電力供給システム
【課題】 電力変換の容量を増大させることなく高速充電を可能とする電力供給システムを提供する。
【解決手段】 太陽電池１４から供給された電力を変換するＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３と、住宅側バス１１から供給された電力を変換して電動車両ＥＶに供給可能なＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１と、住宅内リレー１２と、高速充放電用リレー３と、結合部１Ａとを有し、制御部２が、住宅内リレー１２をオフとすると共に高速充放電用リレー３をオンとし、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１により変換した電力とＲ２を介して結合部１Ａに供給された電力とを合算した電力を、電動車両用配線Ｒ３を介して電動車両ＥＶに出力させる。
【解決手段】 太陽電池１４から供給された電力を変換するＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３と、住宅側バス１１から供給された電力を変換して電動車両ＥＶに供給可能なＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１と、住宅内リレー１２と、高速充放電用リレー３と、結合部１Ａとを有し、制御部２が、住宅内リレー１２をオフとすると共に高速充放電用リレー３をオンとし、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１により変換した電力とＲ２を介して結合部１Ａに供給された電力とを合算した電力を、電動車両用配線Ｒ３を介して電動車両ＥＶに出力させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車に電力を供給する電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動車両に電力を充電する技術としては、下記の特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１には、太陽光発電装置によって得られた電力と、外部系統の深夜電力と一般電力とのコストを比較して、コストの安い電力を優先的に住宅用電気設備と、住宅用蓄電池および電気自動車の車両用蓄電池に供給することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１７８２３７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、商用電力、蓄電値、太陽電池の電力を電気自動車に充電する構成であっても、コンバータ（インバータ）容量を超える電力では電気自動車に充電できず、長時間の充電が必要となる。一方、コンバータの容量を増大させると、当該コンバータのサイズが大きくなると共にコストが高くなる。更に、定常時の電力変換効率の低下を招いてしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、電力変換の容量を増大させることなく高速充電を可能とする電力供給システム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】
本発明の第１の態様に係る電力供給システムは、太陽電池に接続され、当該太陽電池から供給された電力を変換して、住宅内に設けられた住宅内電力用配線に出力する第１電力変換部と、前記住宅内電力用配線から第１経路を介して供給された電力を変換し、電動車両用配線を介して電動車両に供給可能な第２電力変換部と、前記第１電力変換部と前記住宅内電力用配線との間に配置された第１リレー部と、前記第１電力変換部と前記第２電力変換部との間に配置された第２リレー部と、前記第２電力変換部に設けられ、前記第２リレー部と第２経路を介して接続された結合部と、前記第１リレー部をオフとすると共に前記第２リレー部をオンとし、前記第２電力変換部により変換した電力と前記第２経路を介して前記結合部に供給された電力とを合算した電力を、前記電動車両用配線を介して前記電動車両に出力させる制御部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の態様に係る電力供給システムは、二次電池に接続され、当該二次電池から供給された電力を変換して、住宅内に設けられた住宅内電力用配線に出力する第１電力変換部と、前記住宅内電力用配線から第１経路を介して供給された電力を変換し、電動車両用配線を介して電動車両に供給可能な第２電力変換部と、前記第１電力変換部と前記住宅内電力用配線との間に配置された第１リレー部と、前記第１電力変換部と前記第２電力変換部との間に配置された第２リレー部と、前記第２電力変換部に設けられ、前記第２リレー部と第２経路を介して接続された結合部と、前記第１リレー部をオフとすると共に前記第２リレー部をオンとし、前記第２電力変換部により変換した電力と前記第２経路を介して前記結合部に供給された電力とを合算した電力を、前記電動車両用配線を介して前記電動車両に出力させる制御部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第３の態様に係る電力供給システムは、燃料電池に接続され、当該燃料電池から供給された電力を変換して、住宅内に設けられた住宅内電力用配線に出力する第１電力変換部と、前記住宅内電力用配線から第１経路を介して供給された電力を変換し、電動車両用配線を介して電動車両に供給可能な第２電力変換部と、前記第１電力変換部と前記住宅内電力用配線との間に配置された第１リレー部と、前記第１電力変換部と前記第２電力変換部との間に配置された第２リレー部と、前記第２電力変換部に設けられ、前記第２リレー部と第２経路を介して接続された結合部と、前記第１リレー部をオフとすると共に前記第２リレー部をオンとし、前記第２電力変換部により変換した電力と前記第２経路を介して前記結合部に供給された電力とを合算した電力を、前記電動車両用配線を介して前記電動車両に出力させる制御部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第４の態様に係る電力供給システムは、上記第１乃至第３の何れかの態様の電力供給システムに対し、前記第１電力変換部に接続された電池以外の電力出力用電源が接続され、当該電力出力用電源から供給された電力を変換して、住宅内に設けられた住宅内電力用配線に出力する第３電力変換部と、前記第３電力変換部と前記住宅内電力用配線との間に配置された第３リレー部と、前記第３電力変換部と前記第２電力変換部とを接続する第３経路に配置された第４リレー部とを更に備え、前記結合部は、前記第３経路を介して前記第４リレー部と接続され、前記制御部は、前記第１リレー部及び前記第３リレー部をオフとすると共に前記第２リレー部及び前記第４リレー部をオンとし、前記第２電力変換部により変換した電力と前記第２経路を介して前記結合部に供給された電力と前記第３経路を介して前記結合部に供給された電力とを合算した電力を、前記電動車両用配線を介して前記電動車両に出力させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、太陽電池、二次電池又は燃料電池に接続された第１電力変換部の変換電力と、住宅内電力用配線に接続された第２電力変換部の変換電力とを合算した電力を電動車両に出力できるので、電力変換の容量を増大させることなく高速充電が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態として示す電力供給システムの構成を示すブロック図である。
【図２】比較例としての電力供給システムを示すブロック図である。
【図３】本発明の第２実施形態として示す電力供給システムの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３実施形態として示す電力供給システムの構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第４実施形態として示す電力供給システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態として示す電力供給システムは、例えば図１に示すように構成される。この電力供給システムは、電動車両ＥＶに搭載された蓄電池に電力を充放電するものである。
【００１４】
この電力供給システムは、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１、制御部２、高速充放電用リレー３を含む。また、この電力供給システムは、住宅側バス１１に接続された住宅内リレー１２と、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３と、太陽電池パネル（ＰＶ）１４とを含む。更に電力供給システムは、住宅側バス１１に接続されたＤＣ−ＡＣコンバータ１５を備える。このＤＣ−ＡＣコンバータ１５は、電力系統１６と接続されている。
【００１５】
この電力供給システムは、各構成要素としてのＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１、制御部２、高速充放電用リレー３、住宅側バス１１、住宅内リレー１２、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３、太陽電池パネル１４の設置個所は限定していない。したがって、電力供給システムにおいて、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１、制御部２、高速充放電用リレー３が住宅とは別の装置で構成されていてもよい。また、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１、制御部２、高速充放電用リレー３が住宅内に設置されていてもよい。
ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３（第１電力変換部）は、太陽電池パネル１４に接続されている。ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、当該太陽電池パネル１４から供給された電力の電圧を、住宅内で利用できる電圧に変換する。ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、住宅内リレー１２がオン状態（導通状態）となっている場合には、変換した電力を、住宅内に設けられた住宅内電力用配線としての住宅側バス１１に出力する。一方、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、住宅内リレー１２がオフ状態（解列状態）となっている場合には、太陽電池パネル１４により発電した電力を、高速充放電用経路Ｒ２に供給可能となる。
【００１６】
また、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、制御部２との間で通信が可能となっている。ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、制御部２から供給された制御信号に従って起動又は停止する。
【００１７】
本実施形態において、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、例えば、単位時間当たりに４ｋＷの電力を出力するよう構成されている。
【００１８】
住宅内リレー１２（第１リレー部）は、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３と住宅側バス１１との間に配置されている。住宅内リレー１２は、制御部２によって、オン（導通）状態とオフ（遮断）状態とが切り換えられる。
【００１９】
高速充放電用リレー３（第２リレー部）は、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３とＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１とを接続する第２経路Ｒ２に設けられている。高速充放電用リレー３は、制御部２によってオン（導通）状態と、オフ（遮断）状態とが切り換えられる。
【００２０】
ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１（第２電力変換部）は、電動車両用配線Ｒ３を介して電動車両ＥＶに接続可能となっている。ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、住宅側バス１１から第１経路としての通常充放電用経路Ｒ１を介して供給された電力を変換する。具体的には、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、住宅側バス１１から供給された電圧を昇降圧して電動車両ＥＶに供給可能である。また、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、電動車両ＥＶから電力が供給された場合には、この電圧を昇降圧して住宅側バス１１に電力を供給する。例えば電動車両ＥＶ用の電圧は０Ｖ〜５００Ｖであり、住宅側バス１１用の電圧は３００Ｖ〜４００Ｖとなる。
【００２１】
本実施形態において、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、例えば、単位時間当たりに４ｋＷの電力を出力するよう構成されている。
【００２２】
ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１には、第２経路としての高速充放電用経路Ｒ２が接続された結合部１Ａが設けられている。結合部１Ａは、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の出力端に設けられる。結合部１Ａは、高速充放電用経路Ｒ２上の高速充放電用リレー３を介して供給された電力と、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１により変換された電力とを合算した電力を電動車両ＥＶに供給する。結合部１Ａは、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の変換電力とＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の変換電力とを結合させるような構成で有ればよく、特に回路構成は限定しない。
【００２３】
制御部２は、高速充放電用リレー３、住宅内リレー１２の状態をオン状態とオフ状態との間で切り替える制御信号を供給する。また、制御部２は、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作とＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の動作とを同調させるよう通信を行う。この「同調させる」とは、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１とＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３とが同時に動作して、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の変換電力とＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の変換電力とを同時に結合部１Ａに供給可能な状態である。
【００２４】
この制御部２は、電動車両ＥＶに対して通常の単位時間当たりの充電電力量で充電を行う場合には、住宅内リレー１２をオン状態としておき、高速充放電用リレー３をオフ状態としておく。また、制御部２は、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作とＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の動作とを同調させる制御を行わない。これにより、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、電動車両ＥＶが電動車両用配線Ｒ３によって接続された状態で、所定の電力（単位時間当たり４ｋＷ）を電動車両ＥＶに供給できる。
【００２５】
一方、制御部２は、電動車両ＥＶに対して高速充電を行うことができる。このとき、制御部２は、住宅内リレー１２をオフ（解列）とすると共に高速充放電用リレー３をオンとする。この状態で、制御部２は、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作とＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の動作とを同調させる。これにより、制御部２は、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１により変換した電力と、高速充放電用経路Ｒ２（第２経路）を介して結合部１Ａに供給された電力とを合算した電力を、電動車両用配線Ｒ３を介して電動車両ＥＶに出力させる。具体的には、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の変換電力の４ｋＷとＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の変換電力の４ｋＷとを合算した単位時間当たり８ｋＷの電力を供給できる。
【００２６】
以上のように、この電力供給システムによれば、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の変換電力にＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の変換電力を結合して、合計した電力を電動車両ＥＶに供給できる。これにより、電力供給システムによれば、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の電力変換容量を増大させることなく高速充電を可能とする。
【００２７】
ここで、比較例としての電力供給システムは、例えば図２のようになる。この電力供給システムでは、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の容量を超える電力は電動車両ＥＶに出力できない。また、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の容量を増加させると、サイズ、コストの増大を招く。
【００２８】
しかし、本実施形態の電力供給システムは、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３とＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１とを接続し、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３と住宅側バス１１とを解列する住宅内リレー１２を設けている。このような電力供給システムによれば、リレーおよび配線を追加したという簡易な構成であるため、大容量のＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１を設置するよりも、小型化、低コスト化で高速充電を実現できる。
【００２９】
［第２実施形態］
つぎに、第２実施形態に係る電力供給システムについて説明する。なお、上述の第１実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００３０】
第２実施形態として示す電力供給システムは、例えば図３に示すように構成される。この第２実施形態として示す電力供給システムは、太陽電池パネル１４に代えて二次電池１４ａを備え、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３に代えてＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａを備える。
【００３１】
二次電池１４ａは、いわゆるストレージバッテリ（Storage Battery：ＳＢ）である。二次電池１４ａは、電力系統１６から供給された電力を、ＤＣ−ＡＣコンバータ１５、住宅側バス１１、ＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａを介して蓄積する。また、二次電池１４ａは、太陽電池や燃料電池等の発電装置の電力をＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａを介して蓄積するものであってもよい。
【００３２】
ＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａは、住宅内リレー１２がオン状態（導通状態）となっている場合には、二次電池１４ａに蓄電した電力を、住宅側バス１１に供給可能となっている。ＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａは、住宅内リレー１２がオフ状態（解列状態）となっている場合には、二次電池１４ａに蓄電した電力を、高速充放電用経路Ｒ２に供給可能となる。
【００３３】
このような電力供給システムにおいても、上述した第１実施形態と同様に、電動車両ＥＶに対して通常の単位時間当たりの充電電力量で充電を行う場合には、住宅内リレー１２をオン状態としておき、高速充放電用リレー３をオフ状態としておく。また、制御部２は、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作とＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａの動作とを同調させる制御を行わない。これにより、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、電動車両ＥＶが電動車両用配線Ｒ３によって接続された状態で、所定の電力（単位時間当たり４ｋＷ）を電動車両ＥＶに供給できる。
【００３４】
一方、制御部２は、電動車両ＥＶに対して高速充電を行うことができる。このとき、制御部２は、住宅内リレー１２をオフ（解列）とすると共に高速充放電用リレー３をオンとする。更に、制御部２は、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作とＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａの動作とを同調させる。これにより、制御部２は、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１により変換した電力と、高速充放電用経路Ｒ２（第２経路）を介して結合部１Ａに供給された電力とを合算した電力を、電動車両用配線Ｒ３を介して電動車両ＥＶに出力させる。
【００３５】
以上のように、この電力供給システムによれば、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の変換電力にＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａの変換電力を結合して、合計した電力を電動車両ＥＶに供給できる。これにより、電力供給システムによれば、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の電力変換容量を増大させることなく高速充電を可能とする。
【００３６】
［第３実施形態］
つぎに、第３実施形態に係る電力供給システムについて説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００３７】
第３実施形態として示す電力供給システムは、例えば図４に示すように構成される。この第２実施形態として示す電力供給システムは、太陽電池パネル１４に代えて燃料電池１４ｂを備え、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３に代えてＦＣ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｂを備える。
【００３８】
燃料電池１４ｂは、例えば燃料ガスとしての水素と酸化剤ガスとしての空気が供給されることによって発電する。燃料電池１４ｂは、発電した電力を、ＦＣ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｂを介して住宅側バス１１又は高速充放電用経路Ｒ２に供給可能となっている。
【００３９】
ＦＣ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｂは、住宅内リレー１２がオン状態（導通状態）となっている場合には、燃料電池１４ｂの発電電力を、住宅側バス１１に供給可能となっている。ＦＣ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｂは、住宅内リレー１２がオフ状態（解列状態）となっている場合には、燃料電池１４ｂの発電電力を、高速充放電用経路Ｒ２に供給可能となる。
【００４０】
このような電力供給システムにおいても、上述した第１実施形態と同様に、電動車両ＥＶに対して通常の単位時間当たりの充電電力量で充電を行う場合には、住宅内リレー１２をオン状態としておき、高速充放電用リレー３をオフ状態としておく。また、制御部２は、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作とＦＣ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｂの動作とを同調させる制御を行わない。これにより、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、電動車両ＥＶが電動車両用配線Ｒ３によって接続された状態で、所定の電力（単位時間当たり４ｋＷ）を電動車両ＥＶに供給できる。
【００４１】
一方、制御部２は、電動車両ＥＶに対して高速充電を行うことができる。このとき、制御部２は、住宅内リレー１２をオフ（解列）とすると共に高速充放電用リレー３をオンとする。更に、制御部２は、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作とＦＣ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｂの動作とを同調させる。これにより、制御部２は、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１により変換した電力と高速充放電用経路Ｒ２（第２経路）を介して結合部１Ａに供給された電力とを合算した電力を、電動車両用配線Ｒ３を介して電動車両ＥＶに出力させる。
【００４２】
以上のように、この電力供給システムによれば、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の変換電力にＦＣ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｂの変換電力を結合して、合計した電力を電動車両ＥＶに供給できる。これにより、電力供給システムによれば、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の電力変換容量を増大させることなく高速充電を可能とする。
【００４３】
［第４実施形態］
つぎに、第４実施形態に係る電力供給システムについて説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００４４】
第４実施形態として示す電力供給システムは、上述した第１実施形態の電力供給システムにおいて、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３に接続された太陽電池パネル１４以外の電力出力用電源を有するものである。この電力出力用電源としては、太陽電池、二次電池、燃料電池、ＡＣ電力系統やその他の電源が挙げられる。図５には、電力出力用電池として、二次電池１４ａを示している。なお、本実施形態では、太陽電池パネル１４と二次電池１４ａとを備えているが、これ以外に、燃料電池１４ｂを備えていてもよいことは勿論である。
【００４５】
この電力供給システムは、第１実施形態と同様に、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３に、住宅内リレー１２ａ及び高速充放電用リレー３ａが接続されている。ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、上述と同様に、住宅内リレー１２ａがオフ（解列）されると共に高速充放電用リレー３ａがオン状態である場合に、高速充放電用経路Ｒ２ａを介して変換電力をＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１に出力する。
【００４６】
この電力供給システムは、電力出力用電池としての二次電池１４ａから供給された電力を変換して、住宅内に設けられた住宅側バス１１に電力を出力するＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ（第３電力変換部）を備える。また、電力供給システムは、ＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａに接続された住宅内リレー１２ｂ（第３リレー部）と、高速充放電用リレー３ｂ（第４リレー部）とを備える。
【００４７】
住宅内リレー１２ｂは、ＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａと住宅側バス１１との間に配置されている。この住宅内リレー１２ｂは、住宅内リレー１２ａと同様に制御部２の制御に従ってオンとオフが制御される。
【００４８】
高速充放電用リレー３ｂは、ＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａとＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１とを接続する高速充放電用経路Ｒ２ｂ（第３経路）に接続されている。この高速充放電用リレー３ｂは、高速充放電用リレー３ａと同様に制御部２の制御に従ってオンとオフが制御される。
【００４９】
ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の結合部１Ａは、高速充放電用リレー３ａ及び高速充放電用リレー３ｂと接続されている。結合部１Ａは、高速充放電用リレー３ａ及び高速充放電用リレー３ｂがオン状態とされた場合において、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３及びＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａから変換電力が供給される。これにより、結合部１Ａは、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の変換電力と、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の変換電力と、ＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａの変換電力とを合算した電力を、電動車両用配線Ｒ３を介して電動車両ＥＶに出力させる。
【００５０】
例えばＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３、ＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａのそれぞれの変換電力が４ｋＷである場合、結合部１Ａは、１２ｋＷの電力を電動車両ＥＶに供給できる。
【００５１】
以上のように、この電力供給システムによれば、複数の分散電源電力を結合することができる。具体的には、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の変換電力にＦＣ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｂの変換電力を結合して、合計した電力を電動車両ＥＶに供給できる。これにより、電力供給システムによれば、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の電力変換容量を増大させることなく高速充電を可能とする。
【００５２】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５３】
１ ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ（第２電力変換部）
１Ａ 結合部
２ 制御部
３ 高速充放電用リレー（第２リレー部）
３ｂ 高速充放電用リレー（第４リレー部）
１１ 住宅側バス（住宅内電力用配線）
１２ 住宅内リレー（第１リレー部）
１２ａ 住宅内リレー（第１リレー部）
１２ｂ 住宅内リレー１２（第３リレー部）
１３ ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ（第１電力変換部）
１３ａ ＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ（第１電力変換部、第３電力変換部）
１３ｂ ＦＣ用ＤＣ／ＤＣコンバータ（第１電力変換部）
１４ 太陽電池パネル
１４ａ 二次電池
１４ｂ 燃料電池
ＥＶ 電動車両
Ｒ１ 通常充放電用経路（第１経路）
Ｒ３ 電動車両用配線（電動車両用配線）
Ｒ２ 高速充放電用経路（第２経路）
Ｒ２ｂ 高速充放電用経路（第３経路）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車に電力を供給する電力供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動車両に電力を充電する技術としては、下記の特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１には、太陽光発電装置によって得られた電力と、外部系統の深夜電力と一般電力とのコストを比較して、コストの安い電力を優先的に住宅用電気設備と、住宅用蓄電池および電気自動車の車両用蓄電池に供給することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１７８２３７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、商用電力、蓄電値、太陽電池の電力を電気自動車に充電する構成であっても、コンバータ（インバータ）容量を超える電力では電気自動車に充電できず、長時間の充電が必要となる。一方、コンバータの容量を増大させると、当該コンバータのサイズが大きくなると共にコストが高くなる。更に、定常時の電力変換効率の低下を招いてしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、電力変換の容量を増大させることなく高速充電を可能とする電力供給システム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】
本発明の第１の態様に係る電力供給システムは、太陽電池に接続され、当該太陽電池から供給された電力を変換して、住宅内に設けられた住宅内電力用配線に出力する第１電力変換部と、前記住宅内電力用配線から第１経路を介して供給された電力を変換し、電動車両用配線を介して電動車両に供給可能な第２電力変換部と、前記第１電力変換部と前記住宅内電力用配線との間に配置された第１リレー部と、前記第１電力変換部と前記第２電力変換部との間に配置された第２リレー部と、前記第２電力変換部に設けられ、前記第２リレー部と第２経路を介して接続された結合部と、前記第１リレー部をオフとすると共に前記第２リレー部をオンとし、前記第２電力変換部により変換した電力と前記第２経路を介して前記結合部に供給された電力とを合算した電力を、前記電動車両用配線を介して前記電動車両に出力させる制御部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の態様に係る電力供給システムは、二次電池に接続され、当該二次電池から供給された電力を変換して、住宅内に設けられた住宅内電力用配線に出力する第１電力変換部と、前記住宅内電力用配線から第１経路を介して供給された電力を変換し、電動車両用配線を介して電動車両に供給可能な第２電力変換部と、前記第１電力変換部と前記住宅内電力用配線との間に配置された第１リレー部と、前記第１電力変換部と前記第２電力変換部との間に配置された第２リレー部と、前記第２電力変換部に設けられ、前記第２リレー部と第２経路を介して接続された結合部と、前記第１リレー部をオフとすると共に前記第２リレー部をオンとし、前記第２電力変換部により変換した電力と前記第２経路を介して前記結合部に供給された電力とを合算した電力を、前記電動車両用配線を介して前記電動車両に出力させる制御部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第３の態様に係る電力供給システムは、燃料電池に接続され、当該燃料電池から供給された電力を変換して、住宅内に設けられた住宅内電力用配線に出力する第１電力変換部と、前記住宅内電力用配線から第１経路を介して供給された電力を変換し、電動車両用配線を介して電動車両に供給可能な第２電力変換部と、前記第１電力変換部と前記住宅内電力用配線との間に配置された第１リレー部と、前記第１電力変換部と前記第２電力変換部との間に配置された第２リレー部と、前記第２電力変換部に設けられ、前記第２リレー部と第２経路を介して接続された結合部と、前記第１リレー部をオフとすると共に前記第２リレー部をオンとし、前記第２電力変換部により変換した電力と前記第２経路を介して前記結合部に供給された電力とを合算した電力を、前記電動車両用配線を介して前記電動車両に出力させる制御部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第４の態様に係る電力供給システムは、上記第１乃至第３の何れかの態様の電力供給システムに対し、前記第１電力変換部に接続された電池以外の電力出力用電源が接続され、当該電力出力用電源から供給された電力を変換して、住宅内に設けられた住宅内電力用配線に出力する第３電力変換部と、前記第３電力変換部と前記住宅内電力用配線との間に配置された第３リレー部と、前記第３電力変換部と前記第２電力変換部とを接続する第３経路に配置された第４リレー部とを更に備え、前記結合部は、前記第３経路を介して前記第４リレー部と接続され、前記制御部は、前記第１リレー部及び前記第３リレー部をオフとすると共に前記第２リレー部及び前記第４リレー部をオンとし、前記第２電力変換部により変換した電力と前記第２経路を介して前記結合部に供給された電力と前記第３経路を介して前記結合部に供給された電力とを合算した電力を、前記電動車両用配線を介して前記電動車両に出力させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、太陽電池、二次電池又は燃料電池に接続された第１電力変換部の変換電力と、住宅内電力用配線に接続された第２電力変換部の変換電力とを合算した電力を電動車両に出力できるので、電力変換の容量を増大させることなく高速充電が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態として示す電力供給システムの構成を示すブロック図である。
【図２】比較例としての電力供給システムを示すブロック図である。
【図３】本発明の第２実施形態として示す電力供給システムの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第３実施形態として示す電力供給システムの構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第４実施形態として示す電力供給システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態として示す電力供給システムは、例えば図１に示すように構成される。この電力供給システムは、電動車両ＥＶに搭載された蓄電池に電力を充放電するものである。
【００１４】
この電力供給システムは、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１、制御部２、高速充放電用リレー３を含む。また、この電力供給システムは、住宅側バス１１に接続された住宅内リレー１２と、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３と、太陽電池パネル（ＰＶ）１４とを含む。更に電力供給システムは、住宅側バス１１に接続されたＤＣ−ＡＣコンバータ１５を備える。このＤＣ−ＡＣコンバータ１５は、電力系統１６と接続されている。
【００１５】
この電力供給システムは、各構成要素としてのＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１、制御部２、高速充放電用リレー３、住宅側バス１１、住宅内リレー１２、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３、太陽電池パネル１４の設置個所は限定していない。したがって、電力供給システムにおいて、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１、制御部２、高速充放電用リレー３が住宅とは別の装置で構成されていてもよい。また、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１、制御部２、高速充放電用リレー３が住宅内に設置されていてもよい。
ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３（第１電力変換部）は、太陽電池パネル１４に接続されている。ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、当該太陽電池パネル１４から供給された電力の電圧を、住宅内で利用できる電圧に変換する。ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、住宅内リレー１２がオン状態（導通状態）となっている場合には、変換した電力を、住宅内に設けられた住宅内電力用配線としての住宅側バス１１に出力する。一方、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、住宅内リレー１２がオフ状態（解列状態）となっている場合には、太陽電池パネル１４により発電した電力を、高速充放電用経路Ｒ２に供給可能となる。
【００１６】
また、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、制御部２との間で通信が可能となっている。ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、制御部２から供給された制御信号に従って起動又は停止する。
【００１７】
本実施形態において、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、例えば、単位時間当たりに４ｋＷの電力を出力するよう構成されている。
【００１８】
住宅内リレー１２（第１リレー部）は、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３と住宅側バス１１との間に配置されている。住宅内リレー１２は、制御部２によって、オン（導通）状態とオフ（遮断）状態とが切り換えられる。
【００１９】
高速充放電用リレー３（第２リレー部）は、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３とＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１とを接続する第２経路Ｒ２に設けられている。高速充放電用リレー３は、制御部２によってオン（導通）状態と、オフ（遮断）状態とが切り換えられる。
【００２０】
ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１（第２電力変換部）は、電動車両用配線Ｒ３を介して電動車両ＥＶに接続可能となっている。ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、住宅側バス１１から第１経路としての通常充放電用経路Ｒ１を介して供給された電力を変換する。具体的には、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、住宅側バス１１から供給された電圧を昇降圧して電動車両ＥＶに供給可能である。また、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、電動車両ＥＶから電力が供給された場合には、この電圧を昇降圧して住宅側バス１１に電力を供給する。例えば電動車両ＥＶ用の電圧は０Ｖ〜５００Ｖであり、住宅側バス１１用の電圧は３００Ｖ〜４００Ｖとなる。
【００２１】
本実施形態において、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、例えば、単位時間当たりに４ｋＷの電力を出力するよう構成されている。
【００２２】
ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１には、第２経路としての高速充放電用経路Ｒ２が接続された結合部１Ａが設けられている。結合部１Ａは、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の出力端に設けられる。結合部１Ａは、高速充放電用経路Ｒ２上の高速充放電用リレー３を介して供給された電力と、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１により変換された電力とを合算した電力を電動車両ＥＶに供給する。結合部１Ａは、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の変換電力とＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の変換電力とを結合させるような構成で有ればよく、特に回路構成は限定しない。
【００２３】
制御部２は、高速充放電用リレー３、住宅内リレー１２の状態をオン状態とオフ状態との間で切り替える制御信号を供給する。また、制御部２は、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作とＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の動作とを同調させるよう通信を行う。この「同調させる」とは、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１とＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３とが同時に動作して、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の変換電力とＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の変換電力とを同時に結合部１Ａに供給可能な状態である。
【００２４】
この制御部２は、電動車両ＥＶに対して通常の単位時間当たりの充電電力量で充電を行う場合には、住宅内リレー１２をオン状態としておき、高速充放電用リレー３をオフ状態としておく。また、制御部２は、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作とＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の動作とを同調させる制御を行わない。これにより、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、電動車両ＥＶが電動車両用配線Ｒ３によって接続された状態で、所定の電力（単位時間当たり４ｋＷ）を電動車両ＥＶに供給できる。
【００２５】
一方、制御部２は、電動車両ＥＶに対して高速充電を行うことができる。このとき、制御部２は、住宅内リレー１２をオフ（解列）とすると共に高速充放電用リレー３をオンとする。この状態で、制御部２は、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作とＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の動作とを同調させる。これにより、制御部２は、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１により変換した電力と、高速充放電用経路Ｒ２（第２経路）を介して結合部１Ａに供給された電力とを合算した電力を、電動車両用配線Ｒ３を介して電動車両ＥＶに出力させる。具体的には、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の変換電力の４ｋＷとＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の変換電力の４ｋＷとを合算した単位時間当たり８ｋＷの電力を供給できる。
【００２６】
以上のように、この電力供給システムによれば、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の変換電力にＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の変換電力を結合して、合計した電力を電動車両ＥＶに供給できる。これにより、電力供給システムによれば、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の電力変換容量を増大させることなく高速充電を可能とする。
【００２７】
ここで、比較例としての電力供給システムは、例えば図２のようになる。この電力供給システムでは、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の容量を超える電力は電動車両ＥＶに出力できない。また、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の容量を増加させると、サイズ、コストの増大を招く。
【００２８】
しかし、本実施形態の電力供給システムは、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３とＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１とを接続し、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３と住宅側バス１１とを解列する住宅内リレー１２を設けている。このような電力供給システムによれば、リレーおよび配線を追加したという簡易な構成であるため、大容量のＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１を設置するよりも、小型化、低コスト化で高速充電を実現できる。
【００２９】
［第２実施形態］
つぎに、第２実施形態に係る電力供給システムについて説明する。なお、上述の第１実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００３０】
第２実施形態として示す電力供給システムは、例えば図３に示すように構成される。この第２実施形態として示す電力供給システムは、太陽電池パネル１４に代えて二次電池１４ａを備え、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３に代えてＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａを備える。
【００３１】
二次電池１４ａは、いわゆるストレージバッテリ（Storage Battery：ＳＢ）である。二次電池１４ａは、電力系統１６から供給された電力を、ＤＣ−ＡＣコンバータ１５、住宅側バス１１、ＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａを介して蓄積する。また、二次電池１４ａは、太陽電池や燃料電池等の発電装置の電力をＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａを介して蓄積するものであってもよい。
【００３２】
ＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａは、住宅内リレー１２がオン状態（導通状態）となっている場合には、二次電池１４ａに蓄電した電力を、住宅側バス１１に供給可能となっている。ＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａは、住宅内リレー１２がオフ状態（解列状態）となっている場合には、二次電池１４ａに蓄電した電力を、高速充放電用経路Ｒ２に供給可能となる。
【００３３】
このような電力供給システムにおいても、上述した第１実施形態と同様に、電動車両ＥＶに対して通常の単位時間当たりの充電電力量で充電を行う場合には、住宅内リレー１２をオン状態としておき、高速充放電用リレー３をオフ状態としておく。また、制御部２は、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作とＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａの動作とを同調させる制御を行わない。これにより、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、電動車両ＥＶが電動車両用配線Ｒ３によって接続された状態で、所定の電力（単位時間当たり４ｋＷ）を電動車両ＥＶに供給できる。
【００３４】
一方、制御部２は、電動車両ＥＶに対して高速充電を行うことができる。このとき、制御部２は、住宅内リレー１２をオフ（解列）とすると共に高速充放電用リレー３をオンとする。更に、制御部２は、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作とＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａの動作とを同調させる。これにより、制御部２は、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１により変換した電力と、高速充放電用経路Ｒ２（第２経路）を介して結合部１Ａに供給された電力とを合算した電力を、電動車両用配線Ｒ３を介して電動車両ＥＶに出力させる。
【００３５】
以上のように、この電力供給システムによれば、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の変換電力にＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａの変換電力を結合して、合計した電力を電動車両ＥＶに供給できる。これにより、電力供給システムによれば、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の電力変換容量を増大させることなく高速充電を可能とする。
【００３６】
［第３実施形態］
つぎに、第３実施形態に係る電力供給システムについて説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００３７】
第３実施形態として示す電力供給システムは、例えば図４に示すように構成される。この第２実施形態として示す電力供給システムは、太陽電池パネル１４に代えて燃料電池１４ｂを備え、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３に代えてＦＣ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｂを備える。
【００３８】
燃料電池１４ｂは、例えば燃料ガスとしての水素と酸化剤ガスとしての空気が供給されることによって発電する。燃料電池１４ｂは、発電した電力を、ＦＣ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｂを介して住宅側バス１１又は高速充放電用経路Ｒ２に供給可能となっている。
【００３９】
ＦＣ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｂは、住宅内リレー１２がオン状態（導通状態）となっている場合には、燃料電池１４ｂの発電電力を、住宅側バス１１に供給可能となっている。ＦＣ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｂは、住宅内リレー１２がオフ状態（解列状態）となっている場合には、燃料電池１４ｂの発電電力を、高速充放電用経路Ｒ２に供給可能となる。
【００４０】
このような電力供給システムにおいても、上述した第１実施形態と同様に、電動車両ＥＶに対して通常の単位時間当たりの充電電力量で充電を行う場合には、住宅内リレー１２をオン状態としておき、高速充放電用リレー３をオフ状態としておく。また、制御部２は、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作とＦＣ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｂの動作とを同調させる制御を行わない。これにより、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１は、電動車両ＥＶが電動車両用配線Ｒ３によって接続された状態で、所定の電力（単位時間当たり４ｋＷ）を電動車両ＥＶに供給できる。
【００４１】
一方、制御部２は、電動車両ＥＶに対して高速充電を行うことができる。このとき、制御部２は、住宅内リレー１２をオフ（解列）とすると共に高速充放電用リレー３をオンとする。更に、制御部２は、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の動作とＦＣ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｂの動作とを同調させる。これにより、制御部２は、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１により変換した電力と高速充放電用経路Ｒ２（第２経路）を介して結合部１Ａに供給された電力とを合算した電力を、電動車両用配線Ｒ３を介して電動車両ＥＶに出力させる。
【００４２】
以上のように、この電力供給システムによれば、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の変換電力にＦＣ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｂの変換電力を結合して、合計した電力を電動車両ＥＶに供給できる。これにより、電力供給システムによれば、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の電力変換容量を増大させることなく高速充電を可能とする。
【００４３】
［第４実施形態］
つぎに、第４実施形態に係る電力供給システムについて説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
【００４４】
第４実施形態として示す電力供給システムは、上述した第１実施形態の電力供給システムにおいて、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３に接続された太陽電池パネル１４以外の電力出力用電源を有するものである。この電力出力用電源としては、太陽電池、二次電池、燃料電池、ＡＣ電力系統やその他の電源が挙げられる。図５には、電力出力用電池として、二次電池１４ａを示している。なお、本実施形態では、太陽電池パネル１４と二次電池１４ａとを備えているが、これ以外に、燃料電池１４ｂを備えていてもよいことは勿論である。
【００４５】
この電力供給システムは、第１実施形態と同様に、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３に、住宅内リレー１２ａ及び高速充放電用リレー３ａが接続されている。ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、上述と同様に、住宅内リレー１２ａがオフ（解列）されると共に高速充放電用リレー３ａがオン状態である場合に、高速充放電用経路Ｒ２ａを介して変換電力をＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１に出力する。
【００４６】
この電力供給システムは、電力出力用電池としての二次電池１４ａから供給された電力を変換して、住宅内に設けられた住宅側バス１１に電力を出力するＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａ（第３電力変換部）を備える。また、電力供給システムは、ＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａに接続された住宅内リレー１２ｂ（第３リレー部）と、高速充放電用リレー３ｂ（第４リレー部）とを備える。
【００４７】
住宅内リレー１２ｂは、ＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａと住宅側バス１１との間に配置されている。この住宅内リレー１２ｂは、住宅内リレー１２ａと同様に制御部２の制御に従ってオンとオフが制御される。
【００４８】
高速充放電用リレー３ｂは、ＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａとＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１とを接続する高速充放電用経路Ｒ２ｂ（第３経路）に接続されている。この高速充放電用リレー３ｂは、高速充放電用リレー３ａと同様に制御部２の制御に従ってオンとオフが制御される。
【００４９】
ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の結合部１Ａは、高速充放電用リレー３ａ及び高速充放電用リレー３ｂと接続されている。結合部１Ａは、高速充放電用リレー３ａ及び高速充放電用リレー３ｂがオン状態とされた場合において、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３及びＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａから変換電力が供給される。これにより、結合部１Ａは、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の変換電力と、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３の変換電力と、ＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａの変換電力とを合算した電力を、電動車両用配線Ｒ３を介して電動車両ＥＶに出力させる。
【００５０】
例えばＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１、ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３、ＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ａのそれぞれの変換電力が４ｋＷである場合、結合部１Ａは、１２ｋＷの電力を電動車両ＥＶに供給できる。
【００５１】
以上のように、この電力供給システムによれば、複数の分散電源電力を結合することができる。具体的には、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の変換電力にＦＣ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１３ｂの変換電力を結合して、合計した電力を電動車両ＥＶに供給できる。これにより、電力供給システムによれば、ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ１の電力変換容量を増大させることなく高速充電を可能とする。
【００５２】
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５３】
１ ＥＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ（第２電力変換部）
１Ａ 結合部
２ 制御部
３ 高速充放電用リレー（第２リレー部）
３ｂ 高速充放電用リレー（第４リレー部）
１１ 住宅側バス（住宅内電力用配線）
１２ 住宅内リレー（第１リレー部）
１２ａ 住宅内リレー（第１リレー部）
１２ｂ 住宅内リレー１２（第３リレー部）
１３ ＰＶ用ＤＣ／ＤＣコンバータ（第１電力変換部）
１３ａ ＳＢ用ＤＣ／ＤＣコンバータ（第１電力変換部、第３電力変換部）
１３ｂ ＦＣ用ＤＣ／ＤＣコンバータ（第１電力変換部）
１４ 太陽電池パネル
１４ａ 二次電池
１４ｂ 燃料電池
ＥＶ 電動車両
Ｒ１ 通常充放電用経路（第１経路）
Ｒ３ 電動車両用配線（電動車両用配線）
Ｒ２ 高速充放電用経路（第２経路）
Ｒ２ｂ 高速充放電用経路（第３経路）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池に接続され、当該太陽電池から供給された電力を変換して、住宅内に設けられた住宅内電力用配線に出力する第１電力変換部と、
前記住宅内電力用配線から第１経路を介して供給された電力を変換し、電動車両用配線を介して電動車両に供給可能な第２電力変換部と、
前記第１電力変換部と前記住宅内電力用配線との間に配置された第１リレー部と、
前記第１電力変換部と前記第２電力変換部との間に配置された第２リレー部と、
前記第２電力変換部に設けられ、前記第２リレー部と第２経路を介して接続された結合部と、
前記第１リレー部をオフとすると共に前記第２リレー部をオンとし、前記第２電力変換部により変換した電力と前記第２経路を介して前記結合部に供給された電力とを合算した電力を、前記電動車両用配線を介して前記電動車両に出力させる制御部と
を備えることを特徴とする電力供給システム。
【請求項２】
二次電池に接続され、当該二次電池から供給された電力を変換して、住宅内に設けられた住宅内電力用配線に出力する第１電力変換部と、
前記住宅内電力用配線から第１経路を介して供給された電力を変換し、電動車両用配線を介して電動車両に供給可能な第２電力変換部と、
前記第１電力変換部と前記住宅内電力用配線との間に配置された第１リレー部と、
前記第１電力変換部と前記第２電力変換部との間に配置された第２リレー部と、
前記第２電力変換部に設けられ、前記第２リレー部と第２経路を介して接続された結合部と、
前記第１リレー部をオフとすると共に前記第２リレー部をオンとし、前記第２電力変換部により変換した電力と前記第２経路を介して前記結合部に供給された電力とを合算した電力を、前記電動車両用配線を介して前記電動車両に出力させる制御部と
を備えることを特徴とする電力供給システム。
【請求項３】
燃料電池に接続され、当該燃料電池から供給された電力を変換して、住宅内に設けられた住宅内電力用配線に出力する第１電力変換部と、
前記住宅内電力用配線から第１経路を介して供給された電力を変換し、電動車両用配線を介して電動車両に供給可能な第２電力変換部と、
前記第１電力変換部と前記住宅内電力用配線との間に配置された第１リレー部と、
前記第１電力変換部と前記第２電力変換部との間に配置された第２リレー部と、
前記第２電力変換部に設けられ、前記第２リレー部と第２経路を介して接続された結合部と、
前記第１リレー部をオフとすると共に前記第２リレー部をオンとし、前記第２電力変換部により変換した電力と前記第２経路を介して前記結合部に供給された電力とを合算した電力を、前記電動車両用配線を介して前記電動車両に出力させる制御部と
を備えることを特徴とする電力供給システム。
【請求項４】
前記第１電力変換部に接続された電池以外の電力出力用電源が接続され、当該電力出力用電源から供給された電力を変換して、住宅内に設けられた住宅内電力用配線に出力する第３電力変換部と、
前記第３電力変換部と前記住宅内電力用配線との間に配置された第３リレー部と、
前記第３電力変換部と前記第２電力変換部とを接続する第３経路に配置された第４リレー部とを更に備え、
前記結合部は、前記第３経路を介して前記第４リレー部と接続され、
前記制御部は、前記第１リレー部及び前記第３リレー部をオフとすると共に前記第２リレー部及び前記第４リレー部をオンとし、前記第２電力変換部により変換した電力と前記第２経路を介して前記結合部に供給された電力と前記第３経路を介して前記結合部に供給された電力とを合算した電力を、前記電動車両用配線を介して前記電動車両に出力させること
を特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の電力供給システム。
【請求項１】
太陽電池に接続され、当該太陽電池から供給された電力を変換して、住宅内に設けられた住宅内電力用配線に出力する第１電力変換部と、
前記住宅内電力用配線から第１経路を介して供給された電力を変換し、電動車両用配線を介して電動車両に供給可能な第２電力変換部と、
前記第１電力変換部と前記住宅内電力用配線との間に配置された第１リレー部と、
前記第１電力変換部と前記第２電力変換部との間に配置された第２リレー部と、
前記第２電力変換部に設けられ、前記第２リレー部と第２経路を介して接続された結合部と、
前記第１リレー部をオフとすると共に前記第２リレー部をオンとし、前記第２電力変換部により変換した電力と前記第２経路を介して前記結合部に供給された電力とを合算した電力を、前記電動車両用配線を介して前記電動車両に出力させる制御部と
を備えることを特徴とする電力供給システム。
【請求項２】
二次電池に接続され、当該二次電池から供給された電力を変換して、住宅内に設けられた住宅内電力用配線に出力する第１電力変換部と、
前記住宅内電力用配線から第１経路を介して供給された電力を変換し、電動車両用配線を介して電動車両に供給可能な第２電力変換部と、
前記第１電力変換部と前記住宅内電力用配線との間に配置された第１リレー部と、
前記第１電力変換部と前記第２電力変換部との間に配置された第２リレー部と、
前記第２電力変換部に設けられ、前記第２リレー部と第２経路を介して接続された結合部と、
前記第１リレー部をオフとすると共に前記第２リレー部をオンとし、前記第２電力変換部により変換した電力と前記第２経路を介して前記結合部に供給された電力とを合算した電力を、前記電動車両用配線を介して前記電動車両に出力させる制御部と
を備えることを特徴とする電力供給システム。
【請求項３】
燃料電池に接続され、当該燃料電池から供給された電力を変換して、住宅内に設けられた住宅内電力用配線に出力する第１電力変換部と、
前記住宅内電力用配線から第１経路を介して供給された電力を変換し、電動車両用配線を介して電動車両に供給可能な第２電力変換部と、
前記第１電力変換部と前記住宅内電力用配線との間に配置された第１リレー部と、
前記第１電力変換部と前記第２電力変換部との間に配置された第２リレー部と、
前記第２電力変換部に設けられ、前記第２リレー部と第２経路を介して接続された結合部と、
前記第１リレー部をオフとすると共に前記第２リレー部をオンとし、前記第２電力変換部により変換した電力と前記第２経路を介して前記結合部に供給された電力とを合算した電力を、前記電動車両用配線を介して前記電動車両に出力させる制御部と
を備えることを特徴とする電力供給システム。
【請求項４】
前記第１電力変換部に接続された電池以外の電力出力用電源が接続され、当該電力出力用電源から供給された電力を変換して、住宅内に設けられた住宅内電力用配線に出力する第３電力変換部と、
前記第３電力変換部と前記住宅内電力用配線との間に配置された第３リレー部と、
前記第３電力変換部と前記第２電力変換部とを接続する第３経路に配置された第４リレー部とを更に備え、
前記結合部は、前記第３経路を介して前記第４リレー部と接続され、
前記制御部は、前記第１リレー部及び前記第３リレー部をオフとすると共に前記第２リレー部及び前記第４リレー部をオンとし、前記第２電力変換部により変換した電力と前記第２経路を介して前記結合部に供給された電力と前記第３経路を介して前記結合部に供給された電力とを合算した電力を、前記電動車両用配線を介して前記電動車両に出力させること
を特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の電力供給システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１１０８７１（Ｐ２０１３−１１０８７１Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５４３６３（Ｐ２０１１−２５４３６３）
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]