特開 2024-95975 交流スマート充電パイルおよびシステム

(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】P2024095975

(43)【公開日】2024-07-11

(54)【発明の名称】交流スマート充電パイルおよびシステム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/46 20060101AFI20240704BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20240704BHJP

   H02J 7/02 20160101ALI20240704BHJP

   H02J 7/04 20060101ALI20240704BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20240704BHJP

   B60L 53/67 20190101ALI20240704BHJP

   G16Y 10/40 20200101ALI20240704BHJP

   G16Y 40/30 20200101ALI20240704BHJP

【ＦＩ】

H02J3/46

H02J7/00 P

H02J7/02 F

H02J7/04

H02J13/00 301A

B60L53/67

G16Y10/40

G16Y40/30

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023188311

(22)【出願日】2023-11-02

(31)【優先権主張番号】63/436,065

(32)【優先日】2022-12-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】510238605

【氏名又は名称】微星科技股▲ふん▼有限公司

(71)【出願人】

【識別番号】512268479

【氏名又は名称】恩斯邁電子（深▲シン▼）有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】リン チュアンイー

(72)【発明者】

【氏名】リン ホンヘン

(72)【発明者】

【氏名】リン チーヤン

【テーマコード（参考）】

5G064

5G066

5G503

5H125

【Ｆターム（参考）】

5G064AC05

5G064AC09

5G064CB04

5G064CB08

5G064CB12

5G064DA01

5G064DA11

5G066AE03

5G066HA15

5G066JB03

5G066LA02

5G503AA01

5G503BA02

5G503BB01

5G503CA01

5G503CA10

5G503CB06

5G503CC08

5G503DA04

5G503DA17

5G503FA06

5G503GD03

5G503GD06

5H125AA01

5H125AC11

5H125AC24

5H125BE02

5H125CC06

5H125DD02

5H125EE27

5H125EE51

(57)【要約】      （修正有）

【課題】交流（ＡＣ）スマート充電パイルおよびシステムを提供する。
【解決手段】ＡＣスマート充電パイル１は、充電銃、電源回路、通信伝送ユニットおよび信号処理回路を含む。電源回路は、充電銃に接続され充電銃に電力を供給する。通信送信ユニットは、ユーザデバイスまたは管理センタから充電データを取得する。信号処理回路は、電源回路と通信送信ユニットに接続され、電源回路の充電電力を制御する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

充電銃、
前記充電銃に接続され、前記充電銃に電力を供給するように構成された電源回路、
ユーザデバイスまたは管理センタから充電データを取得するように構成された通信送信ユニット、および
前記電源回路と前記通信送信ユニットに接続され、前記電源回路の充電電力を制御するように構成された信号処理回路を備える、交流（ＡＣ）スマート充電パイル。

【請求項2】

前記充電データは、特定の送信データ構造を有する、請求項１に記載のＡＣスマート充電パイル。

【請求項3】

前記信号処理回路は、前記電源回路に接続され、前記充電銃に接続された電気自動車の通信信号を取得し、前記通信信号に応じて前記充電銃を制御することで前記電気自動車を充電するように構成された演算処理部を含む、請求項１に記載のＡＣスマート充電パイル。

【請求項4】

前記電源回路は、
前記充電銃に接続され、前記充電銃に接続された電気自動車の通信信号を取得し、前記通信信号に応じて前記充電銃を制御して前記電気自動車を充電するように構成された充電通信回路、
充電通信回路に接続され、電源システムから前記充電銃に電力を供給するように構成されたリレー、および
前記信号処理回路に接続され、前記信号処理回路によって制御されることで前記リレーを無効状態または有効状態に調整する制御回路を含む、請求項１に記載のＡＣスマート充電パイル。

【請求項5】

電源システムに接続された電流検出回路をさらに備え、
前記信号処理回路は、前記電流検出回路を通じて最大充電電力を計算し、最大充電電力に応じて前記充電データを調整するようにさらに構成される、請求項１に記載のＡＣスマート充電パイル。

【請求項6】

前記充電データは、前記管理センタから取得され、複数の候補充電データから選択され、
前記複数の候補充電データの各々は、複数の候補電力、および前記複数の候補電力に対応する複数の候補パラメータを含み、
前記複数の候補パラメータは、複数の車種、複数の車両残存電力、複数の充電可能時間、および複数のメンバーシップレベルのうちの一つ以上を含み、
前記充電電力は、複数の候補電力のうちの一つである、請求項１に記載のＡＣスマート充電パイル。

【請求項7】

前記信号処理回路は、前記電源回路に接続された演算処理部を備え、
前記演算処理部は、前記電源回路を介して前記充電銃に接続された電気自動車の通信信号を取得し、前記通信信号を前記管理センタに出力することで前記管理センタが前記通信信号に応じて前記複数の候補充電データのうちの一つを前記充電データとして決定するように構成される、請求項６に記載のＡＣスマート充電パイル。

【請求項8】

前記充電銃は複数の充電銃であり、前記電源回路は複数の電源回路であり、
前記複数の充電銃は前記複数の電源回路にそれぞれ接続され、
前記信号処理回路は、前記複数の充電銃の各々のトリガ時点に応じて、対応する前記複数の電源回路の一つの充電電力を制御するように構成される、請求項１に記載のＡＣスマート充電パイル。

【請求項9】

前記充電銃は複数の充電銃であり、前記電源回路は複数の電源回路であり、
前記信号処理回路に接続され、前記複数の充電銃にそれぞれ対応する複数の利用可能な滞在期間を受信するユーザインターフェースをさらに備え、
前記信号処理回路は、前記複数の利用可能な滞在期間のうち最も短いものの前記充電電力を増大し、前記複数の利用可能な滞在期間のうち最も長いものの充電電力を低減するように構成される、請求項１に記載のＡＣスマート充電パイル。

【請求項10】

管理センタ、および
請求項１から９のいずれか１項に記載の前記ＡＣスマート充電パイルであり、前記管理センタに接続された少なくとも一つのＡＣスマート充電パイルを備える、ＡＣスマート充電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、交流（ＡＣ）スマート充電パイルおよびシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

充電パイルは電気自動車供給設備（ＥＶＳＥ）とも呼ばれ、プラグイン電気自動車に電力を供給するために使用される。現在市販されている電気自動車の充電に使用される交流充電パイルのほとんどは、最大固定電流で電力を出力するように設計されている。充電パイルから供給される交流電流は、車載充電器に供給され、電気自動車のバッテリーが充電される。

【0003】

しかしながら、最大固定電流で電力を出力する設計では、充電ニーズの多様化に対応できない。また、この設計方法では、電力の浪費や充電効率の低下を招きやすい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

したがって、本開示は、交流（ＡＣ）スマート充電パイルおよびシステムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一つ以上の実施形態によれば、ＡＣスマート充電パイルは、充電銃、電源回路、通信送信ユニット、および信号処理回路を含む。電源回路は、充電銃に接続され、充電銃に電力を供給するように構成される。通信送信ユニットは、ユーザデバイスまたは管理センタから充電データを取得するように構成される。信号処理回路は、電源回路と通信送信ユニットに接続され、電源回路の充電電力を制御するように構成される。

【0006】

本開示の一つ以上の実施形態によれば、ＡＣスマート充電システムは、管理センタ、およびそれぞれが上記ＡＣスマート充電パイルであり、管理センタに接続された少なくとも一つのＡＣスマート充電パイルを含む。

【0007】

以上の記載を考慮すると、本開示の一つ以上の実施形態に係るＡＣスマート充電パイルとシステムは、充電パイルの出力電力を動的に設定、調整するために使用することができる。したがって、充電パイルの電力供給が効果的に管理され、電流が適切に使用され、電力使用効率が改善され、電力損失が低減され、それによってコストが低減される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

本開示は、以下に示す詳細な説明および添付の図面からより完全に理解されるであろう。ここで、図面は説明のために与えられたものであり、したがって、本開示を限定するものではない。

【図1】本開示の第１実施形態に係るＡＣスマート充電パイルを示すブロック図。

【図2】本開示の第２実施形態に係るＡＣスマート充電パイルを示すブロック図。

【図3】本開示の第３実施形態に係るＡＣスマート充電パイルを示すブロック図。

【図4】本開示の第４実施形態に係るＡＣスマート充電パイルを示すブロック図。

【図5】本開示の第５実施形態に係るＡＣスマート充電パイルを示すブロック図。

【図6】本開示の第６実施形態に係るＡＣスマート充電パイルを示すブロック図。

【図7】本開示の実施形態の一つに係るＡＣスマート充電パイルを示すブロック図。

【図8】本開示の実施形態の一つに係るＣスマート充電システムの動作を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下の詳細な説明では、説明のため、開示された実施形態の十分な理解のための多数の具体的な詳細を記載する。明細書に開示された説明、特許請求の範囲、および図面に従って、当業者は本発明の概念および特徴を容易に理解することができる。以下の実施形態は、本発明の様々な態様をさらに説明するものであるが、本発明の範囲を限定するものではない。

【0010】

図１を参照すると、図１は、本開示の第１実施形態に係るＡＣスマート充電パイルを示すブロック図である。図１に示すように、ＡＣ（交流）スマート充電パイル１は、１１と、電源回路１２、通信送信回路１３、および信号処理回路１４を含む。充電銃１１は、電源回路１２に接続される。電源回路１２と通信送信回路１３は、いずれも信号処理回路１４に接続さる。本開示で記述される「接続される」という用語は、電気的接続または通信的接続を表すことがあり、本開示はこれに限定されない。

【0011】

充電銃１１は、電気自動車ＶＥに電力を供給するように制御され、当該電力は、例えば交流であり、電気自動車ＶＥは、例えば電気自動車である。例えば、充電銃１１は、Ｊ１７７２（タイプ１）プロトコルまたはＩＥＣ６２１９６（タイプ２）プロトコルに基づいて電気自動車ＶＥを充電してもよい。電源回路１２は、充電銃１１に電力を供給するように構成される。例えば、電源回路１２は、電源に接続されたスイッチを含んでもよく、電源回路１２は、スイッチが入ると、電源からの電力を充電銃１１に供給する。

【0012】

通信送信回路１３は、ユーザデバイスＥ１と有線または無線で接続される、あるいは、通信送信回路１３は、管理センタＥ２と有線または無線で接続される。通信送信回路１３は、ユーザデバイスＥ１または管理センタＥ２から充電データを取得し、その充電データを信号処理回路１４に送信するように構成される。ユーザデバイスＥ１は、スマートフォン、タブレット、ノートパソコン、デスクトップパソコン、スマートウォッチなどでもよい。管理センタＥ２は、ビッグデータ管理プラットフォームのような、ＡＣスマート充電パイル側のサーバーまたはプラットフォームでもよい。充電データは、ユーザデータ（例えば、ユーザ名、ユーザアカウント、パスワードなど）、電気自動車ＶＥの車両データ（例えば、車種、残存電力など）、指定充電期間、指定電源、および充電開始コマンドのうちの一つ以上を含むことができる。ユーザデバイスＥ１から受信した充電データは、ユーザコマンドに従って生成されてもよく、管理センタＥ２から受信した充電データは、ユーザコマンドおよび／または管理センタＥ２が予め記憶している電気自動車ＶＥのユーザデータと車両データに従って生成されてもよい。通信送信回路１３は、一つ以上の通信技術をサポートすることができ、通信技術は、例えば、ブルートゥース（登録商標）、インターネットモジュール、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システム、ＮＦＩＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ）などであり、本開示はこれに限定されない。

【0013】

信号処理回路１４は、充電データを読み出し、充電データに基づいて電源回路１２の充電電力を制御するように構成される。信号処理回路１４は、一つ以上のコントローラを含むことができ、当該コントローラは、例えば、マイクロコントローラ、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、または信号処理機能を有する他のコントローラである。例えば、省電力状況において、充電データがユーザデータを含む場合、信号処理回路１４は、ユーザの優先順位に従って充電電力を制御してもよく、このことは、ユーザの優先順位が高いほどそのユーザに対応する充電電力は高くなることを意味している。充電データに指定充電電力が含まれている場合、信号処理回路１４は、指定充電電力に応じて電源回路１２の充電電力を制御してもよい。充電データに電気自動車ＶＥの車種が含まれている場合、信号処理回路１４は、その車種および対応する電気自動車ＶＥの定格充電電力に応じて充電電力を制御してもよい。充電データが電気自動車ＶＥの残存電力を含む場合、信号処理回路１４は、残存電力と既定電力とを比較し、残存電力が既定電力よりも低い場合には充電電力を増大させ、残存電力が既定電力よりも低くない場合には充電電力を減少させてもよい。上述した使用シナリオは例示的なものであり、本開示はこれに限定されない。

【0014】

本開示の第１実施形態に係るＡＣスマート充電パイルは、充電パイルの出力電力を動的に設定、調整するために使用することができる。したがって、充電パイルの電源を効果的に管理し、電流を適切に使用することができ、電力使用効率を向上させ、電力損失を低減し、これにより、充電コストを低減することができる。

【0015】

また、信号処理回路１４が受信する充電データは、特定の送信データ構造を有してもよい。具体的には、特定送信データ構造は、特定データ構造を有する統一標準プロトコルを実装してもよく、プロトコル列、セキュリティ列、機能列（またはインデックス列若しくはコマンド列）、データ長列、データ列、チェック列および終了列を含んでもよい。この特定送信データ構造は、ユニバーサル非同期受信機／送信機（ＵＡＲＴ）、ブルートゥース（登録商標）素子、Ｗｉ－Ｆｉ素子、イーサネット素子などの通信ユニットを介して、他のハードウェア／ソフトウェアユニットと情報送信や情報交換を行ったり、ハードウェアの設定や制御を行ったりするために使用することができ、これにより統一された標準データ送信構造を実現することができる。具体的な送信データ構造は以下の表１に示されるものでもよく、各列は一つ以上のサブ列を含んでもよい。上記の通信インターフェースは単なる例示であり、本開示はこれに限定されない。

【0016】

【表1】

【0017】

上記プロトコル列のサブ列は、複数のプロトコル識別（ＩＤ）情報、および当該プロトコルＩＤ情報に対応するプロトコル値を含むことができる。このプロトコルＩＤ情報は充電銃１１がサポートする充電プロトコルを記録し、プロトコル値はＵＡＲＴを通じて特定送信データ構造のプロトコル方式を記録する。例えば、アクセスおよび応答の定義特性はプロトコル列を表す。セキュリティ列は、特定送信データ構造が容易に解読されないように、特定送信データ構造のエンコード方式を記録してもよい。機能列は充電パイルの機能設定を記録することができ、充電パイルと機械－人間インターフェースが特定送信データ構造を通じて相互作用できるようにする。例えば、現在電流を調整する機能が必要な場合、機能列は設定された電流を示す。データ長列はデータ列のデータ長を記録することができる。データ列のサブ列は、複数の機能説明、機能説明に対応する複数のデータ長、および機能説明に対応する複数のデータ値を含んでもよい。例えば、機能説明は、充電銃１１によってサポートされる充電電力および充電時間を含むことができ、データ長は、例えば、設定された電流値のデータ長を示す。データ値は、充電銃１１によってサポートされる最大充電電流、または充電銃１１の調整可能な電流値を設定するデータを記録することができる。チェック列は、エンコードされた値（例えば、巡回冗長検査）を記録することができる。終了列は、このデータ構造の提示の終了を表すために使用される、固定定義の値のセットを記録してもよい。

【0018】

図２を参照すると、図２は、本開示の第２実施形態に係るＡＣスマート充電パイルを示すブロック図である。図２に示すように、ＡＣスマート充電パイル２は、充電銃２１、電源回路２２、通信送信回路２３、および信号処理回路２４を含む。充電銃２１は、電源回路２２に接続される。電源回路２２および通信送信回路２３は、いずれも信号処理回路２４に接続さる。ＡＣスマート充電パイル２の充電銃２１、電源回路２２、および通信送信回路２３は、それぞれ、第１実施形態の充電銃１１、電源回路１２、および通信送信回路１３と同様であり、ここでは、これらの繰り返しの説明は省略する。

【0019】

信号処理回路２４は、演算処理部２４１を含むことができる。演算処理部２４１は、電源回路２２に接続される。電源回路２２は、例えば、制御パイロットをサポートする充電通信回路を含んでもよい。演算処理部２４１は、例えば、上述したコントローラである。演算処理部２４１は、電源回路２２を介して充電銃２１に接続された電気自動車ＶＥの通信信号（例えば制御パイロット信号）を取得し、それに応じて電源回路２２を介して電気自動車ＶＥを充電するように充電銃２１を制御するように構成される。換言すると、充電銃２１が電気自動車ＶＥに接続された後、充電銃２１が通信信号を生成して電源回路２２に出力し、電源回路２２が通信信号を演算処理部２４１に出力し、充電データに基づいて電源回路２２の充電電力を制御するように信号処理回路２４に通知することにより、充電銃２１が電源回路２２を介して出力する電力を制御してもよい。

【0020】

また、充電データが管理センタＥ２から取得される実施形態において、管理センタＥ２は、複数の候補充電データを記憶してもよく、候補充電データから上述した充電データが選択されてもよい。候補充電データの各々は、複数の候補電力、および候補電力に対応する複数の候補パラメータを含み、候補パラメータは、複数の車種、複数の車両残存電力、複数の充電可能時間、および複数の会員レベルのうちの一つ以上を含む。電源回路２２の充電電力は、候補電力の一つであってもよい。換言すると、候補充電データの各々は、１種類のパラメータに対応する。

【0021】

例えば、上述した通信信号が電気自動車ＶＥの車種を示している場合、信号処理回路２４は、その車種に応じて、車種をパラメータとする候補充電データを充電データとして管理センタＥ２に要求してもよい。電気自動車ＶＥの車種が第２の車種であるとすると、充電データを取得した後、信号処理回路１４は、第２の車種に対応する第２の電力を決定し、第２の電力に応じて電源回路２２の充電電力を制御してもよい。

【0022】

【表2】

【0023】

図３を参照すると、図３は、本開示の第３実施形態に係るＡＣスマート充電パイルを示すブロック図である。図３に示すように、ＡＣスマート充電パイル３は、充電銃３１、電源回路３２、通信送信回路３３、および信号処理回路３４を含む。充電銃３１は、電源回路３２に接続される。電源回路３２と通信送信回路３３は、いずれも信号処理回路３４に接続される。ＡＣスマート充電パイル３の充電銃３１、通信送信回路３３、および信号処理回路３４は、それぞれ、第１実施形態の充電銃１１、通信送信回路１３、および信号処理回路１４と同様であり、ここでは、これらの繰り返しの説明は省略する。

【0024】

電源回路３２は、充電通信回路３２１、リレー３２２、および制御回路３２３を含んでもよい。充電通信回路３２１は、例えば、制御パイロットをサポートする回路であり、信号処理回路３４によって制御され、充電銃３１に対応する充電電力を調整するように構成される。充電通信回路３２１は、アナログデジタル変換器を介してコントロールパイロット信号を解析（解釈）する。制御パイロット信号は、電気自動車ＶＥが充電銃３１に接続されているか否か、充電を開始するか停止するかを判断するために使用されてもよい。さらに、制御パイロット信号は、充電銃３１が対応する最大出力電流を電気自動車ＶＥに出力するように、充電銃３１の出力周波数およびデューティサイクル（例えば、ユーザによって指定された出力周波数およびデューティサイクル）を示すことができる。充電銃３１が電気自動車ＶＥに接続された後、充電銃３１が通信信号を生成して充電通信回路３２１に出力し、充電通信回路３２１が通信信号を信号処理回路３４に出力することにより、充電データに基づいて電源回路３２の充電電力を制御するように信号処理回路３４に通知してもよい。リレー３２２は、電磁リレー、誘導型リレー、電子リレーなどもよい。リレー３２２は、充電銃３１と電源システムに接続される。リレー３２２は、電源システムからの電力を充電銃３１に供給するように構成される。制御回路３２３は、信号処理回路３４とリレー３２２に接続される。制御回路３２３は、信号処理回路３４によって制御され、リレー３２２を無効状態または有効状態、すなわち充電銃３１をオンまたはオフにする状態に調整する。信号処理回路３４が充電データを取得した後、信号処理回路３４は、充電銃３１と電源システムとが導通状態（充電銃３１と電源システムとが電気的に接続された状態を意味する）となるようにリレー３２２を制御するように制御回路３２３を制御する。したがって、その結果、電気自動車ＶＥが充電される。充電が完了したと信号処理回路３４が判定すると、信号処理回路３４は、リレー３２２を制御して充電銃３１と電源システムとが遮断状態（充電銃３１が電源システムから切り離された状態を意味する）となるように制御回路３２３を制御し、電気自動車ＶＥの充電を停止する。また、複数の充電銃を有する充電パイルが設けられる実施形態では、一つのリレーが一つの充電銃に対応してもよい。

【0025】

図４を参照すると、図４は、本開示の第４実施形態に係るＡＣスマート充電パイルを示すブロック図である。図４に示すように、ＡＣスマート充電パイル４は、充電銃４１、電源回路４２、通信送信回路４３、信号処理回路４４、および電流検出回路４５を含む。充電銃４１は、電源回路４２に接続される。電源回路４２、通信送信回路４３および電流検出回路４５は、いずれも信号処理回路４４に接続される。ＡＣスマート充電パイル４の充電銃４１、電源回路４２、通信送信回路４３、および信号処理回路４４は、それぞれ、第１実施形態の充電銃１１、電源回路１２、通信送信回路１３、および信号処理回路１４と同様であり、ここでは、これらの繰り返しの説明は省略する。

【0026】

電流検出回路４５は、素子の電力状態を検出可能なセンサでよい。電流検出回路４５は、検流計、電気計、および電流コイルのうちの一つ以上を含むことができる。電流検出回路４５により生成された検出信号は、アナログデジタル変換器により変換された後、信号処理回路４４に出力される。電流検出回路４５は、電源回路４２と電源システムＥ３との間に接続され、電源システムＥ３は、第３実施形態におけるリレー３２２に接続される電源システムでもよい。電流検出回路４５は、電源システムＥ３の充電電力（すなわち、電源システムＥ３が電源回路４２を介して電気自動車ＶＥに供給する実際の充電電力）を検出し、その充電電力を信号処理回路４４に送信するように構成される。信号処理回路４４は、電源回路４２（例えば、電源回路４２の充電通信回路）を介して電源システムＥ３の充電電力を調整する。信号処理回路４４は、さらに、電流検出回路４５の検出結果を通じて最大充電電力を算出し、最大充電電力に応じて充電データを調整する。

【0027】

電源システムＥ３の最大充電電力が第１の電力であり、充電銃４１の充電電力が現在第２の電力であり、第２の電力が第１の電力より低いと仮定すると、管理センタＥ２は、ＡＣスマート充電パイル４の充電状態を取得し、ＡＣスマート充電パイル４と同じサイトにある他の充電パイルに余分な電力を分配してもよい。必要な第２の電力が第１の電力より低くない場合、管理センタＥ２は、同じサイトにある他の充電銃の充電電力を減らしてもよい。さらに、管理センタＥ２は、電力が不足している場合、または電力が十分である場合に、同じ敷地内の充電銃を制御してもよい。例えば、信号処理回路４４が、管理センタＥ２に従って電源システムＥ３の電力が十分でないと判断した場合、信号処理回路４４は、管理センタＥ２の予め記憶されたデータに従って、第１の電力を得るために電源システムＥ３が利用可能な最大充電電力を決定し、第２の電力を下げるために現在利用可能な最大充電電力に従って充電データを調整してもよい。逆に、信号処理回路４４が電源システムＥ３の電力が十分であると判断した場合、信号処理回路４４は、管理センタＥ２の予め記憶されたデータに従って、第１の電力を得るために電源システムＥ３が現在利用可能な最大の充電電力を決定し、第２の電力を上げるために現在利用可能な最大の充電電力に従って充電データを調整してもよい。予め記憶されたデータは、ＡＣスマート充電パイル１の識別情報（例えば、地理的位置、シリアル番号など）、および電源システムＥ３の対応する最大充電電力などを含んでもよい。

【0028】

したがって、電力不足の場合、充電パイルと同じ場所にある一つまたは複数の充電銃の出力電力は、電力需要を軽減するように調整されてもよく、電力が十分である場合、充電銃の出力電力を増大してもよい。したがって、本開示の一つ以上の実施形態に係るＡＣスマート充電パイルは、充電パイルの使用柔軟性を向上させるために使用することができる。

【0029】

図５を参照すると、図５は、本開示の第５実施形態に係るＡＣスマート充電パイルを示すブロック図である。図５に示すように、ＡＣスマート充電パイル５は、第１の充電銃５１ａ、第２の充電銃５１ｂ、第１の電源回路５２ａ、第２の電源回路５２ｂ、通信送信回路５３、および信号処理回路５４を含む。第１の充電銃５１ａと第２の充電銃５１ｂは、それぞれ第１の電源回路５２ａと第２の電源回路５２ｂに接続される。第１の電源回路５２ａ、第２の電源回路５２ｂ、および通信送信回路５３は、いずれも信号処理回路５４に接続される。例えば、第１の充電銃５１ａと第２の充電銃５１ｂは、それぞれ、Ｊ１７７２（タイプ１）プロトコルまたはＩＥＣ６２１９６（タイプ２）プロトコルに対応していてもよく、第１の充電銃５１ａと第２の充電銃５１ｂは、いずれもＪ１７７２（タイプ１）プロトコルまたはＩＥＣ６２１９６（タイプ２）プロトコルに対応していてもよい。また、ＡＣスマート充電パイル５の第１の電源回路５２ａと第２の電源回路５２ｂは、第１実施形態の電源回路１２または第３実施形態の電源回路３２と同じでもよく、通信送信回路５３と信号処理回路５４は、それぞれ第１実施形態の通信送信回路１３と信号処理回路１４と同じであり、ここではこれらの繰り返しの説明は省略する。図５は２つの充電銃を例示しているが、本開示は充電パイルの充電銃の数を限定するものではない。また、図５に示すように、充電銃と電源回路とは１対１の関係である、すなわち、充電銃の数と電源回路の数は同じである。

【0030】

図５の実施形態では、第１の充電銃５１ａは第１の電気自動車ＶＥ１に接続され、第２の充電銃５１ｂは第２の電気自動車ＶＥ２に接続されている。信号処理回路５４は、さらに、第１の充電銃５１ａと第２の充電銃５１ｂの各々のトリガ時点に応じて、第１の電源回路５２ａと第２の電源回路５２ｂの各々の充電電力を制御するように構成される。

【0031】

第１の充電銃５１ａを例にとると、トリガ時点は、第１の充電銃５１ａが第１の電気自動車ＶＥ１に接続された時点（すなわち、信号処理回路５４が第１の電源回路５２ａの充電通信回路を介して通信信号を取得した時点）であってもよく、あるいは、信号処理回路５４が第１の電気自動車ＶＥ１のユーザ情報の照合を終了した時点であってもよい。信号処理回路５４は、第１の充電銃５１ａと第２の充電銃５１ｂの各々のトリガ時点に応じて、第１の電源回路５２ａと第２の電源回路５２ｂの各々の充電電力を増減させてもよい。

【0032】

例えば、第１の充電銃５１ａのトリガ時点と第２の充電銃５１ｂのトリガ時点との差が閾値時間（例えば、２時間）よりも小さい場合、信号処理回路５４は、２つの充電電力の合計がＡＣスマート充電パイル５の定格充電電力よりも高くならないよう、第１の電源回路５２ａと第２の電源回路５２ｂの充電電力を電力平衡方式で調整することで第１の電源回路５２ａが出力する第１の充電電力と第２の電源回路５２ｂが出力する第２の充電電力の電力差が既定の誤差よりも低くなるように制御してもよい。電力平衡の状況下では、第１の電源回路５２ａと第２の電源回路５２ｂが出力する電流は、いずれも、例えば、３０アンペアでもよい。

【0033】

第１の充電銃５１ａのトリガ時点が第２の充電銃５１ｂのトリガ時点よりも早く、かつ、２つのトリガ時点の時間差が第１の閾値時間（例えば２時間）以上第２の閾値時間未満（例えば２時間と４時間の間）である場合、信号処理回路５４は、第１の電源回路５２ａの第１の充電電力よりも第１のプリセット値だけ高くなるように第２の電源回路５２ｂの第２の充電電力を制御してもよい。例えば、第１のプリセット値は１０アンペアであり、第１の電源回路５２ａの出力電流は２５アンペアであり、第２の電源回路５２ｂの出力電流は３５アンペアである。時間差が第２の閾値時間以上であるということは、第１の電気自動車ＶＥ１の電力不足状態が緩和されたことを意味しているので、信号処理回路５４は、第１の充電電力よりも第２のプリセット値だけ高くなるように第２の充電電力を制御してもよい。例えば、第１のプリセット値は３０アンペアであり、第１の電源回路５２ａの出力電流は１５アンペアであり、第２の電源回路５２ｂの出力電流は４５アンペアである。なお、上述した電力パラメータおよび時間パラメータは単なる例示であり、他の実施形態では、実際の状況に基づいて電流上限値（例えば８０アンペア）を設定し、それに比例して第１のプリセット値および第２のプリセット値を調整してもよい。

【0034】

第１の充電銃５１ａのトリガ時点が第２の充電銃５１ｂのトリガ時点よりも第１の閾値時間以上の時間差で先行しており、かつ、その時間差と第２の閾値時間の半分との差が、別の既定誤差（例えば、２時間）よりも小さい場合、信号処理回路５４は、第１の充電電力よりも予め設定された第３の値だけ高くなるように第２の充電電力を制御してもよい。例えば、第１の電源回路５２ａの出力電流は２５アンペアであり、第２の電源回路５２ｂの出力電流は３５アンペアである。

【0035】

図６を参照すると、図６は、本開示の第６実施形態に係るＡＣスマート充電パイルを示すブロック図である。図６に示すように、ＡＣスマート充電パイル６は、第１の充電銃６１ａ、第２の充電銃６１ｂ、第１の電源回路６２ａ、第２の電源回路６２ｂ、通信送信回路６３、信号処理回路６４、およびユーザインターフェース６５を含む。第１の充電銃６１ａ、第２の充電銃６１ｂ、第１の電源回路６２ａ、第２の電源回路６２ｂ、通信送信回路６３、および信号処理回路６４の実装および接続構造は、図５の第１の充電銃５１ａ、第２の充電銃５１ｂ、第１の電源回路５２ａ、第２の電源回路５２ｂ、通信送信回路５３、および信号処理回路５４の実装および接続構造と同様であり、ここではこれらの繰り返しの説明は省略する。図６では、一例として２つの充電銃を図示しているが、本開示は、充電銃の数を限定するものではない。

【0036】

ユーザインターフェース６５は、マウス、キーボード、カメラ、タッチスクリーン、マイクのうちの一つ以上を含むことができる。あるいは、クイックレスポンス（ＱＲ）コードが表示されてもよく、外部デバイスがＱＲコード（登録商標）をスキャンすることで、外部デバイスがＡＣスマート充電パイル６にコマンドを提供する。外部装置は、例えば、携帯電話、タブレット、ラップトップコンピュータなどであるが、本開示はユーザインターフェース６５の動作を限定するものではない。ユーザインターフェース６５は、信号処理回路６４に接続される。ユーザインターフェース６５は、ユーザが利用可能な滞在期間を入力し、滞在時間および／または充電電力を表示するために使用することができる。ここで、利用可能な滞在期間とは、電気自動車の利用可能な充電期間（時点および期間の少なくとも一方を含む）を示す。ユーザインターフェース６５は、ユーザが他の機能設定を行うために使用することもできる。ＡＣスマート充電パイル６が複数の電気自動車に同時に接続されている状況では、信号処理回路６４は、さらに、各電気自動車に対応する利用可能な滞在期間に従って、各電気自動車の充電電力を調整してもよい。

【0037】

換言すると、ユーザインターフェース６５は、第１の充電銃６１ａと第２の充電銃６１ｂにそれぞれ対応する利用可能な滞在期間を受信するように構成される。信号処理回路６４は、利用可能な滞在期間のうち最も短いものに対応する充電電力を増大させ、利用可能な滞在期間のうち最も長いものに対応する充電電力を低減するように構成される。例えば、第１の電気自動車ＶＥ１の利用可能な滞在期間が３時間であり、第２の電気自動車ＶＥ２の利用可能な滞在期間が１時間であるとすると、信号処理回路６４は、第１の電源回路６２ａの充電電力を低減し、第２の電源回路６２ｂの充電電力を増大してもよい。さらに、信号処理回路６４は、第２の電気自動車ＶＥ２の充電持続時間または現在の電力レベルが対応するプリセット値（電力平衡）以上になった後、第２の電源回路６２ｂの充電電力を低減し、第１の電源回路６２ａの充電電力を増大してもよい。したがって、短時間しか滞在できない電気自動車は、できるだけ多くの電力を得ることができる。

【0038】

交流スマート充電パイルは、上記実施形態以外にも、第１実施形態から第６実施形態のうちの２つ以上を組み合わせたものであってもよい。

【0039】

図７を参照すると、図７は、本開示の実施形態の一つに係るＡＣスマート充電システムを示すブロック図である。ＡＣスマート充電システム１００は、管理センタ１０、および少なくとも一つのＡＣスマート充電パイル２０を含む。管理センタ１０は、ＡＣスマート充電パイル２０に接続される。管理センタ１０は、図１から図６に示す管理センタＥ２でもよく、ＡＣスマート充電パイル２０は、図１から図６に示すＡＣスマート充電パイルのうちの一つ、または図１から図６に示すＡＣスマート充電パイルのうち二つ以上の組み合わせでもよい。

【0040】

上述したように、管理センタ１０は、複数の候補充電データを記憶してもよい。管理センタ１０は、複数の履歴電力と複数の履歴パラメータに従って、候補電力と各候補充電データの候補パラメータとの対応関係を求めてもよい。履歴パラメータは、履歴車種、複数の履歴残存電力、複数の履歴充電可能時間、および複数の会員レベルを含んでもよい。履歴パラメータは、ＡＣスマート充電パイル２０および／または他の充電パイルを用いて充電された電気自動車のデータを示し、履歴電力は、過去にＡＣスマート充電パイル２０および／または他の充電パイルを用いて電気自動車を充電した充電電力を示す。

【0041】

例えば、管理センタ１０は、ＡＣスマート充電パイル２０、他の充電パイル、インターネット、ユーザデバイス（例えば、図１から図６のユーザデバイスＥ１）、および／または他のデータベースから履歴パラメータと対応する履歴電力を取得してもよい。履歴車種を例にとると、ＡＣスマート充電パイル２０および／または他の充電パイルによって充電された車両の履歴車種は、第１の車種、第２の車種、および第３の車種を含み、それぞれが、候補充電データの一つの車種として使用される。第１の車種、第２の車種、および第３の車種の充電に対応する履歴電力を、候補充電データにおける第１の電力、第２の電力、および第３電力として用いてもよい。さらに、第１の車種を例にとると、第１の電力は、複数の第１の車種に対応する複数の履歴電力の平均値、中央値、または最頻値であってもよい。

【0042】

したがって、管理センタ１０を通じて履歴電力と履歴パラメータのビッグデータ分析を行うことにより、ＡＣスマート充電パイル２０の充電効率を向上させ、電源システムの電力をより効果的に分配することができる。

【0043】

図７および図８を参照すると、図８は、本開示の実施形態に係るＡＣスマート充電システムの動作を示すフローチャートである。図８に示すように、ＡＣスマート充電システムの動作は、ステップＳ１０１：通信信号を受信すること、ステップＳ１０３：通信信号に従って、候補充電データのうちの一つを充電データとして決定すること、ステップＳ１０５：充電データをＡＣスマート充電パイルに出力すること、およびステップＳ１０７：充電データに従って電気自動車を充電することを含む。

【0044】

ステップＳ１０１では、ＡＣスマート充電パイル２０の信号処理回路は、充電銃に接続された電気自動車の通信信号を取得する。通信信号は、上述した制御パイロット信号であってもよい。通信信号は、プロトコルビット、セキュリティビット、ファンクションビット（またはインデックスビット若しくはコマンドビット）、データ長ビット、データビット、チェックコードビット、およびエンドビットなどを含む複数のビットを含む。したがって、管理センタ１０は、ビットに応じて具体的な送信データ構造を確立することができる。ステップＳ１０３では、ＡＣスマート充電パイル２０は、通信信号に従って管理センタ１０に充電データを要求する。ここで、充電データは、管理センタ１０で記憶された候補充電データのうちの一つである。あるいは、ＡＣスマート充電パイル２０は、通信信号を管理センタ１０に出力し、管理センタ１０は、通信信号に従って、候補充電データのうちの一つを充電データとして決定してもよい。ステップＳ１０５では、管理センタ１０は、充電データをＡＣスマート充電パイル２０に出力し、ＡＣスマート充電パイル２０の通信送信回路は、充電データを信号処理回路に送信する。ステップＳ１０７では、ＡＣスマート充電パイル２０の信号処理回路は、充電データに従って、ＡＣスマート充電パイル２０に接続された電気自動車を充電する。具体的には、上述したように、充電データは、ユーザデータ、指定充電電力、電気自動車ＶＥの車種、電気自動車ＶＥの残存電力などを含んでよい。信号処理回路は、充電データ、または電気メータの正確な校正値を含む関連ハードウェア属性記録に従って、電源回路の充電電力を制御してもよいが、これに限定されない。したがって、管理センタ１０は、品質関連のビッグデータ分析を実行してもよく、その詳細については本明細書では説明しない。

【0045】

さらに、ＡＣスマート充電パイル２０の信号処理回路に加え、管理センタ１０は、電流検出回路の検出結果に応じて最大充電電力を算出し、最大充電電力に応じて充電データを調整してもよい。

【0046】

以上の説明から、本開示の一つ以上の実施形態に係るＡＣスマート充電パイルおよびシステムは、充電パイルの出力電力を動的に設定、調整するために用いることができる。したがって、充電パイルの電源が効果的に管理され、電流が適切に使用され、電力使用効率が向上し、電力損失が低減され、これにより、充電コストを低減することができる。さらに、電力不足の場合、充電パイルと同じ場所にある一つまたは複数の充電銃の出力電力を調整して電力需要を減少させることができ、電力が十分な場合、充電銃の出力電力を増大させることができる。したがって、本開示の一つまたは複数の実施形態に係るＡＣスマート充電パイルおよびシステムは、充電パイルの使用柔軟性を向上させるために使用することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】