CN102986112B - 电动汽车的充电装置 - Google Patents

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Abstract

电动汽车的充电装置具有：充电缆线(4)，其包含基端、连接器(2)和卷曲状的余长吸收部(3)，该基端与装置主体(1)连结，该连接器(2)设置在前端并与车辆(15)的受电部(15a)连结，该余长吸收部(3)设置在基端和前端之间；测定部(5)，其检测充电缆线(4)从初始长度的伸长；以及通电控制部(6)，其构成为，以测定部(5)检测到充电缆线(4)的伸长超过能够期待有害的余长吸收状态被消除的规定的阈值作为条件，开始进行向充电缆线(4)的通电。

Description

电动汽车的充电装置
技术领域
本发明涉及一种电动汽车的充电装置。
背景技术
使用充电装置的电动汽车的充电，例如如专利文献1所述，利用充电缆线将充电装置和电动汽车连接而进行。作为防止由于充电缆线的发热而引起事故的构造，已知专利文献2中记载的构造。
专利文献1：日本特开2007－252016号公报
专利文献1：日本特开2003－244832号公报
发明内容
在专利文献2记载的构造中，充电缆线以卷绕在圆筒上的状态被收容，以使其收容性提高。充电缆线的卷绕量由判定卷绕最外径位置的软线传感器监测，通过与卷绕量相对应而使向充电缆线的通电电流增减，防止由于充电缆线的发热而引起的烧损。
但是，在上述专利文献2记载的构造中，由于充电电流的调整而会浪费预想外的充电时间，使用便利性较差，并且仅可用于充电缆线为卷绕状态时，存在通用性变差的缺点。
本发明的实施方式提供一种电动汽车的充电装置，其可以可靠地防止充电缆线的烧损等。并且使用便利性也不会下降。
根据本发明的一个以上的实施方式，可以具有：充电缆线4，其包含基端、连接器2和卷曲状的余长吸收部3，该基端与装置主体1连结，该连接器2设置在前端并与车辆(15)的受电部(15a)连结，该余长吸收部3设置在基端和前端之间；测定部5，其检测充电缆线4从初始长度的伸长；以及通电控制部6，其构成为，以测定部5检测到充电缆线4的伸长超过能够期待有害的余长吸收状态被消除的规定的阈值作为条件，开始进行向充电缆线4的通电。
其他特征及效果，根据实施方式的记载及附加的权利要求进行理解。
附图说明
图1(a)～图1(c)是表示实施方式的第1例的图。图1(a)表示非通电状态的充电装置。图1(b)表示消除检测部的余长的状态的充电装置。图1(c)表示通电状态的充电装置。
图2(a)及图2(b)是表示第1例的检测开关的图。图2(a)表示非检测状态的检测开关。图2(b)表示检测状态的检测开关。
图3(a)及图3(b)是表示第1例的变形例的图。图3(a)是第1例的变形例的整体图。图3(b)是图3(a)的要部放大图。
图4是表示实施方式的第2例的图。
图5是表示第2例的变形例的图。
具体实施方式
根据本发明的实施方式，充电装置可以具有：充电缆线4，其包含基端、连接器2(配线用连接器)和余长吸收部3，该基端与装置主体1连结，该连接器2设置在前端，该余长吸收部3设置在基端和前端之间；测定部5，其对充电缆线4从初始长度的伸长进行检测；以及通电控制部6，其以测定部5检测到充电缆线4的伸长超过阈值作为条件，开始进行向充电缆线4的通电。
对充电缆线4设定余长，该余长用于在配线用连接器2位于规定的初始位置时，使配线连接器2移动至电动汽车15的受电部15a处，该余长利用形成卷绕状、卷曲状或蛇形形状等的余长吸收部3被吸收。并且，在该余长吸收部3的余长吸收状态为密集的状态下，充电缆线4处于混杂状态，由于内部电阻或电磁的作用而产生焦耳热，以及因重叠等使散热效率下降，因此成为发热的原因。
这种在通电时成为问题的充电缆线4的余长吸收部3，通常配线用连接器2越远离装置主体1，其越会消除，同时发热的原因也消除。由此，通过检测充电缆线4从初始长度的伸长，可以一定程度地推测发热的危险。
根据实施方式，可以利用测定部5测定充电缆线4从初始长度的伸长，将测定结果超过规定值作为通电开始的必要条件，该规定值是可以期待有害的余长吸收状态被消除的值。由此，可以可靠地防止在散热条件较差的状态下的通电，提高充电时的安全性。
由于使用家庭用电源作为充电用电源16的电动汽车15的充电，要在无人环境下进行较长时间的通电，因此容易延迟发现由于发热而产生的问题，担心发热成为引起火灾等灾害的原因。但是，根据实施方式，由于在发热可能会引起绝缘保护层烧损等的状态下不通电，因此可以完全地消除这种灾害原因。
另外，由于将余长吸收部3的紧密状态的消除设定作为通电开始条件，而不是如上述专利文献2记载的现有例所示，使通电电流值下降，因此也不会引起如由于低电流值进行通电而导致的充电时间意外变长这种使用便利性的降低。
对于测定部5，例如可以使用光学传感器等。
另外，充电装置可以构成为，具有：充电缆线4，其与装置主体1连结，在前端具有配线用连接器2；测量缆线7，其一端与充电缆线4的余长吸收部3的相反侧连结，以与该余长吸收部3的余长相比较短的长度沿充电缆线4穿过而配置；检测开关9，其在测量缆线7的路径长度达到规定阈值时对设置在测量缆线的移动端侧的被检测部8进行检测；以及通电控制部6，其将前述检测开关9对被检测部8的检测作为必要条件，而开始向前述充电缆线4的通电。在该情况下，可以更准确地判定充电缆线4的余长吸收部3的消除状态。
也可以将测量缆线7的一端与使软线卷曲的卷曲部、进行折叠的折叠部、进行卷绕的卷绕部等余长吸收部3的相反侧连结，并且将另一端作为移动端而沿充电缆线4配置。测量缆线要7的配置，例如在充电缆线4是卷曲软线的情况下，也可以插入卷曲部的中心部。在不是卷曲软线的情况下，如图5所示，也可以插入固定在充电缆线4的适当部位的缆线导向部件17中，或者插入在充电缆线4的适当部位形成的卷曲部分中。
作为测量缆线7在余长吸收部3中的通过路径，例如在余长吸收部3作为卷曲部而形成的情况下，可以设定为穿过卷曲部3的中心部的直线路径。在余长吸收部3是具有适当余长的曲线路径、折叠部或卷绕部的情况下，也可以设定为穿过由缆线导向部17等引导的折叠部内的适当数目部位的折线路径等，以与充电缆线4的余长相比较短的长度穿过余长吸收部3的路径。
可以在测量缆线7的移动端侧设置被检测部8。随着测量缆线7与充电缆线4的连结端移动而使充电缆线4的余长吸收部3消除，该被检测部8也进行移动，检测开关9可以对充电缆线4从初始长度的伸长达到规定阈值时的被检测部8的位置进行检测。检测开关9例如可以是开放端子或微动开关，该开放端子由作为短路用端子的被检测部8将其短路，该微动开关利用形成为凸起状等的移动端的穿过而进行接通操作。
测量缆线7作为测定部5、即作为测定配线用连接器2与装置主体1的间隔的手段而起作用，在此基础上，例如还可以用于在使配线用连接器2靠近装置主体1的状态下，例如使卷曲部3卷曲等而进行余长消除。
并且，在充电装置中可以附加第2测量缆线10和第2检测开关12，该第2测量缆线10的一端与充电缆线4的余长吸收部3的相反侧连结，以与该余长吸收部3的余长相比较短的长度沿充电缆线4穿过而配置，该第2检测开关12对第2测量缆线10的路径长度达到规定阈值时的第2被检测部11进行检测，该第2被检测部设置在第2测量缆线10的移动端侧。在该情况下，通电控制部6将前述第2检测开关12对第2被检测部11的检测作为条件，而停止向配线用连接器的通电。
设定第2检测开关12的检测定时，在该检测定时，对于防止充电缆线4产生过负载而言必要的余长被吸收，如果这样设定，则可以在由于充电缆线4过负载而引起断线之前使供电停止，因此可以可靠地防止由于瞬断而对充电装置或车辆造成的损坏，以及由于施加电压的导电线的露出而引起的触电事故等。
并且，在充电装置中可以增加锁止装置13和认证装置14，该锁止装置13将配线用连接器2约束在装置主体1内，限制该配线用连接器2从装置主体1拆卸，该认证装置14通过认证成立而解除锁止装置13的锁止，从而，可以限定使用者。
对于认证装置14，除了密码核对装置、生物认证装置14等之外，还可以是由对车辆的车门锁解锁时使用的解锁钥匙操作的圆筒形锁，或者是对从操作车门锁的便携式发射器发射的密码信号进行认证的认证装置14。
根据实施方式，可以可靠地防止充电缆线的烧损等，并且使用便利性也不会降低。
(实施方式的例子)
参照附图，对实施方式的多个例子及变形例进行说明。此外，这些例子及变形例仅是发明的例示，并不是限定发明的，这些例子及变形例所述的全部特征及其组合，并不一定限定发明的本质内容。
(第1例)
图1(a)～图1(c)及图2(a)～图2(b)表示实施方式的第1例。充电装置具有装置主体1、具有与装置主体1连结的基端的充电缆线4及测定部5。
对于充电缆线4，使用具有卷曲部(余长吸收部3)的卷曲软线，该卷曲部在无负载的状态下维持卷曲形状，在该充电缆线4的前端具有配线用连接器2。在电动汽车15上搭载有蓄电池15b，通过在将上述配线用连接器2与电动汽车15的受电部15a连接的状态下向电动汽车15供电，在充电控制部15c中进行AC/DC变换，从而进行对蓄电池15b的充电。对于配线用连接器2，使用插头、插座或充电片(paddle)等。
在作为充电用电源16而使用商用电源的装置主体1中，配置对向充电缆线4的配线路径进行断开/接通的由继电器或半导体继电器构成的通电开关18，由从通电控制部6输出的继电器驱动信号进行开闭驱动。
并且，在装置主体1中配置开关检测部19、认证装置14及确认开关20，通电控制部6在检测到上述开关检测部19的开关接通信号、认证装置14的认证成立、以及检测到确认开关20的按下操作这些条件全部成立的情况下，对通电开关18进行接通驱动而开始通电。对于认证装置14，使用将卡片型RFID(RadioFrequencyIDentification)14a作为认证对象的RFID读卡器。
如图1、2所示，测定部5具有：测量缆线7，其插入卷曲部3内，一端与配线用连接器2连结；以及中空状的缆线支承部21，其插入卷曲部3内，一端固定在装置主体1侧。也就是说，测量缆线7与充电缆线4的前端侧连接，缆线支承部21设置在充电缆线4的基端侧。在缆线支承部21的前端固定轻触开关(检测开关9)，该轻触开关9的引线9a通过中空部与上述开关检测部19连接。
另外，在缆线支承部21的前端形成嵌合凹部21a，使在测量缆线7的前端形成的嵌合凸部7a嵌合。嵌合凸部7a和嵌合凹部21a以嵌合状态不会轻易解除程度的嵌合强度连结，在连结状态下，嵌合凸部7a的前端(被检测部8)将轻触开关9的操作按钮9b压下，使轻触开关9保持断开状态。
在嵌合凹部21a和嵌合凸部7a连结的状态下，测量缆线7和缆线支承部21作为整体具有适当的可弯性，可与配线用连接器2的移动相对应而适当地弯曲。
在图1(a)所示的初始状态，即未使用充电装置的状态下，配线用连接器2卡止在装置主体1上等，与装置主体1之间隔着适当的间隔(L0)而保持在适当的初始位置。在该状态下，考虑余长的高效吸收，余长吸收部3的卷曲部间的间隔较小，并且，在插入卷曲部3内的测量缆线7或者缆线支承部21中的一个或两个上设定有余长。
如果为了从该状态进行向车辆15的充电而使配线用连接器2接近车辆15侧，则配线用连接器2和装置主体1的间隔增大，同时卷曲部间的间隔拉开，余长被一定程度地消除。伴随余长的消除，测量缆线7等的余长也适当地消除，如果配线用连接器2和装置主体1的间隔(L1)达到规定值，详细地说，卷曲部间的间隔(D)变得充分大，成为即使进行长时间通电也不会产生绝缘外皮的烧损等对充电软线有害的温度上升的间隔，则如图1(b)所示，测量缆线7等的余长完全消除。
然后，如果使配线用连接器2进一步远离装置主体1(间隔L2)，则在测量缆线7和缆线支承部21之间作用拉力，如图2(b)所示，嵌合凹部21a和嵌合凸部7a的嵌合解除。伴随嵌合凸部7a从嵌合凹部21a的脱离，由被检测部8对轻触开关9的操作按钮9b的按压解除，轻触开关9变换为接通状态。
轻触开关9的状态由开关检测部19检测，在为接通状态的情况下，建立通电控制部6的测定结果标记。
在第1例中，向车辆15的充电通过下述操作进行，即，将配线用连接器2与车辆15的受电部15a连结，并且进行规定的认证操作，进而将确认开关20按下，如果作为充电对象的车辆15和装置主体1的间隔适当，则如图1(c)所示，在将配线用连接器2与车辆15的受电部15a连结的状态下，轻触开关成为接通，通电控制部6的测定结果标记被建立。
如果充电缆线4在适当位置的连接及认证装置14的认证成立，并且将确认开关20按下，则由于通电控制部6中的通电条件全部满足，因此通电控制部6使通电开关18接通，开始充电。
与之相对，在上述任一个条件不满足的情况下，不开始充电缆线4的通电，特别地，由于根据测定结果标记的有无而控制通电，因此在担心由于卷曲部3过密、长时间通电而产生发热等的状态下无法进行通电，从而可以防止充电中的事故。
这样，在第1例中，测定部5对充电缆线4从初始长度的伸长进行检测，另外，测定部5的检测开关9构成为，在充电缆线4的伸长超过阈值时，进行开关接通。通电控制部6构成为，以测定部5检测到充电缆线4的伸长超过阈值作为条件，开始向充电缆线4通电。
(第1例的变形例)
图3(a)及图3(b)表示第1例的变形例。此外，与第1例实质上相同的构成要素，在图中标注相同的标号，省略说明。
在第1例的变形例中，在第1例子的充电装置中，附加第2测量缆线10、第2缆线支承部22、轻触开关(第2检测开关12)及监测第2检测开关12的第2开关检测部19b。第2测量缆线10、第2缆线支承部22及第2检测开关12，分别与测量缆线7、缆线支承部21及检测开关9相同地构成。第2测量缆线10及第2缆线支承部22设定为，与测量缆线7及缆线支承部21相比尺寸较大，准确地说其设定为，在充电缆线4的余长继续被吸收，配线用连接器2越过上述测定部5的动作位置而进一步远离装置主体1，直至在充电缆线4上作用拉力负载的程度等时，其进行动作。也就是说，第2测量缆线10与充电缆线4的前端侧连接，第2缆线支承部22设置在充电缆线4基端侧，第2检测开关12设置在第2缆线支承部22的前端，在因充电缆线4的伸长超过比前述阈值大的第2值而导致第2测量缆线10和第2缆线支承部22的连接解除时，第2检测开关进行动作。另外，在第2检测开关12检测出充电缆线4的伸长超过第2值的情况下，通电控制部6停止向充电缆线4的通电。
因此，在该变形例中，在将配线用连接器2在适当的位置与停止的车辆15的受电部15a连接的状态下，如上述所示，测定部5进行动作，如果其他条件满足，则保持通电状态。从该状态开始，如果车辆15不慎移动而使配线用连接器2远离装置主体1，或者配线用连接器2不移动的情况下，若充电缆线4被挂住而使第2缆线支承部22及第2测量缆线10的路径长度变长，则第2检测开关12也动作，使充电停止。
(实施方式的第2例)
图4表示实施方式的第2例。第2例的充电装置具有锁止装置13。锁止装置13将配线用连接器2不可拆卸地约束在装置主体1上，为了解除锁止，要求认证装置14中的认证成立。
其结果，由于在认证装置14中不具有可认证的卡片型RFID14a的状态下，无法将配线用连接器2拆下，因此可以实质地限定充电装置的使用权限。
另外，在第2例中，测量缆线7的一端固定在配线用连接器2(即充电缆线4的前端侧)上，并且在测量缆线7插入卷曲部3内之后，由滑轮23引导其前进方向，使其一端卷绕在缆线卷筒24上。由发条弹簧施加将测量缆线7卷绕在缆线卷筒24上的方向的预紧力，对测量缆线7施加张力，使其通过最短路径。
另外，在该测量缆线7的适当部位形成被检测部8，检测开关9形成为可确认被检测部8的通过。也可以使被检测部8形成为凸部状，使检测开关9作为由于凸部通过而进行动作的开关而构成。
并且也可以构为，在测量缆线7上形成第2被检测部11。(在图4的状态下，由于第2被检测部11位于卷绕在缆线卷筒24上的测量缆线7的部分上，因此在图4中未示出第2被检测部11。)第2被检测部11与被检测部8相同地，在测量缆线7上作为凸部而形成，在检测开关9检测出上述被检测部8后，通过再次动作而检测出第2被检测部11。
因此，在第2例中，测量缆线7兼用作第2测量缆线10，并且被检测部8及检测开关9分别兼用作第2被检测部11及第2检测开关12，在检测到被检测部时可进行通电，在检测到第2被检测部11时停止通电。
(第2例的变形例)
图5表示第2例的变形例。在该变形例中，充电缆线4卷绕收容在由发条弹簧等施加卷绕方向的预紧力的卷轴上。测量缆线7与第2例相同地形成，兼用作第2测量缆线10，在作为余长吸收部3的由卷轴25卷绕的卷绕部的余长吸收、即卷绕圈数过多的情况下，该测量缆线7限制通电。
另外，由于在充电缆线4中不具有用于余长吸收的卷曲部，因此测量缆线7利用在缆线导向部件17上形成的未图示的缆线引导部，沿充电缆线4配置，该缆线导向部件17固定在充电缆线4的适当部位。
根据上述实施方式的多个例子及变形例，电动汽车的充电装置可以具有：充电缆线4，其包含基端、连接器2和余长吸收部3，该基端与装置主体1连结，该连接器设置在前端，该余长吸收部设置在基端和前端之间；测定部5，其检测充电缆线4从初始长度的伸长；以及通电控制部6，其构成为，以测定部5检测到充电缆线4的伸长超过阈值作为条件，开始进行向充电缆线4的通电。
测定部5还可以具有：测量缆线7，其与充电缆线4的前端侧连接；以及检测开关9，其构成为，在充电缆线4的伸长超过阈值时，进行开关接通。
测定部5还可以进一步具有缆线支承部21，其设置在基端侧。检测开关9也可以设置在缆线支承部21的前端。也可以构成为，在因充电缆线4的伸长超过阈值而导致测量缆线7和缆线支承部21的连接解除时，检测开关9进行开关接通。
另外，充电装置还可以进一步具有：第2测量缆线10，其与充电缆线4的前端侧连接；以及第2检测开关12，其构成为检测第2测量缆线10的伸长。通电控制部6也可以构成为，以第2检测开关12检测到充电缆线4的伸长超过比阈值大的第2值作为条件，停止向充电缆线4的通电。
另外，充电装置还可以进一步具有第2缆线支承部22，其设置在充电缆线4的基端侧。第2检测开关12也可以设置在第2缆线支承部22的前端。也可以构成为，在因充电缆线4的伸长超过前述第2值而导致第2测量缆线10和第2缆线支承部22的连接解除时，第2检测开关12进行动作。
在测量缆线7上也可以设置被检测部8。检测开关9也可以构成为，对由于充电缆线4的伸长超过阈值而导致被检测部8经过检测开关9的移动进行检测。
在测量缆线7上也可以设置第2被检测部11。检测开关9也可以构成为，对因充电缆线4的伸长超过比阈值大的第2值而导致第2被检测部11经过检测开关9的移动进行检测。通电控制部6也可以构成为，以检测到被检测部8经过检测开关9的移动作为条件，开始进行向充电缆线4的通电，并且以检测到第2被检测部11经过检测开关9的移动作为条件，停止向充电缆线4的通电。
另外，充电装置还可以进一步具有：锁止装置13，其将连接器2约束在装置主体1上，限制连接器2从装置主体1的拆卸；以及认证装置14，其根据认证成立而解除锁止装置的锁止。
符号的说明
1装置主体
2配线用连接器
3余长吸收部
4充电缆线
5测定部
6通电控制部
7测量缆线
8被检测部
9检测开关
10第2测量缆线
11第2被检测部
12第2检测开关
13锁止装置
14认证装置

Claims (9)

1.一种电动汽车的充电装置，其具有：
充电缆线(4)，其包含基端、连接器(2)和卷曲状的余长吸收部(3)，该基端与装置主体(1)连结，该连接器(2)设置在前端并与车辆(15)的受电部(15a)连结，该余长吸收部(3)设置在前述基端和前述前端之间；
测定部(5)，其检测前述充电缆线(4)从初始长度的伸长；以及
通电控制部(6)，其构成为，以前述测定部(5)检测到前述充电缆线(4)的伸长超过能够期待有害的余长吸收状态被消除的规定的阈值作为条件，开始进行向前述充电缆线(4)的通电。
2.根据权利要求1所述的充电装置，
前述测定部(5)具有：测量缆线(7)，其与前述充电缆线(4)的前述前端侧连接；以及检测开关(9)，其构成为，在前述充电缆线(4)的伸长超过前述阈值时，进行开关接通。
3.根据权利要求2所述的充电装置，
前述测定部(5)还具有缆线支承部(21)，其设置在前述基端侧，
前述检测开关(9)设置在前述缆线支承部(21)的前端，
前述检测开关(9)构成为，在因前述充电缆线(4)的伸长超过前述阈值而导致前述测量缆线(7)和前述缆线支承部(21)的连接解除时，进行开关接通。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的充电装置，还具有：
第2测量缆线(10)，其与前述充电缆线(4)的前述前端侧连接；以及
第2检测开关(12)，其检测第2测量缆线(10)的伸长，
前述通电控制部(6)构成为，以前述第2检测开关(12)检测到前述充电缆线(4)的伸长超过第2值作为条件，停止向前述充电缆线
(4)的通电，其中，第2值比前述阈值大。
5.根据权利要求4所述的充电装置，
还具有第2缆线支承部(22)，其设置在前述充电缆线(4)的前述基端侧，
前述第2检测开关(12)设置在前述第2缆线支承部(22)的前端，
前述第2检测开关(12)，在因前述充电缆线(4)的伸长超过前述第2值而导致前述第2测量缆线(10)和前述第2缆线支承部(22)的连接解除时，进行动作。
6.根据权利要求2所述的充电装置，
在前述测量缆线(7)上设置被检测部(8)，
前述检测开关(9)构成为，对前述被检测部(8)经过前述检测开关(9)的移动进行检测，其中，该移动是因前述充电缆线(4)的伸长超过前述阈值而导致的。
7.根据权利要求6所述的充电装置，
在前述测量缆线(7)上设置第2被检测部(11)，
前述检测开关(9)构成为，对前述第2被检测部(11)经过前述检测开关(9)的移动进行检测，其中，该移动是因前述充电缆线(4)的伸长超过第2值而导致的，该第2值比前述阈值大，
前述通电控制部(6)构成为，以检测到前述被检测部(8)经过前述检测开关(9)的移动作为条件，开始进行向前述充电缆线(4)的通电，并且以检测到前述第2被检测部(11)经过前述检测开关(9)的移动作为条件，停止向前述充电缆线(4)的通电。
8.根据权利要求1～3、6、7中的任一项所述的充电装置，还具有：
锁止装置(13)，其将前述连接器(2)约束在前述装置主体(1)上，限制前述连接器(2)从前述装置主体(1)的拆卸；以及
认证装置(14)，其根据认证成立而解除前述锁止装置的锁止。
9.根据权利要求4所述的充电装置，还具有：
锁止装置(13)，其将前述连接器(2)约束在前述装置主体(1)上，限制前述连接器(2)从前述装置主体(1)的拆卸；以及
认证装置(14)，其根据认证成立而解除前述锁止装置的锁止。
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