WO2022249931A1 - 充電ステーションおよび充電システム - Google Patents

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electric vehicle
charging station
power generation
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隆志 伊藤
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Ntn株式会社
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    • H—ELECTRICITY
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    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells

Definitions

  • the present invention relates to a charging station and charging system capable of charging a rechargeable battery such as an electric motorcycle or an electrically assisted bicycle.
  • Patent Document 1 a charging station that charges an electrically assisted bicycle or the like.
  • This charging station is installed outdoors, and charges the power-assisted bicycle with power supplied from a grid power supply by connecting a charging cable from a charging device to the power-assisted bicycle.
  • a conventional technology is a system for charging an electrically assisted bicycle parked outdoors at a charging station installed outdoors.
  • the power supply for charging is supplied from the system power supply.
  • Charging stations that use grid power for rental services such as electric assisted bicycles can be installed in urban areas. However, in areas where it is not possible to install new utility poles or transmission lines in mountainous highland tourist areas, natural environment protection areas, etc., or in areas where grid power is not available, charging stations should not be installed. is difficult.
  • the construction work to install the charging station requires several days, construction costs are high.
  • the power-assisted bicycle is parked outdoors and charged for a long period of time, there is a risk of the power-assisted bicycle or charging device being stolen or mischievous.
  • An object of the present invention is to provide a charging station and a charging system that can charge a rechargeable battery of an electric vehicle even in a place where there is no system power supply, can be easily installed, and has excellent security. .
  • a charging station of the present invention is a charging station equipped with a charging device capable of charging a rechargeable battery of an electric vehicle, at least one power plant of a wind power plant, a solar power plant and a hydro power plant; a power storage area for storing electric power generated by the power generation device; a control device that causes the charging device to input the power generated by the power generation device to the storage battery, and controls the charging device to output the power that has been input to the storage battery to the rechargeable battery; a structure that accommodates the charging device, the power storage device, and the control device; The structure is transportable, has a box-like shape with an opening/closing door for loading/unloading the electric vehicle, and has robustness.
  • the electric vehicle is an electric two-wheeled vehicle, an electric three-wheeled vehicle, or a power-assisted bicycle.
  • the rechargeable battery of the electric vehicle can be charged using power generated by at least one of the wind power generator, the solar power generator, and the hydraulic power generator, that is, the so-called natural energy power generator. Therefore, it is possible to charge the rechargeable battery of the electric vehicle even in a place where there is no system power supply.
  • the natural energy power generation device in a non-electrified area where it is difficult to secure a power source, there is no need to install new utility poles and transmission lines, and the structure can be transported. Construction costs can be reduced. Therefore, compared with the conventional charging station using the system power supply, the charging station with this configuration can be installed easily.
  • the structure has a box-like shape with an opening/closing door that allows an electric vehicle to be loaded and unloaded, and has robustness. Therefore, if the electric vehicle, the charging device, etc. are stored in the structure, tampering and theft of the electric vehicle, the charging device, etc. can be suppressed, and crime prevention is excellent.
  • the structure may be a shipping container.
  • the structure can be moved using various transportation means such as automobiles, railroads, ships, and aircraft. Since the shipping container is excellent in robustness, it is possible to prevent malfunctions of internal devices due to vibrations and shocks during transportation.
  • a charging system of the present invention is a charging system including a plurality of charging stations having any one of the above configurations of the present invention, and includes a communication system for providing operating statuses of the plurality of charging stations to customers who use the electric vehicle. have.
  • the operating status includes information such as the degree of congestion of the plurality of charging stations, business hours, etc., and information such as charging status such as whether or not the rechargeable battery provided at each charging station is in a fully charged state. This configuration improves convenience for customers who use the electric vehicle.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a control system of a charging system having a plurality of charging stations according to one embodiment of the present invention;
  • FIG. It is a perspective view of the same charging station.
  • Fig. 3 is a front view of the charging station with the opening/closing door opened; It is a perspective view which shows an example of the installation method of the same charging station.
  • FIG. 4 is a horizontal cross-sectional view showing a state in which the opening/closing door of the charging station is closed;
  • FIG. 2 is a horizontal cross-sectional view schematically showing an example of a usage mode for charging an electric vehicle at a charging station;
  • FIG. 4 is a horizontal cross-sectional view schematically showing another example of a usage mode for charging an electric vehicle at a charging station;
  • FIG. 4 is a horizontal cross-sectional view schematically showing still another example of a usage mode for charging an electric vehicle at a charging station;
  • FIG. 4 is a horizontal cross-sectional view schematically showing still another example of a usage mode for charging an electric vehicle at a charging station;
  • FIG. 4 is a horizontal cross-sectional view schematically showing still another example of a usage mode for charging an electric vehicle at a charging station;
  • FIG. 2 is a horizontal cross-sectional view schematically showing an example of a usage mode for charging an electric vehicle at a charging station;
  • FIG. 4 is a horizontal
  • FIG. 8 is a horizontal cross-sectional view showing a state in which the opening/closing door of the charging station according to another embodiment of the present invention is closed; It is a top view which shows the state which opened the opening-and-closing door of the same charging station. It is a front view showing a state in which the opening and closing door of the charging station is opened.
  • a charging station 1 includes a charging device 4 capable of charging a rechargeable battery 3 of an electric vehicle 2 .
  • the electric vehicle 2 is a vehicle such as an electric motorcycle, an electric tricycle, or an electric assist bicycle.
  • Each electric vehicle 2 includes a rechargeable battery 3 and a motor (not shown) that is driven by electric power supplied from the rechargeable battery 3. and
  • Each electric vehicle 2 in this example can be rented for a predetermined time period or for a predetermined period to a customer who has made a contract to use the electric vehicle 2 .
  • the charging station 1 includes a wind power generation device 5, a solar power generation device 6, a charging device 4, a storage battery 7, a control device 8, and a structure 9 shown in FIG. ⁇ Structure 9>
  • the structure 9 accommodates the charging device 4 , the storage battery 7 , the control device 8 and the plurality of electric vehicles 2 as shown in FIG. 5 .
  • the structure 9 is transportable, and has a box-like shape having double-opening opening/closing doors 10 and 11 through which the electric vehicle 2 can be loaded and unloaded, and has robustness.
  • the opening/closing doors 10 and 11 are configured to be lockable by an authorized person. Said authorized persons include, for example, customers. As shown in FIG.
  • the structure 9 has a substantially rectangular top wall 9a and a bottom wall 9b, and four peripheral walls 9c provided between the top wall 9a and the bottom wall 9b. It is formed in a rectangular parallelepiped shape. Specifically, this structure 9 is a shipping container.
  • the "transportation container” in this specification is preferably a container of standard dimensions for freight transportation, for example, a container of standard domestic dimensions for transporting containers.
  • the "standard” here may be, for example, a standard established by an administrative agency in the country or an international organization such as the International Organization for Standardization (ISO), or the facts of containers for rail freight transportation in Japan.
  • ISO International Organization for Standardization
  • a JR container which can be said to be the above standard, may be used.
  • the structure 9 By configuring the structure 9 with a shipping container, it is possible to move it using various transportation means such as automobiles, railroads, ships, and aircraft. In addition, since the shipping container is excellent in robustness, it is possible to prevent malfunctions of internal devices due to vibrations and shocks during transportation.
  • the wind turbine generator 5 includes a windmill 12 and a generator 13 that is driven by the windmill 12 to generate electricity.
  • Wind turbine 12 is configured as a vertical axis wind turbine.
  • the wind turbine 12 has a plurality (two in this example) of blades 12a and a blade support 12b that supports the blades 12a.
  • Each blade 12a extends vertically, and a blade support 12b is rotatably supported on the upper end of a column 14 via a bearing (not shown) about a vertical axis.
  • the two blades 12a are provided at positions 180 degrees out of phase with the axis of the support 14 as the center.
  • the strut 14 is fixed to the upper center of one peripheral wall 9c (FIG. 2) of the structure 9. As shown in FIG.
  • the generator 13 of the wind turbine generator 5 is provided inside a generator casing 13a attached to the upper part of the column 14.
  • the fixed ring of the bearing is attached to the generator casing 13a, and the rotating ring of the bearing is connected to the wing support 12b.
  • the rotor of the generator 13 rotates inside the generator casing 13a together with the rotating wheel, and the generator 13 generates electricity.
  • the generator 13 for example, an induction generator or a synchronous generator can be used.
  • a vertical-axis windmill is suitable as the windmill 12 for the wind power generator 5 provided on the transportable structure 9 because it can generate electricity by receiving the wind even if it is relatively small.
  • the wind turbine may be a horizontal axis wind turbine.
  • the solar power generation device 6 has a solar panel 6 a that receives sunlight and performs photoelectric conversion, and a panel mount 6 b that attaches the solar panel 6 a to the structure 9 .
  • the solar panel 6a is attached on the ceiling wall 9a of the structure 9 via the panel mount 6b.
  • the solar panel 6a may be installed on the peripheral wall 9c (FIG. 2) of the structure 9, or may be deployed around the structure 9, depending on the direction of sunlight or the installation environment.
  • the panel mount 6b may have a mechanism capable of tilting the solar panel 6a according to the direction of the sun.
  • the storage battery 7 stores power generated by the wind power generator 5 and the solar power generator 6, and supplies the stored power to the rechargeable battery 3 as needed.
  • the control device 8 causes the charging device 4 to input the power generated by the power generation devices 5 and 6 to the storage battery 7 , and controls the charging device 4 to output the power input to the storage battery 7 to the rechargeable battery 3 .
  • the control device 8 includes, for example, an AC/DC converter or the like that converts the AC power generated by the power generators 5 and 6 into a voltage that can be stored in the storage battery 7 .
  • the power generated by the natural energy power generators such as the wind power generator 5 and the solar power generator 6 and the amount of power that can be charged in the storage battery 7 are operationally limited by the power generation performance of the natural energy power generators and laws and regulations. , the capacity of the storage battery 7 is limited. Therefore, the control device 8 can control charging of the rechargeable batteries 3 of the plurality of electric vehicles 2 without reducing the capacity and life of the storage batteries 7 .
  • a structure 9 housing a wind power generator 5, a solar power generator 6, a charging device 4 (FIG. 1), a power storage cell 7, a control device 8 (FIG. 3), etc. is mounted, for example.
  • a truck crane truck with a crane
  • the structure 9 is unloaded by a crane 15 of the truck with a crane.
  • the work of unloading the structure 9 from various transportation means may be performed by a forklift, a gantry crane, or the like (not shown).
  • An electric vehicle may be stored in the structure 9 together with a power generator and the like, and the structure 9 may be transported.
  • At least one of the wind power generator 5, the solar power generator 6, the charging device 4 (FIG. 1), and the storage battery 7 may be transported separately from the structure 9.
  • the opening/closing door 16 is provided with a wind turbine holding means 17 that holds the wind turbine generator 5 along the inner side of the opening/closing door 16 on the front side of the structure 9 in a state where the wind turbine generator 5 is housed in the structure 9 . ing.
  • the wind turbine holding means 17 is provided on the opening/closing door 16, as shown in FIG. , the wind turbine generator 5 can be easily installed at a predetermined position as indicated by the arrow A1 without using a slope or the like. After that, power generation can be started by each of the power generators 5 and 6 .
  • FIG. 5 shows an example of charging an electric vehicle 2 at a charging station 1 in which a 10-foot container is applied to a structure 9.
  • a structure 9 an opening/closing door 10 through which the electric vehicle 2 can be loaded is provided on one side of the structure 9
  • an opening/closing door 11 through which the electric vehicle 2 can be unloaded is provided on the other side of the structure 9 .
  • the customer or the administrator of the charging station 1 electrically connects the rechargeable battery of the electric vehicle 2 and the charging device 4 with the charging cable 18 or the like. , the rechargeable battery is charged.
  • control device 8 controls the charging device 4 to output the electric power input to the storage battery 7 to the rechargeable battery.
  • the control device 8 can also individually charge the rechargeable battery 3 removed from the electric vehicle 2 with the electric power input to the storage battery 7 by the charging device 4 .
  • a user who is a customer, can take out the electric vehicle 2 including the fully charged rechargeable battery from the opening/closing door 11 and use it.
  • ⁇ Usage mode 2> As shown in FIG. 6, the rechargeable battery of the electric vehicle 2 inside the container can be charged, and the rechargeable battery of the electric vehicle 2 parked outside the container can also be charged. In this case, for example, even when there is not enough space to carry the electric vehicle 2 inside the container, the rechargeable battery of the electric vehicle 2 outside the container can be charged, improving customer convenience.
  • ⁇ Usage mode 3> 7 and 8 show an example of charging an electric vehicle 2 at a charging station 1 in which a 20-foot container is applied to a structure 9.
  • FIG. 7 the rechargeable battery of the electric vehicle 2 inside the container can be charged, and as shown in FIG. 8, the rechargeable battery of the electric vehicle 2 inside and outside the container can be charged.
  • the rechargeable battery 3 of the electric vehicle 2 can be charged using electric power generated by the natural energy power generation device, which is the wind power generation device 5 and the solar power generation device 6 in FIG. . Therefore, it is possible to charge the rechargeable battery 3 of the electric vehicle 2 even in a place where there is no system power supply.
  • the natural energy power generation device is used in a non-electrified area where it is difficult to secure a power source, there is no need to install new utility poles and transmission lines, and the structure 9 can be transported. , construction costs can be reduced. Since the power generators 5 and 6, the charging device 4, the power storage cell 7 and the control device 8 are installed in a transportation container as one package, the installation work is simple and the charging cost is lower than that of installing a building. Station 1 can be provided.
  • the structure 9 is box-shaped and has robustness, having opening/closing doors 10 and 11 for loading/unloading the electric vehicle 2 of FIG. Therefore, if the electric vehicle 2, the charging device, etc. are stored in the structure 9, tampering and theft of the electric vehicle 2, the charging device, etc. can be suppressed, and crime prevention is excellent.
  • this charging station 1 is equipped with a plurality of natural energy power generation devices including the wind power generation device 5 and the solar power generation device 6 of FIG. Restrictions are less likely to occur, and power can be efficiently stored in the storage battery 7. - ⁇ Therefore, the options for areas where the charging station 1 can be installed and operated are increased.
  • the charging station 1 may comprise a hydroelectric generator 19 that can be installed in a waterway and can be stored in the structure 9 and removed as shown in Figure 9B.
  • the hydraulic power generation device 19 shown in FIG. 9C includes, for example, a base 20 installed in a water channel, a water wheel 21, a frame 22 that holds the water wheel 21, and power generation generated by the rotation of the water wheel 21 supported by the frame 22. machine 23;
  • the opening/closing door 16 is provided with a water turbine holding means 24 that holds the hydraulic power generator 19 along the inner side of the opening/closing door 16 on the front side of the structure 9 in a state of being housed in the structure 9 .
  • the water turbine holding means 24 is provided on the opening/closing door 16
  • the opening/closing door 16 is opened and the hydraulic power generator 19 held along the inner side of the opening/closing door 16 is taken out of the container, and a slope or the like is used. It can be received by a truck or the like and moved to a desired installation location. Since this charging station is equipped with a wind power generator 5, a solar power generator 6 (FIG.
  • the charging system includes a plurality of charging stations 1 according to any one of the embodiments, and has a communication system that provides operating statuses of these charging stations 1 to customers using electric vehicles 2 .
  • the communication system includes, for example, a server 25 and communication devices 26 provided in each charging station 1 and server 25, respectively.
  • the control device 8 of each charging station 1 checks the operating status including the presence or absence of currently usable charging devices 4, the number of charging devices 4, and whether or not the rechargeable battery 3 provided at each charging station 1 is in a fully charged state. , to the server 25 via the communication device 26 .
  • the computer 25a of the server 25 rewritably records the received operation status.
  • the received operational status is provided to the customer over the network.
  • the customer can use a portable terminal such as a smartphone to access the server 25 via the network and browse the operation status of the charging station 1 that the customer intends to use. Therefore, convenience for customers who use the electric vehicle 2 is improved.
  • the charging station 1 may include a hydrogen power generator 27 as a natural energy power generator.
  • the hydrogen power generator 27 for example, compresses introduced air with a compressor and leads it to a combustion device, injects hydrogen into the combustion device and burns it, and drives a turbine with the obtained high-temperature and high-pressure combustion gas. .
  • the output of this turbine drives a generator.
  • a plurality of power generators described above may be combined as necessary, and at least one power generator of the plurality of power generators may be used.
  • the charging station may be used as a rental garage for housing electric vehicles and the like owned by customers.
  • a charging station may be used as a transit point for disaster relief. Disaster rescuers or victims can use the electric power generated by the natural energy power generation device to use necessary electrical equipment, mobile terminals, and the like.
  • a plurality of electric vehicles provided at a charging station may be used as means of transportation in a depopulated area. Instead of a shipping container, the structure may be a simple structure that can be transported.
  • the control device may include an inverter or the like that converts the power stored in the storage battery into sinusoidal AC power similar to AC commercial power supply or square wave AC power.
  • the charging station may comprise a grid power connection for receiving power from the grid power supply.
  • a charging station equipped with a grid power connection is installed in a place where it can be connected to a grid power supply, it is possible, for example, to use the grid power supply as the main power supply and use this charging station as a backup power supply during power outages. can.

Abstract

充電ステーション（１）は、電動車両（２）の充電池（３）に対し充電可能な充電装置（４）を備える。充電ステーション（１）は、風力発電装置（５）、太陽光発電装置（６）および水力発電装置（１９）の少なくとも１つの発電装置と、発電装置で発電した電力を蓄電する蓄電地（７）と、発電装置によって発電された電力を充電装置（３）により蓄電地（７）に入力させ、この蓄電池（７）に入力された電力を充電装置（３）により充電池（２）に出力させる制御を行う制御装置（８）と、充電装置（４）、蓄電地（７）および制御装置（８）を収容する構造体（９）とを備える。構造体（９）は、搬送可能であり、電動車両（２）を搬入・搬出可能な開閉扉を有する箱状で且つ堅牢性を備えている。

Description

充電ステーションおよび充電システム 関連出願
　本出願は、２０２１年５月２４日出願の特願２０２１－０８７１５５の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
　本発明は、例えば、電動バイクまたは電動アシスト自転車等の充電池に対し充電可能な充電ステーションおよび充電システムに関する。
　従来、電動アシスト自転車等に充電を行う充電ステーションが提案されている（特許文献１）。この充電ステーションは、屋外に設置され、系統電源から供給される電力で、電動補助自転車に充電装置から充電ケーブルを接続して充電する。
特開２００６－１５８０８７号公報
　従来技術では、屋外に設置された充電ステーションで、屋外に停車した電動補助自転車を充電するシステムである。また、充電の電源は系統電源から供給している。
　電動補助自転車のレンタルサービス等で系統電源を利用した充電ステーションは、都市部であれば設置可能である。しかし、例えば、山間部における高原の観光地、自然環境保護地区等で新たに電柱、送電線を設置する工事を行うことができない地域、または系統電力を利用できない地域では、充電ステーションを設置することが困難である。
　また、充電ステーションを設置する工事は数日の日程を要するため、工事費用のコストが掛かることになる。さらに、屋外に電動補助自転車を停車させて長時間充電するため、電動補助自転車または充電装置を盗難、悪戯されるリスクがある。
　本発明の目的は、系統電源が無い場所においても電動車両の充電池に対し充電可能とすると共に容易に設置することができ、また防犯性に優れた充電ステーションおよび充電システムを提供することである。
　本発明の充電ステーションは、電動車両の充電池に対し充電可能な充電装置を備えた充電ステーションであって、
　風力発電装置、太陽光発電装置および水力発電装置の少なくとも１つの発電装置と、
　前記発電装置で発電した電力を蓄電する蓄電地と、
　前記発電装置によって発電された電力を前記充電装置により前記蓄電地に入力させ、この蓄電地に入力された電力を前記充電装置により前記充電池に出力させる制御を行う制御装置と、
　前記充電装置、前記蓄電地および前記制御装置を収容する構造体と、を備え、
　前記構造体は、搬送可能であり、前記電動車両を搬入・搬出可能な開閉扉を有する箱状で且つ堅牢性を備えている。
　前記電動車両は、電動二輪車、電動三輪車または電動アシスト自転車である。
　この構成によると、風力発電装置、太陽光発電装置および水力発電装置の少なくとも１つの発電装置、いわゆる自然エネルギー発電装置によって発電された電力を用いて電動車両の充電池を充電することができる。よって、系統電源が無い場所においても電動車両の充電池に対し充電可能とすることができる。また、電源を確保することが困難な未電化地域において前記自然エネルギー発電装置を用いる場合、新たに電柱、送電線を設置する工事を行う必要がなく、さらに構造体が搬送可能であることから、工事費用のコスト低減を図ることができる。したがって、系統電源を用いる従来の充電ステーションに比べて、この構成の充電ステーションを容易に設置することができる。構造体は、電動車両を搬入・搬出可能な開閉扉を有する箱状で且つ堅牢性を備えている。このため、構造体に、電動車両、充電装置等を格納しておけば、電動車両、充電装置等のいたずら、盗難を抑制することができ防犯性に優れる。
　前記構造体が輸送用コンテナであってもよい。この場合、構造体を、自動車、鉄道、船舶、航空機等様々な輸送手段を用いて移動させることができる。輸送用コンテナは堅牢性に優れるので、輸送中の振動および衝撃によって内部の装置等に異常が生じることを防止し得る。
　本発明の充電システムは、本発明の上記いずれかの構成の充電ステーションを複数備えた充電システムであって、前記複数の充電ステーションの稼働状況を前記電動車両を利用する顧客に提供する通信システムを有する。
　前記稼働状況は、複数の充電ステーションの混み具合、営業時間等の情報、各充電ステーションに設けられた充電池が満充電状態であるか否かの充電状況等の情報を含む。
　この構成によると、電動車両を利用する顧客の利便性が向上する。
　請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、この発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、この発明に含まれる。
　この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明から、より明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の符号は、同一または相当する部分を示す。
本発明の一実施形態に係る充電ステーションを複数備えた充電システムの制御系統の構成を示すブロック図である。 同充電ステーションの斜視図である。 同充電ステーションの開閉扉を開いた状態の正面図である。 同充電ステーションの設置方法の一例を示す斜視図である。 充電ステーションの開閉扉を閉じた状態を示す水平断面図である。 充電ステーションにおいて電動車両を充電する利用態様の一例を概略示す水平断面図である。 充電ステーションにおいて電動車両を充電する利用態様の他の例を概略示す水平断面図である。 充電ステーションにおいて電動車両を充電する利用態様のさらに他の例を概略示す水平断面図である。 充電ステーションにおいて電動車両を充電する利用態様のさらに他の例を概略示す水平断面図である。 本発明の他の実施形態に係る充電ステーションの開閉扉を閉じた状態を示す水平断面図である。 同充電ステーションの開閉扉を開いた状態を示す平面図である。 同充電ステーションの開閉扉を開いた状態を示す正面図である。
　［第１の実施形態］
　本発明の実施形態を図１ないし図８と共に説明する。
　図１に示すように、一実施形態に係る充電ステーション１は、電動車両２の充電池３に対し充電可能な充電装置４を備えている。前記電動車両２は、電動二輪車、電動三輪車または電動アシスト自転車等の車両であり、各電動車両２は、それぞれ充電池３と、この充電池３から供給される電力により走行駆動する図示外のモータとを備える。この例の各電動車両２は、電動車両２を利用することを契約した顧客に対して、所定時間または所定期間貸し出し可能なものである。
　充電ステーション１は、風力発電装置５と、太陽光発電装置６と、充電装置４と、蓄電池７と、制御装置８と、図２に示す構造体９とを備える。
　＜構造体９＞
　構造体９は、図５に示すように、充電装置４、蓄電地７、制御装置８および複数の電動車両２を収容する。また構造体９は、搬送可能であり、電動車両２を搬入・搬出可能な観音開き式の開閉扉１０，１１を有する箱状で且つ堅牢性を備えている。開閉扉１０，１１は、権限を有する者により施錠可能に構成されている。前記権限を有する者は、例えば、顧客を含む。図２に示すように、構造体９は、略矩形の天壁９ａおよび底壁９ｂと、これら天壁９ａおよび底壁９ｂの間に設けられた４つの周壁９ｃとを有し、全体が略直方体形状に形成されている。具体的には、この構造体９は輸送用コンテナである。
　本明細書における「輸送用コンテナ」としては、貨物輸送用の規格寸法のコンテナ、例えばコンテナを輸送する国内の標準規格の寸法のコンテナであることが好ましい。ここでの「標準規格」は、例えば、当該国内の行政機関、または国際標準化機構（ＩＳＯ）等の国際機関で定められた規格であってもよいし、日本国内における鉄道貨物輸送用コンテナの事実上の標準規格といえるＪＲコンテナであってもよい。
　構造体９を輸送用コンテナで構成したことによって、自動車、鉄道、船舶、航空機等様々な輸送手段を用いて移動させることが可能となる。また、輸送用コンテナは堅牢性に優れるので、輸送中の振動および衝撃によって内部の装置等に異常が生じることを防止し得る。
　＜風力発電装置５＞
　図３に示すように、風力発電装置５は、風車１２と、風車１２によって駆動されて発電する発電機１３とを備えている。風車１２は垂直軸式風車として構成されている。具体的には、風車１２は、複数（この例では２枚）の翼１２ａと、これら翼１２ａを支持する翼支持体１２ｂとを有する。各翼１２ａは上下方向に延び、翼支持体１２ｂは、図示しない軸受を介して支柱１４の上端に垂直軸心回りに回転自在に支持されている。前記２枚の翼１２ａは、支柱１４の軸心を中心として１８０度位相の異なる位置に設けられている。また支柱１４は、構造体９の１つの周壁９ｃ（図２）の上部中央に固定されている。
　風力発電装置５の発電機１３は、支柱１４の上部に取り付けられた発電機ケーシング１３ａの内部に設けられている。発電機ケーシング１３ａに前記軸受の固定輪が取り付けられ、翼支持体１２ｂに前記軸受の回転輪が連結されている。風車１２の回転に伴って、前記回転輪と共に発電機ケーシング１３ａの内部において発電機１３の回転子が回転することにより、発電機１３が発電する。発電機１３としては、例えば誘導発電機または同期発電機を用いることができる。
　垂直軸式の風車は、比較的小型であっても風を受けて発電可能であるため、搬送可能な構造体９に設ける風力発電装置５用の風車１２として適している。もっとも、風車は水平軸式風車であってもよい。
　＜太陽光発電装置６＞
　太陽光発電装置６は、日照を受けて光電変換する太陽光パネル６ａと、太陽光パネル６ａを構造体９に取り付けるパネル架台６ｂとを有する。この例では、太陽光パネル６ａは、パネル架台６ｂを介して構造体９の天壁９ａ上に取り付けられている。太陽光パネル６ａは、日射方向または設置環境に応じて、構造体９の周壁９ｃ（図２）に設置してもよく、あるいは構造体９の周囲に展開配置してもよい。なお、図示の例では、パネル架台６ｂは太陽の向きに合わせて太陽光パネル６ａを傾斜させることが可能な機構を備えていてもよい。
　＜制御系統等＞
　図１に示すように、蓄電池７は、風力発電装置５および太陽光発電装置６で発電された電力を蓄え、この蓄えられた電力を必要に応じて充電池３へ供給する。制御装置８は、これら発電装置５，６によって発電された電力を充電装置４により蓄電池７に入力させ、蓄電池７に入力された電力を充電装置４により充電池３に出力させる制御を行う。制御装置８は、例えば、発電装置５，６で発電された交流電力を蓄電池７において蓄電可能な電圧に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ等を備えている。
　風力発電装置５、太陽光発電装置６等の自然エネルギー発電装置で発電される電力と蓄電池７に充電できる電力量は、前記自然エネルギー発電機の発電性能と法規により運用上で制限されることで、蓄電池７の容量が制限される。このため、制御装置８は、蓄電池７の容量および寿命を低下させることなく、複数台の電動車両２の充電池３を充電制御することができる。
　＜充電ステーション１の設置方法について＞
　図４Ａに示すように、風力発電装置５、太陽光発電装置６、充電装置４（図１）、蓄電地７および制御装置８（図３）等が収容された構造体９を、例えば、積載形トラッククレーン（クレーン付きトラック）で所望の設置場所まで輸送した後、クレーン付きトラックのクレーン１５によって構造体９を積み下ろす。構造体９を各種輸送手段から積み下ろす作業は、図示外のフォークリフトまたはガントリクレーン等によって行ってもよい。なお構造体９に、発電装置等と共に電動車両を格納して構造体９を輸送してもよい。風力発電装置５、太陽光発電装置６、充電装置４（図１）および蓄電地７のうちの少なくともいずれか１つを、前記構造体９とは別個に輸送してもよい。
　その後、構造体９に収容された風力発電装置５、太陽光発電装置６をコンテナ外に展開し、これら発電装置５，６を構造体９の所定位置に取り付ける。この例では、図４Ｂに示すように、風力発電装置５を構造体９への収納状態で構造体９の正面の開閉扉１６の内側に沿って保持する風車保持手段１７を開閉扉１６に備えている。
　風車保持手段１７を開閉扉１６に備えている場合、図４Ａに示すように、開閉扉１６を開きこの開閉扉１６の内側に沿って保持された風力発電装置５をコンテナ外に出した状態で、スロープ等を使用することなく風力発電装置５を矢印Ａ１のように立上げ所定位置に容易に取り付けることができる。その後、各発電装置５，６により発電を開始することができる。
　＜利用態様１＞
　図５は、１０フィートコンテナを構造体９に適用した充電ステーション１において、電動車両２を充電する例を示す。この構造体９では、電動車両２を搬入可能な開閉扉１０が構造体９の一側面に設けられ、電動車両２を搬出可能な開閉扉１１が構造体９の他側面に設けられている。電動車両２を構造体９に搬入した状態において、例えば、顧客またはこの充電ステーション１の管理者が、電動車両２の充電池と充電装置４とを充電ケーブル１８等により電気的に接続することで、前記充電池の充電が行われる。
　このとき制御装置８は、蓄電池７に入力された電力を充電装置４により充電池に出力させる制御を行う。制御装置８は、蓄電池７に入力された電力を充電装置４により、電動車両２から取り外された充電池３を個別に充電することも可能である。顧客である利用者は、充電完了後の充電池を備えた電動車両２を開閉扉１１から搬出し利用することができる。
　＜利用態様２＞
　図６に示すように、コンテナ内部の電動車両２の充電池に充電可能とし、コンテナ外部に停車している電動車両２の充電池にも充電可能としてもよい。この場合、例えば、コンテナ内部に電動車両２を搬入するスペースに余裕がない場合等においても、コンテナ外部の電動車両２の充電池を充電することができ、顧客の利便性が向上する。
　＜利用態様３＞
　図７および図８は２０フィートコンテナを構造体９に適用した充電ステーション１において、電動車両２を充電する例を示す。図７に示すように、コンテナ内部の電動車両２の充電池に充電可能としてもよいし、図８に示すように、コンテナ内外の電動車両２の充電池に充電可能としてもよい。
　＜作用効果＞
　以上説明した充電ステーション１によれば、図１の風力発電装置５および太陽光発電装置６である自然エネルギー発電装置によって発電された電力を用いて電動車両２の充電池３を充電することができる。よって、系統電源が無い場所においても電動車両２の充電池３に対し充電可能とすることができる。また、電源を確保することが困難な未電化地域において前記自然エネルギー発電装置を用いる場合、新たに電柱、送電線を設置する工事を行う必要がなく、さらに構造体９が搬送可能であることから、工事費用のコスト低減を図ることができる。輸送用コンテナに発電装置５，６、充電装置４、蓄電地７および制御装置８を１つにパッケージしたものを設置するため、設置工事が簡単で建築物を設置することよりも低コストで充電ステーション１を提供できる。
　したがって、系統電源を用いる従来の充電ステーションに比べて、この構成の充電ステーション１を容易に設置することができる。
　構造体９は、図５の電動車両２を搬入・搬出可能な開閉扉１０，１１を有する箱状で且つ堅牢性を備えている。このため、構造体９に、電動車両２、充電装置等を格納しておけば、電動車両２、充電装置等のいたずら、盗難を抑制することができ防犯性に優れる。
　この充電ステーション１は、図１の風力発電装置５および太陽光発電装置６を含む複数の自然エネルギー発電装置を備えているため、発電量が気象状況または地形といった自然環境、および昼夜の時間帯による制限を受けにくくなり蓄電池７に効率良く電力を蓄電することができる。したがって、この充電ステーション１を設置、運用することができる地域の選択肢が広がる。
　＜他の実施形態について＞
　次に、他の実施形態について説明する。以下の説明においては、各実施形態で先行して説明している事項に対応している部分には同一の参照符号を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成は同一の作用効果を奏する。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。
　［第２の実施形態：図９Ａ～図９Ｃ］
　＜水力発電装置１９＞
　図９Ａに示すように、充電ステーション１は、水路に設置可能で且つ構造体９に収納および図９Ｂに示すように取り出し可能な水力発電装置１９を備えてもよい。図９Ｃに示す水力発電装置１９は、例えば、水路に設置される基台２０と、水車２１と、この水車２１を保持するフレーム２２と、このフレーム２２に支持され水車２１の回転によって発電する発電機２３とを備える。
　この例では、水力発電装置１９を、構造体９への収納状態で構造体９の正面の開閉扉１６の内側に沿って保持する水車保持手段２４を開閉扉１６に備えている。水車保持手段２４を開閉扉１６に備えている場合、開閉扉１６を開きこの開閉扉１６の内側に沿って保持された水力発電装置１９を、コンテナ外に出した状態で、スロープ等を使用することなく台車等で受け取り所望の設置場所に移動し得る。
　この充電ステーションは、風力発電装置５、太陽光発電装置６（図１）および水力発電装置１９を備えているため、充電ステーション１の設置地域の周囲環境に合わせた自然エネルギーを効率良く利用することができる。また複数の自然エネルギー発電の組み合わせにより、天候の変化に対応した蓄電が可能となる。その他前述の実施形態と同様の作用効果を奏する。
　＜充電システムについて＞
　図１に示すように、充電システムは、いずれかの実施形態に係る充電ステーション１を複数備え、これら充電ステーション１の稼働状況を、電動車両２を利用する顧客に提供する通信システムを有する。通信システムは、例えば、サーバー２５と、各充電ステーション１およびサーバー２５にそれぞれ設けられた通信装置２６とを備える。
　各充電ステーション１の制御装置８は、現在使用可能な充電装置４の有無、台数、各充電ステーション１に設けられた充電池３が満充電状態であるか否かの情報等である稼働状況を、通信装置２６を介してサーバー２５に送信する。サーバー２５のコンピュータ２５ａは、受信した稼働状況を書き換え可能に記録する。受信した稼働状況は、ネットワークで顧客に提供される。例えば、顧客は、スマートフォン等の携帯端末を用いてネットワークを介してサーバー２５にアクセスし利用しようとする充電ステーション１の稼働状況を閲覧することができる。よって電動車両２を利用する顧客の利便性が向上する。
　充電ステーション１は、自然エネルギー発電装置として水素発電装置２７を備えてもよい。この水素発電装置２７は、例えば、導入した空気を圧縮機で圧縮して燃焼装置に導き、水素を前記燃焼装置内に噴射して燃焼させ、得られた高温高圧の燃焼ガスによりタービンを駆動する。このタービンの出力により発電機を駆動する。
　前述した複数の発電装置を必要に応じて組み合わせてよく、複数の発電装置の少なくとも１つの発電装置を用いてもよい。
　充電ステーションを、顧客の所有する電動車両等を収容する貸しガレージとして使用することも可能である。
　充電ステーションを、災害救助の中継拠点として使用してもよい。災害救助者または被災者は、自然エネルギー発電装置によって発電された電力を用いて必要な電気機器、携帯端末等を使用することができる。
　充電ステーションに設けられる複数の電動車両を過疎化地域における移動手段としてもよい。
　構造体は、輸送用コンテナに代えて、搬送可能な簡易な建築物であってもよい。
　制御装置は、蓄電池で蓄電した電力を交流商用電源と同様の正弦波の交流に、または矩形波の交流に変換するインバータ等を備えていてもよい。
　充電ステーションは、系統電源から電源供給を受ける系統電源接続部を備えてもよい。系統電源接続部を備えた充電ステーションを、系統電源と接続可能な場所に設置した場合、例えば、系統電源を主な電源として使用しつつ、この充電ステーションを停電時のバックアップ電源として活用することができる。
　＜参考提案例＞
　充電ステーションにおいて、前記電動車両だけでなくガソリンエンジンの二輪車，三輪車（以下、「エンジン車両」という）の充電池を充電するようにしてもよい。この場合、充電ステーションまたは充電ステーション付近において、充電池が消耗または劣化したエンジン車両を容易に救助することができる。
　この参考提案例に係る充電ステーションは、以下のように記載される。
　電動車両およびエンジン車両のいずれか一方または両方の充電池に対し充電可能な充電装置を備えた充電ステーションであって、
　風力発電装置、太陽光発電装置および水力発電装置の少なくとも１つの発電装置と、
　前記発電装置で発電した電力を蓄電する蓄電地と、
　前記発電装置によって発電された電力を前記充電装置により前記蓄電地に入力させ、この蓄電地に入力された電力を前記充電装置により前記充電池に出力させる制御を行う制御装置と、
　前記充電装置、前記蓄電地および前記制御装置を収容する構造体と、を備え、
　前記構造体は、搬送可能であり、前記電動車両または前記エンジン車両を搬入・搬出可能な開閉扉を有する箱状で且つ堅牢性を備えている充電ステーション。
　以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更、削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
　１…充電ステーション
　２…電動車両
　３…充電池
　４…充電装置
　５…風力発電装置
　６…太陽光発電装置
　７…蓄電池
　８…制御装置
　９…構造体
　１０，１１…開閉扉

Claims (3)

  1. 　電動車両の充電池に対し充電可能な充電装置を備えた充電ステーションであって、
    　風力発電装置、太陽光発電装置および水力発電装置の少なくとも１つの発電装置と、
    　前記発電装置で発電した電力を蓄電する蓄電地と、
    　前記発電装置によって発電された電力を前記充電装置により前記蓄電地に入力させ、この蓄電地に入力された電力を前記充電装置により前記充電池に出力させる制御を行う制御装置と、
    　前記充電装置、前記蓄電地および前記制御装置を収容する構造体と、を備え、
    　前記構造体は、搬送可能であり、前記電動車両を搬入・搬出可能な開閉扉を有する箱状で且つ堅牢性を備えている充電ステーション。
  2. 　請求項１に記載の充電ステーションにおいて、前記構造体が輸送用コンテナである充電ステーション。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の充電ステーションを複数備えた充電システムであって、前記複数の充電ステーションの稼働状況を前記電動車両を利用する顧客に提供する通信システムを有する充電システム。
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