JP2010263666A

JP2010263666A - 電気自動車用充電スタンド

Info

Publication number: JP2010263666A
Application number: JP2009110284A
Authority: JP
Inventors: Koichi Matsunami; 幸一松波; Takatoshi Murase; 貴俊村瀬; Hiroshi Suzuki; 宏鈴木; Satoru Hayashi; 悟林; Daisuke Kojima; 大輔小島; Yoichi Takahashi; 洋一高橋
Original assignee: Nitto Kogyo Corp
Current assignee: Nitto Kogyo Corp
Priority date: 2009-04-30
Filing date: 2009-04-30
Publication date: 2010-11-18

Abstract

【課題】接触事故等の衝撃により生じた漏電に起因する感電事故を未然に防止可能な電気自動車用充電スタンドを提供する。
【解決手段】電力供給源と電気自動車とを接続する充電用接続手段を備える電気自動車用充電スタンドであって、該電力供給源から該充電用接続手段への電力供給を遮断する回路遮断器と、該回路遮断器への回路遮断信号を出力する制御手段を備え、該制御手段は、該充電スタンドへの衝撃を衝撃加速度として検出する衝撃センサの衝撃検出データに基づいて、該回路遮断信号を出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は電気自動車用充電スタンドに関するものである。

近年、脱石油燃料やＣＯ２排出削減ニーズの高まりといった観点から、電気自動車に対する関心が高まると共に、電気自動車用充電スタンドの普及が求められている。

電気自動車用充電スタンドは、一般に、屋外の公共スペースへの設置及びセルフ式での使用が予定される。公共スペースへの設置に適した、軽量かつコンパクトな電気自動車用充電スタンドとして、中空円筒状のポール内に回路遮断機を収納し、充電コネクタをポールの外側面に着脱自在に保持させる構造（例えば、特許文献１）が開示されている。

このような電気自動車用充電スタンドが普及するにつれて、該スタンド使用者が停車位置を誤って自動車を該充電スタンドに接触させたり、公共スペース内を走行する自動車が誤って該充電スタンドに接触したりする、接触事故の発生も想定される。しかし、前記構造の電気自動車用充電スタンドは接触事故等の衝撃に弱く、該衝撃により生じた漏電が感電事故の原因になりうる問題があった。

特開平１１−１２２７１４号公報

本発明の解決課題は、前記問題を解決し、接触事故等の衝撃により生じた漏電に起因する感電事故を未然に防止可能な電気自動車用充電スタンドを提供することである。

上記課題を解決するためになされた本発明の電気自動車用充電スタンドは、電気自動車の充電時に該電力供給源と電気自動車とを接続する充電用接続手段を備える電気自動車用充電スタンドであって、該電力供給源から該充電用接続手段への電力供給を遮断する回路遮断器と、該回路遮断器への回路遮断信号を出力する制御手段を備え、該制御手段は、該充電スタンドへの衝撃を衝撃加速度として検出する衝撃センサの衝撃検出データに基づいて、該回路遮断信号を出力することを特徴とするものである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の電気自動車用充電スタンドにおいて、該電力供給源からの電力供給を遮断する複数の回路遮断器を備え、該制御手段が、該衝撃センサの衝撃検出データに応じて、該回路遮断信号の出力先を決定することを特徴とするものである。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の電気自動車用充電スタンドにおいて、該回路遮断器が、トリップした該回路遮断器を自動的に再投入する自動投入装置付きの回路遮断器であって、該制御手段が、該衝撃センサの衝撃検出データに応じて、自動投入装置の自動投入を停止する自動投入停止信号を出力することを特徴とするものである。

本発明に係る自動車用充電スタンドは、電気自動車の充電時に該電力供給源と電気自動車とを接続する充電用接続手段とを備える電気自動車用充電スタンドにおいて、該電力供給源から該充電用接続手段への電力供給を遮断する回路遮断器と、該回路遮断器への回路遮断信号を出力する制御手段を備える構成とし、更に、該制御手段を、充電スタンドへの衝撃を衝撃加速度として検出する衝撃センサの衝撃検出データに基づいて、該回路遮断信号を出力する構成としたものである。これらの構成により、電気自動車用充電スタンドへの接触事故等の衝撃により電気自動車用充電スタンドが損傷した場合に内部で断線等により生じる可能性がある漏電に起因する感電事故を未然に防止可能としている。

請求項２記載の発明によれば、電力供給源からの電力供給を遮断する複数の回路遮断器を備え、該制御手段が、該衝撃センサの衝撃検出データに応じて、該回路遮断信号の出力先を決定する構成により、感電事故防止に必要最低限の回路遮断動作のみを行い、復旧・修理作業の作業性を向上させることができる。

請求項３記載の発明によれば、該回路遮断器が、トリップした該回路遮断器を自動的に再投入する自動投入装置付きの回路遮断器であって、該制御手段が、該衝撃センサの衝撃検出データに応じて、自動投入装置の自動投入を停止する自動投入停止信号を出力することにより、感電事故の危険性を的確に回避しつつ、回路遮断器の再投入作業の高能率化、省力化を図ることができる。

本発明に係る自動車用充電スタンドが備える回路遮断システムの説明図である。実施例１の自動車用充電スタンドの構成説明図である。実施例２の自動車用充電スタンドの構成説明図である。実施例３の自動車用充電スタンドの構成説明図である。実施例４の自動車用充電スタンドの構成説明図である。

以下に本発明の好ましい実施形態を示す。

図１には、本発明に係る自動車用充電スタンドが備える回路遮断システムの説明図を示している。

本発明に係る自動車用充電スタンド１は本体部１ｂと該本体部を支える支柱１ａとから構成されている。本体部１ｂおよび支柱１ａは中空構造を有している。支柱１ａの内部には、電力供給源から電力供給線２ａが引き込まれている。本体部１ｂの内部には、電気自動車と接続する充電用プラグ６を先端に備える電力供給線２ｂと、自動車用充電スタンド１への衝撃力を検出する衝撃センサ３と、該衝撃センサ３が信号線Ｓｉを介して出力する衝撃検出データＤ１に基づいて電力供給線遮断信号Ｃ１を信号線Ｓｈを介して回路遮断器５に出力する制御手段４と、制御手段４への電力供給を行う電力供給線２ｃと、一次側を電力供給線２ａに接続し、二次側を電力供給線２ｂ、２ｃに接続した回路遮断器５とを備えている。

自動車との接触等によって、本発明の自動車用充電スタンド１に規定値（例えば１０Ｇ以上等、と定める）以上の衝撃が加わると、衝撃センサ３が、制御手段４に対し衝撃検出データＤ１を出力する。続いて制御手段４が回路遮断器５への回路遮断信号Ｃ１を出力する。当該回路遮断信号Ｃ１を受けた回路遮断器５は、電力供給線２ａと電力供給線２ｂ、２ｃとの接続を遮断することにより、電力供給源から充電用接続手段への電力供給を遮断する。

本発明では、自動車用充電スタンド１へ加えられる衝撃の大きさによって、漏電の危険度を自動的に判断して、充電作業者が充電作業時に直接触れる可能性の高い本体部１ｂへの電力供給を停止することによって、充電作業者の感電事故を未然に防止している。

以下に、本発明の各構成要素について説明する。

（衝撃センサ）
衝撃センサ３は、充電ボックス本体部１ｂの背面に設置され、一定値（既定値）以上の衝撃を感知した場合に衝撃検出データＤ１を出力する。衝撃検出データＤ１は、デジタルデータでもアナログデータでもよい。なお、第２の衝撃センサを、支柱１ａ内に追加設置することが好ましい。

（制御手段）
制御手段４は、衝撃センサ３から出力される衝撃検出データＤ１が一定以上の場合は、自動車が衝突したと判定し、回路遮断信号Ｃ１を出力する。たとえば、衝撃センサを充電ボックス本体部１ｂと支柱１ａ内に設置し、該制御手段４で、それぞれの衝撃センサから出力される衝撃検出データを比較して、本体部１ｂの衝撃の方が大きい場合には悪戯による衝撃と判断したり、各衝撃検出データ値から漏電の危険性レベルを判断することができる。なお、該制御手段４は、電力供給線２ｂの断線判定を行う機能も備えている。

（回路遮断器）
回路遮断器５は、制御手段４からの回路遮断信号Ｃ１を受けて、電力供給源からの電力供給を遮断する電圧引外装置を備えている。

以下に実施例により本発明を詳述する。
（実施例１）
図２に示す本実施例の自動車用充電スタンド１の支柱１ａの内部では、高圧受電設備等の電力供給源より引き出された電力供給線２ｄが回路遮断機８を介して地中から引き込まれ、電力供給線２ａにコネクタ７で接続されている。
本体部１ｂの内部には、電気自動車の充電時に電気自動車に接続する充電用接続手段６を先端に備える電力供給線２ｂと、衝撃センサ３と、該衝撃センサ３が出力する衝撃検出データＤ１に基づいて電力供給線遮断信号Ｃ１を出力する制御手段４と、制御手段４への電力供給を行う電力供給線２ｃと、一次側を電力供給線２ａに接続し、二次側を電力供給線２ｂに接続した回路遮断器５とを備え、更に作業用サービスコンセント９と、電灯１０と、一次側を電力供給線２ａに接続し、二次側を電力供給線２ｃに接続した回路遮断器７とを備えている。

自動車用充電スタンド１の本体部１ｂより供給される電力の内、電気自動車の充電に用いる電力は、電力供給線２ａから回路遮断器５を介して電力供給線２ｂから充電用接続手段６に供給される。一方、自動車用充電スタンド１内に供給された残りの電力は、電力供給線２ａから回路遮断器７を介して電力供給線２ｃを経て作業用サービスコンセント９・電灯１０・制御手段４に供給される。

本実施例では、自動車との接触等によって、本発明の自動車用充電スタンド１に、規定値以上の衝撃が生じると、衝撃センサ３が制御手段４に対し衝撃検出データＤ１を出力する。続いて制御手段４が該衝撃検出データＤ１に基づいて回路遮断器５への回路遮断信号Ｃ１を出力する。当該回路遮断信号Ｃ１を受けた回路遮断器５は、電力供給線２ａと電力供給線２ｂとの接続を遮断することにより、充電作業者が充電作業時に直接触れる可能性が最も高い充電用接続手段６や該充電用接続手段６を先端に備える電力供給線２ｂへの電力供給を停止して、充電作業者の感電事故を有効に防止することができる。なお、本発明で、衝撃センサ３が衝撃検出データ出力判断を行う規定値以上の衝撃とは、電気自動車用充電スタンドが損傷した場合に内部で断線等により自動車用充電スタンド内で漏電が発生する確率が高くなる衝撃レベルをいう。

一方、制御手段４は該回路遮断信号Ｃ１を回路遮断器７に対しては出力せず、作業用サービスコンセント９・電灯１０・制御手段４への電力供給は継続される。これにより、復旧・修理作業の作業性を確保することができる。また、回路遮断器７は、充電用接続手段６からのノイズ等の影響を回避するため、回路遮断器５から独立した回路構成となっている。

（実施例２）
図３に示す本実施例の自動車用充電スタンド１は、基本構成は実施例１と同様であるが、制御手段４から、回路遮断信号Ｃ２が信号線Ｓｈ２を介して回路遮断器７に出力され、回路遮断信号Ｃ３が信号線Ｓｈ３を介して回路遮断器８に出力される点で、異なる構成を有している。回路遮断器７は、本体部１ｂの内部に配置されており、該回路遮断器８が回路遮断を行った場合には、作業用サービスコンセント９・電灯１０・制御手段４への電力供給が停止される。回路遮断器８は、支柱１ｂの外部（例えば電源供給源である高圧受電設備等）に配置されており、該回路遮断器８が回路遮断を行った場合には、自動車用充電スタンド１内への電力供給が停止される。

本実施例では、自動車との接触等によって、本発明の自動車用充電スタンド１に規定値以上の衝撃が生じると、衝撃センサ３が制御手段４に対し衝撃検出データＤ１を出力する。続いて制御手段４が該衝撃検出データＤ１を入力パラメータとして、該自動車用充電スタンド１に発生する応力値を概算し、該応力値によって、回路遮断信号の出力先を決定する。該回路遮断信号には、漏電の可能性有りと判断される応力値に対応して出力される回路遮断信号Ｃ１の単独信号と、より大きな応力値に対応して出力される回路遮断信号Ｃ１・Ｃ２の組み合わせ信号と、更に大きな応力値に対応して出力される回路遮断信号Ｃ３の単独信号がある。

本実施例において、制御手段４から回路遮断信号Ｃ１が出力された場合、すなわち衝突の衝撃が比較的弱く内部での断線の可能性が比較的低い場合には、充電作業者が充電作業時に直接触れる可能性が最も高い充電用接続手段６や該充電用接続手段６を先端に備える充電ケーブルへの電力供給を停止することによって、充電作業者の感電事故を確実に防止しつつ、作業用サービスコンセント９・電灯１０・制御手段４への電力供給は継続して復旧・修理作業の作業性を確保することができる。

制御手段４から回路遮断信号Ｃ１・Ｃ２の組み合わせ信号が出力された場合、すなわち衝突の衝撃が比較的強く内部での断線の可能性が高い場合には、充電用接続手段６や該充電用接続手段６を先端に備える電力供給線２ｂへの電力供給を停止すると共に、作業用サービスコンセント９・電灯１０・制御手段４への電力供給も停止して、充電作業者の感電事故を有効に防止して、復旧・修理作業の作業者の感電事故も確実に防止している。

制御手段４から回路遮断信号Ｃ３が出力された場合、すなわち衝突の衝撃が非常に強く引込み線の断線の可能性が高い場合には、自動車用充電スタンド１内への電力供給が停止することにより、支柱１ｂ内の電力供給線２ａの断線等が生じた場合に、該自動車用充電スタンド１の何れかに触れて起こる感電事故を確実に防止している。

（実施例３）
図４に示す本実施例の自動車用充電スタンド１は、基本構成は実施例２と同様であるが、第２の衝撃センサ１１を支柱１ａ内に設けた点で、異なる構成を有している。本実施例では、制御手段４が、本体部１ｂ内に設けた衝撃センサ３から出力される衝撃検出データＤ１と、支柱１ａ内に設けた第２の衝撃センサ１１から出力される衝撃検出データＤ２とを総合して、漏電の危険性を的確に判断して、不必要な回路遮断動作を防止しつつ、感電事故防止を図っている。

本実施例において、自動車用充電スタンド１に、衝撃センサ３、１１がそれぞれ規定値以上の衝撃を検出すると、衝撃センサ３は衝撃検出データＤ１を、衝撃センサ１１は衝撃検出データＤ２を、それぞれ制御手段４に対して出力する。

本実施例の制御手段４は、衝撃センサ３、１１が共に、それぞれ衝撃検出データＤ１、Ｄ２を出力した場合には、自動車が衝突したと判断して、回路遮断信号Ｃ１・Ｃ２・Ｃ３を出力する。衝撃センサ１１のみが衝撃検出データＤ２を出力した場合には、自動車は衝突したが、支柱１ｂ内の電力供給線２ａの断線等の可能性は低いと判定して回路遮断信号Ｃ１・Ｃ２のみを出力する。衝撃センサ３のみが衝撃検出データＤ１を出力した場合には、支柱１ｂ部分の衝撃が弱いため、自動車衝突以外の要因で自動車用充電スタンド１に衝撃が加わったものと判定し、いずれの回路遮断信号も出力しない。

（実施例４）
図４に示す本実施例の自動車用充電スタンド１は、基本構成は実施例２と同様であるが、本実施例の回路遮断器５、７、８は、自動投入装置１２により回路の自動復旧を可能としたものである

自動投入装置１２は、回路遮断器５、７、８の横に配置されることが好ましい。該自動投入装置１２は、一定以内の衝撃であれば再投入を行なう一方、漏電等が発生していれば即遮断し以降の再投入を行なわない構成とする。回路遮断器５、７の一次側より自動投入装置の電源を取ることにより、回路遮断器８が遮断されるような強い衝撃を受けた場合には再投入を行なわない構成として、安全性を確保することが好ましい。

１自動車用充電スタンド
１ｂ本体部
１ａ支柱
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ電力供給線
３衝撃センサ
４制御手段御手段
回路遮断器
６充電用プラグ
９作業用サービスコンセント
１０電灯
１１衝撃センサ
１２自動投入装置

Claims

電力供給源と電気自動車とを接続する充電用接続手段を備える電気自動車用充電スタンドであって、
該電力供給源から該充電用接続手段への電力供給を遮断する回路遮断器と、
該回路遮断器への回路遮断信号を出力する制御手段を備え、
該制御手段は、該充電スタンドへの衝撃を衝撃加速度として検出する衝撃センサの衝撃検出データに基づいて、該回路遮断信号を出力する
ことを特徴とする電気自動車用充電スタンド。
該電力供給源からの電力供給を遮断する複数の回路遮断器を備え、
該制御手段が、該衝撃センサの衝撃検出データに応じて、該回路遮断信号の出力先を決定することを特徴とする請求項１記載の電気自動車用充電スタンド。
該回路遮断器が、トリップした該回路遮断器を自動的に再投入する自動投入装置付きの回路遮断器であって、
該制御手段が、該衝撃センサの衝撃検出データに応じて、自動投入装置の自動投入を停止する自動投入停止信号を出力することを特徴とする請求項１または２記載の電気自動車用充電スタンド。