の充電ユニット３で構成しているが、充電ユニット３の数は要求される充電電力に応じて任意に変更することができる。
　なお、入力電力として３相の交流電力を用いる場合は、充電ユニット３の数は３の倍数であることが好ましく、各充電ユニットグループ（４－１～４－ｎ（ｎ：２以上の整数））は３個の充電ユニット３で構成されていることが好ましい。
　さらに、上記実施形態では、電源部２を構成する９個の充電ユニット３が、充電ユニット（ＣＨＧ１～３）で構成された第１充電ユニットグループ４－１と、充電ユニット（ＣＨＧ４～６）で構成された第２充電ユニットグループ４－２と、充電ユニット（ＣＨＧ７～９）で構成された第３充電ユニットグループ４－３とにグルーピングされているが、各充電ユニット３は第１ＣＡＮ通信ライン６を介して並列に接続されているので、３個の任意の充電ユニット３により充電ユニットグループを作ることができる。
１　　設置型充電システム
２　　電源部
３　　充電ユニット
４－１、４－２、４－３　　充電ユニットグループ
５　　制御ユニット
６　　第１ＣＡＮ通信ライン
７　　第２ＣＡＮ通信ライン
８　　Ｉ／Ｆ部
９　　充電ガン
１０　　整流平滑回路
１１　　ＤＣ／ＤＣコンバータ回路
１２　　インバータ回路
１２ａ～１２ｄ　　スイッチ手段
１３　　昇圧回路（トランス）
１４　　出力回路
１５　　制御回路
１６　　ダイオードブリッジ回路
１７　　平滑コンデンサ
１８　　ダイオードブリッジ回路
１９　　コイル
２０　　平滑コンデンサ
２１　　シャント抵抗
２２　　電流検出回路
２３　　電圧検出回路

Claims (5)

  1. 　交流入力電力に基づいて生成した直流充電電力を用いて車両に搭載されたバッテリーを充電する設置型充電システムであって、
    　前記交流入力電力に基づいて前記直流充電電力を生成する電源部と、
    　前記電源部を構成する複数の充電ユニットと、
    　前記複数の充電ユニットを制御する制御ユニットと、
    　前記制御ユニットと前記複数の充電ユニットとの間でデータの送受信を可能にする第１ＣＡＮ通信ラインと、
    を備え、
    　前記複数の充電ユニットの各々は、前記制御ユニットから送信された制御指令データを受信して、該充電ユニットの状態に関する充電ユニット状態データを作成する一方、
    　前記制御ユニットは、前記複数の充電ユニットを複数の充電ユニットグループにグルーピングするとともに、前記制御指令データを前記複数の充電ユニットグループのうち少なくとも１つの充電ユニットグループに送信するタイミングと、他の充電ユニットグループに送信するタイミングとをずらすことにより、前記複数の充電ユニットから前記充電ユニット状態データを受信するタイミングをずらせることを特徴とする設置型充電システム。
  2. 　前記制御ユニットは、前記制御指令データを送信するタイミングを前記充電ユニットグループごとにずらすことにより、前記充電ユニット状態データを受信するタイミングを前記充電ユニットグループごとにずらせることを特徴とする請求項１に記載の設置型充電システム。
  3. 　前記制御ユニットと前記車両との間でデータの送受信を可能にする第２ＣＡＮ通信ラインをさらに備え、
    　前記制御ユニットは、
    　前記第２ＣＡＮ通信ラインを介して前記車両から送信された車両側指令データを受信した後の所定時間内に、前記複数の充電ユニットから前記充電ユニット状態データを受信し、該充電ユニット状態データに基づいて前記電源部の状態に関する電源部状態データを作成し、前記車両への該電源部状態データの送信を完了させるように、
    　前記制御指令データを送信するタイミングのずれ量を決めていることを特徴とする請求項１または２に記載の設置型充電システム。
  4. 　前記充電ユニット状態データは、前記充電ユニットの故障情報を含み、
    　前記電源部状態データは、前記充電ユニットの故障情報に基づいて作成された前記電源部の故障情報を含むことを特徴とする請求項３に記載の設置型充電システム。
  5. 　前記交流入力電力は、３相の交流電力であり、
    　前記充電ユニットグループは、前記３相のうちの任意の１相の交流電力がそれぞれ入力される３つの前記充電ユニットから構成されていることを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の設置型充電システム。
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