特許 7403415 充電装置を構成する出力切替部の設計方法および制御方法

(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】

(24)【登録日】2023-12-14

(45)【発行日】2023-12-22

(54)【発明の名称】充電装置を構成する出力切替部の設計方法および制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/02 20160101AFI20231215BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20231215BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20231215BHJP

   B60L 53/14 20190101ALN20231215BHJP

   B60L 53/30 20190101ALN20231215BHJP

   B60L 53/62 20190101ALN20231215BHJP

【ＦＩ】

H02J7/02 J

H02J7/00 P

H01M10/44 Q

B60L53/14

B60L53/30

B60L53/62

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020141338

(22)【出願日】2020-08-25

(65)【公開番号】P2022037286

(43)【公開日】2022-03-09

【審査請求日】2023-02-14

(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】弁理士法人みのり特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】半田 詩郎

(72)【発明者】

【氏名】鳥羽 奏一朗

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼口 良輔

【審査官】田中 慎太郎

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１３－５２９０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／００５２５０７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－００５３６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１１０８７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／０２

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０１Ｍ １０／４４

Ｂ６０Ｌ ５３／１４

Ｂ６０Ｌ ５３／３０

Ｂ６０Ｌ ５３／６２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｃ個の充電口と、Ｕ個の電力供給ユニットと、前記Ｕ個の電力供給ユニットの出力と前記Ｃ個の充電口との間に設けられた出力切替部とを備えた充電装置の、前記出力切替部を設計する方法であって、
前記Ｃ個の充電口のそれぞれに接続されるリレーの数ＮをＵ未満となるように決定する第１ステップと、
（１）前記Ｕ個の電力供給ユニットのそれぞれの出力に接続されるリレーの数がＣ×Ｎ／Ｕ個となり、かつ（２）前記Ｃ個の充電口のうちの任意の２個が共有する電力供給ユニットの数がＣ×Ｎ／Ｕ－１個以下となるように、前記出力切替部内にＣ×Ｎ個のリレーを配置する第２ステップと、
を含むことを特徴とする設計方法。

【請求項2】

前記第１ステップにおいて、前記Ｃ個の充電口のそれぞれに接続されるリレーの数ＮをＵ／２とする
ことを特徴とする請求項１に記載の設計方法。

【請求項3】

Ｃ個の充電口と、
Ｕ個の電力供給ユニットと、
前記Ｕ個の電力供給ユニットの出力と前記Ｃ個の充電口との間に設けられた、請求項１または請求項２に記載の設計方法で設計された出力切替部と、
を備えたことを特徴とする充電装置。

【請求項4】

Ｃ個の充電口と、Ｕ個の電力供給ユニットと、前記Ｕ個の電力供給ユニットの出力と前記Ｃ個の充電口との間に設けられた、請求項１または請求項２に記載の設計方法で設計された出力切替部とを備えた充電装置の、前記出力切替部を制御する方法であって、
前記Ｃ個の充電口のうちの１個に充電対象が接続されたときに、（１）当該充電口に接続されたＮ個のリレーのうちの１個を閉状態として当該リレーに接続された電力供給ユニットを前記充電対象の充電のために使用すると仮定すると、残りの電力供給ユニットのうちの未使用なものに接続可能な未使用の充電口がいくつになるかという観点と、（２）当該充電口に接続されたＮ個のリレーのそれぞれに接続された電力供給ユニットのうちの未使用なものに接続可能な未使用の充電口が現時点においていくつあるかという観点で、閉状態とするリレーを決定する
ことを特徴とする制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の電力供給ユニットと複数の充電口とを備えた充電装置を構成する出力切替部の設計方法および制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電気自動車およびプラグインハイブリッド車等の電動車を充電するために、ショッピングセンター、レストランおよびコンビニエンスストア等の駐車場にスタンド型の充電装置を設置するケースが増えてきている。このタイプの充電装置は、商用交流電力を直流化するＡＣ／ＤＣ変換部と、ＡＣ／ＤＣ変換部が出力する電力を昇降圧するＤＣ／ＤＣ変換部と、ＤＣ／ＤＣ変換部が出力する電力を電動車に供給する充電口（充電コネクタ）とを備えている。ＡＣ／ＤＣ変換部およびＤＣ／ＤＣ変換部は、通常、筐体内に収容されている。また、充電口は、通常、筐体から延びる充電ケーブルの先端に設けられている。

【0003】

近年、電動車の普及に伴い、充電装置の増設のニーズが高まってきている。これを受けて、上記のようなスタンド型の充電装置を複数台並べるよりもコスト面でメリットがある、複数の充電口を備えた充電装置も検討されている。例えば特許文献１に見られるように、このタイプの充電装置は、商用交流電力を所望の直流電力に変換する複数の同一の電力供給ユニットと、複数の充電口と、電力供給ユニットと充電口の間に設けられた出力切替部とを備えている。出力切替部は、各電力供給ユニットの出力を複数の充電口のうちの任意の１個に接続することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２０－０６１８８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記複数の充電口を備えた充電装置では、充電口および電力供給ユニットの数を増やしていくと、それに伴って出力切替部に配置すべきリレーの数も増えていく。例えば、充電口の数を４、電力供給ユニットの数を６とした場合は、出力切替部に４×６＝２４個ものリレーを配置しなければならない。これでは、コストが安いというメリットが十分に活かせているとは言えない。

【0006】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、従来と同等の利便性を有する低コストな充電装置を実現することができる、出力切替部の設計方法および制御方法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】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明に係る出力切替部の設計方法は、Ｃ個の充電口と、Ｕ個の電力供給ユニットと、Ｕ個の電力供給ユニットの出力とＣ個の充電口との間に設けられた出力切替部とを備えた充電装置の、出力切替部を設計する方法であって、Ｃ個の充電口のそれぞれに接続されるリレーの数ＮをＵ未満となるように決定する第１ステップと、（１）Ｕ個の電力供給ユニットのそれぞれの出力に接続されるリレーの数がＣ×Ｎ／Ｕ個となり、かつ（２）Ｃ個の充電口のうちの任意の２個が共有する電力供給ユニットの数がＣ×Ｎ／Ｕ－１個以下となるように、出力切替部内にＣ×Ｎ個のリレーを配置する第２ステップとを含むことを特徴とする。

【0008】

上記設計方法は、第１ステップにおいて、Ｃ個の充電口のそれぞれに接続されるリレーの数ＮをＵ／２とすることが好ましい。

【0009】

また、上記課題を解決するために、本発明に係る出力切替部の制御方法は、Ｃ個の充電口と、Ｕ個の電力供給ユニットと、Ｕ個の電力供給ユニットの出力とＣ個の充電口との間に設けられた、上記設計方法で設計された出力切替部とを備えた充電装置の、出力切替部を制御する方法であって、Ｃ個の充電口のうちの１個に充電対象が接続されたときに、（１）当該充電口に接続されたＮ個のリレーのうちの１個を閉状態として当該リレーに接続された電力供給ユニットを充電対象の充電のために使用すると仮定すると、残りの電力供給ユニットのうちの未使用なものに接続可能な未使用の充電口がいくつになるかという観点と、（２）当該充電口に接続されたＮ個のリレーのそれぞれに接続された電力供給ユニットのうちの未使用なものに接続可能な未使用の充電口が現時点においていくつあるかという観点で、閉状態とするリレーを決定することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、従来と同等の利便性を有する低コストな充電装置を実現することができる、出力切替部の設計方法および制御方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明が適用される充電装置のブロック図である。

【図2】本発明に係る出力切替部の制御方法のフロー図である。

【図3】本発明に係る設計方法で設計された出力切替部の第１実施例を示す図である。

【図4】図３に示した出力切替部の制御の具体例を示す図である。

【図5】図３に示した出力切替部の制御の具体例を示す図である。

【図6】図３に示した出力切替部の制御の具体例を示す図である。

【図7】図３に示した出力切替部の制御の具体例を示す図である。

【図8】図３に示した出力切替部の制御の具体例を示す図である。

【図9】従来の設計方法で設計された出力切替部の第１従来例を示す図である。

【図10】図９に示した出力切替部の制御の具体例を示す図である。

【図11】本発明に係る設計方法とも従来の設計方法とも異なる設計方法で設計された出力切替部の第１比較例を示す図である。

【図12】図１１に示した出力切替部の制御の具体例を示す図である。

【図13】本発明に係る設計方法で設計された出力切替部の第２実施例を示す図である。

【図14】図１３に示した出力切替部の制御の具体例を示す図である。

【図15】図１３に示した出力切替部の制御の具体例を示す図である。

【図16】図１３に示した出力切替部の制御の具体例を示す図である。

【図17】図１３に示した出力切替部の制御の具体例を示す図である。

【図18】図１３に示した出力切替部の制御の具体例を示す図である。

【図19】図１３に示した出力切替部の制御の具体例を示す図である。

【図20】図１３に示した出力切替部の制御の具体例を示す図である。

【図21】図１３に示した出力切替部の制御の具体例を示す図である。

【図22】図１３に示した出力切替部の制御の具体例を示す図である。

【図23】従来の設計方法で設計された出力切替部の第２従来例を示す図である。

【図24】図２３に示した出力切替部の制御の具体例を示す図である。

【図25】本発明に係る設計方法とも従来の設計方法とも異なる設計方法で設計された出力切替部の第２比較例を示す図である。

【図26】図２５に示した出力切替部の制御の具体例を示す図である。

【図27】本発明に係る設計方法で設計された出力切替部の第３比較例を示す図である。

【図28】図２７に示した出力切替部の制御の具体例を示す図である。

【図29】本発明が適用される別の充電装置のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る出力切替部の設計方法および制御方法について説明する。

【0013】

［充電装置の構成］
図１に、本発明が適用される充電装置１０を示す。同図に示すように、充電装置１０は、商用電源２０が出力する商用交流電力を直流化するＡＣ／ＤＣ変換部１１と、ＡＣ／ＤＣ変換部１１が出力する電力を昇降圧するＤＣ／ＤＣ変換部１２と、電動車に接続されるＣ個の充電口１４－１，１４－２・・・１４－Ｃと、ＤＣ／ＤＣ変換部１２および充電口１４－１，１４－２・・・１４－Ｃの間に設けられた出力切替部１３とを備えている。

【0014】

ＤＣ／ＤＣ変換部１２は、Ｕ個の同一のユニット１２－１，１２－２・・・１２－Ｕで構成されている。これらは、本発明の「電力供給ユニット」に相当する。電力供給ユニット１２－１，１２－２・・・１２－Ｕの入力は、それぞれＡＣ／ＤＣ変換部１１の出力に接続されている。また、電力供給ユニット１２－１，１２－２・・・１２－Ｕの出力は、それぞれ出力切替部１３に接続されている。

【0015】

出力切替部１３は、本発明に係る設計方法によって設計されたもので、複数のリレーで構成されている。ただし、出力切替部１３を構成するリレーの数は、ＤＣ／ＤＣ変換部１２を構成する電力供給ユニット１２－１，１２－２・・・１２－Ｕの数Ｕおよび充電口１４－１，１４－２・・・１４－Ｃの数Ｃの積Ｕ×Ｃよりも少ない。

【0016】

出力切替部１３を構成するリレーは、不図示の制御部によって開閉制御される。これにより、例えば、電力供給ユニット１２－１の出力電力を充電口１４－１，１４－２のいずれかから出力したり、２個の電力供給ユニット１２－１，１２－２の出力電力を１個の充電口１４－１から出力したりすることができる。ただし、前述した通り、出力切替部１３を構成するリレーの数はＵ×Ｃよりも少ないので、電力供給ユニット１２－１，１２－２・・・１２－Ｕと充電口１４－１，１４－２・・・１４－Ｃとの組み合わせには、充電装置１０の利便性が損なわれない程度の制約がある。

【0017】

［出力切替部の設計方法］
本発明に係る出力切替部１３の設計方法は、Ｃ個の充電口１４－１，１４－２・・・１４－Ｃのそれぞれに接続されるリレーの数ＮをＵ未満となるように決定する第１ステップを備えている。

【0018】

Ｎをユニット数Ｕに等しくすると、出力切替部１３がＵ×Ｃ個のリレーで構成されることとなり、低コスト化を実現することができなくなる。つまり、第１ステップによれば、充電装置１０が従来よりも低コストであることが担保される。例えば、Ｎは、ユニット数Ｕの１／２であることが好ましい。

【0019】

本発明に係る出力切替部１３の設計方法は、さらに、（１）Ｕ個の電力供給ユニット１２－１，１２－２・・・１２－Ｕのそれぞれの出力に接続されるリレーの数がＣ×Ｎ／Ｕ個となり、かつ（２）Ｃ個の充電口１４－１，１４－２・・・１４－Ｃのうちの任意の２個が共有する電力供給ユニット１２－１，１２－２・・・１２－Ｕの数がＣ×Ｎ／Ｕ－１個以下となるように、出力切替部１３内にＣ×Ｎ個のリレーを配置する第２ステップを備えている。

【0020】

図３は、ユニット数Ｕ＝６、充電口数Ｃ＝４、充電口［１］～［４］のそれぞれに接続されるリレーの数Ｎ＝３の条件下で、第２ステップを実行することにより出力切替部１３内に４×３＝１２個のリレーを配置した結果（第１実施例）を示している。なお、図３以降の各図において、〇印はリレーの位置を示している。また、図６以降の各図において、●印は閉状態とされたリレーの位置を示している。

【0021】

図３に示すように、第１実施例では、充電口［１］～［４］のそれぞれに、３（＝Ｎ）個のリレーが接続されている。例えば、充電口［１］には、電力供給ユニット［１］にも接続されるリレーと、電力供給ユニット［３］にも接続されるリレーと、電力供給ユニット［６］にも接続されるリレーとが接続されている。

【0022】

また、第１実施例では、電力供給ユニット［１］～［６］の出力のそれぞれに２（＝Ｃ×Ｎ／Ｕ）個のリレーが接続されている。例えば、電力供給ユニット［１］の出力には、充電口［１］にも接続されるリレーと、充電口［４］にも接続されるリレーとが接続されている。

【0023】

また、第１実施例では、充電口［１］，［２］が電力供給ユニット［６］を共有し、充電口［１］，［３］が電力供給ユニット［３］を共有し、充電口［１］，［４］が電力供給ユニット［１］を共有し、充電口［２］，［３］が電力供給ユニット［２］を共有し、充電口［２］，［４］が電力供給ユニット［４］を共有し、充電口［３］，［４］が電力供給ユニット［５］を共有している。すなわち、任意の２つの充電口が、１（＝Ｃ×Ｎ／Ｕ－１）個以下の電力供給ユニットを共有している。

【0024】

第２ステップによれば、出力切替部がＵ×Ｃ個のリレーで構成されている従来と同等の利便性を担保することができる。これについては、後で詳細に説明する。

【0025】

［出力切替部の制御方法］
本発明に係る出力切替部１３の制御方法は、Ｃ個の充電口１４－１，１４－２・・・１４－Ｃのうちの１個（例えば、１４－１）に電動車が接続されたときに、（１）充電口１４－１に接続されたＮ個のリレーのうちの１個を閉状態として当該リレーに接続された電力供給ユニットを当該電動車の充電のために使用すると仮定すると、残りの電力供給ユニットのうちの未使用なものに接続可能な未使用充電口がいくつになるかという第１の観点と、（２）充電口１４－１に接続されたＮ個のリレーのそれぞれに接続された電力供給ユニットのうちの未使用なものに接続可能な未使用充電口が現時点においていくつあるかという第２の観点で、閉状態とするリレーを決定する。

【0026】

図２は、上記制御方法のフロー図である。同図中、ｉは変数であり、Ｒは電動車が要求する電力供給ユニット１２－１，１２－２・・・１２－Ｕの数である。例えば、各電力供給ユニット１２－１，１２－２・・・１２－Ｕの出力電力が１０ｋＷであり、電動車の充電に必要な電力が３０ｋＷである場合、Ｒは３となる。

【0027】

電動車が接続されたときに最初に実行するステップＳ１では、変数ｉを０にする。

【0028】

次に実行するステップＳ２Ａでは、上記第１の観点を具体化した第１手順にしたがって閉状態とするべき１個のリレーを選択することができるかどうかを判定する。選択することができた場合は、そのリレーを閉状態とする。一方、選択することができなかった場合は、ステップＳ２Ｂに進む。

【0029】

ステップ２Ｂでは、上記第２の観点を具体化した第２手順にしたがって閉状態とするべき１個のリレーを選択することができるかどうかを判定する。選択することができた場合は、そのリレーを閉状態とする。一方、選択することができなかった場合は、ステップＳ２Ｃに進む。

【0030】

ステップＳ２Ｃでは、第３手順にしたがって選択した１個のリレーを閉状態とする。第３手順では、例えば複数の電力供給ユニットのうち、最も番号が小さい電力供給ユニットに接続されたリレーを閉状態とする。

【0031】

ステップＳ２Ａ，Ｓ２Ｂ，Ｓ２Ｃのいずれかで１個のリレーを閉状態とした後に実行するステップＳ３，Ｓ４では、１が加算された後の変数ｉがＲに達したかどうかを判定する。変数ｉがＲに達していれば、本フローは終了する。一方、達していなければ、ステップＳ２Ａ，Ｓ２Ｂ，Ｓ２Ｃを再度実行し、別の１個のリレーを閉状態とする。これにより、最終的にＲ個のリレーを閉状態とする。

【0032】

続いて、図４～図８を参照しながら、第１実施例の出力切替部１３を上記制御方法で制御した具体例について説明する。本具体的では、充電口［１］～［４］のうち充電口［１］，［３］に電動車が接続される。充電口［１］には、電力供給ユニット［１］に接続されるリレーと、電力供給ユニット［３］に接続されるリレーと、電力供給ユニット［６］に接続されるリレーとが接続されている。また、充電口［３］には、電力供給ユニット［２］に接続されるリレーと、電力供給ユニット［３］に接続されるリレーと、電力供給ユニット［５］に接続されるリレーとが接続されている。

【0033】

・図４，図５：充電口［１］に３０ｋＷを要求する電動車が接続された場合
まず、第１手順（ステップＳ２Ａ）として、電力供給ユニット［１］を当該電動車の充電のために使用すると仮定すると、残りの電力供給ユニット［２］～［６］のうちの未使用なものに接続可能な未使用充電口の数（以下、「第１評価値」という）がいくつになるのかを求める。電力供給ユニット［２］～［６］のうちの未使用なものは電力供給ユニット［２］～［６］であり、電力供給ユニット［２］～［６］に接続可能な未使用充電口は充電口［２］～［４］なので、電力供給ユニット［１］の第１評価値は３である（図４（Ａ）参照）。同様に、電力供給ユニット［３］，［６］の第１評価値を求める。（図４（Ｂ），（Ｃ）参照）。

【0034】

電力供給ユニット［１］，［３］，［６］は、第１評価値が３であり、優劣がない。このため、第１手順では、閉状態とするべき１個のリレーを選択することができない。なお、第１評価値が他よりも大きい電力供給ユニットが１個だけ存在する場合は、当該電力供給ユニットに接続されたリレーを閉状態とすればよい。

【0035】

第２手順（ステップＳ２Ｂ）では、充電口［１］に接続された３個のリレーのそれぞれに接続された電力供給ユニット［１］，［３］，［６］のうちの未使用なものに接続可能な未使用充電口が現時点においていくつあるか（以下、「第２評価値」という）を求める。電力供給ユニット［１］，［３］，［６］のうちの未使用なものは電力供給ユニット［１］，［３］，［６］である。このうち、電力供給ユニット［１］に接続可能な未使用充電口は充電口［１］，［４］なので、電力供給ユニット［１］の第２評価値は２である（図５（Ａ）参照）。同様に、電力供給ユニット［３］，［６］の第２評価値を求める（図５（Ｂ），（Ｃ）参照）。

【0036】

電力供給ユニット［１］，［３］，［６］は、第２評価値が２であり、優劣がない。つまり、第２手順でも、閉状態とするべき１個のリレーを選択することができない。このため、第３手順（ステップＳ２Ｃ）により、電力供給ユニット［１］，［３］，［６］のうち、最も番号が小さい電力供給ユニット［１］に接続されたリレーを閉状態とする。

【0037】

その後、第１手順～第３手順を２回実行し、最終的に３個のリレーを閉状態とする。すなわち、充電口［１］－電力供給ユニット［１］間のリレーと、充電口［１］－電力供給ユニット［３］間のリレーと、充電口［１］－電力供給ユニット［６］間のリレーとを閉状態とする。これにより、電力供給ユニット［１］，［３］，［６］から充電口［１］の電動車に３０ｋＷの電力を供給することが可能となる（図８（Ａ）参照）。

【0038】

・図６，図７：さらに充電口［３］に１０ｋＷを要求する電動車が接続された場合
まず、第１手順（ステップＳ２Ａ）として、電力供給ユニット［２］を当該電動車の充電のために使用すると仮定すると、残りの電力供給ユニット［１］，［３］～［６］のうちの未使用なものに接続可能な未使用充電口の数（第１評価値）がいくつになるのかを求める。電力供給ユニット［１］，［３］～［６］のうちの未使用なものは電力供給ユニット［４］，［５］であり、電力供給ユニット［４］，［５］に接続可能な未使用充電口は充電口［２］，［４］なので、電力供給ユニット［２］の第１評価値は２である（図６（Ａ）参照）。同様に、電力供給ユニット［５］の第１評価値を求める（図６（Ｂ）参照）。

【0039】

電力供給ユニット［２］，［５］は、第１評価値が２であり、優劣がない。このため、第１手順では、閉状態とするべき１個のリレーを選択することができない。

【0040】

第２手順（ステップＳ２Ｂ）では、充電口［３］に接続された３個のリレーのそれぞれに接続された電力供給ユニット［２］，［３］，［５］のうちの未使用なものに接続可能な未使用充電口が現時点においていくつあるか（第２評価値）を求める。電力供給ユニット［２］，［３］，［５］のうちの未使用なものは電力供給ユニット［２］，［５］である。このうち、電力供給ユニット［２］に接続可能な未使用充電口は充電口［２］のみなので、電力供給ユニット［２］の第２評価値は１である（図７（Ａ）参照）。同様に、電力供給ユニット［５］の第２評価値を求める（図７（Ｂ）参照）。

【0041】

電力供給ユニット［２］，［５］は、第２評価値が１であり、優劣がない。つまり、第２手順でも、閉状態とするべき１個のリレーを選択することができない。このため、第３手順（ステップＳ２Ｃ）により、電力供給ユニット［２］，［５］のうち、最も番号が小さい電力供給ユニット［２］に接続されたリレーを閉状態とする。

【0042】

これにより、電力供給ユニット［１］，［３］，［６］から充電口［１］の電動車に３０ｋＷの電力を供給しながら、電力供給ユニット［２］から充電口［３］の電動車に１０ｋＷの電力を供給することが可能となる（図８（Ｂ）参照）。

【0043】

以上のように、第１実施例の出力切替部１３（図３参照）を上記制御方法で制御すると、充電口［１］に３０ｋＷを要求する電動車が接続されたときに使用可能な充電口の数が３となり（図８（Ａ）参照）、さらに充電口［３］に１０ｋＷを要求する電動車が接続されたときに使用可能な充電口の数が２となった（図８（Ｂ）参照）。この結果は、図９に示すようにリレーが配置された第１従来例の出力切替部を上記制御方法で制御した場合の充電口の数（図１０参照）に等しい。すなわち、本発明に係る設計方法で出力切替部を設計し、これを本発明に係る制御方法で制御すると、従来と同等の利便性を担保することができる。

【0044】

なお、本発明に係る設計方法とも従来の設計方法とも異なる設計方法で設計した第１比較例の出力切替部（図１１参照。各充電口に接続されるリレーの数Ｎは第１実施例と同じく３）を本発明に係る制御方法で制御すると、従来よりも利便性が劣る結果となった。具体的には、充電口［１］に３０ｋＷを要求する電動車が接続された後に、充電口［３］に１０ｋＷを要求する電動車が接続されても、当該電動車を充電することはできなかった（図１２（Ｂ）参照）。

【0045】

続いて、ユニット数Ｕ＝８、充電口数Ｃ＝６、充電口［１］～［６］のそれぞれに接続されるリレーの数Ｎ＝４の条件下で６×４＝２４個のリレーが配置された第２実施例の出力切替部１３（図１３参照）を設計し、これを本発明に係る制御方法で制御した具体例について、図１４～図２２を参照しながら説明する。本具体的では、充電口［１］～［６］のうち充電口［２］～［５］に電動車が接続される。充電口［２］には、電力供給ユニット［１］に接続されるリレーと、電力供給ユニット［４］に接続されるリレーと、電力供給ユニット［６］に接続されるリレーと、電力供給ユニット［７］に接続されるリレーとが接続されている。充電口［３］には、電力供給ユニット［１］に接続されるリレーと、電力供給ユニット［３］に接続されるリレーと、電力供給ユニット［６］に接続されるリレーと、電力供給ユニット［８］に接続されるリレーとが接続されている。充電口［４］には、電力供給ユニット［２］に接続されるリレーと、電力供給ユニット［４］に接続されるリレーと、電力供給ユニット［６］に接続されるリレーと、電力供給ユニット［８］に接続されるリレーとが接続されている。また、充電口［５］には、電力供給ユニット［２］に接続されるリレーと、電力供給ユニット［３］に接続されるリレーと、電力供給ユニット［５］に接続されるリレーと、電力供給ユニット［８］に接続されるリレーとが接続されている。

【0046】

・図１４，図１５：充電口［４］に２０ｋＷを要求する電動車が接続された場合
まず、第１手順（ステップＳ２Ａ）により、充電口［４］に接続された４個のリレーのうちの１個に接続された電力供給ユニット［２］の第１評価値を求める（図１４（Ａ）参照）。同様に、電力供給ユニット［４］，［６］，［８］の第１評価値を求める（図１４（Ｂ）～（Ｄ）参照）。

【0047】

電力供給ユニット［２］，［４］，［６］，［８］は、第１評価値が５であり、優劣がない。このため、第２手順（ステップＳ２Ｂ）により、電力供給ユニット［２］，［４］，［６］，［８］の第２評価値を求める（図１５（Ａ）～（Ｄ）参照）。

【0048】

電力供給ユニット［２］，［４］，［６］，［８］は、第２評価値が３であり、優劣がないので、第３手順（ステップＳ２Ｃ）により、電力供給ユニット［２］，［４］，［６］，［８］のうち、最も番号が小さい電力供給ユニット［２］に接続されたリレーを閉状態とする。

【0049】

その後、第１手順～第３手順をもう１度実行し、最終的に２個のリレーを閉状態とする。すなわち、充電口［４］－電力供給ユニット［２］間のリレーと、充電口［４］－電力供給ユニット［４］間のリレーとを閉状態とする。これにより、電力供給ユニット［２］，［４］から充電口［４］の電動車に２０ｋＷの電力を供給することが可能となる（図２２（Ａ）参照）。

【0050】

・図１６，図１７：さらに充電口［３］に２０ｋＷを要求する電動車が接続された場合
まず、第１手順（ステップＳ２Ａ）により、充電口［３］に接続された４個のリレーのうちの１個に接続された電力供給ユニット［１］の第１評価値を求める（図１６（Ａ）参照）。同様に、電力供給ユニット［３］，［６］，［８］の第１評価値を求める（図１６（Ｂ）～（Ｄ）参照）。

【0051】

電力供給ユニット［１］，［３］，［６］，［８］は、第１評価値が４であり、優劣がない。このため、第２手順（ステップＳ２Ｂ）により、電力供給ユニット［１］，［３］，［６］，［８］の第２評価値を求める（図１７（Ａ）～（Ｄ）参照）。

【0052】

電力供給ユニット［６］，［８］は、電力供給ユニット［１］，［３］よりも第２評価値が小さいので、電力供給ユニット［１］，［３］よりも優先的に使用されるべきである。ただし、電力供給ユニット［６］，［８］には優劣がないので、第３手順（ステップＳ２Ｃ）により、電力供給ユニット［６］，［８］のうち、最も番号が小さい電力供給ユニット［６］に接続されたリレーを閉状態とする。

【0053】

その後、第１手順～第３手順をもう１度実行し、最終的に２個のリレーを閉状態とする。すなわち、充電口［３］－電力供給ユニット［６］間のリレーと、充電口［３］－電力供給ユニット［８］間のリレーとを閉状態とする。これにより、電力供給ユニット［２］，［４］から充電口［４］の電動車に２０ｋＷの電力を供給しながら、電力供給ユニット［６］，［８］から充電口［３］の電動車に２０ｋＷの電力を供給することが可能となる（図２２（Ｂ）参照）。

【0054】

・図１８，図１９：さらに充電口［２］に１０ｋＷを要求する電動車が接続された場合
まず、第１手順（ステップＳ２Ａ）により、充電口［２］に接続された４個のリレーのうちの１個に接続された未使用の電力供給ユニット［１］の第１評価値を求める（図１８（Ａ）参照）。同様に、電力供給ユニット［７］の第１評価値を求める（図１８（Ｂ）参照）。

【0055】

電力供給ユニット［１］，［７］は、第１評価値が３であり、優劣がない。このため、第２手順（ステップＳ２Ｂ）により、電力供給ユニット［１］，［７］の第２評価値を求める（図１９（Ａ），（Ｂ）参照）。

【0056】

電力供給ユニット［１］の第２評価値が、電力供給ユニット［７］の第２評価値よりも小さいので、電力供給ユニット［１］に接続されたリレーを閉状態とする。これにより、電力供給ユニット［２］，［４］から充電口［４］の電動車に２０ｋＷの電力を供給し、かつ電力供給ユニット［６］，［８］から充電口［３］の電動車に２０ｋＷの電力を供給しながら、電力供給ユニット［１］から充電口［２］の電動車に１０ｋＷの電力を供給することが可能となる（図２２（Ｃ）参照）。

【0057】

・図２０，図２１：さらに充電口［５］に２０ｋＷを要求する電動車が接続された場合
まず、第１手順（ステップＳ２Ａ）により、充電口［５］に接続された４個のリレーのうちの１つに接続された未使用の電力供給ユニット［３］の第１評価値を求める（図２０（Ａ）参照）。同様に、電力供給ユニット［５］の第１評価値を求める（図２０（Ｂ）参照）。

【0058】

電力供給ユニット［３］，［５］は、第１評価値が２であり、優劣がない。このため、第２手順（ステップＳ２Ｂ）により、電力供給ユニット［３］，［５］の第２評価値を求める（図２１（Ａ），（Ｂ）参照）。

【0059】

電力供給ユニット［３］の第２評価値が、電力供給ユニット［５］の第２評価値よりも小さいので、電力供給ユニット［３］に接続されたリレーを閉状態とする。

【0060】

その後、第１手順～第３手順をもう１度実行し、最終的に２個のリレーを閉状態とする。すなわち、充電口［５］－電力供給ユニット［３］間のリレーと、充電口［５］－電力供給ユニット［５］間のリレーとを閉状態とする。これにより、電力供給ユニット［２］，［４］から充電口［４］の電動車に２０ｋＷの電力を供給し、電力供給ユニット［６］，［８］から充電口［３］の電動車に２０ｋＷの電力を供給し、かつ電力供給ユニット［１］から充電口［２］の電動車に１０ｋＷの電力を供給しながら、電力供給ユニット［３］，［５］から充電口［５］の電動車に２０ｋＷの電力を供給することが可能となる（図２２（Ｄ）参照）。

【0061】

以上のように、第２実施例の出力切替部１３（図１３参照）を上記制御方法で制御すると、充電口［４］に２０ｋＷを要求する電動車が接続されたときに使用可能な充電口の数が５となり（図２２（Ａ）参照）、充電口［３］に２０ｋＷを要求する電動車が接続されたときに使用可能な充電口の数が４となり（図２２（Ｂ）参照）、充電口［２］に１０ｋＷを要求する電動車が接続されたときに使用可能な充電口の数が３となり（図２２（Ｃ）参照）、さらに充電口［５］に１０ｋＷを要求する電動車が接続されたときに使用可能な充電口の数が２となった（図２２（Ｄ）参照）。この結果は、図２３に示すようにリレーが配置された第２従来例の出力切替部を上記制御方法で制御した場合の充電口の数（図２４参照）に等しい。すなわち、本発明に係る設計方法で出力切替部を設計し、これを本発明に係る制御方法で制御すると、従来と同等の利便性を担保することができる。

【0062】

なお、本発明に係る設計方法とも従来の設計方法とも異なる設計方法で設計した第２比較例の出力切替部（図２５参照）を本発明に係る制御方法で制御すると、従来よりも利便性が劣る結果となった。具体的には、充電口［２］，［３］，［４］，［５］に電動車が接続された後に未使用の充電口［１］に新たな電動車が接続されても、当該電動車を充電することはできなかった（図２６（Ｄ）参照）。

【0063】

また、第２実施例の出力切替部１３と同一の第３比較例の出力切替部（図２７参照。各充電口に接続されるリレーの数Ｎは第２実施例と同じく４）を本発明に係る制御方法とは異なる制御方法で制御しても、従来よりも利便性が劣る結果となった。具体的には、充電口［２］，［３］，［４］，［５］に電動車が接続された後に未使用の充電口［１］，［６］のいずれかに新たな電動車が接続されても、当該電動車を充電することはできなかった（図２８（Ｄ）参照）。

【0064】

［変形例］
なお、本発明に係る出力切替部の設計方法および制御方法は、これまで説明してきたものに限定されない。

【0065】

例えば、本発明は、図２９に示した充電装置１０’に適用することもできる。同図に示すように、充電装置１０’は、商用電源２０が出力する商用交流電力を直流化するＡＣ／ＤＣ変換部１１と、ＡＣ／ＤＣ変換部１１が出力する電力を昇降圧するＤＣ／ＤＣ変換部１２と、電動車に接続されるＣ個の充電口１４－１，１４－２・・・１４－Ｃと、ＡＣ／ＤＣ変換部１１およびＤＣ／ＤＣ変換部１２の間に設けられた出力切替部１３とを備えている。

【0066】

ＡＣ／ＤＣ変換部１１は、Ｕ個の同一のユニット１１－１，１１－２・・・１１－Ｕで構成されている。本例では、これらのユニットが「電力供給ユニット」に相当する。一方、ＤＣ／ＤＣ変換部１２を構成するＣ個の同一のユニット１２－１，１２－２・・・１２－Ｃは、「電力供給ユニット」に相当しない。

【0067】

充電装置１０’に本発明を適用しても、充電装置１０に本発明を適用した場合と同じ効果が得られる。

【0068】

また、本発明は、電動車以外の複数の充電対象の充電を同時並行的に行う充電装置に適用することもできる。

【0069】

また、第３手順（ステップＳ２Ｃ）では、電力供給ユニットの状態（例えば、温度、累積稼働時間等）に基づいて閉状態とするべき１個のリレーを決定してもよい。

【符号の説明】

【0070】

１０，１０’ 充電装置
１１ ＡＣ／ＤＣ変換部
１２ ＤＣ／ＤＣ変換部
１３ 出力切替部
１４－１，１４－２・・・ 充電口
２０ 商用電源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】