JP2009254136A - 電動車両用充電装置及び電動車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】電動車両が備える充電装置において電動車両の外壁に設けられる充電口に着脱可能に取り付けられるコネクタの破損を防止する。
【解決手段】電動車両１０のバッテリを充電する充電装置は、一端がバッテリに接続され、他端に外部電源と着脱可能な車両側コネクタ３０を有した充電ケーブルである車両側ケーブル５０を備える。車両側ケーブル５０は、電動車両１０内に収納された状態と、電動車両１０内から引き出された状態と、を取る。電動車両１０内から引き出された状態において、電動車両１０のタイヤ１８の接地面ｇｒに車両側コネクタ３０が至らないように、車両側ケーブル５０の長さが規定される。
【選択図】図５

Description

本発明は、電動車両用充電装置及び電動車両に関する。
電気自動車又はハイブリッド自動車など、車両の動力源となるバッテリを備える電動車両には、通常、バッテリを充電するための充電装置が搭載される。一般に、電動車両に搭載される充電装置は外部の電源から電力の供給を受けるためのケーブルを備え、このケーブルの端部にはコネクタが設けられる。このコネクタは、通常、車両本体の充電口に固定して設けられる。
電動車両に搭載されるバッテリの充電には、電動車両搭載バッテリ専用の外部電源が用いられる場合がある。充電装置のコネクタが車両本体の充電口に固定して設けられた上述のような電動車両において、バッテリを専用の外部電源によって充電する場合、外部電源の付近に車両を停止させ、外部電源から伸びるケーブルの端部に設けられる電源コネクタを車両本体の充電口の位置まで移動させ、充電口に設けられたコネクタに接続することで、バッテリの充電を行う。
また、例えば、特許文献１に開示される電気自動車の充電装置では、電気自動車のバッテリに連なる充電ケーブルの端末に設けられる車両側コネクタは、車両本体に設けられた受電部に着脱可能に取り付けられる。特許文献１には、この車両側コネクタを受電部から取り外し、充電ケーブルを車両の外部に引き伸ばして車両側コネクタを商用電源のコンセントに差し込むことで、商用電源を用いてバッテリの充電を行う技術が開示されている。
また、特許文献２には、電気自動車のバッテリ充電用のコードとして巻き取り式コードを適用した電気自動車が開示されている。
特許文献３には、車両駆動用モータを駆動するインバータとインバータへ電力を供給するバッテリとを備える電動車両用電源装置において、インバータとバッテリとの間の正極側及び負極側の高電圧ケーブル間にコンデンサを並列に接続し、このコンデンサとインバータとの間の正極側及び負極側の各高電圧ケーブルに、バッテリ充電用の外部電源を接続可能とした電動車両用電源装置が開示されている。
特開平１１−２９９００８号公報 特開２００３−２４４８３２号公報 特開２００６−５０８４２号公報
車両に搭載される充電装置から伸びる充電用ケーブルの端部に設けられるコネクタを車両本体から離れた位置に移動可能とする場合、コネクタが地上に落下して破損する可能性がある。また、例えば車両の走行中にコネクタと回転中のタイヤとが接触すると、コネクタ及びタイヤのいずれか、又は両方が破損する可能性がある。
本発明の１つの態様の電動車両用充電装置は、車両を駆動する走行用モータと、前記走行用モータに供給する電力を蓄える蓄電手段と、を有した電動車両において用いられる電動車両用充電装置であって、一端が前記蓄電手段に接続され、他端に外部電源と着脱可能なコネクタを有した充電用ケーブルを備え、前記充電用ケーブルは、前記車両内に収納された状態と、前記車両内から引き出された状態と、を取り、前記引き出された状態において前記車両が備えるタイヤの接地面に前記コネクタが至らないよう前記充電用ケーブルの長さが規定される、ことを特徴とする。
本発明の１つの態様の電動車両用充電装置において前記引き出された状態で、前記タイヤの外周において前記接地面から最も離れた位置に前記コネクタが至らないよう前記充電用ケーブルの長さが規定されていてよい。
本発明の１つの態様の電動車両は、車両を駆動する走行用モータと、前記走行用モータに供給する電力を蓄える蓄電手段と、を有した電動車両において、上述の本発明の１つの態様の電動車両用充電装置を備えることを特徴とする。
本発明によると、電動車両のバッテリの充電作業を容易にするとともに、バッテリの充電装置のコネクタの破損の可能性を低下させることができる。
以下、図面を参照し、本発明の１つの実施形態を説明する。
図１に、車両の動力源となるバッテリを備える電動車両の一例を示す。図１に例示する電動車両１０において、バッテリ（図示しない）を充電するための充電装置（図示しない）は、トランクルームに搭載される。電動車両１０のトランクルーム付近の外壁には、外部からの電力供給を受けるための充電口２０が設けられる。充電口２０には、軸回転により開閉可能な蓋２２が設けられる。バッテリの充電時には蓋２２は開かれ、充電口２０を用いないときには、蓋２２は閉じられる。充電口２０には、車両側コネクタ３０が着脱可能に取り付けられる。図１は、車両側コネクタ３０が充電口２０に装着されている状態の例を示す。
電動車両１０が備えるバッテリは、例えば、電動車両搭載バッテリの充電専用の外部電源４０を用いて充電される。外部電源４０に取り付けられた外部電源ケーブル４２の端末には、外部電源コネクタ４４が設けられる。電動車両１０の充電口２０に装着された車両側コネクタ３０と外部電源コネクタ４４とを接続することで、電動車両１０のバッテリは外部電源４０に接続される。バッテリが外部電源４０に接続された状態で充電装置を起動させると、バッテリは充電される。
図２に、車両側コネクタ３０が充電口２０から取り外されている状態の例を示す。
図２を参照し、充電口の奥壁１２は、電動車両１０の外側の領域６０とトランクルーム７０とを区画する。奥壁１２には、筒体１４が貫通して取り付けられる。筒体１４の両端部は、それぞれ領域６０及びトランクルーム７０に突出する。筒体１４の内部の空間は領域６０及びトランクルーム７０に通じている。
車両側コネクタ３０は、車両側ケーブル５０の一方の端部に設けられる。車両側ケーブル５０は、バッテリの充電時に外部電源からの電力をバッテリへ供給するためのケーブルである。車両側ケーブル５０において車両側コネクタ３０が設けられる端部と反対側の端部はバッテリに接続される。車両側ケーブル５０は、バッテリと直接的に接続されていてもよいし、電力を接続／遮断するリレーなどを介して間接的に接続されていても良い。図２の例のように、車両側コネクタ３０が充電口２０から取り外された状態のときには、車両側ケーブル５０は、筒体１４の内部の空間を通って車両の外部に引き出される。車両側コネクタ３０が充電口２０に装着された状態のときには、車両側コネクタ３０の少なくとも一部は、筒体１４の内部に収容される。車両側コネクタ３０が充電口２０に装着された状態のときには、車両側ケーブル５０は、トランクルーム内の空間に収納される。
筒体１４には、車両側コネクタ３０を着脱可能に取り付けるためのスロット１６が設けられる。スロット１６は、一端を開放した溝状に構成される。スロット１６の開放した一端は、筒体１４の領域６０側の端面１４ａに設けられる。スロット１６は、筒体１４の端面１４ａから、一定の長さ（端面１４ａと奥壁１２との間の距離よりも小さい長さ）だけ筒体１４の軸方向に延び、筒体１４の端面１４ａから当該一定の長さに到達した部分で屈曲されて筒体１４の周方向に延びる。
車両側コネクタ３０の周面において、筒体１４のスロット１６の位置に対応する位置には、スロット１６に挿入されるカム突部３２が設けられる（図３参照）。
車両側コネクタ３０を充電口２０に装着する際には、車両側コネクタ３０のカム突部３２をスロット１６内に挿入する。そして、カム突部３２がスロット１６の屈曲部分に到達した時点で、筒体１４の周方向に延びるスロット１６の溝に従って車両側コネクタ３０を回転させる。すると、カム突部３２は、スロット１６における筒体１４の周方向に延びる溝の奥に到達し、車両側コネクタ３０は筒体１４内に抜け止めされる。
車両側コネクタ３０を充電口２０から取り外す際には、上述の装着時と逆の方向に車両側コネクタ３０を回転させてカム突部３２をスロット１６の屈曲部分まで移動させ、その後、車両側コネクタ３０を電動車両１０の外側へ引き抜く。
車両側コネクタ３０を充電口２０から取り外すと、車両側コネクタ３０を、車両側ケーブル５０の長さの分だけ電動車両１０の外壁から離れた位置に移動させることができる。これにより、例えば、建物などの外壁に設けられる電源コンセント（図示しない）に車両側コネクタ３０を差し込むことができる。
図４に、電動車両１０の外壁から離れた位置で車両側コネクタ３０と外部電源コネクタ４４とを接続する様子の例を示す。図４の例のように車両側コネクタ３０を外部電源コネクタ４４に接続すると、例えば、電動車両１０の充電口２０が設けられた側に壁などの障害物が存在する場合など、充電口２０に装着された車両側コネクタ３０に外部電源コネクタ４４を差し込むために十分な空間が存在しない場合であっても、バッテリを外部電源に接続して充電することができる。
車両側ケーブル５０は、車両側コネクタ３０を充電口２０から取り外して車両内から引き出された状態のときに、車両側コネクタ３０が地面に接することのないような長さを有する。例えば、図５を参照し、車両側ケーブル５０の長さは、車両内から引き出された状態のときに、その引き出された部分の長さが、電動車両１０における充電口２０の取り付け位置と電動車両１０のタイヤ１８の接地面ｇｒとの間の距離ｄ１よりも短くなるように規定される。ここで、距離ｄ１は、同じ電動車両１０においても、タイヤ空気圧、乗員や荷物の有無、及び電子制御のエアサスペンションの状態などによって変化し得る。例えば、タイヤ空気圧が低いほど距離ｄ１は小さくなり、乗員や荷物が多いほど距離ｄ１は小さくなる。また例えば、電子制御のエアサスペンションの設定モードに従って距離ｄ１は変化する。したがって、距離ｄ１を変化させる上述の例のような要因を考慮した場合に距離ｄ１が最小値をとる状態において、つまり、電動車両１０の車高が最も低くなる状態において、車両側ケーブル５０の車両内から引き出された部分の長さが距離ｄ１よりも短くなるように、車両側ケーブル５０の長さを規定する。距離ｄ１は、例えば、タイヤ空気圧がメーカによって保証される最低空気圧であり、電動車両１０が最大積載状態であり、かつ、電子制御のエアサスペンションの設定モードが車高を最低とするモードである場合に最小値をとる。
また例えば、車両側ケーブル５０は、車両側コネクタ３０を充電口２０から取り外して車両内から引き出された状態のときに、車両側コネクタ３０が電動車両１０のタイヤ１８に接することのない長さを有していてもよい。この例の場合、車両側ケーブル５０が車両内から引き出された状態のときに、その引き出された部分の長さが、充電口２０の取り付け位置の接地面ｇｒからの高さ（つまり、距離ｄ１）とタイヤ１８の直径との間の差分よりも短くなるように、車両側ケーブル５０の長さを規定すればよい。また例えば図５を参照し、車両側ケーブル５０の車両内から引き出された部分の長さが充電口２０の取り付け位置と電動車両１０のホイールアーチとの間の距離ｄ２よりも短くなるように、車両側ケーブル５０の長さを規定する。
以上で説明した実施形態の例では、電動車両１０のトランクルーム内に車両側ケーブル５０が収納され、トランクルーム付近の外壁に充電口２０が設けられる。車両側ケーブル５０の収納位置及び充電口２０の設置位置は、上述の例に限られない。例えば、電動車両１０の前方又は後方のバンパ内に車両側ケーブル５０を収納し、車両側ケーブル５０が収納されたバンパ付近の外壁に充電口２０を設けてもよい。あるいは、例えば、電動車両１０のエンジンルーム内に車両側ケーブル５０を収納し、エンジンルーム付近の外壁に充電口２０を設けることもできる。さらに他の例では、電動車両１０の前方付近、中央付近、又は後方付近のボディー外壁に設けられる収納空間に車両側ケーブル５０を収納し、車両側ケーブル５０の収納空間付近の外壁に充電口２０を設けてもよい。
また、車両側コネクタ３０を充電口２０に着脱可能に取り付けるための構成は、図２及び図３に示す例に限られない。例えば、図３の例では、車両側コネクタ３０に２つのカム突部３２が設けられるが、カム突部３２の個数は、充電口２０の筒体１４に設けられるスロット１６の個数と同じ個数でありさえすれば、１つであってもよいし、あるいは３つ以上であってもよい。
なお、車両側コネクタ３０は、充電口２０を覆う蓋２２を閉じて車両内に収容可能であれば、必ずしも充電口２０に着脱可能に取り付けられていなくてもよい。
なお、以上では、バッテリの充電のためバッテリに接続される車両側ケーブルの例を説明した。他の例では、以上で説明した実施形態の車両側ケーブルと同様の車両側ケーブルを、バッテリ以外の蓄電手段（例えば、キャパシタ）に接続し、その蓄電手段の充電に用いてもよい。
本発明の１つの実施形態の充電装置を備える電動車両の例を示す図である。 本発明の１つの実施形態の充電装置の一部の例を示す側断面図である。 車両側コネクタの正面図である。 電動車両の外壁から離れた位置で外部電源コネクタと車両側コネクタとを接続する様子の例を示す図である。 車両側ケーブルの有する長さの例について説明するための図である。
符号の説明
１０ 電動車両、１２ 奥壁、１４ 筒体、１６ スロット、２０ 充電口、２２ 蓋、３０ 車両側コネクタ、３２ カム突部、４０ 外部電源、４２ 外部電源ケーブル、４４ 外部電源コネクタ、５０ 車両側ケーブル。

Claims (3)

  1. 車両を駆動する走行用モータと、前記走行用モータに供給する電力を蓄える蓄電手段と、を有した電動車両において用いられる電動車両用充電装置であって、
    一端が前記蓄電手段に接続され、他端に外部電源と着脱可能なコネクタを有した充電用ケーブルを備え、
    前記充電用ケーブルは、前記車両内に収納された状態と、前記車両内から引き出された状態と、を取り、
    前記引き出された状態において前記車両が備えるタイヤの接地面に前記コネクタが至らないよう前記充電用ケーブルの長さが規定される、
    ことを特徴とする電動車両用充電装置。
  2. 請求項１に記載の電動車両用充電装置において、
    前記引き出された状態で、前記タイヤの外周において前記接地面から最も離れた位置に前記コネクタが至らないよう前記充電用ケーブルの長さが規定される、ことを特徴とする電動車両用充電装置。
  3. 車両を駆動する走行用モータと、前記走行用モータに供給する電力を蓄える蓄電手段と、を有した電動車両において、
    請求項１又は２に記載の電動車両用充電装置を備えることを特徴とする電動車両。
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