WO2014068738A1

WO2014068738A1 - 急速充電器

Info

Publication number: WO2014068738A1
Application number: PCT/JP2012/078254
Authority: WO
Inventors: 敬峰向井
Original assignee: Ｊｆｅエンジニアリング株式会社
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2014-05-08

Abstract

　商用電源および太陽光発電システム３０から受電する受電手段６と、蓄電池１０と、受電手段によって受電する受電電力Ｐ１および蓄電池の放電電力Ｐｂを外部の装置ＥＶに対する充電用の電力Ｐｏとして出力することができる出力手段７と、商用電源を接続あるいは遮断する切替手段８と、太陽光発電システムの発電電力Ｐ２を取得する取得手段２０と、を備え、商用電源の停電時に、切替手段により商用電源を遮断し、受電手段による受電電力の指令値を発電電力に応じた値とする。

Description

急速充電器

　本発明は、急速充電器に関する。

　従来、急速充電器がある。例えば、特許文献１には、太陽光発電装置を電力源として車両に電力を供給する車両充電装置の技術が開示されている。

特開２０１２－２０００８４号公報

　太陽光発電システムから受電する受電量を適切にできることが望ましい。例えば、太陽光発電システムが過負荷となって停止することを抑制できることが好ましい。

　本発明の目的は、太陽光発電システムからの受電量を適切にできる急速充電器を提供することである。

　本発明の急速充電器は、商用電源および太陽光発電システムから受電する受電手段と、蓄電池と、前記受電手段によって受電する受電電力および前記蓄電池の放電電力を外部の装置に対する充電用の電力として出力することができる出力手段と、前記商用電源を接続あるいは遮断する切替手段と、前記太陽光発電システムの発電電力を取得する取得手段と、を備え、前記商用電源の停電時に、前記切替手段により前記商用電源を遮断し、前記受電手段による受電電力の指令値を前記発電電力に応じた値とすることを特徴とする。

　上記急速充電器において、前記太陽光発電システムが有する太陽光発電パネルの出力電圧と出力電流とを検出する検出装置を備え、前記取得手段は、前記検出装置により検出された出力電圧と出力電流とに基づいて前記発電電力を演算することが好ましい。

　上記急速充電器において、前記取得手段は、前記検出装置により検出された出力電圧と出力電流との積に対して、前記太陽光発電パネルと前記受電手段とを接続する電力変換器の変換効率を乗じて前記発電電力を演算することが好ましい。

　上記急速充電器において、前記取得手段は、前記太陽光発電システムが有する太陽光発電パネルと前記受電手段とを接続する電力変換器から出力されるモニター値から前記発電電力を取得することが好ましい。

　上記急速充電器において、前記取得手段は、前記商用電源を遮断した状態での前記受電手段を介した受電電力と受電電圧とに基づいて前記発電電力を演算することが好ましい。

　上記急速充電器において、前記受電手段による受電電力の指令値は、前記発電電力から、前記太陽光発電システムが有する太陽光発電パネルと前記受電手段とを接続する電力変換器の過小電圧検出時間と前記発電電力の変化速度との積を減じたものであることが好ましい。

　上記急速充電器において、制御電源を有する制御装置を備え、前記太陽光発電システムから受電できない場合、前記制御電源に対する電力を前記蓄電池から出力して作動し、前記発電電力を監視することが好ましい。

　上記急速充電器において、前記太陽光発電システムが有する太陽光発電パネルと前記受電手段とを接続する電力変換器に対して運転再開信号を送信する送信手段を備え、前記電力変換器が過負荷によって停止した場合、前記送信手段によって前記電力変換器に対して運転再開信号を送信し、前記太陽光発電システムを復帰させることが好ましい。

　本発明の急速充電器は、太陽光発電システムから受電する受電手段と、蓄電池と、前記受電手段によって受電する受電電力および前記蓄電池の放電電力を外部の装置に対する充電用の電力として出力することができる出力手段と、前記太陽光発電システムの発電電力を取得する取得手段と、を備え、前記受電手段による受電電力の指令値を前記発電電力に応じた値とすることを特徴とする。

　本発明に係る急速充電器は、商用電源および太陽光発電システムから受電する受電手段と、蓄電池と、受電手段によって受電する受電電力および蓄電池の放電電力を外部の装置に対する充電用の電力として出力することができる出力手段と、商用電源を接続あるいは遮断する切替手段と、太陽光発電システムの発電電力を取得する取得手段と、を備え、商用電源の停電時に、切替手段により商用電源を遮断し、受電手段による受電電力の指令値を発電電力に応じた値とする。本発明に係る急速充電器によれば、太陽光発電システムから受電する受電量を適切にできるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る急速充電器の概略構成図である。図２は、実施形態に係る急速充電器の要部を示す図である。図３は、設備用蓄電池に対する充電の説明図である。図４は、太陽光発電システムの発電電力による設備用蓄電池に対する充電の説明図である。図５は、店舗側への逆送電の説明図である。図６は、実施形態の第１変形例に係る急速充電器の要部を示す図である。図７は、発電電力と受電電力との差分と、受電電圧との関係を示す図である。図８は、実施形態の第２変形例に係る急速充電器の要部を示す図である。

　以下に、本発明の実施形態に係る急速充電器につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
　図１から図５を参照して、実施形態について説明する。本実施形態は、急速充電器に関する。図１は、本発明の実施形態に係る急速充電器の概略構成図、図２は、実施形態に係る急速充電器の要部を示す図である。

　図１に示す急速充電器１－１は、外部の装置に充電する機能を有する。本実施形態に係る急速充電器１－１は、バス５と、ＡＣ／ＤＣコンバータ６と、第一ＤＣ／ＤＣコンバータ７と、切替手段８と、第二ＤＣ／ＤＣコンバータ９と、設備用蓄電池１０と、出力ライン１１と、制御装置２０と、入出力手段２１とを含んで構成されている。また、急速充電器１－１は、図２に示す電圧計１６、電流計１７および掛算器１８を含んで構成されている。

　分電盤２には、商用電源ライン１、店舗用電源ライン３、充電器用電源ライン４および太陽光発電システム３０の供給ライン１５が接続されている。急速充電器１－１は、充電器用電源ライン４および分電盤２を介して商用電源ライン１、店舗用電源ライン３および供給ライン１５とそれぞれ接続されている。店舗用電源ライン３は、コンビニエンスストア等の店舗に電力を供給する。バス５は、ＡＣ／ＤＣコンバータ６を介して充電器用電源ライン４と接続されている。ＡＣ／ＤＣコンバータ６は、充電器用電源ライン４から入力される交流電流を直流電流に変換してバス５に出力すること、およびバス５から入力される直流電流を交流電流に変換して充電器用電源ライン４に出力することができる。

　バス５には、第一ＤＣ／ＤＣコンバータ７を介して出力ライン１１が接続されている。出力ライン１１は、外部の装置の電池、本実施形態では電気自動車ＥＶに搭載された電池に対して電力を供給する電源ラインである。ここで、電気自動車ＥＶは、電動機以外の動力源を有しないものだけでなく、電動機に加えて内燃機関等の動力源を有するハイブリッド自動車も含む。第一ＤＣ／ＤＣコンバータ７は、バス５の直流電流の電圧を目標とする電圧に変換して出力ライン１１に出力する。

　バス５には、第二ＤＣ／ＤＣコンバータ９を介して設備用蓄電池１０が接続されている。設備用蓄電池１０は、充電および放電が可能なものである。本実施形態の設備用蓄電池１０は、リチウムイオン蓄電池である。設備用蓄電池１０の有効容量（蓄電容量）は、Ｑｂ（ｋＷｈ）である。なお、有効容量Ｑｂは、設備用蓄電池１０の全容量のうち、充放電制御において使用される範囲の容量である。例えば、設備用蓄電池１０の全容量の１０％から９０％の範囲で充放電制御を行う場合、有効容量Ｑｂは、全容量の８０％の値である。本実施形態では、全容量２０ｋＷｈの設備用蓄電池１０を全容量の１０～９０％の範囲で使用するため、有効容量Ｑｂは１６ｋＷｈである。

　第二ＤＣ／ＤＣコンバータ９は、バス５の直流電流の電圧を目標とする電圧に変換して設備用蓄電池１０に出力すること、および設備用蓄電池１０から放電される直流電流を目標とする電圧に変換してバス５に出力することが可能である。第二ＤＣ／ＤＣコンバータ９は、蓄電残量ＳＯＣに応じて設備用蓄電池１０の電圧が変化したとしても、バス５に出力する電圧の変動を抑制することができる。従って、電気自動車ＥＶに対して供給する電圧の安定性を向上させることができる。また、第二ＤＣ／ＤＣコンバータ９が配置されていることで、回路の組み直しをすることなく設備用蓄電池１０のバッテリの個数（直列つなぎの個数）を変更することができる。

　太陽光発電システム３０は、太陽光発電パネル１２と、パワーコンディショナー１３と、入力ライン１４と、供給ライン１５とを含んで構成されている。太陽光発電パネル１２は、太陽光の光エネルギーを電気エネルギーに変換して直流電流を出力する。本実施形態の太陽光発電パネル１２は、発電電力の最大値が２０ｋＷである。太陽光発電パネル１２から出力される直流電流は、入力ライン１４を介してパワーコンディショナー１３に入力される。パワーコンディショナー１３は、太陽光発電パネル１２と受電手段としてのＡＣ／ＤＣコンバータ６とを接続する電力変換器を有している。パワーコンディショナー１３は、太陽光発電パネル１２から出力される直流電流を交流電流に変換して供給ライン１５に出力する。太陽光発電システム３０は、ＭＰＰＴ（Maximum　Power　Point　Tracking）制御を実行することができる。ＭＰＰＴ制御は、出力を最大化できる電圧および電流値で太陽光発電パネル１２に発電を行わせる制御である。太陽光発電パネル１２により発電された電流は、パワーコンディショナー１３によって目標とする電圧の交流電流に変換されて分電盤２に出力される。

　入出力手段２１は、急速充電器１－１の利用者に対して情報を知らせる報知手段としての機能や利用者からの入力を受け付ける入力手段としての機能を有する装置である。本実施形態の入出力手段２１は、表示用画面に文字や図形等の視覚情報を表示することで利用者に対して情報を知らせる。なお、入出力手段２１は、文字や図形等に代えて、あるいは文字や図形等に加えて、音や光によって情報を知らせるものであってもよい。本実施形態の入出力手段２１は、タッチパネルを有しており、タッチパネルによって利用者からの入力がなされる。切替手段８は、商用電源を接続あるいは遮断するものである。本実施形態の切替手段８は、リレーであり、分電盤２と商用電源ライン１との間に配置されている。

　制御装置２０は、急速充電器１－１を制御する。本実施形態の制御装置２０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ６、第一ＤＣ／ＤＣコンバータ７、切替手段８、第二ＤＣ／ＤＣコンバータ９、設備用蓄電池１０および入出力手段２１とそれぞれ接続されており、ＡＣ／ＤＣコンバータ６、第一ＤＣ／ＤＣコンバータ７、切替手段８、第二ＤＣ／ＤＣコンバータ９、設備用蓄電池１０および入出力手段２１を制御する。また、制御装置２０は、太陽光発電システム３０の発電電力Ｐ２を取得する取得手段としての機能を有している。また、制御装置２０は、店舗用電源ライン３に接続された電気負荷の消費電力Ｐ３を通信等により取得する機能を有している。

　設備用蓄電池１０は、設備用蓄電池１０の温度や電圧、蓄電残量ＳＯＣ（％）、充放電する電流値等を監視する監視装置を有している。制御装置２０は、設備用蓄電池１０の監視装置から、設備用蓄電池１０に関する情報を取得する。なお、蓄電残量ＳＯＣは、有効容量Ｑｂの範囲で算出される。例えば、設備用蓄電池１０の全容量の１０％から９０％の範囲内で充放電制御がなされる場合、全容量の１０％の残量が蓄電残量ＳＯＣの０％であり、全容量の９０％の残量が蓄電残量ＳＯＣの１００％となる。

　ＡＣ／ＤＣコンバータ６は、商用電源および太陽光発電システム３０から受電する受電手段である。制御装置２０は、充電器用電源ライン４からＡＣ／ＤＣコンバータ６を介して受電する受電電力Ｐ１（ｋＷ）を決定し、受電電力Ｐ１に基づいてバス５に出力する電圧および電流の指令値を出力する。ＡＣ／ＤＣコンバータ６は、制御装置２０から受け取った指令値に基づいて、バス５に出力する電圧および電流を制御する。

　また、制御装置２０は、出力ライン１１に接続された電気自動車ＥＶからの充電要求に応じて、電気自動車ＥＶに対して供給する出力電力Ｐｏ（ｋＷ）を設定する。本実施形態では、出力電力Ｐｏの最大値である最大出力電力Ｐｏｍａｘは、５０ｋＷとするが、いずれの値であっても構わない。制御装置２０は、電気自動車ＥＶからの要求に基づいて出力ライン１１に出力する電圧および電流の指令値を第一ＤＣ／ＤＣコンバータ７に出力する。第一ＤＣ／ＤＣコンバータ７は、制御装置２０からの指令値に基づいて、バス５から出力ライン１１に出力する電圧および電流を制御する。制御装置２０は、以下に図２を参照して説明するように、太陽光発電パネル１２によって発電されて分電盤２に入力される発電電力Ｐ２（電圧および電流）を取得する。

　図２に示すように、太陽光発電システム３０の入力ライン１４には電圧計１６および電流計１７が設けられている。電圧計１６および電流計１７は、太陽光発電パネル１２の出力電圧および出力電流を検出する検出装置である。電圧計１６および電流計１７は、掛算器１８に接続されている。電圧計１６は、入力ライン１４の電圧に応じた信号を掛算器１８に出力する。電流計１７は、入力ライン１４を流れる電流値に応じた信号を掛算器１８に出力する。掛算器１８は、電圧計１６から入力される信号と電流計１７から入力される信号との積に比例する信号を制御装置２０に出力する。制御装置２０は、受電電力計算手段２２を有している。受電電力計算手段２２は、掛算器１８から入力される信号に基づいて、発電電力Ｐ２を演算する。

　本実施形態では、掛算器１８から入力される信号に対して、パワーコンディショナー１３の変換効率ηを乗じて発電電力Ｐ２が算出される。つまり、受電電力計算手段２２は、太陽光発電パネル１２の出力電圧と出力電流との積に対して、パワーコンディショナー１３の変換効率ηを乗じて発電電力Ｐ２を演算する。受電電力計算手段２２は、算出した発電電力Ｐ２に基づいて受電電力Ｐ１を計算する。

　制御装置２０は、設備用蓄電池１０の放電電力Ｐｂを決定し、放電電力Ｐｂに基づいて設備用蓄電池１０からバス５に出力する電圧および電流の指令値、あるいはバス５から設備用蓄電池１０に出力する電圧および電流の指令値を第二ＤＣ／ＤＣコンバータ９に出力する。第二ＤＣ／ＤＣコンバータ９は、制御装置２０からの指令値に基づいて、設備用蓄電池１０からバス５に出力する電圧および電流、あるいはバス５から設備用蓄電池１０に出力する電圧および電流を制御する。

　本実施形態に係る急速充電器１－１は、受電手段としてのＡＣ／ＤＣコンバータ６によって受電する受電電力Ｐ１および設備用蓄電池１０の放電電力Ｐｂを外部の装置に対する充電用の電力として出力することができる出力手段を有する。本実施形態では、第一ＤＣ／ＤＣコンバータ７が出力手段として機能する。急速充電器１－１は、例えば、以下のような充電制御を行う。

　制御装置２０は、電気自動車ＥＶに対する充電時に、下記式（１）によって放電電力Ｐｂを決定する。
　Ｐｂ＝Ｐｏ－Ｐ１…（１）
　すなわち、受電電力Ｐ１で不足する電力を設備用蓄電池１０に出力させて電気自動車ＥＶを充電する。なお、受電電力Ｐ１は、店舗の消費電力Ｐ３と、太陽光発電システム３０の発電電力Ｐ２とに基づいて契約電力の範囲内で決定することができる。例えば、受電電力Ｐ１は、下記式（２）で算出される最大受電電力Ｐ１ｍａｘとされる。この場合、最大受電電力Ｐ１ｍａｘと出力電力Ｐｏとの差が放電電力Ｐｂとなる。
　Ｐ１ｍａｘ＝契約電力＋Ｐ２－Ｐ３…（２）

　また、制御装置２０は、電気自動車ＥＶに対する充電時に余剰電力が生じた場合、設備用蓄電池１０に蓄電する。図３は、設備用蓄電池１０に対する充電の説明図である。急速充電器１－１は、例えば、電気自動車ＥＶに対する充電時に、受電電力Ｐ１が出力電力Ｐｏよりも大である場合に設備用蓄電池１０に充電する。電気自動車ＥＶに対する充電時に設備用蓄電池１０を充電する場合の蓄電電力Ｐｂｉｎは、下記式（３）により算出される。
　Ｐｂｉｎ＝Ｐ１－Ｐｏ…（３）
　なお、設備用蓄電池１０には、蓄電において許容される最大電力である許容最大蓄電電力Ｐｉｎｍａｘが定められている。上記式（３）で算出される蓄電電力Ｐｂｉｎが許容最大蓄電電力Ｐｉｎｍａｘを上回る場合、蓄電電力Ｐｂｉｎが許容最大蓄電電力Ｐｉｎｍａｘ以下となるように受電電力Ｐ１が調整される。

　急速充電器１－１は、出力電力Ｐｏが太陽光発電システム３０の発電電力Ｐ２未満である場合、受電電力Ｐ１を発電電力Ｐ２と等しくし、余剰の電力で設備用蓄電池１０を充電する。図４は、太陽光発電システム３０の発電電力Ｐ２による設備用蓄電池１０に対する充電の説明図である。制御装置２０は、太陽光発電システム３０の発電電力Ｐ２によって設備用蓄電池１０を充電する。蓄電電力Ｐｂｉｎは、下記式（４）により算出される。
　Ｐｂｉｎ＝Ｐ２－Ｐｏ…（４）

　急速充電器１－１は、店舗の消費電力Ｐ３が、契約電力と発電電力Ｐ２との和よりも大である場合、店舗用電源ライン３に逆送電を行う。図５は、店舗側への逆送電の説明図である。制御装置２０は、下記式（５）が成り立つように設備用蓄電池１０から電力を出力させる。
　Ｐ１ｏｕｔ＋Ｐｏ＝Ｐｂ…（５）
　逆送電電力Ｐ１ｏｕｔは、下記式（６）により算出される。ただし、設備用蓄電池１０の放電電力Ｐｂを許容される最大値Ｐｂｍａｘとしても下記式（６）で求まる逆送電電力Ｐ１ｏｕｔを出力できない場合、逆送電電力Ｐ１ｏｕｔが制限される。
　Ｐ１ｏｕｔ＝契約電力＋Ｐ２－Ｐ３…（６）

　急速充電器１－１は、電気自動車ＥＶに対する充電を行わない場合、受電電力Ｐ１を発電電力Ｐ２と等しくし、発電電力Ｐ２によって設備用蓄電池１０を充電する。

　本実施形態に係る急速充電器１－１は、商用電源の停電時に太陽光発電システム３０から受電して電気自動車ＥＶを充電することができる。ここで、受電電力Ｐ１を適切に制御しないと、太陽光発電システム３０が過負荷により停止してしまう可能性がある。例えば、急に雲が出て太陽光発電パネル１２の出力が急低下したときに、電圧が落ちて短絡と判定され、過負荷でパワーコンディショナー１３が停止してしまうことがある。

　本実施形態に係る急速充電器１－１は、商用電源の停電時に、受電手段による受電電力Ｐ１の指令値を発電電力Ｐ２に応じた値とする。これにより、太陽光発電システム３０からの受電量を適切に制御することができる。制御装置２０は、商用電源が停電した場合、切替手段８を開放し、商用電源を遮断する。また、制御装置２０の受電電力計算手段２２は、発電電力Ｐ２に基づいて受電電力Ｐ１の指令値を算出する。受電電力計算手段２２は、例えば、下記式（７）によって受電電力Ｐ１の指令値を算出する。
　Ｐ１＝Ｐ２－λ…（７）
　ここで、安全係数λは、太陽光発電パネル１２の発電量の変動に対する安全係数である。安全係数λは、例えば、パワーコンディショナー１３の過小電圧検出時間と発電電力の変化速度との積である。過小電圧検出時間は、出力電圧が低下したときにパワーコンディショナー１３が過負荷と判定するまでの経過時間（例えば、０．２秒）である。パワーコンディショナー１３は、例えば、太陽光発電システム３０の出力電圧が所定電圧以下である状態が過小電圧検出時間継続すると、過負荷と判断して停止する。発電電力の変化速度は、例えば想定される最大の変化速度とされてもよく、発電電力Ｐ２の実際の変化速度とされてもよい。受電電力Ｐ１の指令値が、上記式（７）で算出されることにより、太陽光発電パネル１２の発電量が急低下した場合の過負荷による太陽光発電システム３０の停止を未然に抑制することができる。

　本実施形態に係る急速充電器１－１によれば、過負荷によって太陽光発電システム３０が停止することを未然に抑制することができる。しかしながら、何らかのトラブルによって太陽光発電システム３０が停止した場合に、発電電力Ｐ２によらずに急速充電器１－１が作動し続けられることが好ましい。本実施形態に係る急速充電器１－１は、設備用蓄電池１０の放電電力Ｐｂによって作動することが可能である。これにより、急速充電器１－１は、太陽光発電システム３０が停止した場合であっても、自立的に作動することができる。

　制御装置２０は、制御電源２０ａを有する。急速充電器１－１は、商用電源あるいは太陽光発電システム３０から受電可能な場合、受電電力Ｐ１を制御電源２０ａの電力源として作動する。図１に示すように、急速充電器１－１は、設備用蓄電池１０から制御電源２０ａに電力を供給する供給ライン１０ｂを有する。供給ライン１０ｂは、リレーやスイッチング電源等を含んで構成されている。受電電力Ｐ１によって制御電源２０ａに対する電力が供給される場合、供給ライン１０ｂは遮断される。一方、商用電源および太陽光発電システム３０のいずれからも電力を受電することができない場合、供給ライン１０ｂが接続され、設備用蓄電池１０から制御電源２０ａに電力が供給される。

　これにより、急速充電器１－１は、商用電源の停電時に太陽光発電システム３０が停止した場合に、制御電源２０ａに対する電力を設備用蓄電池１０から出力して自立的に作動し、発電電力Ｐ２を監視することができる。また、急速充電器１－１は、パワーコンディショナー１３に対して運転再開信号を送信することができる。制御装置２０は、パワーコンディショナー１３と電気的に接続されており、パワーコンディショナー１３に対して運転再開信号を送信する送信手段として機能することができる。制御装置２０は、パワーコンディショナー１３が過負荷により停止した場合、過負荷を解消できるように受電電力Ｐ１の指令値を調節し、パワーコンディショナー１３に運転再開信号を送信して太陽光発電システム３０を復帰させる。急速充電器１－１は、太陽光発電システム３０が運転を再開し、太陽光発電システム３０から受電可能となると、制御電源２０ａの電力源を設備用蓄電池１０から太陽光発電システム３０に切り替える。

　以上説明したように、本実施形態に係る急速充電器１－１は、商用電源から受電できない場合に、受電電力Ｐ１の指令値を発電電力Ｐ２に応じた値とし、太陽光発電システム３０の過負荷を抑制することができる。また、太陽光発電システム３０が停止した場合であっても、設備用蓄電池１０を制御電源２０ａの電力源として自律的に作動することができる。急速充電器１－１は、停止した太陽光発電システム３０に対して運転再開信号を送信して運転を再開させることができるため、電気自動車ＥＶに対する充電を安定して継続的に行うことができる。急速充電器１－１は、太陽光発電システム３０が停止してから再運転を始めるまでの間は、設備用蓄電池１０の放電電力Ｐｂによって電気自動車ＥＶに対して充電を行うことができる。

　なお、電圧計１６および電流計１７は、入力ライン１４に代えて、出力ライン１５に配置されてもよい。この場合、制御装置２０は、変換効率ηを乗じることなく、検出された電圧と電流との積を発電電力Ｐ２として演算することができる。また、受電電力Ｐ１の指令値は、上記式（７）で算出されることに代えて、発電電力Ｐ２を変数とする予め定められた関数（Ｐ１＝ｆ（Ｐ２））によって算出されてもよい。一例として、受電電力Ｐ１の指令値は、下記式（８）により算出されてもよい。
　Ｐ１＝０．９５×Ｐ２…（８）

　本実施形態の急速充電器１－１では、掛算器１８に代えて、電力計が用いられてもよい。この場合、受電電力計算手段２２は、電力計から取得した電力値に基づいて発電電力Ｐ２を演算し、受電電力Ｐ１の指令値を算出する。本実施形態では、掛算器１８から入力される信号に対して変換効率ηを乗じて発電電力Ｐ２が演算されたが、これに代えて、変換効率ηを乗じることなく発電電力Ｐ２が算出されてもよい。

　なお、本実施形態では、充電対象の外部の装置が電気自動車ＥＶであったが、これに限定されるものではない。急速充電器１－１は、電気自動車ＥＶ以外の装置に対して充電を行うものであってもよい。また、本実施形態では、設備用蓄電池１０が第二ＤＣ／ＤＣコンバータ９を介してバス５に接続されていたが、設備用蓄電池１０は、第二ＤＣ／ＤＣコンバータ９等の電力変換器を介さずにバス５に接続されてもよい。

［実施形態の第１変形例］
　実施形態の第１変形例について説明する。図６は、実施形態の第１変形例に係る急速充電器１－１の要部を示す図である。図６に示すように、充電器用電源ライン４には、電圧計１９が配置されている。電圧計１９は、充電器用電源ライン４の電圧を示す信号を制御装置２０に出力する。制御装置２０の受電電力計算手段２３は、電圧計１９から取得した充電器用電源ライン４の電圧に基づいて、受電電力Ｐ１の指令値を算出する。本変形例の受電電力計算手段２３は、下記式（９）により受電電力Ｐ１の指令値を算出する。
　Ｐ１＝Ｐ１ｏ＋ｋ（Ｖｉｏ－Ｖｉｒ）＋ｏ∫（Ｖｉｏ－Ｖｉｒ）ｄｔ
　　　　　　　　　　　　　＋ｐ×ｄ／ｄｔ（Ｖｉｏ－Ｖｉｒ）…（９）
　上記式（９）において、受電電力現在値Ｐ１ｏは、現在のＡＣ／ＤＣコンバータ６の受電電力Ｐ１、受電電圧現在値Ｖｉｏは、ＡＣ／ＤＣコンバータ６の現在の受電電圧、受電電圧目標値Ｖｉｒは、ＡＣ／ＤＣコンバータ６の受電電圧の目標値である。また、上記式（９）において、係数ｋ，ｏ，ｐは、ＰＩＤ制御に係る係数である。受電電圧現在値Ｖｉｏは、電圧計１９により検出される。受電電圧目標値Ｖｉｒは、例えば、太陽光発電システム３０の定格出力電圧（例えば、２００Ｖ）に基づいて定められる。

　受電電圧現在値Ｖｉｏは、図７を参照して説明するように、発電電力Ｐ２と受電電力Ｐ１との差分に応じて変化する。図７は、発電電力Ｐ２と受電電力Ｐ１との差分と、受電電圧との関係を示す図である。図７において、横軸は、発電電力Ｐ２から受電電力Ｐ１を減じた電力、縦軸は、ＡＣ／ＤＣコンバータ６の受電電圧（太陽光発電システム３０の出力電圧）を示す。パワーコンディショナー１３は、決められた電圧を出力しようとするが、図７に示すように、負荷が高くなると太陽光発電システム３０の出力電圧が低下する。負荷が１００％（Ｐ１＝Ｐ２）に近くなると、同じ電流値を出力していても電圧が低下して電力が低下する。制御装置２０は、受電電圧に基づくフィードバック制御により受電電力Ｐ１の指令値を決定する。本実施形態では、受電電力計算手段２３は、受電電圧の低下に基づくＰＩＤ制御により受電電力Ｐ１をコントロールする。

　なお、図７に示す対応関係に基づいて、商用電源を遮断した状態での実際の受電電力Ｐ１と受電電圧現在値Ｖｉｏとから発電電力Ｐ２の現在値を演算することが可能である。制御装置２０は、このようにして演算する発電電力Ｐ２に基づいて受電電力Ｐ１の指令値を算出するようにしてもよい。

［実施形態の第２変形例］
　実施形態の第２変形例について説明する。図８は、実施形態の第２変形例に係る急速充電器１－１の要部を示す図である。図８に示すように、制御装置２０は、発電電力演算手段２４と、受電電力計算手段２５とを有する。発電電力演算手段２４は、パワーコンディショナー１３から出力されるモニター値から発電電力Ｐ２を取得する。パワーコンディショナー１３は、現在の太陽光発電システム３０の出力する電力、電圧、電流値等をモニター値として出力する。発電電力演算手段２４は、パワーコンディショナー１３から取得したモニター値に基づいて発電電力Ｐ２を取得する。

　発電電力演算手段２４は、取得した発電電力Ｐ２を受電電力計算手段２５に対して出力する。受電電力計算手段２５は、発電電力演算手段２４から入力される発電電力Ｐ２に基づいて、受電電力Ｐ１の指令値を算出する。受電電力計算手段２５は、例えば、上記式（７）によって受電電力Ｐ１の指令値を算出する。なお、安全係数λは、例えば、上記実施形態の安全係数λと同様のものとすることができる。

［実施形態の第３変形例］
　実施形態の第３変形例について説明する。上記実施形態、実施形態の第１変形例および第２変形例において、急速充電器１－１は、商用電源から受電する受電手段を有しないものであって、太陽光発電システム３０からの電力によって外部の装置を充電するものであってもよい。この場合、制御装置２０は、受電電力Ｐ１の指令値を常時発電電力Ｐ２に応じた値とする。従って、急速充電器１－１は、太陽光発電システム３０からの受電量を適切なものとすることができる。

　上記の各実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

　１－１　急速充電器
　１　商用電源ライン
　６　ＡＣ／ＤＣコンバータ
　７　第一ＤＣ／ＤＣコンバータ
　８　切替手段
　９　第二ＤＣ／ＤＣコンバータ
　１０　設備用蓄電池
　１２　太陽光発電パネル
　１３　パワーコンディショナー
　２０　制御装置
　３０　太陽光発電システム
　Ｐ１　受電電力
　Ｐ２　発電電力
　Ｐｂ　放電電力
　Ｐｏ　出力電力
　Ｐｏｍａｘ　最大出力電力

Claims

　商用電源および太陽光発電システムから受電する受電手段と、
　蓄電池と、
　前記受電手段によって受電する受電電力および前記蓄電池の放電電力を外部の装置に対する充電用の電力として出力することができる出力手段と、
　前記商用電源を接続あるいは遮断する切替手段と、
　前記太陽光発電システムの発電電力を取得する取得手段と、
　を備え、前記商用電源の停電時に、前記切替手段により前記商用電源を遮断し、前記受電手段による受電電力の指令値を前記発電電力に応じた値とする
　ことを特徴する急速充電器。
　前記太陽光発電システムが有する太陽光発電パネルの出力電圧と出力電流とを検出する検出装置を備え、
　前記取得手段は、前記検出装置により検出された出力電圧と出力電流とに基づいて前記発電電力を演算する
　請求項１に記載の急速充電器。
　前記取得手段は、前記検出装置により検出された出力電圧と出力電流との積に対して、前記太陽光発電パネルと前記受電手段とを接続する電力変換器の変換効率を乗じて前記発電電力を演算する
　請求項２に記載の急速充電器。
　前記取得手段は、前記太陽光発電システムが有する太陽光発電パネルと前記受電手段とを接続する電力変換器から出力されるモニター値から前記発電電力を取得する
　請求項１に記載の急速充電器。
　前記取得手段は、前記商用電源を遮断した状態での前記受電手段を介した受電電力と受電電圧とに基づいて前記発電電力を演算する
　請求項１に記載の急速充電器。
　前記受電手段による受電電力の指令値は、前記発電電力から、前記太陽光発電システムが有する太陽光発電パネルと前記受電手段とを接続する電力変換器の過小電圧検出時間と前記発電電力の変化速度との積を減じたものである
　請求項１から５のいずれか１項に記載の急速充電器。
　制御電源を有する制御装置を備え、
　前記太陽光発電システムから受電できない場合、前記制御電源に対する電力を前記蓄電池から出力して作動し、前記発電電力を監視する
　請求項１から６のいずれか１項に記載の急速充電器。
　前記太陽光発電システムが有する太陽光発電パネルと前記受電手段とを接続する電力変換器に対して運転再開信号を送信する送信手段を備え、
　前記電力変換器が過負荷によって停止した場合、前記送信手段によって前記電力変換器に対して運転再開信号を送信し、前記太陽光発電システムを復帰させる
　請求項７に記載の急速充電器。
　太陽光発電システムから受電する受電手段と、
　蓄電池と、
　前記受電手段によって受電する受電電力および前記蓄電池の放電電力を外部の装置に対する充電用の電力として出力することができる出力手段と、
　前記太陽光発電システムの発電電力を取得する取得手段と、
　を備え、前記受電手段による受電電力の指令値を前記発電電力に応じた値とする
　ことを特徴する急速充電器。