JP5321087B2 - 充電システム、充電方法、及び充電料金課金装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車等の車両に搭載されたバッテリを充電する充電システム及び充電方法と、バッテリの充電料金を課金する充電料金課金装置に関する。

従来より、電気自動車のバッテリを定格容量まで充電した段階で充電料金が確定する充電システムが知られている。

特開平１０−１２４７１９号公報（段落００２４）

一般に、定格容量までバッテリを充電するためには多くの時間を要する。このため従来の充電システムによれば、乗員が買い物の時間等の空き時間を利用してバッテリを少しでも充電したいと考えた場合であっても、その時間内でバッテリを定格容量まで充電できないために充電料金が確定しないことにより、バッテリの充電作業の利便性が低下することがある。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的はバッテリの充電作業の利便性を向上させることが可能な充電システム，充電方法，及び充電料金課金装置を提供することにある。

本発明は、バッテリの充電料金の精算要求が入力されたタイミングで車両又は充電器と精算機との間の距離を算出し、算出された距離に基づいて車両の乗員が精算機から車両に移動するまでの時間を追加充電可能時間として算出し、算出された追加充電可能時間だけバッテリを充電するように充電器を制御する。

本発明によれば、乗員は空き時間の間に少量でもバッテリを充電できるので、バッテリの充電作業の利便性が向上する。

本発明の実施形態となる充電システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態となる充電処理の流れを示すフローチャート図である。 追加充電可能時間を算出する際に用いられるテーブルを示す図である。 精算器と車両の駐車位置との位置関係の一例を示す図である。 乗員の空き時間，充電処理，課金処理，及び精算処理のタイミングを示すタイミングチャート図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態となる充電システム及びその充電動作について説明する。

〔充電システムの構成〕
始めに、図１を参照して、本発明の実施形態となる充電システムの構成について説明する。

本発明の実施形態となる充電システム１は、図１に示すように、車両２に搭載されたバッテリ（図示せず）を充電する充電器３と、車両２の乗員がバッテリの充電料金を精算するための精算機４と、充電システム１全体の動作を制御するサーバ５とを主な構成要素として備える。なお本実施形態では、精算機４とサーバ５を別体として説明するが、精算機４とサーバ５を一体で構成するようにしてもよい。

車両２は、充電器３から供給される電力を利用してバッテリを充電すると共にバッテリの必要充電量や異常の有無に関する情報を検出する充電部１１と、充電器３及びサーバ５との間で情報通信を行うための通信装置１２と、バッテリの充電動作を制御する制御部１３とを備える。

充電器３は、車両２の充電部１１に電力を供給する商用電源等の電力供給部２１と、車両２及びサーバ５との間で情報通信を行うための通信装置２２とを備える。本実施形態では、各充電器３には固有の識別情報（固有ＩＤ）が付与されている。

サーバ５は、車両２及び充電器３との間で情報通信を行うための通信装置３１と、車両２，充電器３，及び精算器４の動作を制御することにより充電システム１全体の動作を制御する制御部３２とを備える。

〔充電処理〕
このような構成を有する充電システム１は、以下に示す充電処理を実行することにより、バッテリの充電作業の利便性を向上させる。以下、図２に示すフローチャートを参照して、この充電処理を実行する際の充電システム１の動作について説明する。 図３に示すフローチャートは、車両２の乗員が充電部１１に充電器３を接続したタイミングで開始となり、始めに、制御部１３が、通信装置１２を介してサーバ５に対して充電部１１を接続した充電器３の固有ＩＤと共に充電器３が利用可能であるか否かを確認するための照合確認要求を送信する（ステップＳ１）。制御部３２は、車両２から照合確認要求を受信すると、通信装置３１を介して受信した固有ＩＤに対応する充電器３と通信することにより、充電器３が利用可能であるか否かを確認する（ステップＳ２，３）。そして充電器３が利用可能になったタイミングで充電部１１は車両２のバッテリの充電を開始し（ステップＳ４，図５に示す時刻Ｔ＝Ｔ１）、制御部３２は充電料金の課金処理を開始する（ステップＳ５，図５に示す時刻Ｔ＝Ｔ１）。なお故障等の原因によって充電器３が利用不能である場合、制御部３２は、車両２や充電器３に対し充電を行うことができない旨の情報を送信し、車両２や充電器３は車両２の乗員に対し充電を行うことができない旨を報知する。

バッテリの充電が行われている間、充電部１１はバッテリの充電異常がないか否かを確認する（ステップＳ６）。そして充電異常が生じた場合、充電部１１はバッテリの充電を停止し、制御部１３は通信装置１２を介してバッテリの充電異常をサーバ５に通知する（ステップＳ７）。以後、制御部３２は、運転者が充電料金を精算する際、精算機４を介してバッテリの充電異常を運転者に通知すると共に充電異常が生じるまでの充電料金を課金するように精算機４を制御する。一方、充電異常が生じなかった場合には、制御部３２は、運転者が精算器４を操作することにより充電料金の精算を指示したタイミング（図５に示す時刻Ｔ＝Ｔ２）で、精算器４から充電器３（又は車両２）までの距離を充電器３（又は駐車位置）毎に示すテーブルを参照して、精算器４からステップＳ１の処理において受信した固有ＩＤに対応する充電器３までの距離を算出する（ステップＳ８，Ｓ９）。精算器４から車両２までの距離が算出されると、制御部３２は、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すテーブル及び以下の数式１を用いて、運転者が精算器４から車両２に移動するまでの間にバッテリを充電可能な時間を追加充電可能時間として算出する（ステップＳ１０）。

具体的には、制御部３２は、ステップＳ９の処理により算出された精算器４から充電器３までの距離を所定の歩行速度（例えば８０ｍ／分）で除算した値に車両２を駐車したフロアまでのエレベータによる移動時間を加算する。エレベータによる移動時間は、例えば２階に駐車した場合には１０秒等、図３（ａ）に示すような各駐車フロア毎の移動時間を記述したテーブルを参照することにより算出される。そしてサーバ５の制御部３２は、算出された値に天候係数及び荷物量係数を乗算することにより追加充電可能時間を算出する。

本実施形態において、荷物量係数とは、乗員の移動時間に対する乗員の荷物量の影響を示す係数であり、乗員の荷物量がカーゴが必要になるほど多い場合には乗員の移動は困難になると予測されるので、乗員の荷物量が多い時の荷物量係数は図３（ｂ）に示すように荷物が少ない場合（カーゴ不要の場合）と比べて移動時間が長く算出されるように１以上の値に設定されている。また天候係数とは、乗員の移動時間に対する天候の影響を示す係数であり、天候が雨の場合には乗員の移動は困難になると予測されるので、天候が雨の時の天候係数は図３（ｃ）に示すように雨以外の天気と比べて移動時間が長く算出されるように１以上の値に設定されている。なお乗員の荷物量は、例えばカメラにより撮影された乗員の画像を解析することにより判断することができ、天候は雨滴センサを配置することにより判断することができる。

より具体的には、図４に示すように乗員が雨の日に車両２を立体駐車場の３階に駐車し、精算器４と車両２（充電器３）との間の直線距離が１２０ｍ（８０ｍ＋４０ｍ）ｍと算出された場合、制御部３２は、乗員の荷物量が少ない場合には以下の数式２に示すように追加充電可能時間を１６５秒と算出する。なお以下の数式２では、乗員の歩行速度は８０ｍ／分に設定されている。

このようにして追加充電可能時間が算出されると、制御部３２は、車両２の制御部１３から必要充電量に関する情報を受信し、受信した情報とステップＳ１０の処理により算出された追加充電可能時間に基づいて、追加充電可能時間通りバッテリを充電可能であるか否かを判別する（ステップＳ１１）。そして判別の結果、追加充電可能時間だけ充電してもバッテリの充電量が必要充電量以上の値にならず、追加充電可能時間通りバッテリを充電可能である場合、制御部３２は、追加充電可能時間だけバッテリを充電するように車両２及び充電器３を制御する（ステップＳ１３）。一方、追加充電可能時間前にバッテリの充電量が満充電状態又は必要充電量になる等して追加充電可能時間通りバッテリを充電できない場合には、制御部３２は、可能な充電量だけ充電するように車両２及び充電器３を制御する（ステップＳ１２）。

以上のようにして追加充電処理が開始されると、制御部３２は、精算器４を介して追加充電処理の充電料金を今回支払うか否かを運転者に確認する（ステップＳ１４）。そして確認の結果、追加充電処理の充電料金を今回支払わないと運転者が指示した場合、制御部３２は、現在までの充電料金を課金，請求する（ステップＳ１５）。但し、現段階で未納の充電料金がある場合には、制御部３２は、現在までの充電料金に合わせて未納の充電料金を課金，請求する。一方、追加充電処理の充電料金を今回支払うと運転者が指示した場合には、制御部３２は、現在までの充電料金と合わせて追加充電処理の充電料金を課金，請求する（ステップＳ１６）。充電料金の精算が完了すると、制御部３２は追加充電処理の完了後に充電を停止するように車両２及び充電器３を制御する（ステップＳ１７，Ｓ１８，図５に示す時刻Ｔ＝Ｔ３）。なお図５に示すように、充電処理は乗員が車両に戻る時刻Ｔ＝Ｔ４よりも前の時刻Ｔ＝Ｔ３に終了させることが望ましい。

以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となる充電処理によれば、サーバ５は、バッテリの充電料金の精算要求が入力されたタイミングで車両２又は充電器３と精算機５との間の距離を算出し、算出された距離に基づいて車両２の乗員が精算機５から車両２に移動するまでの時間を追加充電可能時間として算出し、算出された追加充電可能時間だけバッテリを充電するように充電器３を制御する。そしてこのような構成によれば、車両２の乗員は空き時間の間に少量でもバッテリを充電できるので、バッテリの充電作業の利便性が向上する。

また本発明の実施形態となる充電処理によれば、サーバ５は、天候と乗員の歩行速度及び荷物量を考慮して追加充電可能時間を算出するので、追加充電可能時間を正確に算出し、少量でもより多くバッテリを充電することができる。また本発明の実施形態となる充電処理によれば、乗員が精算機４から車両２に移動するまでの間にバッテリの充電量が所定値に到達するか否かを判別し、充電量が所定値に到達する場合、バッテリの充電量が所定値に到達するまでの時間を追加充電可能時間として算出するので、適切な課金設定を行うことができる。

以上、本発明者らによってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。このように本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。

１：充電システム
２：車両
３：充電器
４：サーバ
５：精算機
１１：充電部
１２，２２，３１：通信装置
１３，３２：制御部
２１：電力供給部

Claims (7)

1. バッテリが搭載された車両と、
   前記車両に搭載されたバッテリに接続され、当該バッテリを充電する充電器と、
   前記充電器を利用したバッテリの充電料金を精算するための精算機とを備え、
   前記精算機は、
   前記バッテリの充電料金の精算要求が入力されたタイミングで、前記車両又は前記充電器と通信することにより前記車両又は前記充電器と前記精算機との間の距離を算出する距離算出部と、
   前記距離算出部により算出された距離に基づいて、前記車両の乗員が前記精算機から車両に移動するまでの時間を追加充電可能時間として算出する追加充電可能時間算出部と、
   前記追加充電可能時間算出部により算出された追加充電可能時間だけ前記バッテリを充電するように前記充電器を制御する制御部と
   を有することを特徴とする充電システム。
2. 請求項１に記載の充電システムにおいて、
   前記追加充電可能時間算出部は、天候と前記乗員の歩行速度及び荷物量を考慮して前記追加充電可能時間を算出することを特徴とする充電システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の充電システムにおいて、
   前記精算機は、追加充電可能時間分の充電料金を加えた充電料金を請求することを特徴とする充電システム。
4. 請求項１乃至請求項３のうち、いずれか１項に記載の充電システムにおいて、
   前記追加充電可能時間算出部は、前記乗員が前記精算機から車両に移動するまでの間にバッテリの充電量が所定値に到達するか否かを判別し、充電量が所定値に到達する場合、バッテリの充電量が所定値に到達するまでの時間を追加充電可能時間として算出することを特徴とする充電システム。
5. 請求項４に記載の充電システムにおいて、
   前記車両は、バッテリの充電異常を検出する検出手段と、当該検出手段によりバッテリの充電異常が検出された場合、バッテリの充電異常を前記精算機に通知する通知手段を備え、前記精算機は、前記通知手段からバッテリの充電異常の通知を受けた場合、バッテリの充電異常を乗員に報知する報知手段を備えることを特徴とする充電システム。
6. 車両に搭載されたバッテリの充電料金の精算要求が精算機に入力されたタイミングで、車両又はバッテリに接続された充電器と精算機との間の距離を算出する距離算出処理と、
   前記距離算出処理により算出された距離に基づいて、前記車両の乗員が前記精算機から車両に移動するまでの時間を追加充電可能時間として算出する追加充電可能時間算出処理と、
   前記追加充電可能時間算出処理により算出された追加充電可能時間だけ前記バッテリを充電するように前記充電器を制御する制御処理と
   を有することを特徴とする充電方法。
7. 車両に搭載されたバッテリの充電料金の精算指示が入力されたタイミングで、車両又はバッテリに接続された充電器と通信することにより車両又は充電器との間の距離を算出する距離算出部と、
   前記距離算出部により算出された距離に基づいて、前記車両の乗員が車両又は充電器に移動するまでの時間を追加充電可能時間として算出する追加充電可能時間算出部と、
   前記追加充電可能時間算出部により算出された追加充電可能時間だけ前記バッテリを充電するように前記充電器を制御する制御部と、
   前記追加充電可能時間算出部により算出された追加充電可能時間分の充電料金を加えた充電料金を課金する課金処理部と
   を備えることを特徴とする充電料金課金装置。

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