充電装置及び充電方法
【課題】充電時間を短縮化する充電装置及び充電方法を提供する。
【解決手段】複数の充電対象に対して、充電の優先度をそれぞれ設定する優先度設定手段と、前記優先度が高い充電対象のバッテリの充電電力を、前記優先度が低い充電対象のバッテリの充電電力より高い電力に設定する充電電力設定手段と、前記充電電力設定手段により設定された充電電力を、電源から前記複数のバッテリに同時に供給する充電器制御手段と、を備える。
【解決手段】複数の充電対象に対して、充電の優先度をそれぞれ設定する優先度設定手段と、前記優先度が高い充電対象のバッテリの充電電力を、前記優先度が低い充電対象のバッテリの充電電力より高い電力に設定する充電電力設定手段と、前記充電電力設定手段により設定された充電電力を、電源から前記複数のバッテリに同時に供給する充電器制御手段と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電装置及び充電方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
交流電源からの交流電力を直流電力に変換する１台の整流器と、前記整流器を直流電源とし二次電池を充電する直流電力を得る複数の充電器と、前記複数の充電器のうち運転指定された充電器を時分割的に充電制御する制御装置とを備えた集中充電装置が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３３６６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、複数の充電器に接続された複数のバッテリに対して、充電時間を順次均等に割り当てるため、充電時間が長くなるという問題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、充電時間を短縮化する充電装置及び充電方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、優先度が高い充電対象のバッテリの充電電力を、前記優先度が低い充電対象のバッテリの充電電力より高い電力に設定し、設定された充電電力を複数のバッテリに同時に供給することによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、優先度が高いバッテリは、高い充電電力で充電されつつ、優先度の低いバッテリも充電されるため、充電時間の短縮化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る充電装置を含む充電システムのブロック図である。
【図２】図１の充電電力設定部により設定される充電電流の時間特性を示すグラフである。
【図３】図１の充電電力設定部により設定される充電電流の時間特性を示すグラフである。
【図４】図１の充電装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施形態に係る充電装置に格納される、優先度と分配割合との対応関係を示すテーブルの図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る充電装置において、バッテリの充電電力の時間特性を示すグラフである。
【図７】本発明の他の実施形態に係る充電装置において、バッテリの充電電力の時間特性を示すグラフである。
【図８】本発明の他の実施形態に係る充電装置における、制御手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の変形例に係る充電装置において、バッテリの充電電力の時間特性を示すグラフである。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る充電装置における、制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
《第１実施形態》
図１は、本例の充電装置を含む充電システムのブロック図である。本例の充電装置は、例えばショッピングモールの駐車場や、電気自動車のカーシェアリングサービスを提供している施設の駐車場や、電気自動車を社用車として利用している会社の駐車場などに設けられ、充電対象である電気自動車またはハイブリッド車両に設けられるバッテリを充電する制御装置である。
【００１１】
充電装置１００は、交流電源２００に接続され、交流電源２００から供給される電力を、各充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続される車両３００ａ〜３００ｃに分配して、車両３００ａ〜３００ｃに含まれるバッテリ３０１ａ〜３０１ｃにそれぞれ供給して、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃを充電する。バッテリ３０１は、リチウムイオン電池などの二次電池により構成される。また、車両３００ａ〜３００ｃには、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃを管理するバッテリコントローラ（図示しない）がそれぞれ設けられており、当該バッテリコントローラは、バッテリの電圧、充放電電流、またはバッテリの充電状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を検出し、バッテリの状態を管理する。
【００１２】
充電装置１００は、交流電源２００に接続され、交流電源２００から供給される電力を、各充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続される車両３００ａ〜３００ｃのバッテリ３０１ａ〜３０１ｃに分配する。充電装置１００は、充電器１と、充電コネクタ２ａ〜２ｃと、制御部３と、ＩＤ制御部４と、操作パネル５とを備えている。充電器１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１、給電配線１２及びＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ〜１３ｃを有している。ＡＣ／ＤＣコンバータ１１は、交流電源２００から供給される交流電力を直流電力に変換して、給電配線１２に出力する。給電配線１２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１から分岐して、各ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ〜１３ｃを介して充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ〜１３ｃは、トランジスタ等のスイッチング素子が含まれており、制御部からの制御信号に基づいて、当該スイッチング素子のオン及びオフを切り替えることで、入力される直流電力を昇圧して、各バッテリ３０１ａ〜３０１を充電するために適した充電電力を出力する。
【００１３】
例えば、制御部３の制御信号により、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ及びＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｂに含まれるスイッチング素子のオン及びオフがそれぞれ切り替えられ、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｃに含まれるスイッチング素子がオフ状態で維持される場合には、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１から出力される電力は、分配して、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ及びＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｂにそれぞれ入力し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｃには入力されない。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ〜１３ｃから出力される充電電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ〜１３ｃに含まれるスイッチング素子のオン及びオフのデューティー比を制御することで、設定される。これにより、制御部３により、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ〜１３ｃのスイッチング素子を制御することで、１つの電源である交流電源２００からの出力電力を分配して、各バッテリ３０１ａ〜３０１ｂに供給される充電電力が設定される。なお、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１及びＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ〜１３ｃは充電器１に含まれる充電回路の一部であり、充電器１は他の回路素子を含んでもよい。
【００１４】
充電コネクタ２ａ〜２ｃは、車両の充電口と接続される端子部であり、給電配線１２の端部に設けられている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ〜１３ｃは、各充電コネクタ２ａ〜２ｃと対応して、分岐されたそれぞれの給電配線１２に接続されている。また、各ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ〜１３ｃには、通信回路が設けられている。車両３００が充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続されると、当該通信回路は、車両３００のバッテリコントローラ（図示しない）と情報の送受信を行うことができる。また当該通信回路は制御部３とも接続されており、制御部３と車両３００との間で情報が送受信される。なお、車両３００と制御部３との間の通信は、給電配線１２を利用した電力線通信により行ってもよく、給電配線１２内に通信用の配線を組み込んでもよく、あるいは、無線通信により行ってもよい。
【００１５】
制御部３は、充電器制御部３１と、充電量検出部３２と、充電電力設定部３３と、優先度設定部３４とを有している。
【００１６】
充電器制御部３１は、交流電源２００からの出力電力を分配して、充電電力設定部３３により設定された充電電力になるように、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１を及びＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ〜１３ｃを制御する制御信号を生成し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１を及びＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ〜１３ｃに送信することで、充電器１を制御する。充電量検出部３２は、車両３００ａ〜３００ｃのバッテリコントローラから送信される、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃの電圧、電流、あるいはＳＯＣに基づいて、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃの充電量を検出する。
【００１７】
充電電力設定部３３は、充電量検出部３２により検出されたバッテリ３０１の充電量及び優先度設定部３４に設定される優先度に基づいて、バッテリ３０１に供給される充電電力を設定する。すなわち、充電電力設定部３３は、交流電力２００の出力電力から各バッテリ３０１ａ〜３０１ｃへ分配される充電電力を設定する。また充電電力設定部３３はバッテリ３０１ａ〜３０１ｃの充電量に応じて充電電力を制御してバッテリ３０１を充電する。
【００１８】
優先度設定部３４は、車両３００に応じて充電の優先度を設定する。上記の通り、本例の充電装置１００は１つの電力源から供給される電力を分配して各バッテリ３０１ａ〜３０１ｃを充電するため、電力に限りがある。そのため、本例では、電力を優先的に分配するように、車両３００に応じて優先度を設定する。そして、優先度が高い車両の場合には、優先度の低い車両と比較して、高い充電電力が、優先度の高い車両のバッテリ３０１に分配される。
【００１９】
ＩＤ認証部４は、車両３００のユーザを認証するシステムが搭載されている。例えば、本例の充電装置１００が、予め登録したユーザに対してのみ、利用可能な装置である場合に、登録したユーザ所有するＩＣカード等をＩＤ認証部４に近づけることで、ＩＤ認証部４は、ＩＣカードに登録された情報を磁気的作用で読み取ることで、ユーザを特定する。操作パネル５は、ユーザ操作を受け付ける入力部であって、例えばタッチパネルなどで構成されている。車両３００は、当該操作パネル５を操作することで、本例の充電装置１００を操作することができる。
【００２０】
次に、本例の充電装置１００の制御内容を、図１を用いて説明する。まず、充電器制御部３１、充電量検出部３２、及び、充電電力設定部３３による充電制御について、図２を用いて説明する。図２は、充電電力設定部３３により設定される充電電流の時間特性を示すグラフである。充電器制御部３１及び充電電力設定部３３は、定電圧で充電電流を制御する定電圧充電制御により、バッテリ３０１ａ〜３０１ｂを充電する。例えば、充電コネクタ２ａに車両３００ａが接続され、充電コネクタ２ｂ、２ｃには車両３００ｂ、３００ｃが接続されておらず、バッテリ３０１ａに充電されている充電量が低い場合には、充電電力設定部３３は、図２に示すように、充電電流を最大電流にして、充電器１の最大電力を、バッテリ３０１ｂの充電電力に設定する。充電量検出部３２は、バッテリ３０１ａの充電中、車両３００ａのバッテリコントローラから送信されるＳＯＣに基づいて、バッテリ３０１ａの充電量を検出する。
【００２１】
充電量検出部３２により、バッテリ３０１ａが満充電に近づいたことを検出すると、充電電力設定部３３は、充電電流を段階的に下げることで充電電力を徐々に絞り、充電器制御部３１は充電電力設定部３３により設定された充電電力になるよう、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａを制御する。そして、充電量検出部３２により、バッテリ３０１ａの充電量が満充電に達したことが検出されると、充電電力設定部３３は、充電電流をゼロにして充電を終了させる。
【００２２】
次に、充電コネクタ２ａ〜２ｃに、車両３００が接続された状態における充電制御について説明する。車両３００ａ〜３００ｃが充電コネクタ２ａ〜２ｃに同時に接続した場合について説明する。
【００２３】
まず制御部３は、バッテリ３０１を充電する前に、充電量検出部３２によりバッテリ３０１の充電量をそれぞれ検出する、そして、優先度設定部３４は、バッテリ３０１の中で充電量が低いほど、優先度が高くなるように、各車両３００の優先度を設定する。例えば、バッテリ３０１のうち、バッテリ３０１ａの充電量が最も低く、バッテリ３０１ｂの充電量が二番目に低く、バッテリ３０１ｃの充電量が最も高い場合には、車両３００ａの優先度が最も高く、車両３００ｂの優先度が二番目に高く、車両３００ｃの優先度が最も低くなる。
【００２４】
そして、充電電力設定部３３は、最も優先度の高い車両３００ａのバッテリ３０１ａに対して、充電器１の最大電力を充電電力として設定する。ここで、充電器１の最大電力とは、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１の出力電力を分岐するとなくＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａに入力し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａで充電制御の下、最も高く昇圧された電力に相当し、交流電源２００の出力電力を分配することなく、電力変換された電力に相当する。本例では、充電電力の電源は、交流電源２００だけであるため、充電器１の最大電力をバッテリ３０１ａの充電電力に分配した場合には、他のバッテリ３０１ｂ、３０１ｃには充電電力が分配されない。そして、充電制御部３１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａのスイッチング素子をスイッチング制御して充電器１の最大電力をバッテリ３０１ａに供給し、一方、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｂ、ｃのスイッチング素子はオフ状態にする。これにより、本例は、充電量が低いバッテリ３０１が優先的に充電される。
【００２５】
充電量検出部３２により、バッテリ３０１ａの充電量が満充電に近づくことを検出すると、充電電力設定部３３は、定電圧充電制御の下、バッテリ３０１ａの充電電力を下げる。バッテリ３１ａの充電電力が、充電器１の最大電力より低くなると、充電器１の電力に余力がでてくる。そのため、充電電力設定部３３は、余力分の電力を、二番目に優先度が高いバッテリ３０１ｂの充電電力として設定する。すなわち、本例は、最も優先度が高いバッテリ３０１ａの充電が終了する前に、二番目に優先度が高い車両３００ｂのバッテリ３０１ｂの充電を開始することで、充電電力設定部３３により設定された充電電力を、バッテリ３０１ａ及びバッテリ３０１ｂに同時に供給することができる。なお、バッテリ３０１ｂに分配される、余力分に相当する充電電力は、充電器１の最大電力からバッテリ３０１ａに設定された充電電力を差し引いた電力に相当する。言い換えると、充電電力設定部３３は、複数のバッテリ３０１に充電電力を分配し設定する場合には、充電器１の最大電力を分配するよう充電電力を設定し、各バッテリ３０１に分配された充電電力の合計電力が充電器１の最大電力に相当するように、充電電力を設定する。
【００２６】
さらに、バッテリ３０１ａの充電量が満充電に近づくと、充電電力設定部３３はバッテリ３０１ａの充電電力をさらに下げて、電力を下げた分、バッテリ３０１ｂの充電電力を上げる。バッテリ３０１ａの充電量が満充電に達すると、充電電力設定部３３はバッテリ３０１ａの充電電力をゼロにし、バッテリ３０１ｂの充電電力を充電器１の最大電力に設定する。
【００２７】
そして、バッテリ３０１ｂ及びバッテリ３０１ｃの充電についても同様に、充電量検出部３２により、バッテリ３０１ｂの充電量が満充電に近づくことを検出すると、充電電力設定部３３は、定電圧充電制御の下、バッテリ３０１ｂの充電電力を充電器１の最大電力から下げて、電力を下げた分、バッテリ３０１ｃの充電電力を上げる。バッテリ３０１ｂの充電量が満充電に達すると、充電電力設定部３３はバッテリ３０１ｂの充電電力をゼロにし、バッテリ３０１ｃの充電電力を充電器１の最大電力に設定する。充電量検出部３２により、バッテリ３０１ｃの充電量が満充電に達したことを検出すると、充電器制御部３１は、バッテリ３０１の充電制御を終了する。
【００２８】
ここで、図２に示す定電圧充電制御の下、本例と異なり、各バッテリ３０１ａ〜３０１ｃに対して一定の時間毎に充電器１の最大電力を供給する時分割充電した場合（比較例）のバッテリ３０１ａ〜３０１ｃの充電時間と、本例の充電制御による、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃの充電時間について、図３を用いて説明する。図３は充電電流の時間特性を示しており、グラフａは本例のバッテリ３０１ａに流れる充電電流の特性を、グラフｂは本例のバッテリ３０１ａに流れる充電電流の特性を、グラフｃは本例のバッテリ３０１ａに流れる充電電流の特性を示し、グラフｄは比較例における、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃに流れる充電電流の特性を示す。なお、充電開始時のバッテリ３０１ａ〜３０１ｃの充電量は、満充電より低く、同じ充電量とする。
【００２９】
図３に示すように、比較例では、充電を開始し、時間ｔ２までは、バッテリ３０１ａから開始して３０１ｂ、３０１ｃの順に、充電器１の最大電力を一定の時間ずつ、１つのバッテリのみに電力を供給する、時分割の電力供給を繰り返して、時間ｔ２の時点で、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃの全ての充電量が充電電力を段階的に下げる充電量に達すると、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃのそれぞれの充電電力が、最大電力より低くなる。そして、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃのそれぞれの充電電力を段階的に下げて、時間ｔ５の時点で、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃが満充電に達して、充電を終了する。
【００３０】
一方、本例では、充電を開始し、時間ｔ１の時点で、バッテリ３０１ａの充電量が充電電力を段階的に下げる充電量に達するため、バッテリ３０１ａの充電電力を最大電力から下げて、電力を下げた分の電力をバッテリ３０１ｂの充電電力に分配する。時間ｔ１以降、バッテリ３０１ａの充電電力を段階的に下げながら、バッテリ３０１ｂの充電電力を段階的に上げる。そして、バッテリ３０１ａが満充電に達すると、バッテリ３０１ｂの充電電力を最大電力にする。時間ｔ２の時点で、バッテリ３０１ｂの充電量が充電電力を段階的に下げる充電量に達するため、バッテリ３０１ｂの充電電力を最大電力から下げて、電力を下げた分の電力をバッテリ３０１ｃの充電電力に分配する。時間ｔ２以降、バッテリ３０１ｂの充電電力を段階的に下げながら、バッテリ３０１ｃの充電電力を段階的に上げる。そして、バッテリ３０１ｂが満充電に達すると、バッテリ３０１ｃの充電電力を最大電力にする。時間ｔ３の時点で、バッテリ３０１ｃの充電量が充電電力を段階的に下げる充電量に達するため、バッテリ３０１ｃの充電電力を最大電力から下げる。その後、バッテリ３０１ｃの充電電力を段階的に下げて、時刻ｔ４の時点で、バッテリ３０１ｃが満充電に達すると、本例の充電を終了する。
【００３１】
本例のグラフａ〜ｃと比較例のグラフｄとを比較すると、本例では、時間ｔ３の時点までは、充電器１の最大電力を用いて、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃが充電される。一方、比較例では、時間ｔ３より早い時間である時間ｔ２の時点で、充電器１の最大電力によるバッテリ３０１ａ〜３０１ｃの充電を終了し、時間ｔ２以降は、充電器１の最大電力より低い電力で、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃが充電される。そのため、比較例では、充電器１の最大電力を利用している充電時間が短いため、全てのバッテリ３０１ａ〜３０１ｃの充電を終了するまでの時間（図３の時間ｔ５に相当する）が、本例の充電終了時間（図３の時間ｔ４に相当する）より長くなる。すなわち、本例は充電器１の最大電力を適切に分配しつつ、複数のバッテリ３０１ａ〜３０１ｃに対して同時に電力を供給しているため、比較例と比べて、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃを早く充電を完了することができる。
【００３２】
次に、車両３００のうち、一の車両が接続され、バッテリ３０１の充電中に、他の車両が接続された場合における、本例の充電制御を説明する。以下、車両３００ａが充電コネクタ２ａに接続され、バッテリ３０１ａが充電されている途中に、車両３００ｂ、３０１ｃが充電コネクタ２ｂ、２ｃに接続された、と仮定して説明する。
【００３３】
車両３００ａのバッテリ３０１ａの充電中に、車両３００ｂが充電コネクタ２ｂに接続されると、充電器制御部３１はバッテリ３０１ａの充電を停止し、充電量検出部３２は、停止時のバッテリ３０１ａの充電量と、バッテリ３０１ｂの充電量とを検出する。優先度設定部３４は、バッテリ３０１ａの充電量とバッテリ３０１ｂの充電量とを比較して、充電量の低いバッテリの車両に対して、優先度を高く設定する。例えば、車両３００ｂの接続時点で、バッテリ３０１ｂの充電量がバッテリ３０１ａの充電量より高い場合には、優先度設定部３４は、車両３００ｂの優先度を車両３００ａの優先度より高く設定する。
【００３４】
そして、充電電力設定部３３は、優先度が高い方の車両のバッテリ３０１に対して、充電器１の最大電力を充電電力として設定する。また、充電電力設定部３３は、優先度が高い方の車両のバッテリ３０１が既に満充電に近く、充電器１の最大電力より低い電力で充電する場合には、バッテリ３０１の充電量に応じた充電電力を設定する。この際、充電器１は電力面で余力があるため、充電電力設定部３３は、優先度が低い方の車両のバッテリに対して、余力分の電力を充電電力として設定する。
【００３５】
さらに、車両３００ａ、３００ｂが充電コネクタ２ａ、２ｂに接続され、バッテリ３０１ａ及び３０１ｂの少なくとも一方のバッテリ３０１の充電中に、車両３００ｃが充電コネクタ２ｃに接続されると、充電器制御部３１はバッテリ３０１ａの充電を停止し、充電量検出部３２は、停止時のバッテリ３０１ａ及びバッテリ３０１ｂの充電量と、バッテリ３０１ｃの充電量とを検出する。優先度設定部３４は、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃの充電量をそれぞれ比較して、充電量の低いバッテリの車両ほど、優先度が高くなるように設定する。
【００３６】
そして、充電電力設定部３３は、優先度が最も高い車両のバッテリ３０１に対して、充電器１の最大電力を充電電力として設定する。また、充電電力設定部３３は、優先度が最も高い車両のバッテリ３０１が既に満充電に近く、かつ、二番目に優先度が高い車両のバッテリも既に満充電に近く、これらのバッテリ３０１について、充電器１の最大電力より低い電力で充電する場合には、バッテリ３０１の充電量に応じた充電電力を設定する。この際、充電器１は電力面で余力があるため、充電電力設定部３３は、優先度が三番目に低い車両のバッテリ３０１に対して、余力分の電力を充電電力として設定する。これにより、充電コネクタ２ａ〜２ｃのうち、一のコネクタに車両３００が接続され、充電中の時に、他のコネクタに車両３００が接続された場合でも、本例は、バッテリ３０１の充電量に応じて、優先度を設定し、充電器１の最大電力を適切に分配しつつ、複数のバッテリ３０１ａ〜３０１ｃに対して同時に電力を供給する。
【００３７】
次に、図４を用いて、本例の充電装置１００の制御手順を説明する。図４は、本例の充電装置１００の制御手順を示すフローチャートである。ステップＳ１にて、制御部３は、充電コネクタ２ａ〜２ｃの接続状態、あるいは、ユーザによる操作パネル５の操作情報等に基づき、新たに車両３００が充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続され、充電を開始させる車両があるか否かを検出する。そして、充電開始車両がある場合には、ステップＳ２に遷る。なお、ステップＳ１の制御は、他の車両が充電中で、新たに車両がコネクタに接続された場合に、実質的に機能する制御処理である。
【００３８】
ステップＳ２にて、充電量検出部３２は、新たに接続された車両のバッテリの充電量を検出する。ステップＳ３にて、制御部３は充電中の車両があるか否かを判別する。充電中の車両がない場合には、新たに接続された車両のみが充電コネクタ２ａ〜２ｃのいずれかのコネクタに接続された状態となり、ステップＳ３１にて、充電電力設定部３３は、新たに接続された車両３００のバッテリ３０１の充電電力を、充電器１の最大電力に設定し、充電器制御部３１は、設定された充電電力でバッテリ３０１を充電し、ステップＳ１０に遷る。なお、ステップＳ３１にて、新たに接続された車両３００のバッテリ３０１の充電量が、充電電力を最大電力から段階的に下げる充電量に達している場合には、ステップＳ３１にて、充電電力設定部３３は、充電量に応じた充電電力を設定する。
【００３９】
ステップＳ３に戻り、充電中の車両がある場合には、充電器制御部３１は、バッテリ３０１の充電制御を一旦、停止し、充電量検出部３２は充電停止中のバッテリ３０１の充電量を検出する（ステップＳ４）。ステップＳ５にて、優先度設定部３４は、充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続されている車両３００のバッテリ３０１の充電量が低いほど、優先度が高くなるように、各車両３００の優先度を設定する。ステップＳ６にて、充電電力設定部３３は、優先度設定部３４に設定された優先度の中で、最も優先度の高い車両３００のバッテリ３０１に対して、充電器１の最大電力を充電電力として設定する。
【００４０】
ステップＳ７にて、充電電力設定部３３は、バッテリ３０１の充電量に基づいて、充電電力を設定する。すなわち、車両３００のバッテリ３０１の充電量が、充電電力を最大電力から段階的に下げる充電量に達していない場合には、ステップＳ６で充電電力設定部３３により設定された最大電力に変更はない。一方、車両３００のバッテリ３０１の充電量が、充電電力を最大電力から段階的に下げる充電量に達している場合には、充電電力設定部３３は充電量に応じた、最大電力より低い充電電力を再設定する。ステップＳ８にて、制御部３は、充電器３１の最大電力と、充電電力設定部３３で設定された充電電力とを比較して、充電器１の出力電力に余裕があるか否かを判断する。
【００４１】
充電電力設定部３３で設定された充電電力が充電器１の最大電力より低い場合には、充電器１の出力電力に余力があると判断され、ステップＳ９にて、充電電力設定部３３は、余力電力に相当する充電電力を、次に優先度の高い車両３００のバッテリ３０１に分配する。なお、当該次に優先度の高い車両３００は、ステップＳ６で最大電力が設定された車両３００の次に優先度が高い車両３００である。一方、充電電力設定部３３で設定された充電電力が充電器１の最大電力である場合には、充電器１の出力電力に余力がないと判断され、ステップＳ１０に遷る。そして、ステップＳ１０にて、充電器制御部３１は、充電電力設定部３３により設定、分配された充電電力で、バッテリ３０１を充電する。
【００４２】
ステップＳ１１にて、充電量検出部３２は、充電中のバッテリ３０１の充電量を所定の周期で検出し、充電中のバッテリ３０１が満充電に達したか否かを検出し、また、制御部３はユーザの操作等により、強制的に充電を終了か否かを検出することで、制御部３は充電を終了した車両があるか否かを判断する。充電を終了した車両がある場合には、ステップＳ１２にて、制御部３は、他に充電中の車両３００、または、充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続されているが充電を行っていない、充電待機中の車両３００があるか否かを判断する。そして、充電中の車両３００または充電待機中の車両３００がある場合には、制御部３は、一旦、充電を停止する（ステップＳ１３）。なお、ステップＳ１３の時点で、ステップＳ１０で満充電に達したバッテリの充電は終了しており、ステップＳ１４以降の制御処理は、充電中の車両３００または充電待機中の車両３００に関する制御処理となる。
【００４３】
ステップＳ１４にて、充電量検出部３２は、充電を停止した車両３００のバッテリ３０１の充電量を検出し、ステップＳ５に遷る。なお、充電待機中の車両３００は、ステップＳ２の制御処理で、既に充電量を検出済みのため、ステップＳ１３の制御処理では、充電量検出部３２は、充電待機中の車両３００のバッテリ３０１の充電量を検出しなくてもよい。そして、ステップＳ１４の制御処理の後の制御であるステップＳ５では、充電待機中の車両３００及び充電を停止した車両３００の優先度が再度、設定され、ステップＳ６以降の制御処理が、上記と同様に行われる。
【００４４】
ステップＳ１２に戻り、充電中の車両、または、充電待機中の車両がない場合には、ステップＳ１５にて、制御部３は充電器１による充電を終了させて、本例の制御を終了する。
【００４５】
ステップＳ１１に戻り、充電を終了した車両がない場合には、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１の以降の制御処理が、上記と同様に行われる。ステップＳ１に戻り、充電開始車両がない場合には、ステップＳ７に遷ることで、バッテリ３０１の充電が継続して行われる。
【００４６】
上記のように、本例は、交流電源２００からの電力を複数のバッテリ３０１にそれぞれ分配して、複数のバッテリ３０１を充電する充電器１と、車両３００に対して充電の優先度を設定する優先度設定部３４と、優先度が高い車両３００のバッテリ３０１の充電電力を、優先度が低い車両３００のバッテリ３０１の充電電力より高い電力に設定する充電電力設定部３３と、充電器１を制御して、設定された充電電力を複数のバッテリ３０１に同時に供給する充電器制御部３１とを備えている。これにより、本例は、優先度の高い車両３００に対して、高い充電電力が分配されるため、充電時間を短縮化させることができる。また、本例は、優先度に応じて、複数のバッテリ３０１に同時に電力を供給して、バッテリ３０１を充電するため、充電器１の出力可能な電力を無駄にすることがなく、充電時間を短縮化させることができる。
【００４７】
また従来のように、電力を時分割で制御するシステムでは、充電の途中で、充電の中断及び再開を短時間で繰り返し行うため、電圧変動が多く、バッテリ３０１が劣化する可能性があった。一方、本例では、従来と比較して、充電の中断及び再開を繰り返す回数が少ないため、電圧変動を抑え、バッテリ３０１の劣化を抑制することができる。
【００４８】
また本例において、充電電力設定部３３は、複数の車両３００のうち、最も優先度の高い車両３００のバッテリ３０１に対して、充電器１の最大電力を充電電力として設定する。これにより、例えば、既にバッテリ３０１が充電している時に、後から車両３００が充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続されたとしても、既に充電している車両の優先度が高い場合には、既に充電していたバッテリ３０１の充電が後回しにならないため、優先度が高い車両の充電時間が遅延することを防ぐことができる。
【００４９】
また本例において、充電電力設定部３３は、複数の車両３００のうち、一の車両３００のバッテリ３０１に対して、充電器１の最大電力より低い充電電力を設定する場合には、他の車両３００のバッテリ３０１に対して充電電力を設定する。これにより、本例は、優先度が高いバッテリ３０１の充電量が高くなり、当該バッテリ３０１の充電電力が絞られた場合に、充電器１の余剰電力を他のバッテリ３０１の充電電力として割り当てるため、充電器１の出力可能な電力の利用効率を高め、また当該他のバッテリ３０１の充電を進めることができ、その結果として、充電時間の短縮化を図ることができる。
【００５０】
また本例において、優先度設定部３４は、充電量検出部３２により検出されたバッテリ３０１の充電量のうち、最も低い充電量のバッテリ３０１を含む車両３００に対して、優先度を最も高く設定する。これにより、充電量の低い車両３００のバッテリ３０１に対して、優先的に充電電力が分配されるため、特定の車両だけ充電時間が長くなることを防ぐことができる。
【００５１】
なお本例において、優先度設定部３４は、バッテリ３０１の充電時間に応じて、車両３００の優先度を設定してもよい。また本例の充電装置１００は、車両以外であって、バッテリを含む装置等を充電対象としてもよい。
【００５２】
上記の優先度設定部３４は本発明の「優先度設定手段」に相当し、充電電力設定部３３は本発明の「充電電力設定手段」に、充電器制御部３１は本発明の「充電器制御手段」に、充電量検出部３２は本発明の「充電量検出手段」に相当する。
【００５３】
《第２実施形態》
図５は、発明の他の実施形態に係る充電装置の制御部に含まれる、車両の優先度と電力の分配割合との関係を示す、テーブルの図である。本例では上述した第１実施形態に対して、優先度の設定制御及び電力の分配制御が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであるため、その記載を適宜、援用する。
【００５４】
本例の充電装置１００では、車両３００に応じて、予め優先度が決まっている。予め決まっている優先度に関する情報は、例えば、本例の充電システムを利用するためのＩＤ認証カードに記憶されており、ユーザが当該ＩＤ認証カードをＩＤ認証部４にかざすことで、ＩＤ認証部４は、ユーザのＩＤ情報と共に、優先度情報を取得する。あるいは、本例の充電システムを利用する際の暗証番号が、ユーザ毎に割り振られており、当該暗証番号に対応させて優先度も割り振られている。そして、ユーザが操作パネル５で暗証番号を入力することで、制御部３は、本例の充電装置１００の利用許可を判断しつつ、当該ユーザの車両３００の優先度情報を取得する。
【００５５】
優先度が車両３００に応じて予め決まっている場合について、説明する。例えば、本例の充電装置１００を、公共施設の一例として市役所に設けた場合において、優先度がI、II、IIIの順に低くなるように、３段階に分けられており、一番高い優先度Iの車両に、救急車や消防車等の緊急車両が割当てられ、二番目に高い優先度IIの車両に、市役所が所有する車両が割り当てられ、一番低い優先度IIIの車両に、に、一般車両が割当てられる。そして、緊急車両が充電コネクタ２ａに接続された場合には、優先度設定部３４は、ＩＤ認証部４により取得された優先度情報、または、緊急車両のユーザの操作パネル５の操作により取得された優先度情報に基づいて、充電コネクタ２ａに接続された車両の優先度を、一番高い優先度Iに設定する。
【００５６】
次に、優先度がユーザに応じて予め決まっている場合について説明する。例えば、本例の充電装置１００が、高速道路のサービスエリアなどの施設に設けられ、本例の充電システムとして課金システムを採用している。そして、本例の充電システムを利用するためには、ユーザは設定された年会費等のシステム使用料を支払う必要があり、支払う年会費に応じてユーザが４段階に分けられ、段階に応じて優先度I、II、III、IVの順に低くなるように設定されている。例えば、最も高い年会費を支払ったユーザは優先度Iに相当し、二番目に高い年会費を支払ったユーザは優先度IIに相当し、三番目に高い年会費を支払ったユーザは優先度IIIに相当し、一番安い年会費を支払ったユーザは優先度IVに相当する。そして、例えば、ユーザは支払った年会費に応じて分類されたＩＤ認証カードを所有している。ユーザは、優先度IIに相当するＩＤ認証カードを所有している場合には、ユーザは車両３００を充電コネクタ２ｂに接続し、当該ＩＤ認証カードをＩＤ認証部４にかざすと、優先度設定部３４は、充電コネクタ２ａに接続された車両３００の優先度を、二番高い優先度IIに設定する。このように、優先度は、ユーザ又は車両３００に応じて、予め決まっている。
【００５７】
また、本例では、充電コネクタ２ａ〜２ｃの接続状態及び接続された車両３００の優先度に応じて、バッテリ３０１に分配する電力の割合が予め設定されており、制御部３には、図５に示すテーブルが格納されている。図５に示す車両の優先度「１〜３」について、一番高い優先度をレベル「１」とし、二番目に高い優先度をレベル「２」、三番目に高い優先度をレベル「３」としている。また図５のＡ車、Ｂ車、Ｃ車について、充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続される車両３００ａ〜３００ｃを優先度の順に並べ、優先度の高い順に、Ａ車、Ｂ車、Ｃ車として表している。例えば、優先度IIの車両３００ａ、優先度Iの車両３００ｂ、優先度IIIの車両３００ｃが、充電コネクタ２ａ〜２ｃに、それぞれ接続された場合には、優先度Iがレベル「
１」となり、優先度IIIがレベル「２」となり、優先度Iの車両３００ｂがＡ車に、優先度IIの車両３００ａがＢ車に、優先度IIの車両３００ｃがＣ車となるため、図５のカテゴリーｃと対応することになる。
【００５８】
図５に示すように、分配される電力の割合は、優先度が高いほど高くなるように設定されている。また、複数の充電コネクタ２ａ〜２ｃに、優先度が同じ車両３００が接続さている場合には、電力の分配割合は均等に割り振られる。また、充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続された車両のうち、複数の車両３００の優先度が、同じで、かつ、他の車両３００の優先度より高い場合には、当該複数の車両３００のバッテリ３０１への分配割合は、同じで、かつ、他の車両３００のバッテリ３０１への分配割合より高くなる。さらに、充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続された車両のうち、複数の車両３００の優先度が、同じで、かつ、他の車両３００の優先度より低い場合には、当該複数の車両３００のバッテリ３０１への分配割合は、同じで、かつ、他の車両３００のバッテリ３０１への分配割合より低くなる。
【００５９】
優先度設定部３４が、車両３００に応じて優先度を設定すると、充電電力設定部３３は、格納された図５に示すテーブルを参照して、接続された車両３００の優先度に対応する分配割合を抽出する。そして、充電電力設定部３３は、抽出した分配割合に応じて、充電器１の最大電力を分配するよう、車両３００ａ〜３００ｃのバッテリ３０１ａ〜３０１ｃのそれぞれの充電電力を設定する。
【００６０】
次に、図１、図５〜図７を用いて、２つの具体例を挙げた上で、本例の充電装置１００の制御内容を説明する。図６及び図７は、各バッテリ３０１ａ〜３０１ｃの充電電力の時間特性を示すグラフである。図６及び図７のグラフについて、ａはバッテリ３０１ａの充電電力の特性を、ｂはバッテリ３０１ｂの充電電力の特性を、ｃはバッテリ３０１ｃの充電電力の特性を、ｄは充電器１の出力電力の特性を示している。また、パーセントは、図５の分配割合に相当し、１００％は充電器１の最大電力に相当する。
【００６１】
第１の例として、車両３００ａ〜３００ｃは同じ優先度Iであり、車両３００ａ〜３００ｃが充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続された時点で、バッテリ３０１ａの充電量が一番高く、バッテリ３０１ｂの充電量が２番目に高く、バッテリ３０１ｃの充電量が一番低いとする。また、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃの充電を同時に開始したとする。
【００６２】
第１の例では、車両３００ａ〜３００ｃが充電コネクタ２ａ〜２ｃにそれぞれ接続された時、それぞれの車両３００ａ〜３００ｃの優先度は、図５のカテゴリーａと対応している。そのため、図６に示すように、制御部３は、充電電力設定部３３により、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃにそれぞれ３３％に相当する充電電力を設定して、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃを充電する。そして、時刻ｔ１になると、バッテリ３０１ａが満充電に近づくため、バッテリ３０１ａの充電電力を下げて、バッテリ３０１ｂ、３０１ｃの充電電力を上げる。そして、時刻ｔ２の時点で、バッテリ３０１ａへの充電電力をゼロにしてバッテリ３０１ａの充電を終了する。時刻ｔ２の時点で、充電される車両３００ｂ及び３００ｃの優先度は、図５のカテゴリーｅと対応している。制御部３は、充電電力設定部３３により、バッテリ３０１ｂ、３０１ｃにそれぞれ５０％に相当する充電電力を設定して、バッテリ３０１ｂ、３０１ｃを充電する。時刻ｔ３になると、バッテリ３０１ａが満充電に近づくため、バッテリ３０１ｂの充電電力を下げて、バッテリ３０１ｃの充電電力を上げる。時刻ｔ４になると、バッテリ３０１ｂが満充電に達し、バッテリ３０１ｂへの充電電力をゼロにし、バッテリ３０１ｂの充電を終了する。時刻ｔ４の時点で、充電される車両３００ｃの優先度は、図５のカテゴリーｄと対応している。制御部３は、充電電力設定部３３により、バッテリ３０１ｃに１００％に相当する充電電力を設定して、バッテリ３０１ｃを充電器１の最大電力で充電する。そして、時刻ｔ５になると、バッテリ３０１ｂが満充電に達し、バッテリ３０１ｂへの充電電力をゼロにし、バッテリ３０１ｂの充電を終了する。
【００６３】
第２の例として、車両３００ａは優先度Iであり、車両３００ｂ及び車両３００ｃは同じ優先度IIであり、車両３００ａ〜３００ｃが充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続された時点で、バッテリ３０１ａの充電量が一番高く、バッテリ３０１ｂの充電量が２番目に高く、バッテリ３０１ｃの充電量が一番低いとする。また、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃの充電を同時に開始したとする。
【００６４】
第２の例では、車両３００ａ〜３００ｃが充電コネクタ２ａ〜２ｃにそれぞれ接続された時、それぞれの車両３００ａ〜３００ｃの優先度は、図５のカテゴリーｃと対応している。そのため、図７に示すように、制御部３は、充電電力設定部３３により、バッテリ３０１ａに７０％に相当する充電電力を、バッテリ３０１ｂ及びバッテリ３０１ｃにそれぞれ１５％に相当する充電電力を設定して、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃを充電する。そして、時刻ｔ１になると、バッテリ３０１ａが満充電に近づくため、バッテリ３０１ａの充電電力を下げて、バッテリ３０１ｂ、３０１ｃの充電電力を上げる。そして、時刻ｔ２の時点で、バッテリ３０１ａへの充電電力をゼロにしてバッテリ３０１ａの充電を終了する。時刻ｔ２の時点で、充電される車両３００ｂ及び３００ｃの優先度は、図５のカテゴリーｅと対応している。制御部３は、充電電力設定部３３により、バッテリ３０１ｂ、３０１ｃにそれぞれ５０％に相当する充電電力を設定して、バッテリ３０１ｂ、３０１ｃを充電する。時刻ｔ３になると、バッテリ３０１ａが満充電に近づくため、バッテリ３０１ｂの充電電力を下げて、バッテリ３０１ｃの充電電力を上げる。時刻ｔ４になると、バッテリ３０１ｂが満充電に達し、バッテリ３０１ｂへの充電電力をゼロにし、バッテリ３０１ｂの充電を終了する。時刻ｔ４の時点で、充電される車両３００ｃの優先度は、図５のカテゴリーｄと対応している。制御部３は、充電電力設定部３３により、バッテリ３０１ｃに１００％に相当する充電電力を設定して、バッテリ３０１ｃを充電器１の最大電力で充電する。そして、時刻ｔ５になると、バッテリ３０１ｂが満充電に達し、バッテリ３０１ｂへの充電電力をゼロにし、バッテリ３０１ｂの充電を終了する。
【００６５】
次に、図８を用いて、本例の充電装置１００の制御手順を説明する。図８は、本例の充電装置１００の制御手順を示すフローチャートである。ステップＳ１０１にて、制御部３は、充電コネクタ２ａ〜２ｃの接続状態等に基づき、新たに車両３００が充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続され、充電を開始させる車両３００があるか否かを検出する。そして、充電開始車両がある場合には、ステップＳ１０２に遷る。ステップＳ１０２にて、制御部３は、充電量検出部３２により、新たに接続された車両３００のバッテリ３０１の充電量を検出し、ＩＤ認証部４により認証された情報、または、ユーザの操作パネル５の操作に基づく情報から、優先度情報を取得する。
【００６６】
ステップＳ１０３にて、制御部３は充電中の車両があるか否かを判別する。充電中の車両がない場合には、ステップＳ１０３１にて、充電電力設定部３３は、新たに接続された車両３００のバッテリ３０１の充電電力を、充電器１の最大電力に設定しステップＳ１０７に遷る。
【００６７】
一方、ステップＳ１０３で、充電中の車両がある場合には、充電器制御部３１は、バッテリ３０１の充電制御を一旦、停止し、充電量検出部３２は充電停止中のバッテリ３０１の充電量を検出する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０５にて、優先度設定部３４は、取得した優先度情報から車両３００の優先度を設定する。ステップＳ１０６にて、充電電力設定部３３は、設定された優先度と、図５に示すテーブルを参照し、電力の分配割合を抽出して、車両３００の各バッテリ３０１ａ〜３０１ｃに対して、分配割合に相当する充電電力をそれぞれ設定する。
【００６８】
ステップＳ１０７にて、充電器制御部３１は、バッテリ３０１の充電量に基づいて、バッテリ３０１を充電する。車両３００のバッテリ３０１の充電量から、Ｓ１０７で設定された充電電力で充電可能な場合には、ステップＳ１０７で充電電力設定部３３により設定された充電電力で、バッテリ３０１を充電する。一方、車両３００のバッテリ３０１の充電量から、Ｓ１０７で設定された充電電力で充電することができず、当該充電電力より低い電力で充電する場合には、ステップＳ１０７で充電電力設定部３３により設定された充電電力より低い電力で、バッテリ３０１を充電する。この際、充電量に基づいて、下げた電力分は、他のバッテリ３０１に分配すればよい。
【００６９】
ステップＳ１０８にて、充電量検出部３２は、充電中のバッテリ３０１の充電量を所定の周期で検出し、充電中のバッテリ３０１が満充電に達したか否かを検出し、また、制御部３はユーザの操作等により、強制的に充電を終了か否かを検出することで、制御部３は充電を終了した車両があるか否かを判断する。充電終了車両がある場合には、ステップＳ１０９にて、制御部３は、他に充電中の車両３００、または、充電待機中の車両３００があるか否かを判断する。そして、充電中の車両３００または充電待機中の車両３００がある場合には、制御部３は、一旦、充電を停止する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１１にて、充電量検出部３２は、充電を停止した車両３００のバッテリ３０１の充電量を検出し、ステップＳ１０５に遷る。
【００７０】
ステップＳ１０９に戻り、充電中の車両、または、充電待機中の車両がない場合には、ステップＳ１１２にて、制御部３は充電器１による充電を終了させて、本例の制御を終了する。
【００７１】
ステップＳ１０８に戻り、充電を終了した車両がない場合には、ステップＳ１０１に戻り、ステップＳ１０１の以降の制御処理が、上記と同様に行われる。ステップＳ１０１に戻り、充電開始車両がない場合には、ステップＳ１０７に遷ることで、バッテリ３０１の充電が継続して行われる。
【００７２】
上記のように、本例において、優先度設定部３４はユーザの操作パネル５の操作に基づいて、優先度を設定する。これにより、ユーザまたは車両３００に予め設定されているランクに応じて、優先度を設定し、電力を分配させることができる。
【００７３】
また、本例において、優先度設定部３４は、ＩＤ認証部４により認証された情報に基づいて、優先度を設定する。これにより、ユーザまたは車両３００に予め設定されているランクに応じて、優先度を設定し、電力を分配させることができる。
【００７４】
なお、本例において、充電器１の最大電力の利用効率を高めるために、複数の車両３００のうち、いずれか一の車両３００のバッテリ３０１の充電電力を分配割合に基づく充電電力より低くした場合には、他の車両３００のバッテリ３０１の充電電力を高くしたが、当該他の車両３００のバッテリ３０１の充電電力を高くしなくてもよい。例えば、充電装置１００において、充電器１の最大電力に対して、低い電力でバッテリ３０１の充電を続ける長時間充電モードが設定されており、ユーザが操作パネル５を操作し、長時間充電モードが設定された場合には、車両３００の優先度に関係なく、バッテリ３０１は一定の充電電力で充電される。
【００７５】
図９を用いて、長時間充電モードについて説明する。図９は、長時間充電モードを搭載した充電装置１００における、充電電力の時間特性を示すグラフである。仮定として、車両３００ａ〜３００ｃは同じ優先度Iであり、車両３００ａ〜３００ｃが充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続された時点で、バッテリ３０１ａの充電量及びバッテリ３０１ｂの充電量は同じ充電量であり、バッテリ３０１ｃの充電量より高いとする。また、長時間充電モードが設定された場合には、充電電力設定部３３は、長時間モードの対象となるバッテリ３０１を充電する際、当該バッテリ３０１の充電電力の分配割合を１０％に固定する。また車両３００ｃのユーザが長時間充電モードを選択したとする。
【００７６】
かかる場合に、車両３００ａ〜３００ｃが充電コネクタ２ａ〜２ｃにそれぞれ接続された時、それぞれの車両３００ａ〜３００ｃの優先度は、図５のカテゴリーａと対応している。しかし、車両３００ｃには、長時間充電モードが設定されているため、充電電力設定部３３は、バッテリ３０１ｃに１０％の充電電力を設定する。バッテリ３０１ａ、３０１ｂには、残りの９０％の充電電力を分配する。そして、充電を開始し、時刻ｔ１になると、バッテリ３０１ａ、３０１ｂが満充電に近づくため、バッテリ３０１ａ、３０１ｂの充電電力を下げる。一方、バッテリ３０１ｃへの充電電力は維持する。時刻ｔ２の時点で、バッテリ３０１ａ、３０１ｂへの充電電力をゼロにしてバッテリ３０１ａ、３０１ｂの充電を終了する。そして、バッテリ３０１ｃには１０％に相当する充電電力を供給し続けて、時刻ｔ３の時点で、バッテリ３０１ｃが満充電に達して、本例の充電制御を終了する。
【００７７】
なお、図５に示す、優先度に対する電力の分配割合は、一例にすぎず、ａ〜ｊのカテゴリーに限らず、カテゴリーを増やしてもよく、また分配割合のパターンを増やしてもよい。さらに、充電コネクタ２ａ〜２ｃを４個以上にする場合には、図５に示す、優先度に対する電力の分配割合のパターンを増やしてもよい。
【００７８】
なお充電装置１００の電源は、必ずしも交流の電源にする必要はなく、直流電源であってもよい。
【００７９】
上記ＩＤ認証部４が本発明の「ユーザ認証手段」に相当する。
【００８０】
《第３実施形態》
図１０は、発明の他の実施形態に係る充電装置の制御手順を示すフローチャートである。本例では上述した第１実施形態に対して、優先度の設定制御が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであるため、第１実施形態又は第２実施形態の記載を適宜、援用する。
【００８１】
優先度設定部３４は、充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続した車両３００の中で最も早く充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続された車両３００に対して、最も高い優先度を設定し、充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続した順番で優先度を設定する。
【００８２】
次に、図１０を用いて、本例の充電装置１００の制御手順を説明する。図１０のステップＳ１、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ６〜１５、及び、Ｓ３１の制御内容は、図４に示すステップＳ１、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ６〜１５、及び、Ｓ３１の制御内容と同内容であるため、説明を省略する。
【００８３】
ステップＳ１で充電開始車両がある場合には、ステップ２０２にて、制御部３は、新たに充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続された車両の接続の順番を記録する。例えば、既に充電コネクタ２ａに車両３００ａが接続されている状態で、車両３００ｂが充電コネクタ２ｃに接続された場合には、制御部３は、車両３００ｂの接続の順番を２番目として記録する。なお、制御部３は、接続の順番を、接続した時刻を記録することで、接続順を記録してもよい。
【００８４】
ステップＳ４の後、ステップＳ２０５にて、優先度設定部３４は、ステップＳ２０２で記録された接続の順番に基づいて、車両３００の優先度を設定し、ステップＳ６に遷る。
【００８５】
上記のように、本例において、優先度設定部３４は、充電コネクタ２ａ〜２ｃを介して、最も早く充電器１に接続されたバッテリ３０１を含む車両３００に対して、優先度を最も高く設定する。これにより、既に充電コネクタ２ａ〜２ｃに車両３００ａが接続され、充電が開始している状態で、後から車両３００を充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続し充電を行った場合でも、既に充電しているバッテリ３０１の充電時間が不当に長くならないため、ユーザにとって利便性の高い装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１００…充電装置
１…充電器
１１…ＡＣ／ＤＣコンバータ
１２…給電配線
１３、１３ａ〜１３ｃ…ＤＣ／ＤＣコンバータ
２ａ〜２ｃ…充電コネクタ
３…制御部
３１…充電器制御部
３２…充電量検出部
３３…充電電力設定部
３４…優先度設定部
４…ＩＤ認証部
５…操作パネル
２００…交流電源
３００、３００ａ〜３００ｃ…車両
３０１、３０１ａ〜３０１ｃ…バッテリ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電装置及び充電方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
交流電源からの交流電力を直流電力に変換する１台の整流器と、前記整流器を直流電源とし二次電池を充電する直流電力を得る複数の充電器と、前記複数の充電器のうち運転指定された充電器を時分割的に充電制御する制御装置とを備えた集中充電装置が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３３６６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、複数の充電器に接続された複数のバッテリに対して、充電時間を順次均等に割り当てるため、充電時間が長くなるという問題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、充電時間を短縮化する充電装置及び充電方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、優先度が高い充電対象のバッテリの充電電力を、前記優先度が低い充電対象のバッテリの充電電力より高い電力に設定し、設定された充電電力を複数のバッテリに同時に供給することによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、優先度が高いバッテリは、高い充電電力で充電されつつ、優先度の低いバッテリも充電されるため、充電時間の短縮化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る充電装置を含む充電システムのブロック図である。
【図２】図１の充電電力設定部により設定される充電電流の時間特性を示すグラフである。
【図３】図１の充電電力設定部により設定される充電電流の時間特性を示すグラフである。
【図４】図１の充電装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施形態に係る充電装置に格納される、優先度と分配割合との対応関係を示すテーブルの図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る充電装置において、バッテリの充電電力の時間特性を示すグラフである。
【図７】本発明の他の実施形態に係る充電装置において、バッテリの充電電力の時間特性を示すグラフである。
【図８】本発明の他の実施形態に係る充電装置における、制御手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の変形例に係る充電装置において、バッテリの充電電力の時間特性を示すグラフである。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る充電装置における、制御手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
《第１実施形態》
図１は、本例の充電装置を含む充電システムのブロック図である。本例の充電装置は、例えばショッピングモールの駐車場や、電気自動車のカーシェアリングサービスを提供している施設の駐車場や、電気自動車を社用車として利用している会社の駐車場などに設けられ、充電対象である電気自動車またはハイブリッド車両に設けられるバッテリを充電する制御装置である。
【００１１】
充電装置１００は、交流電源２００に接続され、交流電源２００から供給される電力を、各充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続される車両３００ａ〜３００ｃに分配して、車両３００ａ〜３００ｃに含まれるバッテリ３０１ａ〜３０１ｃにそれぞれ供給して、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃを充電する。バッテリ３０１は、リチウムイオン電池などの二次電池により構成される。また、車両３００ａ〜３００ｃには、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃを管理するバッテリコントローラ（図示しない）がそれぞれ設けられており、当該バッテリコントローラは、バッテリの電圧、充放電電流、またはバッテリの充電状態（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を検出し、バッテリの状態を管理する。
【００１２】
充電装置１００は、交流電源２００に接続され、交流電源２００から供給される電力を、各充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続される車両３００ａ〜３００ｃのバッテリ３０１ａ〜３０１ｃに分配する。充電装置１００は、充電器１と、充電コネクタ２ａ〜２ｃと、制御部３と、ＩＤ制御部４と、操作パネル５とを備えている。充電器１は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１、給電配線１２及びＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ〜１３ｃを有している。ＡＣ／ＤＣコンバータ１１は、交流電源２００から供給される交流電力を直流電力に変換して、給電配線１２に出力する。給電配線１２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１から分岐して、各ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ〜１３ｃを介して充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ〜１３ｃは、トランジスタ等のスイッチング素子が含まれており、制御部からの制御信号に基づいて、当該スイッチング素子のオン及びオフを切り替えることで、入力される直流電力を昇圧して、各バッテリ３０１ａ〜３０１を充電するために適した充電電力を出力する。
【００１３】
例えば、制御部３の制御信号により、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ及びＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｂに含まれるスイッチング素子のオン及びオフがそれぞれ切り替えられ、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｃに含まれるスイッチング素子がオフ状態で維持される場合には、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１から出力される電力は、分配して、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ及びＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｂにそれぞれ入力し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｃには入力されない。そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ〜１３ｃから出力される充電電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ〜１３ｃに含まれるスイッチング素子のオン及びオフのデューティー比を制御することで、設定される。これにより、制御部３により、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ〜１３ｃのスイッチング素子を制御することで、１つの電源である交流電源２００からの出力電力を分配して、各バッテリ３０１ａ〜３０１ｂに供給される充電電力が設定される。なお、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１及びＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ〜１３ｃは充電器１に含まれる充電回路の一部であり、充電器１は他の回路素子を含んでもよい。
【００１４】
充電コネクタ２ａ〜２ｃは、車両の充電口と接続される端子部であり、給電配線１２の端部に設けられている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ〜１３ｃは、各充電コネクタ２ａ〜２ｃと対応して、分岐されたそれぞれの給電配線１２に接続されている。また、各ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ〜１３ｃには、通信回路が設けられている。車両３００が充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続されると、当該通信回路は、車両３００のバッテリコントローラ（図示しない）と情報の送受信を行うことができる。また当該通信回路は制御部３とも接続されており、制御部３と車両３００との間で情報が送受信される。なお、車両３００と制御部３との間の通信は、給電配線１２を利用した電力線通信により行ってもよく、給電配線１２内に通信用の配線を組み込んでもよく、あるいは、無線通信により行ってもよい。
【００１５】
制御部３は、充電器制御部３１と、充電量検出部３２と、充電電力設定部３３と、優先度設定部３４とを有している。
【００１６】
充電器制御部３１は、交流電源２００からの出力電力を分配して、充電電力設定部３３により設定された充電電力になるように、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１を及びＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ〜１３ｃを制御する制御信号を生成し、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１を及びＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ〜１３ｃに送信することで、充電器１を制御する。充電量検出部３２は、車両３００ａ〜３００ｃのバッテリコントローラから送信される、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃの電圧、電流、あるいはＳＯＣに基づいて、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃの充電量を検出する。
【００１７】
充電電力設定部３３は、充電量検出部３２により検出されたバッテリ３０１の充電量及び優先度設定部３４に設定される優先度に基づいて、バッテリ３０１に供給される充電電力を設定する。すなわち、充電電力設定部３３は、交流電力２００の出力電力から各バッテリ３０１ａ〜３０１ｃへ分配される充電電力を設定する。また充電電力設定部３３はバッテリ３０１ａ〜３０１ｃの充電量に応じて充電電力を制御してバッテリ３０１を充電する。
【００１８】
優先度設定部３４は、車両３００に応じて充電の優先度を設定する。上記の通り、本例の充電装置１００は１つの電力源から供給される電力を分配して各バッテリ３０１ａ〜３０１ｃを充電するため、電力に限りがある。そのため、本例では、電力を優先的に分配するように、車両３００に応じて優先度を設定する。そして、優先度が高い車両の場合には、優先度の低い車両と比較して、高い充電電力が、優先度の高い車両のバッテリ３０１に分配される。
【００１９】
ＩＤ認証部４は、車両３００のユーザを認証するシステムが搭載されている。例えば、本例の充電装置１００が、予め登録したユーザに対してのみ、利用可能な装置である場合に、登録したユーザ所有するＩＣカード等をＩＤ認証部４に近づけることで、ＩＤ認証部４は、ＩＣカードに登録された情報を磁気的作用で読み取ることで、ユーザを特定する。操作パネル５は、ユーザ操作を受け付ける入力部であって、例えばタッチパネルなどで構成されている。車両３００は、当該操作パネル５を操作することで、本例の充電装置１００を操作することができる。
【００２０】
次に、本例の充電装置１００の制御内容を、図１を用いて説明する。まず、充電器制御部３１、充電量検出部３２、及び、充電電力設定部３３による充電制御について、図２を用いて説明する。図２は、充電電力設定部３３により設定される充電電流の時間特性を示すグラフである。充電器制御部３１及び充電電力設定部３３は、定電圧で充電電流を制御する定電圧充電制御により、バッテリ３０１ａ〜３０１ｂを充電する。例えば、充電コネクタ２ａに車両３００ａが接続され、充電コネクタ２ｂ、２ｃには車両３００ｂ、３００ｃが接続されておらず、バッテリ３０１ａに充電されている充電量が低い場合には、充電電力設定部３３は、図２に示すように、充電電流を最大電流にして、充電器１の最大電力を、バッテリ３０１ｂの充電電力に設定する。充電量検出部３２は、バッテリ３０１ａの充電中、車両３００ａのバッテリコントローラから送信されるＳＯＣに基づいて、バッテリ３０１ａの充電量を検出する。
【００２１】
充電量検出部３２により、バッテリ３０１ａが満充電に近づいたことを検出すると、充電電力設定部３３は、充電電流を段階的に下げることで充電電力を徐々に絞り、充電器制御部３１は充電電力設定部３３により設定された充電電力になるよう、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａを制御する。そして、充電量検出部３２により、バッテリ３０１ａの充電量が満充電に達したことが検出されると、充電電力設定部３３は、充電電流をゼロにして充電を終了させる。
【００２２】
次に、充電コネクタ２ａ〜２ｃに、車両３００が接続された状態における充電制御について説明する。車両３００ａ〜３００ｃが充電コネクタ２ａ〜２ｃに同時に接続した場合について説明する。
【００２３】
まず制御部３は、バッテリ３０１を充電する前に、充電量検出部３２によりバッテリ３０１の充電量をそれぞれ検出する、そして、優先度設定部３４は、バッテリ３０１の中で充電量が低いほど、優先度が高くなるように、各車両３００の優先度を設定する。例えば、バッテリ３０１のうち、バッテリ３０１ａの充電量が最も低く、バッテリ３０１ｂの充電量が二番目に低く、バッテリ３０１ｃの充電量が最も高い場合には、車両３００ａの優先度が最も高く、車両３００ｂの優先度が二番目に高く、車両３００ｃの優先度が最も低くなる。
【００２４】
そして、充電電力設定部３３は、最も優先度の高い車両３００ａのバッテリ３０１ａに対して、充電器１の最大電力を充電電力として設定する。ここで、充電器１の最大電力とは、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１の出力電力を分岐するとなくＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａに入力し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａで充電制御の下、最も高く昇圧された電力に相当し、交流電源２００の出力電力を分配することなく、電力変換された電力に相当する。本例では、充電電力の電源は、交流電源２００だけであるため、充電器１の最大電力をバッテリ３０１ａの充電電力に分配した場合には、他のバッテリ３０１ｂ、３０１ｃには充電電力が分配されない。そして、充電制御部３１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａのスイッチング素子をスイッチング制御して充電器１の最大電力をバッテリ３０１ａに供給し、一方、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｂ、ｃのスイッチング素子はオフ状態にする。これにより、本例は、充電量が低いバッテリ３０１が優先的に充電される。
【００２５】
充電量検出部３２により、バッテリ３０１ａの充電量が満充電に近づくことを検出すると、充電電力設定部３３は、定電圧充電制御の下、バッテリ３０１ａの充電電力を下げる。バッテリ３１ａの充電電力が、充電器１の最大電力より低くなると、充電器１の電力に余力がでてくる。そのため、充電電力設定部３３は、余力分の電力を、二番目に優先度が高いバッテリ３０１ｂの充電電力として設定する。すなわち、本例は、最も優先度が高いバッテリ３０１ａの充電が終了する前に、二番目に優先度が高い車両３００ｂのバッテリ３０１ｂの充電を開始することで、充電電力設定部３３により設定された充電電力を、バッテリ３０１ａ及びバッテリ３０１ｂに同時に供給することができる。なお、バッテリ３０１ｂに分配される、余力分に相当する充電電力は、充電器１の最大電力からバッテリ３０１ａに設定された充電電力を差し引いた電力に相当する。言い換えると、充電電力設定部３３は、複数のバッテリ３０１に充電電力を分配し設定する場合には、充電器１の最大電力を分配するよう充電電力を設定し、各バッテリ３０１に分配された充電電力の合計電力が充電器１の最大電力に相当するように、充電電力を設定する。
【００２６】
さらに、バッテリ３０１ａの充電量が満充電に近づくと、充電電力設定部３３はバッテリ３０１ａの充電電力をさらに下げて、電力を下げた分、バッテリ３０１ｂの充電電力を上げる。バッテリ３０１ａの充電量が満充電に達すると、充電電力設定部３３はバッテリ３０１ａの充電電力をゼロにし、バッテリ３０１ｂの充電電力を充電器１の最大電力に設定する。
【００２７】
そして、バッテリ３０１ｂ及びバッテリ３０１ｃの充電についても同様に、充電量検出部３２により、バッテリ３０１ｂの充電量が満充電に近づくことを検出すると、充電電力設定部３３は、定電圧充電制御の下、バッテリ３０１ｂの充電電力を充電器１の最大電力から下げて、電力を下げた分、バッテリ３０１ｃの充電電力を上げる。バッテリ３０１ｂの充電量が満充電に達すると、充電電力設定部３３はバッテリ３０１ｂの充電電力をゼロにし、バッテリ３０１ｃの充電電力を充電器１の最大電力に設定する。充電量検出部３２により、バッテリ３０１ｃの充電量が満充電に達したことを検出すると、充電器制御部３１は、バッテリ３０１の充電制御を終了する。
【００２８】
ここで、図２に示す定電圧充電制御の下、本例と異なり、各バッテリ３０１ａ〜３０１ｃに対して一定の時間毎に充電器１の最大電力を供給する時分割充電した場合（比較例）のバッテリ３０１ａ〜３０１ｃの充電時間と、本例の充電制御による、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃの充電時間について、図３を用いて説明する。図３は充電電流の時間特性を示しており、グラフａは本例のバッテリ３０１ａに流れる充電電流の特性を、グラフｂは本例のバッテリ３０１ａに流れる充電電流の特性を、グラフｃは本例のバッテリ３０１ａに流れる充電電流の特性を示し、グラフｄは比較例における、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃに流れる充電電流の特性を示す。なお、充電開始時のバッテリ３０１ａ〜３０１ｃの充電量は、満充電より低く、同じ充電量とする。
【００２９】
図３に示すように、比較例では、充電を開始し、時間ｔ２までは、バッテリ３０１ａから開始して３０１ｂ、３０１ｃの順に、充電器１の最大電力を一定の時間ずつ、１つのバッテリのみに電力を供給する、時分割の電力供給を繰り返して、時間ｔ２の時点で、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃの全ての充電量が充電電力を段階的に下げる充電量に達すると、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃのそれぞれの充電電力が、最大電力より低くなる。そして、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃのそれぞれの充電電力を段階的に下げて、時間ｔ５の時点で、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃが満充電に達して、充電を終了する。
【００３０】
一方、本例では、充電を開始し、時間ｔ１の時点で、バッテリ３０１ａの充電量が充電電力を段階的に下げる充電量に達するため、バッテリ３０１ａの充電電力を最大電力から下げて、電力を下げた分の電力をバッテリ３０１ｂの充電電力に分配する。時間ｔ１以降、バッテリ３０１ａの充電電力を段階的に下げながら、バッテリ３０１ｂの充電電力を段階的に上げる。そして、バッテリ３０１ａが満充電に達すると、バッテリ３０１ｂの充電電力を最大電力にする。時間ｔ２の時点で、バッテリ３０１ｂの充電量が充電電力を段階的に下げる充電量に達するため、バッテリ３０１ｂの充電電力を最大電力から下げて、電力を下げた分の電力をバッテリ３０１ｃの充電電力に分配する。時間ｔ２以降、バッテリ３０１ｂの充電電力を段階的に下げながら、バッテリ３０１ｃの充電電力を段階的に上げる。そして、バッテリ３０１ｂが満充電に達すると、バッテリ３０１ｃの充電電力を最大電力にする。時間ｔ３の時点で、バッテリ３０１ｃの充電量が充電電力を段階的に下げる充電量に達するため、バッテリ３０１ｃの充電電力を最大電力から下げる。その後、バッテリ３０１ｃの充電電力を段階的に下げて、時刻ｔ４の時点で、バッテリ３０１ｃが満充電に達すると、本例の充電を終了する。
【００３１】
本例のグラフａ〜ｃと比較例のグラフｄとを比較すると、本例では、時間ｔ３の時点までは、充電器１の最大電力を用いて、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃが充電される。一方、比較例では、時間ｔ３より早い時間である時間ｔ２の時点で、充電器１の最大電力によるバッテリ３０１ａ〜３０１ｃの充電を終了し、時間ｔ２以降は、充電器１の最大電力より低い電力で、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃが充電される。そのため、比較例では、充電器１の最大電力を利用している充電時間が短いため、全てのバッテリ３０１ａ〜３０１ｃの充電を終了するまでの時間（図３の時間ｔ５に相当する）が、本例の充電終了時間（図３の時間ｔ４に相当する）より長くなる。すなわち、本例は充電器１の最大電力を適切に分配しつつ、複数のバッテリ３０１ａ〜３０１ｃに対して同時に電力を供給しているため、比較例と比べて、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃを早く充電を完了することができる。
【００３２】
次に、車両３００のうち、一の車両が接続され、バッテリ３０１の充電中に、他の車両が接続された場合における、本例の充電制御を説明する。以下、車両３００ａが充電コネクタ２ａに接続され、バッテリ３０１ａが充電されている途中に、車両３００ｂ、３０１ｃが充電コネクタ２ｂ、２ｃに接続された、と仮定して説明する。
【００３３】
車両３００ａのバッテリ３０１ａの充電中に、車両３００ｂが充電コネクタ２ｂに接続されると、充電器制御部３１はバッテリ３０１ａの充電を停止し、充電量検出部３２は、停止時のバッテリ３０１ａの充電量と、バッテリ３０１ｂの充電量とを検出する。優先度設定部３４は、バッテリ３０１ａの充電量とバッテリ３０１ｂの充電量とを比較して、充電量の低いバッテリの車両に対して、優先度を高く設定する。例えば、車両３００ｂの接続時点で、バッテリ３０１ｂの充電量がバッテリ３０１ａの充電量より高い場合には、優先度設定部３４は、車両３００ｂの優先度を車両３００ａの優先度より高く設定する。
【００３４】
そして、充電電力設定部３３は、優先度が高い方の車両のバッテリ３０１に対して、充電器１の最大電力を充電電力として設定する。また、充電電力設定部３３は、優先度が高い方の車両のバッテリ３０１が既に満充電に近く、充電器１の最大電力より低い電力で充電する場合には、バッテリ３０１の充電量に応じた充電電力を設定する。この際、充電器１は電力面で余力があるため、充電電力設定部３３は、優先度が低い方の車両のバッテリに対して、余力分の電力を充電電力として設定する。
【００３５】
さらに、車両３００ａ、３００ｂが充電コネクタ２ａ、２ｂに接続され、バッテリ３０１ａ及び３０１ｂの少なくとも一方のバッテリ３０１の充電中に、車両３００ｃが充電コネクタ２ｃに接続されると、充電器制御部３１はバッテリ３０１ａの充電を停止し、充電量検出部３２は、停止時のバッテリ３０１ａ及びバッテリ３０１ｂの充電量と、バッテリ３０１ｃの充電量とを検出する。優先度設定部３４は、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃの充電量をそれぞれ比較して、充電量の低いバッテリの車両ほど、優先度が高くなるように設定する。
【００３６】
そして、充電電力設定部３３は、優先度が最も高い車両のバッテリ３０１に対して、充電器１の最大電力を充電電力として設定する。また、充電電力設定部３３は、優先度が最も高い車両のバッテリ３０１が既に満充電に近く、かつ、二番目に優先度が高い車両のバッテリも既に満充電に近く、これらのバッテリ３０１について、充電器１の最大電力より低い電力で充電する場合には、バッテリ３０１の充電量に応じた充電電力を設定する。この際、充電器１は電力面で余力があるため、充電電力設定部３３は、優先度が三番目に低い車両のバッテリ３０１に対して、余力分の電力を充電電力として設定する。これにより、充電コネクタ２ａ〜２ｃのうち、一のコネクタに車両３００が接続され、充電中の時に、他のコネクタに車両３００が接続された場合でも、本例は、バッテリ３０１の充電量に応じて、優先度を設定し、充電器１の最大電力を適切に分配しつつ、複数のバッテリ３０１ａ〜３０１ｃに対して同時に電力を供給する。
【００３７】
次に、図４を用いて、本例の充電装置１００の制御手順を説明する。図４は、本例の充電装置１００の制御手順を示すフローチャートである。ステップＳ１にて、制御部３は、充電コネクタ２ａ〜２ｃの接続状態、あるいは、ユーザによる操作パネル５の操作情報等に基づき、新たに車両３００が充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続され、充電を開始させる車両があるか否かを検出する。そして、充電開始車両がある場合には、ステップＳ２に遷る。なお、ステップＳ１の制御は、他の車両が充電中で、新たに車両がコネクタに接続された場合に、実質的に機能する制御処理である。
【００３８】
ステップＳ２にて、充電量検出部３２は、新たに接続された車両のバッテリの充電量を検出する。ステップＳ３にて、制御部３は充電中の車両があるか否かを判別する。充電中の車両がない場合には、新たに接続された車両のみが充電コネクタ２ａ〜２ｃのいずれかのコネクタに接続された状態となり、ステップＳ３１にて、充電電力設定部３３は、新たに接続された車両３００のバッテリ３０１の充電電力を、充電器１の最大電力に設定し、充電器制御部３１は、設定された充電電力でバッテリ３０１を充電し、ステップＳ１０に遷る。なお、ステップＳ３１にて、新たに接続された車両３００のバッテリ３０１の充電量が、充電電力を最大電力から段階的に下げる充電量に達している場合には、ステップＳ３１にて、充電電力設定部３３は、充電量に応じた充電電力を設定する。
【００３９】
ステップＳ３に戻り、充電中の車両がある場合には、充電器制御部３１は、バッテリ３０１の充電制御を一旦、停止し、充電量検出部３２は充電停止中のバッテリ３０１の充電量を検出する（ステップＳ４）。ステップＳ５にて、優先度設定部３４は、充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続されている車両３００のバッテリ３０１の充電量が低いほど、優先度が高くなるように、各車両３００の優先度を設定する。ステップＳ６にて、充電電力設定部３３は、優先度設定部３４に設定された優先度の中で、最も優先度の高い車両３００のバッテリ３０１に対して、充電器１の最大電力を充電電力として設定する。
【００４０】
ステップＳ７にて、充電電力設定部３３は、バッテリ３０１の充電量に基づいて、充電電力を設定する。すなわち、車両３００のバッテリ３０１の充電量が、充電電力を最大電力から段階的に下げる充電量に達していない場合には、ステップＳ６で充電電力設定部３３により設定された最大電力に変更はない。一方、車両３００のバッテリ３０１の充電量が、充電電力を最大電力から段階的に下げる充電量に達している場合には、充電電力設定部３３は充電量に応じた、最大電力より低い充電電力を再設定する。ステップＳ８にて、制御部３は、充電器３１の最大電力と、充電電力設定部３３で設定された充電電力とを比較して、充電器１の出力電力に余裕があるか否かを判断する。
【００４１】
充電電力設定部３３で設定された充電電力が充電器１の最大電力より低い場合には、充電器１の出力電力に余力があると判断され、ステップＳ９にて、充電電力設定部３３は、余力電力に相当する充電電力を、次に優先度の高い車両３００のバッテリ３０１に分配する。なお、当該次に優先度の高い車両３００は、ステップＳ６で最大電力が設定された車両３００の次に優先度が高い車両３００である。一方、充電電力設定部３３で設定された充電電力が充電器１の最大電力である場合には、充電器１の出力電力に余力がないと判断され、ステップＳ１０に遷る。そして、ステップＳ１０にて、充電器制御部３１は、充電電力設定部３３により設定、分配された充電電力で、バッテリ３０１を充電する。
【００４２】
ステップＳ１１にて、充電量検出部３２は、充電中のバッテリ３０１の充電量を所定の周期で検出し、充電中のバッテリ３０１が満充電に達したか否かを検出し、また、制御部３はユーザの操作等により、強制的に充電を終了か否かを検出することで、制御部３は充電を終了した車両があるか否かを判断する。充電を終了した車両がある場合には、ステップＳ１２にて、制御部３は、他に充電中の車両３００、または、充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続されているが充電を行っていない、充電待機中の車両３００があるか否かを判断する。そして、充電中の車両３００または充電待機中の車両３００がある場合には、制御部３は、一旦、充電を停止する（ステップＳ１３）。なお、ステップＳ１３の時点で、ステップＳ１０で満充電に達したバッテリの充電は終了しており、ステップＳ１４以降の制御処理は、充電中の車両３００または充電待機中の車両３００に関する制御処理となる。
【００４３】
ステップＳ１４にて、充電量検出部３２は、充電を停止した車両３００のバッテリ３０１の充電量を検出し、ステップＳ５に遷る。なお、充電待機中の車両３００は、ステップＳ２の制御処理で、既に充電量を検出済みのため、ステップＳ１３の制御処理では、充電量検出部３２は、充電待機中の車両３００のバッテリ３０１の充電量を検出しなくてもよい。そして、ステップＳ１４の制御処理の後の制御であるステップＳ５では、充電待機中の車両３００及び充電を停止した車両３００の優先度が再度、設定され、ステップＳ６以降の制御処理が、上記と同様に行われる。
【００４４】
ステップＳ１２に戻り、充電中の車両、または、充電待機中の車両がない場合には、ステップＳ１５にて、制御部３は充電器１による充電を終了させて、本例の制御を終了する。
【００４５】
ステップＳ１１に戻り、充電を終了した車両がない場合には、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１の以降の制御処理が、上記と同様に行われる。ステップＳ１に戻り、充電開始車両がない場合には、ステップＳ７に遷ることで、バッテリ３０１の充電が継続して行われる。
【００４６】
上記のように、本例は、交流電源２００からの電力を複数のバッテリ３０１にそれぞれ分配して、複数のバッテリ３０１を充電する充電器１と、車両３００に対して充電の優先度を設定する優先度設定部３４と、優先度が高い車両３００のバッテリ３０１の充電電力を、優先度が低い車両３００のバッテリ３０１の充電電力より高い電力に設定する充電電力設定部３３と、充電器１を制御して、設定された充電電力を複数のバッテリ３０１に同時に供給する充電器制御部３１とを備えている。これにより、本例は、優先度の高い車両３００に対して、高い充電電力が分配されるため、充電時間を短縮化させることができる。また、本例は、優先度に応じて、複数のバッテリ３０１に同時に電力を供給して、バッテリ３０１を充電するため、充電器１の出力可能な電力を無駄にすることがなく、充電時間を短縮化させることができる。
【００４７】
また従来のように、電力を時分割で制御するシステムでは、充電の途中で、充電の中断及び再開を短時間で繰り返し行うため、電圧変動が多く、バッテリ３０１が劣化する可能性があった。一方、本例では、従来と比較して、充電の中断及び再開を繰り返す回数が少ないため、電圧変動を抑え、バッテリ３０１の劣化を抑制することができる。
【００４８】
また本例において、充電電力設定部３３は、複数の車両３００のうち、最も優先度の高い車両３００のバッテリ３０１に対して、充電器１の最大電力を充電電力として設定する。これにより、例えば、既にバッテリ３０１が充電している時に、後から車両３００が充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続されたとしても、既に充電している車両の優先度が高い場合には、既に充電していたバッテリ３０１の充電が後回しにならないため、優先度が高い車両の充電時間が遅延することを防ぐことができる。
【００４９】
また本例において、充電電力設定部３３は、複数の車両３００のうち、一の車両３００のバッテリ３０１に対して、充電器１の最大電力より低い充電電力を設定する場合には、他の車両３００のバッテリ３０１に対して充電電力を設定する。これにより、本例は、優先度が高いバッテリ３０１の充電量が高くなり、当該バッテリ３０１の充電電力が絞られた場合に、充電器１の余剰電力を他のバッテリ３０１の充電電力として割り当てるため、充電器１の出力可能な電力の利用効率を高め、また当該他のバッテリ３０１の充電を進めることができ、その結果として、充電時間の短縮化を図ることができる。
【００５０】
また本例において、優先度設定部３４は、充電量検出部３２により検出されたバッテリ３０１の充電量のうち、最も低い充電量のバッテリ３０１を含む車両３００に対して、優先度を最も高く設定する。これにより、充電量の低い車両３００のバッテリ３０１に対して、優先的に充電電力が分配されるため、特定の車両だけ充電時間が長くなることを防ぐことができる。
【００５１】
なお本例において、優先度設定部３４は、バッテリ３０１の充電時間に応じて、車両３００の優先度を設定してもよい。また本例の充電装置１００は、車両以外であって、バッテリを含む装置等を充電対象としてもよい。
【００５２】
上記の優先度設定部３４は本発明の「優先度設定手段」に相当し、充電電力設定部３３は本発明の「充電電力設定手段」に、充電器制御部３１は本発明の「充電器制御手段」に、充電量検出部３２は本発明の「充電量検出手段」に相当する。
【００５３】
《第２実施形態》
図５は、発明の他の実施形態に係る充電装置の制御部に含まれる、車両の優先度と電力の分配割合との関係を示す、テーブルの図である。本例では上述した第１実施形態に対して、優先度の設定制御及び電力の分配制御が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであるため、その記載を適宜、援用する。
【００５４】
本例の充電装置１００では、車両３００に応じて、予め優先度が決まっている。予め決まっている優先度に関する情報は、例えば、本例の充電システムを利用するためのＩＤ認証カードに記憶されており、ユーザが当該ＩＤ認証カードをＩＤ認証部４にかざすことで、ＩＤ認証部４は、ユーザのＩＤ情報と共に、優先度情報を取得する。あるいは、本例の充電システムを利用する際の暗証番号が、ユーザ毎に割り振られており、当該暗証番号に対応させて優先度も割り振られている。そして、ユーザが操作パネル５で暗証番号を入力することで、制御部３は、本例の充電装置１００の利用許可を判断しつつ、当該ユーザの車両３００の優先度情報を取得する。
【００５５】
優先度が車両３００に応じて予め決まっている場合について、説明する。例えば、本例の充電装置１００を、公共施設の一例として市役所に設けた場合において、優先度がI、II、IIIの順に低くなるように、３段階に分けられており、一番高い優先度Iの車両に、救急車や消防車等の緊急車両が割当てられ、二番目に高い優先度IIの車両に、市役所が所有する車両が割り当てられ、一番低い優先度IIIの車両に、に、一般車両が割当てられる。そして、緊急車両が充電コネクタ２ａに接続された場合には、優先度設定部３４は、ＩＤ認証部４により取得された優先度情報、または、緊急車両のユーザの操作パネル５の操作により取得された優先度情報に基づいて、充電コネクタ２ａに接続された車両の優先度を、一番高い優先度Iに設定する。
【００５６】
次に、優先度がユーザに応じて予め決まっている場合について説明する。例えば、本例の充電装置１００が、高速道路のサービスエリアなどの施設に設けられ、本例の充電システムとして課金システムを採用している。そして、本例の充電システムを利用するためには、ユーザは設定された年会費等のシステム使用料を支払う必要があり、支払う年会費に応じてユーザが４段階に分けられ、段階に応じて優先度I、II、III、IVの順に低くなるように設定されている。例えば、最も高い年会費を支払ったユーザは優先度Iに相当し、二番目に高い年会費を支払ったユーザは優先度IIに相当し、三番目に高い年会費を支払ったユーザは優先度IIIに相当し、一番安い年会費を支払ったユーザは優先度IVに相当する。そして、例えば、ユーザは支払った年会費に応じて分類されたＩＤ認証カードを所有している。ユーザは、優先度IIに相当するＩＤ認証カードを所有している場合には、ユーザは車両３００を充電コネクタ２ｂに接続し、当該ＩＤ認証カードをＩＤ認証部４にかざすと、優先度設定部３４は、充電コネクタ２ａに接続された車両３００の優先度を、二番高い優先度IIに設定する。このように、優先度は、ユーザ又は車両３００に応じて、予め決まっている。
【００５７】
また、本例では、充電コネクタ２ａ〜２ｃの接続状態及び接続された車両３００の優先度に応じて、バッテリ３０１に分配する電力の割合が予め設定されており、制御部３には、図５に示すテーブルが格納されている。図５に示す車両の優先度「１〜３」について、一番高い優先度をレベル「１」とし、二番目に高い優先度をレベル「２」、三番目に高い優先度をレベル「３」としている。また図５のＡ車、Ｂ車、Ｃ車について、充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続される車両３００ａ〜３００ｃを優先度の順に並べ、優先度の高い順に、Ａ車、Ｂ車、Ｃ車として表している。例えば、優先度IIの車両３００ａ、優先度Iの車両３００ｂ、優先度IIIの車両３００ｃが、充電コネクタ２ａ〜２ｃに、それぞれ接続された場合には、優先度Iがレベル「
１」となり、優先度IIIがレベル「２」となり、優先度Iの車両３００ｂがＡ車に、優先度IIの車両３００ａがＢ車に、優先度IIの車両３００ｃがＣ車となるため、図５のカテゴリーｃと対応することになる。
【００５８】
図５に示すように、分配される電力の割合は、優先度が高いほど高くなるように設定されている。また、複数の充電コネクタ２ａ〜２ｃに、優先度が同じ車両３００が接続さている場合には、電力の分配割合は均等に割り振られる。また、充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続された車両のうち、複数の車両３００の優先度が、同じで、かつ、他の車両３００の優先度より高い場合には、当該複数の車両３００のバッテリ３０１への分配割合は、同じで、かつ、他の車両３００のバッテリ３０１への分配割合より高くなる。さらに、充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続された車両のうち、複数の車両３００の優先度が、同じで、かつ、他の車両３００の優先度より低い場合には、当該複数の車両３００のバッテリ３０１への分配割合は、同じで、かつ、他の車両３００のバッテリ３０１への分配割合より低くなる。
【００５９】
優先度設定部３４が、車両３００に応じて優先度を設定すると、充電電力設定部３３は、格納された図５に示すテーブルを参照して、接続された車両３００の優先度に対応する分配割合を抽出する。そして、充電電力設定部３３は、抽出した分配割合に応じて、充電器１の最大電力を分配するよう、車両３００ａ〜３００ｃのバッテリ３０１ａ〜３０１ｃのそれぞれの充電電力を設定する。
【００６０】
次に、図１、図５〜図７を用いて、２つの具体例を挙げた上で、本例の充電装置１００の制御内容を説明する。図６及び図７は、各バッテリ３０１ａ〜３０１ｃの充電電力の時間特性を示すグラフである。図６及び図７のグラフについて、ａはバッテリ３０１ａの充電電力の特性を、ｂはバッテリ３０１ｂの充電電力の特性を、ｃはバッテリ３０１ｃの充電電力の特性を、ｄは充電器１の出力電力の特性を示している。また、パーセントは、図５の分配割合に相当し、１００％は充電器１の最大電力に相当する。
【００６１】
第１の例として、車両３００ａ〜３００ｃは同じ優先度Iであり、車両３００ａ〜３００ｃが充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続された時点で、バッテリ３０１ａの充電量が一番高く、バッテリ３０１ｂの充電量が２番目に高く、バッテリ３０１ｃの充電量が一番低いとする。また、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃの充電を同時に開始したとする。
【００６２】
第１の例では、車両３００ａ〜３００ｃが充電コネクタ２ａ〜２ｃにそれぞれ接続された時、それぞれの車両３００ａ〜３００ｃの優先度は、図５のカテゴリーａと対応している。そのため、図６に示すように、制御部３は、充電電力設定部３３により、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃにそれぞれ３３％に相当する充電電力を設定して、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃを充電する。そして、時刻ｔ１になると、バッテリ３０１ａが満充電に近づくため、バッテリ３０１ａの充電電力を下げて、バッテリ３０１ｂ、３０１ｃの充電電力を上げる。そして、時刻ｔ２の時点で、バッテリ３０１ａへの充電電力をゼロにしてバッテリ３０１ａの充電を終了する。時刻ｔ２の時点で、充電される車両３００ｂ及び３００ｃの優先度は、図５のカテゴリーｅと対応している。制御部３は、充電電力設定部３３により、バッテリ３０１ｂ、３０１ｃにそれぞれ５０％に相当する充電電力を設定して、バッテリ３０１ｂ、３０１ｃを充電する。時刻ｔ３になると、バッテリ３０１ａが満充電に近づくため、バッテリ３０１ｂの充電電力を下げて、バッテリ３０１ｃの充電電力を上げる。時刻ｔ４になると、バッテリ３０１ｂが満充電に達し、バッテリ３０１ｂへの充電電力をゼロにし、バッテリ３０１ｂの充電を終了する。時刻ｔ４の時点で、充電される車両３００ｃの優先度は、図５のカテゴリーｄと対応している。制御部３は、充電電力設定部３３により、バッテリ３０１ｃに１００％に相当する充電電力を設定して、バッテリ３０１ｃを充電器１の最大電力で充電する。そして、時刻ｔ５になると、バッテリ３０１ｂが満充電に達し、バッテリ３０１ｂへの充電電力をゼロにし、バッテリ３０１ｂの充電を終了する。
【００６３】
第２の例として、車両３００ａは優先度Iであり、車両３００ｂ及び車両３００ｃは同じ優先度IIであり、車両３００ａ〜３００ｃが充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続された時点で、バッテリ３０１ａの充電量が一番高く、バッテリ３０１ｂの充電量が２番目に高く、バッテリ３０１ｃの充電量が一番低いとする。また、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃの充電を同時に開始したとする。
【００６４】
第２の例では、車両３００ａ〜３００ｃが充電コネクタ２ａ〜２ｃにそれぞれ接続された時、それぞれの車両３００ａ〜３００ｃの優先度は、図５のカテゴリーｃと対応している。そのため、図７に示すように、制御部３は、充電電力設定部３３により、バッテリ３０１ａに７０％に相当する充電電力を、バッテリ３０１ｂ及びバッテリ３０１ｃにそれぞれ１５％に相当する充電電力を設定して、バッテリ３０１ａ〜３０１ｃを充電する。そして、時刻ｔ１になると、バッテリ３０１ａが満充電に近づくため、バッテリ３０１ａの充電電力を下げて、バッテリ３０１ｂ、３０１ｃの充電電力を上げる。そして、時刻ｔ２の時点で、バッテリ３０１ａへの充電電力をゼロにしてバッテリ３０１ａの充電を終了する。時刻ｔ２の時点で、充電される車両３００ｂ及び３００ｃの優先度は、図５のカテゴリーｅと対応している。制御部３は、充電電力設定部３３により、バッテリ３０１ｂ、３０１ｃにそれぞれ５０％に相当する充電電力を設定して、バッテリ３０１ｂ、３０１ｃを充電する。時刻ｔ３になると、バッテリ３０１ａが満充電に近づくため、バッテリ３０１ｂの充電電力を下げて、バッテリ３０１ｃの充電電力を上げる。時刻ｔ４になると、バッテリ３０１ｂが満充電に達し、バッテリ３０１ｂへの充電電力をゼロにし、バッテリ３０１ｂの充電を終了する。時刻ｔ４の時点で、充電される車両３００ｃの優先度は、図５のカテゴリーｄと対応している。制御部３は、充電電力設定部３３により、バッテリ３０１ｃに１００％に相当する充電電力を設定して、バッテリ３０１ｃを充電器１の最大電力で充電する。そして、時刻ｔ５になると、バッテリ３０１ｂが満充電に達し、バッテリ３０１ｂへの充電電力をゼロにし、バッテリ３０１ｂの充電を終了する。
【００６５】
次に、図８を用いて、本例の充電装置１００の制御手順を説明する。図８は、本例の充電装置１００の制御手順を示すフローチャートである。ステップＳ１０１にて、制御部３は、充電コネクタ２ａ〜２ｃの接続状態等に基づき、新たに車両３００が充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続され、充電を開始させる車両３００があるか否かを検出する。そして、充電開始車両がある場合には、ステップＳ１０２に遷る。ステップＳ１０２にて、制御部３は、充電量検出部３２により、新たに接続された車両３００のバッテリ３０１の充電量を検出し、ＩＤ認証部４により認証された情報、または、ユーザの操作パネル５の操作に基づく情報から、優先度情報を取得する。
【００６６】
ステップＳ１０３にて、制御部３は充電中の車両があるか否かを判別する。充電中の車両がない場合には、ステップＳ１０３１にて、充電電力設定部３３は、新たに接続された車両３００のバッテリ３０１の充電電力を、充電器１の最大電力に設定しステップＳ１０７に遷る。
【００６７】
一方、ステップＳ１０３で、充電中の車両がある場合には、充電器制御部３１は、バッテリ３０１の充電制御を一旦、停止し、充電量検出部３２は充電停止中のバッテリ３０１の充電量を検出する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０５にて、優先度設定部３４は、取得した優先度情報から車両３００の優先度を設定する。ステップＳ１０６にて、充電電力設定部３３は、設定された優先度と、図５に示すテーブルを参照し、電力の分配割合を抽出して、車両３００の各バッテリ３０１ａ〜３０１ｃに対して、分配割合に相当する充電電力をそれぞれ設定する。
【００６８】
ステップＳ１０７にて、充電器制御部３１は、バッテリ３０１の充電量に基づいて、バッテリ３０１を充電する。車両３００のバッテリ３０１の充電量から、Ｓ１０７で設定された充電電力で充電可能な場合には、ステップＳ１０７で充電電力設定部３３により設定された充電電力で、バッテリ３０１を充電する。一方、車両３００のバッテリ３０１の充電量から、Ｓ１０７で設定された充電電力で充電することができず、当該充電電力より低い電力で充電する場合には、ステップＳ１０７で充電電力設定部３３により設定された充電電力より低い電力で、バッテリ３０１を充電する。この際、充電量に基づいて、下げた電力分は、他のバッテリ３０１に分配すればよい。
【００６９】
ステップＳ１０８にて、充電量検出部３２は、充電中のバッテリ３０１の充電量を所定の周期で検出し、充電中のバッテリ３０１が満充電に達したか否かを検出し、また、制御部３はユーザの操作等により、強制的に充電を終了か否かを検出することで、制御部３は充電を終了した車両があるか否かを判断する。充電終了車両がある場合には、ステップＳ１０９にて、制御部３は、他に充電中の車両３００、または、充電待機中の車両３００があるか否かを判断する。そして、充電中の車両３００または充電待機中の車両３００がある場合には、制御部３は、一旦、充電を停止する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１１にて、充電量検出部３２は、充電を停止した車両３００のバッテリ３０１の充電量を検出し、ステップＳ１０５に遷る。
【００７０】
ステップＳ１０９に戻り、充電中の車両、または、充電待機中の車両がない場合には、ステップＳ１１２にて、制御部３は充電器１による充電を終了させて、本例の制御を終了する。
【００７１】
ステップＳ１０８に戻り、充電を終了した車両がない場合には、ステップＳ１０１に戻り、ステップＳ１０１の以降の制御処理が、上記と同様に行われる。ステップＳ１０１に戻り、充電開始車両がない場合には、ステップＳ１０７に遷ることで、バッテリ３０１の充電が継続して行われる。
【００７２】
上記のように、本例において、優先度設定部３４はユーザの操作パネル５の操作に基づいて、優先度を設定する。これにより、ユーザまたは車両３００に予め設定されているランクに応じて、優先度を設定し、電力を分配させることができる。
【００７３】
また、本例において、優先度設定部３４は、ＩＤ認証部４により認証された情報に基づいて、優先度を設定する。これにより、ユーザまたは車両３００に予め設定されているランクに応じて、優先度を設定し、電力を分配させることができる。
【００７４】
なお、本例において、充電器１の最大電力の利用効率を高めるために、複数の車両３００のうち、いずれか一の車両３００のバッテリ３０１の充電電力を分配割合に基づく充電電力より低くした場合には、他の車両３００のバッテリ３０１の充電電力を高くしたが、当該他の車両３００のバッテリ３０１の充電電力を高くしなくてもよい。例えば、充電装置１００において、充電器１の最大電力に対して、低い電力でバッテリ３０１の充電を続ける長時間充電モードが設定されており、ユーザが操作パネル５を操作し、長時間充電モードが設定された場合には、車両３００の優先度に関係なく、バッテリ３０１は一定の充電電力で充電される。
【００７５】
図９を用いて、長時間充電モードについて説明する。図９は、長時間充電モードを搭載した充電装置１００における、充電電力の時間特性を示すグラフである。仮定として、車両３００ａ〜３００ｃは同じ優先度Iであり、車両３００ａ〜３００ｃが充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続された時点で、バッテリ３０１ａの充電量及びバッテリ３０１ｂの充電量は同じ充電量であり、バッテリ３０１ｃの充電量より高いとする。また、長時間充電モードが設定された場合には、充電電力設定部３３は、長時間モードの対象となるバッテリ３０１を充電する際、当該バッテリ３０１の充電電力の分配割合を１０％に固定する。また車両３００ｃのユーザが長時間充電モードを選択したとする。
【００７６】
かかる場合に、車両３００ａ〜３００ｃが充電コネクタ２ａ〜２ｃにそれぞれ接続された時、それぞれの車両３００ａ〜３００ｃの優先度は、図５のカテゴリーａと対応している。しかし、車両３００ｃには、長時間充電モードが設定されているため、充電電力設定部３３は、バッテリ３０１ｃに１０％の充電電力を設定する。バッテリ３０１ａ、３０１ｂには、残りの９０％の充電電力を分配する。そして、充電を開始し、時刻ｔ１になると、バッテリ３０１ａ、３０１ｂが満充電に近づくため、バッテリ３０１ａ、３０１ｂの充電電力を下げる。一方、バッテリ３０１ｃへの充電電力は維持する。時刻ｔ２の時点で、バッテリ３０１ａ、３０１ｂへの充電電力をゼロにしてバッテリ３０１ａ、３０１ｂの充電を終了する。そして、バッテリ３０１ｃには１０％に相当する充電電力を供給し続けて、時刻ｔ３の時点で、バッテリ３０１ｃが満充電に達して、本例の充電制御を終了する。
【００７７】
なお、図５に示す、優先度に対する電力の分配割合は、一例にすぎず、ａ〜ｊのカテゴリーに限らず、カテゴリーを増やしてもよく、また分配割合のパターンを増やしてもよい。さらに、充電コネクタ２ａ〜２ｃを４個以上にする場合には、図５に示す、優先度に対する電力の分配割合のパターンを増やしてもよい。
【００７８】
なお充電装置１００の電源は、必ずしも交流の電源にする必要はなく、直流電源であってもよい。
【００７９】
上記ＩＤ認証部４が本発明の「ユーザ認証手段」に相当する。
【００８０】
《第３実施形態》
図１０は、発明の他の実施形態に係る充電装置の制御手順を示すフローチャートである。本例では上述した第１実施形態に対して、優先度の設定制御が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであるため、第１実施形態又は第２実施形態の記載を適宜、援用する。
【００８１】
優先度設定部３４は、充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続した車両３００の中で最も早く充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続された車両３００に対して、最も高い優先度を設定し、充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続した順番で優先度を設定する。
【００８２】
次に、図１０を用いて、本例の充電装置１００の制御手順を説明する。図１０のステップＳ１、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ６〜１５、及び、Ｓ３１の制御内容は、図４に示すステップＳ１、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ６〜１５、及び、Ｓ３１の制御内容と同内容であるため、説明を省略する。
【００８３】
ステップＳ１で充電開始車両がある場合には、ステップ２０２にて、制御部３は、新たに充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続された車両の接続の順番を記録する。例えば、既に充電コネクタ２ａに車両３００ａが接続されている状態で、車両３００ｂが充電コネクタ２ｃに接続された場合には、制御部３は、車両３００ｂの接続の順番を２番目として記録する。なお、制御部３は、接続の順番を、接続した時刻を記録することで、接続順を記録してもよい。
【００８４】
ステップＳ４の後、ステップＳ２０５にて、優先度設定部３４は、ステップＳ２０２で記録された接続の順番に基づいて、車両３００の優先度を設定し、ステップＳ６に遷る。
【００８５】
上記のように、本例において、優先度設定部３４は、充電コネクタ２ａ〜２ｃを介して、最も早く充電器１に接続されたバッテリ３０１を含む車両３００に対して、優先度を最も高く設定する。これにより、既に充電コネクタ２ａ〜２ｃに車両３００ａが接続され、充電が開始している状態で、後から車両３００を充電コネクタ２ａ〜２ｃに接続し充電を行った場合でも、既に充電しているバッテリ３０１の充電時間が不当に長くならないため、ユーザにとって利便性の高い装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１００…充電装置
１…充電器
１１…ＡＣ／ＤＣコンバータ
１２…給電配線
１３、１３ａ〜１３ｃ…ＤＣ／ＤＣコンバータ
２ａ〜２ｃ…充電コネクタ
３…制御部
３１…充電器制御部
３２…充電量検出部
３３…充電電力設定部
３４…優先度設定部
４…ＩＤ認証部
５…操作パネル
２００…交流電源
３００、３００ａ〜３００ｃ…車両
３０１、３０１ａ〜３０１ｃ…バッテリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の充電対象に対して、充電の優先度をそれぞれ設定する優先度設定手段と、
前記優先度が高い充電対象に含まれるバッテリの充電電力を、前記優先度が低い充電対象に含まれるバッテリの充電電力より高い電力に設定する充電電力設定手段と、
前記充電電力設定手段により設定された充電電力を、電源から前記複数のバッテリに同時に供給する充電器制御手段と、を備える
ことを特徴とする充電装置。
【請求項２】
前記充電電力設定手段は、
前記複数の充電対象のうち、最も優先度の高い充電対象のバッテリに対して、前記充電装置の最大電力を充電電力として設定する
ことを特徴とする請求項１記載の充電装置。
【請求項３】
前記充電電力設定手段は、
前記複数の充電対象のうち、一の充電対象のバッテリに対して、前記充電装置の最大電力より低い電力を充電電力として設定する場合には、前記複数の充電対象のうち、他の充電対象のバッテリに対して充電電力を設定する
ことを特徴とする請求項１記載の充電装置。
【請求項４】
前記複数のバッテリの充電量をそれぞれ検出する充電量検出手段をさらに備え、
前記優先度設定手段は、
前記充電量検出手段により検出された前記複数のバッテリの充電量のうち、最も低い充電量のバッテリを含む前記充電対象に対して、前記優先度を最も高く設定する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項５】
前記優先度設定手段は、
前記複数の充電対象のうち、最も早く前記充電装置に接続されたバッテリを含む充電対象に対して、前記優先度を最も高く設定する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項６】
前記優先度設定手段は、
前記複数の充電対象のユーザの操作に基づいて、前記優先度を設定する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項７】
前記複数の充電対象のユーザをそれぞれ認証するユーザ認証手段をさらに備え、
前記優先度設定手段は、
前記ユーザ認証手段により認証された情報に基づいて、前記優先度を設定する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項８】
複数の充電対象に対して、充電の優先度をそれぞれ設定するステップと、
前記優先度が高い充電対象に含まれるバッテリの充電電力を、前記優先度が低い充電対象に含まれるバッテリの充電電力より高い電力に設定する電力設定ステップと、
前記電力設定ステップにより設定された充電電力を、電源から前記複数のバッテリに同時に供給するステップとを含む
ことを特徴とする充電方法。
【請求項１】
複数の充電対象に対して、充電の優先度をそれぞれ設定する優先度設定手段と、
前記優先度が高い充電対象に含まれるバッテリの充電電力を、前記優先度が低い充電対象に含まれるバッテリの充電電力より高い電力に設定する充電電力設定手段と、
前記充電電力設定手段により設定された充電電力を、電源から前記複数のバッテリに同時に供給する充電器制御手段と、を備える
ことを特徴とする充電装置。
【請求項２】
前記充電電力設定手段は、
前記複数の充電対象のうち、最も優先度の高い充電対象のバッテリに対して、前記充電装置の最大電力を充電電力として設定する
ことを特徴とする請求項１記載の充電装置。
【請求項３】
前記充電電力設定手段は、
前記複数の充電対象のうち、一の充電対象のバッテリに対して、前記充電装置の最大電力より低い電力を充電電力として設定する場合には、前記複数の充電対象のうち、他の充電対象のバッテリに対して充電電力を設定する
ことを特徴とする請求項１記載の充電装置。
【請求項４】
前記複数のバッテリの充電量をそれぞれ検出する充電量検出手段をさらに備え、
前記優先度設定手段は、
前記充電量検出手段により検出された前記複数のバッテリの充電量のうち、最も低い充電量のバッテリを含む前記充電対象に対して、前記優先度を最も高く設定する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項５】
前記優先度設定手段は、
前記複数の充電対象のうち、最も早く前記充電装置に接続されたバッテリを含む充電対象に対して、前記優先度を最も高く設定する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項６】
前記優先度設定手段は、
前記複数の充電対象のユーザの操作に基づいて、前記優先度を設定する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項７】
前記複数の充電対象のユーザをそれぞれ認証するユーザ認証手段をさらに備え、
前記優先度設定手段は、
前記ユーザ認証手段により認証された情報に基づいて、前記優先度を設定する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項８】
複数の充電対象に対して、充電の優先度をそれぞれ設定するステップと、
前記優先度が高い充電対象に含まれるバッテリの充電電力を、前記優先度が低い充電対象に含まれるバッテリの充電電力より高い電力に設定する電力設定ステップと、
前記電力設定ステップにより設定された充電電力を、電源から前記複数のバッテリに同時に供給するステップとを含む
ことを特徴とする充電方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−７０５００（Ｐ２０１３−７０５００Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０６８５１（Ｐ２０１１−２０６８５１）
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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