车辆充电装置

技术领域

本发明涉及车辆充电装置，具体而言涉及在店铺等中设置且能够同时对多个车辆进行充电的车辆充电装置。

背景技术

在能够对多个电动汽车等车辆同时进行充电的充电装置中存在一种充电装置，其控制为，通过抑制整体的充电电流，并且针对充电量未达到一定电量的车辆优先供给电流，从而缩短充电至一定电量为止的充电时间。

例如，在专利文献1中，实施使充电量未达到能够行驶一定距离的充电量的车辆的充电比已达到该充电量的车辆优先的控制，并且以使得来自系统的受电电力不超过设定的基准值或者最大需求值的方式实施各个车辆充电。

此外，最大需求值是指，过去一年间的每30分钟测量的平均使用电力的最大值。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2020-182330号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，上述专利文献1的技术虽具有与需求控制对应地抑制合同电力的效果，但其是以充电器具备从所连接的车辆取得充电余量、充满电等信息的功能为前提的构成，无法应用于充电器不具有与车辆通信的功能的情况。

因此，本发明鉴于这样的问题点，其目的在于提供一种车辆充电装置，其即使在实施需求控制并且充电器无法从车辆获取充电余量、充满电等信息的构成下，也能够识别出已充满电的车辆并将其从优先顺序中排除而能够实施效率良好的充电控制。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题，技术方案一的发明所涉及的车辆充电装置，其特征在于，车辆充电装置具有用于对车辆进行充电的多个充电器、以及对充电器的充电电流进行统一控制的充电控制部，充电控制部为了对充电的车辆设定优先顺序而设置充电量的阈值，实施使充电量为阈值以下的车辆的充电比超过阈值且充电正在进行的车辆优先的充电控制，并且充电控制部取得来自系统的受电电力信息，以使得受电电力不超过基准值的方式控制车辆充电，并且，充电控制部将相对于充电电流的指示值而实际从充电器供给的充电电流比指示值小的状态持续了预定时间的车辆从充电对象中去除。

根据该构成，实施对商用电力的受电电力进行限制的需求控制，并且使充电量为阈值以下的车辆优先充电。从而，能够缩短到阈值为止的充电时间，即使在整体的电流被限制的状况下也能够减轻利用者感受到的压力。

而且，即使不从车辆取得充满电信息，也能够根据从充电器供给的电流信息来判断充满电并结束充电。从而，能够可靠地将已充满电的车辆从充电对象中去除，能够实施效率良好的车辆充电。

而且，阈值是能够进行例如30km的距离的行驶的充电量，是足够回家的充电量。

技术方案二的发明在技术方案一所述的构成的基础上，其特征在于，充电控制部在预测到受电电力超过基准值的情况下，进行从超过了阈值的车辆起削减充电电流的控制。

根据该构成，阈值以下的车辆难以受到电流削减控制的影响，到阈值为止的充电得以优先。

技术方案三的发明在技术方案二所述的构成的基础上，其特征在于，充电控制部在超过了阈值的车辆的群组之中按照开始充电后的充电量由多到少的顺序分配优先顺序，从其中优先顺序最低的车辆起依次削减充电电流。

根据该构成，从超过了阈值的车辆之中充电量最少的车辆起削减充电电流，因此之后开始了充电的车辆的充电量不会超过先开始了充电的车辆的充电量，充电时间长的车辆的利用者不会产生不满。

技术方案四的发明在技术方案二所述的构成的基础上，其特征在于，充电控制部在超过了阈值的车辆的群组之中按照开始充电后的充电时间由长到短的顺序分配优先顺序，从其中优先顺序最低的车辆起依次削减充电电流。

根据该构成，从超过了阈值的车辆之中充电时间最短的车辆起削减充电电流，因此之后开始了充电的车辆的充电量不会超过先开始了充电的车辆的充电量，充电时间长的车辆的利用者不会产生不满。

技术方案五的发明在技术方案一至技术方案四中任一方案所述的构成的基础上，其特征在于，在受电电力低于基准值的情况下，充电控制部进行从充电量为阈值以下的车辆起增加充电电流的控制。

根据该构成，在受电电力为基准值以下且有余力的情况下，首先，阈值以下的车辆的充电电流得以增加，因此能够缩短达到阈值的充电时间，便利性良好。

技术方案六的发明在技术方案五所述的构成的基础上，其特征在于，充电控制部在阈值以下的车辆的群组之中按照开始充电后的充电量由多到少的顺序分配优先顺序，从其中优先顺序最高的车辆起依次增加充电电流。

根据该构成，从充电量为阈值以下的车辆之中充电量最多的车辆起增加充电电流，因此之后开始了充电的车辆的充电量不会超过先开始了充电的车辆的充电量，充电时间长的车辆的利用者不会产生不满。

技术方案七的发明在技术方案五所述的构成的基础上，其特征在于，充电控制部在阈值以下的车辆的群组之中按照开始充电后的充电时间由长到短的顺序分配优先顺序，从其中优先顺序最高的车辆起依次增加充电电流。

根据该构成，从充电量为阈值以下的车辆之中充电时间最长的车辆起依次增加充电电流，因此之后开始了充电的车辆的充电量不会超过先开始了充电的车辆的充电量，充电时间长的车辆的利用者不会产生不满。

发明效果

根据本发明，即使实施对商用电力的受电电力进行限制的需求控制，也使充电量为阈值以下的车辆优先充电。从而，能够缩短到阈值为止的充电时间，即使在整体的电流被限制的状况下也能够减轻利用者感受到的压力。

而且，即使不从车辆取得充满电信息，也能够根据从充电器供给的电流信息来判断充满电并结束充电。从而，能够可靠地将已充满电的车辆从充电对象中去除，能够实施效率良好的车辆充电。

附图说明

图1是对本发明所涉及的车辆充电装置的一个例子进行表示的框图。

图2是对分配优先顺序的流程进行表示的流程图。

图3是对充满电进行判定的处理的流程图。

图4是对重复处理的流程进行表示的流程图。

附图标记说明

1：车辆充电装置；2：充电器；3：充电控制部；4：车辆；10：电量表；31：测量部；34：充电控制部CPU；35：通信部。

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明将本发明具体化后的实施方式。图1是对本发明所涉及的车辆充电装置的一个例子进行表示的框图。如图1所示，车辆充电装置1具有供从EV(Electric Vehicle，电动车辆)等车辆4延伸的充电缆线L1连接的多个充电器2、从智能仪表(电量表)10取得受电电力信息并将电力的控制信号输出至各充电器的充电控制部3。

充电器2具备接受来自充电控制部3的控制信号而对充电电流进行增减的电路(未图示)。

充电控制部3具备经由通信线L2连接至智能仪表10的测量部31、存储需求值、后述的基准值以及阈值等的存储部32、决定向各充电器2的充电电流并且控制充电控制部3的各部的充电控制部CPU34、以及与各个充电器2通信的多个通信部35等。

此外，阈值是行驶30km等一定距离以上所需的充电量，利用开始充电后的充电电量而无差别地设定。另外，5是将高压转换为低压的降压变压器，6表示被供给三相电力的空调机等负载，7表示被供给单相100/200V的照明等负载。充电器2中被供给单相200V的电力。

如此构成的车辆充电装置1对多个车辆4进行充电的充电控制以如下方式实施。首先，设定分配充电电流的优先顺序。

图2表示对充电的车辆4的优先顺序进行分配的流程，参照图2进行说明。若充电器2上连接车辆4(连接车辆4的充电插头)而完成充电开始操作，则充电控制部CPU34以既定值的电流使充电开始。同时，结合已经正在实施充电控制的其他车辆4来进行优先顺序的分配。

首先，对充电量为阈值以下并且未充满电的车辆4的数量(未达成车辆数：n)进行掌握(S1)，接着，对超过阈值并且未充满电的车辆4的数量(达成车辆数：m)进行掌握(S2)。

此外，充电控制部CPU34根据充电电流与充电时间来掌握针对各个车辆4的开始充电后的充电量，将其值与阈值进行比较、判断。

接下来，将阈值以下并且未充满电的车辆4的群组(未达成车辆数n)按照充电量由多到少的顺序排序，以从第一位到第n位的方式赋予并分配顺序(S3)。接着，将充电量超过阈值并且未充满电的车辆4的群组(达成车辆数m)按照充电量由多到少的顺序排序，从第n+1位到第n+m位为止赋予并分配顺序(S4)。

如此，从第一位到第n+m位为止完成顺序赋予。其中，在第1位～第n位的车辆4之中，第一位的车辆4的充电量最多，第n位的车辆4最少。而且，在第n+1位～第n+m位的车辆4之中，形成第n+1位的车辆4的充电量最多且第n+m位的车辆4的充电量最少的顺序。在这样分配优先顺序后，向电流的增减控制推进。

图3是充满电判定处理的流程图，参照图3对充满电判定处理进行说明。从车辆充电装置1对各充电器2做出充电电流的指示，根据来自充电器2对该指示的响应来做出判定。

首先，对充电器2发送充电电流的指示值(S11)。从充电器2接受针对该指示值而正在向车辆4供给的实际的电流值信息的反馈(S12)，如果实际的充电电流值就是指示值(S13中为“否”)，则判定为车辆4并非充满电并结束判定。

如果实际的充电电流值小于指示值(S13中为“是”)，则接着对充电电流值是否比小于指示值的特定的电流值更小进行判别(S14)。如果并非更小(S14中为“否”)，则作为误差而判断为车辆4并非充满电并结束判定。

如果更小(S14中为“是”)，则开始预定时间的计时(S15)，若在充电电流未恢复的状态下(S16中为“否”)经过了预定时间(S17中为“是”)，则判定为车辆4充满电(S18)并结束。被判定为充满电的车辆4被从上述图2所示的优先顺序的分配中排除。

但是，若在经过了预定时间之前(S17中为“否”)，实际的充电电流变为特定的电流值以上(S16中为“是”)，则判断为车辆4并非充满电而结束。

图4是对针对被赋予顺序的各个车辆4的电流的增减控制的流程进行表示的流程图，参照该流程来对控制进行说明。该控制由充电控制部3统一实施，根据相对于需求值或者基准值而当前的受电电力的情况如何，使控制大幅变化。

此外，基准值是指比最大需求值例如小10％的电力值，表示为了削减最大需求值并削减合同费用而由需求者设定的数值。

以下，对控制的判断基准为基准值的情况进行说明。接受优先顺序的分配(S21)信息，首先，在偏离信息等于0的情况下(S22中向左推进)，即在当前的受电电力大致等于基准值的情况下，任一车辆4的充电电流均不变更而结束，返回作为最初的步骤的S21，进行优先顺序的分配。

其中，偏离信息是如下面的式1那样定义的值。

偏离信息＝当前的受电电力-基准值···(式1)

接着，在偏离信息为正的值的情况下(S22中向下推进)，即在受电电力超过基准值的情况下，实施削减电流的控制。此外，当准确地根据当前的受电电力计算并预测30分钟内的平均电力时，在判断为存在超过基准值的可能性的情况下，实施削减电流的控制。

具体而言，利用以下的式2计算过量的电流值(偏离值)(S23)，从超过阈值并且充电量最少的车辆4起依次实施充电电流的削减控制(S24)。

偏离值＝偏离信息/电压···(式2)

其中，将每台车辆的最大的削减量设为从当前的电流值中减去预定的最小电流值而得的值、以及计算出的偏离值中的小的一方(S25)。例如，如果偏离值为10安培，且从当前的电流值中减去预定的最小电流值而得的值为5安培，则选择5安培，实施将充电量最少的第n+m位的车辆4的充电电流削减5安培的控制。如此，在超过了阈值的车辆4之中充电量最少的车辆4成为充电电流削减的最优先对象。换言之，充电的优先度成为最末位。

然后，将从偏离值中减去所削减的电流值而得的电流值设为偏离值(S26)，直到偏离值成为0为止或者针对所有充电车辆4重复从S24到S27的步骤，按照设定的顺序的车辆顺序实施控制。如此，重新设定的充电电流值被从通信部35通知至各个充电器2(S33)，该从S21到S33的控制以预定的时间间隔被重复进行以控制充电电流。

这样，从超过了阈值的车辆4之中充电量最少的车辆4起削减充电电流，因此之后开始了充电的阈值以下的车辆4不易受到电流削减控制的影响，之后开始了充电的车辆4的充电量不会超过先开始了充电的车辆4的充电量。从而，阈值以下的车辆4的充电得以优先，因此充电时间长的车辆4的利用者不会产生不满。

另一方面，在偏离信息为负的情况下，即在受电电力未达到基准值的情况下，实施使充电电流增加的控制。

具体而言，利用下面的式3计算要增加的电流值(富余值)(S28)，从阈值以下的车辆4之中，按照从充电量最多的车辆4到充电量少的车辆4的顺序增加充电电流(S29)。

富余值＝-偏离信息/电压···(式3)

其中，将每台车辆的最大的增加量设为从预定的充电最大电流值中减去当前的电流值而得的值、以及计算出的富余值中的小的一方(S30)。例如，如果从充电最大电流值减去当前的电流值而得的值为5安培且富余值为10安培，则选择5安培，实施使阈值以下的车辆4之中充电量最多的第一位的车辆4的充电电流增加5安培的控制。

如此，从充电量为阈值以下的车辆4之中充电量最多的车辆4起增加充电电流，因此之后开始了充电的车辆4的充电量不会超过先开始了充电的车辆的充电量，充电时间长的车辆4的利用者不会产生不满。

然后，将从富余值中减去所增加的电流值而得的电流值设为新的富余值(S31)，直到富余值成为0为止或者针对所有充电车辆4重复进行从S29到S32的步骤，按照设定的顺序的车辆顺序实施控制。如此，重新设定的充电电流值被通知至各个充电器2(S33)，对充电进行控制。

这样，实施对商用电力的受电电力进行限制的需求控制，并且使充电量为阈值以下的车辆4优先充电。从而，能够缩短到阈值为止的充电时间，即使在整体的电流被限制的状况下也能够减轻利用者感受到的压力。

而且，即使不从车辆4取得充满电信息，也能够根据从充电器2供给的电流信息来判断充满电并结束充电。从而，能够可靠地将已充满电的车辆4从充电对象中去除，能够实施效率良好的车辆充电。

另外，即使实施对从系统接收的电力进行限制的需求控制，也使充电量为阈值以下的车辆4优先充电，因此能够缩短足够供行驶某种程度的距离的充电时间，即使在整体的电流被限制的状况下也能够减轻利用者感受到的压力。

进一步地，阈值以下的车辆4难以受到电流削减控制的影响，到阈值为止的充电得以优先，在受电电力为基准值以下且有余力的情况下，首先，阈值以下的车辆4的充电电流得以增加，因此能够缩短达到阈值的充电时间，便利性良好。

此外，在上述实施方式中以充电量为基准分配优先顺序，但也可以以充电时间为基准分配优先顺序。该情况下，能够将图2的S3、S4的“按照充电量由多到少的顺序排序”设为“按照充电时间由长到短的顺序排序”来进行实施。

而且，通过该控制也能够得到与上述实施方式相同的效果。即，在削减充电电流的情况下，从超过了阈值的车辆4之中充电时间最短的车辆4起削减充电电流，因此之后开始了充电的车辆4的充电量不会超过先开始了充电的车辆4的充电量，充电时间长的车辆4的利用者不会产生不满。

另外，在增加充电电流的情况下，从充电量为阈值以下的车辆4之中充电时间最长的车辆4起依次增加充电电流，因此之后开始了充电的车辆4的充电量不会超过先开始了充电的车辆4的充电量，充电时间长的车辆4的利用者不会产生不满。