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公開番号2021136862
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210913
出願番号2021017407
出願日20210205
発明の名称充電スタンド及びその電力割当システムと電力割当方法
出願人台達電子企業管理(上海)有限公司
代理人八田国際特許業務法人
主分類H02J 7/04 20060101AFI20210816BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】充電スタンド及びその電力割当システムと電力割当方法を提供する。
【解決手段】充電スタンド100は、複数の充電ガン30、複数の充電ガン30に接続された放熱モジュール20を備える。電力割当システム10は、充電ガン30に電力を供給する電力モジュール11及び放熱モジュール20に接続する制御ユニット12と、電力モジュール11及び制御ユニット10に接続する電力割当ユニット13とを含み、制御ユニット12は複数の充電ガン30で同時に充電するとき、放熱モジュール20の最大放熱量PlossMax及び各充電ガン30の最大熱損失PchargerMaxに基づき各充電ガン30の出力電流を確定し、電力割当ユニット13は各充電ガン30の出力電流に基づき、電力モジュール11からの電力を対応する充電ガンを介して充電ガンに接続する要充電設備に割り当てる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
複数の充電ガン及び1つの放熱モジュールを備え、前記複数の充電ガンが前記放熱モジュールにそれぞれ接続されて熱交換することで放熱を行う電力割当システムであって、
前記複数の充電ガンに電力を供給する電力モジュールと、
前記電力モジュール及び前記放熱モジュールに接続され、前記複数の充電ガンが同時に充電するとき、前記放熱モジュールの最大放熱量P
loss
Max及び各充電ガンの最大熱損失P
charger
Maxに基づき各充電ガンの出力電流を確定する制御ユニットと、
前記電力モジュール及び前記制御ユニットに接続され、前記各充電ガンの出力電流に基づき前記電力モジュールから供給される電力を、対応する充電ガンを介して該充電ガンに接続する要充電設備に割り当てる電力割当ユニットと、を備え、
前記放熱モジュールの最大放熱量P
loss
Maxは、任意の1つの前記充電ガンの最大熱損失以上であり、前記複数の充電ガンにおける各充電ガンの最大熱損失の合計より小さいことを特徴とする、充電スタンドの電力割当システム。
続きを表示(約 4,800 文字)【請求項2】
前記制御ユニットは、1つの充電ガンで充電するとき、該充電ガンの要求電流に基づき該充電ガンの出力電流を確定し、前記要求電流は、該充電ガンの要充電設備の需要電流に対応する、請求項1に記載の電力割当システム。
【請求項3】
前記制御ユニットは、複数の充電ガンで同時充電を実行するに当たって、前記複数の充電ガンの各充電ガンの要求電流、第1電流調整係数閾値Threshold_H、第2電流調整係数閾値Threshold_L、前記放熱モジュールの最大放熱量P
loss
Max及び各充電ガンの抵抗R
cable
に基づき、各充電ガンの出力電流を確定し、
前記第1電流調整係数閾値Threshold_Hは、前記第2電流調整係数閾値Threshold_Lより大きい、請求項1に記載の電力割当システム。
【請求項4】
前記制御ユニットは、前記充電スタンドが1つの充電ガンによる充電から複数の充電ガンによる同時充電へ移行するとき、充電中の充電ガン及び充電に新たに加わる充電ガンの出力電流を均等に割り当て又はリアルタイムで割り当てることにより、前記複数の充電ガンにおける各充電ガンの出力電流をそれぞれ初期化する、請求項1に記載の電力割当システム。
【請求項5】
前記複数の充電ガンは、第1充電ガン及び第2充電ガンを備え、前記第1充電ガンと前記第2充電ガンの最大許容出力電流I
available
Max及び前記抵抗R
cable
が同じく、前記各充電ガンの最大熱損失P
charger
Maxは、下記式を満たす、請求項3に記載の電力割当システム。
【請求項6】
前記第1充電ガンと前記第2充電ガンで同時に充電を行い、前記第1充電ガンの要求電流をI1
request
とし、初期出力電流をI1
available-1
とし、その比をPer1とし、かつ前記第2充電ガンの要求電流をI2
request
とし、初期出力電流をI2
available-1
とし、その比をPer2とするとき、下記式のとおり、
請求項5に記載の電力割当システム。
【請求項7】
前記制御ユニットは、前記充電スタンドが前記第1充電ガン又は前記第2充電ガンによる充電から前記第1充電ガンと前記第2充電ガンによる同時充電へ移行するとき、充電中の充電ガン及び充電に新たに加わる充電ガンの出力電流を均等に割り当てることにより、前記第1充電ガン及び前記第2充電ガンの出力電流を初期化する、請求項6に記載の電力割当システム。
【請求項8】
前記制御ユニットは、前記第1充電ガン及び前記第2充電ガンの出力電流を初期化するに当たって、前記放熱モジュールの最大放熱量P
loss
Max及び各充電ガンの抵抗R
cable
に基づき各充電ガンの初期出力電流を確定し、
そのうち、前記第1充電ガンを充電中の充電ガンとし、その初期出力電流をI1
available-1
とし、かつ前記第2充電ガンを充電に新たに加わる充電ガンとし、その初期出力電流をI2
available-1
とするとき、下記式を満たす、請求項7に記載の電力割当システム。
【請求項9】
前記制御ユニットは、前記充電スタンドが前記第1充電ガン又は前記第2充電ガンによる充電から前記第1充電ガンと前記第2充電ガンによる同時充電へ移行するとき、充電中の充電ガンの出力電流及び充電に新たに加わる電ガンの出力電流をリアルタイムで割り当てることにより、前記第1充電ガン及び前記第2充電ガンの出力電流を初期化する、請求項6に記載の電力割当システム。
【請求項10】
前記制御ユニットは、前記第1充電ガン及び前記第2充電ガンの出力電流を初期化するに当たって、充電中の充電ガンの要求電流及び既存出力電流、前記第1電流調整係数閾値Threshold_H、前記放熱モジュールの最大放熱量P
loss
Max及び各充電ガンの抵抗R
cable
に基づき、前記第1充電ガン及び前記第2充電ガンの初期出力電流を確定し、
そのうち、前記第1充電ガンを充電中の充電ガンとし、その既存出力電流をI1
available-0
とし、その要求電流をI1
request
とし、前記第1充電ガンの要求電流I1
request
と既存出力電流I1
available-0
の比の値をPer0とし、前記第1充電ガンの初期出力電流をI1
available-1
とし、かつ前記第2充電ガンを充電に新たに加わる充電ガンとし、その初期出力電流をI2
available-1
とするとき、下記式のとおり、
請求項9に記載の電力割当システム。
【請求項11】
複数の充電ガン及び1つの放熱モジュールを備え、前記複数の充電ガンが前記放熱モジュールにそれぞれ接続されて熱交換することで放熱を行う電力割当方法であって、
複数の充電ガンで同時に充電するとき、前記放熱モジュールの最大放熱量P
loss
Max及び前記複数の充電ガンにおける各充電ガンの最大熱損失P
charger
Maxに基づき、制御ユニットを利用して各充電ガンの出力電流を確定し、
前記各充電ガンの出力電流に基づき、電力割当ユニットを利用して電力モジュールからの電力を、対応する充電ガンを介して該充電ガンに接続する要充電設備に割り当てることを含み、
そのうち、前記放熱モジュールの最大放熱量P
loss
Maxは、任意の1つの前記充電ガンの最大熱損失以上であり、前記複数の充電ガンにおける各充電ガンの最大熱損失の合計より小さいことを特徴とする、充電スタンドの電力割当方法。
【請求項12】
前記制御ユニットは、1つの充電ガンで充電するとき、該充電ガンの要求電流に基づき該充電ガンの出力電流を確定し、前記要求電流は、該充電ガンの要充電設備の需要電流に対応する、請求項11に記載の電力割当方法。
【請求項13】
前記制御ユニットは、複数の充電ガンで同時に充電するとき、前記複数の充電ガンにおける各充電ガンの要求電流、第1電流調整係数閾値Threshold_H、第2電流調整係数閾値Threshold_L、前記放熱モジュールの最大放熱量P
loss
Max及び各充電ガンの抵抗R
cable
に基づき各充電ガンの出力電流を確定し、前記第1電流調整係数閾値Threshold_Hは、前記第2電流調整係数閾値Threshold_Lより大きい、請求項11に記載の電力割当方法。
【請求項14】
前記制御ユニットは、前記充電スタンドが1つの充電ガンによる充電から複数の充電ガンによる同時充電へ移行するとき、充電中の充電ガン及び充電に新たに加わる充電ガンの出力電流を均等に割り当て又はリアルタイムで割り当てることにより、前記複数の充電ガンにおける各充電ガンの出力電流をそれぞれ初期化する、請求項11に記載の電力割当方法。
【請求項15】
前記複数の充電ガンは、第1充電ガン及び第2充電ガンを備え、前記第1充電ガンと第2充電ガンの最大許容出力電流I
available
Max及び前記抵抗R
cable
が同じく、前記各充電ガンの最大熱損失P
charger
Maxは下記式を満たす、請求項13に記載の電力割当方法。
【請求項16】
前記第1充電ガンと前記第2充電ガンで同時に充電し、前記第1充電ガンの要求電流をI1
request
とし、初期出力電流をI1
available-1
とし、その比をPer1とし、かつ前記第2充電ガンの要求電流をI2
request
とし、初期出力電流をI2
available-1
とし、その比をPer2とするとき、下記式のとおり、
請求項15に記載の電力割当方法。
【請求項17】
前記制御ユニットは、前記充電スタンドが前記第1充電ガン又は前記第2充電ガンによる充電から前記第1充電ガンと前記第2充電ガンによる同時充電へ移行するとき、充電中の充電ガン及び充電に新たに加わる充電ガンの出力電流を均等に割り当てることにより、前記第1充電ガン及び前記第2充電ガンの出力電流を初期化することを更に含む、請求項16に記載の電力割当方法。
【請求項18】
前記制御ユニットは、前記第1充電ガン及び前記第2充電ガンの出力電流を初期化するに当たって、前記放熱モジュールの最大放熱量P
loss
Max及び前記各充電ガンの抵抗R
cable
に基づき各充電ガンの初期出力電流を確定し、
そのうち前記第1充電ガンを充電中の充電ガンとし、その初期出力電流をI1
available-1
とし、かつ前記第2充電ガンを充電に新たに加わる充電ガンとし、その初期出力電流をI2
available-1
とするとき、下記式を満たす、請求項17に記載の電力割当方法。
【請求項19】
前記制御ユニットは、前記充電スタンドが前記第1充電ガン又は前記第2充電ガンによる充電から前記第1充電ガンと前記第2充電ガンによる同時充電へ移行するとき、充電中の充電ガンの出力電流と充電に新たに加わる充電ガンの出力電流をリアルタイムで割り当てることにより、前記第1充電ガン及び前記第2充電ガンの出力電流を初期化することを更に含む、請求項16に記載の電力割当方法。
【請求項20】
前記制御ユニットは、前記第1充電ガン及び前記第2充電ガンの出力電流を初期化するに当たって、充電中の充電ガンの要求電流及び既存出力電流、前記第1電流調整係数閾値Threshold_H、前記放熱モジュールの最大放熱量P
loss
Max及び各充電ガンの抵抗R
cable
に基づき、前記第1充電ガン及び前記第2充電ガンの初期出力電流を確定し、
そのうち、前記第1充電ガンを充電中の充電ガンとし、その既存出力電流をI1
available-0
とし、その要求電流をI1
request
とし、前記第1充電ガンの要求電流I1
request
と前記既存出力電流I1
available-0
の比をPer0とし、前記第1充電ガンの初期出力電流をI1
available-1
とし、かつ前記第2充電ガンを充電に新たに加わる充電ガンとし、その初期出力電流をI2
available-1
とするとき、下記式のとおり、
請求項19に記載の電力割当方法。
【請求項21】
複数の充電ガン及び1つの放熱モジュールを備え、前記複数の充電ガンは、前記放熱モジュールに接続されて該放熱モジュールと熱交換することで放熱を行い、かつ請求項1〜10の何れか1項に記載の電力割当システムを有することを特徴とする、充電スタンド。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、充電スタンドに関し、具体的には、充電スタンド及びその電力割当システムと電力割当方法に関する。
続きを表示(約 5,200 文字)【背景技術】
【0002】
従来、高出力の充電スタンドとしては、1つの充電ガン(以下、「シングルガン」とも称する)を配備したり、2つの充電ガン(以下、「ダブルガン」とも称する)を配備したりして、配備された充電ガンが独立して放熱を行う構成である(即ち、1つの充電ガンが1つの放熱モジュールに対応する)。
【0003】
ところが、実用環境において、充電ガンは殆どの場合「非フル電力」の充電需要状態で使われるいる。そのため、高出力シングルガンシステムは、システムの利用率が高くない。一方、高出力ダブルガンシステムは、ダブルガンがそれぞれ独立して各自の放熱モジュールを利用するため、充電ガンがかさばって重く、充電ガンの放熱モジュールの利用率が低下し、システムの放熱効率が比較的低い。
【0004】
故に、市場ではシステムの出力効率及び放熱効率を効果的に高めることが可能な充電スタンドが期待されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、複数の充電ガンに1つの放熱モジュールを共有させ、各充電ガンの出力電流を動的に制御することによって、システムの出力効率及び放熱効率を効果的に高めることができる充電スタンド、及びその電力割当システムと電力割当方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明は、充電スタンドの電力割当システムを提供する。前記充電スタンドは、複数の充電ガン及び1つの放熱モジュールを備え、前記複数の充電ガンは、何れも前記放熱モジュールに接続し、前記放熱モジュールと熱交換することで放熱を行う。前記電力割当システムは、前記複数の充電ガンに電力を供給するために用いられる電力モジュールと、前記電力モジュール及び前記放熱モジュールに接続し、前記複数の充電ガンが同時に充電する際に、前記放熱モジュールの最大放熱量P
loss
Max及び各充電ガンの最大熱損失P
charger
Maxに基づき、各充電ガンの出力電流を確定し、前記放熱モジュールの最大放熱量P
loss
Maxは、任意の1つの前記充電ガンの最大熱損失以上であり、前記複数の充電ガンののうちの各充電ガンの最大熱損失の合計より小さい制御ユニットと、前記電力モジュール及び前記制御ユニットに接続し、前記各充電ガンの出力電流に基づき、前記電力モジュールにより供給された電力を、対応する充電ガンで前記充電ガンに接続する要充電設備に割り当てるための電力割当ユニットとを備えることを特徴とする。
【0007】
本発明の一好適な実施形態では、前記制御ユニットは、1つの充電ガンで充電するとき、該充電ガンの要求電流に基づき、該充電ガンの出力電流を確定し、そのうち前記要求電流は、該充電ガンの要充電設備の需要電流に対応する。
【0008】
本発明の一好適な実施形態では、複数の充電ガンで同時に充電するとき、前記制御ユニットは、前記複数の充電ガンの各充電ガンの要求電流、第1電流調整係数閾値Threshold_H、第2電流調整係数閾値Threshold_L、前記放熱モジュールの最大放熱量P
loss
Max及び各充電ガンの抵抗R
cable
に基づき、各充電ガンの出力電流を確定し、そのうち前記第1電流調整係数閾値Threshold_Hは、前記第2電流調整係数閾値Threshold_Lより大きい。
【0009】
本発明の一好適な実施形態では、前記充電スタンドは、1つの充電ガンによる充電から複数の充電ガンによる同時充電へ移行するとき、前記制御ユニットは、充電中の充電ガン及び充電に新たに加わる充電ガンの出力電流を均等に割り当てる又はリアルタイムで割り当てることにより、前記複数の充電ガンにおける各充電ガンの出力電流を初期化する。
【0010】
本発明の一好適な実施形態では、前記複数の充電ガンは、第1充電ガン及び第2充電ガンを備え、前記第1充電ガン及び前記第2充電ガンの最大許容出力電流I
available
Max及び前記抵抗R
cable
は、同じであり、前記各充電ガンの最大熱損失P
charger
Maxは、下記式を満す。
【0011】
【0012】
本発明の一好適な実施形態では、前記第1充電ガン及び前記第2充電ガンで同時に充電するとき、前記第1充電ガンの要求電流は、I1
request
であり、初期出力電流は、I1
available-1
であり、その比の値は、Per1であり、前記第2充電ガンの要求電流は、I2
request
であり、初期出力電流は、I2
available-1
であり、その比の値は、Per2であれば、下記式のとおり、
【0013】
【0014】
そのうちI1
available
(New)は、前記第1充電ガンの更新後の出力電流であり、I2
available
(New)は、前記第2充電ガンの更新後の出力電流である。
【0015】
本発明の一好適な実施形態では、前記充電スタンドは、前記第1充電ガン又は前記第2充電ガンによる充電から前記第1充電ガンと前記第2充電ガンによる同時充電へ移行するとき、前記制御ユニットは、充電中の充電ガン及び充電に新たに加わる充電ガンの出力電流を均等に割り当てることにより、前記第1充電ガン及び前記第2充電ガンの出力電流を初期化する。
【0016】
本発明の一好適な実施形態では、前記制御ユニットは、前記第1充電ガン及び前記第2充電ガンの出力電流を初期化するに当たって、前記放熱モジュールの最大放熱量P
loss
Max及び各充電ガンの抵抗R
cable
に基づき各充電ガンの初期出力電流を確定し、そのうち前記第1充電ガンは、充電中の充電ガンであり、その初期出力電流は、I1
available-1
であり、前記第2充電ガンは、充電に新たに加わる充電ガンであり、その初期出力電流は、I2
available-1
であれば、下記式のとおり、
【0017】
【0018】
本発明の一好適な実施形態では、前記充電スタンドは、前記第1充電ガン又は前記第2充電ガンによる充電から前記第1充電ガンと前記第2充電ガンによる同時充電へ移行するとき、前記制御ユニットは、充電中の充電ガンの出力電流及び充電に新たに加わる充電ガンの出力電流をリアルタイムで割り当てることにより、前記第1充電ガン及び前記第2充電ガンの出力電流を初期化する。
【0019】
本発明の一好適な実施形態では、前記制御ユニットは、前記第1充電ガン及び前記第2充電ガンの出力電流を初期化するに当たって、充電中の充電ガンの要求電流及び既存出力電流、前記第1電流調整係数閾値Threshold_H、前記放熱モジュールの最大放熱量P
loss
Max及び各充電ガンの抵抗R
cable
に基づき、前記第1充電ガン及び前記第2充電ガンの初期出力電流を確定し、そのうち前記第1充電ガンは、充電中の充電ガンであり、その既存出力電流は、I1
available-0
であり、その要求電流は、I1
request
であり、前記第1充電ガンの要求電流I1
request
と既存出力電流I1
available-0
の比の値は、Per0であり、前記第1充電ガンの初期出力電流は、I1
available-1
であり、前記第2充電ガンは、充電に新たに加わる充電ガンであり、その初期出力電流は、I2
available-1
であれば、下記式のとおり、
【0020】
【0021】
さらに、本発明は、充電スタンドの電力割当方法を提供し、前記充電スタンドは、複数の充電ガン及び1つの放熱モジュールを備え、前記複数の充電ガンは前記放熱モジュールに接続されて熱交換することで放熱を行い、前記電力割当方法は、複数の充電ガンで同時に充電するとき、1つの制御ユニットは、前記放熱モジュールの最大放熱量P
loss
Max及び前記複数の充電ガンにおける各充電ガンの最大熱損失P
charger
Maxに基づき各充電ガンの出力電流を確定し、そのうち前記放熱モジュールの最大放熱量P
loss
Maxは、任意の1つの前記充電ガンの最大熱損失以上であり、前記複数の充電ガンにおける各充電ガンの最大熱損失の合計より小さいことと、電力割当ユニットは、前記各充電ガンの出力電流に基づき、電力モジュールにより供給された電力を、対応する充電ガンで前記充電ガンに接続する要充電設備に割り当てることとを含むことを特徴とする。
【0022】
本発明のもう1つの実施形態では、前記電力割当方法は、1つの充電ガンで充電するとき、前記制御ユニットは、該充電ガンの要求電流に基づき該充電ガンの出力電流を確定し、そのうち前記要求電流は、該充電ガンの要充電設備の需要電流に対応することを更に含む。
【0023】
本発明のもう1つの実施形態では、複数の充電ガンで同時に充電するとき、前記制御ユニットは、前記複数の充電ガンの各充電ガンの要求電流、第1電流調整係数閾値Threshold_H、第2電流調整係数閾値Threshold_L、前記放熱モジュールの最大放熱量P
loss
Max及び各充電ガンの抵抗R
cable
に基づき、各充電ガンの出力電流を確定し、そのうち前記第1電流調整係数閾値Threshold_Hは、前記第2電流調整係数閾値Threshold_Lより大きい。
【0024】
本発明のもう1つの実施形態では、前記充電スタンドは、1つの充電ガンによる充電から複数の充電ガンによる充電へ移行するとき、前記制御ユニットは、充電中の充電ガン及び充電に新たに加わる充電ガンの出力電流を均等に割り当てる又はリアルタイムで割り当てることにより、前記複数の充電ガンにおける各充電ガンの出力電流を初期化する。
【0025】
本発明のもう1つの実施形態では、前記複数の充電ガンは、第1充電ガン及び第2充電ガンを備え、前記第1充電ガン及び第2充電ガンの最大許容出力電流I
available
Max及び前記抵抗R
cable
は、何れも同じであり、前記各充電ガンの最大熱損失P
charger
Maxは、下記式を満たす。
【0026】
【0027】
本発明のもう1つの実施形態では、前記第1充電ガン及び前記第2充電ガンで同時に充電するとき、前記第1充電ガンの要求電流は、I1
request
であり、初期出力電流は、I1
available-1
であり、その比の値は、Per1であり、前記第2充電ガンの要求電流は、充電ガンであり、初期出力電流は、I2
available-1
であり、その比の値は、Per2であれば、下記式のとおり、
【0028】
【0029】
そのうちI1
available
(New)は、前記第1充電ガンの更新後の出力電流であり、I2
available
(New)は、前記第2充電ガンの更新後の出力電流である。
【0030】
本発明のもう1つの実施形態に係る電力割当方法は、前記充電スタンドが前記第1充電ガン又は前記第2充電ガンによる充電から前記第1充電ガンと前記第2充電ガンによる同時充電へ移行するとき、前記制御ユニットが充電中の充電ガン及び充電に新たに加わる充電ガンの出力電流を均等に割り当てることにより、前記第1充電ガン及び前記第2充電ガンの出力電流を初期化することを更に含む。
(【0031】以降は省略されています)

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