特許ウォッチ

公開番号2025083914
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-02
出願番号2023197580
出願日2023-11-21
発明の名称車両用充放電装置および電源システム
出願人ニチコン株式会社
代理人弁理士法人みのり特許事務所
主分類H02J 7/00 20060101AFI20250526BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】車両との通信が継続状態であることを要する運転を確実に行うことが可能となる車両用充放電装置を提供する。
【解決手段】蓄電池を搭載した車両に接続されるコネクタ120と、蓄電池に対して充電動作または放電動作を行う電力変換部130と、電力変換部130の制御を行う電力変換制御部141と、車両との通信の制御を行う通信制御部142と、を備える車両用充放電装置100であって、通信制御部142は、蓄電池の充電率が最低充電率を下回っている場合でも、予め設定された設定時間が経過するまでの間は通信をオン状態に保ち、電力変換制御部141は、充電率が最低充電率を下回ってから上記設定時間が経過するまでに、充電率が最低充電率以上になるように電力変換部130に充電動作を行わせる自動充電制御を行うことを特徴とする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
蓄電池を搭載した車両に接続されるコネクタと、
前記蓄電池に対して充電動作または放電動作を行う電力変換部と、
前記電力変換部の制御を行う電力変換制御部と、
前記車両との通信の制御を行う通信制御部と、
を備える車両用充放電装置であって、
前記通信制御部は、
前記蓄電池の充電率が最低充電率を下回っている場合でも、予め設定された設定時間が経過するまでの間は前記通信をオン状態に保ち、
前記電力変換制御部は、
前記充電率が前記最低充電率を下回ってから前記設定時間が経過するまでに、前記充電率が前記最低充電率以上になるように前記電力変換部に前記充電動作を行わせる自動充電制御を行う
ことを特徴とする車両用充放電装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
ユーザーが前記最低充電率を設定可能な設定部をさらに備え、
前記通信制御部は、
前記車両から前記充電率および前記最低充電率を取得する取得処理を行い、
前記電力変換制御部は、
前記設定部で設定された前記最低充電率である第１最低充電率または前記取得処理で取得された前記最低充電率である第２最低充電率を用いて前記自動充電制御を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用充放電装置。
【請求項３】
前記電力変換制御部は、
前記最低充電率以上の値に設定された充電閾値と前記充電率とを比較する比較処理を行い、前記充電率が前記充電閾値を下回っている場合に、前記充電率が前記充電閾値以上になるように前記自動充電制御を行い、
前記設定部は、
前記第１最低充電率を前記充電閾値に設定するか、または前記第２最低充電率に所定値を加算した値を前記充電閾値に設定する
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用充放電装置。
【請求項４】
車両用充放電装置と、
電力負荷および電力系統に接続される分電盤と、
発電装置に接続され、前記発電装置の発電電力を前記車両用充放電装置および／または前記電力負荷に供給するパワーコンディショナと、
を備える電源システムであって、
前記車両用充放電装置は、
蓄電池を搭載した車両に接続されるコネクタと、
前記蓄電池に対して充電動作または放電動作を行う電力変換部と、
前記電力変換部の制御を行う電力変換制御部と、
前記車両との通信の制御を行う通信制御部と、
を備え、
前記通信制御部は、
前記蓄電池の充電率が最低充電率を下回っている場合でも、予め設定された設定時間が経過するまでの間は前記通信をオン状態に保ち、
前記電力変換制御部は、
前記充電率が前記最低充電率を下回ってから前記設定時間が経過するまでに、前記充電率が前記最低充電率以上になるように前記電力変換部に前記充電動作を行わせる自動充電制御を行う
ことを特徴とする電源システム。
【請求項５】
前記パワーコンディショナは、前記発電電力を交流発電電力に変換し、前記分電盤を介して前記交流発電電力を前記車両用充放電装置および／または前記電力負荷に供給し、
前記電力変換部は、
前記交流発電電力が前記電力負荷の消費電力を上回る場合に、前記交流発電電力から前記消費電力を差し引いた余剰電力を用いて前記充電動作を行う第１運転と、
前記交流発電電力が前記消費電力を上回る場合に、前記余剰電力を用いて前記充電動作を行い、前記交流発電電力が前記消費電力を下回る場合に、前記電力系統から前記電力負荷に供給される系統電力を減少させるように前記放電動作を行う第２運転と、
を行い、
前記電力変換制御部は、前記電力変換部が前記第１運転または前記第２運転を行う場合に、前記自動充電制御を行う
ことを特徴とする請求項４に記載の電源システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用充放電装置および電源システムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の電源システムとして、例えば、特許文献１に記載のシステムが知られている。特許文献１に記載のシステムにおいて、蓄電池の充放電を制御する充放電制御装置は、蓄電池の充電率を取得し、充電率が残量閾値以下かつ充電電流が不足している場合に蓄電池の強制充電を行う。これにより、蓄電池の充電量不足（動作用電力不足）による充放電制御装置の充放電停止（動作停止）を回避することができる。
【０００３】
また、車両に搭載された車載蓄電池の充放電を行う車両用充放電装置すなわちＶ２Ｈ（Vehicle to Home）装置として、太陽光発電装置（ＰＶ）のパワーコンディショナと連携した運転を行うものが知られている。このような車両用充放電装置は、例えば、太陽光発電装置の発電電力を利用したＰＶ余剰電力充電運転やグリーン運転を行う。
【０００４】
ＰＶ余剰電力充電運転時の車両用充放電装置は、パワーコンディショナから出力される太陽光発電装置の交流発電電力（直流発電電力を交流に変換した電力）が家庭負荷（電力負荷）の消費電力を上回る場合に、交流発電電力から消費電力を差し引いた余剰電力を用いて車載蓄電池の充電を行う。グリーン運転時の車両用充放電装置は、交流発電電力が消費電力を上回る場合は余剰電力を用いて車載蓄電池の充電を行う一方、交流発電電力が消費電力を下回る場合は電力系統から給電しない（買電しない）ように車載蓄電池の放電を行う。ＰＶ余剰電力充電運転およびグリーン運転は、車両用充放電装置が車両との通信（例えば、ＣＨＡｄｅＭＯ規格で定められた通信）を継続させたままの状態（例えば、待機状態）を運転開始まで維持する必要がある。
【０００５】
ＣＨＡｄｅＭＯ規格で定められたＶ２Ｈガイドラインでは、充放電モード中、車載蓄電池の充電率が最低充電率を下回った場合、かつ車載蓄電池への充電電流値が車両から示された最低電流値を下回る状態が５秒以上継続した場合、車両用充放電装置は車両との通信を停止するように規定されている。このため、車両用充放電装置は、ＰＶ余剰電力充電運転および／またはグリーン運転を行う場合、車両との通信が停止状態にならないように、少なくとも車載蓄電池の充電率が最低充電率以上になるように、車載蓄電池の充電を行う必要がある。
【０００６】
しかしながら、最低充電率は、車種によって異なる値に設定されている。例えば、ある車種では最低充電率が０％に設定されており、別の車種では最低充電率が４０％に設定されている。また、最低充電率は車両側で常時更新可能であることから、車両の状態によって最低充電率が変化する可能性もある。このため、車両用充放電装置において、最低充電率を特許文献１に記載の残量閾値のように固定値とした場合、車種や車両の状態によっては、充電率が最低充電率を下回るおそれがある。
【０００７】
充電率が最低充電率を下回り、かつ充電電流値が最低電流値を下回る状態が５秒以上継続すると、車両用充放電装置は車両との通信を停止させるので、ユーザーがそのことに気付かなければ、車両用充放電装置においてＰＶ余剰電力充電運転および／またはグリーン運転が行われない場合がある。この場合、車載蓄電池の電力不足により、ユーザーは車両を運転することができないという問題が生じる。さらに、この場合、余剰電力が発生しているにも関わらず当該余剰電力を車載蓄電池に充電できないため、本来得られるはずの節電効果が損なわれるという問題も生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０２２－１０６０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、車両との通信が継続状態であることを要する運転を確実に行うことが可能な車両用充放電装置および電源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】
上記課題を解決するために、本発明に係る車両用充放電装置は、
蓄電池を搭載した車両に接続されるコネクタと、
前記蓄電池に対して充電動作または放電動作を行う電力変換部と、
前記電力変換部の制御を行う電力変換制御部と、
前記車両との通信の制御を行う通信制御部と、
を備える車両用充放電装置であって、
前記通信制御部は、
前記蓄電池の充電率が最低充電率を下回っている場合でも、予め設定された設定時間が経過するまでの間は前記通信をオン状態に保ち、
前記電力変換制御部は、
前記充電率が前記最低充電率を下回ってから前記設定時間が経過するまでに、前記充電率が前記最低充電率以上になるように前記電力変換部に前記充電動作を行わせる自動充電制御を行うことを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許