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公開番号2021170888
公報種別公開特許公報(A)
公開日20211028
出願番号2020073554
出願日20200416
発明の名称蓄電池盤
出願人河村電器産業株式会社
代理人個人
主分類H02J 7/35 20060101AFI20211001BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】 充電器に電力を供給する蓄電池が充電中であっても、電動車両の充電電力が低下するのを防ぐ。
【解決手段】 複数の蓄電池3と、交流/直流変換を双方向で実施し、並列に配置された複数のAC/DC変換部2と、商用電力10をAC/DC変換部2に伝送する電源バスB1と、AC/DC変換部2から出力部4に交流電力を伝送する出力バスB2と、AC/DC変換部2から蓄電池3に充電電力を伝送する充電バスB3と、蓄電池3の放電電力をAC/DC変換部2に伝送する放電バスB4と、AC/DC変換部2の交流側の接続先を電源バスB1及び出力バスB2の間で切り替える第1接点部F1の群と、直流側の接続先を充電バスB3及び放電バスB4の間で切り替える第2接点部F2の群と、個々の蓄電池3の接続先を充電バスB3及び放電バスB4の間で切り替える第3接点部F3の群と、各蓄電池3の充放電を制御する蓄電池盤制御部8とを有する。
【選択図】 図1
特許請求の範囲【請求項1】
商用電力により充電される蓄電池と、前記蓄電池の蓄電電力を交流変換して電動車両を充電するための充電器に出力する出力部とを有する蓄電池盤であって、
並列に配置されて、交流/直流変換を双方向で実施する複数の電力変換部と、
前記商用電力を前記電力変換部に伝送する電源バスと、
前記電力変換部から前記出力部に交流電力を伝送する出力バスと、
前記電力変換部から前記蓄電池に充電電力を伝送する充電バスと、
前記蓄電池の放電電力を前記電力変換部に伝送する放電バスと、
個々の前記電力変換部は交流側入出力部、直流側入出力部を有して、前記交流側入出力部の接続先を前記電源バス、前記出力バスの間で切り替える第1接点部の群と、
前記直流側入出力部の接続先を、前記充電バス、前記放電バスの間で切り替える第2接点部の群と、
個々の前記蓄電池の接続先を、前記充電バス、前記放電バスの間で切り替える第3接点部の群と、
個々の前記蓄電池の蓄電状態を管理する蓄電池管理部と、
前記第1〜3接点部を制御する電路切替制御部と、
前記充電器と通信する外部通信部と、
各蓄電池の充放電を制御する蓄電池盤制御部とを有し、
前記蓄電池盤制御部は、前記蓄電池管理部の情報及び前記充電器からの要求電力情報を基に、個々の前記電力変換部及び前記電路切替制御部を制御して前記蓄電池の充放電を制御することを特徴とする蓄電池盤。
続きを表示(約 700 文字)【請求項2】
商用電力及び太陽光発電電力により充電される蓄電池と、前記蓄電池の蓄電電力を交流変換して電動車両を充電するための充電器に出力する出力部とを有する蓄電池盤であって、
並列に配置されて、交流/直流変換を双方向で実施する複数の電力変換部と、
前記商用電力を前記電力変換部に伝送する電源バスと、
前記電力変換部から前記出力部に交流電力を伝送する出力バスと、
前記電力変換部から前記蓄電池に充電電力を伝送する充電バスと、
前記蓄電池の放電電力を前記電力変換部に伝送する放電バスと、
個々の前記電力変換部は交流側入出力部、直流側入出力部を有して、前記交流側入出力部の接続先を前記電源バス、前記出力バスの間で切り替える第1接点部の群と、
前記直流側入出力部の接続先を、前記充電バス、前記放電バスの間で切り替える第2接点部の群と、
個々の前記蓄電池の接続先を、前記充電バス、前記放電バスの間で切り替える第3接点部の群と、
前記太陽光発電電力の供給先を、前記充電バス、前記放電バスとの間で切り替える第4接点部と、
個々の前記蓄電池の蓄電状態を管理する蓄電池管理部と、
前記第1〜4接点部を制御する電路切替制御部と、
前記充電器と通信する外部通信部と、
各蓄電池の充放電を制御する蓄電池盤制御部とを有し、
前記蓄電池盤制御部は、前記蓄電池管理部の情報及び前記充電器からの要求電力情報を基に、個々の前記電力変換部及び前記電路切替制御部を制御して前記蓄電池の充放電を制御することを特徴とする蓄電池盤。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、電動車両を充電するための充電器へ供給する電力に蓄電池の放電電力を加えるための蓄電池盤にする。
続きを表示(約 3,600 文字)【背景技術】
【0002】
電動車両に搭載されたバッテリーの充電時間を短縮するために、商用電力に蓄電池の電力を重畳させて急速充電を可能とする車両充電システムが提案されている。
例えば特許文献1の車両充電システムは、変圧器を備えた受電設備と電動車両を充電する充電器との間に蓄電池を内蔵した蓄電部(蓄電池盤)を配置して、蓄電池の蓄電電力を商用電力に重畳させることで、大電流での車両充電、或いは複数の電動車両の同時充電を可能とした。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2019−205278号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述した従来の車両充電システムは、電力会社との契約電力を変更することなく、また過負荷な状態を作り出すこと無く充電電流を増やすことが可能であった。
しかしながら、蓄電部の蓄電池を充電している間は、車両充電に利用できる商用電力は小さかった。また、AC/DC変換器とDC/AC変換器の2種類の電力変換器が必要であり、車両充電に供給できる電力を増やすには蓄電池の容量を大きくすることになるが、その場合電力変換器も大型化する必要があり、コストアップが避けられなかった。
【0005】
そこで、本発明はこのような問題点に鑑み、充電器に電力を供給するための蓄電池が充電中であっても、電動車両の充電電力が低下するのを防ぐことができ、また、契約電力を変更すること無く充電器の増設が可能な蓄電池盤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為に、請求項1の発明は、商用電力により充電される蓄電池と、蓄電池の蓄電電力を交流変換して電動車両を充電するための充電器に出力する出力部とを有する蓄電池盤であって、
並列に配置されて、交流/直流変換を双方向で実施する複数の電力変換部と、
商用電力を電力変換部に伝送する電源バスと、
電力変換部から出力部に交流電力を伝送する出力バスと、
電力変換部から蓄電池に充電電力を伝送する充電バスと、
蓄電池の放電電力を電力変換部に伝送する放電バスと、
個々の電力変換部は交流側入出力部、直流側入出力部を有して、交流側入出力部の接続先を電源バス、出力バスの間で切り替える第1接点部の群と、
直流側入出力部の接続先を、充電バス、放電バスの間で切り替える第2接点部の群と、
個々の蓄電池の接続先を、充電バス、放電バスの間で切り替える第3接点部の群と、
個々の蓄電池の蓄電状態を管理する蓄電池管理部と、
第1〜3接点部を制御する電路切替制御部と、
充電器と通信する外部通信部と、
各蓄電池の充放電を制御する蓄電池盤制御部とを有し、
蓄電池盤制御部は、蓄電池管理部の情報及び充電器からの要求電力情報を基に、個々の電力変換部及び電路切替制御部を制御して蓄電池の充放電を制御することを特徴とする。
この構成によれば、電力変換部と蓄電池を複数備えることで、蓄電池の充電と放電とを同時に実施させることができる。よって、蓄電池の充電と蓄電池の放電による車両充電を並行して行うことができ、蓄電池が充電中であっても車両充電の電力低下を防ぐことができる。そして、商用電力の受電設備を大容量に変更したり、契約電力を変更することなく充電器の増設或いは放電電力の増量が可能となる。
また、電力変換部は双方向で電力変換を実施するため、AC/DC変換器とDC/AC変換器をそれぞれ設ける必要が無いし、個々の電力変換部に電力変換を分担させることで、個々の電力変換部は大型化しなくて済む。
【0007】
請求項2の発明は、商用電力及び太陽光発電電力により充電される蓄電池と、蓄電池の蓄電電力を交流変換して電動車両を充電するための充電器に出力する出力部とを有する蓄電池盤であって、
並列に配置されて、交流/直流変換を双方向で実施する複数の電力変換部と、
商用電力を電力変換部に伝送する電源バスと、
電力変換部から出力部に交流電力を伝送する出力バスと、
電力変換部から蓄電池に充電電力を伝送する充電バスと、
蓄電池の放電電力を電力変換部に伝送する放電バスと、
個々の電力変換部は交流側入出力部、直流側入出力部を有して、交流側入出力部の接続先を電源バス、出力バスの間で切り替える第1接点部の群と、
直流側入出力部の接続先を、充電バス、放電バスの間で切り替える第2接点部の群と、
個々の蓄電池の接続先を、充電バス、放電バスの間で切り替える第3接点部の群と、
太陽光発電電力の供給先を、充電バス、放電バスとの間で切り替える第4接点部と、
個々の蓄電池の蓄電状態を管理する蓄電池管理部と、
第1〜4接点部を制御する電路切替制御部と、
充電器と通信する外部通信部と、
各蓄電池の充放電を制御する蓄電池盤制御部とを有し、
蓄電池盤制御部は、蓄電池管理部の情報及び充電器からの要求電力情報を基に、個々の電力変換部及び電路切替制御部を制御して蓄電池の充放電を制御することを特徴とする。
この構成によれば、電力変換部と蓄電池を複数備えることで、蓄電池の充電と放電とを同時に実施させることができる。よって、蓄電池の充電と蓄電池の放電による車両充電を並行して行うことができ、蓄電池が充電中であっても車両充電の電力低下を防ぐことができる。そして、商用電力の受電設備を大容量に変更したり、契約電力を変更することなく充電器の増設或いは放電電力の増量が可能となる。
また、電力変換部は双方向で電力変換を実施するため、AC/DC変換器とDC/AC変換器をそれぞれ設ける必要が無いし、個々の電力変換部に電力変換を分担させることで、個々の電力変換部は大型化しなくて済む。
そして、太陽光発電電力を充電バスに接続すれば蓄電池を充電できるし、放電バスに接続すれば出力部から出力させることができ、太陽光発電電力を効率良く利用できる。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、電力変換部と蓄電池を複数備えることで、蓄電池の充電と放電とを同時に実施させることができる。よって、蓄電池の充電と蓄電池の放電による車両充電を並行して行うことができ、蓄電池が充電中であっても車両充電の電力低下を防ぐことができる。そして、商用電力の受電設備を大容量に変更したり、契約電力を変更することなく充電器の増設或いは放電電力の増量が可能となる。
また、電力変換部は双方向で電力変換を実施するため、AC/DC変換器とDC/AC変換器をそれぞれ設ける必要が無いし、個々の電力変換部に電力変換を分担させることで、個々の電力変換部は大型化しなくて済む。
【図面の簡単な説明】
【0009】
本発明に係る蓄電池盤の一例を示す構成図である。
蓄電池盤を備えた車両充電システムの模式図である。
図1の蓄電池盤の制御の流れを示すフローチャートである。
車両充電電流の流れを示す説明図である。
図4の動作状態での各部の状態を示し、(a)は各AC/DC変換部の機能及び接続状態を示す表図、(b)は各蓄電池の状態と接続バスを示す表図である。
車両充電電流の流れを示す説明図である。
図6の動作状態での各部の状態を示し、(a)は各AC/DC変換部の機能及び接続状態を示す表図、(b)は各蓄電池の状態と接続バスを示す表図である。
車両充電電流の流れを示す説明図である。
図8の動作状態での各部の状態を示し、(a)は各AC/DC変換部の機能及び接続状態を示す表図、(b)は各蓄電池の状態と接続バスを示す表図である。
蓄電池盤の他の形態を示す構成図である。
図10の蓄電池盤の制御の流れを示すフローチャートである。
蓄電池盤の他の形態を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明に係る蓄電池盤の一例を示す構成図であり、図2は蓄電池盤を備えた車両充電システムの模式図である。
蓄電池盤1は、図1に示すように、複数のAC/DC変換部(電力変換部)2、複数の蓄電池3を備え、商用電力10が入力され、電動車両12を充電するための充電器11に接続される出力部4を備えている。
(【0011】以降は省略されています)

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