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公開番号2020005495
公報種別公開特許公報(A)
公開日20200109
出願番号2019137757
出願日20190726
発明の名称急速充電装置及び急速充電システム
出願人株式会社キューヘン
代理人個人,個人,個人
主分類H02J 7/00 20060101AFI20191206BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】単体の急速充電装置の定格出力容量が蓄電器が受容可能な最大出力容量に満たない場合でも、受容可能な最大出力容量で急速充電を行うことが可能な急速充電装置及び急速充電システムを提供する。
【解決手段】プラグイン型車両9に搭載された蓄電器15を急速充電するための急速充電装置3は、直流電源部17と、電源制御部19と、電源プラグ13と、通信部23と、供給出力容量判定部25と、電力供給切換回路27と、外部受電部31と、追加電力加算回路33と、を備える。電源制御部は、直流電源部が正常に直流電力を出力できるか否かを判定する電源異常判定部20を備え、追加電力加算回路は、電源異常判定部が直流電源部の異常を判定すると、供給出力容量判定部が追加の直流電力により必要出力容量を確保できると判定しているときには、追加の直流電力を蓄電器に供給する機能を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
プラグイン型車両に搭載された蓄電器を急速充電するための急速充電装置であって、
直流電源部と、
前記直流電源部から出力される直流電力を制御指令に応じて制御する電源制御部と、
前記プラグイン型車両のプラグインコネクタに接続されて前記電源制御部によって制御された前記直流電力を前記プラグイン型車両の前記蓄電器に供給する1以上の電源プラグと、
少なくとも前記プラグイン型車両との間で通信を行って前記蓄電器の蓄電情報を入手する通信部と、
前記通信部から入手した前記蓄電情報に基づいて前記蓄電器が受容可能な最大出力容量を判定する供給出力容量判定部と、
前記供給出力容量判定部が判定した最大出力容量に応じて前記電源プラグに前記電源制御部によって制御された前記直流電力を供給する電力供給切換回路と、
別の急速充電装置から直流電力を受電する外部受電部と、
前記供給出力容量判定部が前記直流電力だけでは前記最大出力容量に満たないと判定したときに、前記別の急速充電装置から追加の直流電力を受電し、前記電力供給切換回路から出力される前記直流電力に前記追加の直流電力を加算することにより供給する出力容量を確保する追加電力加算回路とを備えており、
前記電源制御部は、前記直流電源部が正常に前記直流電力を出力できるか否かを判定する電源異常判定部を備えており、
前記追加電力加算回路は、前記電源異常判定部が前記直流電源部の異常を判定すると、前記供給出力容量判定部が前記追加の直流電力により必要出力容量を確保できると判定しているときには、前記追加の直流電力を前記蓄電器に供給する機能を備えていることを特徴とする急速充電装置。
続きを表示(約 700 文字)【請求項2】
別の急速充電装置に直流電力を出力する外部給電部を備えている請求項1に記載の急速充電装置。
【請求項3】
前記外部給電部が前記電源プラグである請求項2に記載の急速充電装置。
【請求項4】
複数の前記電源プラグを備えており、
前記複数の電源プラグのうち少なくとも1本の電源プラグは、前記直流電力と前記追加の直流電力とを加算した電力を供給できる容量を有している請求項1,2または3に記載の急速充電装置。
【請求項5】
複数台の請求項2に記載の急速充電装置が、一つの前記急速充電装置の前記外部受電部と他の一つの急速充電装置の前記外部給電部とを電気的に接続してなる急速充電システム。
【請求項6】
前記追加電力加算回路は、前記別の急速充電装置が前記プラグイン型車両の充電をしているため、前記追加の直流電力を受電せずに前記直流電力のみで充電を行っている間に、前記別の急速充電装置の充電が完了したことを検知した場合、前記別の急速充電装置から前記追加の直流電力を受電して、前記直流電力に前記追加の直流電力を加算して出力容量を確保するように構成されている請求項1に記載の急速充電装置。
【請求項7】
前記追加電力加算回路は、前記追加の直流電力を加算して充電を行っている間に、他の前記電源プラグ、または、前記別の急速充電装置の1以上の電源プラグに前記プラグイン型車両が接続されたことを検知した場合に、前記追加の直流電力の加算を止めて、前記直流電力のみで充電を継続するように構成されている請求項1に記載の急速充電装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、プラグイン型車両に搭載された蓄電器を急速充電するための急速充電装置及び急速充電システムに関するものである。
続きを表示(約 13,000 文字)【背景技術】
【0002】
近年、ガソリンを燃料として動力を発生する内燃機関によって走行する従来型の車両に対して、二酸化炭素等の温室効果ガスの排出量の少ない、電動モータを用いて走行する車両(例えば、電気自動車、プラグイン・ハイブリッド自動車、電気二輪車等。以下、「電気自動車等」とする。)が普及しつつある。電気自動車等は、搭載している二次電池等の蓄電器に蓄えた電気をエネルギ源とするものであるため、充電装置を用いて、搭載された蓄電器を充電する必要がある。なお、電動モータを用いて航行する船舶や、空を飛ぶドローン等の飛行機も存在する(以下、「車両」の語は、必ずしも陸上を走行する車両だけでなく、船舶、飛行機等も含むものとする)。
【0003】
蓄電器の充電は、ガソリンの給油に比べて、時間がかかるという欠点が存在する。この欠点を解消する急速充電を可能とするため、より大きな出力容量に対応した電気自動車等及びそれに対応した高出力容量の急速充電装置が開発・実用化されている。例えば、CHAdeMO(商標)協議会が推進している現在のCHAdeMO規格では、62.5kWまでの直流電力が規格化されており、20kW〜50kWの定格出力を有する急速充電装置が実用化されている。急速充電装置を設置する場合には、設置場所の電気設備の容量等に応じて、適切なものが選択され、設置されている。
【0004】
急速充電装置の出力容量(例:30kW)が電気自動車等の受容可能な最大出力容量(例:50kW)に満たない場合、予定されている急速充電が行えず、充電時間が長くなることがある。また、最近では、100kWのように、上記規格を超えた高出力容量で急速充電が可能な電気自動車等の開発・実用化も進んでいる。このように高出力容量による急速充電が可能な電気自動車等に対応するためには、急速充電装置側も高出力が可能なように変更する必要があるが、急速充電装置を設置するためには、契約電力の見直しや設置場所の電気設備の容量等も考慮しなければならず、容易ではない。
【0005】
従来、充電装置が出力可能な直流電力が不足している場合に、他の充電装置と連携を行い、不足分の直流電力を補って充電を行うシステムが存在する(特開2013−192310号公報[特許文献1])。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
特開2013−192310号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献1のシステムは、各充電装置が内蔵する二次電池を利用して電気自動車等を充電するタイプのものが対象であり、内蔵二次電池の出力容量の不足分を補うものに過ぎない。そのため、各充電装置が出力可能な出力容量は、1つの内蔵二次電池が出力可能な出力容量を超えるものではない。
【0008】
本発明の目的は、単体の急速充電装置の定格出力容量が電気自動車等の蓄電器が受容可能な最大出力容量に満たない場合でも、電気自動車等の受容可能な最大出力容量で急速充電を行うことが可能な急速充電装置及び急速充電システムを提供することにある。
【0009】
本発明の他の目的は、急速充電装置を構成する直流電源部が故障等により動作しない場合でも、充電を行うことが可能な冗長性を有する急速充電装置及び急速充電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の急速充電装置は、直流電源部と、直流電源部から出力される直流電力を制御指令に応じて制御する電源制御部と、プラグイン型車両のプラグインコネクタに接続されて電源制御部によって制御された直流電力をプラグイン型車両の蓄電器に供給する1以上の電源プラグと、少なくともプラグイン型車両との間で通信を行って蓄電器の蓄電情報を入手する通信部と、通信部から入手した蓄電情報に基づいて蓄電器が受容可能な最大出力容量を判定する供給出力容量判定部と、供給出力容量判定部が判定した最大出力容量に応じて電源プラグに電源制御部によって制御された直流電力を供給する電力供給切換回路と、別の急速充電装置から直流電力を受電する外部受電部と、供給出力容量判定部が直流電力だけでは最大出力容量に満たないと判定したときに、別の急速充電装置から追加の直流電力を受電し、電力供給切換回路から出力される直流電力に追加の直流電力を加算することにより供給する出力容量を確保する追加電力加算回路とを備えている。本発明の急速充電装置によれば、このように構成されているため、当該急速充電装置単体の直流電力だけでは最大出力容量に満たない場合に、別の急速充電装置から追加の直流電力を受電し、供給に必要な出力容量を確保することが可能である。そのため、電気設備の容量等を変更することなく、急速充電装置を変更するだけで、電気自動車等の受容可能な最大出力容量で急速充電を行うことが可能である。
【0011】
急速充電装置にも別の急速充電装置に直流電力を出力する外部給電部を備えるようにしてもよいのはもちろんである。このようにすれば、一つの急速充電装置の外部受電部と他の一つの急速充電装置の外部給電部とを電気的に接続して、複数台の急速充電装置からなる急速充電システムを構築することが可能となり、システム内のいずれの急速充電装置からも、追加の直流電力を加算した急速充電が可能となる。
【0012】
別の急速充電装置に直流電力を出力する外部給電部と、直流電力を受電する外部受電部を相互に電気的に接続する手段は任意である。例えば、専用の連携ケーブルを利用して、別の急速充電装置に直流電力を出力する外部給電部と直流電力を受電する外部受電部とが相互に電気的に接続されていてもよい。この場合には、外部給電部と外部受電部の間に通電を制御する手動スイッチを備えていてもよい。このようにすれば、高出力が不要な場合に、容易に急速充電装置間での給電を止めることが可能である。また、電源プラグが外部給電部を兼ねるように構成してもよい。この場合には、急速充電装置の外部受電部に電源プラグを差し込んで固定するコネクタを備えるようにすれば、1つの急速充電装置のコネクタに他の1つの急速充電装置の電源プラグを差し込むことにより、容易に急速充電システムを構築することができる。さらに、それぞれの急速充電装置が複数の電源プラグを有する複数プラグ型の急速充電装置である場合には、1つの急速充電装置の電源プラグの1つを外部給電部とし、他の1つの急速充電装置の電源プラグの1つを外部受電部として、両電源プラグを相互に接続することで急速充電システムを構築するようにしてもよい。
【0013】
なお、追加の直流電力を出力する場合、電源プラグには、通常時よりも負荷がかかることから、電源プラグは高出力に耐える容量を有していることが望ましいが、そのような電源プラグはコストがかかる。そのため、複数プラグ型の場合、複数の電源プラグのうち少なくとも1本の電源プラグを、直流電力と追加の直流電力とを加算した電力を供給できる容量を有するものとすればよい。このようにすれば、全ての電源プラグを高容量のものにする必要がなく、コストを抑えることが可能である。
【0014】
急速充電装置は、直流電源部に異常が発生すると、正常に充電を行えなくなる。そこで、本発明の急速充電装置の電源制御部は、直流電源部が正常に直流電力を出力できるか否かを判定する電源異常判定部を備え、追加電力加算回路は、電源異常判定部が直流電源部の異常を判定すると、供給出力容量判定部が追加の直流電力により必要出力容量を確保できると判定しているときには、追加の直流電力を蓄電器に供給する機能をさらに有するようにしてもよい。このようにすれば、直流電源部に異常が発生した場合に、他の急速充電装置の直流電源部を利用して充電を行う冗長化が可能になる。
【0015】
追加電力加算回路は、別の急速充電装置がプラグイン型車両の充電をしているため、追加の直流電力を受電せずに直流電力のみで充電を行っている間に、別の急速充電装置の充電が完了したことを検知した場合、別の急速充電装置から追加の直流電力を受電して、直流電力に追加の直流電力を加算して出力容量を確保するように構成されていてもよい。このように構成すれば、充電開始時点では別の急速充電装置が充電中で、追加の直流電力を利用できない場合でも、別の急速充電装置の充電が完了次第、追加の直流電力を利用することができ、効率的に充電を行うことができる。
【0016】
追加電力加算回路は、追加の直流電力を加算して充電を行っている間に、他の電源プラグ、または、別の急速充電装置の1以上の電源プラグにプラグイン型車両が接続されたことを検知した場合に、追加の直流電力の加算を止めて、直流電力のみで充電を継続するように構成されていてもよい。このように構成すれば、直流電力に追加の直流電力を加算して充電している場合でも、他のプラグイン型車両が充電に来た場合に、並列的にプラグイン型車両の充電を行うようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
第1の実施の形態の急速充電装置を組み合わせた急速充電システムの概略図である。
第1の実施の形態の急速充電装置のブロック図である。
第1の実施の形態の急速充電装置を組み合わせた急速充電システムによる充電制御を示すフローチャートである。
直流電源部からの直流電力のみで給電を行う場合に、充電完了までの間実行される急速充電システムの充電制御のフローチャートである。
「連携運転モード」に移行した場合に、充電完了までの間実行される急速充電システムの充電制御のフローチャートである。
第2の実施の形態の急速充電装置を組み合わせた急速充電システムを示す概略図である。
第3の実施の形態の急速充電装置を組み合わせた急速充電システムを示す概略図である。
第3の実施の形態の急速充電装置のブロック図である。
第3の実施の形態の急速充電装置を組み合わせた急速充電システムを示す概略図である。
第4の実施の形態の急速充電装置を組み合わせた急速充電システムを示す概略図である。
第4の実施の形態の急速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】
【0018】
以下、図面を参照して、本発明の急速充電装置及び急速充電システムを詳細に説明する。
【0019】
<第1の実施の形態>
[急速充電システムの構成]
図1は、急速充電システム1を示す概念図である。図1に示すように、急速充電システム1は、2台の急速充電装置3,3´から構成されている。2台の急速充電装置3,3´は、接続スイッチ5を介して、相互に連携ケーブル7で接続されている。急速充電装置3,3´からは、プラグイン型車両9のプラグインコネクタ11に接続される電源プラグ13,13´がそれぞれ延びている。電源プラグ13,13´を介して急速充電装置3,3´から出力された電力により、プラグイン型車両9の蓄電器15を充電するようになっている。本実施の形態の急速充電装置3,3´のそれぞれの定格出力は30kWである。電源プラグ13は、50kWが出力可能であり、電源プラグ13´は、30kWが出力可能である。なお、本実施の形態では、コストを抑えるために、電源プラグ13のみを高容量のものとしているが、電源プラグ13,13´のいずれも50kWを出力が可能な電源プラグにしてもよいのはもちろんである。
【0020】
プラグイン型車両9は、電気自動車(EV)、プラグイン・ハイブリッド自動車、電機二輪車等の電動モータを用いて走行する車両であり、搭載している蓄電器15を外部電源から給電を受けて充電するタイプの車両である。蓄電器15は、鉛蓄電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の二次電池の他、リチウムイオンキャパシタ等の大容量キャパシタでもよい。
【0021】
本実施の形態の急速充電システム1は、通常時は、急速充電装置3,3´はそれぞれ独立した急速充電装置として動作する「通常運転モード」で運用されるものであるが、受容可能な最大出力容量が急速充電装置3の定格出力(30kW)を超えるプラグイン型車両9(例:50kW)が電源プラグ13に接続された場合に、急速充電装置3´から追加の直流電力を受電し、通常の直流電力に、追加の直流電力を加算して出力容量を確保する「連携運転モード」に切り替わるように構成されている。さらに、本実施の形態の急速充電システム1は、急速充電装置3,3´の一方の直流電源部に異常が発生した際に、急速充電装置3,3´の他方から直流電力を受電して出力容量を確保する「冗長運転モード」も備えている。
【0022】
なお、急速充電装置3及び3´は、電源プラグ以外は同じ構成となっているため、以下では、一方の急速充電装置3の構成について説明し、他方の急速充電装置3´については説明を省略する。急速充電装置3´の構成要素に言及する際には、急速充電装置3の構成要素に付した符号に「´」の符号を付加する。
【0023】
[急速充電装置の構成]
図2は、急速充電装置3のブロック図である。急速充電装置3は、直流電源部17と、電源制御部19と、指令発生部21と、通信部23と、供給出力容量判定部25と、電力供給切換回路27とを備えている。本実施の形態では、さらに、電力供給切換回路27からの出力を他の急速充電装置に出力する外部給電部29と、外部受電部31が受電した直流電力を直流電源部17からの出力に加算する追加電力加算回路33とを備えている。
【0024】
直流電源部17は、図示しないコンバータ、変圧器及び整流器から構成されており、電源制御部19によって制御され、商用電源から受電した交流電力を直流電力に変換して追加電力加算回路33を通して電力供給切換回路27に給電するものである。電源制御部19には、直流電源部17の異常を判定する電源異常判定部20が備えられている。
【0025】
電源プラグ13は、電力供給切換回路27と接続されており、プラグイン型車両9のプラグインコネクタ11に接続されて、電源制御部19によって制御された直流電源部17から出力される直流電力と、必要に応じて加算される追加の直流電力をプラグイン型車両9の蓄電器15に供給する。また、電源プラグ13は、通信部23とも接続されている。
【0026】
通信部23は、電源プラグ13に設けられた通信線を通じて、プラグイン型車両9との間で通信を行って蓄電器15の蓄電情報を入手する。蓄電情報には、蓄電器の電圧、温度の他、蓄電器が受容可能な最大出力容量に関する情報が含まれており、供給出力容量判定部25は蓄電情報に基づいて、電源プラグ13に接続されたプラグイン型車両9の蓄電器15が受容可能な最大出力容量を判定し、指令発生部21に出力する。また、通信部23は、連携ケーブル7に設けられた通信線を通じて、接続スイッチ5及び他の急速充電装置3´の通信部23´とも接続されている。
【0027】
指令発生部21は、通信部23から入手した蓄電情報に基づいて、選択指令及び選択終了指令と制御指令とを出力する。「通常運転モード」時には、追加電力加算回路33は非動作状態となり、電力供給切換回路27は、選択指令に応じて電源プラグ13に直流電力を供給し、選択終了指令により電源プラグ13への直流電力の供給を停止する。「連携運転モード」時には、急速充電装置3´の電力供給切換回路27´は、選択指令に応じて外部給電部29´に直流電力を供給し、急速充電装置3は外部受電部31から急速充電装置3´からの追加の直流電力を受電して、追加電力加算回路33は、動作状態となって直流電源部17からの直流電力に追加の直流電力を加算する。そして、選択指令に応じて電力供給切換回路27は、電源プラグ13に直流電力を供給し、選択終了指令により電源プラグ13への直流電力の供給を停止する。「冗長運転モード」時には、例えば、急速充電装置3の直流電源部17に異常が発生した場合には、急速充電装置3は「連携運転モード」時と同様に、急速充電装置3´から追加の直流電力を受電し、電力供給切換回路27は、選択指令に応じて、追加の直流電力のみを電源プラグ13に供給し、選択終了指令により電源プラグ13への直流電力の供給を停止する。
【0028】
[急速充電システムの充電制御]
図3は、第1の実施の形態の急速充電システム1による充電制御を示すフローチャートである。
【0029】
急速充電装置3の電源プラグ13にプラグイン型車両9が接続されると(ステップST1)、まず、電源異常判定部20は、直流電源部17に異常が発生していないか、判定を行う(ステップST2)。直流電源部17に異常がなければ、供給出力容量判定部25は、蓄電情報から蓄電器15が受容可能な最大出力容量を取得する(ステップST3)。供給出力容量判定部25は、直流電源部17が出力可能な直流電力と、取得した最大出力容量とを比較する(ステップST4)。直流電力が最大出力容量と同じ、または、直流電力の方が最大出力容量よりも大きいと判定された場合、急速充電システム1は「通常運転モード」になり、指令発生部21から選択指令が出力されると、電力供給切換回路27は、電源プラグ13に直流電力を供給する(ステップST5)。
【0030】
直流電力の方が最大出力容量よりも小さいと判定された場合には、指令発生部21は、接続スイッチ5をオンにして、通信部23から急速充電装置3´の指令発生部21´に対して問い合わせを行う(ステップST6)。急速充電装置3´で充電が行われていない、直流電源部17´に異常が発生していない等の確認ができると、急速充電システム1は、「連携運転モード」に移行する。「連携運転モード」になると、急速充電装置3の指令発生部21は、電源制御部19及び追加電力加算回路33に指令を出力し、また、急速充電装置3´の指令発生部21´は、電源制御部19´及び電力供給切換回路27´に指令を出力する(受電指令・ステップST7)。追加電力加算回路33は、直流電源部17からの直流電力に、外部受電部31からの追加の直流電力を加算して出力する準備を行う(ステップST8)。選択指令が出力されると、電力供給切換回路27は、電源プラグ13に直流電力を供給する(ステップST5)。
【0031】
ステップST6において、急速充電装置3´で充電が進行中であったり、直流電源部17´に異常が発生していると、直流電源部17からの直流電力のみを出力する準備を行い、選択指令によって、電力供給切換回路27は、電源プラグ13に直流電力を供給する(ステップST5)。
【0032】
ステップST2で、電源異常判定部20により直流電源部17に異常が発生していると判定された場合には、急速充電装置3単独での充電が行えないため、指令発生部21は、接続スイッチ5をオンにして、通信部23から急速充電装置3´の指令発生部21´に対して問い合わせを行う(ステップST9)。急速充電装置3´で充電が行われていない、直流電源部17´に異常が発生していない等の確認ができると、急速充電システム1は、「冗長運転モード」に移行する。「冗長運転モード」になると、急速充電装置3の指令発生部21は、追加電力加算回路33に指令を出力し、また、急速充電装置3´の指令発生部21´は、電源制御部19´及び電力供給切換回路27´に指令を出力する(受電指令・ステップST10)。追加電力加算回路33は、外部受電部31からの追加の直流電力を出力する準備を行う(ステップST11)。選択指令が出力されると、電力供給切換回路27は、電源プラグ13に直流電力を供給する(ステップST5)。
【0033】
ステップST9において、急速充電装置3´で充電が進行中であったり、直流電源部17´に異常が発生していると、急速充電システム1では充電を行うことができないため、エラーとなり、充電を行えない旨が報知される(ステップST12)。
【0034】
[追加充電制御(1)]
図4は、急速充電装置3´で充電が進行中であると判定されたため、直流電源部17からの直流電力のみで給電を行う場合に、充電完了までの間実行される、急速充電システム1の充電制御のフローチャートである。
【0035】
急速充電装置3は、充電が完了するまでの間、他の急速充電装置3´の充電が完了するか否かを監視している(ステップST13,14)。他の急速充電装置3´の充電が完了したことを検知すると、急速充電システム1は、「連携運転モード」に移行し、指令発生部21,21´は、受電指令を出力し(ステップST15)、直流電力に追加の直流電力を加算して、充電を継続する(ステップST16,17)。
【0036】
[追加充電制御(2)]
図5は、「連携運転モード」に移行した場合に、充電完了までの間実行される、急速充電システム1の充電制御のフローチャートである。
【0037】
急速充電装置3は、充電が完了するまでの間、電源プラグ13´に他のプラグイン型車両が接続されるか否かを監視している(ステップST18,19)。電源プラグ13´に他のプラグイン型車両が接続されたことを検知すると、指令発生部21,21´は、急速充電装置3´から急速充電装置3への追加の直流電力を停止する停止指令を出力し(ステップST20)、急速充電装置3は、直流電源部17からの直流電力のみで、充電を継続する(ステップST21)。
【0038】
本実施の形態では、接続スイッチ5は、指令発生部21によりオン・オフされるものとしているが、通常時はオフになっており、必要に応じて手動でオンにするタイプのスイッチを用いてもよいのはもちろんである。また、急速充電装置3及び3´の定格出力は、30kWに限られるものではなく、30kW未満や、50kW以上の高出力でもよい。例えば、50kWの出力の場合には、「連携運転モード」では、最大100kWの出力容量を確保可能である。さらに、本実施の形態では、急速充電装置それぞれから電源プラグ(13,13´)が1つずつ延びているが、それぞれ複数(2以上)の電源プラグを備えるようにしてもよい。
<第2の実施の形態>
図6は、第2の実施の形態の急速充電装置を組み合わせた急速充電システムを示す概念図である。図6には、図1及び図2に示した実施の形態の部材と同じ部材には、図1及び図2に付した符号の数に100の数を加えた数の符号を付して説明を省略する。また、3台目の急速充電装置等には、符号に「″」の符号を付加して、構成についての説明を省略する。
【0039】
第2の実施の形態では、急速充電システム101を構成する急速充電装置が、急速充電装置103,103´,103″の3台になっており、接続スイッチ105,105´,105″を介して連携ケーブル107,107´,107″によって相互に接続されて構成されている。このように構成することにより、急速充電装置103の電源プラグ113に受容可能な最大出力容量が急速充電装置103の定格出力を超えるプラグイン型車両109が接続された場合には、急速充電装置103´,103″のいずれか一方から追加の直流電力を受電することが可能となる。また、急速充電装置103´,103″の双方から直流電力を受電できれば、より大きな直流電力を出力することが可能となる。また、急速充電装置の台数が増えるため、いずれかの直流電源部に異常が発生した場合の「冗長運転モード」の冗長性を高めることが可能である。
【0040】
<第3の実施の形態>
図7は、第3の実施の形態の急速充電装置を組み合わせた急速充電システムを示す概念図であり、図8は、第3の実施の形態の急速充電装置のブロック図である(プラグイン型車両の図示は省略してある)。図7及び図8には、図1及び図2に示した実施の形態の部材と同じ部材には、図1及び図2に付した符号の数に200の数を加えた数の符号を付して説明を省略する。また、急速充電装置203と急速充電装置203´は、電源プラグ以外は同じ構成となっているため、一方の急速充電装置203の構成について説明し、他方の急速充電装置203´については説明を省略する。急速充電装置203´の構成要素に言及する際には、急速充電装置203の構成要素に付した符号に「´」の符号を付加する。
【0041】
第3の実施の形態では、急速充電システム201を構成する急速充電装置203,203´が、それぞれ複数の電源プラグ(本実施の形態では、例として、具体的には2つの電源プラグ)を備えている。2つの電源プラグ213A,213Bは、2種類の接続線、すなわちA接続線とB接続線とにより接続されている。具体的には、A接続線により電力供給切換回路27と接続されており、B接続線により通信部223とも接続されている。
【0042】
また、急速充電装置203は、他の急速充電装置(急速充電装置203´)の電源プラグを接続可能なコネクタ235を備えている。コネクタ235は、外部受電部231と、C接続線により通信部223と接続されており、他の急速充電装置(急速充電装置203´)の電源プラグが接続されることにより、電源プラグが連携ケーブル207の代わりを果たすように構成されている。すなわち、「通常運転モード」の場合は、急速充電装置203と急速充電装置203´は独立した急速充電装置として動作しているが、「連携運転モード」及び「冗長運転モード」を行う場合には、急速充電装置203´の電源プラグ213´Bをコネクタ235に接続することで、急速充電装置203と急速充電装置203´が相互に接続され、急速充電システム201が構築される。なお、急速充電装置203,203´が必ずしも複数の電源プラグを有している必要はないため、電源プラグをそれぞれ1つずつ備えた急速充電装置を用いて急速充電システム201を構築してもよい。
【0043】
第3の実施の形態では、ステップST4で、供給出力容量判定部225によって、直流電力が最大出力容量と同じ、または、直流電力の方が最大出力容量よりも大きいと判定された場合、急速充電システム201は「通常運転モード」になり、指令発生部221の選択指令により、電力供給切換回路227は、2つの電源プラグ213A,213Bのうちいずれかに直流電力を供給する(ステップST5)。
【0044】
直流電力の方が最大出力容量よりも小さいと判定された場合には、第3の実施の形態では、ステップST6で、まず、コネクタ235に急速充電装置203´の電源プラグが接続されているかを確認する。電源プラグ(図5では、電源プラグ213´B)が接続されると、第1の実施の形態と同様、指令発生部221は、通信部223から急速充電装置203´の指令発生部221´に対して問い合わせを行い、急速充電装置203´で充電が行われていない、直流電源部217´に異常が発生していない等の確認ができると、急速充電システム201は、「連携運転モード」に移行する。「連携運転モード」になると、急速充電装置203´の指令発生部221´は、電源制御部219´及び電力供給切換回路227´に指令を出力し、急速充電装置203のコネクタ235に接続されている電源プラグ213´Bに直流電力を出力する。
【0045】
また、ステップST2で、電源異常判定部220により直流電源部217に異常が発生していることが判定された場合にも、第3の実施の形態では、ステップST9で、まず、コネクタ235に他の急速充電装置(急速充電装置203´)の電源プラグが接続されているかを確認する。電源プラグ(図7では、電源プラグ213´B)が接続されると、第1の実施の形態と同様、指令発生部221は、通信部223から急速充電装置203´の指令発生部221´に対して問い合わせを行い、急速充電装置203´で充電が行われていない、直流電源部217´に異常が発生していない等の確認ができると、急速充電システム201は、「冗長運転モード」に移行する。「冗長運転モード」になると、急速充電装置203´の指令発生部221´は、電源制御部219´及び電力供給切換回路227´に指令を出力し、急速充電装置203のコネクタ235に接続されている電源プラグ213´Bに直流電力を出力する。
【0046】
なお、図7の例では、2台の急速充電装置203,203´によって急速充電システム201を構成しているが、図9に示すように、それぞれの電源プラグが届く範囲内に3台以上の複数の急速充電装置を配置して、急速充電システム201を構成してもよいのはもちろんである。図9では、3台目の急速充電装置等には、符号に「″」の符号を付して、構成についての説明を省略する。図9に示すように、急速充電装置203の電源プラグ213Bを急速充電装置203″のコネクタ235″に接続し、急速充電装置203″の電源プラグ213B″を急速充電装置203´のコネクタ235´に接続し、急速充電装置203´の電源プラグ213´Bを急速充電装置203のコネクタ235に接続することで、例えば、急速充電装置203は、急速充電装置203″の直流電力を急速充電装置203´を経由して受電することが可能となるため、第2の実施の形態と同様、各急速充電装置は、より大きな直流電力を出力することが可能となり、また、急速充電装置の台数が増えるため、いずれかの直流電源部に異常が発生した場合の「冗長運転モード」の冗長性を高めることが可能である。
【0047】
<第4の実施の形態>
図10は、第4の実施の形態の急速充電装置を組み合わせた急速充電システムを示す概念図であり、図11は、第4の実施の形態の急速充電装置のブロック図である(プラグイン型車両の図示は省略してある)。図10及び図11には、図7及び図8に示した実施の形態の部材と同じ部材には、図7及び図8に付した符号の数に100の数を加えた数の符号を付して説明を省略する。また、急速充電装置303と急速充電装置303´は、電源プラグ以外は同じ構成となっているため、一方の急速充電装置303の構成について説明し、他方の急速充電装置303´については説明を省略する。急速充電装置303´の構成要素に言及する際には、急速充電装置303の構成要素の符号に「´」の符号を付加する。
【0048】
第4の実施の形態では、急速充電装置303の電源プラグ313Bは、C接続線により通信部323と、D接続線により追加電力加算回路333と接続されている。また、急速充電システム301は、2台の急速充電装置のそれぞれの電源プラグ1つずつ接続して急速充電システム301を構成するための接続コネクタ337を備えている。この構成により、「通常運転モード」の場合は、急速充電装置303と急速充電装置303´は独立した急速充電装置として動作しているが、「連携運転モード」及び「冗長運転モード」を行う場合には、急速充電装置303の電源プラグ313Bと急速充電装置303´の電源プラグ313´Bとを接続コネクタ337に接続することで、急速充電装置303と急速充電装置303´が相互に接続され、指令発生部321は、通信部323から電源プラグ313Bを通じて急速充電装置303´の指令発生部321´に対して問い合わせを行い、また、電源プラグ313Bを通じて、急速充電装置303´から追加の直流電力を受電することが可能になり、急速充電システム301が構築される。
【0049】
以上、本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で変更が可能であるのは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【0050】
本発明によれば、単体の急速充電装置の定格出力容量がプラグイン型車両の蓄電器が受容可能な最大出力容量に満たない場合でも、プラグイン型車両の受容可能な最大出力容量で急速充電を行うことが可能な急速充電装置及び急速充電システムを提供することができる。また、急速充電装置を構成する直流電源部が故障等により動作しない場合でも、充電を行うことが可能な冗長性を有する急速充電装置及び急速充電システムを提供することができる。
【符号の説明】
(【0051】以降は省略されています)

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