电动车充电系统以及电动车充电装置制造方法
【专利摘要】一种能够在电动车的蓄电池中直接流过充电电流并且能够使充电费用更加便宜的电动车充电装置以及电动车充电系统。通过电力线（800）将中心装置（300）、电动车（100）、对电动车内的蓄电池部进行充电的充电装置（200）连接，中心装置具备：取得发电量和用电量的信息的信息取得机构（302）、基于由信息取得机构取得的信息来判断向电动车内的蓄电池部的充电电流的切断或电流减少的判断机构（304）、以及通过通信来指示由判断机构判断出的充电电流的切断或电流减少的发送机构（302），充电装置具备：接收来自发送机构的指示的接收机构（203）、以及基于接收机构的指示来使向电动车内的蓄电池部的充电电流切断或电流减少的电流限制机构（204）。
【专利说明】电动车充电系统以及电动车充电装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明的实施方式涉及对搭载在电动车上的蓄电池进行充电的电动车充电系统以及电动车充电装置。
【背景技术】
[0002]作为电动车充电装置，例如公开了日本的公开专利公报、特开平5 - 207668号公报(以下称为专利文献I)所记载的技术。该充电装置中，常时从交流电源通过整流器和充电器得到低电流(小电流)的直流电力，预先将设备用蓄电池充电。在来自电动车的充电请求时，从该设备用蓄电池通过充电器而得到大电流的直流电力，对电动车等的蓄电池进行急速充电。充电器构成为能够通过输入输出切换而在设备用蓄电池的充电控制和电动车等的蓄电池充电控制中共用。
[0003]由此，一边实现对于交流电源侧的负载的均衡化一边能够在电动车等的二次电池中进行急速充电。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开平5 - 207668号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的技术问题
[0008]但是，在以往的电动车充电装置中，在对设备用蓄电池进行充电后，之后必须使用该设备用蓄电池来充电电动车等的蓄电池，效率差。因此，具有充电费用变高的技术问题。
[0009]本发明的技术问题在于提供一种在电动车的蓄电池中直接流过充电电流，并且能够使充电费用更便宜的电动车充电系统以及电动车充电装置。
[0010]用于解决技术问题的手段
[0011]为了解决上述的技术问题，根据实施方式的电动车充电系统，通过电力线将中心装置、电动车、对电动车内的蓄电池部进行充电的充电装置连接，其特征在于，上述中心装置具备:信息取得机构，取得发电量和用电量的信息；判断机构，基于由上述信息取得机构取得的信息，判断向电动车内的蓄电池部的充电电流的切断或电流减少；以及发送机构，通过通信而指示由上述判断机构判断出的上述充电电流的切断或电流减少，上述充电装置具备:接收机构，接收来自上述发送机构的指示；以及电流限制机构，基于上述接收机构的指示，使向上述电动车内的上述蓄电池部的充电电流切断或电流减少。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是表不第一实施方式的电动车充电系统的构成的框图。
[0013]图2是表不第一实施方式的电动车充电系统的充电装置以及电动车的构成的框图。[0014]图3是表不第一实施方式的电动车充电系统的中心(center)装置的构成的框图。
[0015]图4是表示第一实施方式的由电动车充电系统的充电装置内的控制部执行的充电处理的流程图。
[0016]图5是表不第一实施方式的电动车充电系统中的电动车的位置级别(Locationlevel)的表。
[0017]图6是表不第一实施方式的由电动车充电系统的充电装置内的控制部执行的充电切断处理的流程图。
[0018]图7是表不第一实施方式的由电动车充电系统的充电装置内的控制部执行的电流减少处理的流程图。
【具体实施方式】
[0019]以下，参照附图来详细说明本发明的实施方式的电动车充电系统以及电动车充电
>J-U ρ?α装直。
[0020](第一实施方式)
[0021]图1是表不第一实施方式的电动车充电系统的构成的框图。该电动车充电系统将电动车100a、100b、充电装置200a、200b、具有中心装置300的电力公司、发电站400、太阳光发电系统500a、500b、风力发电600、以及多个负载700a、700b、700c通过由智能电网(smartgrid)形成的电力线800以及通信线连接而构成。
[0022]这里，智能电网是指，通过具有设置搭载有人工智能或通信功能的计测机器等来自动地调整电力供需的功能、从而从供给侧以及需求侧这两方不人为介入地对电力的流动进行控制、能够使节能和成本削减以及可靠性和透明性(公平性)的提高最佳化的电力网。
[0023]充电装置200a、200b与电动车IOOaUOOb对应而设置，通过来自电力线800的电力而对电动车IOOaUOOb中所设置的蓄电池部进行充电，或者将蓄电池部中所蓄电的电力向电力线800输出。
[0024]中心装置300进行电力的需求以及供给的控制、对于多个负载700a~700c的收费等的处理。对于该中心装置300，在后面详细地说明。
[0025]发电站400例如由火力发电站、水力发电站或核电发电站等构成，产生电力而向电力线800输出。太阳光发电系统500a、500b也被称为百万太阳能，通过光电变换，产生电力而向电力线800输出。
[0026]多个负载700a~700c例如由一般家庭、工厂或办公室等构成，消耗从电力线800供给的电力，并且消耗在自家中发电的电力，通过将剩余的电力向电力线800输出从而注入系统。
[0027]电力线800在发电站400、太阳光发电系统500a、500b、充电装置200a、200b、中心装置300以及负载700a~`700c的相互间收发电力，并且在传发送号的收发也就是基于电力线输送的通信中被使用。另外，代替基于使用了电力线800的电力线输送的通信，还能够构成为使用专用线、无线或互联网(都省略图示)来进行通信。
[0028]接着，对充电装置以及电动车的详细情况进行说明。图2是表示第一实施方式的电动车充电系统的充电装置以及电动车的构成的框图。
[0029]电动车100经由充电装置200中未图示的连接器而被装卸自如连接。电动车100具备通信部101、存储部102、控制部103 (第一控制部)、蓄电池部104。
[0030]通信部101对于对应的充电装置200a (200b)进行向蓄电池部104的充电许可的请求，或者将与所有者相关的信息(例如住所、姓名)、与契约电力公司相关的信息、与车种类和/或业务种类相关的信息、蓄电池部104的充放电信息向充电装置200a (200b)发送。通信部101从充电装置200a (200b)接收与充电许可相关的信息、与充电切断相关的信息、将充电电流设定为I / 1、1 / 2、1 / 5的指示信息。
[0031]关于该1/1、I / 2、1/5的意思在后面叙述。
[0032]存储部102存储与所有者相关的信息、与契约电力公司相关的信息、与车种类和/或业务种类相关的信息、蓄电池部104的充放电以及故障履历信息。控制部103进行蓄电池部104的控制、通信部101的控制、存储部102的控制。
[0033]充电装置200具备操作部201、通信部202、通信部203、控制部204(第二控制部)、电流选择部205、切断部206。
[0034]操作部201由开关和/或液晶面板构成，进行充电开始、充电切断的输入、充电电流的I / 1、1 / 2、1 / 5等的选择、基于卡或现金的金额的交付。充电电流的I / 1、1 /
2、1 / 5的选择例如如以下那样被进行。
[0035]电流级别为“4”时选择“I / 1”，电流级别为“3”时选择“I / 2”，电流级别为“2”时选择“I / 5”，电流级别为“I”时选择“O”。
[0036]通信部203从第I图中的电力公司中所设置的中心装置300接收“将电流减少”这一意思的指令、将充电“切断”这一意思的指令，或者在不按照来自中心装置300的指令的情况下，对中心装置300进行“不能按照指令”这一意思的回信。
[0037]充电装置200中的控制部204按照来自操作部201的操作信号，来进行电流选择部205的控制、切断部206的控制。控制部204按照来自通信部203的指令来决定电流级别4、3、2、1，按照所决定的电流级别来进行电流选择部205的控制、切断部206的控制，并且将所决定的电流级别经由通信部202、203向电动车100以及中心装置300发送。此外，控制部204具有存储充电装置200a、200b的所在信息的存储器204m。
[0038]电流选择部205具有与电流级别4、3、2、1对应的多个电流源，按照由控制部204决定的电流级别，电流源通过开关被选择，将来自所选择的电流源的电流向电动车100的蓄电池部104流动，从而使蓄电池部104充电。即，在电流级别为4的情况下，蓄电池部104被高速充电，在电流级别为I的情况下蓄电池部104被低速充电。切断部206具有开关，通过使该开关为“开”而切断来自电力线800的电流。
[0039]接着，对电力公司中所设置的中心装置300的详细情况进行说明。图3是表示第一实施方式的电动车充电系统所使用的中心装置300的构成的框图。中心装置300具备操作部301、通信部302、存储部303、控制部304 (第三控制部)。
[0040]操作部301通过电力公司作业人员等操作，进行每单位电流的费用的初始设定，或者输入在电流减少时将电流级别以何种程度下降的信息，或者预先设定作为电流减少或切断的对象外的车种类(急救车等)、业务种类等。
[0041]通信部302从发电站400、太阳光发电系统500、风力发电600取得表不通过由电力线输送进行的通信而发送来的表示发电量的信息(发电信息)。另外，在表示发电量的信息中包含由发电站400发电的发电量以及由负载700发电的发电量。通信部302通过用电线800的电力线输送而与多个负载700和充电装置200通信，取得与耗电量相关的信息(用电信息)。通信部302经由通信线而向充电装置200发送“将电流减少”这一意思的指令或将充电“切断”这一意思的指令。
[0042]存储部303存储发电站400、太阳光发电系统500、风力发电600的发电信息、多个负载700和充电装置200的用电信息、由操作部301输入的信息。
[0043]中心装置300中的控制部304计算作为智能电网整体的发电量和用电量，基于所计算出的结果来进行“将电流减少”或将充电“切断”的判断。此外，控制部304进行通信部302的控制、存储部303的控制。
[0044]接着，对上述那样构成的电动车充电系统的动作进行说明。以下，以充电装置200内的控制部204的动作为中心进行说明。图4是表示由电动车充电系统的充电装置内的控制部执行的充电处理的流程图。
[0045]首先，调查通信部202是否接收到充电许可的请求电文(步骤S11)。在接收到充电许可的请求电文的情况下，经由通信部202，从电动车100接收与所有者相关的信息、契约电力公司的信息、与车种类和/或业务种类相关的信息、蓄电池的充放电信息(步骤S12)。
[0046]接着，控制部204决定位置级别(步骤S13)。这里，在自己的电动车的所在在自身电力公司内且处于自住宅中的情况下，设为位置级别LI，在自身电力公司内且处于自住宅外的情况下，设为位置级别L2，处于其他电力公司内的情况下，设为位置级别L3，制作表示这些位置级别信息的图5的表而存储于存储器204m。自身电力公司与其他电力公司的区别是根据契约电力公司的信息而判断的。自住宅还是自住宅外是根据与所有者相关的信息而判断的。
[0047]接着，控制部204基于所决定的位置级别，通过控制切断部206、电流选择部205，开始向蓄电池部104的充电(步骤S14)。
[0048]接着，边参照图6边说明由充电装置200内的控制部204执行的充电切断处理。
[0049]调查是否从中心装置300接收到将充电“切断”这一意思的指令(步骤S21)。在控制部204接收到将充电“切断”这一意思的指令的情况下，基于在控制部204内的存储器204m中存储的与车种类和/或业务种类相关的信息来判断该车辆是否是不能切断充电的特殊车辆(步骤S22)。
[0050]不能切断充电的特殊车辆信息是预先从中心装置300内的操作部301输入、被作为与车种类和/或业务种类相关的信息而预先存储到充电装置内的控制部204内的存储器204m中的。不能切断充电的特殊车辆是急救车等紧急车辆。
[0051]接着，在车辆是不能切断充电的特殊车辆的情况下，控制部204将不响应充电的切断这一意思经由通信部203向中心装置300发送(步骤S23)。
[0052]接着，在车辆不是不能切断充电的特殊车辆的情况下，基于来自电动车100的蓄电池部104的充放电信息，通过控制部204调查充电量是否为一定值以下(步骤S24)。
[0053]在充电量为一定值以下的情况下，电动车100变得不动，因此不能切断充电。由此，在充电量为一定值以下的情况下，控制部203将不响应充电的切断这一意思经由通信部203向中心装置300发送(步骤S23)。
[0054]接着，在充电量超过一定值的情况下，通过来自控制部204的切断信号，切断部206使开关为“开”，因此向蓄电池部104的充电被切断(步骤S25)。[0055]另外，在从中心装置300电力变得不充足的情况下，发出充电再开始的指令而使充电再开始。
[0056]接着，边参照图7边说明由充电装置200内的控制部204执行的电流减少处理。
[0057]调查是否从中心装置300接收到“将电流减少”这一意思的指令(步骤S31)。在控制部204接收到“将电流减少”这一意思的指令的情况下，基于在控制部204内的存储器204m中存储的与车种类和/或业务种类相关的信息来判断该车辆是否是不能切断充电的特殊车辆(步骤S32)。
[0058]接着，在车辆是不能切断充电的特殊车辆的情况下，控制部204将不能进行电流减少这一意思经由通信部203向中心装置300发送(步骤S33)。
[0059]接着，在车辆不是不能切断充电的特殊车辆的情况下，控制部204将存储在存储器204m中的位置信息读出，以输出与“将电流减少”这一意思的指令相应的电流的方式控制电流选择部205 (步骤S34)。
[0060]具体来说，在位置L3上，电动车100处于其他电力公司的地域，因此为了从其他电力公司的地域返回自住宅而需要相当的充电量，从而不使电流级别减少。在位置L2上，电动车100处于自住宅外的地域，因此为了从自住宅外的地域返回自住宅而需要若干的充电量，从而使电流级别下降I级的量。在位置LI上，电动车100处于自住宅，因此只需要微小的充电量即可，从而使电流级别下降2级的量。即，从较远处来的车辆使电流级别的减少幅度较小。
[0061]另外，代替使用上述的方法，由于位置L3是契约外的车辆，因此也可以使用使电流级别大幅地下降的方法。
[0062]进而，控制部204将进行了电流减少的电流级别信息经由通信部202、203向电动车100以及中心装置300发送(步骤S35)。
[0063]根据包含第一实施方式的电动车充电装置的电动车充电系统，中心装置300的通信部302(本发明的信息取得机构)取得发电量和用电量的信息，中心装置300的控制部304(本发明的判断机构)基于由通信部302取得的发电量和用电量，判断电流向蓄电池部104的电流减少及切断。将判断结果通过通信部302 (本发明的发送机构)向充电装置200内的控制部204发送。
[0064]通信部203 (本发明的接收机构)接收来自中心装置的控制部304的判断结果，充电装置的控制部204 (电流限制机构)基于来自控制部304的判断结果，使向蓄电池部104的充电电流切断或减少，因此能够向电动车100的蓄电池部104直接流过充电电流，并且能
够使充电费用进一步便宜。
[0065]此外，控制部204 (充电电流决定机构)基于电动车100的所有者的地域信息和充电装置200的所在信息，决定充电电流的减少量，因此电池余量不会变成零，能够可靠地使电动车100动作。
[0066]此外，控制部204在自己的车辆是预先所定的车种类和/或业务种类的情况下，以不进行向蓄电池部104的充电电流的切断或减少的方式控制切断部206、电流选择部205，因此在例如是急救车等紧急车辆的情况下，能够通过充分的充电量来使急救车动作，能够紧急应对。
[0067]此外，在电动车100的蓄电池部104的电池余量是预先设定的一定值以下的情况下，不进行充电电流的切断或减少，因此电池余量不会变成零，能够可靠地使电动车100动作。
[0068]另外，第一实施方式中，在中心装置300中设置了本发明的信息取得机构和判断机构，但也可以将本发明的信息取得机构和判断机构例如设置在充电装置200中。
[0069]如以上那样说明了本发明的一些实施方式，但这些实施方式是作为例而提示的，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够在其他的各种各样的方式中实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种的省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围或主旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明及其等价的范围中。
[0070]工业实用性
[0071]本发明适用于智能电网系统中的电动车充电装置以及电动车充电系统等。
[0072]标号说明
[0073]100电动车
[0074]200充电装置
[0075]300中心装置
[0076]400发电站
[0077]500太阳光发电系统
[0078]600风力发电
[0079]700 负载
[0080]800电力线
[0081]101，202，203，302 通信部
[0082]103，204，304 控制部
[0083]104蓄电池部
[0084]201，3OI 操作部
[0085]205电流选择部
[0086]206切断部
[0087]102，303 存储部
【权利要求】
1.一种电动车充电系统，通过电力线将中心装置、电动车以及对该电动车内的蓄电池部进行充电的充电装置连接， (1)上述中心装置具备: Ca)信息取得机构，取得发电量和用电量的信息； (b)判断机构，基于由上述信息取得机构取得的信息，对向上述电动车内的上述蓄电池部的充电电流的切断或电流减少进行判断；以及 (c)发送机构，通过通信来指示由上述判断机构判断出的上述充电电流的切断或电流减少， (2)上述充电装置具备: (d)接收机构，接收来自上述发送机构的指示；以及 Ce)电流限制机构，基于上述接收机构的指示，使向上述电动车内的上述蓄电池部的充电电流切断或电流减少。
2.如权利要求1所述的电动车充电系统， 上述充电装置具备: (f)基于上述电动车的所有者的地域信息和上述充电装置的所在信息来决定充电电流的减少量的充电电流决定机构。`
3.如权利要求1或2所述的电动车充电系统， 在上述电动车是预先设定的车种类和/或业务种类的情况下，上述充电装置的上述电流限制机构进行控制，以便不进行向上述蓄电池部的充电电流的切断或减少。
4.如权利要求1或2所述的电动车充电系统， 在上述电动车的上述蓄电池部的电池余量是预先设定的一定值以下的情况下，上述充电装置的上述电流限制机构进行控制，以便不进行向上述蓄电池部的充电电流的切断或减少。
5.一种电动车充电系统，通过电力线将中心装置、电动车以及对该电动车内的蓄电池部进行充电的充电装置连接，具备: Ca)信息取得机构，取得发电量和用电量的信息； (b)判断机构，基于由上述信息取得机构取得的信息，对向上述电动车内的上述蓄电池部的充电电流的切断或电流减少进行判断；以及 (c)电流限制机构，基于上述判断机构的判断结果，使向上述电动车内的上述蓄电池部的充电电流切断或电流减少。
6.如权利要求5所述的电动车充电系统,具备: (d)基于上述电动车的所有者的地域信息和上述充电装置的所在信息来决定充电电流的减少量的充电电流决定机构。
7.如权利要求5或6所述的电动车充电系统， 在上述电动车是预先设定的车种类和/或业务种类的情况下，上述电流限制机构进行控制，以便不进行向上述蓄电池部的充电电流的切断或减少。
8.如权利要求5或6所述的电动车充电系统， 在上述电动车的上述蓄电池部的电池余量是预先设定的一定值以下的情况下，上述电流限制机构进行控制，以便不进行向上述蓄电池部的充电电流的切断或减少。
9.一种电动车充电装置,具备: Ca)信息取得机构，取得发电量和用电量的信息； (b)判断机构，基于由上述信息取得机构取得的信息，对向电动车内的蓄电池部的充电电流的切断或电流减少进行判断；以及 (c)电流限制机构，基于上述判断机构的判断结果，使向上述电动车内的上述蓄电池部的充电电流切断或电流减少。
10.如权利要求9所述的电动车充电装置，具备: (d)基于上述电动车的所有者的地域信息和向上述蓄电池部进行充电的充电装置的所在信息来决定充电电流的减少量的充电电流决定机构。
11.如权利要求9或10所述的电动车充电装置， 在上述电动车是预先设定的车种类和/或业务种类的情况下，上述电流限制机构进行控制，以便不进行向上述蓄电池部的充电电流的切断或减少。
12.如权利要求9或10所述的电动车充电装置， 在上述电动车的上述蓄电池部的电池余量是预先设定的一定值以下的情况下，上述电流限制机构进行控制，以便不进行向上述蓄电池部的充电电流的切断或减少。
【文档编号】H01M10/44GK103733470SQ201280039334
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年7月12日 优先权日:2011年8月11日
【发明者】林秀树, 江幡良雄 申请人:株式会社东芝