WO2016052524A1 - 電気移動体用充電装置 - Google Patents

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battery
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昌俊 野呂
靖弘 中野
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株式会社東光高岳
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    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a charging device for an electric mobile body that can support a plurality of charging methods.
  • FIG. 9 is a block configuration diagram of a conventional dual-type quick charger corresponding to the CHAdeMO method and the combo method.
  • a conventional dual type quick charger 1 includes a control unit 2 for controlling the entire apparatus, a display panel 3 for setting and displaying various information, a CHAdeMO control unit 4 for performing CHAdeMO type charge control, and a combo type charge control.
  • a combo control unit 5 to perform, PCS (Power Conversion System) 6 and 7 for converting AC power to DC power, a CHAdeMO charging connector 8 and a combo charging connector 9 are provided.
  • PCS Power Conversion System
  • the conventional dual-type quick charger 1 can rapidly charge two electric vehicles respectively corresponding to the CHAdeMO method and the combo method.
  • the conventional dual-type quick charger 1 has a configuration in which two quick chargers for each type are simply housed in a single case, so the case becomes large and space-saving. There was a problem that it could not be realized.
  • the present invention has been made to solve the conventional problems, and can be used for a plurality of charging methods with different settings of voltage, current, etc., and for an electric mobile body that can save installation space.
  • An object is to provide a charging device.
  • the charging device for an electric mobile body converts the input AC power into predetermined DC power, and charges the battery mounted on the electric mobile body via a power receiving connector provided on the electric mobile body.
  • a charging device for a body wherein a charging control unit that performs charging control of the battery based on at least one of a CHAdeMO method and a combo method, and converts the AC power into the DC power, Based on a plurality of power converters connected in parallel to each other to output a predetermined output power according to the charging control, a plurality of power feeding connectors connected to the power receiving connector to feed power to the battery, and the number of the electric mobile bodies
  • a connection setting unit configured to set a connection between the output of each power conversion unit and each power supply connector, and the connection setting unit includes one electric mobile body.
  • the connection is set so that the total output power obtained by summing up the output powers of the power converters can be output to a battery mounted on the electric mobile body.
  • the connection is set so that the total output power is distributed to the respective batteries mounted on the electric mobile bodies so as to be output on the condition that either one of the CHAdeMO method and the combo method is used.
  • the present invention can provide a charging device for an electric mobile body that can be applied to a plurality of charging methods with different settings of voltage, current, etc., and has an effect that the installation space can be saved. is there.
  • the vehicle charging device in 1st Embodiment of this invention WHEREIN: It is a figure which shows a 2nd charge pattern example in the case of starting charge only to a CHAdeMO vehicle first, and starting charge of a combo vehicle during the charge. is there. It is a flowchart of operation
  • a vehicle charging device for charging an electric vehicle will be described.
  • the present invention is not limited to this, and the present invention is also applicable to a moving body such as a two-wheeled vehicle or a ship driven by an electric drive source. can do.
  • the vehicle charging device 10 in the present embodiment includes a control unit 11, a display panel 12, a CHAdeMO control unit 13, a combo control unit 14, PCS (power conversion devices) 15 and 16, a switching unit 17, Power supply connectors 18 and 19 are provided.
  • the charging device 10 for vehicles comprises the charging device for electric mobile bodies which concerns on this invention.
  • the vehicle charging device 10 includes a microcomputer (not shown) including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and an input / output circuit to which various interfaces are connected. Including.
  • the vehicle charging device 10 executes a control program stored in advance in a ROM, so that a microcomputer is connected to a control unit 11, a display panel 12, a CHAdeMO control unit 13, a combo control unit 14, PCS 15 and 16, and a switching unit 17.
  • the power supply connectors 18 and 19 function as functional units.
  • the control unit 11 controls each part of the vehicle charging device 10 and communicates with a host system connected to the vehicle charging device 10 and a host system such as a charging system.
  • the display panel 12 includes, for example, a touch panel on which a user inputs predetermined information and a display unit that displays various types of information.
  • the display panel 12 receives information related to a charging method and billing by a user operation.
  • the CHAdeMO control unit 13 performs charge control based on the CHAdeMO standard. Specifically, the CHAdeMO control unit 13 is connected to a CHAdeMO communication line 13a that communicates with the vehicle, and is charged with the CHAdeMO system via the CHAdeMO communication line 13a (hereinafter referred to as “CHAdeMO vehicle”). The charging control is performed by transmitting and receiving a control signal related to charging the battery.
  • the CHAdeMO control unit 13 constitutes a charge control unit according to the present invention.
  • the combo control unit 14 performs charge control based on the combo standard. Specifically, the combo control unit 14 is connected to a combo communication line 14a that communicates with the vehicle, and is connected to a vehicle (hereinafter referred to as “combo vehicle”) that is charged by the combo system via the combo communication line 14a. The charging control is performed by transmitting and receiving a control signal related to charging the battery.
  • the combo control unit 14 constitutes a charge control unit according to the present invention.
  • the PCS 15 is connected in parallel with the PCS 16 and converts the input AC power into DC power and outputs predetermined output power to the vehicle battery via the switching unit 17.
  • the PCS 15 constitutes a power conversion unit according to the present invention.
  • the PCS 16 is connected in parallel with the PCS 15, converts input AC power into DC power, and outputs predetermined output power to the vehicle battery via the switching unit 17.
  • the PCS 16 constitutes a power conversion unit according to the present invention.
  • each of the PCSs 15 and 16 indicates that each output power that can be output by the PCS 15 and 16 is the maximum output power of the vehicle charging device 10 (hereinafter simply referred to as “device maximum output power”). ) Is 50%. For example, assuming that the device maximum output power is 50 kW, each of the PCSs 15 and 16 can output an output power of 25 kW. On the other hand, the conventional PCSs 6 and 7 shown in FIG. 9 can output 100% of the maximum output power of the apparatus.
  • the apparatus maximum output power is assumed to be 50 kW, and each output power that can be output by the PCS 15 and 16 is assumed to be 25 kW.
  • each of the PCS 15 and 16 has an output power that can be output is 25 kW, it is possible to save the space for arranging the PCS in the housing, compared to the conventional PCS 6 and 7 that output power is 50 kW. Therefore, the vehicle charging device 10 provided with the PCSs 15 and 16 can reduce the size of the housing, and can save the installation space.
  • the switching unit 17 includes three SWs (switches) 17a to 17c that perform an on or off operation based on a control signal from the control unit 11.
  • the switching unit 17 is connected to power supply connectors 18 and 19 via power lines 17d and 17e, respectively.
  • the switching unit 17 constitutes a connection setting unit according to the present invention.
  • the power feeding connector 18 is connected to a power receiving connector provided in the CHAdeMO vehicle.
  • the power supply connector 18 is connected to the main body of the vehicle charging device 10 via a cable 18a including a CHAdeMO communication line 13a and a power line 17d.
  • the power feeding connector 19 is connected to a power receiving connector provided in the combo vehicle.
  • the power supply connector 19 is connected to the main body of the vehicle charging device 10 via a cable 19a including a combo communication line 14a and a power line 17e.
  • FIGS. 2A to 2C are respectively switched when the vehicle to be charged by the vehicle charging device 10 is one CHAdeMO vehicle, one combo vehicle, and one CHAdeMO vehicle and one combo vehicle. It is a figure which shows the ON state of each SW which the unit 17 has, and an OFF state.
  • the control unit 11 outputs a control signal to turn on the SW 17a and SW 17c and turn off the SW 17c to the switching unit 17.
  • the battery mounted on the CHAdeMO vehicle can output the total output power of the PCS 15 and 16, that is, the output power (50 kW) of 100% of the maximum output power of the apparatus.
  • the control unit 11 outputs a control signal for turning on the SW 17 b and SW 17 c and turning off the SW 17 a to the switching unit 17.
  • the battery mounted on the combo vehicle can output the total output power of the output powers of the PCS 15 and 16, that is, the output power (50 kW) that is 100% of the maximum output power of the apparatus.
  • the control unit 11 outputs a control signal for turning on SW17a and SW17b and turning off SW17c to the switching unit 17.
  • the output power of the PCS 15 is output to the battery mounted on the CHAdeMO vehicle
  • the output power of the PCS 16 is output to the battery mounted on the combo vehicle. That is, 50% of the maximum output power of the device can be output for each charging method to the batteries mounted on the CHAdeMO vehicle and the combo vehicle, respectively.
  • the total output power of the PCS 15 and 16 is distributed at 50% or less for each of the CHAdeMO method and the Combo method charging method, and each battery is charged.
  • each output power that can be output by the PCS 15 and 16 is 50% of the maximum output power of the apparatus, but the present invention is not limited to this.
  • each output that can be output by the PCS 15 and 16 The power may be 60% and 40% of the maximum device output power, respectively.
  • FIGS. 3 to 6 are diagrams showing examples of charging patterns of the vehicle charging device 10 for the CHAdeMO vehicle and the combo vehicle.
  • charging the battery of the CHAdeMO vehicle is simply referred to as “charging the CHAdeMO vehicle”
  • charging the battery of the combo vehicle is simply referred to as “charging the combo vehicle”.
  • FIG. 3 shows an example of a charging pattern when the vehicle charging device 10 charges only the CHAdeMO vehicle.
  • the vehicle charging device 10 uses the PCS 15 and 16 to charge only the CHAdeMO vehicle alone. This charge is a full charge using 100% of the device maximum output power.
  • FIG. 4 shows an example of a charging pattern when the vehicle charging device 10 charges the CHAdeMO vehicle and the combo vehicle in parallel from the same time.
  • the vehicle charging device 10 uses the PCS 15 for the CHAdeMO vehicle and charges the combo vehicle using the PCS 16.
  • This charging is half charging in which the maximum output power of the device is distributed by 50%.
  • FIG. 5 shows a first charging pattern example in the case where the vehicle charging device 10 first starts charging only the CHAdeMO vehicle and starts charging the combo vehicle during the charging. That is, as shown in FIG. 5, when the charging device for a vehicle 10 starts charging the combo vehicle while charging the CHAdeMO vehicle using the PCS 15 and 16, the time before the time t3 when charging of the combo vehicle is started. In the PCS 15, only the CHAdeMO vehicle is put into a state of being charged alone. Further, from time t3 to time t4 when charging of the CHAdeMO vehicle is completed, the PCS 15 is used for the CHAdeMO vehicle, and the PCS 16 is used for the combo vehicle to perform parallel charging. Further, after time t4, vehicle charging device 10 uses PCS 15 and 16 to charge only the combo vehicle alone.
  • FIG. 6 shows a second charging pattern example in the case where the vehicle charging device 10 first starts charging only the CHAdeMO vehicle and starts charging the combo vehicle during the charging. That is, as shown in FIG. 6, the vehicle charging device 10 uses the PCS 15 and 16 to charge only the CHAdeMO vehicle alone until the time t1 when the charging power becomes 50% after the start of charging the CHAdeMO vehicle. Further, the vehicle charging device 10 performs parallel charging using the PCS 15 for the CHAdeMO vehicle and the PCS 16 for the combo vehicle from the time t1 to the time t2 when the charging of the CHAdeMO vehicle ends. Further, after time t2, vehicle charging device 10 uses PCS 15 and 16 to charge only the combo vehicle alone.
  • the control unit 11 acquires information on the charging method input by the user operating the display panel 12 (step S11).
  • the control unit 11 determines whether the acquired charging method is the Chademo method or the combo method (step S12).
  • step S12 when the control unit 11 determines that the acquired charging method is the chademo method, the control unit 11 sets the switching unit 17 in a state of fully charging the chademo vehicle (step S13). Specifically, as shown in FIG. 2A, the control unit 11 turns on the SWs 17a and 17c in the switching unit 17 and turns off the SW 17b.
  • step S12 when the control unit 11 determines that the acquired charging method is the combo method, the control unit 11 sets the switching unit 17 in a state where the combo vehicle is fully charged (step S14). Specifically, as shown in FIG. 2B, the control unit 11 turns on the SWs 17b and 17c in the switching unit 17 and sets the SW 17a to off.
  • control unit 11 has determined to be the CHAdeMO system in step S12.
  • step S13 or 14 the control unit 11 controls the CHAdeMO control unit 13, PCS 15 and 16, and starts charging the CHAdeMO vehicle (step S15).
  • the control unit 11 determines whether or not a new user has operated the display panel 12 to make a charging request (interrupted and illustrated) for the second vehicle (assumed to be a combo vehicle) (step S16).
  • step S16 if the control unit 11 does not determine that there is a request for charging the second vehicle, it determines whether or not the charging is completed (step S17).
  • step S17 the control unit 11 ends the process when it is determined that the charging is completed, and returns to step S15 when it is not determined that the charging is completed, and executes the subsequent processes.
  • step S16 if the control unit 11 determines that there is a charge request for the second vehicle, the control unit 11 determines whether the charging power of the CHAdeMO vehicle is 50% or less (step S18).
  • the charging power of the CHAdeMO vehicle is acquired from the CHAdeMO vehicle by the CHAdeMO control unit 13 via the CHAdeMO communication line 13a.
  • step S18 the control unit 11 repeats the process of step S18 when determining that the charging power of the CHAdeMO vehicle is not 50% or less. That is, the control unit 11 stands by until the charging power of the CHAdeMO vehicle becomes 50% or less.
  • step S18 if it is determined in step S18 that the charging power of the CHAdeMO vehicle is 50% or less, the switching unit 17 is set to charge the CHAdeMO vehicle and the combo vehicle (step S19). Specifically, as shown in FIG. 2C, the control unit 11 turns on the SWs 17a and 17b in the switching unit 17 and turns off the SW 17c.
  • the control unit 11 controls the CHAdeMO control unit 13, the combo control unit 14, and the PCSs 15 and 16, and starts charging the CHAdeMO vehicle and the combo vehicle (step S20).
  • the control unit 11 determines whether or not charging of both the CHAdeMO vehicle and the combo vehicle has been completed (step S21). If the control unit 11 determines that charging of both the CHAdeMO vehicle and the combo vehicle has been completed, the process ends. If the control unit 11 determines that charging of either the CHAdeMO vehicle or the combo vehicle has been completed, the control unit 11 returns to step S20 and continues charging only the vehicle that has not been charged.
  • step S18 and step S19 shown in FIG. 7 are switched, and the switching unit 17 is first switched to a state in which the CHAdeMO vehicle and the combo vehicle are charged in a step corresponding to step S19. Is set, and it is then determined whether charging of the CHAdeMO vehicle is completed in a step corresponding to step S18.
  • the vehicle charging device 10 is configured to include two PCSs that can be made smaller than the two PCSs included in the conventional dual-type quick charger. It is possible to cope with two types of charging systems with different settings such as voltage and current while reducing the body size.
  • the vehicle charging apparatus 10 can support a plurality of charging methods with different settings such as voltage and current, and can save installation space.
  • the vehicle charging device 10 in the present embodiment is configured to include two PCSs that have lower output power than conventional ones, it is possible to reduce costs.
  • the vehicle charging device 10 has been described with an example having two parallel-connected PCSs 15 and 16 as power conversion devices, but the present invention is not limited to this.
  • the total output power of three PCSs is set as the maximum output power of the device, and three PCSs are used when charging one vehicle.
  • one vehicle can use two PCSs and the other vehicle uses one PCS, and this configuration can provide the same effects as described above.
  • the vehicle charging device 10 has been described with reference to an example corresponding to the CHAdeMO method and the combo method.
  • the present invention is not limited to this, and the two PCS 15 and the one charging method are used. 16 can also be used.
  • a CHAdeMO control unit 13 is further provided, and two CHAdeMO vehicles are installed using two CHAdeMO control units 13, two CHAdeMO communication lines 13 a, and PCSs 15 and 16.
  • the battery can be charged, and the same effect as described above can be obtained.
  • the same effect as described above can be obtained even with a configuration using three or more charging methods.
  • the vehicle charging device 20 in the present embodiment includes a control unit 11, a display panel 12, a CHAdeMO control unit 13, a combo control unit 14, a PCS 21, a switching SW 22, and power supply connectors 18 and 19. .
  • a description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted.
  • PCS21 is capable of outputting 100% of the maximum output power of the device to a car demo or combo vehicle.
  • the switching SW 22 has contacts 22a and 22b, and selects one of the contacts 22a and 22b based on a control signal from the control unit 11. In the present embodiment, the switching SW 22 selects the contact 22a when charging the CHAdeMO vehicle, and selects the contact 22b when charging the combo vehicle.
  • the switching SW 22 constitutes a connection setting unit according to the present invention.
  • the control unit 11 outputs the control signal to the switching SW 22, thereby causing the switching SW 22 to select the contact 22 a to fully fill the CHAdeMO vehicle.
  • the combo vehicle can be fully charged by allowing the switching SW 22 to select the contact 22b.
  • the vehicle charging device 20 in the present embodiment includes only one PCS 21 having a device maximum output power of 100%
  • the conventional charging device 20 includes two PCSs having a device maximum output power of 100% (see FIG. 9)), and can cope with two types of charging systems having different settings such as voltage and current.
  • the vehicle charging device 20 in the present embodiment can support a plurality of charging methods with different settings such as voltage and current, and can save installation space.
  • the vehicle charging device 20 in this embodiment includes only one PCS 21 having a device maximum output power of 100%, the cost is higher than that of a conventional device having two PCSs having a device maximum output power of 100%. Can also be reduced.
  • the vehicle charging device 20 has been described by taking an example corresponding to the CHAdeMO method and the combo method.
  • the present invention is not limited to this, and, for example, the number of contacts of the switching SW 22 is three. It is possible to correspond to three charging methods, and the same effect as described above can be obtained.
  • the charging device for an electric mobile body can cope with a plurality of charging methods having different settings of voltage, current, etc., and has an effect that the installation space can be saved. It is useful as a charging device for an electric mobile body that can support a plurality of charging methods.

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Abstract

　電圧、電流等の設定の異なる複数の充電方式に対応可能で、設置スペースを従来よりも狭くすることができる電気移動体用充電装置を提供する。車両用充電装置１０は、チャデモ方式及びコンボ方式に基づいてバッテリの充電制御を行うチャデモ制御ユニット１３及びコンボ制御ユニット１４と、交流電力を直流電力に変換する互いに並列接続されたＰＣＳ１５及び１６と、車両に設けられた受電コネクタに接続される給電コネクタ１８及び１９と、ＰＣＳ１５及び１６の出力と給電コネクタ１８及び１９との間の接続を設定する切替ユニット１７と、を備え、切替ユニット１７は、充電対象の車両が１台の場合は、その車両のバッテリにＰＣＳ１５及び１６を接続するよう設定し、充電対象の車両が２台の場合は、それらの車両の各バッテリにそれぞれＰＣＳ１５及び１６を接続するよう設定する。

Description

電気移動体用充電装置
　本発明は、複数の充電方式に対応可能な電気移動体用充電装置に関する。
　近年、モータ及び蓄電装置等を搭載して電力によって走行する電気自動車及びハイブリッド自動車が普及し始めている。このような車両に対して充電を行うための急速充電方式としては、チャデモ（CHAdeMO（登録商標））方式や、コンボ（Combined Charging System：CCS）方式が知られており、これらは互いに電圧、電流等の設定が異なっている。チャデモ方式及びコンボ方式の両方式に対応した急速充電器としては、例えば、ＡＢＢ社から提供されている製品がある（非特許文献１参照）。
　図９は、チャデモ方式及びコンボ方式に対応した従来のデュアル方式の急速充電器のブロック構成図である。従来のデュアル方式の急速充電器１は、装置全体を制御する制御ユニット２、各種情報の設定及び表示を行う表示パネル３、チャデモ方式の充電制御を行うチャデモ制御ユニット４、コンボ方式の充電制御を行うコンボ制御ユニット５、交流電力を直流電力に変換するＰＣＳ(Power Conversion System)６及び７、チャデモ方式の充電コネクタ８、コンボ方式の充電コネクタ９を備えている。
　この構成により、従来のデュアル方式の急速充電器１は、チャデモ方式及びコンボ方式にそれぞれ対応した２台の電気自動車を同時に急速充電することができるようになっている。
「One fast charger supporting all charging standards」、［online］、ABB Ltd.［平成２６年９月２４日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：http://www.abb.com/product/us/9aac175242.aspx〉
　しかしながら、従来のデュアル方式の急速充電器１では、各方式の２台分の急速充電器を１つの筐体に単に収納する構成であるので、筐体が大形化するため設置スペースの省スペース化が図れないという課題があった。
　本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、電圧、電流等の設定の異なる複数の充電方式に対応可能で、設置スペースの省スペース化を図ることができる電気移動体用充電装置を提供することを目的とする。
　本発明の電気移動体用充電装置は、入力した交流電力を所定の直流電力に変換し、電気移動体に設けられた受電コネクタを介して前記電気移動体に搭載されたバッテリを充電する電気移動体用充電装置であって、チャデモ方式及びコンボ方式の少なくともいずれか一方の充電方式に基づいて前記バッテリの充電制御を行う充電制御部と、前記交流電力を前記直流電力に変換してそれぞれが予め定められた出力電力を前記充電制御に従って出力する互いに並列接続された複数の電力変換部と、前記受電コネクタに接続され前記バッテリに給電する複数の給電コネクタと、前記電気移動体の台数に基づいて前記各電力変換部の出力と前記各給電コネクタとの接続を設定する接続設定部と、を備え、前記接続設定部は、前記電気移動体が１台であることを条件に、その電気移動体に搭載されたバッテリに前記各電力変換部の各出力電力を合計した合計出力電力を出力可能に前記接続を設定するものであり、前記電気移動体が複数台であることを条件に、それらの電気移動体に搭載された各バッテリに前記合計出力電力を分配して出力可能に前記接続を設定するものであり、前記チャデモ方式及び前記コンボ方式のいずれか一方の充電方式により充電される電気移動体に搭載された一のバッテリの充電中に前記一方の充電方式又は他方の充電方式により充電される電気移動体に搭載された他のバッテリを充電する場合には、前記一のバッテリを充電している状態を維持しながら前記一のバッテリと前記他のバッテリとを充電する状態にする構成を有する。
　本発明は、電圧、電流等の設定の異なる複数の充電方式に対応可能で、設置スペースの省スペース化を図ることができるという効果を有する電気移動体用充電装置を提供することができるものである。
本発明の第１実施形態における車両用充電装置のブロック構成図である。 本発明の第１実施形態における車両用充電装置の制御ユニット及び切替ユニットの機能の説明図であり、充電対象の車両がチャデモ車両１台の場合を示す。 本発明の第１実施形態における車両用充電装置の制御ユニット及び切替ユニットの機能の説明図であり、充電対象の車両がコンボ車両１台の場合を示す。 本発明の第１実施形態における車両用充電装置の制御ユニット及び切替ユニットの機能の説明図であり、充電対象の車両がチャデモ車両及びコンボ車両各１台の場合を示す。 本発明の第１実施形態における車両用充電装置において、チャデモ車両のみを充電する場合の充電パターン例を示す図である。 本発明の第１実施形態における車両用充電装置において、チャデモ車両及びコンボ車両を同時刻から並列充電する場合の充電パターン例を示す図である。 本発明の第１実施形態における車両用充電装置において、最初にチャデモ車両に対してのみ充電を開始し、その充電中にコンボ車両の充電を開始する場合の第１の充電パターン例を示す図である。 本発明の第１実施形態における車両用充電装置において、最初にチャデモ車両に対してのみ充電を開始し、その充電中にコンボ車両の充電を開始する場合の第２の充電パターン例を示す図である。 本発明の第１実施形態における車両用充電装置の動作のフローチャートである。 本発明の第２実施形態における車両用充電装置のブロック構成図である。 従来のデュアル方式の急速充電器のブロック構成図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態では、例えば電気自動車を充電する車両用充電装置について説明するが、本発明はこれに限定されず、電気的駆動源で駆動される二輪車や船舶などの移動体にも適用することができる。
　（第１実施形態）
　まず、本発明に係る車両用充電装置の第１実施形態における構成について説明する。
　図１に示すように、本実施形態における車両用充電装置１０は、制御ユニット１１、表示パネル１２、チャデモ制御ユニット１３、コンボ制御ユニット１４、ＰＣＳ(電力変換装置)１５及び１６、切替ユニット１７、給電コネクタ１８及び１９を備えている。なお、車両用充電装置１０は、本発明に係る電気移動体用充電装置を構成する。
　この車両用充電装置１０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、各種インタフェースが接続される入出力回路等を備えたマイクロコンピュータを含む。車両用充電装置１０は、ＲＯＭに予め格納された制御プログラムを実行させることにより、マイクロコンピュータを、制御ユニット１１、表示パネル１２、チャデモ制御ユニット１３、コンボ制御ユニット１４、ＰＣＳ１５及び１６、切替ユニット１７、給電コネクタ１８及び１９の機能部として機能させるようになっている。
　制御ユニット１１は、車両用充電装置１０の各部の制御を行うとともに、車両用充電装置１０に接続されたサーバ装置や課金システムなどの上位システムと通信を行うようになっている。
　表示パネル１２は、例えば、ユーザが所定の情報を入力するタッチパネルや、各種情報を表示する表示部を備えている。例えば、表示パネル１２は、ユーザの操作によって、充電方式や課金に関する情報が入力される。
　チャデモ制御ユニット１３は、チャデモ方式の規格に基づいて充電制御を行うようになっている。具体的には、チャデモ制御ユニット１３は、車両と通信するチャデモ通信線１３ａに接続され、このチャデモ通信線１３ａを介して、チャデモ方式により充電される車両（以下、「チャデモ車両」という）との間でバッテリの充電に関する制御信号を送受信することにより充電制御を行うようになっている。なお、チャデモ制御ユニット１３は、本発明に係る充電制御部を構成する。
　コンボ制御ユニット１４は、コンボ方式の規格に基づいて充電制御を行うようになっている。具体的には、コンボ制御ユニット１４は、車両と通信するコンボ通信線１４ａに接続され、このコンボ通信線１４ａを介して、コンボ方式により充電される車両（以下、「コンボ車両」という）との間でバッテリの充電に関する制御信号を送受信することにより充電制御を行うようになっている。なお、コンボ制御ユニット１４は、本発明に係る充電制御部を構成する。
　ＰＣＳ１５は、ＰＣＳ１６と並列に接続され、入力する交流電力を直流電力に変換して予め定められた出力電力を、切替ユニット１７を介して車両のバッテリに出力するようになっている。このＰＣＳ１５は、本発明に係る電力変換部を構成する。
　ＰＣＳ１６は、ＰＣＳ１５と並列に接続され、入力する交流電力を直流電力に変換して予め定められた出力電力を、切替ユニット１７を介して車両のバッテリに出力するようになっている。このＰＣＳ１６は、本発明に係る電力変換部を構成する。
　図１において、ＰＣＳ１５及び１６のそれぞれの括弧書き「５０％」は、ＰＣＳ１５及び１６の出力可能な各出力電力が、車両用充電装置１０の最大出力電力（以下、単に「装置最大出力電力」という）の５０％であることを示している。例えば、装置最大出力電力が５０ｋＷであるとすると、ＰＣＳ１５及び１６は、それぞれ、２５ｋＷの出力電力の出力が可能である。これに対し、図９に示した従来のＰＣＳ６及び７は、それぞれ、装置最大出力電力の１００％の電力を出力可能である。以下、本実施形態では、装置最大出力電力を５０ｋＷとし、ＰＣＳ１５及び１６の出力可能な各出力電力を２５ｋＷとして説明する。
　ＰＣＳ１５及び１６は、出力可能な各出力電力が２５ｋＷであるので、出力電力が５０ｋＷの従来のＰＣＳ６及び７よりも、筐体内でのＰＣＳの配置スペースの省スペース化を図ることができる。したがって、ＰＣＳ１５及び１６を備えた車両用充電装置１０は、筐体のサイズをコンパクトにすることが可能となり、設置スペースの省スペース化を図ることができる。
　切替ユニット１７は、制御ユニット１１からの制御信号に基づいてオン又はオフの動作を行う３つのＳＷ（スイッチ）１７ａ～１７ｃを備えている。また、切替ユニット１７は、電力線１７ｄ及び１７ｅを介して、それぞれ、給電コネクタ１８及び１９に接続されている。なお、切替ユニット１７は、本発明に係る接続設定部を構成する。
　給電コネクタ１８は、チャデモ車両に設けられた受電コネクタに接続されるものである。この給電コネクタ１８は、チャデモ通信線１３ａ及び電力線１７ｄを含むケーブル１８ａを介して車両用充電装置１０の本体に接続されている。
　給電コネクタ１９は、コンボ車両に設けられた受電コネクタに接続されるものである。この給電コネクタ１９は、コンボ通信線１４ａ及び電力線１７ｅを含むケーブル１９ａを介して車両用充電装置１０の本体に接続されている。
　次に、図２Ａ～２Ｃを用いて制御ユニット１１及び切替ユニット１７の機能について説明する。
　図２Ａ～２Ｃは、それぞれ、車両用充電装置１０の充電対象の車両が、チャデモ車両が１台の場合、コンボ車両が１台の場合、チャデモ車両及びコンボ車両が各１台の場合において、切替ユニット１７が有する各ＳＷのオン状態、オフ状態を示す図である。
　まず、図２Ａが示すチャデモ車両が１台の場合においては、制御ユニット１１は、ＳＷ１７ａ及びＳＷ１７ｃをオンに、ＳＷ１７ｃをオフにする制御信号を切替ユニット１７に出力する。その結果、チャデモ車両に搭載されたバッテリにはＰＣＳ１５及び１６の各出力電力の合計出力電力、すなわち装置最大出力電力の１００％の出力電力（５０ｋＷ）が出力可能となる。
　次に、図２Ｂが示すコンボ車両が１台の場合においては、制御ユニット１１は、ＳＷ１７ｂ及びＳＷ１７ｃをオンに、ＳＷ１７ａをオフにする制御信号を切替ユニット１７に出力する。その結果、コンボ車両に搭載されたバッテリにはＰＣＳ１５及び１６の各出力電力の合計出力電力、すなわち装置最大出力電力の１００％の出力電力（５０ｋＷ）が出力可能となる。
　次に、図２Ｃが示すチャデモ車両及びコンボ車両が各１台の場合においては、制御ユニット１１は、ＳＷ１７ａ及びＳＷ１７ｂをオンに、ＳＷ１７ｃをオフにする制御信号を切替ユニット１７に出力する。その結果、チャデモ車両に搭載されたバッテリにはＰＣＳ１５の出力電力が出力され、コンボ車両に搭載されたバッテリにはＰＣＳ１６の出力電力が出力される。すなわち、チャデモ車両及びコンボ車両にそれぞれ搭載されたバッテリには、装置最大出力電力の５０％の出力電力が充電方式ごとに出力可能となる。この場合、ＰＣＳ１５及び１６の合計出力電力が、チャデモ方式及びコンボ方式の充電方式ごとに５０％以下で分配されて各バッテリが充電される。
　なお、本実施形態では、ＰＣＳ１５及び１６の出力可能な各出力電力をそれぞれ装置最大出力電力の５０％としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、ＰＣＳ１５及び１６の出力可能な各出力電力をそれぞれ装置最大出力電力の６０％及び４０％としてもよい。
　次に、本実施形態における車両用充電装置１０の充電パターン例について図３～図６を用いて説明する。なお、図３～図６は、チャデモ車両及びコンボ車両に対する車両用充電装置１０の充電パターン例を示す図である。なお、以下の記載において、チャデモ車両のバッテリを充電することを単に「チャデモ車両の充電」といい、コンボ車両のバッテリを充電することを単に「コンボ車両の充電」という。
　図３は、車両用充電装置１０が、チャデモ車両のみを充電する場合の充電パターン例を示している。この場合、車両用充電装置１０は、ＰＣＳ１５及び１６を使用してチャデモ車両のみを単独充電する。この充電は、装置最大出力電力を１００％使用したフル充電である。
　図４は、車両用充電装置１０が、チャデモ車両及びコンボ車両を同時刻から並列充電する場合の充電パターン例を示している。この場合、車両用充電装置１０は、チャデモ車両に対してはＰＣＳ１５を使用し、コンボ車両に対してはＰＣＳ１６を使用して充電する。この充電は、装置最大出力電力を５０％ずつに分配したハーフ充電である。
　図５は、車両用充電装置１０が、最初にチャデモ車両に対してのみ充電を開始し、その充電中にコンボ車両の充電を開始する場合の第１の充電パターン例を示している。すなわち、図５に示すように、車両用充電装置１０は、ＰＣＳ１５及び１６を使用してチャデモ車両の充電中に、コンボ車両の充電を開始する場合は、コンボ車両の充電を開始する時刻ｔ３以前にＰＣＳ１５でチャデモ車両のみを単独充電する状態にする。また、時刻ｔ３からチャデモ車両に対する充電が終了する時刻ｔ４までは、チャデモ車両に対してはＰＣＳ１５を使用し、コンボ車両に対してはＰＣＳ１６を使用して並列充電する。さらに、車両用充電装置１０は、時刻ｔ４以降は、ＰＣＳ１５及び１６を使用してコンボ車両のみを単独充電する。
　図６は、車両用充電装置１０が、最初にチャデモ車両に対してのみ充電を開始し、その充電中にコンボ車両の充電を開始する場合の第２の充電パターン例を示している。すなわち、図６に示すように、車両用充電装置１０は、チャデモ車両に対する充電開始から充電電力が５０％になる時刻ｔ１まではＰＣＳ１５及び１６を使用してチャデモ車両のみを単独充電する。また、車両用充電装置１０は、時刻ｔ１からチャデモ車両に対する充電が終了する時刻ｔ２までは、チャデモ車両に対してはＰＣＳ１５を使用し、コンボ車両に対してはＰＣＳ１６を使用して並列充電する。さらに、車両用充電装置１０は、時刻ｔ２以降は、ＰＣＳ１５及び１６を使用してコンボ車両のみを単独充電する。
　次に、本実施形態における車両用充電装置１０の動作について図７を用いて説明する。なお、この動作説明は、図６に示した充電パターン例に関するものである。
　制御ユニット１１は、ユーザが表示パネル１２を操作して入力した充電方式の情報を取得する（ステップＳ１１）。
　制御ユニット１１は、取得した充電方式がチャデモ方式かコンボ方式かを判断する（ステップＳ１２）。
　ステップＳ１２において、制御ユニット１１は、取得した充電方式がチャデモ方式と判断した場合は、チャデモ車両をフル充電する状態に切替ユニット１７を設定する（ステップＳ１３）。具体的には、制御ユニット１１は、図２Ａに示したように、切替ユニット１７内のＳＷ１７ａ及び１７ｃをオンにし、ＳＷ１７ｂをオフに設定する。
　一方、ステップＳ１２において、制御ユニット１１は、取得した充電方式がコンボ方式と判断した場合は、コンボ車両をフル充電する状態に切替ユニット１７を設定する（ステップＳ１４）。具体的には、制御ユニット１１は、図２Ｂに示したように、切替ユニット１７内のＳＷ１７ｂ及び１７ｃをオンにし、ＳＷ１７ａをオフに設定する。
　以下、ステップＳ１２において、制御ユニット１１がチャデモ方式と判断したものとして説明する。
　ステップＳ１３又は１４の後、制御ユニット１１は、チャデモ制御ユニット１３、ＰＣＳ１５及び１６を制御し、チャデモ車両の充電（ステップＳ１５）を開始する。
　制御ユニット１１は、新たなユーザが表示パネル１２を操作して２台目の車両（コンボ車両とする）の充電要求（割込と図示）があったか否かを判断する（ステップＳ１６）。
　ステップＳ１６において、制御ユニット１１は、２台目の車両の充電要求があったと判断しなかった場合は、充電が終了したか否かを判断する（ステップＳ１７）。
　ステップＳ１７において、制御ユニット１１は、充電が終了したと判断した場合は処理を終了し、充電が終了したと判断しなかった場合はステップＳ１５に戻り、それ以降の処理を実行する。
　ステップＳ１６において、制御ユニット１１は、２台目の車両の充電要求があったと判断した場合は、チャデモ車両の充電電力が５０％以下か否かを判断する（ステップＳ１８）。なお、チャデモ車両の充電電力は、チャデモ制御ユニット１３がチャデモ通信線１３ａを介してチャデモ車両から取得する。
　ステップＳ１８において、制御ユニット１１は、チャデモ車両の充電電力が５０％以下ではないと判断した場合はステップＳ１８の処理を繰り返す。すなわち、制御ユニット１１は、チャデモ車両の充電電力が５０％以下になるまで待機する。
　一方、ステップＳ１８において、チャデモ車両の充電電力が５０％以下と判断した場合はチャデモ車両及びコンボ車両を充電する状態に切替ユニット１７を設定する（ステップＳ１９）。具体的には、制御ユニット１１は、図２Ｃに示したように、切替ユニット１７内のＳＷ１７ａ及び１７ｂをオンにし、ＳＷ１７ｃをオフに設定する。
　制御ユニット１１は、チャデモ制御ユニット１３、コンボ制御ユニット１４、ＰＣＳ１５及び１６を制御し、チャデモ車両及びコンボ車両の充電（ステップＳ２０）を開始する。
　制御ユニット１１は、チャデモ車両及びコンボ車両の両方、又はいずれか一方の充電が終了したか否かを判断する（ステップＳ２１）。制御ユニット１１は、チャデモ車両及びコンボ車両の両方の充電が終了したと判断した場合は処理を終了する。また、制御ユニット１１は、チャデモ車両及びコンボ車両のいずれか一方の充電が終了したと判断した場合は、ステップＳ２０に戻り、充電が終了していない方の車両のみ充電を続ける。
　なお、図５に示した充電パターン例の場合は、図７に示したステップＳ１８とステップＳ１９の順序を入れ替え、まずステップＳ１９に相当するステップでチャデモ車両及びコンボ車両を充電する状態に切替ユニット１７を設定し、次にステップＳ１８に相当するステップでチャデモ車両の充電が終了したか否かを判断する構成とすればよい。
　以上のように、本実施形態における車両用充電装置１０は、従来のデュアル方式の急速充電器が備えていた２台の各ＰＣＳよりも小型化が図れるＰＣＳを２台備える構成としたので、筐体サイズのコンパクト化を図りつつ、電圧、電流等の設定の異なる２種類の充電方式に対応することができる。
　したがって、本実施形態における車両用充電装置１０は、電圧、電流等の設定の異なる複数の充電方式に対応可能で、設置スペースの省スペース化を図ることができる。
　また、本実施形態における車両用充電装置１０は、従来よりも出力電力が小さいＰＣＳを２台備える構成としたので、コストの低減化を図ることもできる。
　なお、前述の実施形態では、充電対象の車両が１台の場合にＰＣＳ１５及び１６を使用する例を挙げて説明したが、車両との通信によりバッテリの充電状態を把握して、バッテリの充電状態に応じてＰＣＳ１５又は１６のいずれか一方を使用する構成としてもよい。
　また、前述の実施形態では、車両用充電装置１０が、電力変換装置として２つの並列接続のＰＣＳ１５及び１６を有する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、３つの並列接続のＰＣＳを有する車両用充電装置の場合は、３つのＰＣＳの合計出力電力を装置最大出力電力とし、１台の車両を充電するときは３つのＰＣＳを使用し、２台の車両を充電するときは、例えば、一方の車両は２つのＰＣＳ、他方の車両は１つのＰＣＳを使用する構成とすることができ、この構成により前述と同様の効果が得られる。
　また、前述の実施形態において、車両用充電装置１０が、チャデモ方式及びコンボ方式に対応する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、１つの充電方式のみで２つのＰＣＳ１５及び１６を用いることもできる。例えば、図１に示したコンボ制御ユニット１４に代えてチャデモ制御ユニット１３をさらに設け、２つのチャデモ制御ユニット１３と、２つのチャデモ通信線１３ａと、ＰＣＳ１５及び１６を用いて２台のチャデモ車両を充電することもでき、前述と同様の効果が得られる。また、３つ以上の充電方式を用いる構成であっても前述と同様の効果が得られる。
　（第２実施形態）
　図８に示すように、本実施形態における車両用充電装置２０は、制御ユニット１１、表示パネル１２、チャデモ制御ユニット１３、コンボ制御ユニット１４、ＰＣＳ２１、切替ＳＷ２２、給電コネクタ１８及び１９を備えている。なお、第１実施形態と同様な構成の説明は省略する。
　ＰＣＳ２１は、装置最大出力電力の１００％をチャデモ方式又はコンボ方式の車両に出力できるものである。
　切替ＳＷ２２は、接点２２ａ及び２２ｂを有し、制御ユニット１１からの制御信号に基づいて接点２２ａ及び２２ｂのいずれか一方を選択するようになっている。本実施形態では、切替ＳＷ２２は、チャデモ車両を充電する場合には接点２２ａを、コンボ車両を充電する場合には接点２２ｂを選択するようになっている。なお、切替ＳＷ２２は、本発明に係る接続設定部を構成する。
　本実施形態における車両用充電装置２０は、前述のように構成されているので、制御ユニット１１は、制御信号を切替ＳＷ２２に出力することにより、切替ＳＷ２２に接点２２ａを選択させてチャデモ車両をフル充電することができ、切替ＳＷ２２に接点２２ｂを選択させてコンボ車両をフル充電することができる。
　また、本実施形態における車両用充電装置２０は、装置最大出力電力が１００％のＰＣＳ２１を１台のみ備えているので、装置最大出力電力が１００％のＰＣＳを２台備えた従来のもの（図９参照）よりも筐体サイズのコンパクト化を図りつつ、電圧、電流等の設定の異なる２種類の充電方式に対応することができる。
　したがって、本実施形態における車両用充電装置２０は、電圧、電流等の設定の異なる複数の充電方式に対応可能で、設置スペースの省スペース化を図ることができる。
　また、本実施形態における車両用充電装置２０は、装置最大出力電力が１００％のＰＣＳ２１を１台のみ備えているので、装置最大出力電力が１００％のＰＣＳを２台備える従来のものよりもコストの低減化を図ることもできる。
　なお、前述の実施形態において、車両用充電装置２０が、チャデモ方式及びコンボ方式に対応する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、切替ＳＷ２２の接点を３つにし、３つの充電方式に対応させることもでき、前述と同様な効果が得られる。
　以上のように、本発明に係る電気移動体用充電装置は、電圧、電流等の設定の異なる複数の充電方式に対応可能で、設置スペースの省スペース化を図ることができるという効果を有し、複数の充電方式に対応可能な電気移動体用充電装置として有用である。
　１０、２０　車両用充電装置（電気移動体用充電装置）
　１１　制御ユニット
　１２　表示パネル
　１３　チャデモ制御ユニット（充電制御部）
　１４　コンボ制御ユニット（充電制御部）
　１５、１６、２１　ＰＣＳ（電力変換部）
　１７　切替ユニット（接続設定部）
　１７ａ～１７ｃ　ＳＷ
　１８、１９　給電コネクタ
　１８ａ、１９ａ　ケーブル
　２２　切替ＳＷ（接続設定部）
　２２ａ、２２ｂ　接点
 

Claims (2)

  1. 　入力した交流電力を所定の直流電力に変換し、電気移動体に設けられた受電コネクタを介して前記電気移動体に搭載されたバッテリを充電する電気移動体用充電装置であって、
    　チャデモ方式及びコンボ方式の少なくともいずれか一方の充電方式に基づいて前記バッテリの充電制御を行う充電制御部と、
    　前記交流電力を前記直流電力に変換してそれぞれが予め定められた出力電力を前記充電制御に従って出力する互いに並列接続された複数の電力変換部と、
    　前記受電コネクタに接続され前記バッテリに給電する複数の給電コネクタと、
    　前記電気移動体の台数に基づいて前記各電力変換部の出力と前記各給電コネクタとの接続を設定する接続設定部と、
    　を備え、
    　前記接続設定部は、
    　前記電気移動体が１台であることを条件に、その電気移動体に搭載されたバッテリに前記各電力変換部の各出力電力を合計した合計出力電力を出力可能に前記接続を設定するものであり、
    　前記電気移動体が複数台であることを条件に、それらの電気移動体に搭載された各バッテリに前記合計出力電力を分配して出力可能に前記接続を設定するものであり、
    　前記チャデモ方式及び前記コンボ方式のいずれか一方の充電方式により充電される電気移動体に搭載された一のバッテリの充電中に前記一方の充電方式又は他方の充電方式により充電される電気移動体に搭載された他のバッテリを充電する場合には、前記一のバッテリを充電している状態を維持しながら前記一のバッテリと前記他のバッテリとを充電する状態にすることを特徴とする電気移動体用充電装置。
  2. 　前記一のバッテリの充電中に前記他のバッテリを充電する場合には、前記一のバッテリの充電開始から前記他のバッテリの充電開始まで又は前記一のバッテリの充電電力が所定値になるまで前記一のバッテリのみを充電した後に、前記一のバッテリを充電している状態を維持しながら前記一のバッテリと前記他のバッテリとを充電する状態にすることを特徴とする請求項１に記載の電気移動体用充電装置。
     
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