特許 6099145 充電制御装置、およびそれを備えた充電システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6099145

(24)【登録日】2017年3月3日

(45)【発行日】2017年3月22日

(54)【発明の名称】充電制御装置、およびそれを備えた充電システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/10 20060101AFI20170313BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20170313BHJP

   B60L 11/18 20060101ALI20170313BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/10 H

   H02J7/00 P

   B60L11/18 C

【請求項の数】3

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-158145(P2013-158145)

(22)【出願日】2013年7月30日

(65)【公開番号】特開2015-29384(P2015-29384A)

(43)【公開日】2015年2月12日

【審査請求日】2016年1月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004606

【氏名又は名称】ニチコン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000475

【氏名又は名称】特許業務法人みのり特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山口 雅史

(72)【発明者】

【氏名】中路 正宏

【審査官】 坂本 聡生

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１３／０９９８６８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−０４４８０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１１８７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１８２２１９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｌ １／００− ３／１２

７／００−１３／００

１５／００−１５／４２

Ｈ０１Ｍ１０／４２−１０／４８

Ｈ０２Ｊ ７／００− ７／１２

７／３４− ７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部系統から宅内へ供給された系統電力のうち、電動車両側へ分電された充電電力を用いて行われる前記電動車両のバッテリーの充電を制御する充電制御装置であって、
前記系統電力の系統電流Ｉｓを検出する電流検出部と、
前記充電電力の充電電流Ｉｃを前記バッテリーに供給する充電ユニット部と、
前記充電電流Ｉｃの最小電流Ｉｍｉｎおよび最大電流Ｉｍａｘ、ならびに、前記系統電流Ｉｓの使用上限電流Ｉｕをそれぞれ記憶する記憶部と、
前記電流検出部で検出された前記系統電流Ｉｓと前記記憶部で記憶された前記最小電流Ｉｍｉｎおよび前記最大電流Ｉｍａｘならびに前記使用上限電流Ｉｕとに基づいて前記充電電流Ｉｃを制御する充電制御部と、
を備えており、
前記充電制御部は、
前記系統電流Ｉｓが前記使用上限電流Ｉｕ未満である場合には、前記充電電流Ｉｃを一定値βまたは一定割合Ｂだけ増加させることによって、および、前記系統電流Ｉｓが前記使用上限電流Ｉｕ以上であり、かつ、前記充電電流Ｉｃが前記最小電流Ｉｍｉｎより大きい場合には、前記充電電流Ｉｃを一定値γまたは一定割合Γだけ減少させることによって、前記充電電流Ｉｃが前記最小電流Ｉｍｉｎと前記最大電流Ｉｍａｘとの間の範囲となるように該充電電流Ｉｃを制御して、前記制御された充電電流Ｉｃで前記バッテリーの充電を継続する一方、
前記系統電流Ｉｓが前記使用上限電流Ｉｕ以上であって、かつ、前記充電電流Ｉｃが前記最小電流Ｉｍｉｎである場合に、前記バッテリーの充電を一時停止する
ことを特徴とする充電制御装置。

【請求項2】

前記充電制御部は、前記バッテリーの充電を一時停止している時に、
前記系統電流Ｉｓが前記使用上限電流Ｉｕから余裕値δを減算した値未満である場合に、前記バッテリーの充電を再開することを特徴とする請求項１に記載の充電制御装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の充電制御装置と、
前記充電制御装置および前記電動車両間を接続する電力伝送用の充電ケーブルと、を備え、
前記充電制御装置によって制御された前記充電電流Ｉｃに基づいて、前記充電ケーブルを介して前記電動車両のバッテリーを充電することを特徴とする充電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、充電制御装置、およびそれを備えた充電システム、より詳細には、外部系統から宅内へ供給された系統電力のうち、電動車両側へ分電された充電電力を用いて行われる電動車両のバッテリーの充電を制御する充電制御装置、およびそれを備えた充電システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、バッテリーから供給された電力で走行する電気自動車やハイブリッドカー等の電動車両が普及している。この電動車両のバッテリーを充電するのに、宅内に設けられた充電制御装置を備えた充電システムが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

【0003】

これらの充電システムでは、外部系統から宅内へ供給された系統電力が、宅内の電化製品等の宅内負荷および電動車両側へ分電され、充電制御装置が、電動車両側へ分電された充電電力を用いて行われるバッテリーの充電を制御する。
この系統電力の系統電流は、宅内に設けられた電流検出部（電流計）で検出される。
また、宅内負荷側へ分電された宅内負荷電力の宅内負荷電流が宅内負荷に流れる。

【0004】

特許文献１の充電システムの動作について、簡単に説明する。
この充電システムでは、充電制御装置は、電流検出部で検出された系統電流Ｉｓ’が記憶部（記憶ユニット）で記憶された使用上限電流（ブレーカの落ちる目安となる電流上限値）Ｉｕ’以下であるか否かに基づいて、バッテリーの充電を制御する。

【0005】

図７（Ａ）は特許文献１の充電システムの宅内負荷電流Ｉｈ’の時間波形、（Ｂ）は充電電力の充電電流Ｉｃ’の時間波形、（Ｃ）は系統電流Ｉｓ’の時間波形である。
なお、説明の簡略化のため、充電電流Ｉｃ’は一定値とし、使用上限電流Ｉｕ’は、特許文献１で記載された余裕量α（α≧０）を含んでいるものとする。また、宅内負荷電流Ｉｈ’は、図７（Ａ）に示すように、Ｉｈａ’（時間ｔ１’〜時間ｔ３’参照）、Ｉｈｂ’（時間ｔ３’〜時間ｔ４’参照）、Ｉｈｃ’（時間ｔ４’〜時間ｔ５’参照）、Ｉｈｄ’（時間ｔ５’〜時間ｔ６’参照）、Ｉｈａ’（時間ｔ６’以降参照）と時間変化しているものとする（但し、Ｉｈａ’＜Ｉｈｂ’＜Ｉｈｃ’＜Ｉｈｄ’）。さらに、使用上限電流Ｉｕ’は、Ｉｃ’＋Ｉｈｂ’＜Ｉｕ’＜Ｉｃ’＋Ｉｈｃ’であるものとする。

【0006】

この充電制御装置は、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、充電電流Ｉｃ’と宅内負荷電流Ｉｈ’の和である系統電流（総電流）Ｉｓ’＝Ｉｃ’＋Ｉｈ’が使用上限電流Ｉｕ’以下である場合に、充電電流Ｉｃ’でバッテリーを充電する（同図の時間ｔ１’〜ｔ４’参照）。
また、充電制御装置は、系統電流Ｉｓ’が使用上限電流Ｉｕ’より大きい場合に、充電を停止する（時間ｔ４’〜ｔ７’参照）。充電制御装置は、時間ｔ６’で宅内負荷電流Ｉｈ’が減少して、系統電流Ｉｓ’が再び使用上限電流Ｉｕ’以下となると、所定時間（ｔ６’〜ｔ７’）経過後に、バッテリーの充電を再開する（時間ｔ７’以降参照）。

【0007】

しかしながら、特許文献１の充電システムでは、系統電流Ｉｓ’が使用上限電流Ｉｕ’より大きい状態が続く限り、バッテリーの充電はいつまでたっても開始されず、使用者が十分時間が経過した後に充電が終了していると思って電動車両を使用しようとした時に、充電がほとんど行われておらず、電動車両を使用できないという問題があった。すなわち、図７（Ｂ）のハッチング部に示された理想的な充電量に対し、実際には図７（Ｃ）のハッチング部に示された充電量しか、バッテリーが充電されていないという問題があった。

【0008】

次に、特許文献２の充電システム（電動車両充電電力マネジメントシステム）の動作について、簡単に説明する。
この充電システムでは、宅内負荷電力と充電電力の和である系統電力が、系統電力の使用上限電力に達しないように、充電制御装置（電動車両用充電器）が充電電力を低減することで、充電を比較的長く継続することができる。

【0009】

しかしながら、特許文献２の充電システムでは、系統電力が使用上限電力となっている場合、充電制御装置が、充電電力の充電電流を０とした状態、バッテリーの充電を行う状態を維持するため、電動車両側の充電回路等を動作させる低電圧バッテリー等の電力が消費されるという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開２０１２−４４８０７号

【特許文献2】特開２００８−１３６２９１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

そこで、本発明は、電動車両のバッテリーの充電を長く継続させ、かつ、充電が継続できない場合のバッテリーの消耗を防止可能な充電制御装置、およびそれを備えた充電システムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

上記課題を解決するため、本発明は、（１）外部系統から宅内へ供給された系統電力の
うち、電動車両側へ分電された充電電力を用いて行われる前記電動車両のバッテリーの充電を制御する充電制御装置であって、前記系統電力の系統電流Ｉｓを検出する電流検出部と、前記充電電力の充電電流Ｉｃを前記バッテリーに供給する充電ユニット部と、前記充電電流Ｉｃの最小電流Ｉｍｉｎおよび最大電流Ｉｍａｘ、ならびに、前記系統電流Ｉｓの使用上限電流Ｉｕをそれぞれ記憶する記憶部と、前記電流検出部で検出された前記系統電流Ｉｓと前記記憶部で記憶された前記最小電流Ｉｍｉｎおよび前記最大電流Ｉｍａｘならびに前記使用上限電流Ｉｕとに基づいて前記充電電流Ｉｃを制御する充電制御部と、を備えており、前記充電制御部は、前記系統電流Ｉｓが前記使用上限電流Ｉｕ未満である場合には、前記充電電流Ｉｃを一定値βまたは一定割合Ｂだけ増加させることによって、および、前記系統電流Ｉｓが前記使用上限電流Ｉｕ以上であり、かつ、前記充電電流Ｉｃが前記最小電流Ｉｍｉｎより大きい場合には、前記充電電流Ｉｃを一定値γまたは一定割合Γだけ減少させることによって、前記充電電流Ｉｃが前記最小電流Ｉｍｉｎと前記最大電流Ｉｍａｘとの間の範囲となるように該充電電流Ｉｃを制御して、前記制御された充電電流Ｉｃで前記バッテリーの充電を継続する一方、前記系統電流Ｉｓが前記使用上限電流Ｉｕ以上であって、かつ、前記充電電流Ｉｃが前記最小電流Ｉｍｉｎである場合に、前記バッテリーの充電を一時停止することを特徴とする充電制御装置としたものである。
この構成によれば、充電制御部が、最小電流Ｉｍｉｎ≦充電電流Ｉｃ≦最大電流Ｉｍａｘの範囲の充電電流Ｉｃでバッテリーの充電を継続し、系統電流Ｉｓ≧使用上限電流Ｉｕ、かつ、充電電流Ｉｃ＝最小電流Ｉｍｉｎである場合のみに、バッテリーの充電を一時停止するので、電動車両のバッテリーの充電が長く継続される。また、充電制御部がバッテリーの充電を一時停止している状態は、充電制御装置とバッテリーとが電気的につながってない状態となるので、充電が継続できない場合のバッテリーの消耗が防止できる。
また、この構成によれば、充電制御部が、充電電流Ｉｃを一定値βまたは一定割合Ｂ（一定値γまたは一定割合Γ）だけ増加（減少）させるようになっているので、最小電流Ｉｍｉｎと最大電流Ｉｍａｘとの間の範囲の充電電流Ｉｃでバッテリーの充電を安定的に継続することができる。

【0014】

また、上記構成（１）において、（２）前記充電制御部は、前記バッテリーの充電を一時停止している時に、前記系統電流Ｉｓが前記使用上限電流Ｉｕから余裕値δを減算した値未満である場合に、前記バッテリーの充電を再開することが好ましい。
この構成によれば、充電制御部が、系統電流Ｉｓ＜使用上限電流Ｉｕ−余裕値δである場合に、バッテリーの充電を再開するようになっているので、バッテリーの充電再開直後に充電が停止する確率を低くすることができる。

【0015】

さらに、（３）上記構成（１）または（２）に記載の充電制御装置と、前記充電制御装置および前記電動車両間を接続する電力伝送用の充電ケーブルと、を備え、前記充電制御装置によって制御された前記充電電流Ｉｃに基づいて、前記充電ケーブルを介して前記電動車両のバッテリーを充電することを特徴とする充電システムとすることもできる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、電動車両のバッテリーの充電を長く継続させ、かつ、充電が継続できない場合のバッテリーの消耗を防止可能な充電制御装置、およびそれを備えた充電システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明に係る充電制御装置を備えた充電システムの構成図である。

【図2】図１の充電制御装置の動作を説明するフローチャートである。

【図3】（Ａ１）〜（Ｂ２）は、系統電流Ｉｓと使用上限電流Ｉｕとの大小関係を示す概略図である。

【図4】（Ａ１）〜（Ｂ２）は、系統電流Ｉｓと使用上限電流Ｉｕとの大小関係を示す概略図である。

【図5】（Ａ１）〜（Ａ３）は、系統電流Ｉｓと使用上限電流Ｉｕとの大小関係を示す概略図である。

【図6】（Ａ）は本発明に係る充電システムの宅内負荷電流Ｉｈの時間波形、（Ｂ）は充電電流Ｉｃの時間波形、（Ｃ）は系統電流Ｉｓの時間波形である。

【図7】（Ａ）は従来の充電システムの宅内負荷電流Ｉｈ’の時間波形、（Ｂ）は充電電流Ｉｃ’の時間波形、（Ｃ）は系統電流Ｉｓ’の時間波形である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

【0019】

本発明に係る充電システム１は、宅内３側に設けられた充電制御装置１０と、電力伝送および通信用の充電ケーブル８とを備えている。充電制御装置１０は、電動車両２０の走行用のバッテリー２１の充電を制御するものである。充電ケーブル８の一端は、充電制御装置１０に接続されている。充電ケーブル８の他端は、コネクタ部１６を介して電動車両２０に着脱可能に取り付けられる。
宅内３には、さらに、主ブレーカ４と、電流検出部５と、分岐ブレーカ群６と、宅内負荷７とが設けられている。

【0020】

主ブレーカ４は、外部系統２から宅内３へ供給された系統電力の系統電流Ｉｓが使用上限電流Ｉｕより大きくなる場合に、宅内３への系統電力（系統電流Ｉｓ）の供給を停止する。ここで、使用上限電流Ｉｕは、主ブレーカ４の定格電流値または契約アンペア値のいずれか小さい方の電流を意味する。また、使用上限電流Ｉｕは、上記小さい方の電流そのものでもよいし、特許文献１で記載された余裕量αを含んでいるものでもよい。使用上限電流Ｉｕは、後述する操作パネル部１２で設定される。

【0021】

電流検出部５は、系統電流Ｉｓを検出する例えば電流検出用トランスからなる。電流検出部５で検出された検出結果（系統電流Ｉｓ）は、充電制御装置１０の充電制御部１４に入力される。

【0022】

分岐ブレーカ群６は、宅内負荷７用の分岐ブレーカ６ｈと、充電制御装置１０用の分岐ブレーカ６ｃとからなる。

【0023】

宅内負荷７用の分岐ブレーカ６ｈは、系統電力のうち宅内負荷７側に分電される宅内負荷電力の宅内負荷電流Ｉｈが所定上限値より大きくなる場合に、宅内負荷７側への宅内負荷電力の供給を停止する。なお、宅内負荷７および分岐ブレーカ６ｈは、いずれも複数設けられているが、本実施例ではそれぞれを１つにまとめたものとして説明する。

【0024】

充電制御装置１０用の分岐ブレーカ６ｃは、系統電力のうち電動車両２０側に分電された充電電力の充電電流Ｉｃが所定上限値より大きくなる場合に、電動車両２０側への充電電力の供給を停止する。

【0025】

充電制御装置１０は、充電ユニット部１１と、操作パネル部１２と、記憶部１３と、充電制御部１４とを備えている。

【0026】

充電ユニット部１１は、上記充電電力の充電電流Ｉｃをバッテリー２１に供給するものである。充電ユニット部１１は、交流を直流に変換するコンバータからなる。

【0027】

操作パネル部１２は、バッテリー２１の充電の開始停止指示、状態表示、各種設定を行うためのものである。操作パネル部１２から入力される開始停止指示等の各種信号は、充電制御部１４に送られる。

【0028】

記憶部１３は、不揮発性メモリ等のメモリ手段からなる。記憶部１３は、上記充電電流Ｉｃの最小電流Ｉｍｉｎおよび最大電流Ｉｍａｘ、ならびに、操作パネル部１２で設定された系統電流Ｉｓの使用上限電流Ｉｕをそれぞれ記憶する。
ここで、最小電流Ｉｍｉｎとは、バッテリー２１の充電に割り当てる最小充電電流の値であり、電動車両２０の仕様を考慮して予め設定しておく値である。最大電流Ｉｍａｘとは、充電ユニット部１１からバッテリー２１へ供給できる最大充電電流の値であり、充電ユニット部１１の定格から決まる最大電力（Ｐｍａｘ）を、バッテリー２１の上限電圧（Ｖｍａｘ）で除算したもの（Ｐｍａｘ／Ｖｍａｘ）である。なお、この最大電力Ｐｍａｘは、記憶部１３に予め記憶されている。
最大電流Ｉｍａｘは、充電制御部１４により設定される。使用上限電流Ｉｕは、使用者等が操作パネル部１２の操作を行うことにより、主ブレーカ４の定格電流値または契約アンペア値のいずれか小さい方の電流に設定される。

【0029】

充電制御部１４は、電流検出部５で検出された系統電流Ｉｓと記憶部１３で記憶された最小電流Ｉｍｉｎおよび最大電流Ｉｍａｘならびに使用上限電流Ｉｕとに基づいて充電電流Ｉｃを制御する。また、充電制御部１４は、電動車両２０との間で通信を行う。

【0030】

充電ケーブル８は、電動車両２０側に充電電力（充電電流Ｉｃ）を伝送するための電力伝送線８ａと、充電制御装置１０および電動車両２０の間でのＣＡＮ等の通信を可能にする通信線８ｂとを有する。

【0031】

図１に示すように、外部系統２から宅内３に供給された系統電力（系統電流Ｉｓ）は、主ブレーカ４、電流検出部５、分岐ブレーカ群６を経由して、宅内負荷７および電動車両２０側へそれぞれ宅内負荷電力（宅内負荷電流Ｉｈ）および充電電力（充電電流Ｉｃ）として分電（分流）される。
系統電力のうち、電動車両２０側へ分電された充電電力は、充電ユニット部１１で交流から直流に変換され、充電ケーブル８を経由し、電動車両２０のバッテリー２１に供給される。

【0032】

次に、この充電システム１および充電制御装置１０の動作について、図１〜図５を参照して、詳細に説明する。

【0033】

充電ケーブル８がコネクタ部１６を介して電動車両２０に取り付けられ、操作パネル部１２を介して充電開始指示が行われると、充電制御部１１は、通信線８ｂを介して電動車両２０との間で通信を行い、電動車両２０から通知されるバッテリー２１の上限電圧Ｖｍａｘと記憶部１３で記憶された最大電力Ｐｍａｘとから、充電ユニット部１１から供給できる最大電流Ｉｍａｘ＝Ｐｍａｘ／Ｖｍａｘを算出し、算出した最大電流Ｉｍａｘを記憶部１３に記憶させる。

【0034】

充電制御部１４は、電動車両２０との間で通信を行い、バッテリー２１の充電を開始すると、電流検出部５で検出された系統電流Ｉｓを周期的に（例えばμｓｅｃ〜ｓｅｃ単位等の短い時間間隔で）読み取りながら、充電制御処理を開始する（図２参照）。

【0035】

充電制御部１４は、最小電流Ｉｍｉｎと最大電流Ｉｍａｘとの間の範囲にある充電電流Ｉｃを初期値として設定し、この設定した充電電流Ｉｃで充電の制御を開始する（同図のステップＳ１）。本実施例では、充電電流Ｉｃの初期値は、最小電流Ｉｍｉｎとなっているが、最小電流Ｉｍｉｎ以外の値であってもよい。

【0036】

次に、充電制御部１４は、系統電流Ｉｓが使用上限電流Ｉｕ以上であるか否かを判定する（Ｓ２）。
系統電流Ｉｓ＜使用上限電流Ｉｕである場合（Ｓ２でＮｏ）に、充電制御部１４は、充電ユニット部１１に指示を行い、図３（Ａ１）および（Ａ２）に示すように、充電電流Ｉｃを一定値βまたは一定割合Ｂだけ増やす（Ｓ３）。なお、一定値βまたは一定割合Ｂは、例えば最大電流Ｉｍａｘ（または充電電流Ｉｃ）の５％の値または割合とされる。

【0037】

次に、充電制御部１４は、充電電流Ｉｃが最大電流Ｉｍａｘ以上であるか否かを判定する（Ｓ４）。
充電電流Ｉｃ＜最大電流Ｉｍａｘである場合（Ｓ４でＮｏ）に、充電制御部１４は、充電電流Ｉｃを変化させることなく、ステップＳ１４へ移行する。また、充電電流Ｉｃ≧最大電流Ｉｍａｘである場合（Ｓ４でＹｅｓ）に、充電制御部１４は、図３（Ｂ１）および（Ｂ２）に示すように、充電電流Ｉｃを最大電流Ｉｍａｘとし（Ｓ５）、ステップＳ１４へ移行する。

【0038】

再びステップＳ２において、系統電流Ｉｓが使用上限電流Ｉｕ以上である場合（Ｓ２でＹｅｓ）に、充電制御部１４は、充電電流Ｉｃが最小電流Ｉｍｉｎであるか否かを判定する（Ｓ６）。
充電電流Ｉｃ≠最小電流Ｉｍｉｎである場合（Ｓ６でＮｏ）に、充電制御部１４は、充電ユニット部１１に指示を行い、図４（Ａ１）および（Ａ２）に示すように、充電電流Ｉｃを一定値γまたは一定割合Γだけ減らす（Ｓ７）。なお、一定値γまたは一定割合Γは、例えば最大電流Ｉｍａｘ（または充電電流Ｉｃ）の５％の値または割合とされる。ここでは、γ（Γ）は、β（Ｂ）と同じ値としている。

【0039】

次に、充電制御部１４は、充電電流Ｉｃが最小電流Ｉｍｉｎ以下であるか否かを判定する（Ｓ８）。
充電電流Ｉｃ＞最小電流Ｉｍｉｎである場合（Ｓ８でＮｏ）に、充電制御部１４は、充電電流Ｉｃを変化させることなく、ステップＳ１４へ移行する。また、充電電流Ｉｃ≦最小電流Ｉｍｉｎである場合（Ｓ８でＹｅｓ）に、充電制御部１４は、図４（Ｂ１）および（Ｂ２）に示すように、充電電流Ｉｃを最小電流Ｉｍｉｎとし（Ｓ９）、ステップＳ１４へ移行する。

【0040】

再びステップＳ２およびＳ６において、図５（Ａ１）および（Ａ２）に示すように、系統電流Ｉｓ≧使用上限電流Ｉｕ、かつ、充電電流Ｉｃ＝最小電流Ｉｍｉｎである場合（Ｓ２でＹｅｓおよびＳ６でＹｅｓ）に、充電制御部１４は、電動車両２０との間で通信を行い、充電を一時停止する（Ｓ１０）。ここで、バッテリー２１の充電を一時停止している状態とは、充電制御装置１０とバッテリー２１とが電気的につながってない状態となっている。

【0041】

次に、充電制御部１４は、所定時間τだけ待機（Ｓ１１）した後、系統電流Ｉｓが使用上限電流Ｉｕから余裕値δを減算した値未満であるか否かを判定する（Ｓ１２）。この余裕値δが大きければ大きいほど、バッテリー２１の充電再開直後に充電が停止する確率を低くすることができる。余裕値δは、最小電流Ｉｍｉｎよりも大きな値とされるのが好ましい。
図５（Ａ３）に示すように、系統電流Ｉｓ＜使用上限電流Ｉｕ−余裕値δとなった場合（Ｓ１２でＹｅｓ）、充電制御部１４は、電動車両２０との間で通信を行い、充電を再開し（Ｓ１３）、ステップＳ１４へ移行する。
系統電流Ｉｓ≧使用上限電流Ｉｕ−余裕値δである場合（Ｓ１２でＮｏ）、充電制御部１４は、系統電流Ｉｓ＜使用上限電流Ｉｕ−余裕値δとなるまで、ステップＳ１１、Ｓ１２を繰りかえす。すなわち、充電制御部１４は、Ｓ１２でＮｏである場合、所定時間τだけ待機した後、再度判定を行う。所定時間経過しないと、宅内負荷電流Ｉｈが低下せず、充電が開始できないと考えられるからである。

【0042】

充電制御部１４は、電動車両２０との間で通信を行い、バッテリー２１の充電が完了したか否かを判定する（Ｓ１４）。
バッテリー２１の充電が完了していない場合（Ｓ１４でＮｏ）に、充電制御部１４は、ステップＳ２に移行する。
バッテリー２１の充電が完了した場合（Ｓ１４でＹｅｓ）に、充電制御部１４は、充電制御処理を終了する。
これにより、充電システム１によるバッテリー２１の充電が完了する。

【0043】

次に、本発明に係る充電システム１のより具体的な動作および作用効果について、図２および図６を参照して、詳細に説明する。

【0044】

図６（Ａ）は本発明に係る充電システム１の宅内負荷電流Ｉｈの時間波形、（Ｂ）は充電電流Ｉｃの時間波形、（Ｃ）は系統電流Ｉｓの時間波形である。
なお、宅内負荷電流Ｉｈは、図６（Ａ）に示すように、Ｉｈａ（時間ｔ１〜時間ｔ３参照）、Ｉｈｂ（時間ｔ３〜時間ｔ４参照）、Ｉｈｃ（時間ｔ４〜時間ｔ５参照）、Ｉｈｄ（時間ｔ５〜時間ｔ６参照）、Ｉｈａ（時間ｔ６以降参照）と時間変化し（但し、Ｉｈａ＜Ｉｈｂ＜Ｉｈｃ＜Ｉｈｄ）、図７（Ａ）に示したものと同じものである。また、使用上限電流Ｉｕは、Ｉｃ＋Ｉｈｂ＜Ｉｕ＜Ｉｃ＋Ｉｈｃであり、図７（Ｃ）に示したものと同じである。

【0045】

まず、充電制御装置１０（充電制御部１４）は、時間ｔ１で、バッテリー２１の充電制御を開始し、図６（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、初期値として、充電電流Ｉｃ＝Ｉｃ１を最小電流Ｉｍｉｎとする（図２のＳ１）。

【0046】

時間ｔ１では、系統電流Ｉｓ＝Ｉｃ１＋Ｉｈａ＜Ｉｕになるため、充電制御装置１０は、充電電流Ｉｃ１を増加させ、時間ｔ２で、充電電流Ｉｃ＝Ｉｃ２が最大電流Ｉｍａｘになる（図２のＳ２〜Ｓ５およびＳ１４でＮｏ）。なお、同図において時間ｔ１〜時間ｔ２の時間幅は、作用効果の説明のために実際の時間スケールとは比例せずに描かれている。
このように、時間ｔ１〜時間ｔ３にかけて、充電制御装置１０は、充電電流Ｉｃ（Ｉｃ２）でバッテリー２１の充電を継続している。

【0047】

時間ｔ３で、宅内負荷電流Ｉｈが増加してＩｈｂになると、系統電流Ｉｓも（Ｉｈｂ−Ｉｈａ）分だけ増加する。
時間ｔ３では、系統電流Ｉｓ＝Ｉｃ２＋Ｉｈｂ＞Ｉｕになるため、充電制御装置１０は、充電電流Ｉｃを減少させる一方、減少した系統電流Ｉｓ＜Ｉｕとなった場合には、充電電流Ｉｃを増加させる。これにより、時間ｔ３で、系統電流Ｉｓが使用上限電流Ｉｕに等しくなる（図２のＳ２〜Ｓ９およびＳ１４でＮｏ）。このとき、充電電流Ｉｃ、最小電流Ｉｍｉｎおよび最大電流Ｉｍａｘは、Ｉｍｉｎ＜Ｉｃ＜Ｉｍａｘとなっている。
なお、時間ｔ３〜時間ｔ４において、系統電流Ｉｓが一時的に使用上限電流Ｉｕを超えることが起こったとしても、その電流ピークの高さは極めて小さく、また、この時間幅は極めて短いため、主ブレーカ４等が落ちることはない。
図６では、簡単のため電流がステップ状に変化するよう描かれているが、実際には、所定の傾きをもって増減する。
このように、時間ｔ３〜時間ｔ４にかけて、充電制御装置１０は、時間ｔ２〜ｔ３の場合よりも小さな充電電流Ｉｃ（Ｉｃ３）でバッテリー２１の充電を継続している。

【0048】

時間ｔ４で、宅内負荷電流Ｉｈが増加してＩｈｃになると、系統電流Ｉｓも（Ｉｈｃ−Ｉｈｂ）分だけ増加する。
時間ｔ４では、系統電流Ｉｓ＝Ｉｃ３＋Ｉｈｃ＞Ｉｕになるため、充電制御装置１０は、充電電流Ｉｃを減少させる一方、減少した系統電流Ｉｓ＜Ｉｕとなった場合には、充電電流Ｉｃを増加させる。これにより、時間ｔ３の場合と同様に、時間ｔ４で、系統電流Ｉｓが使用上限電流Ｉｕに等しくなる（図２のＳ２〜Ｓ９およびＳ１４でＮｏ）。なお、時間ｔ４〜時間ｔ５において、系統電流Ｉｓが一時的に使用上限電流Ｉｕを超えることが起こったとしても、その電流ピークの高さは極めて小さく、また、この時間幅は極めて短いため、主ブレーカ４等が落ちることはない。
このように、時間ｔ４〜時間ｔ５にかけて、充電制御装置１０は、時間ｔ３〜ｔ４の場合よりも小さな充電電流Ｉｃ（Ｉｃ４）でバッテリー２１の充電を継続している。

【0049】

時間ｔ５で、宅内負荷電流Ｉｈが増加してＩｈｄになると、系統電流Ｉｓも（Ｉｈｄ−Ｉｈｃ）分だけ増加する。
時間ｔ５では、系統電流Ｉｓ＝Ｉｃ４＋Ｉｈｃ＞Ｉｕになるため、充電制御装置１０は、充電電流Ｉｃを減少させるが、充電電流Ｉｃ＝最小電流Ｉｍｉｎとなると、電動車両２０との間で通信を行い、バッテリー２１の充電を一時停止する（図２のＳ６でＹｅｓおよびＳ１０）。つまり、充電制御装置１０は、これ以上減少させられないところまでＩｃを減少させても、依然として系統電流Ｉｓ≧Ｉｕとなる場合は、充電を一時停止する。

【0050】

その後、時間ｔ６で、宅内負荷電流Ｉｈが大幅に減少してＩｈａになると、系統電流Ｉｓ＜使用上限電流Ｉｕ−余裕値δとなる。このため、充電制御装置１０は、所定時間（時間ｔ６〜時間ｔ７）待機後に、時間ｔ７で、電動車両２０との間で通信を行い、バッテリー２１の充電を再開する（図２のＳ１１、Ｓ１２でＹｅｓ、Ｓ１３およびＳ１４）。
このように、充電制御装置１０は、時間ｔ５〜時間ｔ７にかけて、充電を一時停止し、時間ｔ１以降の場合と同様に、時間ｔ７以降、充電電流Ｉｃでバッテリー２１の充電を継続する。

【0051】

以上の動作を、充電制御装置１０がステップＳ１４で充電が完了するまで実行することにより、充電システム１はバッテリー２１の充電を終了する。

【0052】

この充電システム１によれば、充電制御部１４が、最小電流Ｉｍｉｎ≦充電電流Ｉｃ≦最大電流Ｉｍａｘの範囲の充電電流Ｉｃでバッテリー２１の充電を継続し、系統電流Ｉｓ≧使用上限電流Ｉｕ、かつ、充電電流Ｉｃ＝最小電流Ｉｍｉｎである場合のみに、バッテリー２１の充電を一時停止して、充電電力の充電電流を０とした状態で充電を行わないようになっているので、図６および図７を比較して明らかなように、電動車両２０のバッテリー２１の充電が、時間ｔ１〜ｔ５および時間ｔ７以降の十分長い時間にわたって、継続される（図６（Ｃ）のハッチング部分参照）。
また、充電制御部１４がバッテリー２１の充電を一時停止している状態は、充電制御装置１０とバッテリー２１とが電気的につながってない状態となるので、充電が継続できない場合のバッテリー２１の消耗が防止できる。

【0053】

また、この充電システム１によれば、充電制御部１４が、充電電流Ｉｃを一定値βまたは一定割合Ｂ（一定値γまたは一定割合Γ）だけ増加（減少）させるようになっているので、最小電流Ｉｍｉｎと最大電流Ｉｍａｘとの間の範囲の充電電流Ｉｃでバッテリー２１の充電を安定的に継続することができる。

【0054】

さらに、この充電システム１によれば、充電制御部１４が、系統電流Ｉｓ＜使用上限電流Ｉｕ−余裕値δである場合に、バッテリー２１の充電を再開するようになっているので、バッテリー２１の充電再開直後に充電が停止する確率を低くすることができる。

【0055】

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明の構成はこれらの実施形態に限定されるものではない。

【0056】

例えば、操作パネル部１２および記憶部１３を充電制御装置１０内に含めたが、充電制御装置１０とは別に設置する構成としてもよい。

【0057】

例えば、上記各値α、β（Ｂ）、γ（Γ）、δ、τは、互いに同じ値でもよいし、異なる値に適宜決められることは言うまでもない。

【0058】

例えば、図２には、充電制御装置１０がバッテリー２１の充電を一時停止した後、所定時間τだけ待機するステップＳ１１が含まれているが、このステップＳ１１を省略してもよい。

【0059】

例えば、電流検出部５は、主ブレーカ４と分岐ブレーカ群との間に配置されていたが、これに限定されるものではなく、系統電流Ｉｓを検出可能な様々な場所に配置されてもよい。また、電流検出部５は、宅内負荷電流Ｉｈおよび充電電流Ｉｃをそれぞれ検出して合計した系統電流Ｉｓを出力するようになっていてもよい。

【符号の説明】

【0060】

１ 充電システム
２ 外部系統
３ 宅内
４ 主ブレーカ（アンペアブレーカ）
５ 電流検出部（電流検出用トランス）
６ 分岐ブレーカ群
６ｃ、６ｈ 分岐ブレーカ
７ 宅内負荷
８ 充電ケーブル
８ａ 電力伝送線
８ｂ 通信線
１０ 充電制御装置
１１ 充電ユニット部
１２ 操作パネル部
１３ 記憶部
１４ 充電制御部
１６ コネクタ部
２０ 電動車両
２１ バッテリー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】