[发明专利]快速充电装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于对电动汽车(EV)等进行充电的快速充电装置。

背景技术

电动汽车的普及在解决地球温暖化、削减二氧化碳上成为重要课题。

但是，要使其快速地普及则必需充电器的基础建设，在外出目的地进行充电时，在通常的从量电灯或者低压电力合约的电源中，若使用目前的普通充电器，则100V电源大约需要14个小时，200V电源大约也需要7个小时，因此电动汽车的利用不适于某种程度的远行。

因此，可想到快速充电装置(快速充电器)，但由于即使是目前的小型电动汽车也需要50kW级的大电源容量，因此对于通常的从量电灯或者低压电力合约的电源而言，超过其受电容量，需要进行向业务用的大受电容量的变更。由此，基本费用会大幅提高，并且还需要增强用于提高受电容量的变压器设备。

即，图11表示以往的电动汽车的充电系统(快速充电系统)的一个例子。利用使用了100V交流电源或者200V交流电源的快速充电器50，并通过将接触式连接器(电动汽车侧连接器14与快速充电用连接器51)连接，来对电动汽车10的车载蓄电池11进行充电。此时的充电控制是通过电动汽车10的ECU(电子控制单元)19与快速充电器50之间的CAN通信进行的。此外，还可以利用使用100V交流家庭用电源的车载充电器(未图示)，对车载蓄电池11进行充电。

在上述的快速充电系统中，通过使用快速充电器50，可以用大约30分钟左右的时间完成车载蓄电池11全体的大约80～90％的充电，但为此，该快速充电器50接受100V或者200V的交流电源，并在快速充电器50的内部将其转换成直流(大约400V、100A以上)后，直接向电动汽车10充电，因此需要非常大的电源容量。

对于本来想要设置快速充电设备的加油站、便利店、中小超市、街级的邮局、停车场等而言，包含增强变压器的设备在内的费用负担较大，处于导入困难的状况。因此，若存在即使以通常的从量电灯或者低压电力合约的受电容量也能够不使用变压器而进行快速充电的装置，电动汽车就能够飞跃性地普及。

因此，在专利文献1中记载的快速充电系统中，如图12所示那样，在快速充电装置55的前段设置蓄电池(battery)56，以缩短对电动汽车10的车载蓄电池(battery)11的充电时间。该情况具有不需要受电变压器的优点。

但是，若电动汽车的普及快速地进展，尤其在城市区域中电动汽车的充电被频繁地进行的情况下，在很快用尽事前积存在蓄电池中的电后，只能进行非常缓慢的充电。

因此，在电动汽车24小时接连不断地到来的那样的站点，还不得不具备原本的受电容量在50kW以上的大电源容量。但是，即使当这样的电动汽车的普及时代到来时，不得不具有这样大的能力的大容量快速充电器的所需场所也只留在城市区域的一部分，而设置在郊外的大多数的快速充电器不需要具有50kW以上的大受电容量，只要能够对几台进行快速充电则能够充分满足用途，因此还需要专利文献1中记载的快速充电系统。

专利文献1：日本特开平6-253461号公报。

通常，对电动汽车10的车载蓄电池11使用锂电池。如图13(a)所示，公知锂电池在空填充状态下，能够接受初始的充电电压、充电电流如图中的粗线那样，电压、电流均大的电源，当填充率在大约60％以下时，不会损伤蓄电池，也不会不太缩短寿命地接受大容量。

但是，目前的快速充电装置由于从量电灯或者低压电力合约电源的制限范围被限制在50kW左右，因此在充电初期不能投入大电流，不得不成为如图13(b)所示那样的充电模式。

另外，在专利文献1中，如果想要反复进行更快的快速充电，则需要使蓄电池56成为非常昂贵的大容量且功率密度高的蓄电池。

并且，也不存在向在路上用尽车载蓄电池而不能移动的电动汽车以与通常的燃料补给相同程度的短时间进行充电的系统。

发明内容

本发明鉴于上述那样的情况而提出，目的在于提供一种廉价的、即便使用现有的从量电灯合约或者低压电力合约的电源也能够进行快速充电的装置，并且，若在充电对象的蓄电池(例如，电动汽车的车载蓄电池)为空或者近似为空的状态下，则可以在短时间(数分钟)内反复充电率30～50％(最大至60％左右)的充电。

为解决所述课题，本发明具有以下的特征。

[1]一种用于对作为充电对象的蓄电池进行充电的快速充电装置，该快速充电装置的特征在于，具备：功率密度高的蓄电池(高功率密度蓄电池)；和能量密度高的蓄电池(高能量密度蓄电池)。