車両用充電システム
【課題】車両用充電システムにおいて、車両の充放電に柔軟に対応することを可能とし、電力会社との契約を上回らないように電力調整をすることを可能にする。
【解決手段】通常は、給電系統電力線３２２を使って、配電設備３０３から充電スタンド３０２およびそれに接続される車両システム３０１へ、受電設備からの系統電力による充電が行われる。電力制御部である電力監視部３１５は、充電スタンド３０２を介して車両システム３０１からの充電要求を受信した場合に、給電系統電力線３２２からのそれ以上の給電が不可能であれば、蓄電池からの放電が可能な車両システム３０１が接続される充電スタンド３０２に対応する系統切替部３０８と、充電要求を送信した充電スタンド３０２に対応する系統切替部３０８に、放電系統電力線３２３への切替えを行わせる。これにより、放電が可能な車両システム３０１が接続される充電スタンド３０２から充電要求を送信した車両システム３０１が接続される充電スタンド３０２への電力供給が行われる。
【解決手段】通常は、給電系統電力線３２２を使って、配電設備３０３から充電スタンド３０２およびそれに接続される車両システム３０１へ、受電設備からの系統電力による充電が行われる。電力制御部である電力監視部３１５は、充電スタンド３０２を介して車両システム３０１からの充電要求を受信した場合に、給電系統電力線３２２からのそれ以上の給電が不可能であれば、蓄電池からの放電が可能な車両システム３０１が接続される充電スタンド３０２に対応する系統切替部３０８と、充電要求を送信した充電スタンド３０２に対応する系統切替部３０８に、放電系統電力線３２３への切替えを行わせる。これにより、放電が可能な車両システム３０１が接続される充電スタンド３０２から充電要求を送信した車両システム３０１が接続される充電スタンド３０２への電力供給が行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラグインハイブリット車、ＥＶ車（エレクトリックビークル：電気自動車）が急速に発展しており（以下「ＥＶ車等」または単に「車両」と呼ぶ）、車の充電を行う充電スタンドや家庭用充電器等の充電ステーションの普及が見込まれる。
【０００３】
このような車両の利用者は、充電ステーションに設置された充電スタンドに電源ケーブルによって車両を接続して、車両の蓄電池の充電を行う。
ここで、充電ステーションの運営者は、効率的な経営を行うために、充電スタンドを複数台設置する。運営者は、規定容量の電力契約を電力事業者と結んで充電ステーションを運営し、充電スタンドに電力を供給する受電設備には主幹ブレーカが設置される。
【０００４】
このようなケースにおいて、複数の車両がそれぞれ充電スタンドに接続されて充電される場合には、各車両の充電における電力使用量の合計が主幹ブレーカに設定された契約電力量を上回らないようにしなければならない。電力使用量の合計が契約電力量を上回ると、充電ステーションの主幹ブレーカが落ちてしまい、利用者や運営者に大きな影響を及ぼす。
【０００５】
ここで、電力の使用契約には、ブレーカ契約とデマンド契約があり、大口顧客はデマンド契約が一般的である。この契約は、例えば過去１年間の間の例えば３０分単位で積算された電力使用量（単位積算電力量）のうち最も大きい単位積算電力量を基準に契約料を決定する方式である。３０分単位で１回でも単位積算電力量が現在の契約に対応する単位積算電力量を上回ると、１キロワットあたり例えば１０００円を基準に契約料がアップする。充電ステーションの運営者は、電力の使用契約としてデマンド契約をする場合が多いと想定される。従って、このような契約下では、複数の車両がそれぞれ充電スタンドに接続されて充電される場合に、各車両の充電における単位積算電力量の合計が現在の契約に対応する単位積算電力量を上回らないようにしないと、契約料がアップしてしまうという課題を有していた。
【０００６】
複数のバッテリ駆動車両のバッテリを同時に充電する場合に供給可能な電力定格を超える電力供給を可能とする充電システムの従来技術として、ＤＣ−ＤＣ電力コンバータが、選択されたバッテリを空にして、他のバッテリに充電するために電力を得ることができるようにし、あるいは、制御システム、及び好ましくは分配コントローラが、１の車両から放電された電力を分配するための電力コンバータ及び／又はスイッチを用いることができ、それによって、他の二次的電力ポート及び／又はＤＣバスに利用できる電力を補うことができるようにした技術が知られている（例えば特許文献１に記載の技術）。この従来技術は、充電容量が利用可能な時に使われていない車両が充電され、容量が必要な時に他の車両を充電するためにより大きな容量を供給するように前記車両が使われるという充電戦略を有利に許すものである。
【０００７】
しかし、上述の従来技術は、充電システム全体がどのような状態のときに供給可能な電力定格を超える電力供給をしようとしており、そのときにどのようにして１の車両から放電された電力を他の車両に分配するのかという具体的な技術について言及されていない。すなわち、供給可能な電力定格を超える電力供給を可能とするために、１の車両の放電を他の車両の充電に使用するというアイデアを具体的に実現できるものではないという問題点を有していた。
【０００８】
また、従来は、どの車両を放電用に接続しその車両からどの車両へ充電を行うかを意識して、充電ケーブルの接続を繋ぎかえなければならず、充放電の車両構成に応じて充電設備を含めた接続ケーブルの構成を手動で設定しなければならないという問題点を有していた。
【０００９】
さらに近年、床に埋め込まれた給電部の上に車両を移動することにより、充電ケーブルを接続することなく、非接触で車両に充電を行うことができるシステムも開発されている。この場合においても、車両の充放電と電力調整の課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−０９７８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、車両の充放電に柔軟に対応することを可能とし、電力会社との契約を上回らないように電力調整をすることを可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、受電設備からの系統電力を配電設備を介して複数の充電スタンドに供給することにより、各充電スタンドに電力線または非接触充電部を介して電気的に接続される車両内の蓄電池の充電を行う車両用充電システムであって、受電設備からの系統電力を充電スタンドに供給する給電系統電力線と、選択された車両から放電される電力を他の選択された車両に供給する放電系統電力線と、充電スタンドごとに設けられ、給電系統電力線と放電系統電力線とを切り替えてその充電スタンドに接続される車両に電力を供給する系統切替部と、充電スタンドからその充電スタンドに接続される車両からの充電要求を受信した場合に、給電系統電力線の電力使用状況を確認することによりその給電系統電力線から充電要求を送信した車両への給電が可能か否かを判定し、給電が可能であれば、充電要求を送信した充電スタンドに対応する系統切替部に給電系統電力線への切替えを行わせて、配電設備から充電要求を送信した充電スタンドへの系統電力の供給を行わせ、給電が不可能であって放電系統電力線が使用可能であれば、蓄電池からの放電が可能な車両を抽出してその車両が接続される充電スタンドに対応する系統切替部と充電要求を送信した充電スタンドに対応する系統切替部に放電系統電力線への切替えを行わせて、放電が可能な車両が接続される充電スタンドから充電要求を送信した車両が接続される充電スタンドへの電力供給を行わせる電力制御部とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の車両用充電システムによれば、車両の充放電に柔軟に対応することが可能であり、電力会社との契約を上回らないように電力調整をすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態のシステム接続例を示す構成図である。
【図２】複数車両充電に関する一般的に考えられる従来技術と一実施形態の技術の比較説明図である。
【図３】図１の詳細構成を示す第１の実施形態のシステム構成図である。
【図４】本実施形態の動作シーケンス例を示す図である。
【図５】本実施形態における充電スタンドの制御動作を示すフローチャート（その１）である。
【図６】本実施形態における充電スタンドの制御動作を示すフローチャート（その２）である。
【図７】本実施形態における充電スタンドの制御動作を示すフローチャート（その３）である。
【図８】本実施形態における配電設備の制御動作を示すフローチャート（その１）である。
【図９】本実施形態における配電設備の制御動作を示すフローチャート（その２）である。
【図１０】図１の詳細構成を示す第２の実施形態のシステム構成図である。
【図１１】非接触充電部方式の説明図である。
【図１２】図１の詳細構成を示す第３の実施形態のシステム構成図である。
【図１３】図１の詳細構成を示す第４の実施形態のシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態のシステム接続例を示す構成図である。
本実施形態は、車両用充電システムとして実施される。そして、特には図示しない受電設備からの系統電力が配電設備１０３内の電力供給部１０５を介して複数の充電スタンド１０２に供給されることにより、各充電スタンド１０２に充電ケーブルによる電力線または非接触充電部を介して電気的に接続される車両１０１内の蓄電池の充電が行われる。
【００１６】
ここで、図３で詳述するが、本実施形態のシステムは、受電設備からの系統電力を充電スタンド１０２に供給する給電系統電力線と、選択された車両から放電される電力を他の選択された車両に供給する放電系統電力線を備える。ここで、給電系統電力線は、特には図示しない受電設備から供給される系統電力を充電スタンド１０２に供給する電力線である。また、放電系統電力線は、選択された車両１０１から放電されその車両１０１が接続される充電スタンド１０２からの電力を他の選択された車両１０１に接続される充電スタンド１０２に供給するための電力線であり、系統電力からは分離されている。
【００１７】
また、充電スタンド１０２ごとに設けられ、給電系統電力線と放電系統電力線とを切り替えて充電スタンド１０２に接続される車両１０１に電力を供給する系統切替部を備える。ここで、図３で後述する実施形態に示されるように、配電設備から各充電スタンド１０２に給電系統電力線および放電系統電力線が接続され、各充電スタンド１０２内にその充電スタンド１０２に対応する系統切替部を備えるように構成することができる。あるいは、図１０で後述する実施形態に示されるように、配電設備から各充電スタンド１０２に系統電力を供給する電力線を接続し、配電設備１０３内の各充電スタンドに接続される電力線の収容部分にその充電スタンドに対応する系統切替部を備えるように構成することができる。
【００１８】
そして、本実施形態は、例えば配電設備１０３内に以下の構成を有する電力制御部１０４を備える。
すなわち、電力制御部１０４は、充電スタンド１０２からその充電スタンド１０２に接続される車両１０１からの充電要求を受信した場合に、給電系統電力線の電力使用状況を確認する。これにより、電力制御部１０４は、給電系統電力線から充電要求を送信した車両１０１への給電が可能か否かを判定する。この確認では例えば、給電系統電力線での現在の使用電力量に充電要求された電力量を加えた電力量が予め設定された使用可能電力量Ｘを超えるか否かが判定され、超えなければ給電可能、超えれば給電不可能であると判定される。
【００１９】
そして、電力制御部１０４は、給電系統電力線から充電要求を送信した車両１０１への給電が可能であれば、充電要求を送信した充電スタンド１０２に対応する系統切替部に給電系統電力線への切替えを行わせる。これにより、配電設備１０３から充電要求を送信した充電スタンド１０２への系統電力の供給が行われる。
【００２０】
また、電力制御部１０４は、給電系統電力線から充電要求を送信した車両１０１への給電が不可能であって放電系統電力線が使用可能であれば、蓄電池からの放電が可能な車両１０１を抽出する。そして、電力制御部１０４は、その放電が可能な車両１０１が接続される充電スタンドに対応する系統切替部と充電要求を送信した充電スタンドに対応する系統切替部に放電系統電力線への切替えを行わせる。これにより、放電が可能な車両が接続される充電スタンド１０２から充電要求を送信した車両が接続される充電スタンド１０２への電力供給が行われる。
【００２１】
図２は、複数車両充電に関する一般的に考えられる従来技術と図１の構成例を有する本実施形態の技術の比較説明図である。
複数の車両がそれぞれ充電スタンドに接続されて充電される場合における電力使用量を制御する一般的な従来技術として、時間制御方式と電流制御方式が知られている。
【００２２】
時間制御方式は、複数の充電スタンド全体で使用される電力のピーク値として設定電力量Ｘを設定し、複数の充電スタンド全体で電力量Ｘを超える場合に、その時点の車両の充電を他の車両の充電が終了した後の時間等にずらす方式である。例えば図２（ａ）で、まず車両Ａと車両Ｂが充電中の状態において、時刻ｔ１で車両Ｃの充電要求が発生し、この場合に、車両Ａ、Ｂ、Ｃの充電電力量を合計すると設定電力量Ｘを超えてしまうとする。さらに、時刻ｔ２で車両Ｄの充電要求も発生したとする。この場合、車両Ｃの充電動作は、例えば車両Ａの充電が終了する時刻ｔ３まで待たされ、車両Ｄはさらに待たされる。このようにして、時間制御方式では、待ち時間を設けて複数の充電スタンド全体のピーク使用電力量が設定電力量Ｘの範囲内に収まるように早い者勝ち方式、つまり後から充電開始した車両が待たされる方式で制御される。
【００２３】
一方、電流制御方式では、複数の充電スタンド全体のピーク使用電力量が設定電力量Ｘの範囲内に収まるように各充電スタンドでの使用電力量が決定される。そして、各充電スタンドから各々に接続された各車両に、各充電スタンドでの使用電力量に対応する充電電流値が通知されて、各車両がその通知された充電電流値で充電動作を行う。例えば図２（ｂ）で、まず車両Ａと車両Ｂが充電中の状態において、時刻ｔ１で車両Ｃの充電要求が発生すると、車両Ａ、Ｂ、Ｃに対応する各充電スタンドでの使用電力量の合計値が設定電力量Ｘを超えないように各充電スタンドでの使用電力量が決定される。そして、各充電スタンドから各々に接続された各車両Ａ、Ｂ、Ｃに、各充電スタンドでの使用電力量に対応する充電電流値が通知されて、各車両Ａ、Ｂ、Ｃがその通知された充電電流値で充電動作を行う。続いて、時刻ｔ２でさらに車両Ｄの充電要求が発生すると、車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対応する各充電スタンドでの使用電力量の合計値が設定電力量Ｘを超えないように各充電スタンドでの使用電力量が再設定される。そして、各充電スタンドから各々に接続された各車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに、各充電スタンドでの使用電力量に対応する充電電流値が通知されて、各車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄがその通知された充電電流値で充電動作を行う。このようにして、時間制御方式では、全車両が充電電流を抑制することにより、充電時間は伸びるが全体として設定電力量Ｘの範囲内に収まるように、全車両で平等に電力量が抑制される。
【００２４】
以上の時間制御方式および電流制御方式は、必要に応じて適用することが可能であるが、図１の構成を有する本実施形態ではそれらの制御方式に優先して、図２（ｃ）に例示されるような制御が実施される。
【００２５】
図２（ｃ）において、まず、車両Ａと車両Ｂが給電系統電力線を使って系統電力から配電設備１０３（図１参照）を介して充電中の状態において、時刻ｔ１で例えば車両Ａの充電量が例えば満充電量の８０％を超えて放電しても差し支えない状態になって充電を終了したとする。この状態で例えば車両Ｃの充電要求が発生するが、車両Ｂ、Ｃの合計使用電力量が設定電力量Ｘに達しておらず、車両Ｂに加えて車両Ｃが給電系統電力線を使って系統電力からの充電を開始したとする。
【００２６】
さらに例えば、ほぼ同時に車両Ｄの充電要求が発生し、車両Ｂ、Ｃ、Ｄの合計使用電力量が設定電力量Ｘを超えてしまうとする。この場合、放電可能な車両Ａが検索されて車両Ａから車両Ｄへの電力供給が可能であると判定される。この結果、車両Ａが接続される充電スタンド１０２（図１参照）に対応する系統切替部と車両Ｄが接続される充電スタンド１０２に対応する系統切替部が、ともに放電系統電力線に接続される。この結果、車両Ａが接続される充電スタンド１０２から車両Ｄが接続される充電スタンド１０２に車両Ａの放電電力が供給され、車両Ｄの充電が開始される。
【００２７】
さらに時刻ｔ１から一定時間が経過した時刻ｔ２において、車両Ａから車両Ｄへの放電系統電力線を使った充電が一旦終了させられる。そして、この時点で、車両Ｂの充電量が例えば満充電量の８０％を超えて放電しても差し支えない状態になって充電を終了していたとする。この場合、放電可能な車両が再検索されて車両Ｂから車両Ｄへの電力供給が可能であると判定される。この結果、車両Ｂが接続される充電スタンド１０２に対応する系統切替部と車両Ｄが接続される充電スタンド１０２に対応する系統切替部が、ともに放電系統電力線に接続される。この結果、車両Ｂが接続される充電スタンド１０２から車両Ｄが接続される充電スタンド１０２に車両Ａの放電電力が供給され、車両Ｄの充電が再開される。また、車両Ａは、給電系統からの充電状態に復帰する。
【００２８】
その後、時刻ｔ２から一定時間が経過した時刻ｔ３において、車両Ｂから車両Ｄへの放電系統電力線を使った充電が再び終了させられる。そして、この時点で、車両Ａ、Ｂの充電量が例えば満充電量の８０％を超えており充電を終了していたとする。この場合、残った車両Ｃ、Ｄに対応する充電スタンド１０２での使用電力量の合計が設定電力量Ｘを超えなくなるとする。この結果、車両Ｄが接続される充電スタンド１０２に対応する系統切替部が放電系統電力線から給電系統電力線に切り替えられ、車両Ｄへの充電が系統電力からの給電になる。
【００２９】
以上の例のようにして、図１の構成を有する本実施形態では、複数の充電スタンド１０２での使用電力の合計値が設定電力量Ｘを超える場合において、蓄電池からの放電が可能な車両１０１が充電スタンド１０２に接続されている場合には、次のように制御される。すなわち、放電可能な車両１０１と充電要求を発生させた車両１０１がそれぞれ接続される充電スタンド１０２に対応する各系統切替部が、放電系統電力線に接続されるように、電力制御部が制御を実施する。この結果、放電系統電力線を使って放電可能な車両１０１の蓄電池を放電させて充電要求を発生させた車両１０１の蓄電池への充電を行うことが可能となり、全体の充電時間の増加と充電要求を発生させた車両１０１を待たすことを最小限に抑えて、複数の車両１０１に対する充電を実施することが可能となる。
【００３０】
図３は、図１の構成を更に詳細に示す第１の実施形態のシステム構成図である。
図３において、車両システム３０１（Ａ、Ｂ、Ｃ）は、図１の車両１０１に対応する。充電スタンド３０２（Ａ、Ｂ、Ｃ）は、図１の充電スタンド１０２に対応する。配電設備３０３は、図１の配電設備１０３に対応する。
【００３１】
各車両システム３０１は、蓄電池３０４、ＡＣ−ＤＣ変換部３０５、通信部３０６、充電制御部３０７を備える。
蓄電池３０４は、車両システム３０１の走行用モータまたは各種電子機器を駆動する１つ以上の電池である。
【００３２】
ＡＣ−ＤＣ変換部３０５は、電力線３１７を介して充電スタンド３０２から供給されるＡＣ（交流）電力をＤＣ（直流）電力に変換して蓄電池３０４に充電し、逆に蓄電池３０４から放電されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換して充電スタンド３０２に出力する。
【００３３】
通信部３０６は、例えばそれが含まれる車両システム３０１が充電スタンド３０２に接続される電力線３１７をそのまま通信線３１６として使用することにより、電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）方式により、充電スタンド３０２内の通信部３０９との間で、後述する各種制御情報を通信する。
【００３４】
充電制御部３０７は、通信部３０６を介して充電スタンド３０２と制御情報を通信しながら、ＡＣ−ＤＣ変換部３０５による蓄電池３０４に対する充電または放電の動作を制御する。
【００３５】
次に、充電スタンド３０２は、系統切替部３０８、通信部３０９、３１０、電力測定部３１１、および制御部３１２を備える。
系統切替部３０８は、配電設備３０３に接続される給電系統電力線３２２および放電系統電力線３２３を切り替えて車両システム３０１に接続される電力線３１７と接続する。なお、系統切替部３０８は、給電系統電力線３２２および放電系統３２３で示される何れも電力線３１７から切り離す遮断機能も有する。給電系統電力線３２２および放電系統電力線３２３は、図１で説明した給電系統電力線および放電系統電力線と同様である。すなわち、給電系統電力線３２２は、配電設備３０３内の遮断器３１３（図１の電力供給部１０５に対応する）を介して特には図示しない受電設備から供給される系統電力を充電スタンド３０２に供給する。放電系統電力線３２３は、選択された車両１０１から放電されその車両１０１が接続される充電スタンド１０２からの電力を他の選択された車両１０１に接続される充電スタンド１０２に配電設備３０３を経由して供給するための電力線であり、系統電力からは分離されている。
【００３６】
通信部３０９は、その充電スタンド３０２に接続される車両システム３０１内の通信部３０６との間で、前述した電力線３１７を通信線３１６として使用することにより、ＰＬＣ方式により制御情報の通信を行う。
【００３７】
通信部３１０は、配電設備３０３内の電力監視部３１５との間で、通信線３１８を介して後述する各種制御情報の通信を行う。また、通信部３１０は、電力測定部３１１から通信線３２１を介して電力測定値を受信し、それを制御部３１２に引き渡す。
【００３８】
電力測定部３１１は、給電系統電力線３２２および放電系統電力線３２３の各使用電力量を測定し、通信線３２１、通信部３１０を介して制御部３１２に送信する。
制御部３１２は、通信部３０９を介して車両システム３０１と通信を行いながら、また、通信部３１０を介して配電設備３０３および電力測定部３１１と通信を行いながら、制御線３２０を介して系統切替部３０８を切り替え制御する。
【００３９】
続いて、配電設備３０３は、遮断器３１３、電力測定部３１４、および電力監視部３１５を備える。
遮断器３１３は、特には図示しない受電設備から供給される系統電力を、必要に応じて遮断制御しながら、各充電スタンド３０２に接続される給電系統電力線３２２に供給する。
【００４０】
電力測定部３１４は、給電系統電力線３２２および放電系統電力線３２３の各使用電力量を測定し、通信線３２４を介して電力監視部３１５に通知する。
電力監視部３１５は、各充電スタンド３０２および電力測定部３１４と後述する各種制御情報を通信しながら、各充電スタンド３０２に対する電力供給を制御する。
【００４１】
上述の電力監視部３１５と電力測定部３１４は、図１の電力制御部１０４に対応する。
以上の構成を有する実施形態の詳細な動作例について、以下に説明する。
図４は、図３の構成を有する実施形態の制御動作のシーケンス例を示す図である。図４において、図３におけるＡ、Ｂ、Ｃの各車両システム３０１を、車両システムＡ、車両システムＢ、車両システムＣと呼ぶ。同様に、Ａ、Ｂ、Ｃの充電スタンド３０２を、充電スタンドＡ、充電スタンドＢ、充電スタンドＣと呼ぶ。また、図４においては、充電スタンドＣに接続される車両Ｃにおいて、給電系統電力線３２２、充電スタンドＣの系統切替部３０８、および電力線３１７を介して、系統電力からの充電が継続的に行われているとする。
【００４２】
この状態で、まず、車両システムＡにおいて、充電スタンドＡに接続されて充電操作がなされる（シーケンスＳ４０１）。
これにより、車両システムＡの充電制御部３０７から通信部３０６、通信線３１６を介して、充電スタンドＡの通信部３０９から制御部３１２に、充電準備信号が受信される（シーケンスＳ４０２）。
【００４３】
これを受けて、充電スタンドＡの制御部３１２は、通信部３１０、通信線３１８を介して、配電設備３０３内の電力監視部３１５に、給電準備信号を送信する（シーケンスＳ４０３）。
【００４４】
これを受けて、電力監視部３１５は、電力測定部３１４を介して、給電系統電力線３２２での車両システムＣ＋車両システムＡの使用電力量が設定電力量Ｘを超えていないか否かの電力監視を行う（シーケンスＳ４０４）。
【００４５】
この結果、電力監視部３１５は例えば、給電系統電力線３２２での車両システムＡの利用が使用可と判定すると、給電系統利用可能信号を、通信線３１８および通信部３１０を介して、充電スタンドＡの制御部３１２に通知する（シーケンスＳ４０５）。
【００４６】
充電スタンドＡの制御部３１２は、給電系統利用可能信号を受信すると、制御線３２０を介して系統切替部３０８を制御し、給電系統電力線３２２を車両システムＡが接続される電力線３１７に接続させる（シーケンスＳ４０６）。
【００４７】
続いて、充電スタンドＡの制御部３１２は、通信部３０９、通信線３１６、通信部３０６を介して、車両システムＡ内の充電制御部３０７に、給電すべき電流値を通知する（シーケンスＳ４０７）。より具体的には、通信部３０９は通信部３０６に、ＰＬＣ方式または無線方式により、給電電流値を通知する。
【００４８】
車両システムＡの充電制御部３０７は、通信部３０６、通信線３１６、通信部３０９を介して充電スタンドＡの制御部３１２に、充電通知信号を通知する（シーケンスＳ４０８）。
【００４９】
その後、車両システムＡでは、充電制御部３０７がＡＣ−ＤＣ変換部３０５を制御することにより、通知された給電電流値に対応する電流量で充電スタンドＡから電力線３１７、ＡＣ−ＤＣ変換部３０５を介して、系統電力による蓄電池３０４への充電が開始される（シーケンスＳ４０９）。
【００５０】
充電スタンドＡの制御部３１２は、車両システムＡから充電通知信号を受信すると、通信部３１０および通信線３１８を介して配電設備３０３内の電力監視部３１５に、充電中信号を通知する（シーケンスＳ４１０）。
【００５１】
その後、車両システムＢにおいて、充電スタンドＢに接続されて充電操作がなされる（シーケンスＳ４１１）。
これにより、車両システムＢの充電制御部３０７から通信部３０６、通信線３１６を介して、充電スタンドＢの通信部３０９から制御部３１２に、充電準備信号が受信される（シーケンスＳ４１２）。
【００５２】
これを受けて、充電スタンドＢの制御部３１２は、制御部３１０、通信線３１８を介して、配電設備３０３内の電力監視部３１５に、給電準備信号を送信する（シーケンスＳ４１３）。
【００５３】
これを受けて、電力監視部３１５は、電力測定部３１４を介して、給電系統電力線３２２での車両システムＣ＋車両システムＡ＋車両システムＢの使用電力量が設定電力量Ｘを超えていないか否かの電力監視を行う（シーケンスＳ４１４）。
【００５４】
この結果、電力監視部３１５は例えば、給電系統電力線３２２での車両システムＢの利用が使用不可と判定すると、給電系統利用不可信号を、通信線３１８および通信部３１０を介して、充電スタンドＢの制御部３１２に通知する（シーケンスＳ４１５）。
【００５５】
充電スタンドＢの制御部３１２は、通信部３０９、通信線３１６、通信部３０６を介して、車両システムＢの充電制御部３０７に、充電待機信号を通知する（シーケンスＳ４１６）。この結果、車両システムＢは、充電待機状態となる。
【００５６】
配電設備３０３の電力監視部３１５は、給電系統利用不可信号を通知した後、放電系統電力線３２３が未使用状態で使用可能か否か、および蓄電池３０４の充電状態が十分で放電可能な車両システム３０１が存在するか否かを判定する。充電状態が十分か否かは、各充電スタンド３０２での充電経過時間または充電状態により判定する。この結果例えば、電力監視部３１５が、充電スタンドＡの車両システムＡの蓄電池３０４が放電可能であると判定すると、通信線３１８および通信部３１０を介して充電スタンドＡの制御部３１２に、放電開始要求信号を通知する（シーケンスＳ４１７）。
【００５７】
充電スタンドＡの制御部３１２は、放電開始要求信号を受信すると、通信部３０９，通信線３１６、通信部３０６を介して、車両システムＡの充電制御部３０７に、充電停止要求信号を通知する（シーケンスＳ４１８）。
【００５８】
車両システムＡの充電制御部３０７は、充電停止要求信号を受信すると、通信部３０６、通信線３１６、通信部３０９を介して、充電スタンドＡの制御部３１２に、充電停止通知信号を通知し（シーケンスＳ４１９）、充電動作を停止する（シーケンスＳ４２０）。
【００５９】
充電スタンドＡの制御部３１２は、配電設備３０３から放電開始要求信号を受信し車両システムＡに充電停止要求信号を通知した後に車両システムＡから上記充電停止通知信号を受信すると、制御線３２０を介して系統切替部３０８を制御する（シーケンスＳ４２１）。これにより、車両Ａに接続される電力線３１７への接続が、給電系統電力線３２２から放電系統電力線３２３に切り替わる。
【００６０】
続いて、充電スタンドＡの制御部３１２は、通信部３０９、通信線３１６、および通信部３０６を介して車両Ａの充電制御部３０７に、放電開始要求信号を通知する（シーケンス４２２）。
【００６１】
車両Ａの充電制御部３０７は、放電開始要求信号を受信すると、通信部３０６、通信線３１６、および通信部３０９を介して充電スタンドＡの制御部３１２に、放電通知信号を通知する（シーケンスＳ４２３）。
【００６２】
その後、車両Ａの充電制御部３０７は、ＡＣ−ＤＣ変換部３０５を制御し、蓄電池３０４からＡＣ−ＤＣ変換部３０５および電力線３１７を介して充電スタンドＡへの電力の放電を開始させる（シーケンスＳ４２４）。これにより、充電スタンドＡは、車両Ａの蓄電池３０４からの放電電力を受信可能な状態になる。
【００６３】
充電スタンドＡの制御部３１２は、車両Ａから放電通知信号を受信すると、通信部３１０および通信線３１８を介して配電設備３０３の電力監視部３１５に、放電中信号を通知する（シーケンスＳ４２５）。
【００６４】
電力監視部３１５は、充電スタンドＡから放電中信号を受信すると、電力測定部３１４を介して放電系統電力線３２３に電力が上がってきているか否かを監視する（シーケンスＳ４２６）。
【００６５】
電力監視部３１５は、放電系統電力線３２３に電力が上がってきたと判定したら、放電系統利用可能信号を、通信線３１８および通信部３１０を介して、充電スタンドＢの制御部３１２に通知する（シーケンスＳ４２７）。
【００６６】
充電スタンドＢの制御部３１２は、制御線３２０を介して系統切替部３０８を制御し、放電系統電力線３２３を車両システムＢが接続される電力線３１７に接続させる（シーケンスＳ４２８）。
【００６７】
続いて、充電スタンドＢの制御部３１２は、通信部３０９、通信線３１６、通信部３０６を介して、車両システムＢ内の充電制御部３０７に、ＰＬＣ方式または無線方式を使って、給電すべき電流値を通知する（シーケンスＳ４２９）。
【００６８】
車両システムＢの充電制御部３０７は、通信部３０６、通信線３１６、通信部３０９を介して充電スタンドＢの制御部３１２に、充電通知信号を通知する（シーケンスＳ４３０）。
【００６９】
その後、車両システムＢでは、充電制御部３０７がＡＣ−ＤＣ変換部３０５を制御することにより、通知された給電電流値に対応する電流量で充電スタンドＢから電力線３１７、ＡＣ−ＤＣ変換部３０５を介して、車両Ａからの放電電力による蓄電池３０４への充電が開始される（シーケンスＳ４３１）。
【００７０】
充電スタンドＢの制御部３１２は、車両システムＢから充電通知信号を受信すると、通信部３１０および通信線３１８を介して配電設備３０３内の電力監視部３１５に、充電中信号を通知する（シーケンスＳ４３２）。
【００７１】
電力監視部３１５は、充電スタンドＢに放電系統利用可能信号を送信した後に同じ充電スタンドＢから充電中信号を受信すると、タイマを起動して放電による充電を開始した充電スタンドＢに関して一定時間待機状態となる（シーケンスＳ４３３）。
【００７２】
タイマによる一定時間のタイムアップ後、電力監視部３１５は、通信線３１８および通信部３１０を介して充電スタンドＢの制御部３１２に、充電停止要求信号を通知する（シーケンスＳ４３４）。
【００７３】
一定時間後に、放電による充電の停止要求を発行するのは、あまり長い時間充電が継続することにより、放電元の車両Ａの蓄電池３０４の充電容量が低下しすぎないようにするためである。
【００７４】
充電スタンドＢの制御部３１２は、充電動作中に充電停止要求信号を受信すると、通信部３０９，通信線３１６、通信部３０６を介して、車両システムＢの充電制御部３０７に、充電停止要求信号を通知する（シーケンスＳ４３５）。
【００７５】
車両システムＢの充電制御部３０７は、充電停止要求信号を受信すると、通信部３０６、通信線３１６、通信部３０９を介して、充電スタンドＢの制御部３１２に、充電停止通知信号を通知し（シーケンスＳ４３６）、充電動作を停止する（シーケンスＳ４３７）。なお、車両システムＢは、すでに自身が充電動作を終了していた場合も、充電停止要求信号を受信すると、充電停止通知信号を充電スタンドＢに通知する。
【００７６】
充電スタンドＢの制御部３１２は、配電設備３０３から充電停止要求信号を受信し車両システムＢに充電停止要求信号を通知した後に車両システムＢから上記充電停止通知信号を受信すると、通信部３１０および通信線３１８を介して電力監視部３１５へ、充電終了信号を通知する（シーケンスＳ４３８）。
【００７７】
電力監視部３１５は、放電による充電を行っていた充電スタンドＢから充電終了信号を受信すると、通信線３１８および通信部３１０を介して放電元の充電スタンドＡの制御部３１２に、放電停止要求信号を通知する（シーケンスＳ４３９）。
【００７８】
充電スタンドＡの制御部３１２は、放電停止要求信号を受信すると、通信部３０９、通信線３１６、通信部３０６を介して、車両Ａの充電制御部３０７に、放電停止要求信号を通知する（ステップＳ４４０）。
【００７９】
車両Ａの充電制御部３０７は、放電停止要求信号を受信すると、通信部３０６，通信線３１６，通信部３０９を介して、充電スタンドＡの制御部３１２に、放電停止通知信号を通知する（ステップＳ４４１）。
【００８０】
その後、車両Ａの充電制御部３０７は、ＡＣ−ＤＣ変換部３０５を制御して、蓄電池３０４からの放電動作を停止する（ステップＳ４４２）。
充電スタンドＡの制御部３１２は、放電停止信号を受信すると、制御線３２０を介して系統切替部３０８を制御し、給電系統電力線３２２を車両システムＡが接続される電力線３１７に接続させる（シーケンスＳ４４４）。
【００８１】
続いて、充電スタンドＡの制御部３１２は、通信部３０９、通信線３１６、通信部３０６を介して、車両システムＡ内の充電制御部３０７に、ＰＬＣ方式または無線方式を使って、給電すべき電流値を通知する（シーケンスＳ４４５）。
【００８２】
車両システムＡの充電制御部３０７は、通信部３０６、通信線３１６、通信部３０９を介して充電スタンドＡの制御部３１２に、充電通知信号を通知する（シーケンスＳ４４６）。
【００８３】
その後、車両システムＡでは、充電制御部３０７がＡＣ−ＤＣ変換部３０５を制御することにより、通知された給電電流値に対応する電流量で充電スタンドＡから電力線３１７、ＡＣ−ＤＣ変換部３０５を介して、系統電力による蓄電池３０４への充電が開始される（シーケンスＳ４４７）。
【００８４】
充電スタンドＡの制御部３１２は、車両システムＡから充電通知信号を受信すると、通信部３１０および通信線３１８を介して配電設備３０３内の電力監視部３１５に、充電中信号を通知する（シーケンスＳ４４８）。
【００８５】
以上の制御の後、例えば車両Ｂの蓄電池３０４への充電が不十分であるときには、車両Ｂから充電スタンドＢに、再び充電準備信号が通知される。これにより、放電可能な車両が新たに検索されて、上記シーケンスＳ４１３以降と同様の制御動作が実行される。
【００８６】
以上のようにして、図３に示される実施形態では、電力監視部３１５は、充電スタンド３０２からその充電スタンド３０２に接続される車両システム３０１からの充電要求である充電準備信号を受信した場合に、給電系統電力線３２２の電力使用状況を確認する。これにより、電力監視部３１５は、給電系統電力線３２２から充電準備信号を送信した車両システム３０１への給電が可能か否かを判定する。
【００８７】
そして、電力監視部３１５は、給電系統電力線３２２から充電要求を送信した車両システム３０１への給電が可能であれば、充電準備信号を送信した充電スタンド３０２に対応する系統切替部３０８に給電系統電力線３２２への切替えを行わせる。これにより、配電設備１０３から充電準備信号を送信した充電スタンド３０２への系統電力の供給が行われる。
【００８８】
また、電力監視部３１５は、給電系統電力線３２２から充電準備信号を送信した車両システム３０１への給電が不可能であって放電系統電力線３２３が使用可能であれば、蓄電池３０４からの放電が可能な車両システム３０１を抽出する。そして、電力監視部３１５は、その放電が可能な車両システム３０１が接続される充電スタンド３０２に対応する系統切替部３０８と充電準備信号を送信した充電スタンド３０２に対応する系統切替部３０８に放電系統電力線３２３への切替えを行わせる。これにより、放電が可能な車両システム３０１が接続される充電スタンド３０２から充電準備信号を送信した車両システム３０１が接続される充電スタンド３０２への電力供給を行うことが可能となる。
【００８９】
図５、図６、および図７は、本実施形態における充電スタンドの制御動作を示すフローチャートである。このフローチャートの制御動作は、図３の充電スタンド３０２の制御部３１２内の特には図示しないＣＰＵ（中央演算処理装置）が特には図示しないメモリに記憶された制御プログラムを実行する制御動作として実現される。
【００９０】
以下、図５、図６、および図７の各ステップの処理について、図４の動作シーケンス例と対比させながら説明する。また、以下の説明では、随時図３に示される実施形態のシステム構成図を参照するものとする。
【００９１】
まず、制御部３１２は、充電スタンド３０２に対応する車両システム３０１の充電制御部３０７から通信部３０６、通信線３１６を介して、充電準備信号が受信されたか否かを判定する（図５のステップＳ５０１）。
【００９２】
ステップＳ５０１の判定がＮＯならば、制御部３１２は、ステップＳ５０１の判定処理を繰り返し実行する。
ステップＳ５０１の判定がＹＥＳならば、制御部３１２は、通信部３１０、通信線３１８を介して、配電設備３０３内の電力監視部３１５に、給電準備信号を送信する（シーケンスＳ５０２）。この処理は、図４のシーケンスＳ４０２およびＳ４０３の動作に対応する。
【００９３】
次に、制御部３１２は、配電設備３０３内の電力監視部３１５から、通信線３１８および通信部３１０を介して給電系統利用可能信号が受信されたか否かを判定する（ステップＳ５０３）。
【００９４】
給電系統利用可能信号が受信されステップＳ５０３の判定がＹＥＳになると、制御部３１２は、制御線３２０を介して系統切替部３０８を制御し、給電系統電力線３２２を車両システム３０１が接続される電力線３１７に接続させる系統切替えを実施する（ステップＳ５０６）。この処理は、図４のシーケンスＳ４０５およびＳ４０６の動作に対応する。
【００９５】
給電系統利用可能信号が受信されずステップＳ５０３の判定がＮＯならば、制御部３１２は、配電設備３０３内の電力監視部３１５から通信線３１８および通信部３１０を介して、放電系統利用可能信号が受信されたか否かを判定する（ステップＳ５０４）。
【００９６】
放電系統利用可能信号が受信されてステップＳ５０４の判定がＹＥＳになると、制御部３１２は、制御線３２０を介して系統切替部３０８を制御し、放電系統電力線３２３を車両システム３０１が接続される電力線３１７に接続させる（ステップＳ５０７）。この処理は、図４のシーケンスＳ４２７およびＳ４２８の動作に対応する。
【００９７】
放電系統利用可能信号ではなくて放電系統利用不可信号が受信されてステップＳ５０４の判定がＮＯならば、制御部３１２は、通信部３０９、通信線３１６、通信部３０６を介して、車両システム３０１の充電制御部３０７に、充電待機信号を通知する（ステップＳ５０５）。この処理は、図４のシーケンスＳ４１５およびＳ４１６の動作に対応する。
【００９８】
その後、制御部３１２は、ステップＳ５０３の処理に戻り、ステップＳ５０３→Ｓ５０４→Ｓ５０５→Ｓ５０３の処理群を繰り返し実行する状態になる。
ステップＳ５０６またはＳ５０７の処理の後、制御部３１２は、通信部３０９、通信線３１６、通信部３０６を介して、車両システム３０１内の充電制御部３０７に、給電すべき電流値を通知する（ステップＳ５０８）。この処理は、図４のシーケンスＳ４０７、Ｓ４２９、またはＳ４４５の動作に対応する。
【００９９】
次に、制御部３１２は、車両システム３０１の充電制御部３０７から、通信部３０６、通信線３１６、通信部３０９を介して、一定時間内に、充電通知信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ５０９）。この処理は、図４のシーケンスＳ４０８、Ｓ４３０、またはＳ４４６の動作に対応する。
【０１００】
制御部３１２は、一定時間内に充電通知信号を受信できずステップＳ５０９の判定がＮＯの場合には、ステップＳ５０１の処理に戻って、車両システム３０１からの充電準備信号の受信待ち状態に戻る。
【０１０１】
制御部３１２は、一定時間内に充電通知信号を受信できてステップＳ５０９の判定がＹＥＳとなった場合には、通信部３１０および通信線３１８を介して配電設備３０３内の電力監視部３１５に、充電中信号を通知する（ステップＳ５１０）。この処理は、図４のシーケンスＳ４１０、Ｓ４３２、またはＳ４４８の動作に対応する。
【０１０２】
上述のようにして自身が充電中の状態になった後、制御部３１２は、電力測定部３１１を介して給電系統電力線３２２または放電系統電力線３２３の充電電流を監視する（図６のステップＳ５１１）。これにより、制御部３１２は、充電動作が完了したか否かを監視する（ステップＳ５１２）。充電動作が完了しておらずステップＳ５１１の判定がＮＯならば、配電設備３０３内の電力監視部３１５から通信線３１８および通信部３１０を介して、充電停止要求信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ５１３）。充電停止要求信号を受信しておらずステップＳ５１２の判定もＮＯならば、配電設備３０３内の電力監視部３１５から通信線３１８および通信部３１０を介して、放電開始要求信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ５１７）。そして、放電開始要求信号も受信しておらずステップＳ５１３の判定がＮＯならば、制御部３１２は、ステップＳ５１１の処理に戻る。このようにして、制御部３１２は、自身が充電中の状態になった後、充電完了、配電設備３０３からの充電停止要求信号の受信、配電設備３０３からの放電開始要求信号の受信のいずれかが発生したか否かを繰り返し監視する。
【０１０３】
ステップＳ５１１からＳ５１４の繰返し監視処理において、電力測定部３１１での給電系統電力線３２２または放電系統電力線３２３の充電電流の監視の結果、充電動作が完了してステップＳ５１２の判定がＹＥＳになると、制御部３１２は、特には図示しないが、配電設備３０３の電力監視部３１５に給電停止（充電終了）信号を送信した後、図５のステップＳ５０１の処理に戻り、車両システム３０１からの充電準備信号の受信待ちの状態に戻る。
【０１０４】
また、ステップＳ５１１からＳ５１４の繰返し監視処理において、配電設備３０３から充電停止要求信号が受信されステップＳ５１３の判定がＹＥＳになると、制御部３１２は、通信部３０９，通信線３１６、通信部３０６を介して、車両システム３０１の充電制御部３０７に、充電停止要求信号を送信する（ステップＳ５１５）。この処理は、図４のシーケンスＳ４３４、Ｓ４３５の動作に対応する。
【０１０５】
ステップＳ５１４の処理の後、制御部３１２は、車両システム３０１の充電制御部３０７から通信部３０６、通信線３１６、通信部３０９を介して、一定時間内に、充電停止通知信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ５１６）。
【０１０６】
車両システム３０１から一定時間内に充電停止通知信号が受信できずステップＳ５１５の判定がＮＯならば、制御部３１２は、ステップＳ５１１からＳ５１４の繰返し監視処理に戻る。
【０１０７】
制御部３１２は、車両システム３０１から一定時間内に充電停止通知信号が受信できてステップＳ５１５の判定がＹＥＳになると、制御部３１２は、通信部３１０および通信線３１８を介して配電設備３０３内の電力監視部３１５へ、充電終了信号を送信する（ステップＳ５１７）。この処理は、図４のシーケンスＳ４３６およびＳ４３８の動作に対応する。
【０１０８】
ステップＳ５１７の処理の後、制御部３１２は、図５のステップＳ５０１の処理に戻り、車両システム３０１からの充電準備信号の受信待ちの状態に戻る。
さらに、ステップＳ５１１からＳ５１４の繰返し監視処理において、配電設備３０３から放電開始要求信号が受信されステップＳ５１４の判定がＹＥＳになると、制御部３１２は、通信部３０９，通信線３１６、通信部３０６を介して車両システム３０１の充電制御部３０７に、充電停止要求信号を送信する（ステップＳ５１８）。この処理は、図４のシーケンスＳ４１８の動作に対応する。
【０１０９】
ステップＳ５１８の処理の後、制御部３１２は、車両システム３０１の充電制御部３０７から通信部３０６、通信線３１６、通信部３０９を介して、一定時間内に、充電停止通知信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ５１９）。
【０１１０】
車両システム３０１から一定時間内に充電停止通知信号を受信できずステップＳ５１９の判定がＮＯならば、制御部３１２は、通信部３１０、通信線３１８を介して配電設備３０３内の電力監視部３１５に、放電不可信号を送信する（ステップＳ５２０）。その後、制御部３１２は、ステップＳ５１１からＳ５１４の繰返し監視処理に戻る。
【０１１１】
車両システム３０１から一定時間内に充電停止通知信号を受信できてステップＳ５１９の判定がＹＥＳになると、制御部３１２は、制御線３２０を介して系統切替部３０８を制御し、放電系統電力線３２３を車両システム３０１が接続される電力線３１７に接続させる系統切替えを実施する（ステップＳ５２１）。この処理は、図４のシーケンスＳ４１９およびＳ４２１の動作に対応する。
【０１１２】
ステップＳ５２１の処理の後、制御部３１２は、通信部３０９、通信線３１６、および通信部３０６を介して車両Ａの充電制御部３０７に、放電開始要求信号を送信する（ステップＳ５２２）。この処理は、図４のシーケンスＳ４２２の動作に対応する。
【０１１３】
続いて、制御部３１２は、車両システム３０１の充電制御部３０７から通信部３０６、通信線３１６、および通信部３０９を介して、一定時間内に、放電通知信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ５２３）。
【０１１４】
制御部３１２は、一定時間内に放電通知信号を受信できずステップＳ５２３の判定がＮＯの場合には、通信部３１０および通信線３１８を介して配電設備３０３内の電力監視部３１５に、放電不可信号を送信する（ステップＳ５２５）。その後、制御部３１２は、ステップＳ５０１の処理に戻って、車両システム３０１からの充電準備信号の受信待ち状態に戻る。
【０１１５】
制御部３１２は、一定時間内に放電通知信号を受信できてステップＳ５２３の判定がＹＥＳとなった場合には、通信部３１０および通信線３１８を介して配電設備３０３内の電力監視部３１５に、放電中信号を通知する（ステップＳ５２４）。この処理は、図４のシーケンスＳ４２３、Ｓ４２５の動作に対応する。
【０１１６】
上述のようにして自身が放電中の状態になった後、制御部３１２は、電力測定部３１１を介して放電系統電力線３２３の放電電流を監視する（図７のステップＳ５２６）。これにより、制御部３１２は、充放電動作が完了したか否かを監視する（ステップＳ５２７）。充放電動作が完了しておらずステップＳ５２７の判定がＮＯならば、配電設備３０３内の電力監視部３１５から通信線３１８および通信部３１０を介して、放電停止要求信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ５２８）。放電停止要求信号を受信しておらずステップＳ５２８の判定もＮＯならば、制御部３１２は、ステップＳ５２６の処理に戻る。このようにして、制御部３１２は、自身が放電中の状態になった後、充放電完了、配電設備３０３からの放電停止要求信号の受信のいずれかが発生したか否かを繰り返し監視する。
【０１１７】
ステップＳ５２６からＳ５２８の繰返し監視処理において、電力測定部３１１での放電系統電力線３２３の放電電流の監視の結果、充放電動作が完了してステップＳ５２７の判定がＹＥＳになると、制御部３１２は、図５のステップＳ５０１の処理に戻り、車両システム３０１からの充電準備信号の受信待ちの状態に戻る。
【０１１８】
また、ステップＳ５２６からＳ５２８の繰返し監視処理において、配電設備３０３から放電停止要求信号が受信されステップＳ５２８の判定がＹＥＳになると、制御部３１２は、通信部３０９，通信線３１６、通信部３０６を介して、車両システム３０１の充電制御部３０７に、放電停止要求信号を送信する（ステップＳ５２９）。この処理は、図４のシーケンスＳ４３９、Ｓ４４０の動作に対応する。
【０１１９】
ステップＳ５２９の処理の後、制御部３１２は、車両システム３０１の充電制御部３０７から通信部３０６、通信線３１６、通信部３０９を介して、一定時間内に、放電停止通知信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ５３０）。
【０１２０】
車両システム３０１から一定時間内に放電停止通知信号が受信できずステップＳ５３０の判定がＮＯならば、制御部３１２は、ステップＳ５２６からＳ５２８の繰返し監視処理に戻る。
【０１２１】
制御部３１２は、車両システム３０１から一定時間内に放電停止通知信号が受信できてステップＳ５３０の判定がＹＥＳになると、制御部３１２は、通信部３１０および通信線３１８を介して配電設備３０３内の電力監視部３１５へ、放電停止信号を送信する（ステップＳ５３２）。この処理は、図４のシーケンスＳ４４１およびＳ４４３の動作に対応する。
【０１２２】
その後、制御部３１２は、電力測定部３１１を介して放電系統電力線３２３の電圧を確認し（ステップＳ５３２）、放電系統電力線３２３から給電系統電力線３２２への系統の切替えが可能であるか否かを判定する（ステップＳ５３３）。そして、制御部３１２は、切替えが可能でありステップＳ５３３の判定がＹＥＳならば、系統切替部３０８を制御して放電系統電力線３２３から給電系統電力線３２２への切替えを行う（ステップＳ５３４）。
【０１２３】
制御部３１２は、ステップＳ５３３の判定がＮＯの場合またはステップＳ５３４の処理の後、図５のステップＳ５０１の処理に戻り、車両システム３０１からの充電準備信号の受信待ちの状態に戻る。
【０１２４】
図８および図９は、本実施形態における配電設備３０３の制御動作を示すフローチャートである。このフローチャートの制御動作は、図３の配電設備３０３の電力監視部３１５内の特には図示しないＣＰＵが特には図示しないメモリに記憶された制御プログラムを実行する制御動作として実現される。
【０１２５】
以下、図８および図９の各ステップの処理について、図４の動作シーケンス例と対比させながら説明する。また、以下の説明では、随時図３に示される実施形態のシステム構成図を参照するものとする。
【０１２６】
まず、電力監視部３１５は、稼働開始時に、設定電力量である給電可能電力Ｘを内部の特には図示しないメモリに登録する（ステップＳ８０１）。
次に、電力監視部３１５は、充電スタンド３０２の制御部３１２から通信部３１０、通信線３１８を介して、給電準備信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ８０２）。
【０１２７】
給電準備信号を受信しておらずステップＳ８０２の判定がＮＯならば、電力監視部３１５は、充電スタンド３０２の制御部３１２から通信部３１０、通信線３１８を介して、給電停止（充電終了）信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ８０３）。
【０１２８】
給電停止（充電終了）信号も受信しておらずステップＳ８０３の判定がＮＯならば、電力監視部３１５は、ステップＳ８０２の処理に戻り、このようにして、ステップＳ８０２とＳ８０３の監視処理を繰り返し実行する。
【０１２９】
ステップＳ８０２とＳ８０３の繰返し監視処理において、給電停止（充電終了）信号を受信しステップＳ８０３の判定がＹＥＳになると、１つの車両システム３０１に対する充電が終了してその車両システム３０１の分の電力量Ｃが不要となる。このため、電力監視部３１５は、メモリ上の給電可能電力Ｘの値を、Ｘ＝Ｘ＋Ｃ としてＣだけ増加させる（ステップＳ８０４）。その後、電力監視部３１５は、ステップＳ８０２とＳ８０３の繰返し監視処理に戻る。
【０１３０】
ステップＳ８０２とＳ８０３の繰返し監視処理において、給電準備信号を受信しステップＳ８０２の判定がＹＥＳになると、電力監視部３１５は、給電準備信号によって充電要求が発生した車両システム３０１に対して車両最大電力Ｂを特には図示しないメモリに登録する（ステップＳ８０５）。この処理は、図４のシーケンスＳ４０３の動作に対応する。
【０１３１】
次に、電力監視部３１５は、給電系統電力線３２２の使用電力、すなわち給電可能電力Ｘをメモリから取得する（ステップＳ８０６）。そして、電力監視部３１５は、給電可能電力Ｘが車両最大電力Ｂよりも多いか否か、すなわち、Ｘ−Ｂ＞０ であるか否かを判定する（ステップＳ８０７）。この処理は、図４のシーケンスＳ４０４またはＳ４１４の動作に対応する。
【０１３２】
給電可能電力Ｘが車両最大電力Ｂよりも余力がありステップＳ８０７の判定がＹＥＳならば、電力監視部３１５は、通信線３１８および通信部３１０を介して充電スタンド３０２の制御部３１２に、給電系統利用可能信号を送信する（ステップＳ８０８）。この処理は、図４のシーケンスＳ４０５の動作に対応する。
【０１３３】
続いて、電力監視部３１５は、充電スタンド３０２の制御部３１２から通信部３１０および通信線３１８を介して、一定時間内に、充電中信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ８０９）。
【０１３４】
充電中信号を一定時間内に受信できずステップＳ８０９の判定がＮＯならば、電力監視部３１５は、ステップＳ８０２およびＳ８０３の繰返し監視処理に戻る。
充電中信号を一定時間内に受信できステップＳ８０９の判定がＹＥＳになると、１つの車両システム３０１に対する充電が新たに開始されてその車両システム３０１の分の電力量Ｂが必要となる。このため、電力監視部３１５は、メモリ上の給電可能電力Ｘの値を、Ｘ＝Ｘ−Ｂ としてＢだけ減少させる（ステップＳ８１０）。その後、電力監視部３１５は、ステップＳ８０２とＳ８０３の繰返し監視処理に戻る。この処理は、図４のシーケンスＳ４１０の動作に対応する。
【０１３５】
給電可能電力Ｘが車両最大電力Ｂに対して余力がなくステップＳ８０７の判定がＮＯになると、電力監視部３１５は、通信線３１８および通信部３１０を介して充電スタンド３０２の制御部３１２に、給電系統利用不可信号を送信する（ステップＳ８１１）。この処理は、図４のシーケンスＳ４１５の動作に対応する。
【０１３６】
電力監視部３１５は、給電系統利用不可信号を送信した後、放電系統電力線３２３の電圧をチェックする（ステップＳ８１２）。これにより、電力監視部３１５は、放電系統電力線３２３が未使用状態で使用可能か否かを判定する（ステップＳ８１３）。
【０１３７】
電力監視部３１５は、放電系統電力線３２３が使用状態でステップＳ８１３の判定がＮＯの場合には、ステップＳ８０２およびＳ８０３の繰返し監視処理に戻る。
電力監視部３１５は、放電系統電力線３２３が未使用状態でステップＳ８１３の判定がＹＥＳの場合には、蓄電池３０４の充電状態が十分で放電対象とすることのできる車両システム３０１を選定する（ステップＳ８１４）。この選定は例えば、各充電スタンド３０２での充電経過時間に基づいて行う。
【０１３８】
ステップＳ８１４で車両システム３０１を選定できると、電力監視部３１５は、選定した車両システム３０１が接続されている充電スタンド３０２に対応する通信線３１８および通信部３１０を介してその制御部３１２に、放電開始要求信号を送信する（図９のステップＳ８１５）。この処理は、図４のシーケンスＳ４１７の動作に対応する。
【０１３９】
その後、電力監視部３１５は、選定した車両システム３０１が接続されている充電スタンド３０２に対応する通信部３１０および通信線３１８を介してその制御部３１２から、一定時間内に、放電中信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ８１６）。
【０１４０】
一定時間内に放電中信号を受信できずステップＳ８１６の判定がＮＯならば、電力監視部３１５は、後述するステップＳ８２６の処理に進む。
一定時間内に放電中信号を受信できステップＳ８１６の判定がＹＥＳになると、電力監視部３１５は、電力測定部３１４を介して放電系統電力線３２３の電圧をチェックし（ステップＳ８１７）、さらに一定時間内に、放電系統電力線３２３に電圧が上がってきたか否かを判定する（ステップＳ８１８）。この処理は、図４のシーケンスＳ４２５およびＳ４２６の動作に対応する。
【０１４１】
一定時間内に放電系統電力線３２３に電圧が発生せずステップＳ８１８の判定がＮＯならば、電力監視部３１５は、ステップＳ８２６の処理に進む。ステップＳ８２６については後述する。
【０１４２】
一定時間内に放電系統電力線３２３に電圧が上がってきてステップＳ８１８の判定がＹＥＳになると、放電系統電力線３２３の使用によって車両最大電力Ａの分だけ余力が生まれるため、電力監視部３１５は、メモリ上の給電可能電力Ｘの値を、Ｘ＝Ｘ＋Ａとして、車両最大電力Ａの分だけ増加させる（ステップＳ８１９）。
【０１４３】
その後、電力監視部３１５は、図８のステップＳ８０７でＮＯと判定したときの充電スタンド３０２に対応する通信線３１８および通信部３１０を介してその制御部３１２に、放電系統利用可能信号を送信する（ステップＳ８２０）。この処理は、図４のシーケンスＳ４２７の動作に対応する。
【０１４４】
その後、電力監視部３１５は、ステップＳ８２０で放電系統利用可能信号を送信した充電スタンド３０２に対応する通信部３１０および通信線３１８を介してその制御部３１２から、一定時間内に、充電中信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ８２１）。
【０１４５】
一定時間内に充電中信号を受信できずステップＳ８２１の判定がＮＯならば、電力監視部３１５は、後述するステップＳ８２６の処理に進む。
一定時間内に充電中信号を受信できステップＳ８２１の判定がＹＥＳになると、電力監視部３１５は、その充電中信号を受信し放電系統電力線３２３を使用して充電を開始した充電スタンド３０２について、一定の充電時間を計時するためのタイマをスタートさせる（ステップＳ８２２）。この処理は、図４のシーケンスＳ４３２およびＳ４３３の動作に対応する。
【０１４６】
その後、電力監視部３１５は、上記タイマの終了を監視する（ステップＳ８２３）。
電力監視部３１５は、上記タイマが終了してステップＳ８２３の判定がＹＥＳになると、そのタイマが計時された充電スタンド１０５に対応する通信部３１０および通信線３１８を介してその制御部３１２から、充電終了信号を受信しているか否かを判定する（ステップＳ８２４）。タイマの終了前に上記充電スタンド３０２が充電を終了していれば、充電終了信号が届いている（図６のステップＳ５１２の処理による）。逆に、タイマの終了前に上記充電スタンド３０２が充電を終了していなければ、充電終了信号は届いていない。あまり長い時間放電による充電動作を継続すると、放電元の車両システム３０１の蓄電池３０４の充電容量が低下してしまう。
【０１４７】
そこで、タイマ終了時に充電終了信号が届いておらずステップＳ８２４の判定がＮＯならば、電力監視部３１５は、放電による充電動作を実行中の充電スタンド３０２に接続されている車両システム３０１の充電を停止させるために、上記タイマが計時された充電スタンド１０５に対応する通信線３１８および通信部３１０を介してその制御部３１２に、充電停止要求信号を送信する（ステップＳ８２５）。この処理は、図４のシーケンスＳ４３４の動作に対応する。
【０１４８】
その後、電力監視部３１５は、該当する充電スタンド３０２から充電終了信号が受信されるまで、ステップＳ８２４とＳ８２５の処理を繰り返し実行する。
上記タイマが計時された充電スタンド１０５から充電終了信号が受信してステップＳ８２４の判定がＹＥＳになると、電力監視部３１５は、ステップＳ８２６の処理に進む。この処理は、図４のシーケンスＳ４３８の動作に対応する。
【０１４９】
ステップＳ８２６の処理は、上記ステップＳ８２４の判定がＹＥＳとなる場合のほか、前述したステップＳ８１６、Ｓ８１８、Ｓ８２１の判定がそれぞれＮＯの場合にも実行される。ステップＳ８２６とそれに続くＳ８２７の処理は、放電による充電動作が終了した場合、または放電による充電動作に入ったが実際には開始できなかった場合に、放電元の車両システム３０１および充電スタンド３０２に対して放電を停止させるために実行される。
【０１５０】
まず、電力監視部３１５は、図８のステップＳ８１４で放電元として選定した車両システム３０１に対応する充電スタンド３０２に、それに対応する通信線３１８および通信部３１０を介してその制御部３１２に、放電停止要求信号を送信する（ステップＳ８２６）。この処理は、図４のシーケンスＳ４３９の動作に対応する。
【０１５１】
そして、電力監視部３１５は、上記充電スタンド３０２の制御部３１２から、それに対応する通信部３１０および通信線３１８を介して放電停止信号が受信したか否かを判定し（ステップＳ８２７）、受信されなければ再度ステップＳ８２６とＳ８２７を繰り返し実行する。
【０１５２】
電力監視部３１５は、放電停止信号を受信してステップＳ８２７の判定がＹＥＳになると、ステップＳ８０２の給電準備信号の受信監視とステップＳ８０３の給電停止（充電終了）信号の受信監視の繰返し処理に戻る。この処理は、図４のシーケンスＳ４４３の動作に対応する。
【０１５３】
図１０は、図１の構成を更に詳細に示す第２の実施形態のシステム構成図である。
図１０の構成において、図３の第１の実施形態の場合と同じ機能を有する部分には同じ番号を付してある。
【０１５４】
図３では、給電系統電力線３２２と放電系統電力線３２３が各充電スタンド３０２に接続され、それらを切り替える系統切替部３０８が各充電スタンド３０２内に設置されている。これに対して、図１０では、各充電スタンド３０２には、それぞれ１本の電力線１００３が接続されて、各充電スタンド３０２は遮断部１００１のみを備える。そして、配電設備３０３内には各電力線１００３を収容する各部分に、系統切替部１００２が設置される。
【０１５５】
図３の実施形態では、配電設備３０３内の電力監視部３１５は、各充電スタンド３０２と通信をしながら各充電スタンド３０２内の系統切替部３０８を切り替える制御を行う。これに対して、図１０の実施形態では、配電設備３０３内の電力監視部３１５は、自設備内の各系統切替部１００２を直接制御して、給電系統電力線３２２と放電系統電力線３２３の切替えを行う。
【０１５６】
図１０の構成では、配電設備３０３内の電力監視部３１５と各充電スタンド３０２内の各制御部３１２との制御情報を簡略化させることが可能となる。
上述の各実施形態は、充電ケーブルを車両に機械的に接続して充電を行う充電システムに具体化したが、充電ケーブルを使用せずに、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よい。図１１に示されるように、非接触式の充電システムでは、車両１０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車両１０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、車両１０の蓄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、車両１０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。すなわち、充電開始／停止信号など、充電に必要な信号の送受信が、車両側コントローラ３８と電源側コントローラ３９との間で無線通信で行われる。
【０１５７】
図１２は、図１の構成を更に詳細に示す第３の実施形態のシステム構成図である。
図１２の第３の実施形態の構成は図３の第１の実施形態の構成をベースにしている。図１２の構成において、図３の第１の実施形態の場合と同じ機能を有する部分には同じ番号を付してある。
【０１５８】
図１２の構成が図３の構成と異なる点は、充電スタンド３０２と車両システム３０１の間の充電および通信が、充電ケーブルを用いた電力線３１７および通信線３１６によるケーブル接続ではなく、図１１で説明したような非接触充電部および無線通信によるものである点である。図１２において、図１１に示される地上側設備３６が充電スタンド３０２に対応する。また、受電側コイル３５と送電側コイル３７はそれぞれ、図１２の非接触充電部１２０１および１２０２に接続される。そして、非接触式の充電システムの場合、車両１０の受電側コイル３５と地上側設備３６の送電側コイル３７が整合配置されたことを充電状態であると判定してもよい。また、整合配置されることは、送電可能な状態であるとも言える。
【０１５９】
図１２の構成では、図３の車両システム３０１内のＡＣ−ＤＣ変換部３０５が非接触充電部１２０１に置き換えられている。また、これに対応して、充電スタンド３０２内に、非接触充電部１２０２が新設されている。非接触充電部１２０１は、ＡＣ−ＤＣ変換部３０５と同様に電力線３１７を介して充電スタンド３０２から供給されるＡＣ電力をＤＣ電力に変換して蓄電池３０４に充電し、逆に蓄電池３０４から放電されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換して充電スタンド３０２に出力する機能を有する。また、非接触充電部１２０１および１２０２は、図１１の受電側コイル３５と送電側コイル３７を用いて、電磁誘導原理等による非接触充電を制御する機能を有する。
【０１６０】
また、図１２の構成では、図３の車両システム３０１内の通信部３０６および充電スタンド３０２内の通信部３０９がそれぞれ、無線通信部３０６′および３０９′に置き換えられている。無線通信部３０６′および３０９′は、図１１の車両側コントローラ３８および電源側コントローラ３９のそれぞれ一部を構成している。無線通信部３０６′および３０９′は、車両システム３０１と充電スタンド３０２の間で、例えばＷｉＦｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）方式による無線通信の機能を提供する。ＷｉＦｉ方式は、ＩＥＥＥ ８０２．１１シリーズ通信規格に準拠した無線機器に対して米国に本拠を置く業界団体であるＷｉ−Ｆｉ Ａｌｌｉａｎｃｅによって認定される無線通信方式である。ここで通信される情報は、図３の通信部３０６および３０９の場合と同じである。
【０１６１】
図１２の構成のその他の制御動作については、図３の場合と同様である。
図１３は、図１の構成を更に詳細に示す第４の実施形態のシステム構成図である。
図１３の第４の実施形態の構成は図１０の第２の実施形態の構成をベースにしている。図１３の構成において、図１０の第２の実施形態の場合と同じ機能を有する部分には同じ番号を付してある。
【０１６２】
図１３の構成が図１０の構成と異なる点は、充電スタンド３０２と車両システム３０１の間の充電および通信が、充電ケーブルを用いた電力線３１７および通信線３１６によるケーブル接続ではなく、図１１で説明したような非接触充電・通信によるものである点である。非接触充電方式の原理は、図１２の第３の実施形態の場合と同様で、図１１に示される地上側設備３６が充電スタンド３０２に対応する。また、受電側コイル３５と送電側コイル３７はそれぞれ、図１３の通信付非接触充電部１３０１および１３０２に接続される。この場合、第４の実施形態では、充電制御のための制御情報の通信が、第３の実施形態のように無線通信によるものではなく、非接触充電電力信号に重畳された通信方式による。
【０１６３】
図１３の構成では、図３の車両システム３０１内のＡＣ−ＤＣ変換部３０５および通信部３０６が通信付非接触充電部１３０１に置き換えられている。また、これに対応して、充電スタンド３０２では、図１０の遮断部１００１および通信部３０９が通信付非接触充電部１３０２に置き換えられている。通信付非接触充電部１３０１は、ＡＣ−ＤＣ変換部３０５と同様に電力線３１７を介して充電スタンド３０２から供給されるＡＣ電力をＤＣ電力に変換して蓄電池３０４に充電し、逆に蓄電池３０４から放電されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換して充電スタンド３０２に出力する機能を有する。また、通信付非接触充電部１３０１および１３０２は、電磁誘導原理等による非接触充電を制御する機能を有する。さらに、通信付非接触充電部１３０１および１３０２は、充電制御情報を非接触充電電力信号に重畳して送受信する機能を有する。ここで通信される情報は、図１０の通信部３０６および３０９の場合と同じである。
【０１６４】
図１３の構成のその他の制御動作については、図１０の場合と同様である。
以上説明した各実施形態により、契約電力に応じて設定した電力量を超えないように充電量制御を行う際に、車両への充電実績に応じて車両への放電指示及び放電電力を他車両へ充電指示することで同時充電を想定した受電設備の最適化が行なわれる。これにより、第１または第２の実施形態では、車両と充電設備との接続ケーブルを変更することなく車両の充放電に対応することが可能となる。さらに、第３または第４の実施形態では、非接触充電方式において、車両の充放電に対応することが可能となる。これにより、電力会社との契約を上回らないように電力調整をすることが可能となり、ランニングコスト低減に貢献できる。
【０１６５】
また、既に十分な充電がなされている車両から新たに充電を開始する車両への充電ができることにより、本システムに接続されている車両の充電量を平準化でき、複数台充電中でも短時間で実用的に走行可能な充電量にすることが可能となる。
【符号の説明】
【０１６６】
１０１ 車両
１０２、３０２ 充電スタンド
１０３、３０３ 配電設備
１０４ 電力制御部
１０５ 電力供給部
３０１ 車両システム
３０４ 蓄電池
３０５ ＡＣ−ＤＣ変換部
３０６、３０９、３１０ 通信部
３０７ 充電制御部
３０８、１００２ 系統切替部
３１１、３１４ 電力測定部
３１２ 制御部
３１３ 遮断器
３１５ 電力監視部
３１６、３１８、３２１、３２４ 通信線
３１７、１００３ 電力線
３２０ 制御線
３２２ 給電系統電力線
３２３ 放電系統電力線
１００１ 遮断部
１２０１、１２０２ 非接触充電部
１３０１、１３０２ 通信付非接触充電部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラグインハイブリット車、ＥＶ車（エレクトリックビークル：電気自動車）が急速に発展しており（以下「ＥＶ車等」または単に「車両」と呼ぶ）、車の充電を行う充電スタンドや家庭用充電器等の充電ステーションの普及が見込まれる。
【０００３】
このような車両の利用者は、充電ステーションに設置された充電スタンドに電源ケーブルによって車両を接続して、車両の蓄電池の充電を行う。
ここで、充電ステーションの運営者は、効率的な経営を行うために、充電スタンドを複数台設置する。運営者は、規定容量の電力契約を電力事業者と結んで充電ステーションを運営し、充電スタンドに電力を供給する受電設備には主幹ブレーカが設置される。
【０００４】
このようなケースにおいて、複数の車両がそれぞれ充電スタンドに接続されて充電される場合には、各車両の充電における電力使用量の合計が主幹ブレーカに設定された契約電力量を上回らないようにしなければならない。電力使用量の合計が契約電力量を上回ると、充電ステーションの主幹ブレーカが落ちてしまい、利用者や運営者に大きな影響を及ぼす。
【０００５】
ここで、電力の使用契約には、ブレーカ契約とデマンド契約があり、大口顧客はデマンド契約が一般的である。この契約は、例えば過去１年間の間の例えば３０分単位で積算された電力使用量（単位積算電力量）のうち最も大きい単位積算電力量を基準に契約料を決定する方式である。３０分単位で１回でも単位積算電力量が現在の契約に対応する単位積算電力量を上回ると、１キロワットあたり例えば１０００円を基準に契約料がアップする。充電ステーションの運営者は、電力の使用契約としてデマンド契約をする場合が多いと想定される。従って、このような契約下では、複数の車両がそれぞれ充電スタンドに接続されて充電される場合に、各車両の充電における単位積算電力量の合計が現在の契約に対応する単位積算電力量を上回らないようにしないと、契約料がアップしてしまうという課題を有していた。
【０００６】
複数のバッテリ駆動車両のバッテリを同時に充電する場合に供給可能な電力定格を超える電力供給を可能とする充電システムの従来技術として、ＤＣ−ＤＣ電力コンバータが、選択されたバッテリを空にして、他のバッテリに充電するために電力を得ることができるようにし、あるいは、制御システム、及び好ましくは分配コントローラが、１の車両から放電された電力を分配するための電力コンバータ及び／又はスイッチを用いることができ、それによって、他の二次的電力ポート及び／又はＤＣバスに利用できる電力を補うことができるようにした技術が知られている（例えば特許文献１に記載の技術）。この従来技術は、充電容量が利用可能な時に使われていない車両が充電され、容量が必要な時に他の車両を充電するためにより大きな容量を供給するように前記車両が使われるという充電戦略を有利に許すものである。
【０００７】
しかし、上述の従来技術は、充電システム全体がどのような状態のときに供給可能な電力定格を超える電力供給をしようとしており、そのときにどのようにして１の車両から放電された電力を他の車両に分配するのかという具体的な技術について言及されていない。すなわち、供給可能な電力定格を超える電力供給を可能とするために、１の車両の放電を他の車両の充電に使用するというアイデアを具体的に実現できるものではないという問題点を有していた。
【０００８】
また、従来は、どの車両を放電用に接続しその車両からどの車両へ充電を行うかを意識して、充電ケーブルの接続を繋ぎかえなければならず、充放電の車両構成に応じて充電設備を含めた接続ケーブルの構成を手動で設定しなければならないという問題点を有していた。
【０００９】
さらに近年、床に埋め込まれた給電部の上に車両を移動することにより、充電ケーブルを接続することなく、非接触で車両に充電を行うことができるシステムも開発されている。この場合においても、車両の充放電と電力調整の課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−０９７８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、車両の充放電に柔軟に対応することを可能とし、電力会社との契約を上回らないように電力調整をすることを可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、受電設備からの系統電力を配電設備を介して複数の充電スタンドに供給することにより、各充電スタンドに電力線または非接触充電部を介して電気的に接続される車両内の蓄電池の充電を行う車両用充電システムであって、受電設備からの系統電力を充電スタンドに供給する給電系統電力線と、選択された車両から放電される電力を他の選択された車両に供給する放電系統電力線と、充電スタンドごとに設けられ、給電系統電力線と放電系統電力線とを切り替えてその充電スタンドに接続される車両に電力を供給する系統切替部と、充電スタンドからその充電スタンドに接続される車両からの充電要求を受信した場合に、給電系統電力線の電力使用状況を確認することによりその給電系統電力線から充電要求を送信した車両への給電が可能か否かを判定し、給電が可能であれば、充電要求を送信した充電スタンドに対応する系統切替部に給電系統電力線への切替えを行わせて、配電設備から充電要求を送信した充電スタンドへの系統電力の供給を行わせ、給電が不可能であって放電系統電力線が使用可能であれば、蓄電池からの放電が可能な車両を抽出してその車両が接続される充電スタンドに対応する系統切替部と充電要求を送信した充電スタンドに対応する系統切替部に放電系統電力線への切替えを行わせて、放電が可能な車両が接続される充電スタンドから充電要求を送信した車両が接続される充電スタンドへの電力供給を行わせる電力制御部とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の車両用充電システムによれば、車両の充放電に柔軟に対応することが可能であり、電力会社との契約を上回らないように電力調整をすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態のシステム接続例を示す構成図である。
【図２】複数車両充電に関する一般的に考えられる従来技術と一実施形態の技術の比較説明図である。
【図３】図１の詳細構成を示す第１の実施形態のシステム構成図である。
【図４】本実施形態の動作シーケンス例を示す図である。
【図５】本実施形態における充電スタンドの制御動作を示すフローチャート（その１）である。
【図６】本実施形態における充電スタンドの制御動作を示すフローチャート（その２）である。
【図７】本実施形態における充電スタンドの制御動作を示すフローチャート（その３）である。
【図８】本実施形態における配電設備の制御動作を示すフローチャート（その１）である。
【図９】本実施形態における配電設備の制御動作を示すフローチャート（その２）である。
【図１０】図１の詳細構成を示す第２の実施形態のシステム構成図である。
【図１１】非接触充電部方式の説明図である。
【図１２】図１の詳細構成を示す第３の実施形態のシステム構成図である。
【図１３】図１の詳細構成を示す第４の実施形態のシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態のシステム接続例を示す構成図である。
本実施形態は、車両用充電システムとして実施される。そして、特には図示しない受電設備からの系統電力が配電設備１０３内の電力供給部１０５を介して複数の充電スタンド１０２に供給されることにより、各充電スタンド１０２に充電ケーブルによる電力線または非接触充電部を介して電気的に接続される車両１０１内の蓄電池の充電が行われる。
【００１６】
ここで、図３で詳述するが、本実施形態のシステムは、受電設備からの系統電力を充電スタンド１０２に供給する給電系統電力線と、選択された車両から放電される電力を他の選択された車両に供給する放電系統電力線を備える。ここで、給電系統電力線は、特には図示しない受電設備から供給される系統電力を充電スタンド１０２に供給する電力線である。また、放電系統電力線は、選択された車両１０１から放電されその車両１０１が接続される充電スタンド１０２からの電力を他の選択された車両１０１に接続される充電スタンド１０２に供給するための電力線であり、系統電力からは分離されている。
【００１７】
また、充電スタンド１０２ごとに設けられ、給電系統電力線と放電系統電力線とを切り替えて充電スタンド１０２に接続される車両１０１に電力を供給する系統切替部を備える。ここで、図３で後述する実施形態に示されるように、配電設備から各充電スタンド１０２に給電系統電力線および放電系統電力線が接続され、各充電スタンド１０２内にその充電スタンド１０２に対応する系統切替部を備えるように構成することができる。あるいは、図１０で後述する実施形態に示されるように、配電設備から各充電スタンド１０２に系統電力を供給する電力線を接続し、配電設備１０３内の各充電スタンドに接続される電力線の収容部分にその充電スタンドに対応する系統切替部を備えるように構成することができる。
【００１８】
そして、本実施形態は、例えば配電設備１０３内に以下の構成を有する電力制御部１０４を備える。
すなわち、電力制御部１０４は、充電スタンド１０２からその充電スタンド１０２に接続される車両１０１からの充電要求を受信した場合に、給電系統電力線の電力使用状況を確認する。これにより、電力制御部１０４は、給電系統電力線から充電要求を送信した車両１０１への給電が可能か否かを判定する。この確認では例えば、給電系統電力線での現在の使用電力量に充電要求された電力量を加えた電力量が予め設定された使用可能電力量Ｘを超えるか否かが判定され、超えなければ給電可能、超えれば給電不可能であると判定される。
【００１９】
そして、電力制御部１０４は、給電系統電力線から充電要求を送信した車両１０１への給電が可能であれば、充電要求を送信した充電スタンド１０２に対応する系統切替部に給電系統電力線への切替えを行わせる。これにより、配電設備１０３から充電要求を送信した充電スタンド１０２への系統電力の供給が行われる。
【００２０】
また、電力制御部１０４は、給電系統電力線から充電要求を送信した車両１０１への給電が不可能であって放電系統電力線が使用可能であれば、蓄電池からの放電が可能な車両１０１を抽出する。そして、電力制御部１０４は、その放電が可能な車両１０１が接続される充電スタンドに対応する系統切替部と充電要求を送信した充電スタンドに対応する系統切替部に放電系統電力線への切替えを行わせる。これにより、放電が可能な車両が接続される充電スタンド１０２から充電要求を送信した車両が接続される充電スタンド１０２への電力供給が行われる。
【００２１】
図２は、複数車両充電に関する一般的に考えられる従来技術と図１の構成例を有する本実施形態の技術の比較説明図である。
複数の車両がそれぞれ充電スタンドに接続されて充電される場合における電力使用量を制御する一般的な従来技術として、時間制御方式と電流制御方式が知られている。
【００２２】
時間制御方式は、複数の充電スタンド全体で使用される電力のピーク値として設定電力量Ｘを設定し、複数の充電スタンド全体で電力量Ｘを超える場合に、その時点の車両の充電を他の車両の充電が終了した後の時間等にずらす方式である。例えば図２（ａ）で、まず車両Ａと車両Ｂが充電中の状態において、時刻ｔ１で車両Ｃの充電要求が発生し、この場合に、車両Ａ、Ｂ、Ｃの充電電力量を合計すると設定電力量Ｘを超えてしまうとする。さらに、時刻ｔ２で車両Ｄの充電要求も発生したとする。この場合、車両Ｃの充電動作は、例えば車両Ａの充電が終了する時刻ｔ３まで待たされ、車両Ｄはさらに待たされる。このようにして、時間制御方式では、待ち時間を設けて複数の充電スタンド全体のピーク使用電力量が設定電力量Ｘの範囲内に収まるように早い者勝ち方式、つまり後から充電開始した車両が待たされる方式で制御される。
【００２３】
一方、電流制御方式では、複数の充電スタンド全体のピーク使用電力量が設定電力量Ｘの範囲内に収まるように各充電スタンドでの使用電力量が決定される。そして、各充電スタンドから各々に接続された各車両に、各充電スタンドでの使用電力量に対応する充電電流値が通知されて、各車両がその通知された充電電流値で充電動作を行う。例えば図２（ｂ）で、まず車両Ａと車両Ｂが充電中の状態において、時刻ｔ１で車両Ｃの充電要求が発生すると、車両Ａ、Ｂ、Ｃに対応する各充電スタンドでの使用電力量の合計値が設定電力量Ｘを超えないように各充電スタンドでの使用電力量が決定される。そして、各充電スタンドから各々に接続された各車両Ａ、Ｂ、Ｃに、各充電スタンドでの使用電力量に対応する充電電流値が通知されて、各車両Ａ、Ｂ、Ｃがその通知された充電電流値で充電動作を行う。続いて、時刻ｔ２でさらに車両Ｄの充電要求が発生すると、車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに対応する各充電スタンドでの使用電力量の合計値が設定電力量Ｘを超えないように各充電スタンドでの使用電力量が再設定される。そして、各充電スタンドから各々に接続された各車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに、各充電スタンドでの使用電力量に対応する充電電流値が通知されて、各車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄがその通知された充電電流値で充電動作を行う。このようにして、時間制御方式では、全車両が充電電流を抑制することにより、充電時間は伸びるが全体として設定電力量Ｘの範囲内に収まるように、全車両で平等に電力量が抑制される。
【００２４】
以上の時間制御方式および電流制御方式は、必要に応じて適用することが可能であるが、図１の構成を有する本実施形態ではそれらの制御方式に優先して、図２（ｃ）に例示されるような制御が実施される。
【００２５】
図２（ｃ）において、まず、車両Ａと車両Ｂが給電系統電力線を使って系統電力から配電設備１０３（図１参照）を介して充電中の状態において、時刻ｔ１で例えば車両Ａの充電量が例えば満充電量の８０％を超えて放電しても差し支えない状態になって充電を終了したとする。この状態で例えば車両Ｃの充電要求が発生するが、車両Ｂ、Ｃの合計使用電力量が設定電力量Ｘに達しておらず、車両Ｂに加えて車両Ｃが給電系統電力線を使って系統電力からの充電を開始したとする。
【００２６】
さらに例えば、ほぼ同時に車両Ｄの充電要求が発生し、車両Ｂ、Ｃ、Ｄの合計使用電力量が設定電力量Ｘを超えてしまうとする。この場合、放電可能な車両Ａが検索されて車両Ａから車両Ｄへの電力供給が可能であると判定される。この結果、車両Ａが接続される充電スタンド１０２（図１参照）に対応する系統切替部と車両Ｄが接続される充電スタンド１０２に対応する系統切替部が、ともに放電系統電力線に接続される。この結果、車両Ａが接続される充電スタンド１０２から車両Ｄが接続される充電スタンド１０２に車両Ａの放電電力が供給され、車両Ｄの充電が開始される。
【００２７】
さらに時刻ｔ１から一定時間が経過した時刻ｔ２において、車両Ａから車両Ｄへの放電系統電力線を使った充電が一旦終了させられる。そして、この時点で、車両Ｂの充電量が例えば満充電量の８０％を超えて放電しても差し支えない状態になって充電を終了していたとする。この場合、放電可能な車両が再検索されて車両Ｂから車両Ｄへの電力供給が可能であると判定される。この結果、車両Ｂが接続される充電スタンド１０２に対応する系統切替部と車両Ｄが接続される充電スタンド１０２に対応する系統切替部が、ともに放電系統電力線に接続される。この結果、車両Ｂが接続される充電スタンド１０２から車両Ｄが接続される充電スタンド１０２に車両Ａの放電電力が供給され、車両Ｄの充電が再開される。また、車両Ａは、給電系統からの充電状態に復帰する。
【００２８】
その後、時刻ｔ２から一定時間が経過した時刻ｔ３において、車両Ｂから車両Ｄへの放電系統電力線を使った充電が再び終了させられる。そして、この時点で、車両Ａ、Ｂの充電量が例えば満充電量の８０％を超えており充電を終了していたとする。この場合、残った車両Ｃ、Ｄに対応する充電スタンド１０２での使用電力量の合計が設定電力量Ｘを超えなくなるとする。この結果、車両Ｄが接続される充電スタンド１０２に対応する系統切替部が放電系統電力線から給電系統電力線に切り替えられ、車両Ｄへの充電が系統電力からの給電になる。
【００２９】
以上の例のようにして、図１の構成を有する本実施形態では、複数の充電スタンド１０２での使用電力の合計値が設定電力量Ｘを超える場合において、蓄電池からの放電が可能な車両１０１が充電スタンド１０２に接続されている場合には、次のように制御される。すなわち、放電可能な車両１０１と充電要求を発生させた車両１０１がそれぞれ接続される充電スタンド１０２に対応する各系統切替部が、放電系統電力線に接続されるように、電力制御部が制御を実施する。この結果、放電系統電力線を使って放電可能な車両１０１の蓄電池を放電させて充電要求を発生させた車両１０１の蓄電池への充電を行うことが可能となり、全体の充電時間の増加と充電要求を発生させた車両１０１を待たすことを最小限に抑えて、複数の車両１０１に対する充電を実施することが可能となる。
【００３０】
図３は、図１の構成を更に詳細に示す第１の実施形態のシステム構成図である。
図３において、車両システム３０１（Ａ、Ｂ、Ｃ）は、図１の車両１０１に対応する。充電スタンド３０２（Ａ、Ｂ、Ｃ）は、図１の充電スタンド１０２に対応する。配電設備３０３は、図１の配電設備１０３に対応する。
【００３１】
各車両システム３０１は、蓄電池３０４、ＡＣ−ＤＣ変換部３０５、通信部３０６、充電制御部３０７を備える。
蓄電池３０４は、車両システム３０１の走行用モータまたは各種電子機器を駆動する１つ以上の電池である。
【００３２】
ＡＣ−ＤＣ変換部３０５は、電力線３１７を介して充電スタンド３０２から供給されるＡＣ（交流）電力をＤＣ（直流）電力に変換して蓄電池３０４に充電し、逆に蓄電池３０４から放電されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換して充電スタンド３０２に出力する。
【００３３】
通信部３０６は、例えばそれが含まれる車両システム３０１が充電スタンド３０２に接続される電力線３１７をそのまま通信線３１６として使用することにより、電力線通信（ＰＬＣ：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）方式により、充電スタンド３０２内の通信部３０９との間で、後述する各種制御情報を通信する。
【００３４】
充電制御部３０７は、通信部３０６を介して充電スタンド３０２と制御情報を通信しながら、ＡＣ−ＤＣ変換部３０５による蓄電池３０４に対する充電または放電の動作を制御する。
【００３５】
次に、充電スタンド３０２は、系統切替部３０８、通信部３０９、３１０、電力測定部３１１、および制御部３１２を備える。
系統切替部３０８は、配電設備３０３に接続される給電系統電力線３２２および放電系統電力線３２３を切り替えて車両システム３０１に接続される電力線３１７と接続する。なお、系統切替部３０８は、給電系統電力線３２２および放電系統３２３で示される何れも電力線３１７から切り離す遮断機能も有する。給電系統電力線３２２および放電系統電力線３２３は、図１で説明した給電系統電力線および放電系統電力線と同様である。すなわち、給電系統電力線３２２は、配電設備３０３内の遮断器３１３（図１の電力供給部１０５に対応する）を介して特には図示しない受電設備から供給される系統電力を充電スタンド３０２に供給する。放電系統電力線３２３は、選択された車両１０１から放電されその車両１０１が接続される充電スタンド１０２からの電力を他の選択された車両１０１に接続される充電スタンド１０２に配電設備３０３を経由して供給するための電力線であり、系統電力からは分離されている。
【００３６】
通信部３０９は、その充電スタンド３０２に接続される車両システム３０１内の通信部３０６との間で、前述した電力線３１７を通信線３１６として使用することにより、ＰＬＣ方式により制御情報の通信を行う。
【００３７】
通信部３１０は、配電設備３０３内の電力監視部３１５との間で、通信線３１８を介して後述する各種制御情報の通信を行う。また、通信部３１０は、電力測定部３１１から通信線３２１を介して電力測定値を受信し、それを制御部３１２に引き渡す。
【００３８】
電力測定部３１１は、給電系統電力線３２２および放電系統電力線３２３の各使用電力量を測定し、通信線３２１、通信部３１０を介して制御部３１２に送信する。
制御部３１２は、通信部３０９を介して車両システム３０１と通信を行いながら、また、通信部３１０を介して配電設備３０３および電力測定部３１１と通信を行いながら、制御線３２０を介して系統切替部３０８を切り替え制御する。
【００３９】
続いて、配電設備３０３は、遮断器３１３、電力測定部３１４、および電力監視部３１５を備える。
遮断器３１３は、特には図示しない受電設備から供給される系統電力を、必要に応じて遮断制御しながら、各充電スタンド３０２に接続される給電系統電力線３２２に供給する。
【００４０】
電力測定部３１４は、給電系統電力線３２２および放電系統電力線３２３の各使用電力量を測定し、通信線３２４を介して電力監視部３１５に通知する。
電力監視部３１５は、各充電スタンド３０２および電力測定部３１４と後述する各種制御情報を通信しながら、各充電スタンド３０２に対する電力供給を制御する。
【００４１】
上述の電力監視部３１５と電力測定部３１４は、図１の電力制御部１０４に対応する。
以上の構成を有する実施形態の詳細な動作例について、以下に説明する。
図４は、図３の構成を有する実施形態の制御動作のシーケンス例を示す図である。図４において、図３におけるＡ、Ｂ、Ｃの各車両システム３０１を、車両システムＡ、車両システムＢ、車両システムＣと呼ぶ。同様に、Ａ、Ｂ、Ｃの充電スタンド３０２を、充電スタンドＡ、充電スタンドＢ、充電スタンドＣと呼ぶ。また、図４においては、充電スタンドＣに接続される車両Ｃにおいて、給電系統電力線３２２、充電スタンドＣの系統切替部３０８、および電力線３１７を介して、系統電力からの充電が継続的に行われているとする。
【００４２】
この状態で、まず、車両システムＡにおいて、充電スタンドＡに接続されて充電操作がなされる（シーケンスＳ４０１）。
これにより、車両システムＡの充電制御部３０７から通信部３０６、通信線３１６を介して、充電スタンドＡの通信部３０９から制御部３１２に、充電準備信号が受信される（シーケンスＳ４０２）。
【００４３】
これを受けて、充電スタンドＡの制御部３１２は、通信部３１０、通信線３１８を介して、配電設備３０３内の電力監視部３１５に、給電準備信号を送信する（シーケンスＳ４０３）。
【００４４】
これを受けて、電力監視部３１５は、電力測定部３１４を介して、給電系統電力線３２２での車両システムＣ＋車両システムＡの使用電力量が設定電力量Ｘを超えていないか否かの電力監視を行う（シーケンスＳ４０４）。
【００４５】
この結果、電力監視部３１５は例えば、給電系統電力線３２２での車両システムＡの利用が使用可と判定すると、給電系統利用可能信号を、通信線３１８および通信部３１０を介して、充電スタンドＡの制御部３１２に通知する（シーケンスＳ４０５）。
【００４６】
充電スタンドＡの制御部３１２は、給電系統利用可能信号を受信すると、制御線３２０を介して系統切替部３０８を制御し、給電系統電力線３２２を車両システムＡが接続される電力線３１７に接続させる（シーケンスＳ４０６）。
【００４７】
続いて、充電スタンドＡの制御部３１２は、通信部３０９、通信線３１６、通信部３０６を介して、車両システムＡ内の充電制御部３０７に、給電すべき電流値を通知する（シーケンスＳ４０７）。より具体的には、通信部３０９は通信部３０６に、ＰＬＣ方式または無線方式により、給電電流値を通知する。
【００４８】
車両システムＡの充電制御部３０７は、通信部３０６、通信線３１６、通信部３０９を介して充電スタンドＡの制御部３１２に、充電通知信号を通知する（シーケンスＳ４０８）。
【００４９】
その後、車両システムＡでは、充電制御部３０７がＡＣ−ＤＣ変換部３０５を制御することにより、通知された給電電流値に対応する電流量で充電スタンドＡから電力線３１７、ＡＣ−ＤＣ変換部３０５を介して、系統電力による蓄電池３０４への充電が開始される（シーケンスＳ４０９）。
【００５０】
充電スタンドＡの制御部３１２は、車両システムＡから充電通知信号を受信すると、通信部３１０および通信線３１８を介して配電設備３０３内の電力監視部３１５に、充電中信号を通知する（シーケンスＳ４１０）。
【００５１】
その後、車両システムＢにおいて、充電スタンドＢに接続されて充電操作がなされる（シーケンスＳ４１１）。
これにより、車両システムＢの充電制御部３０７から通信部３０６、通信線３１６を介して、充電スタンドＢの通信部３０９から制御部３１２に、充電準備信号が受信される（シーケンスＳ４１２）。
【００５２】
これを受けて、充電スタンドＢの制御部３１２は、制御部３１０、通信線３１８を介して、配電設備３０３内の電力監視部３１５に、給電準備信号を送信する（シーケンスＳ４１３）。
【００５３】
これを受けて、電力監視部３１５は、電力測定部３１４を介して、給電系統電力線３２２での車両システムＣ＋車両システムＡ＋車両システムＢの使用電力量が設定電力量Ｘを超えていないか否かの電力監視を行う（シーケンスＳ４１４）。
【００５４】
この結果、電力監視部３１５は例えば、給電系統電力線３２２での車両システムＢの利用が使用不可と判定すると、給電系統利用不可信号を、通信線３１８および通信部３１０を介して、充電スタンドＢの制御部３１２に通知する（シーケンスＳ４１５）。
【００５５】
充電スタンドＢの制御部３１２は、通信部３０９、通信線３１６、通信部３０６を介して、車両システムＢの充電制御部３０７に、充電待機信号を通知する（シーケンスＳ４１６）。この結果、車両システムＢは、充電待機状態となる。
【００５６】
配電設備３０３の電力監視部３１５は、給電系統利用不可信号を通知した後、放電系統電力線３２３が未使用状態で使用可能か否か、および蓄電池３０４の充電状態が十分で放電可能な車両システム３０１が存在するか否かを判定する。充電状態が十分か否かは、各充電スタンド３０２での充電経過時間または充電状態により判定する。この結果例えば、電力監視部３１５が、充電スタンドＡの車両システムＡの蓄電池３０４が放電可能であると判定すると、通信線３１８および通信部３１０を介して充電スタンドＡの制御部３１２に、放電開始要求信号を通知する（シーケンスＳ４１７）。
【００５７】
充電スタンドＡの制御部３１２は、放電開始要求信号を受信すると、通信部３０９，通信線３１６、通信部３０６を介して、車両システムＡの充電制御部３０７に、充電停止要求信号を通知する（シーケンスＳ４１８）。
【００５８】
車両システムＡの充電制御部３０７は、充電停止要求信号を受信すると、通信部３０６、通信線３１６、通信部３０９を介して、充電スタンドＡの制御部３１２に、充電停止通知信号を通知し（シーケンスＳ４１９）、充電動作を停止する（シーケンスＳ４２０）。
【００５９】
充電スタンドＡの制御部３１２は、配電設備３０３から放電開始要求信号を受信し車両システムＡに充電停止要求信号を通知した後に車両システムＡから上記充電停止通知信号を受信すると、制御線３２０を介して系統切替部３０８を制御する（シーケンスＳ４２１）。これにより、車両Ａに接続される電力線３１７への接続が、給電系統電力線３２２から放電系統電力線３２３に切り替わる。
【００６０】
続いて、充電スタンドＡの制御部３１２は、通信部３０９、通信線３１６、および通信部３０６を介して車両Ａの充電制御部３０７に、放電開始要求信号を通知する（シーケンス４２２）。
【００６１】
車両Ａの充電制御部３０７は、放電開始要求信号を受信すると、通信部３０６、通信線３１６、および通信部３０９を介して充電スタンドＡの制御部３１２に、放電通知信号を通知する（シーケンスＳ４２３）。
【００６２】
その後、車両Ａの充電制御部３０７は、ＡＣ−ＤＣ変換部３０５を制御し、蓄電池３０４からＡＣ−ＤＣ変換部３０５および電力線３１７を介して充電スタンドＡへの電力の放電を開始させる（シーケンスＳ４２４）。これにより、充電スタンドＡは、車両Ａの蓄電池３０４からの放電電力を受信可能な状態になる。
【００６３】
充電スタンドＡの制御部３１２は、車両Ａから放電通知信号を受信すると、通信部３１０および通信線３１８を介して配電設備３０３の電力監視部３１５に、放電中信号を通知する（シーケンスＳ４２５）。
【００６４】
電力監視部３１５は、充電スタンドＡから放電中信号を受信すると、電力測定部３１４を介して放電系統電力線３２３に電力が上がってきているか否かを監視する（シーケンスＳ４２６）。
【００６５】
電力監視部３１５は、放電系統電力線３２３に電力が上がってきたと判定したら、放電系統利用可能信号を、通信線３１８および通信部３１０を介して、充電スタンドＢの制御部３１２に通知する（シーケンスＳ４２７）。
【００６６】
充電スタンドＢの制御部３１２は、制御線３２０を介して系統切替部３０８を制御し、放電系統電力線３２３を車両システムＢが接続される電力線３１７に接続させる（シーケンスＳ４２８）。
【００６７】
続いて、充電スタンドＢの制御部３１２は、通信部３０９、通信線３１６、通信部３０６を介して、車両システムＢ内の充電制御部３０７に、ＰＬＣ方式または無線方式を使って、給電すべき電流値を通知する（シーケンスＳ４２９）。
【００６８】
車両システムＢの充電制御部３０７は、通信部３０６、通信線３１６、通信部３０９を介して充電スタンドＢの制御部３１２に、充電通知信号を通知する（シーケンスＳ４３０）。
【００６９】
その後、車両システムＢでは、充電制御部３０７がＡＣ−ＤＣ変換部３０５を制御することにより、通知された給電電流値に対応する電流量で充電スタンドＢから電力線３１７、ＡＣ−ＤＣ変換部３０５を介して、車両Ａからの放電電力による蓄電池３０４への充電が開始される（シーケンスＳ４３１）。
【００７０】
充電スタンドＢの制御部３１２は、車両システムＢから充電通知信号を受信すると、通信部３１０および通信線３１８を介して配電設備３０３内の電力監視部３１５に、充電中信号を通知する（シーケンスＳ４３２）。
【００７１】
電力監視部３１５は、充電スタンドＢに放電系統利用可能信号を送信した後に同じ充電スタンドＢから充電中信号を受信すると、タイマを起動して放電による充電を開始した充電スタンドＢに関して一定時間待機状態となる（シーケンスＳ４３３）。
【００７２】
タイマによる一定時間のタイムアップ後、電力監視部３１５は、通信線３１８および通信部３１０を介して充電スタンドＢの制御部３１２に、充電停止要求信号を通知する（シーケンスＳ４３４）。
【００７３】
一定時間後に、放電による充電の停止要求を発行するのは、あまり長い時間充電が継続することにより、放電元の車両Ａの蓄電池３０４の充電容量が低下しすぎないようにするためである。
【００７４】
充電スタンドＢの制御部３１２は、充電動作中に充電停止要求信号を受信すると、通信部３０９，通信線３１６、通信部３０６を介して、車両システムＢの充電制御部３０７に、充電停止要求信号を通知する（シーケンスＳ４３５）。
【００７５】
車両システムＢの充電制御部３０７は、充電停止要求信号を受信すると、通信部３０６、通信線３１６、通信部３０９を介して、充電スタンドＢの制御部３１２に、充電停止通知信号を通知し（シーケンスＳ４３６）、充電動作を停止する（シーケンスＳ４３７）。なお、車両システムＢは、すでに自身が充電動作を終了していた場合も、充電停止要求信号を受信すると、充電停止通知信号を充電スタンドＢに通知する。
【００７６】
充電スタンドＢの制御部３１２は、配電設備３０３から充電停止要求信号を受信し車両システムＢに充電停止要求信号を通知した後に車両システムＢから上記充電停止通知信号を受信すると、通信部３１０および通信線３１８を介して電力監視部３１５へ、充電終了信号を通知する（シーケンスＳ４３８）。
【００７７】
電力監視部３１５は、放電による充電を行っていた充電スタンドＢから充電終了信号を受信すると、通信線３１８および通信部３１０を介して放電元の充電スタンドＡの制御部３１２に、放電停止要求信号を通知する（シーケンスＳ４３９）。
【００７８】
充電スタンドＡの制御部３１２は、放電停止要求信号を受信すると、通信部３０９、通信線３１６、通信部３０６を介して、車両Ａの充電制御部３０７に、放電停止要求信号を通知する（ステップＳ４４０）。
【００７９】
車両Ａの充電制御部３０７は、放電停止要求信号を受信すると、通信部３０６，通信線３１６，通信部３０９を介して、充電スタンドＡの制御部３１２に、放電停止通知信号を通知する（ステップＳ４４１）。
【００８０】
その後、車両Ａの充電制御部３０７は、ＡＣ−ＤＣ変換部３０５を制御して、蓄電池３０４からの放電動作を停止する（ステップＳ４４２）。
充電スタンドＡの制御部３１２は、放電停止信号を受信すると、制御線３２０を介して系統切替部３０８を制御し、給電系統電力線３２２を車両システムＡが接続される電力線３１７に接続させる（シーケンスＳ４４４）。
【００８１】
続いて、充電スタンドＡの制御部３１２は、通信部３０９、通信線３１６、通信部３０６を介して、車両システムＡ内の充電制御部３０７に、ＰＬＣ方式または無線方式を使って、給電すべき電流値を通知する（シーケンスＳ４４５）。
【００８２】
車両システムＡの充電制御部３０７は、通信部３０６、通信線３１６、通信部３０９を介して充電スタンドＡの制御部３１２に、充電通知信号を通知する（シーケンスＳ４４６）。
【００８３】
その後、車両システムＡでは、充電制御部３０７がＡＣ−ＤＣ変換部３０５を制御することにより、通知された給電電流値に対応する電流量で充電スタンドＡから電力線３１７、ＡＣ−ＤＣ変換部３０５を介して、系統電力による蓄電池３０４への充電が開始される（シーケンスＳ４４７）。
【００８４】
充電スタンドＡの制御部３１２は、車両システムＡから充電通知信号を受信すると、通信部３１０および通信線３１８を介して配電設備３０３内の電力監視部３１５に、充電中信号を通知する（シーケンスＳ４４８）。
【００８５】
以上の制御の後、例えば車両Ｂの蓄電池３０４への充電が不十分であるときには、車両Ｂから充電スタンドＢに、再び充電準備信号が通知される。これにより、放電可能な車両が新たに検索されて、上記シーケンスＳ４１３以降と同様の制御動作が実行される。
【００８６】
以上のようにして、図３に示される実施形態では、電力監視部３１５は、充電スタンド３０２からその充電スタンド３０２に接続される車両システム３０１からの充電要求である充電準備信号を受信した場合に、給電系統電力線３２２の電力使用状況を確認する。これにより、電力監視部３１５は、給電系統電力線３２２から充電準備信号を送信した車両システム３０１への給電が可能か否かを判定する。
【００８７】
そして、電力監視部３１５は、給電系統電力線３２２から充電要求を送信した車両システム３０１への給電が可能であれば、充電準備信号を送信した充電スタンド３０２に対応する系統切替部３０８に給電系統電力線３２２への切替えを行わせる。これにより、配電設備１０３から充電準備信号を送信した充電スタンド３０２への系統電力の供給が行われる。
【００８８】
また、電力監視部３１５は、給電系統電力線３２２から充電準備信号を送信した車両システム３０１への給電が不可能であって放電系統電力線３２３が使用可能であれば、蓄電池３０４からの放電が可能な車両システム３０１を抽出する。そして、電力監視部３１５は、その放電が可能な車両システム３０１が接続される充電スタンド３０２に対応する系統切替部３０８と充電準備信号を送信した充電スタンド３０２に対応する系統切替部３０８に放電系統電力線３２３への切替えを行わせる。これにより、放電が可能な車両システム３０１が接続される充電スタンド３０２から充電準備信号を送信した車両システム３０１が接続される充電スタンド３０２への電力供給を行うことが可能となる。
【００８９】
図５、図６、および図７は、本実施形態における充電スタンドの制御動作を示すフローチャートである。このフローチャートの制御動作は、図３の充電スタンド３０２の制御部３１２内の特には図示しないＣＰＵ（中央演算処理装置）が特には図示しないメモリに記憶された制御プログラムを実行する制御動作として実現される。
【００９０】
以下、図５、図６、および図７の各ステップの処理について、図４の動作シーケンス例と対比させながら説明する。また、以下の説明では、随時図３に示される実施形態のシステム構成図を参照するものとする。
【００９１】
まず、制御部３１２は、充電スタンド３０２に対応する車両システム３０１の充電制御部３０７から通信部３０６、通信線３１６を介して、充電準備信号が受信されたか否かを判定する（図５のステップＳ５０１）。
【００９２】
ステップＳ５０１の判定がＮＯならば、制御部３１２は、ステップＳ５０１の判定処理を繰り返し実行する。
ステップＳ５０１の判定がＹＥＳならば、制御部３１２は、通信部３１０、通信線３１８を介して、配電設備３０３内の電力監視部３１５に、給電準備信号を送信する（シーケンスＳ５０２）。この処理は、図４のシーケンスＳ４０２およびＳ４０３の動作に対応する。
【００９３】
次に、制御部３１２は、配電設備３０３内の電力監視部３１５から、通信線３１８および通信部３１０を介して給電系統利用可能信号が受信されたか否かを判定する（ステップＳ５０３）。
【００９４】
給電系統利用可能信号が受信されステップＳ５０３の判定がＹＥＳになると、制御部３１２は、制御線３２０を介して系統切替部３０８を制御し、給電系統電力線３２２を車両システム３０１が接続される電力線３１７に接続させる系統切替えを実施する（ステップＳ５０６）。この処理は、図４のシーケンスＳ４０５およびＳ４０６の動作に対応する。
【００９５】
給電系統利用可能信号が受信されずステップＳ５０３の判定がＮＯならば、制御部３１２は、配電設備３０３内の電力監視部３１５から通信線３１８および通信部３１０を介して、放電系統利用可能信号が受信されたか否かを判定する（ステップＳ５０４）。
【００９６】
放電系統利用可能信号が受信されてステップＳ５０４の判定がＹＥＳになると、制御部３１２は、制御線３２０を介して系統切替部３０８を制御し、放電系統電力線３２３を車両システム３０１が接続される電力線３１７に接続させる（ステップＳ５０７）。この処理は、図４のシーケンスＳ４２７およびＳ４２８の動作に対応する。
【００９７】
放電系統利用可能信号ではなくて放電系統利用不可信号が受信されてステップＳ５０４の判定がＮＯならば、制御部３１２は、通信部３０９、通信線３１６、通信部３０６を介して、車両システム３０１の充電制御部３０７に、充電待機信号を通知する（ステップＳ５０５）。この処理は、図４のシーケンスＳ４１５およびＳ４１６の動作に対応する。
【００９８】
その後、制御部３１２は、ステップＳ５０３の処理に戻り、ステップＳ５０３→Ｓ５０４→Ｓ５０５→Ｓ５０３の処理群を繰り返し実行する状態になる。
ステップＳ５０６またはＳ５０７の処理の後、制御部３１２は、通信部３０９、通信線３１６、通信部３０６を介して、車両システム３０１内の充電制御部３０７に、給電すべき電流値を通知する（ステップＳ５０８）。この処理は、図４のシーケンスＳ４０７、Ｓ４２９、またはＳ４４５の動作に対応する。
【００９９】
次に、制御部３１２は、車両システム３０１の充電制御部３０７から、通信部３０６、通信線３１６、通信部３０９を介して、一定時間内に、充電通知信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ５０９）。この処理は、図４のシーケンスＳ４０８、Ｓ４３０、またはＳ４４６の動作に対応する。
【０１００】
制御部３１２は、一定時間内に充電通知信号を受信できずステップＳ５０９の判定がＮＯの場合には、ステップＳ５０１の処理に戻って、車両システム３０１からの充電準備信号の受信待ち状態に戻る。
【０１０１】
制御部３１２は、一定時間内に充電通知信号を受信できてステップＳ５０９の判定がＹＥＳとなった場合には、通信部３１０および通信線３１８を介して配電設備３０３内の電力監視部３１５に、充電中信号を通知する（ステップＳ５１０）。この処理は、図４のシーケンスＳ４１０、Ｓ４３２、またはＳ４４８の動作に対応する。
【０１０２】
上述のようにして自身が充電中の状態になった後、制御部３１２は、電力測定部３１１を介して給電系統電力線３２２または放電系統電力線３２３の充電電流を監視する（図６のステップＳ５１１）。これにより、制御部３１２は、充電動作が完了したか否かを監視する（ステップＳ５１２）。充電動作が完了しておらずステップＳ５１１の判定がＮＯならば、配電設備３０３内の電力監視部３１５から通信線３１８および通信部３１０を介して、充電停止要求信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ５１３）。充電停止要求信号を受信しておらずステップＳ５１２の判定もＮＯならば、配電設備３０３内の電力監視部３１５から通信線３１８および通信部３１０を介して、放電開始要求信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ５１７）。そして、放電開始要求信号も受信しておらずステップＳ５１３の判定がＮＯならば、制御部３１２は、ステップＳ５１１の処理に戻る。このようにして、制御部３１２は、自身が充電中の状態になった後、充電完了、配電設備３０３からの充電停止要求信号の受信、配電設備３０３からの放電開始要求信号の受信のいずれかが発生したか否かを繰り返し監視する。
【０１０３】
ステップＳ５１１からＳ５１４の繰返し監視処理において、電力測定部３１１での給電系統電力線３２２または放電系統電力線３２３の充電電流の監視の結果、充電動作が完了してステップＳ５１２の判定がＹＥＳになると、制御部３１２は、特には図示しないが、配電設備３０３の電力監視部３１５に給電停止（充電終了）信号を送信した後、図５のステップＳ５０１の処理に戻り、車両システム３０１からの充電準備信号の受信待ちの状態に戻る。
【０１０４】
また、ステップＳ５１１からＳ５１４の繰返し監視処理において、配電設備３０３から充電停止要求信号が受信されステップＳ５１３の判定がＹＥＳになると、制御部３１２は、通信部３０９，通信線３１６、通信部３０６を介して、車両システム３０１の充電制御部３０７に、充電停止要求信号を送信する（ステップＳ５１５）。この処理は、図４のシーケンスＳ４３４、Ｓ４３５の動作に対応する。
【０１０５】
ステップＳ５１４の処理の後、制御部３１２は、車両システム３０１の充電制御部３０７から通信部３０６、通信線３１６、通信部３０９を介して、一定時間内に、充電停止通知信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ５１６）。
【０１０６】
車両システム３０１から一定時間内に充電停止通知信号が受信できずステップＳ５１５の判定がＮＯならば、制御部３１２は、ステップＳ５１１からＳ５１４の繰返し監視処理に戻る。
【０１０７】
制御部３１２は、車両システム３０１から一定時間内に充電停止通知信号が受信できてステップＳ５１５の判定がＹＥＳになると、制御部３１２は、通信部３１０および通信線３１８を介して配電設備３０３内の電力監視部３１５へ、充電終了信号を送信する（ステップＳ５１７）。この処理は、図４のシーケンスＳ４３６およびＳ４３８の動作に対応する。
【０１０８】
ステップＳ５１７の処理の後、制御部３１２は、図５のステップＳ５０１の処理に戻り、車両システム３０１からの充電準備信号の受信待ちの状態に戻る。
さらに、ステップＳ５１１からＳ５１４の繰返し監視処理において、配電設備３０３から放電開始要求信号が受信されステップＳ５１４の判定がＹＥＳになると、制御部３１２は、通信部３０９，通信線３１６、通信部３０６を介して車両システム３０１の充電制御部３０７に、充電停止要求信号を送信する（ステップＳ５１８）。この処理は、図４のシーケンスＳ４１８の動作に対応する。
【０１０９】
ステップＳ５１８の処理の後、制御部３１２は、車両システム３０１の充電制御部３０７から通信部３０６、通信線３１６、通信部３０９を介して、一定時間内に、充電停止通知信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ５１９）。
【０１１０】
車両システム３０１から一定時間内に充電停止通知信号を受信できずステップＳ５１９の判定がＮＯならば、制御部３１２は、通信部３１０、通信線３１８を介して配電設備３０３内の電力監視部３１５に、放電不可信号を送信する（ステップＳ５２０）。その後、制御部３１２は、ステップＳ５１１からＳ５１４の繰返し監視処理に戻る。
【０１１１】
車両システム３０１から一定時間内に充電停止通知信号を受信できてステップＳ５１９の判定がＹＥＳになると、制御部３１２は、制御線３２０を介して系統切替部３０８を制御し、放電系統電力線３２３を車両システム３０１が接続される電力線３１７に接続させる系統切替えを実施する（ステップＳ５２１）。この処理は、図４のシーケンスＳ４１９およびＳ４２１の動作に対応する。
【０１１２】
ステップＳ５２１の処理の後、制御部３１２は、通信部３０９、通信線３１６、および通信部３０６を介して車両Ａの充電制御部３０７に、放電開始要求信号を送信する（ステップＳ５２２）。この処理は、図４のシーケンスＳ４２２の動作に対応する。
【０１１３】
続いて、制御部３１２は、車両システム３０１の充電制御部３０７から通信部３０６、通信線３１６、および通信部３０９を介して、一定時間内に、放電通知信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ５２３）。
【０１１４】
制御部３１２は、一定時間内に放電通知信号を受信できずステップＳ５２３の判定がＮＯの場合には、通信部３１０および通信線３１８を介して配電設備３０３内の電力監視部３１５に、放電不可信号を送信する（ステップＳ５２５）。その後、制御部３１２は、ステップＳ５０１の処理に戻って、車両システム３０１からの充電準備信号の受信待ち状態に戻る。
【０１１５】
制御部３１２は、一定時間内に放電通知信号を受信できてステップＳ５２３の判定がＹＥＳとなった場合には、通信部３１０および通信線３１８を介して配電設備３０３内の電力監視部３１５に、放電中信号を通知する（ステップＳ５２４）。この処理は、図４のシーケンスＳ４２３、Ｓ４２５の動作に対応する。
【０１１６】
上述のようにして自身が放電中の状態になった後、制御部３１２は、電力測定部３１１を介して放電系統電力線３２３の放電電流を監視する（図７のステップＳ５２６）。これにより、制御部３１２は、充放電動作が完了したか否かを監視する（ステップＳ５２７）。充放電動作が完了しておらずステップＳ５２７の判定がＮＯならば、配電設備３０３内の電力監視部３１５から通信線３１８および通信部３１０を介して、放電停止要求信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ５２８）。放電停止要求信号を受信しておらずステップＳ５２８の判定もＮＯならば、制御部３１２は、ステップＳ５２６の処理に戻る。このようにして、制御部３１２は、自身が放電中の状態になった後、充放電完了、配電設備３０３からの放電停止要求信号の受信のいずれかが発生したか否かを繰り返し監視する。
【０１１７】
ステップＳ５２６からＳ５２８の繰返し監視処理において、電力測定部３１１での放電系統電力線３２３の放電電流の監視の結果、充放電動作が完了してステップＳ５２７の判定がＹＥＳになると、制御部３１２は、図５のステップＳ５０１の処理に戻り、車両システム３０１からの充電準備信号の受信待ちの状態に戻る。
【０１１８】
また、ステップＳ５２６からＳ５２８の繰返し監視処理において、配電設備３０３から放電停止要求信号が受信されステップＳ５２８の判定がＹＥＳになると、制御部３１２は、通信部３０９，通信線３１６、通信部３０６を介して、車両システム３０１の充電制御部３０７に、放電停止要求信号を送信する（ステップＳ５２９）。この処理は、図４のシーケンスＳ４３９、Ｓ４４０の動作に対応する。
【０１１９】
ステップＳ５２９の処理の後、制御部３１２は、車両システム３０１の充電制御部３０７から通信部３０６、通信線３１６、通信部３０９を介して、一定時間内に、放電停止通知信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ５３０）。
【０１２０】
車両システム３０１から一定時間内に放電停止通知信号が受信できずステップＳ５３０の判定がＮＯならば、制御部３１２は、ステップＳ５２６からＳ５２８の繰返し監視処理に戻る。
【０１２１】
制御部３１２は、車両システム３０１から一定時間内に放電停止通知信号が受信できてステップＳ５３０の判定がＹＥＳになると、制御部３１２は、通信部３１０および通信線３１８を介して配電設備３０３内の電力監視部３１５へ、放電停止信号を送信する（ステップＳ５３２）。この処理は、図４のシーケンスＳ４４１およびＳ４４３の動作に対応する。
【０１２２】
その後、制御部３１２は、電力測定部３１１を介して放電系統電力線３２３の電圧を確認し（ステップＳ５３２）、放電系統電力線３２３から給電系統電力線３２２への系統の切替えが可能であるか否かを判定する（ステップＳ５３３）。そして、制御部３１２は、切替えが可能でありステップＳ５３３の判定がＹＥＳならば、系統切替部３０８を制御して放電系統電力線３２３から給電系統電力線３２２への切替えを行う（ステップＳ５３４）。
【０１２３】
制御部３１２は、ステップＳ５３３の判定がＮＯの場合またはステップＳ５３４の処理の後、図５のステップＳ５０１の処理に戻り、車両システム３０１からの充電準備信号の受信待ちの状態に戻る。
【０１２４】
図８および図９は、本実施形態における配電設備３０３の制御動作を示すフローチャートである。このフローチャートの制御動作は、図３の配電設備３０３の電力監視部３１５内の特には図示しないＣＰＵが特には図示しないメモリに記憶された制御プログラムを実行する制御動作として実現される。
【０１２５】
以下、図８および図９の各ステップの処理について、図４の動作シーケンス例と対比させながら説明する。また、以下の説明では、随時図３に示される実施形態のシステム構成図を参照するものとする。
【０１２６】
まず、電力監視部３１５は、稼働開始時に、設定電力量である給電可能電力Ｘを内部の特には図示しないメモリに登録する（ステップＳ８０１）。
次に、電力監視部３１５は、充電スタンド３０２の制御部３１２から通信部３１０、通信線３１８を介して、給電準備信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ８０２）。
【０１２７】
給電準備信号を受信しておらずステップＳ８０２の判定がＮＯならば、電力監視部３１５は、充電スタンド３０２の制御部３１２から通信部３１０、通信線３１８を介して、給電停止（充電終了）信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ８０３）。
【０１２８】
給電停止（充電終了）信号も受信しておらずステップＳ８０３の判定がＮＯならば、電力監視部３１５は、ステップＳ８０２の処理に戻り、このようにして、ステップＳ８０２とＳ８０３の監視処理を繰り返し実行する。
【０１２９】
ステップＳ８０２とＳ８０３の繰返し監視処理において、給電停止（充電終了）信号を受信しステップＳ８０３の判定がＹＥＳになると、１つの車両システム３０１に対する充電が終了してその車両システム３０１の分の電力量Ｃが不要となる。このため、電力監視部３１５は、メモリ上の給電可能電力Ｘの値を、Ｘ＝Ｘ＋Ｃ としてＣだけ増加させる（ステップＳ８０４）。その後、電力監視部３１５は、ステップＳ８０２とＳ８０３の繰返し監視処理に戻る。
【０１３０】
ステップＳ８０２とＳ８０３の繰返し監視処理において、給電準備信号を受信しステップＳ８０２の判定がＹＥＳになると、電力監視部３１５は、給電準備信号によって充電要求が発生した車両システム３０１に対して車両最大電力Ｂを特には図示しないメモリに登録する（ステップＳ８０５）。この処理は、図４のシーケンスＳ４０３の動作に対応する。
【０１３１】
次に、電力監視部３１５は、給電系統電力線３２２の使用電力、すなわち給電可能電力Ｘをメモリから取得する（ステップＳ８０６）。そして、電力監視部３１５は、給電可能電力Ｘが車両最大電力Ｂよりも多いか否か、すなわち、Ｘ−Ｂ＞０ であるか否かを判定する（ステップＳ８０７）。この処理は、図４のシーケンスＳ４０４またはＳ４１４の動作に対応する。
【０１３２】
給電可能電力Ｘが車両最大電力Ｂよりも余力がありステップＳ８０７の判定がＹＥＳならば、電力監視部３１５は、通信線３１８および通信部３１０を介して充電スタンド３０２の制御部３１２に、給電系統利用可能信号を送信する（ステップＳ８０８）。この処理は、図４のシーケンスＳ４０５の動作に対応する。
【０１３３】
続いて、電力監視部３１５は、充電スタンド３０２の制御部３１２から通信部３１０および通信線３１８を介して、一定時間内に、充電中信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ８０９）。
【０１３４】
充電中信号を一定時間内に受信できずステップＳ８０９の判定がＮＯならば、電力監視部３１５は、ステップＳ８０２およびＳ８０３の繰返し監視処理に戻る。
充電中信号を一定時間内に受信できステップＳ８０９の判定がＹＥＳになると、１つの車両システム３０１に対する充電が新たに開始されてその車両システム３０１の分の電力量Ｂが必要となる。このため、電力監視部３１５は、メモリ上の給電可能電力Ｘの値を、Ｘ＝Ｘ−Ｂ としてＢだけ減少させる（ステップＳ８１０）。その後、電力監視部３１５は、ステップＳ８０２とＳ８０３の繰返し監視処理に戻る。この処理は、図４のシーケンスＳ４１０の動作に対応する。
【０１３５】
給電可能電力Ｘが車両最大電力Ｂに対して余力がなくステップＳ８０７の判定がＮＯになると、電力監視部３１５は、通信線３１８および通信部３１０を介して充電スタンド３０２の制御部３１２に、給電系統利用不可信号を送信する（ステップＳ８１１）。この処理は、図４のシーケンスＳ４１５の動作に対応する。
【０１３６】
電力監視部３１５は、給電系統利用不可信号を送信した後、放電系統電力線３２３の電圧をチェックする（ステップＳ８１２）。これにより、電力監視部３１５は、放電系統電力線３２３が未使用状態で使用可能か否かを判定する（ステップＳ８１３）。
【０１３７】
電力監視部３１５は、放電系統電力線３２３が使用状態でステップＳ８１３の判定がＮＯの場合には、ステップＳ８０２およびＳ８０３の繰返し監視処理に戻る。
電力監視部３１５は、放電系統電力線３２３が未使用状態でステップＳ８１３の判定がＹＥＳの場合には、蓄電池３０４の充電状態が十分で放電対象とすることのできる車両システム３０１を選定する（ステップＳ８１４）。この選定は例えば、各充電スタンド３０２での充電経過時間に基づいて行う。
【０１３８】
ステップＳ８１４で車両システム３０１を選定できると、電力監視部３１５は、選定した車両システム３０１が接続されている充電スタンド３０２に対応する通信線３１８および通信部３１０を介してその制御部３１２に、放電開始要求信号を送信する（図９のステップＳ８１５）。この処理は、図４のシーケンスＳ４１７の動作に対応する。
【０１３９】
その後、電力監視部３１５は、選定した車両システム３０１が接続されている充電スタンド３０２に対応する通信部３１０および通信線３１８を介してその制御部３１２から、一定時間内に、放電中信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ８１６）。
【０１４０】
一定時間内に放電中信号を受信できずステップＳ８１６の判定がＮＯならば、電力監視部３１５は、後述するステップＳ８２６の処理に進む。
一定時間内に放電中信号を受信できステップＳ８１６の判定がＹＥＳになると、電力監視部３１５は、電力測定部３１４を介して放電系統電力線３２３の電圧をチェックし（ステップＳ８１７）、さらに一定時間内に、放電系統電力線３２３に電圧が上がってきたか否かを判定する（ステップＳ８１８）。この処理は、図４のシーケンスＳ４２５およびＳ４２６の動作に対応する。
【０１４１】
一定時間内に放電系統電力線３２３に電圧が発生せずステップＳ８１８の判定がＮＯならば、電力監視部３１５は、ステップＳ８２６の処理に進む。ステップＳ８２６については後述する。
【０１４２】
一定時間内に放電系統電力線３２３に電圧が上がってきてステップＳ８１８の判定がＹＥＳになると、放電系統電力線３２３の使用によって車両最大電力Ａの分だけ余力が生まれるため、電力監視部３１５は、メモリ上の給電可能電力Ｘの値を、Ｘ＝Ｘ＋Ａとして、車両最大電力Ａの分だけ増加させる（ステップＳ８１９）。
【０１４３】
その後、電力監視部３１５は、図８のステップＳ８０７でＮＯと判定したときの充電スタンド３０２に対応する通信線３１８および通信部３１０を介してその制御部３１２に、放電系統利用可能信号を送信する（ステップＳ８２０）。この処理は、図４のシーケンスＳ４２７の動作に対応する。
【０１４４】
その後、電力監視部３１５は、ステップＳ８２０で放電系統利用可能信号を送信した充電スタンド３０２に対応する通信部３１０および通信線３１８を介してその制御部３１２から、一定時間内に、充電中信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ８２１）。
【０１４５】
一定時間内に充電中信号を受信できずステップＳ８２１の判定がＮＯならば、電力監視部３１５は、後述するステップＳ８２６の処理に進む。
一定時間内に充電中信号を受信できステップＳ８２１の判定がＹＥＳになると、電力監視部３１５は、その充電中信号を受信し放電系統電力線３２３を使用して充電を開始した充電スタンド３０２について、一定の充電時間を計時するためのタイマをスタートさせる（ステップＳ８２２）。この処理は、図４のシーケンスＳ４３２およびＳ４３３の動作に対応する。
【０１４６】
その後、電力監視部３１５は、上記タイマの終了を監視する（ステップＳ８２３）。
電力監視部３１５は、上記タイマが終了してステップＳ８２３の判定がＹＥＳになると、そのタイマが計時された充電スタンド１０５に対応する通信部３１０および通信線３１８を介してその制御部３１２から、充電終了信号を受信しているか否かを判定する（ステップＳ８２４）。タイマの終了前に上記充電スタンド３０２が充電を終了していれば、充電終了信号が届いている（図６のステップＳ５１２の処理による）。逆に、タイマの終了前に上記充電スタンド３０２が充電を終了していなければ、充電終了信号は届いていない。あまり長い時間放電による充電動作を継続すると、放電元の車両システム３０１の蓄電池３０４の充電容量が低下してしまう。
【０１４７】
そこで、タイマ終了時に充電終了信号が届いておらずステップＳ８２４の判定がＮＯならば、電力監視部３１５は、放電による充電動作を実行中の充電スタンド３０２に接続されている車両システム３０１の充電を停止させるために、上記タイマが計時された充電スタンド１０５に対応する通信線３１８および通信部３１０を介してその制御部３１２に、充電停止要求信号を送信する（ステップＳ８２５）。この処理は、図４のシーケンスＳ４３４の動作に対応する。
【０１４８】
その後、電力監視部３１５は、該当する充電スタンド３０２から充電終了信号が受信されるまで、ステップＳ８２４とＳ８２５の処理を繰り返し実行する。
上記タイマが計時された充電スタンド１０５から充電終了信号が受信してステップＳ８２４の判定がＹＥＳになると、電力監視部３１５は、ステップＳ８２６の処理に進む。この処理は、図４のシーケンスＳ４３８の動作に対応する。
【０１４９】
ステップＳ８２６の処理は、上記ステップＳ８２４の判定がＹＥＳとなる場合のほか、前述したステップＳ８１６、Ｓ８１８、Ｓ８２１の判定がそれぞれＮＯの場合にも実行される。ステップＳ８２６とそれに続くＳ８２７の処理は、放電による充電動作が終了した場合、または放電による充電動作に入ったが実際には開始できなかった場合に、放電元の車両システム３０１および充電スタンド３０２に対して放電を停止させるために実行される。
【０１５０】
まず、電力監視部３１５は、図８のステップＳ８１４で放電元として選定した車両システム３０１に対応する充電スタンド３０２に、それに対応する通信線３１８および通信部３１０を介してその制御部３１２に、放電停止要求信号を送信する（ステップＳ８２６）。この処理は、図４のシーケンスＳ４３９の動作に対応する。
【０１５１】
そして、電力監視部３１５は、上記充電スタンド３０２の制御部３１２から、それに対応する通信部３１０および通信線３１８を介して放電停止信号が受信したか否かを判定し（ステップＳ８２７）、受信されなければ再度ステップＳ８２６とＳ８２７を繰り返し実行する。
【０１５２】
電力監視部３１５は、放電停止信号を受信してステップＳ８２７の判定がＹＥＳになると、ステップＳ８０２の給電準備信号の受信監視とステップＳ８０３の給電停止（充電終了）信号の受信監視の繰返し処理に戻る。この処理は、図４のシーケンスＳ４４３の動作に対応する。
【０１５３】
図１０は、図１の構成を更に詳細に示す第２の実施形態のシステム構成図である。
図１０の構成において、図３の第１の実施形態の場合と同じ機能を有する部分には同じ番号を付してある。
【０１５４】
図３では、給電系統電力線３２２と放電系統電力線３２３が各充電スタンド３０２に接続され、それらを切り替える系統切替部３０８が各充電スタンド３０２内に設置されている。これに対して、図１０では、各充電スタンド３０２には、それぞれ１本の電力線１００３が接続されて、各充電スタンド３０２は遮断部１００１のみを備える。そして、配電設備３０３内には各電力線１００３を収容する各部分に、系統切替部１００２が設置される。
【０１５５】
図３の実施形態では、配電設備３０３内の電力監視部３１５は、各充電スタンド３０２と通信をしながら各充電スタンド３０２内の系統切替部３０８を切り替える制御を行う。これに対して、図１０の実施形態では、配電設備３０３内の電力監視部３１５は、自設備内の各系統切替部１００２を直接制御して、給電系統電力線３２２と放電系統電力線３２３の切替えを行う。
【０１５６】
図１０の構成では、配電設備３０３内の電力監視部３１５と各充電スタンド３０２内の各制御部３１２との制御情報を簡略化させることが可能となる。
上述の各実施形態は、充電ケーブルを車両に機械的に接続して充電を行う充電システムに具体化したが、充電ケーブルを使用せずに、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よい。図１１に示されるように、非接触式の充電システムでは、車両１０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車両１０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、車両１０の蓄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、車両１０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。すなわち、充電開始／停止信号など、充電に必要な信号の送受信が、車両側コントローラ３８と電源側コントローラ３９との間で無線通信で行われる。
【０１５７】
図１２は、図１の構成を更に詳細に示す第３の実施形態のシステム構成図である。
図１２の第３の実施形態の構成は図３の第１の実施形態の構成をベースにしている。図１２の構成において、図３の第１の実施形態の場合と同じ機能を有する部分には同じ番号を付してある。
【０１５８】
図１２の構成が図３の構成と異なる点は、充電スタンド３０２と車両システム３０１の間の充電および通信が、充電ケーブルを用いた電力線３１７および通信線３１６によるケーブル接続ではなく、図１１で説明したような非接触充電部および無線通信によるものである点である。図１２において、図１１に示される地上側設備３６が充電スタンド３０２に対応する。また、受電側コイル３５と送電側コイル３７はそれぞれ、図１２の非接触充電部１２０１および１２０２に接続される。そして、非接触式の充電システムの場合、車両１０の受電側コイル３５と地上側設備３６の送電側コイル３７が整合配置されたことを充電状態であると判定してもよい。また、整合配置されることは、送電可能な状態であるとも言える。
【０１５９】
図１２の構成では、図３の車両システム３０１内のＡＣ−ＤＣ変換部３０５が非接触充電部１２０１に置き換えられている。また、これに対応して、充電スタンド３０２内に、非接触充電部１２０２が新設されている。非接触充電部１２０１は、ＡＣ−ＤＣ変換部３０５と同様に電力線３１７を介して充電スタンド３０２から供給されるＡＣ電力をＤＣ電力に変換して蓄電池３０４に充電し、逆に蓄電池３０４から放電されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換して充電スタンド３０２に出力する機能を有する。また、非接触充電部１２０１および１２０２は、図１１の受電側コイル３５と送電側コイル３７を用いて、電磁誘導原理等による非接触充電を制御する機能を有する。
【０１６０】
また、図１２の構成では、図３の車両システム３０１内の通信部３０６および充電スタンド３０２内の通信部３０９がそれぞれ、無線通信部３０６′および３０９′に置き換えられている。無線通信部３０６′および３０９′は、図１１の車両側コントローラ３８および電源側コントローラ３９のそれぞれ一部を構成している。無線通信部３０６′および３０９′は、車両システム３０１と充電スタンド３０２の間で、例えばＷｉＦｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）方式による無線通信の機能を提供する。ＷｉＦｉ方式は、ＩＥＥＥ ８０２．１１シリーズ通信規格に準拠した無線機器に対して米国に本拠を置く業界団体であるＷｉ−Ｆｉ Ａｌｌｉａｎｃｅによって認定される無線通信方式である。ここで通信される情報は、図３の通信部３０６および３０９の場合と同じである。
【０１６１】
図１２の構成のその他の制御動作については、図３の場合と同様である。
図１３は、図１の構成を更に詳細に示す第４の実施形態のシステム構成図である。
図１３の第４の実施形態の構成は図１０の第２の実施形態の構成をベースにしている。図１３の構成において、図１０の第２の実施形態の場合と同じ機能を有する部分には同じ番号を付してある。
【０１６２】
図１３の構成が図１０の構成と異なる点は、充電スタンド３０２と車両システム３０１の間の充電および通信が、充電ケーブルを用いた電力線３１７および通信線３１６によるケーブル接続ではなく、図１１で説明したような非接触充電・通信によるものである点である。非接触充電方式の原理は、図１２の第３の実施形態の場合と同様で、図１１に示される地上側設備３６が充電スタンド３０２に対応する。また、受電側コイル３５と送電側コイル３７はそれぞれ、図１３の通信付非接触充電部１３０１および１３０２に接続される。この場合、第４の実施形態では、充電制御のための制御情報の通信が、第３の実施形態のように無線通信によるものではなく、非接触充電電力信号に重畳された通信方式による。
【０１６３】
図１３の構成では、図３の車両システム３０１内のＡＣ−ＤＣ変換部３０５および通信部３０６が通信付非接触充電部１３０１に置き換えられている。また、これに対応して、充電スタンド３０２では、図１０の遮断部１００１および通信部３０９が通信付非接触充電部１３０２に置き換えられている。通信付非接触充電部１３０１は、ＡＣ−ＤＣ変換部３０５と同様に電力線３１７を介して充電スタンド３０２から供給されるＡＣ電力をＤＣ電力に変換して蓄電池３０４に充電し、逆に蓄電池３０４から放電されるＤＣ電力をＡＣ電力に変換して充電スタンド３０２に出力する機能を有する。また、通信付非接触充電部１３０１および１３０２は、電磁誘導原理等による非接触充電を制御する機能を有する。さらに、通信付非接触充電部１３０１および１３０２は、充電制御情報を非接触充電電力信号に重畳して送受信する機能を有する。ここで通信される情報は、図１０の通信部３０６および３０９の場合と同じである。
【０１６４】
図１３の構成のその他の制御動作については、図１０の場合と同様である。
以上説明した各実施形態により、契約電力に応じて設定した電力量を超えないように充電量制御を行う際に、車両への充電実績に応じて車両への放電指示及び放電電力を他車両へ充電指示することで同時充電を想定した受電設備の最適化が行なわれる。これにより、第１または第２の実施形態では、車両と充電設備との接続ケーブルを変更することなく車両の充放電に対応することが可能となる。さらに、第３または第４の実施形態では、非接触充電方式において、車両の充放電に対応することが可能となる。これにより、電力会社との契約を上回らないように電力調整をすることが可能となり、ランニングコスト低減に貢献できる。
【０１６５】
また、既に十分な充電がなされている車両から新たに充電を開始する車両への充電ができることにより、本システムに接続されている車両の充電量を平準化でき、複数台充電中でも短時間で実用的に走行可能な充電量にすることが可能となる。
【符号の説明】
【０１６６】
１０１ 車両
１０２、３０２ 充電スタンド
１０３、３０３ 配電設備
１０４ 電力制御部
１０５ 電力供給部
３０１ 車両システム
３０４ 蓄電池
３０５ ＡＣ−ＤＣ変換部
３０６、３０９、３１０ 通信部
３０７ 充電制御部
３０８、１００２ 系統切替部
３１１、３１４ 電力測定部
３１２ 制御部
３１３ 遮断器
３１５ 電力監視部
３１６、３１８、３２１、３２４ 通信線
３１７、１００３ 電力線
３２０ 制御線
３２２ 給電系統電力線
３２３ 放電系統電力線
１００１ 遮断部
１２０１、１２０２ 非接触充電部
１３０１、１３０２ 通信付非接触充電部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受電設備からの系統電力を配電設備を介して複数の充電スタンドに供給することにより、前記各充電スタンドに電力線または非接触充電部を介して電気的に接続される車両内の蓄電池の充電を行う車両用充電システムであって、
前記受電設備からの系統電力を前記充電スタンドに供給する給電系統電力線と、
選択された車両から放電される電力を他の選択された車両に供給する放電系統電力線と
前記充電スタンドごとに設けられ、前記給電系統電力線と前記放電系統電力線とを切り替えて該充電スタンドに接続される車両に電力を供給する系統切替部と、
前記充電スタンドから該充電スタンドに接続される車両からの充電要求を受信した場合に、前記給電系統電力線の電力使用状況を確認することにより該給電系統電力線から前記充電要求を送信した車両への給電が可能か否かを判定し、該給電が可能であれば、前記充電要求を送信した充電スタンドに対応する前記系統切替部に前記給電系統電力線への切替えを行わせて、前記配電設備から前記充電要求を送信した充電スタンドへの前記系統電力の供給を行わせ、前記給電が不可能であって前記放電系統電力線が使用可能であれば、前記蓄電池からの放電が可能な車両を抽出して該車両が接続される充電スタンドに対応する前記系統切替部と前記充電要求を送信した充電スタンドに対応する前記系統切替部に前記放電系統電力線への切替えを行わせて、前記放電が可能な車両が接続される充電スタンドから前記充電要求を送信した車両が接続される充電スタンドへの電力供給を行わせる電力制御部と、
を備えることを特徴とする車両用充電システム。
【請求項２】
前記配電設備から前記各充電スタンドに前記給電系統電力線および前記放電系統電力線を接続し、前記各充電スタンド内に該各充電スタンドに対応する前記系統切替部を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用充電システム。
【請求項３】
前記配電設備から前記各充電スタンドに前記系統電力を供給する電力線を接続し、前記配電設備内の前記各充電スタンドに接続される電力線の収容部分に該各充電スタンドに対応する前記系統切替部を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用充電システム。
【請求項１】
受電設備からの系統電力を配電設備を介して複数の充電スタンドに供給することにより、前記各充電スタンドに電力線または非接触充電部を介して電気的に接続される車両内の蓄電池の充電を行う車両用充電システムであって、
前記受電設備からの系統電力を前記充電スタンドに供給する給電系統電力線と、
選択された車両から放電される電力を他の選択された車両に供給する放電系統電力線と
前記充電スタンドごとに設けられ、前記給電系統電力線と前記放電系統電力線とを切り替えて該充電スタンドに接続される車両に電力を供給する系統切替部と、
前記充電スタンドから該充電スタンドに接続される車両からの充電要求を受信した場合に、前記給電系統電力線の電力使用状況を確認することにより該給電系統電力線から前記充電要求を送信した車両への給電が可能か否かを判定し、該給電が可能であれば、前記充電要求を送信した充電スタンドに対応する前記系統切替部に前記給電系統電力線への切替えを行わせて、前記配電設備から前記充電要求を送信した充電スタンドへの前記系統電力の供給を行わせ、前記給電が不可能であって前記放電系統電力線が使用可能であれば、前記蓄電池からの放電が可能な車両を抽出して該車両が接続される充電スタンドに対応する前記系統切替部と前記充電要求を送信した充電スタンドに対応する前記系統切替部に前記放電系統電力線への切替えを行わせて、前記放電が可能な車両が接続される充電スタンドから前記充電要求を送信した車両が接続される充電スタンドへの電力供給を行わせる電力制御部と、
を備えることを特徴とする車両用充電システム。
【請求項２】
前記配電設備から前記各充電スタンドに前記給電系統電力線および前記放電系統電力線を接続し、前記各充電スタンド内に該各充電スタンドに対応する前記系統切替部を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用充電システム。
【請求項３】
前記配電設備から前記各充電スタンドに前記系統電力を供給する電力線を接続し、前記配電設備内の前記各充電スタンドに接続される電力線の収容部分に該各充電スタンドに対応する前記系統切替部を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用充電システム。
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−６６３６３（Ｐ２０１３−６６３６３Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−４６６５４（Ｐ２０１２−４６６５４）
【出願日】平成２４年３月２日（２０１２．３．２）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年３月２日（２０１２．３．２）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
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