JP2014033555A - 充電システム - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電池の寿命延伸を図ること。
【解決手段】充電システムＫを構成する各充電スタンドＡ〜Ｃに蓄電池１４を設ける。そして、充電制御部１１は、蓄電池１４の状態（電圧）をもとに、蓄電池１４の充放電の時期を制御する。すなわち、充電制御部１１は、蓄電池１４が満充電の状態まで充電された場合に蓄電池１４からの放電を許容し、蓄電池１４に蓄電されている電力量が所定量まで低下した場合に蓄電池１４の充電を許容する。これにより、満充電に近い状態などで充電と放電を繰り返すようなことを回避できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気車両の車載電池を充電する充電システムに関する。

ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの電気車両の車載電池を充電する充電システムは、例えば特許文献１，２に開示されている。特許文献１の充電システムでは、車載電池を充電する充電電力の供給源として、電力系統の他に蓄電池を備えている。

特開平５−２０７６６８号公報 特開２０１２−９０３８２号公報

蓄電池は、一般的に満充電に近い状態などで充電と放電を繰り返すと、寿命低下に繋がることが知られている。このため、充電システムに蓄電池を設ける場合は、蓄電池の充電と放電を行う時期を考慮し、蓄電池の寿命延伸を図ることが望ましい。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、蓄電池の寿命延伸を図った充電システムを提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、車載電池を充電する充電システムにおいて、前記車載電池に充電電力を供給する複数の充電部と、充電用の電力を蓄電する蓄電池と、前記充電部が供給する充電電力量が、電力系統が供給可能な系統供給電力量と前記蓄電池が供給可能な電池供給電力量から算出されるピーク供給電力量を超えないように制御する充電制御部と、前記蓄電池の状態を監視する監視部と、前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御部と、を備え、前記充放電制御部は、前記監視部の監視結果をもとに前記蓄電池の電圧が予め定めた電圧に到達したことを契機に前記蓄電池の充電を許容する充電モードと前記蓄電池の放電を許容する放電モードを切り替え、前記充電モード中は、前記車載電池を充電するために必要な要求充電電力量に対して前記ピーク供給電力量に余裕がある場合には前記蓄電池を充電させる一方で、前記要求充電電力量に対して前記ピーク供給電力量に余裕がない場合には前記蓄電池の充電を停止させ、前記放電モード中は、前記充電部に対して前記蓄電池の電力を供給させることを要旨とする。

これによれば、充放電制御部により、蓄電池の充放電の時期が制御される。すなわち、充放電制御部は、蓄電池の状態を監視する監視部の結果をもとに蓄電池の電圧が予め定めた電圧に到達したことを契機に充電を許容する充電モードと放電を許容する放電モードを切り替える。このため、満充電に近い状態などで充電と放電を繰り返すようなことを回避することができる。したがって、充電システムに蓄電池を設ける場合において、その蓄電池の寿命延伸を図ることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の充電システムにおいて、前記充電制御部は、前記充電モード及び前記放電モードの何れの場合でも、前記要求充電電力量が前記ピーク供給電力量よりも大きいときには前記充電部が供給する充電電力量がピーク供給電力量を越えないように制御することを要旨とする。これによれば、充電電力量をピーク供給電力量を越えないように制御することで、電力系統に過度の負担を強いることがない。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の充電システムにおいて、複数の蓄電池を有し、前記充放電制御部は、全ての蓄電池が放電モードの場合であって、全ての蓄電池の電池供給電力量が予め定めた電力量に低下したときには前記電池供給電力量が最も少ない蓄電池について前記蓄電池の電圧が予め定めた電圧に到達していなくても充電モードに切り替えることを要旨とする。これによれば、要求充電電力量が急増するような変化に対しても、事前に準備しておくことで対応することができる。

本発明によれば、蓄電池の寿命延伸を図ることができる。

充電システムの構成を示すブロック図。 放電モードと充電モードを説明する説明図。 充電モード処理を示すフローチャート。 放電モード処理を示すフローチャート。 モード別の制御の具体例を説明する説明図。 モード別の制御の具体例を説明する説明図。 モード別の制御の具体例を説明する説明図。 別例を説明する説明図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図７にしたがって説明する。
図１に示すように、ＥＶやＰＨＶなどの電気車両Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３には、当該電気車両Ｋ１〜Ｋ３の原動機となる図示しない電動機（モータ）への供給電力を蓄える車載電池１０が搭載されている。そして、車載電池１０は、車両用の充電システムＫから供給される電力が充電に適した形態に変換され、その変換後の電力によって充電される。

以下、充電システムＫの具体的な構成を図１にしたがって説明する。
本実施形態の充電システムＫは、電気車両Ｋ１〜Ｋ３への充電を制御する充電制御部１１と、充電時に充電プラグＰを介して電気車両Ｋ１〜Ｋ３に接続される充電スタンドＡ，Ｂ，Ｃから構成されている。充電スタンドＡ〜Ｃは、電気車両Ｋ１〜Ｋ３の車載電池１０を充電するための充電電力を電気車両Ｋ１〜Ｋ３に対して直接的に供給する充電部となる。図１には、３台の充電スタンドＡ〜Ｃを有する充電システムＫを図示している。また、充電システムＫは、送電線Ｌ１を介して電力系統１２と接続されている。そして、充電システムＫ内には、送電線Ｌ１により、電力系統１２からの電力を各充電スタンドＡ〜Ｃに送電する送電路が構築されている。なお、電力系統とは、電力を送電するための送電システムであって、電力会社が保有する。

充電制御部１１と各充電スタンドＡ〜Ｃは、信号線Ｌ２を介して接続されている。また、充電プラグＰには、充電電力を送電するための電力線と、充電スタンドＡ〜Ｃと電気車両Ｋ１〜Ｋ３の間で信号を送受信するための信号線とが内蔵されている。各充電スタンドＡ〜Ｃには、電力変換器１３と、蓄電池１４とが設けられている。電力変換器１３は、電力系統１２から送電された電力を蓄電池１４の充電、及び車載電池１０の充電に適した形態に変換する。また、電力変換器１３は、蓄電池１４に蓄電された電力を車載電池１０の充電に適した形態に変換する。また、各充電スタンドＡ〜Ｃは、各蓄電池１４の状態を監視する。本実施形態において充電スタンドＡ〜Ｃは、蓄電池１４の状態として電圧を検出する。そして、充電スタンドＡ〜Ｃは、蓄電池１４の状態に関する情報を、充電制御部１１に送信する。これにより、充電制御部１１は、各充電スタンドＡ〜Ｃの状態を把握する。

また、各充電スタンドＡ〜Ｃは、充電プラグＰに内蔵される信号線を介して電気車両Ｋ１〜Ｋ３側から送信される情報に基づき、充電対象とする車両が存在するか否か、すなわち充電プラグＰが車両に接続されているか否かを検出する。この検出に際して本実施形態の充電システムＫは、ＣＰＬＴ（コントロールパイロット）機能を用いて、電気車両Ｋ１〜Ｋ３側との接続などを確認する。各電気車両Ｋ１〜Ｋ３は、信号電圧が初期電圧に立ち上がることで起動し、起動後に信号電圧を初期電圧から所定電圧に下げる。各充電スタンドＡ〜Ｃは、初期電圧からの信号電圧の変動を確認すると、充電プラグＰが車両に接続されていることを検出する。そして、各充電スタンドＡ〜Ｃは、接続を検出すると、車両接続信号を充電制御部１１に送信する。本実施形態において充電制御部１１は、車両接続信号を受信することにより、充電スタンドＡ〜Ｃが電気車両Ｋ１〜Ｋ３に対して充電可能な状態であるか否かを判定する。そして、信号電圧を所定電圧に下げた電気車両Ｋ１〜Ｋ３は充電の準備を開始し、準備後に信号電圧をさらに下げる。そして、この信号電圧の変化をさらに検出すると、充電制御部１１及び充電スタンドＡ〜Ｃは、充電を開始させる。

このように構成した本実施形態の充電システムＫでは、以下のような充電制御が行われる。本実施形態では、以下に説明する充電制御を実行する充電制御部１１が、ピーク電力制御部、及び充放電制御部として機能する。また、本実施形態では、充電制御部１１と充電スタンドＡ〜Ｃにより、監視部が構成される。そして、本実施形態の充電システムＫは、電力系統１２の電力及び各充電スタンドＡ〜Ｃの蓄電池１４に蓄電されている電力を、車載電池１０を充電する充電電力として供給する。また、充電制御部１１は、電力系統１２から供給する供給電力量、及び各蓄電池１４から供給する供給電力量を、電気車両Ｋ１〜Ｋ３の車載電池１０を充電するために必要な要求充電電力量を満たすように制御する。なお、要求充電電力量は、充電対象とする電気車両Ｋ１〜Ｋ３から要求される電力量の合計量である。

図２に示すように、本実施形態の充電システムＫでは、各充電スタンドＡ〜Ｃの蓄電池１４の充放電制御として、放電モードと充電モードを備える。放電モードは、蓄電池１４を放電させる制御モードであり、この放電モードは蓄電池１４が満充電の状態（上限電圧Ｖ１）から、その電圧が予め定めた下限電圧Ｖ２に至るまで継続して設定される。放電モード中の蓄電池１４は、蓄電されている電力を充電電力として供給可能な状態である。一方、充電モードは、蓄電池１４を充電させる制御モードであり、この充電モードは蓄電池１４の電圧が下限電圧Ｖ２から満充電の状態（上限電圧Ｖ１）に至るまで継続して設定される。充電モード中の蓄電池１４は、充電のみを行う状態であり、蓄電されている電力を充電電力として供給しない状態である。つまり、放電モードは、蓄電池１４の放電のみを許容する一方で充電を禁止するモードであり、充電モードは、蓄電池１４の充電のみを許容する一方で放電を禁止するモードである。

そして、蓄電池１４の放電モードと充電モードの切り替えは、蓄電池１４の状態を監視する各充電スタンドＡ〜Ｃから送信される情報をもとに充電制御部１１が行う。充電制御部１１は、蓄電池１４の電圧が下限電圧Ｖ２に達すると放電モードから充電モードへ切り替える一方で、蓄電池１４の電圧が上限電圧Ｖ１に達すると充電モードから放電モードへ切り替える。このように放電モードと充電モードによって蓄電池１４の充放電を制御すれば、例えば、満充電に近い状態での充放電が頻繁に繰り返されず、蓄電池１４の寿命低下に繋がる充放電行為を禁止させることが可能となる。そして、充電制御部１１は、前述のような蓄電池１４の充放電制御を行いながら、車載電池１０を充電する充電制御を行う。

図３に示すように、充電制御部１１は、蓄電池１４の制御モードが充電モードの時、充電モード処理を実行する。なお、図３に示す充電モード処理は、充電スタンドＡの蓄電池１４を制御する場合の処理内容である。その他の充電スタンドＢ，Ｃの蓄電池１４の充電モード中の制御は、図３に示す充電モード処理と同一の処理内容である。そして、充電スタンドＢ，Ｃの蓄電池１４の制御については、図３に示す充電モード処理における充電スタンドＡに関する処理を充電スタンドＢ又は充電スタンドＣに読み替えれば良い。そして、充電モード処理は、各充電スタンドＡ〜Ｃを対象にそれぞれ行われる。

充電モード処理において充電制御部１１は、充電モード中、充電スタンドＡの蓄電池１４の充電を行う（ステップＳ１０）。蓄電池１４の充電は、電力系統１２から送電される電力によって行われる。次に、充電制御部１１は、現在、充電スタンドＡが使用されているか否かを検知する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１の検知は、前述したようにＣＰＬＴ機能を用いる。そして、充電制御部１１は、充電スタンドＡが未使用の場合、充電モードから放電モードへ切り替えるか否かの切替判定を行う（ステップＳ１２）。この切替判定は、蓄電池１４の状態をもとに行う。つまり、充電制御部１１は、蓄電池１４の電圧が上限電圧Ｖ１に達していない場合、すなわち未達の場合、蓄電池１４の充電を継続させる。そして、充電制御部１１は、ステップＳ１０からの処理を繰り返す。一方、充電制御部１１は、蓄電池１４の電圧が上限電圧Ｖ１に達している場合、すなわち到達の場合、蓄電池１４の充電を終了させ、制御モードを充電モードから放電モードへ切り替える（ステップＳ１３）。この充電モード処理におけるステップＳ１２の判定結果により、制御モードの切り替えが行われる。

また、充電制御部１１は、ステップＳ１１において充電スタンドＡが使用されている場合、充電システムＫが充電対象となる電気車両Ｋ１〜Ｋ３側に供給可能なピーク供給電力量（図中の「Ｐａ」）を判定する（ステップＳ１４）。ピーク供給電力量Ｐａは、電力系統１２を保有する電力会社と充電システムＫの保有者との間の需給契約によって定める系統供給電力量Ｐｐと、放電モード中の充電スタンドＡ〜Ｃの蓄電池１４が供給可能な電池供給電力量とを合算した電力量である。ステップＳ１４において充電制御部１１は、充電対象となる電気車両Ｋ１〜Ｋ３からの要求充電電力量（図中の「Ｐｘ」）と、充電システムＫ側が供給可能なピーク供給電力量Ｐａを比較する。そして、充電制御部１１は、要求充電電力量Ｐｘがピーク供給電力量Ｐａ以下の場合（Ｐｘ≦Ｐａ）、充電システムＫ側からの電力供給に余裕があるため、ステップＳ１０に戻り、充電スタンドＡの蓄電池１４の充電を継続させる。

一方、充電制御部１１は、要求充電電力量Ｐｘの方がピーク供給電力量Ｐａよりも大きい場合（Ｐｘ＞Ｐａ）、充電システムＫ側からの電力供給に余裕がないため、充電スタンドＡの蓄電池１４の充電を停止させる（ステップＳ１５）。つまり、充電システムＫ側からの電力供給に余裕がない場合は、電力系統１２から供給される電力のうち、蓄電池１４の充電に使用している電力分を充電対象となる電気車両Ｋ１〜Ｋ３側の車載電池１０の充電に割り当てるために、ステップＳ１５において蓄電池１４の充電を停止させる。

そして、ステップＳ１５で蓄電池１４の充電を停止させた充電制御部１１は、再び、充電システムＫが充電対象となる電気車両Ｋ１〜Ｋ３側に供給可能なピーク供給電力量Ｐａを判定する（ステップＳ１６）。このステップＳ１６の判定は、ステップＳ１４と同様に行う。そして、充電制御部１１は、蓄電池１４の充電を停止させても、要求充電電力量Ｐｘの方がピーク供給電力量Ｐａよりも大きい場合（Ｐｘ＞Ｐａ）、ピーク電力制御を行う（ステップＳ１７）。つまり、充電制御部１１は、充電対象となる電気車両Ｋ１〜Ｋ３から要求されている要求充電電力量Ｐｘが、充電システムＫから供給可能な電力量を超えているので、充電対象とする電気車両Ｋ１〜Ｋ３側に実際に供給する充電電力量がピーク供給電力量Ｐａを超えないように制御する。

ピーク電力制御を行う充電制御部１１は、例えば、充電対象の電気車両Ｋ１〜Ｋ３の中に充電電流値を可変制御できる車両が存在する場合、当該車両を充電する充電スタンドへの充電電力の分配量を可変させ、充電システムＫ全体として充電電力量がピーク供給電力量Ｐａを越えないように制御する。なお、充電制御部１１は、充電スタンドＡ〜Ｃのうち、充電を行っている全ての充電スタンドＡ〜Ｃを対象としてピーク電力制御を行う。

また、充電制御部１１は、ステップＳ１６の判定において要求充電電力量Ｐｘがピーク供給電力量Ｐａ以下の場合（Ｐｘ≦Ｐａ）、及びステップＳ１７でピーク電力制御を行った場合、ステップＳ１８に移行する。ステップＳ１８において充電制御部１１は、現在、充電スタンドＡが使用されているか否かを検知する。この検知は、前述したステップＳ１１と同様に行う。そして、充電制御部１１は、充電スタンドＡが未使用の場合、ステップＳ１０に戻り、ステップＳ１５で停止させた充電を再開させる。一方、充電制御部１１は、充電スタンドＡが使用されている場合、ステップＳ１５に戻り、蓄電池１４の充電の停止を継続させる。

このような充電モード処理により、充電スタンドＡの蓄電池１４は、要求充電電力量Ｐｘに対してピーク供給電力量Ｐａに余裕がある場合、電力系統１２からの電力供給を受けて充電される。一方、充電スタンドＡの蓄電池１４は、要求充電電力量Ｐｘに対してピーク供給電力量Ｐａに余裕がない場合、充電が停止される。つまり、電気車両Ｋ１〜Ｋ３の車載電池１０の充電が優先して行われる。そして、本実施形態における充電モード中の蓄電池１４の充放電制御では、図３に示すように、ステップＳ１２の判定によって制御モードが切り替えられない限り、すなわち上限電圧Ｖ１まで充電されない限り、制御モードは放電モードへ切り替わらない。このため、要求充電電力量Ｐｘに対してピーク供給電力量Ｐａに余裕がない場合であっても、充電モード中の蓄電池１４からは一切の放電が行われない。なお、充電制御部１１は、ピーク供給電力量Ｐａの範囲内の電力量を用いて要求充電電力量Ｐｘと一致する充電電力量を設定する。そして、充電制御部１１は、充電電力量を、各充電スタンドＡ〜Ｃで必要な量に分配して供給させる。

図４に示すように、充電制御部１１は、蓄電池１４の制御モードが放電モードの時、放電モード処理を実行する。なお、図４に示す放電モード処理は、充電スタンドＡの蓄電池１４を制御する場合の処理内容である。その他の充電スタンドＢ，Ｃの蓄電池１４の放電モード中の制御は、図４に示す放電モード処理と同一の処理内容である。そして、充電スタンドＢ，Ｃの蓄電池１４の制御については、図４に示す放電モード処理における充電スタンドＡに関する処理を充電スタンドＢ又は充電スタンドＣに読み替えれば良い。そして、放電モード処理は、各充電スタンドＡ〜Ｃを対象にそれぞれ行われる。

放電モード処理において充電制御部１１は、現在、充電スタンドＡ〜Ｃが使用されているか否かを検知する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０の検知は、前述したようにＣＰＬＴ機能を用いる。そして、充電制御部１１は、充電スタンドＡ〜Ｃが未使用の場合、放電モードから充電モードへ切り替えるか否かの切替判定を行う（ステップＳ２１）。この切替判定は、蓄電池１４の状態をもとに行う。つまり、充電制御部１１は、蓄電池１４の電圧が下限電圧Ｖ２に達していない場合、すなわち未達の場合、蓄電池１４の放電を許可している状態を継続させる。そして、充電制御部１１は、ステップＳ１０からの処理を繰り返す。一方、充電制御部１１は、蓄電池１４の電圧が下限電圧Ｖ２に達している場合、すなわち到達の場合、蓄電池１４の放電を許可している状態を終了させ、制御モードを放電モードから充電モードへ切り替える（ステップＳ２２）。この放電モード処理におけるステップＳ２１の判定結果により、制御モードの切り替えが行われる。

また、充電制御部１１は、ステップＳ２０において充電スタンドＡが使用されている場合、充電システムＫが充電対象となる電気車両Ｋ１〜Ｋ３側に供給可能なピーク供給電力量Ｐａを判定する（ステップＳ２３）。ステップＳ２３において充電制御部１１は、充電対象となる電気車両Ｋ１〜Ｋ３からの要求充電電力量Ｐｘと、充電システムＫ側が供給可能なピーク供給電力量Ｐａを比較する。そして、充電制御部１１は、要求充電電力量Ｐｘがピーク供給電力量Ｐａ以下の場合（Ｐｘ≦Ｐａ）、充電システムＫ側からの電力供給に余裕があるため、ステップＳ１０に戻る。つまり、この場合、充電スタンドＡの蓄電池１４に蓄電されている電力は、他の充電スタンドＢ，Ｃなどにも必要に応じて放電可能な状態とされる。

一方、充電制御部１１は、要求充電電力量Ｐｘの方がピーク供給電力量Ｐａよりも大きい場合（Ｐｘ＞Ｐａ）、充電システムＫ側からの電力供給に余裕がないため、充電スタンドＡに対して蓄電池１４を放電させる（ステップＳ２４）。つまり、充電システムＫ側からの電力供給に余裕がない場合は、使用中の充電スタンドＡに対して当該充電スタンドＡに設けられている蓄電池１４の電力を放電させる。

そして、ステップＳ２４で蓄電池１４を放電させた充電制御部１１は、再び、充電システムＫが充電対象となる電気車両Ｋ１〜Ｋ３側に供給可能なピーク供給電力量Ｐａを判定する（ステップＳ２５）。このステップＳ２５の判定は、ステップＳ２３と同様に行う。そして、充電制御部１１は、要求充電電力量Ｐｘの方がピーク供給電力量Ｐａよりも大きい場合（Ｐｘ＞Ｐａ）、ピーク電力制御を行う（ステップＳ２６）。つまり、充電制御部１１は、充電対象となる電気車両Ｋ１〜Ｋ３から要求されている要求充電電力量Ｐｘが、充電システムＫから供給可能な電力量を超えているので、充電電力量がピーク供給電力量Ｐａを越えないように制御する。なお、ピーク電力制御は、図３に示す充電モード処理のステップＳ１７と同様に行う。

また、充電制御部１１は、ステップＳ２５の判定において要求充電電力量Ｐｘがピーク供給電力量Ｐａ以下の場合（Ｐｘ≦Ｐａ）、及びステップＳ２６でピーク電力制御を行った場合、ステップＳ２７に移行する。ステップＳ２７において充電制御部１１は、現在、充電スタンドＡが使用されているか否かを検知する。この検知は、前述したステップＳ２０と同様に行う。そして、充電制御部１１は、充電スタンドＡが未使用の場合、ステップＳ２０に戻る。一方、充電制御部１１は、充電スタンドＡが使用されている場合、ステップＳ２４に戻り、充電スタンドＡに対する蓄電池１４の放電を継続させる。

また、充電制御部１１は、ステップＳ２０において充電スタンドＢ及び充電スタンドＣの少なくとも何れか一方が使用されている場合、充電システムＫが供給可能な系統供給電力量Ｐｐを判定する（ステップＳ２８）。ステップＳ２８において充電制御部１１は、要求充電電力量Ｐｘと系統供給電力量Ｐｐを比較する。そして、充電制御部１１は、要求充電電力量Ｐｘが系統供給電力量Ｐｐ以下の場合（Ｐｘ≦Ｐｐ）、充電システムＫ側からの電力供給に余裕があり、充電スタンドＢ，Ｃの充電を系統供給電力量Ｐｐの範囲内の充電電力量で行うことができるのでステップＳ２０に戻る。

一方、充電制御部１１は、要求充電電力量Ｐｘの方が系統供給電力量Ｐｐよりも大きい場合（Ｐｘ＞Ｐａ）、充電システムＫ側からの電力供給に余裕がないため、ステップＳ２４に移行し、未使用の充電スタンドＡの蓄電池１４に蓄電されている電力を充電スタンドＢ，Ｃに放電させる。つまり、この場合は、系統供給電力量Ｐｐを越える要求充電電力量Ｐｘが要求されていることになる。また、このとき、充電スタンドＢ，Ｃの蓄電池１４の制御モードが充電モードである可能性もある。このため、充電制御部１１は、充電スタンドＡの蓄電池１４に蓄電されている電力を放電させて充電スタンドＢ，Ｃに供給される電力量を増加させる。そして、ステップＳ２４の終了後、充電制御部１１は、ステップＳ２５からの処理を行う。

このような放電モード処理により、充電スタンドＡの蓄電池１４は、要求充電電力量Ｐｘに対してピーク供給電力量Ｐａに余裕がある場合、充電スタンドＡが使用中であっても他の充電スタンドＢ，Ｃに放電可能な状態とされる。一方、充電スタンドＡの蓄電池１４は、要求充電電力量Ｐｘに対してピーク供給電力量Ｐａに余裕がない場合、充電スタンドＡに対して放電させる。また、充電スタンドＡの蓄電池１４は、充電スタンドＡが未使用中であれば、他の充電スタンドＢ，Ｃに放電可能な状態とされる。そして、本実施形態において放電モード中の蓄電池１４の充放電制御では、図４に示すように、ステップＳ２１の判定によって制御モードが切り替えられない限り、すなわち下限電圧Ｖ２まで放電されない限り、制御モードは充電モードへ切り替わらない。このため、放電モード中の蓄電池１４は、電池供給電力量（充電量）が減少しても、蓄電池１４の電圧が下限電圧Ｖ２に達していなければ充電が行われない。

以下、本実施形態の作用を説明する。
図５に例示するように、各充電スタンドＡ〜Ｃの制御モードが放電モードの場合、次に説明するように充電制御が行われる。この場合のピーク供給電力量Ｐａは、系統供給電力量Ｐｐと、各充電スタンドＡ〜Ｃの蓄電池１４の電池供給電力量ａ，ｂ，ｃとを合算した電力量となる。そして、充電スタンドＡが使用された場合（図中の「Ａ」の棒グラフ）、その要求充電電力量Ｐｘがピーク供給電力量Ｐａ以下であればピーク電力制御を行うことなく、充電が行われる。また、充電スタンドＡ，Ｂが使用された場合（図中の「Ａ，Ｂ」の棒グラフ）、要求充電電力量Ｐｘがピーク供給電力量Ｐａ以下であればピーク電力制御を行うことなく、充電が行われる。

また、充電スタンドＡ，Ｂ，Ｃが使用された場合（図中の「Ａ，Ｂ，Ｃ」の棒グラフ）、要求充電電力量Ｐｘがピーク供給電力量Ｐａよりも大きくなると、ピーク電力制御が行われる。つまり、充電制御部１１は、各充電スタンドＡ〜Ｃに分配供給される電力量の合算量である充電電力量がピーク供給電力量Ｐａを越えないように制御する。

図６に例示するように、充電スタンドＡの制御モードが充電モードであり、充電スタンドＢ，Ｃの制御モードが放電モードの場合、次に説明するように充電制御が行われる。この場合のピーク供給電力量Ｐａは、系統供給電力量Ｐｐと、充電スタンドＢ，Ｃの蓄電池の電池供給電力量ｂ，ｃとを合算した電力量となる。そして、何れの充電スタンドＡ〜Ｃも未使用の場合（図中の「未」の棒グラフ）、充電モードである充電スタンドＡの蓄電池１４の充電が行われる。また、充電モードである充電スタンドＡが使用された場合（図中の「Ａ」の棒グラフ）、要求充電電力量Ｐｘがピーク供給電力量Ｐａ以下であればピーク電力制御を行わず、さらに蓄電池１４の充電を継続させた状態で、充電スタンドＡの充電が行われる。

また、充電スタンドＡ，Ｂが使用された場合（図中の「Ａ，Ｂ」の棒グラフ）、要求充電電力量Ｐｘがピーク供給電力量Ｐａよりも大きくなると、充電スタンドＡの蓄電池１４の充電を停止させる。そして、蓄電池１４の充電を停止させた後、要求充電電力量Ｐｘがピーク供給電力量Ｐａ以下になれば、ピーク電力制御を行うことなく、充電が行われる。また、充電スタンドＡ，Ｂ，Ｃが使用された場合、（図中の「Ａ，Ｂ，Ｃ」の棒グラフ）、要求充電電力量Ｐｘがピーク供給電力量Ｐａよりも大きくなると、充電スタンドＡの蓄電池１４の充電を停止させる。そして、蓄電池１４の充電を停止させても要求充電電力量Ｐｘがピーク供給電力量Ｐａよりも大きければ、ピーク電力制御が行われる。

図７に例示するように、充電スタンドＡ，Ｂの制御モードが充電モードであり、充電スタンドＣの制御モードが放電モードの場合、次に説明するように充電制御が行われる。この場合のピーク供給電力量Ｐａは、系統供給電力量Ｐｐと、充電スタンドＣの蓄電池１４の電池供給電力量ｃとを合算した電力量となる。そして、何れの充電スタンドＡ〜Ｃも未使用の場合（図中の「未」の棒グラフ）、充電モードである充電スタンドＡ，Ｂの蓄電池１４の充電が行われる。また、充電モードである充電スタンドＡが使用された場合（図中の「Ａ」の棒グラフ）、要求充電電力量Ｐｘがピーク供給電力量Ｐａ以下であればピーク電力制御を行わず、さらに蓄電池１４の充電を継続させた状態で、充電スタンドＡの充電が行われる。

また、充電スタンドＡ，Ｂが使用された場合（図中の「Ａ，Ｂ」の棒グラフ）、要求充電電力量Ｐｘがピーク供給電力量Ｐａよりも大きくなると、充電スタンドＡ，Ｂの蓄電池１４の充電を停止させる。そして、蓄電池１４の充電を停止させても要求充電電力量Ｐｘがピーク供給電力量Ｐａよりも大きければ、ピーク電力制御が行われる。また、充電スタンドＡ，Ｂ，Ｃが使用された場合、（図中の「Ａ，Ｂ，Ｃ」の棒グラフ）、要求充電電力量Ｐｘがピーク供給電力量Ｐａよりも大きくなると、充電スタンドＡ，Ｂの蓄電池１４の充電を停止させる。そして、蓄電池１４の充電を停止させても要求充電電力量Ｐｘがピーク供給電力量Ｐａよりも大きければ、ピーク電力制御が行われる。

したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）充電制御部１１により、蓄電池１４の充放電の時期が制御される。すなわち、充電制御部１１は、蓄電池１４の状態を監視し、その結果をもとに蓄電池１４の電圧が予め定めた電圧（上限電圧Ｖ１と下限電圧Ｖ２）に到達したことを契機に充電モードと放電モードを切り替える。このため、満充電に近い状態などで充電と放電を繰り返すようなことを回避することができる。したがって、充電システムＫに蓄電池１４を設ける場合において、その蓄電池１４の寿命延伸を図ることができる。

（２）ピーク電力制御を行うことで、電力系統１２に過度の負担を強いることがない。
（３）各充電スタンドＡ〜Ｃに蓄電池１４を設けることにより、充電システムＫに設ける蓄電池１４の数を増やすことができる。このため、各充電スタンドＡ〜Ｃに設ける蓄電池１４の充電容量を少なくすることができる。その結果、充電モードを設定したとしても、満充電の状態に充電する迄の時間短縮を図ることができる。したがって、充電システムＫにおける充電効率の低下を抑制することができる。

（４）各充電スタンドＡ〜Ｃに蓄電池１４を設け、他の充電スタンドＡ〜Ｃにも電力を供給可能な構成としたので、何れの充電スタンドＡ〜Ｃからでも適切な充電電力を供給させることができる。

（５）また、充電システムＫに蓄電池１４を設け、蓄電池１４からも電力を供給させるので、電力系統１２から需用可能な電力量の最大量を抑えることができる。つまり、契約電力を極端に大きくしなくても、複数の充電スタンドＡ〜Ｃで充電を行わせることができる。したがって、契約電力を抑えることで、充電システムＫの保有者のコストを抑制することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 充電制御部１１は、全ての蓄電池１４が放電モードの場合であって、全ての蓄電池１４の電池供給電力量が予め定めた電力量に低下したときには電池供給電力量が最も少ない蓄電池１４について制御モードを充電モードに切り替えても良い。この場合、蓄電池１４の電圧が予め定めた電圧（下限電圧Ｖ２）に到達していなくても充電モードに切り替えられる。これによれば、要求充電電力量Ｐｘが急増するような変化に対しても、事前に準備しておくことで対応することができる。つまり、蓄電池１４に充電を行っておくことで充電電力量を増加させることができる。

○ 蓄電池１４の状態を監視し、充電モードと放電モードを切り替える場合の契機を充電量（ＳＯＣ）によって行っても良い。
○ 充電システムＫを構成する充電スタンドＡ〜Ｃの数を変更しても良い。例えば、充電スタンドを２台や４台以上設けた充電システムＫに具体化しても良い。

○ 充電スタンドＡ〜Ｃの数と蓄電池１４の数は一致しなくても良い。例えば、充電スタンドＡ〜Ｃの数よりも蓄電池１４の数を多くしても良いし、少なくしても良い。
○ 実施形態において充電制御部１１は電力量によって制御を行っているが、電流量によって制御を行っても良い。

○ 各充電スタンドＡ〜Ｃに対して専用の蓄電池１４を設けても良い。つまり、専用の蓄電池１４は、当該蓄電池１４を設けた充電スタンドＡ〜Ｃに対してのみに電力を供給する。

○ 蓄電池１４は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池など、充放電電池であれば、種々の構成を適用することができる。
○ 充電システムＫは、公共施設（教育機関、公民館など）、商業施設（宿泊施設、ショッピング施設、充電ステーションなど）又は家庭用の設備として具体化しても良い。

○ 実施形態は、充電プラグＰを電気車両Ｋ１〜Ｋ３に機械的に接続して充電を行う充電システムＫに具体化したが、充電プラグＰを使用せずに、電気車両と充電部（地上側設備）を電気的に接続して充電を行う非接触式の充電システムに具体化しても良い。図８に示すように、非接触式の充電システムでは、電気車両３４側に取り付けられた受電側コイル３５と、充電ステーションの床に埋設された地上側設備３６の送電側コイル３７と、を整合させるようにして電気車両３４を停車させる。このとき、受電側コイル３５と送電側コイル３７は、離間して非接触の状態とされる。そして、非接触式の充電システムでは、送電側コイル３７からの電力を受電側コイル３５で受電することにより、電気車両３４の車載電池に充電が行われる。このような非接触式の充電システムの方式には、共鳴方式や電磁誘導方式がある。また、非接触式の充電システムでは、電気車両３４に搭載される車両側コントローラ３８と、地上側設備３６に設置される電源側コントローラ３９とが、無線にて通信できるようになっている。なお、非接触式の充電システムにおいては、地上側設備３６が実施形態において充電部となる充電スタンドＡ〜Ｃに相当し、充電制御部１１は充電ステーション内に設けられている。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）前記蓄電池は、充電部毎に設けられている請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の充電システム。

（ロ）各蓄電池は、他の充電部にも電力を供給可能とされている前記技術的思想（イ）に記載の充電システム。

１０…車載電池、１１…充電制御部、１２…電力系統、１４…蓄電池、Ｋ…充電システム、Ａ〜Ｃ…充電スタンド、ａ，ｂ，ｃ…電池供給電力量、Ｐｐ…系統供給電力量、Ｐａ…ピーク供給電力量、Ｐｘ…要求充電電力量、Ｖ１…上限電圧、Ｖ２…下限電圧。

Claims (3)

1. 車載電池を充電する充電システムにおいて、
   前記車載電池に充電電力を供給する複数の充電部と、
   充電用の電力を蓄電する蓄電池と、
   前記充電部が供給する充電電力量が、電力系統が供給可能な系統供給電力量と前記蓄電池が供給可能な電池供給電力量から算出されるピーク供給電力量を超えないように制御するピーク電力制御部と、
   前記蓄電池の状態を監視する監視部と、
   前記蓄電池の充放電を制御する充放電制御部と、を備え、
   前記充放電制御部は、
   前記監視部の監視結果をもとに前記蓄電池の電圧が予め定めた電圧に到達したことを契機に前記蓄電池の充電を許容する充電モードと前記蓄電池の放電を許容する放電モードを切り替え、
   前記充電モード中は、前記車載電池を充電するために必要な要求充電電力量に対して前記ピーク供給電力量に余裕がある場合には前記蓄電池を充電させる一方で、前記要求充電電力量に対して前記ピーク供給電力量に余裕がない場合には前記蓄電池の充電を停止させ、
   前記放電モード中は、前記充電部に対して前記蓄電池の電力を供給させることを特徴とする充電システム。
2. 前記ピーク電力制御部は、前記充電モード及び前記放電モードの何れの場合でも、前記要求充電電力量が前記ピーク供給電力量よりも大きいときには前記充電部が供給する充電電力量がピーク供給電力量を越えないように制御する請求項１に記載の充電システム。
3. 複数の蓄電池を有し、
   前記充放電制御部は、全ての蓄電池が放電モードの場合であって、全ての蓄電池の電池供給電力量が予め定めた電力量に低下したときには前記電池供給電力量が最も少ない蓄電池について前記蓄電池の電圧が予め定めた電圧に到達していなくても充電モードに切り替える請求項１又は請求項２に記載の充電システム。