[发明专利]充电控制装置以及充电设备

说明书

技术领域

本发明涉及具有使用电池的充电电缆的通信功能的充电控制装置以及使用了该装置的充电通信系统。

背景技术

近年来，根据二氧化碳的排放量削减、能量利用效率的提高的观点，以电作为动力源的电动汽车正在被实用化。相伴于此，在各地也开始设置有电动汽车用的充电基本设施。为了对一般的电动汽车的电池进行满充电，需要几十kWh(换算为一般家庭的平均耗电量为2～3日的量)这样的巨大的电量。因此，在电动汽车的电力供给设备(电网)中，负载调整功能、配电控制功能等的丰富化成为课题，嵌入了电力的需求/供给的自动控制单元的被称为“智能电网”的下一代的电力网得到了注目。在通过智能电网管理的电力网中，车载电池的充电(从电网向车辆的电力供给)的需求预测、基于该预测的充电控制等进入人们的视野。

伴随电动汽车的普及，家庭中设置能够对车载电池进行充电的充电设备也开始一般化起来。作为充电设备，有例如电池充电专用的室外插座、断电器、配电板等。在这些充电设备中，适应电动汽车的充电标准，可通电的电流值的最大值被扩展到30A以上(在既存的家庭用断电器中为15A左右)。

另一方面，电动汽车的充电标准(可通电的电流或者电压的最大值、最小值等)根据车种而不同，而且能够在车载的充电装置侧决定对电池充电时充电电缆中流过的电流值，所以1个充电设备难以应对各种电动汽车的充电标准。另外，虽然通过法规限制了充电设备的标准(设置于家庭的断电器中流过的电流值等)，但该法规根据国家、 自治体而不同也加重了该课题。

为了解决该课题，提出了将充电设备可供给的电流值通知到电动汽车的技术。例如，使用了通过IEC61851规定的控制导频信号的通信(以下称为“控制导频通信”)、使用了CHAdeMO协会(“CHAdeMO”是商标名)制定的通信协议的通信就是该技术。在这些技术中，在将电动汽车和充电设备连接起来的充电电缆内除了电池充电用的电力线以外，还设置通信用的信号线(通信线)，通过该信号线在充电设备与电动汽车之间进行通信。

控制导频通信提供如下构造：使用信号线电压和PWM(Pulse Width Modulation：脉宽调制)信号的占空比，不仅向电动汽车通知通知充电电缆的连接/切断，而且还向电动汽车通知可从充电设备供给的电流值。在CHAdeMO协会(“CHAdeMO”是商标名)制定的通信协议中提供如下构造：使用CAN(Controller Area Network：控制器区域网络)通信，不仅向电动汽车通知可从充电设备供给的电流值，而且还从电动汽车向充电设备通知可充电的电压的上限值(耐电压)、电池的填充率等。

但是，控制导频通信、CAN通信的通信速度、可一次发送的数据量受限(例如，在CAN通信中一次仅能够发送8字节的数据)。因此，难以实现智能电网中设想的使用案例(例如，电动汽车与充电设备之间的费用信息的交换、从系统侧向电动汽车提供发电调度等)。

因此，近年来，还研究了通过在充电电缆的电力线上实施专利文献1公开的那样的PLC(Power Line Communication：电力线通信)通信，而进行充电设备和电动汽车之间的通信。PLC通信在商用的100V(伏特)或者200V的交流电力线上实现通信，与控制导频通信、CAN通信相比，能够发送接收更大量的数据。

但是，作为PLC通信的通信路的电力线在家庭内的配电盘分支而还与空调、电冰箱等其他机器连接。因此，例如有房屋的空调具有的逆变器等产生的噪声到达与该房屋的充电设备连接的充电电缆的可能性。如果噪声到达充电电缆，则有无法正常地实施使用该充电电 缆的PLC通信的担心。另外，房屋内的电力线通过室外的电力线与临近的房屋也连接。因此，在PLC通信中，例如，存在某个房屋的充电设备与连接到其旁边的房屋的充电设备的电动汽车进行通信的通信泄漏的问题、由通信引起的来自室外的电力线的泄漏电场的问题。

因此，构筑在电动汽车与充电设备之间进行PLC通信的系统的情况下，需要制作考虑了通信的泄漏、泄漏电场等的对策的电力线的布线计划。

专利文献1：国际公开第2011/016466号

发明内容

根据以上那样的背景，作为电动汽车与充电设备之间的通信方式，如果考虑运用面，则期望使用如控制导频通信、CAN通信那样物理上闭合的信号线的方式。特别地，如果考虑新设置信号线的成本、电动汽车和充电设备之间的相互连接性的担保(接线的保证)等，则期望是使用既存的信号线的通信方式。