特開 2024-104478 充電制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024104478

(43)【公開日】2024-08-05

(54)【発明の名称】充電制御システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/34 20060101AFI20240729BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20240729BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20240729BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20240729BHJP

【ＦＩ】

H02J7/34 A

H02J3/38 170

H02J3/32

H02J7/00 P

H02J7/00 303A

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023008704

(22)【出願日】2023-01-24

(71)【出願人】

【識別番号】000220262

【氏名又は名称】東京瓦斯株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】弁理士法人青海国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】厚地 翔太

(72)【発明者】

【氏名】河越 雅雄

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 崇之

(72)【発明者】

【氏名】斎宮 久幸

【テーマコード（参考）】

5G066

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G066HB02

5G066HB07

5G066JA05

5G066JA07

5G066JB03

5G503AA01

5G503AA05

5G503AA07

5G503BA01

5G503BB01

5G503FA06

5G503GD03

5G503GD06

(57)【要約】

【課題】購入電力を抑制しつつ、充電器による車載バッテリの充電を適切に行う。
【解決手段】充電制御システム１の制御部は、電動車１２が充電器５０に電気的に接続された状態において、電力計４２によって計測された受電電力の現在値と、発電装置４６の発電電力の現在値とに基づいて、構内配線に接続された機器によって消費される電力の合計を示す構内総電力の現在値を導出し、発電装置４６の定格出力から構内総電力の現在値を減算して差分電力を導出し、充電器５０による充電電力の現在値に差分電力を加算して新たな充電電力を導出し、充電器５０から電動車１２に供給する充電電力を、導出した新たな充電電力に更新する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

需要家の構内に設けられた電気配線である構内配線と、
電力系統から前記構内配線が受電する受電電力を計測する電力計と、
前記構内配線に接続され、発電した電力を前記構内配線に供給可能な発電装置と、
前記構内配線に接続されるとともに、車載バッテリを有する電動車と電気的に接続可能であり、前記構内配線を通じて供給される電力によって前記車載バッテリの充電が可能な充電器と、
前記充電器による充電電力を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記電動車が前記充電器に電気的に接続された状態において、
前記電力計によって計測された受電電力の現在値と、前記発電装置の発電電力の現在値とに基づいて、前記構内配線に接続された機器によって消費される電力の合計を示す構内総電力の現在値を導出し、
前記発電装置の定格出力から前記構内総電力の現在値を減算して差分電力を導出し、
前記充電器による充電電力の現在値に前記差分電力を加算して新たな充電電力を導出し、
前記充電器から前記電動車に供給する充電電力を、導出した新たな充電電力に更新する、充電制御システム。

【請求項2】

需要家の構内に設けられた電気配線である構内配線と、
電力系統から前記構内配線が受電する受電電力を計測する電力計と、
前記構内配線に接続され、発電した電力を前記構内配線に供給可能な発電装置と、
前記構内配線に接続されるとともに、車載バッテリを有する電動車と電気的に接続可能であり、前記構内配線を通じて供給される電力によって前記車載バッテリの充電が可能な充電器と、
前記充電器による充電電力を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記電動車が前記充電器に電気的に接続された状態において、
前記発電装置を定格出力で運転させ、
前記電力計によって計測される受電電力がゼロとなるように、前記充電器から前記電動車に供給する充電電力を制御する、充電制御システム。

【請求項3】

需要家の構内に設けられた電気配線である構内配線と、
電力系統から前記構内配線が受電する受電電力を計測する電力計と、
前記構内配線に接続され、発電した電力を前記構内配線に供給可能な発電装置と、
前記構内配線に接続されるとともに、車載バッテリを有する電動車と電気的に接続可能であり、前記構内配線を通じて供給される電力によって前記車載バッテリの充電が可能な充電器と、
前記充電器による充電電力を制御する制御部と、
前記電力計によって計測される受電電力がゼロに維持されるように前記発電装置の出力を制御する発電制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記電動車が前記充電器に電気的に接続された状態において、
前記電力計によって計測される受電電力がゼロより大きい所定の固定値に維持されるように、前記充電器から前記電動車に供給する充電電力を制御する、充電制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動車の車載バッテリの充電を制御する充電制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、特許文献１には、熱電併給装置の運転計画を作成して、運転計画に沿って熱電併給装置を運転させる技術が開示されている。かかる特許文献１では、電動車の車載バッテリの充電時間を予測して、熱電併給装置の運転計画が作成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－０１１９２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば、需要家が、熱電併給装置などの発電装置と、電動車の車載バッテリを充電する充電器との両方を備える場合がある。また、充電器によって車載バッテリを充電する場合、例えば、予め充電期間を設定して充電を行うことがある。ここで、設定された充電期間において需要家内の電力負荷が比較的大きかった場合、発電装置が定格出力で運転しても必要となる電力が逼迫して、電力系統から多大な電力を購入せざるを得なくなる。そうなると、発電装置を備えるメリットを十分に享受できないことがある。

【0005】

本発明は、このような課題に鑑み、購入電力を抑制しつつ、充電器による車載バッテリの充電を適切に行うことが可能な充電制御システムを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明の充電制御システムは、需要家の構内に設けられた電気配線である構内配線と、電力系統から構内配線が受電する受電電力を計測する電力計と、構内配線に接続され、発電した電力を構内配線に供給可能な発電装置と、構内配線に接続されるとともに、車載バッテリを有する電動車と電気的に接続可能であり、構内配線を通じて供給される電力によって車載バッテリの充電が可能な充電器と、充電器による充電電力を制御する制御部と、を備え、制御部は、電動車が充電器に電気的に接続された状態において、電力計によって計測された受電電力の現在値と、発電装置の発電電力の現在値とに基づいて、構内配線に接続された機器によって消費される電力の合計を示す構内総電力の現在値を導出し、発電装置の定格出力から構内総電力の現在値を減算して差分電力を導出し、充電器による充電電力の現在値に差分電力を加算して新たな充電電力を導出し、充電器から電動車に供給する充電電力を、導出した新たな充電電力に更新する。

【0007】

上記課題を解決するために、本発明の充電制御システムは、需要家の構内に設けられた電気配線である構内配線と、電力系統から構内配線が受電する受電電力を計測する電力計と、構内配線に接続され、発電した電力を構内配線に供給可能な発電装置と、構内配線に接続されるとともに、車載バッテリを有する電動車と電気的に接続可能であり、構内配線を通じて供給される電力によって車載バッテリの充電が可能な充電器と、充電器による充電電力を制御する制御部と、を備え、制御部は、電動車が充電器に電気的に接続された状態において、発電装置を定格出力で運転させ、電力計によって計測される受電電力がゼロとなるように、充電器から電動車に供給する充電電力を制御する。

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の充電制御システムは、需要家の構内に設けられた電気配線である構内配線と、電力系統から構内配線が受電する受電電力を計測する電力計と、構内配線に接続され、発電した電力を構内配線に供給可能な発電装置と、構内配線に接続されるとともに、車載バッテリを有する電動車と電気的に接続可能であり、構内配線を通じて供給される電力によって車載バッテリの充電が可能な充電器と、充電器による充電電力を制御する制御部と、電力計によって計測される受電電力がゼロに維持されるように発電装置の出力を制御する発電制御部と、を備え、制御部は、電動車が充電器に電気的に接続された状態において、電力計によって計測される受電電力がゼロより大きい所定の固定値に維持されるように、充電器から電動車に供給する充電電力を制御する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、購入電力を抑制しつつ、充電器による車載バッテリの充電を適切に行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、第１実施形態にかかる充電制御システムの概略図である。

【図2】図２は、充電電力の制御方法を説明する図である。

【図3】図３は、第１実施形態における充電制御の流れを説明する図である。

【図4】図４は、第２実施形態における充電制御の流れを説明する図である。

【図5】図５は、第３実施形態にかかる充電制御システムの概略図である。

【図6】図６は、第３実施形態における充電制御の流れを説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0012】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態にかかる充電制御システム１の概略図である。図１では、電気的な接続を太い実線で示し、信号の流れを破線の矢印で示している。充電制御システム１は、構内１０および電動車１２を含む。構内１０は、電力系統１４から受電する需要家の敷地内や家屋内などである。

【0013】

電動車１２は、例えば、電気自動車やハイブリッド電気自動車など、駆動源としてモータ（不図示）を含む車両である。電動車１２は、車載バッテリ２０および充電口２２を有する。車載バッテリ２０は、電動車１２を走行させるモータに電力を供給する。

【0014】

充電口２２は、車載バッテリ２０と電気的に接続される。充電口２２は、例えば、電動車１２の外装に設けられ、電動車１２の外部の充電コネクタ３０を着脱可能に構成されている。後述するが、電動車１２は、充電コネクタ３０が充電口２２に接続された状態で、充電コネクタ３０を介して外部から供給される電力によって車載バッテリ２０の充電が可能となっている。

【0015】

構内１０は、分電盤４０、電力計４２、構内配線４４、発電装置４６、負荷装置４８、充電器５０およびＨＥＭＳ装置５２を含む。なお、ＨＥＭＳはホームエネルギーマネジメントシステムの略である。

【0016】

分電盤４０は、電力計４２を介して電力系統１４に接続される。構内配線４４は、需要家の構内１０に設けられた電気配線であり、分電盤４０から構内１０の各電気機器に延びている。構内配線４４は、分電盤４０および電力計４２を通じて電力系統１４に電気的に接続される。また、構内配線４４のそれぞれは、分電盤４０を通じて電気的に接続される。なお、構内配線４４の通電を遮断可能なブレーカが分電盤４０に設けられてもよい。

【0017】

電力計４２は、構内配線４４が電力系統１４から受電する受電電力を計測する。例えば、電力計４２は、電流計（ＣＴ）を含み、電流計によって計測される電流と、構内配線４４の定格電圧（例えば、１００Ｖなど）とから、受電電力を導出する。

【0018】

発電装置４６は、例えば、燃料電池モジュールを含むコージェネユニット（熱電併給装置）などであり、発電することができる構成となっている。なお、発電装置４６は、コージェネユニットに限らず、例えば、モータジェネレータやエンジン発電機などであってもよい。発電装置４６は、構内配線４４に電気的に接続される。

【0019】

発電装置４６は、通信部６０、発電部６２、発電制御部６４を有する。通信部６０は、有線または無線によりＨＥＭＳ装置５２と通信を確立する。発電部６２は、例えば、燃料電池モジュールなどであり、電力を生成する。発電装置４６は、発電した電力を構内配線４４に供給可能となっている。

【0020】

発電制御部６４は、プロセッサ、プログラム等が格納されたＲＯＭ、および、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成される。発電制御部６４は、プログラムを実行することで、発電装置４６の各部を制御する。例えば、発電制御部６４は、発電部６２の発電電力、すなわち、発電装置４６の出力を制御する。

【0021】

発電制御部６４は、電力計４２によって計測された受電電力を取得することができる。受電電力は、構内１０の需要家が外部から購入する購入電力に相当する。発電制御部６４は、例えば、受電電力がゼロで一定となるように発電装置４６の出力を制御する受電電力一定制御を行う。ここでは、発電制御部６４が受電電力一定制御を行っているとする。

【0022】

負荷装置４８は、構内配線４４に電気的に接続され、電力系統１４から供給された電力、および、発電装置４６によって発電された電力を消費する。負荷装置４８は、例えば、照明や各種の家電など、任意の電気機器であってもよい。

【0023】

充電器５０は、通信部７０、充電部７２および充電器制御部７４を有する。通信部７０は、有線または無線によりＨＥＭＳ装置５２と通信を確立する。

【0024】

充電器５０は、構内配線４４に電気的に接続される。また、充電器５０には、充電コネクタ３０が電気的に接続される。充電コネクタ３０は、電動車１２の充電口２２に対して着脱可能となっている。充電コネクタ３０が充電口２２に接続されると、充電器５０が車載バッテリ２０と電気的に接続される。以後、充電器５０が車載バッテリ２０と電気的に接続されることを、充電器５０が電動車１２と電気的に接続される、という場合がある。

【0025】

充電部７２は、構内配線４４から充電器５０に供給された電力を、充電コネクタ３０を介して電動車１２に供給する。充電部７２は、構内配線４４から供給された交流電力を、交流電力の状態で電動車１２に供給してもよいし、構内配線４４から供給された交流電力を直流電力に変換して、変換後の直流電力を電動車１２に供給してもよい。

【0026】

このように、充電器５０は、電動車１２と電気的に接続された状態において、構内配線４４を通じて供給される電力によって車載バッテリ２０の充電が可能となっている。

【0027】

発電装置４６の発電電力が構内配線４４を通じて充電器５０に供給されるため、発電装置４６の発電電力によって車載バッテリ２０の充電が行われる。また、構内配線４４を通じて電力系統１４の電力も充電器５０に供給可能となっているため、充電電力が発電装置４６の発電電力だけでは不足する場合には、発電装置４６の発電電力と電力系統１４の電力との両方によって車載バッテリ２０の充電が行われる。

【0028】

充電器制御部７４は、プロセッサ、プログラム等が格納されたＲＯＭ、および、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成される。充電器制御部７４は、プログラムを実行することで、充電器５０の各部を制御する。例えば、充電器制御部７４は、充電部７２を通じて充電器５０から電動車１２に供給する充電電力を制御する。また、充電器制御部７４は、電力計４２によって計測された受電電力を取得可能であってもよい。

【0029】

ＨＥＭＳ装置５２は、通信部８０、記憶部８２およびＨＥＭＳ制御部８４を含む。通信部８０は、有線または無線により発電装置４６および充電器５０と通信を確立することができる。記憶部８２は、例えば、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、レジスタなどであり、データを一時的に保持可能な記憶素子を含んで構成される。

【0030】

ＨＥＭＳ制御部８４は、プロセッサ、プログラム等が格納されたＲＯＭ、および、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成される。ＨＥＭＳ制御部８４は、プログラムを実行することで、ＨＥＭＳ装置５２の各部を制御する。また、ＨＥＭＳ制御部８４は、発電装置４６および充電器５０から取得する情報に基づいて、充電器５０による充電電力を間接的に制御することができる。

【0031】

以後、構内配線４４に接続された全ての機器によって消費される電力の合計を、構内総電力という場合がある。充電器５０により車載バッテリ２０の充電が行われる場合、構内総電力は、充電器５０による充電電力を含み、例えば、負荷装置４８の消費電力に充電器５０による充電電力を加算した電力となる。また、構内総電力から充電器５０による充電電力を除いた電力を、構内純電力という場合がある。

【0032】

図２は、充電電力の制御方法を説明する図である。図２（ａ）は、比較例の制御方法の一例を説明する図であり、図２（ｂ）は、第１実施形態の充電制御システムにおける制御方法の概要を説明する図である。

【0033】

図２（ａ）の一点鎖線Ａ１０は、構内純電力の一例を示し、実線Ａ１２は、構内総電力の一例を示している。図２（ａ）で示すように、比較例の制御方法では、例えば、予め充電期間が設定され、設定された充電期間において、充電電力が一定の電力となるように車載バッテリ２０の充電が行われる。

【0034】

一点鎖線Ａ１０で示すように、設定された充電期間において構内純電力が比較的大きい場合がある。このような場合、設定された充電期間において発電装置４６が定格出力で運転しても、構内総電力が発電装置４６の定格出力を超えるので、必要となる電力が逼迫して、図２（ａ）のハッチング領域Ａ１４で示すように、電力系統１４から多大な電力を購入せざるを得なくなる。そうなると、発電装置４６を備えるメリットを十分に享受できない。

【0035】

また、図２（ａ）で示すように、設定された充電期間以外では、発電装置が受電電力一定制御を行うことで、発電装置の出力が構内純電力に依存し、発電装置の出力が定格出力未満となっている。つまり、図２（ａ）で示すように、設定された充電期間以外では、発電装置の出力に余裕がある。

【0036】

充電期間中には、電力系統１４から電力を購入し、充電期間以外には、発電装置４６の出力に余裕がある状態では、充電器５０による充電に、発電装置４６を効率的に利用できていない。

【0037】

そこで、図２（ｂ）で示すように、第１実施形態の充電制御システム１では、充電期間を予め設定するのではなく、充電時間が長くなること（換言すると、充電終了時点が遅くなること）を許容することとする。そして、図２（ｂ）の実線Ａ２２の構内総電力で示すように、電力系統１４から構内配線４４が受電する受電電力（換言すると、購入電力）を極力ゼロに維持させつつ、発電装置４６を定格出力で運転させる時間が長くなるように充電電力の制御を行うようにする。

【0038】

図３は、第１実施形態における充電制御の流れを説明する図である。充電器制御部７４は、電動車１２が充電器５０に電気的に接続されたかを逐次判定する（Ｓ１０）。例えば、充電器制御部７４は、充電コネクタ３０が充電口２２に接続されると、充電コネクタ３０を通じて電動車１２と通信が可能となり、電動車１２が充電器５０に電気的に接続されたことを認識することができる。電動車１２が充電器５０に電気的に接続されていないと判定した場合（Ｓ１０におけるＮＯ）、充電器制御部７４は、電動車１２が充電器５０に電気的に接続されるまで待機する。

【0039】

電動車１２が充電器５０に電気的に接続されたと判定した場合（Ｓ１０におけるＹＥＳ）、充電器制御部７４は、電動車１２が充電器５０に電気的に接続されていることを示す接続情報および充電の開始を示す充電開始情報を、通信部７０を通じてＨＥＭＳ装置５２に送信する（Ｓ１１）。

【0040】

ＨＥＭＳ制御部８４は、接続情報および充電開始情報を充電器５０から受信すると、発電装置４６における発電状況を示す発電情報の送信要求を、通信部８０を通じて発電装置４６に送信する（Ｓ１２）。

【0041】

発電制御部６４は、発電情報の送信要求をＨＥＭＳ装置５２から受信すると、電力計４２から受電電力の現在値を取得する（Ｓ１３）。発電制御部６４は、取得した受電電力の現在値と、発電装置４６の発電電力の現在値とを加算して構内総電力の現在値（構内総電力の現在値＝受電電力の現在値＋発電電力の現在値）を導出する（Ｓ１４）。

【0042】

発電制御部６４は、発電装置４６の定格出力から構内総電力の現在値を減算して差分電力（差分電力＝発電装置の定格出力－構内総電力の現在値）を導出する（Ｓ１５）。発電制御部６４は、導出した差分電力を、通信部６０を通じてＨＥＭＳ装置５２に送信する（Ｓ１６）。

【0043】

また、充電器制御部７４は、接続情報および充電開始情報の送信（Ｓ１１）の後、充電電力の現在値を導出し、導出した充電電力の現在値を、通信部７０を通じてＨＥＭＳ装置５２に送信する（Ｓ１７）。

【0044】

ＨＥＭＳ制御部８４は、充電電力の現在値を受信すると、受信した充電電力の現在値を、記憶部８２に一時的に記憶させる（Ｓ１８）。なお、電動車が充電器に電気的に接続された直後の充電電力の現在値（初期値）は「０」である。

【0045】

ＨＥＭＳ制御部８４は、差分電力を発電装置４６から受信すると、記憶部８２から充電電力の現在値を読み出す。ＨＥＭＳ制御部８４は、読み出した充電電力の現在値に、取得した差分電力を加算して、新たな充電電力（新たな充電電力＝充電電力の現在値＋差分電力）を導出する（Ｓ１９）。なお、新たな充電電力は、充電器５０の充電能力の最大値以下であることが好ましい。

【0046】

ＨＥＭＳ制御部８４は、導出した新たな充電電力を、充電指令として、通信部８０を通じて充電器５０に送信する（Ｓ２０）。

【0047】

充電器制御部７４は、充電指令をＨＥＭＳ装置５２から受信すると、充電器５０から電動車１２に供給する充電電力を、充電指令で示された新たな充電電力の値に更新する（Ｓ２１）。そして、充電器制御部７４は、更新後の充電電力を電動車１２に供給するように、充電部７２に充電を実行させる（Ｓ２２）。これにより、充電器５０から電動車１２に供給する充電電力が、ＨＥＭＳ制御部８４で導出された新たな充電電力に制御される。

【0048】

充電器制御部７４、ＨＥＭＳ制御部８４および発電制御部６４は、図３の一点鎖線ＳＳ１０で示すように、ステップＳ１１からステップＳ２２までの処理を、充電が完了するまで、または、充電器５０と電動車１２との電気的な接続が切れるまで、所定時間間隔毎に繰り返し実行する。ここでの所定時間間隔は、例えば、１秒など、構内純電力の変動を考慮して任意に設定することができる。

【0049】

上述のように、発電制御部６４は、電力計４２によって計測された受電電力に基づいて受電電力一定制御を行う。このため、充電電力が増加した場合、発電制御部６４は、増加した充電電力を賄うために、発電装置４６の出力（すなわち、発電電力）を、充電電力が増加した分増加させる。そうすると、発電装置４６が受電電力一定制御を行うことで、発電装置４６の出力は、充電電力の増加に応じて増加し、最終的に定格出力となる。

【0050】

具体的な例を挙げると、例えば、充電器５０に電動車１２が接続されておらず、電力計４２で計測された受電電力の現在値が「０Ｗ」であり、発電装置４６の発電電力の現在値が「４００Ｗ」であり、発電装置４６の定格出力が「１ｋＷ」であると仮定する。

【0051】

この例において、充電器５０に電動車１２が接続されると、発電制御部６４は、受電電力の現在値「０Ｗ」に発電電力の現在値「４００Ｗ」を加算して、構内総電力の現在値「４００Ｗ」を導出する（Ｓ１４参照）。発電制御部６４は、発電装置４６の定格出力「１ｋＷ」から構内総電力の現在値「４００Ｗ」を減算して差分電力「６００Ｗ」を導出する（Ｓ１５参照）。

【0052】

電動車１２の接続後の初回の制御タイミングでは、充電電力の現在値は、初期値「０Ｗ」となっている（Ｓ１７、Ｓ１８参照）。ＨＥＭＳ制御部８４は、充電電力の現在値「０Ｗ」に差分電力「６００Ｗ」を加算して、新たな充電電力「６００Ｗ」を導出する（Ｓ１９参照）。充電器制御部７４は、充電器５０から電動車１２に供給する充電電力を、導出された新たな充電電力「６００Ｗ」に更新する（Ｓ２１参照）。これにより、充電電力「６００Ｗ」の充電が行われる（Ｓ２２参照）。

【0053】

充電電力が「０Ｗ」から「６００Ｗ」に変わると、充電電力を賄うために、受電電力が「０Ｗ」から「６００Ｗ」に増加するように作用する。そうすると、発電制御部６４は、受電電力一定制御によって受電電力を「０Ｗ」に維持させるために、発電電力を「４００Ｗ」から「６００Ｗ」分増加させて、定格出力「１ｋＷ」にさせる。このようにして、充電中における発電装置４６の発電電力が定格出力となる。

【0054】

また、例えば、発電電力が定格出力「１ｋＷ」であり、充電電力の現在値「６００Ｗ」の充電が行われている状況において、構内純電力が「１０Ｗ」増加したと仮定する。

【0055】

この例において、受電電力が「０Ｗ」から「１０Ｗ」に増加するように作用する。発電制御部６４は、受電電力の現在値「１０Ｗ」に発電電力の現在値「１ｋＷ」を加算して構内総電力の現在値「１０１０Ｗ」を導出する（Ｓ１４参照）。発電制御部６４は、発電装置４６の定格出力「１ｋＷ」から構内総電力の現在値「１０１０Ｗ」を減算して差分電力「－１０Ｗ」を導出する（Ｓ１５参照）。

【0056】

ＨＥＭＳ制御部８４は、現在の充電電力「６００Ｗ」に差分電力「－１０Ｗ」を加算して、新たな充電電力「５９０Ｗ」を導出する（Ｓ１９参照）。充電器制御部７４は、充電器５０から電動車１２に供給する充電電力を、導出された新たな充電電力「５９０Ｗ」に更新する（Ｓ２１参照）。これにより、充電電力「６００Ｗ」の充電から、充電電力「５９０Ｗ」の充電に変更される（Ｓ２２参照）。

【0057】

このように、構内純電力が「１０Ｗ」増加する代わりに、充電電力が「１０Ｗ」減少するため、発電装置４６が定格出力「１ｋＷ」を維持しつつ、受電電力が「０Ｗ」に戻るように作用する。

【0058】

また、構内純電力が大幅に増加して、充電電力が「０Ｗ」まで低下した場合、充電器５０は、充電を停止することになる。この場合、構内純電力が発電装置の定格出力以上となっている。この場合、充電が停止され、発電装置４６が定格出力を維持するとともに、構内純電力から発電装置４６の定格出力を減算した不足電力を、電力系統１４から受電することになる。

【0059】

なお、ステップＳ１４に示す構内総電力の現在値を導出する処理、および、ステップＳ１５に示す差分電力を導出する処理は、発電制御部６４が実行する態様に限らず、例えば、ＨＥＭＳ制御部８４、充電器制御部７４またはその他の任意の制御装置（制御部）によって行われてもよい。また、ステップＳ１４に示す構内総電力の現在値を導出する処理と、ステップＳ１５に示す差分電力を導出する処理とは、同一の制御装置で行われる態様に限らず、異なる制御装置（制御部）で行われてもよい。また、ステップＳ１９に示す新たな充電電力を導出する処理は、ＨＥＭＳ制御部８４が実行する態様に限らず、例えば、発電制御部６４、充電器制御部７４またはその他の任意の制御装置（制御部）によって行われてもよい。すなわち、ステップＳ１４に示す構内総電力の現在値を導出する処理、ステップＳ１５に示す差分電力を導出する処理、および、ステップＳ１９に示す新たな充電電力を導出する処理は、任意の制御装置（制御部）で行われてもよいし、任意の複数の制御装置（制御部）で分担して行われてもよい。

【0060】

以上のように、第１実施形態の充電制御システム１では、電動車１２が充電器５０に電気的に接続された状態において、電力計４２によって計測された受電電力の現在値と、発電装置４６の発電電力の現在値とに基づいて、構内総電力の現在値が導出される。第１実施形態の充電制御システム１では、発電装置４６の定格出力から構内総電力の現在値を減算して差分電力が導出され、充電器５０による充電電力の現在値に差分電力を加算して新たな充電電力が導出される。第１実施形態の充電制御システム１では、充電器５０から電動車１２に供給する充電電力が、導出された新たな充電電力に更新される。

【0061】

これにより、第１実施形態の充電制御システム１では、充電時間が長くなる可能性があるものの、受電電力を極力ゼロに維持させつつ、発電装置４６を定格出力で運転させる時間を長くすることができる。

【0062】

したがって、第１実施形態の充電制御システム１によれば、購入電力を抑制しつつ、充電器５０による車載バッテリ２０の充電を適切に行うことが可能となる。

【0063】

また、第１実施形態の充電制御システム１では、充電電力がリアルタイムに更新される。このため、第１実施形態の充電制御システム１では、充電中に構内純電力が変動したとしても、その変動に追従して充電電力を変動させることができ、より確実に、購入電力を抑制しつつ、充電器５０による車載バッテリ２０の充電を適切に行うことが可能となる。

【0064】

（第２実施形態）
第２実施形態は、第１実施形態の充電制御システム１における充電器制御部７４、ＨＥＭＳ制御部８４および発電制御部６４の動作が第１実施形態と異なるが、システム構成については第１実施形態（図１に示す構成）と同じである。このため、第２実施形態では、第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態と共通する点については便宜のため説明を省略する。ただし、発電装置４６は、電力計４２により計測された受電電力を取得する構成となっていなくてもよい。

【0065】

図４は、第２実施形態における充電制御の流れを説明する図である。充電器制御部７４は、電動車１２が充電器５０に電気的に接続されたと判定した場合（Ｓ１０におけるＹＥＳ）、電動車１２が充電器５０に電気的に接続されていることを示す接続情報および充電の開始を示す充電開始情報を、通信部７０を通じてＨＥＭＳ装置５２に送信する（Ｓ１１）。

【0066】

ＨＥＭＳ制御部８４は、接続情報および充電開始情報を充電器から受信すると、発電装置４６に定格出力で運転するように指示する定格発電指令を、通信部８０を通じて発電装置に送信する（Ｓ３０）。

【0067】

発電制御部６４は、定格発電指令をＨＥＭＳ装置５２から受信すると、電力計４２によって計測された受電電力に拘わらず、発電装置４６を定格出力で運転させる（Ｓ３１）。なお、発電装置４６の定格出力は、充電器５０の充電能力の最大値以下であることが好ましい。

【0068】

また、充電器制御部７４は、接続情報および充電開始情報の送信（Ｓ１１）の後、電力計４２によって計測された受電電力を取得する（Ｓ３２）。充電器制御部７４は、受電電力がゼロとなるように、充電器５０から電動車１２に供給する充電電力を制御する（Ｓ３３）。

【0069】

より詳細には、充電器制御部７４は、受電電力の現在値（例えば、「１０Ｗ」）から基準値である「０Ｗ」を減算して、受電電力の増加量（例えば、「１０Ｗ」）を導出する。充電器制御部７４は、充電電力の現在値（例えば、「６００Ｗ」）から、受電電力の増加量（例えば、「１０Ｗ」）を減算して、新たな充電電力（例えば、「５９０Ｗ」）を導出する。充電器制御部７４は、充電器５０から電動車１２に供給する充電電力を、導出した新たな充電電力（例えば、「５９０Ｗ」）に更新する。

【0070】

充電器制御部７４は、更新後の充電電力（例えば、「５９０Ｗ」）を電動車１２に供給するように、充電部７２に充電を実行させる（Ｓ３４）。これにより、充電器５０から電動車１２に供給する充電電力が、充電器制御部７４で導出された新たな充電電力に制御される。

【0071】

充電器制御部７４、ＨＥＭＳ制御部８４および発電制御部６４は、図４の一点鎖線ＳＳ２０で示すように、ステップＳ１１からステップＳ３４までの処理を、充電が完了するまで、または、充電器５０と電動車１２との電気的な接続が切れるまで、所定時間間隔毎に繰り返し実行する。ここでの所定時間間隔は、例えば、１秒など、構内純電力の変動を考慮して任意に設定することができる。

【0072】

このように、構内純電力の変動に起因して受電電力が「０Ｗ」から変動しようとすると、受電電力の変動（構内純電力の変動）を相殺するように充電電力が変動することで、受電電力を「０Ｗ」に維持することができる。

【0073】

また、構内純電力が大幅に増加して、充電電力が「０Ｗ」まで低下した場合、充電器５０は、充電を停止することになる。この場合、構内純電力が発電装置の定格出力以上となっている。この場合、充電が停止され、発電装置４６が定格出力を維持するとともに、構内純電力から発電装置４６の定格出力を減算した不足電力を、電力系統１４から受電することになる。

【0074】

なお、ステップＳ３０で示す定格発電指令を送信する処理は、ＨＥＭＳ制御部８４が実行する態様に限らず、例えば、充電器制御部７４によって行われてもよい。すなわち、発電装置４６を定格出力で運転させる指示は、充電器５０から直接的に発電装置４６に送信されてもよいし、充電器５０から他の任意の制御装置（制御部）を介して間接的に発電装置４６に送信されてもよい。

【0075】

以上のように、第２実施形態の充電制御システム１では、電動車１２が充電器５０に電気的に接続された状態において、発電装置４６を定格出力で運転させ、電力計４２によって計測される受電電力がゼロとなるように、充電器５０から電動車１２に供給する充電電力が制御される。

【0076】

これにより、第２実施形態の充電制御システム１では、第１実施形態と同様に、充電時間が長くなる可能性があるものの、受電電力を極力ゼロに維持させつつ、発電装置４６を定格出力で運転させる時間を長くすることができる。

【0077】

したがって、第２実施形態の充電制御システム１によれば、第１実施形態と同様に、購入電力を抑制しつつ、充電器５０による車載バッテリ２０の充電を適切に行うことが可能となる。

【0078】

また、第２実施形態の充電制御システム１では、第１実施形態と同様に、充電電力がリアルタイムに更新される。このため、第２実施形態の充電制御システム１では、第１実施形態と同様に、充電中に構内純電力が変動したとしても、その変動に追従して充電電力を変動させることができ、より確実に、購入電力を抑制しつつ、充電器５０による車載バッテリ２０の充電を適切に行うことが可能となる。

【0079】

（第３実施形態）
図５は、第３実施形態にかかる充電制御システム２００の概略図である。第３実施形態の充電制御システム２００は、ＨＥＭＳ装置５２が設けられておらず、充電器制御部７４および発電制御部６４の動作が第１実施形態と異なるが、その他のシステム構成については第１実施形態と同じである。このため、第３実施形態では、第１実施形態と異なる点について説明し、第１実施形態と共通する点については便宜のため説明を省略する。

【0080】

図６は、第３実施形態における充電制御の流れを説明する図である。第３実施形態では、発電制御部６４および充電器制御部７４が、互いに独立した制御を行う。すなわち、第３実施形態では、発電制御部６４と充電器制御部７４との間で、第１実施形態における差分電力の送信や、第２実施形態における定格出力指令の送信などは行われない。

【0081】

発電制御部６４は、電力計４２によって計測される受電電力を取得する（Ｓ４０）。発電制御部６４は、充電器５０による充電の有無に拘わらず、電力計４２によって計測される受電電力がゼロとなるように発電装置４６の出力を制御する（Ｓ４１）。

【0082】

発電制御部６４は、図５の一点鎖線ＳＳ３０で示すように、ステップＳ４０からステップＳ４１までの処理を、所定時間間隔毎に繰り返し実行する。ここでの所定時間間隔は、例えば、１秒など、構内純電力の変動を考慮して任意に設定することができる。すなわち、発電制御部６４は、充電器５０とは独立して、受電電力一定制御を行う。

【0083】

一方、充電器制御部７４は、電動車１２が充電器５０に電気的に接続されたと判定した場合（Ｓ１０におけるＹＥＳ）、電力計４２によって計測される受電電力を取得する（Ｓ５０）。充電器制御部７４は、電力計４２によって計測される受電電力が、ゼロより大きい所定の固定値に維持されるように、充電器５０から電動車１２に供給する充電電力を制御する（Ｓ５１）。所定の固定値は、例えば、２５Ｗなどに設定されるが、構内純電力の過去の時間推移の実績を考慮して、ゼロより大きい任意の値に設定されてもよい。

【0084】

より詳細には、充電器制御部７４は、受電電力の現在値（例えば、「３５Ｗ」）から所定の固定値（例えば、「２５Ｗ」）を減算して、受電電力の増加量（例えば、「１０Ｗ」）を導出する。充電器制御部７４は、充電電力の現在値（例えば、「６００Ｗ」）から、受電電力の増加量（例えば、「１０Ｗ」）を減算して、新たな充電電力（例えば、「５９０Ｗ」）を導出する。充電器制御部７４は、充電器から電動車に供給する充電電力を、導出した新たな充電電力（例えば、「５９０Ｗ」）に更新する。

【0085】

充電器制御部７４は、更新後の充電電力（例えば、「５９０Ｗ」）を電動車１２に供給するように、充電部７２に充電を実行させる（Ｓ５２）。これにより、充電器５０から電動車１２に供給する充電電力が、充電器制御部７４で導出された新たな充電電力に制御される。

【0086】

充電器制御部７４は、図５の一点鎖線ＳＳ３２で示すように、ステップＳ５０からステップＳ５２までの処理を、充電が完了するまで、または、充電器５０と電動車１２との電気的な接続が切れるまで、所定時間間隔毎に繰り返し実行する。ここでの所定時間間隔は、例えば、１秒など、構内純電力の変動を考慮して任意に設定することができる。

【0087】

このように、構内純電力の変動に起因して受電電力がゼロより大きい所定の固定値から変動しようとすると、受電電力の変動（構内純電力の変動）を相殺するように充電電力が変動することで、受電電力を当該所定の固定値に維持することができる。

【0088】

また、充電器制御部７４が、受電電力がゼロより大きい所定の固定値に維持されるように充電電力を制御すると、受電電力がゼロより大きな値となることから、発電制御部６４は、受電電力がゼロに近づくように、発電装置の出力を上昇させる。そして、充電器制御部７４による制御によって受電電力が常にゼロより大きな値となることから、結果的に、発電装置４６の出力は、最大値である定格出力まで上昇して維持される。つまり、充電器制御部７４は、受電電力がゼロより大きい所定の固定値に維持されるように充電電力を制御することで、間接的に、発電装置４６を定格出力で運転させることができる。なお、発電装置４６が定格出力は、充電器５０の充電能力の最大値に当該所定の固定値を加算した値以下であることが好ましい。

【0089】

また、構内純電力が大幅に増加して、充電電力が「０Ｗ」まで低下した場合、充電器５０は、充電を停止することになる。この場合、構内純電力が発電装置の定格出力以上となっている。この場合、充電が停止され、発電装置４６が定格出力を維持するとともに、構内純電力から発電装置４６の定格出力を減算した不足電力を、電力系統１４から受電することになる。

【0090】

以上のように、第３実施形態の充電制御システム１では、電力計４２によって計測される受電電力がゼロに維持されるように発電装置４６の出力が制御される。そして、第３実施形態の充電制御システム１では、電動車１２が充電器５０に電気的に接続された状態において、電力計４２によって計測される受電電力がゼロより大きい所定の固定値に維持されるように、充電器５０から電動車１２に供給する充電電力が制御される。

【0091】

これにより、第３実施形態の充電制御システム１では、第１実施形態と同様に、充電時間が長くなる可能性があるものの、受電電力をゼロより大きい所定の固定値に維持させつつ、発電装置４６を定格出力で運転させる時間を長くすることができる。

【0092】

第３実施形態の充電制御システム１では、受電電力がゼロより大きい所定の固定値に維持されることから、当該所定の固定値分の購入電力が常に発生することとなるが、当該所定の固定値分の購入電力の発生を許容するものとする。そして、第３実施形態の充電制御システム１では、受電電力がゼロより大きい所定の固定値に維持されることから、当該所定の固定値を超える過度な購入電力の発生を抑制することができる。

【0093】

したがって、第３実施形態の充電制御システム１によれば、第１実施形態と同様に、購入電力を抑制しつつ、充電器５０による車載バッテリ２０の充電を適切に行うことが可能となる。

【0094】

また、第３実施形態の充電制御システム１では、第１実施形態と同様に、充電電力がリアルタイムに更新される。このため、第３実施形態の充電制御システム１では、第１実施形態と同様に、充電中に構内純電力が変動したとしても、その変動に追従して充電電力を変動させることができ、より確実に、購入電力を抑制しつつ、充電器５０による車載バッテリ２０の充電を適切に行うことが可能となる。

【0095】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【符号の説明】

【0096】

１、２００ 充電制御システム
１０ 構内
１２ 電動車
１４ 電力系統
２０ 車載バッテリ
４２ 電力計
４４ 構内配線
４６ 発電装置
５０ 充電器
６４ 発電制御部
７４ 充電器制御部
８４ ＨＥＭＳ制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】