JP2011166928A

JP2011166928A - 逆給電機能付き給電装置

Info

Publication number: JP2011166928A
Application number: JP2010026317A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Tayama; 洋文多山; Yoshiyuki Takaoka; 良行高岡; Masaya Takashima; 正也高嶋; Isao Nakamura; 功中村
Original assignee: Enegate Co Ltd
Current assignee: Enegate Co Ltd
Priority date: 2010-02-09
Filing date: 2010-02-09
Publication date: 2011-08-25

Abstract

【課題】系統電源の停電が発生しても無線通信器への電力供給を確保する。
【解決手段】系統電源７から電気自動車１に搭載されたバッテリ８へ電力を供給する充電部９を備え、各種情報を送受信するための無線通信器６を付設した給電装置２であって、電気自動車１のバッテリ８からの電力を変換する電力変換部１０と、系統電源７の停電時に充電部９への電力供給が遮断されたことを検出する停電検知部１１と、系統電源７から無線通信器６への電力の供給とバッテリ８から無線通信器６への電力の供給とを切り替える切替部１２とを備え、系統電源７の停電時にバッテリ８から無線通信器６への逆給電を可能とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、電気自動車に搭載されたバッテリを充電する給電機能と、系統電源の停電時にバッテリに蓄積された電力を外部へ出力する逆給電機能とを備えた逆給電機能付き給電装置に関する。

近年、地球温暖化などの環境問題から、内燃機関を搭載したガソリン自動車に代わるものとして、エネルギー源としてバッテリを搭載したプラグインハイブリッド車・電気自動車が開発されている。これら電気自動車の場合、走行を継続する必要性から、バッテリを充電しなければならない。そのため、これら電気自動車の普及拡大を目的として、バッテリを充電するための給電インフラの整備が進められている。

これら電気自動車の普及拡大に伴って、電気自動車のバッテリを充電するための給電装置が市街地などの各所に設置されることになる。電気自動車のユーザは、市街地などのいずれかの場所に移動し、その場所に設置された給電装置でもって電気自動車のバッテリを充電しなければならない。

従来、給電装置とこの給電装置から電力供給を受けるバッテリが搭載された電気自動車との間に通信手段を設けて情報のやり取りを行う電力供給システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１における電力供給システムは、自動車を駐車可能な給電スタンド（自動車にガソリンを供給するガソリンスタンドと同様に自動車に電力を供給する施設）に設置された給電装置（給電端末）と、この給電装置による電力の供給を管理する管理システムと、給電装置および管理システムを接続して情報の送受信を可能にするネットワークとで主要部が構成されている。

この電力供給システムでは、利用者が給電スタンドの所定の場所に自動車を駐車してバッテリを給電装置に接続する。自動車に設けられた認証装置のカードリーダにＩＣカード等の認証カードを挿入することにより、その認証カードに書き込まれた利用者情報をネットワークを介して管理システムに送信する。

この管理システムでは、利用者データベースに登録されている利用者情報と照合し、この利用者が電力供給を受けられる資格を有するか否かを判定する。この判定の結果、利用者が認証された場合、管理システムからの給電開始指令に基づいて給電装置を制御して自動車のバッテリへ給電する。

この給電終了後、バッテリから給電装置が取り外されると、その給電装置から電力使用量を読み出し、給電終了の通知および電力使用量を管理システムに送信し、その情報を履歴データベースに記憶する。

特開２００８−７７２６７号公報

ところで、前述した特許文献１における電力供給システムでは、給電スタンドに設置された給電装置と管理システムとの間で情報の送受信を行っているが、その情報の送受信は、公衆無線ＬＡＮなどの公衆通信回線を構成する無線通信器を給電装置に付設することで可能となる。

この給電装置に付設された無線通信器は、平常時には系統電源から電力が供給されるが、落雷などの災害発生により系統電源が停電した場合、前述の無線通信器も系統電源の停電により稼動停止して通信不能となってしまうという問題があった。

そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、系統電源の停電が発生しても無線通信器への電力供給を確保し得るようにした逆給電機能付き給電装置を提供することにある。

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明に係る逆給電機能付き給電装置は、系統電源から電気自動車に搭載されたバッテリへ電力を供給する充電部を備え、各種情報を送受信するための無線通信手段を付設した給電装置であって、電気自動車のバッテリからの電力を変換する電力変換部と、系統電源の停電時に充電部への電力供給が遮断されたことを検出する停電検知部と、系統電源から無線通信手段への電力の供給とバッテリから無線通信手段への電力の供給とを切り替える切替部とを備え、系統電源の停電時にバッテリから無線通信手段への逆給電を可能としたことを特徴とする。

本発明では、電気自動車のバッテリからの電力を変換する電力変換部と、系統電源の停電時に充電部への電力供給が遮断されたことを検出する停電検知部と、系統電源から無線通信手段への電力の供給とバッテリから無線通信手段への電力の供給とを切り替える切替部とを備え、系統電源の停電時にバッテリから無線通信手段への逆給電を可能としたことにより、系統電源の停電が発生しても無線通信器への電力供給を確保することができ、給電装置の信頼性を向上させることができる。

本発明における電気自動車は、バッテリに蓄積された電力を外部に出力するためのケーブルが接続される逆給電端子を備えていることが望ましい。このようにすれば、系統電源の停電時にバッテリから無線通信手段への逆給電を簡便な手段で実現できる。

本発明における電力変換部は、バッテリの直流電圧を交流電圧に変換するＤＣ−ＡＣコンバータ、あるいは、バッテリの直流電圧を所望の電圧に昇降圧するＤＣ−ＤＣコンバータで構成することが可能である。このようにすれば、バッテリから無線通信器への電力供給に際して、交直流変換や変圧を容易に行うことができる。

本発明によれば、電気自動車のバッテリからの電力を変換する電力変換部と、系統電源の停電時に充電部への電力供給が遮断されたことを検出する停電検知部と、系統電源から無線通信手段への電力の供給とバッテリから無線通信手段への電力の供給とを切り替える切替部とを備え、系統電源の停電時にバッテリから無線通信手段への逆給電を可能としたことにより、系統電源の停電が発生しても無線通信手段への電力供給を確保することができ、給電装置の信頼性を向上させることができる。

本発明の実施形態における逆給電機能付き給電装置の概略構成で、バッテリへの給電状態を示す図である。本発明の実施形態における逆給電機能付き給電装置の概略構成で、バッテリからの逆給電状態を示す図である。図１の逆給電機能付き給電装置を備えた給電システムの全体概略構成図である。

本発明に係る逆給電機能付き給電装置の実施形態を以下に詳述する。なお、以下の実施形態では、例えば市街地などの各所で自動車を駐車可能な給電スタンド（自動車にガソリンを供給するガソリンスタンドと同様に自動車に電力を供給する施設）に設置された給電装置に適用した場合について説明するが、この給電装置は、月極契約の駐車場やマンション等の集合住宅に付設された駐車場、駐車券を利用した料金精算機が設置されていないコインパーキング、ショッピングモールやホテルの駐車場に設置されたものに対しても適用することが可能である。

図１および図２は、電気自動車１の給電システムにおける逆給電機能付き給電装置２の概略構成を示し、図３は、その逆給電機能付き給電装置２を備えた給電システムの全体構成を示す。

この給電システムは、図３に示すように、電気自動車１に搭載されたバッテリへ電力を供給するために給電スタンドに設置された給電装置２と、給電サービス事業者が所有し、給電装置２との間での送受信を通信網４を介して実行する給電サーバ５とを備えている。

給電装置２は、公衆無線ＬＡＮなどの公衆通信回線を構成する無線通信器６を付設することにより給電サーバ５との間で送受信を行う。給電サーバ５は、ユーザの個人情報を蓄積した個人情報データベースを格納し、この個人情報データベースから抽出された個人情報に基づいて、給電装置２の利用者が電力供給を受けられる資格を有するか否かを判定する。なお、通信網４としては、インターネットや携帯電話網が利用可能である。

電気自動車１のユーザが給電装置２を利用するに際して、ユーザの給電要求により、給電サーバ５では、給電装置２を利用するユーザを特定する。つまり、ユーザが給電装置２から給電サーバ５へ給電を要求する。一方、給電サーバ５では、給電装置２から送信されてきた情報に基づいて、そのユーザが給電サービス事業者と契約を締結した者であることをユーザＩＤ等によるユーザ認証でユーザを特定する。このユーザの特定に基づいて、給電サーバ５からの指令により、給電装置２による電気自動車１のバッテリへの充電を開始する。

一方、給電装置２は、図１に示すように、系統電源７から電気自動車１に搭載されたバッテリ８へ電力を供給する充電部９を備え、各種情報を送受信するための無線通信手段としての無線通信器６を付設したもので、電気自動車１のバッテリ８からの電力を変換する電力変換部１０と、系統電源７の停電時に充電部９への電力供給が遮断されたことを検出する停電検知部１１と、系統電源７から無線通信器６への電力の供給とバッテリ８から無線通信器６への電力の供給とを切り替える切替部１２とを備え、系統電源７の停電時にバッテリ８から無線通信器６への逆給電を可能とした逆給電機能を具備する。なお、充電部９は、系統電源７からの交流電圧を直流電圧に変換するため、ＡＣ−ＤＣコンバータで構成されている。

電力変換部１０は、無線通信器６を駆動するためにバッテリ８の直流電圧を交流電圧に変換するＤＣ−ＡＣコンバータで構成されている。これにより、無線通信器６へ交流電圧を供給することが可能となる。なお、バッテリ８の直流電圧を所望の電圧に昇圧する必要がある場合には、ＤＣ−ＤＣコンバータを使用することも可能である。また、切替部１２は、系統電源側接点１２ａと電力変換部側接点１２ｂとを切り替える機械式スイッチを使用しているが、半導体スイッチを使用してもよい。

また、電気自動車１は、バッテリ８を充電するためのケーブルが接続される給電端子１３を有する他、バッテリ８に蓄積された電力を外部に出力するためのケーブルが接続される逆給電端子１４を備えている。これにより、系統電源７の停電時にバッテリ８から無線通信器６への逆給電を簡便な手段で実現できる。なお、給電装置２の充電部９と電気自動車１のバッテリ８とを給電端子１３を介して繋ぐ接続線１５と電気自動車１のバッテリ８と給電装置２の電力変換部１０とを逆給電端子１４を介して繋ぐ接続線１６とは一つのケーブル１７で構成することが可能である。

この逆給電機能付き給電装置２では、通常、系統電源７からの電力供給により充電部９で電気自動車１のバッテリ８を充電すると共に、図１に示すように切替部１２の系統電源側接点１２ａを介して系統電源７により無線通信器６を駆動している。ここで、地震や落雷などの災害により系統電源７から給電装置２への電力供給が停止した場合には、給電装置２に接続された充電中の電気自動車１のバッテリ８を非常用電源として利用し、そのバッテリ８の充電電圧により無線通信器６を駆動する。

つまり、系統電源７の停電時、その系統電源７から充電部９への電力供給が遮断されたことを停電検知部１１で検出し、図２に示すように、その検出信号に基づいて切替部１２を電力変換部側接点１２ｂに切り替える。これにより、電気自動車１のバッテリ８に充電された直流電圧を電力変換部１０で交流に変換し、その交流電圧を無線通信器６に供給する。このバッテリ８から無線通信器６への逆給電により無線通信器６を駆動する。これにより、系統電源７の停電が発生しても無線通信器６への電力供給を確保することができ、給電装置２の信頼性を向上させることができる。

本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

１電気自動車
２給電装置
６無線通信手段（無線通信器）
７系統電源
８バッテリ
９充電部
１０電力変換部
１１停電検知部
１２切替部
１４逆給電端子

Claims

系統電源から電気自動車に搭載されたバッテリへ電力を供給する充電部を備え、各種情報を送受信するための無線通信手段を付設した給電装置であって、前記電気自動車のバッテリからの電力を変換する電力変換部と、前記系統電源の停電時に前記充電部への電力供給が遮断されたことを検出する停電検知部と、前記系統電源から無線通信手段への電力の供給と前記バッテリから無線通信手段への電力の供給とを切り替える切替部とを備え、前記系統電源の停電時にバッテリから無線通信手段への逆給電を可能としたことを特徴とする逆給電機能付き給電装置。
前記電気自動車は、バッテリに蓄積された電力を外部に出力するためのケーブルが接続される逆給電端子を備えている請求項１に記載の逆給電機能付き給電装置。
前記電力変換部は、バッテリの直流電圧を交流電圧に変換するＤＣ−ＡＣコンバータを有する請求項１又は２に記載の逆給電機能付き給電装置。
前記電力変換部は、バッテリの直流電圧を所望の電圧に昇降圧するＤＣ−ＤＣコンバータを有する請求項１又は２に記載の逆給電機能付き給電装置。