JP2011188588A - Charging cable and charging system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動車両の充電用ケーブルおよび充電システムに関する。 The present invention relates to a charging cable and a charging system for an electric vehicle.
電動車両は、搭載されたバッテリを駆動源として走行するものである。電動車両に搭載されるバッテリの充電方法は、外部充電機から供給される直流電流により誘電する方法や、AC電源から直接充電(オンボードチャージャ)する方法等が一般的に知られている。
特許文献1には、外部充電機から他の電動車両を経由して電動車両に給電する方法が開示されている。また、特許文献2には、交流電源からなる配線系統と接続して電動車両に給電する電気自動車(電動車両)の充電装置が開示されている。
また、特許文献3には、過放電状態の電気自動車(電動車両)に対して他の電気自動車(電動車両)から充電を行う緊急充電システムが開示されている。
An electric vehicle travels using a mounted battery as a drive source. As a method of charging a battery mounted on an electric vehicle, a method of inducting with a direct current supplied from an external charger, a method of charging directly from an AC power source (on-board charger), and the like are generally known.
Patent Document 1 discloses a method for supplying power to an electric vehicle from an external charger via another electric vehicle.
Patent Document 3 discloses an emergency charging system that charges an over-discharged electric vehicle (electric vehicle) from another electric vehicle (electric vehicle).
しかしながら、特許文献1,2の電気自動車の充電装置および充電方法では、外部充電機(給電装置)やAC電源(配電系統)が必要であり、外部充電機やAC電源がない場所で電動車両のバッテリが電欠状態となると、電動車両は動かなくなり、応急処置方法がないという課題が発生する。
また、特許文献3の電気自動車の緊急充電システムでは、受電側(充電側)と給電側(放電側)の誤接続防止のために、受電側接続器および受電接続口の形状と、給電側接続器および給電接続口の形状とが互いに異なる構成となっている。
また、特許文献3の電気自動車への緊急充電システムでは、受電側の電気自動車が受電した電力量や、給電側の電気自動車の電力残量を充電作業者が把握することができないため、適正な電力量の授受や、授受された電力量に基づいた課金をすることができない。
加えて、特許文献3の電気自動車の緊急充電システムでは、第1の充電用ケーブル、制御ボックス、および、第2の充電用ケーブルから構成される装置が、緊急時にしか使用されないため、使用頻度は小さく、動作保証が困難である。また、使用頻度が低い充電用ケーブルは携行し忘れるおそれがある。
However, the electric vehicle charging device and charging method disclosed in
Moreover, in the emergency charging system of the electric vehicle of patent document 3, in order to prevent incorrect connection at the power receiving side (charging side) and the power feeding side (discharging side), the shape of the power receiving side connector and the power receiving connection port, and the power feeding side connection And the shape of the power supply connection port are different from each other.
In addition, in the emergency charging system for an electric vehicle of Patent Document 3, the charging worker cannot grasp the amount of power received by the power-receiving-side electric vehicle or the remaining power of the power-supplying-side electric vehicle. It is not possible to charge / receive based on the amount of electric power exchanged or received.
In addition, in the emergency charging system for an electric vehicle of Patent Document 3, since the device composed of the first charging cable, the control box, and the second charging cable is used only in an emergency, the frequency of use is Small and difficult to guarantee operation. Moreover, there is a risk that a charging cable with low usage frequency may be forgotten.
そこで本発明は、電動車両間の充電用ケーブルおよび充電システムを提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the cable for charging between electric vehicles, and a charging system.
本発明は、このような課題を解決するために、請求項1に係る充電用ケーブルは、電動車両間の直流充電に使用される蓄電装置充放電用直流回路を備える電動車両に用いる充電用ケーブルであって、前記充電用ケーブルは、給電側の蓄電装置充放電用直流回路に接続される給電用ケーブルと、受電側の蓄電装置充放電用直流回路に接続される受電用ケーブルと、給電側から受電側への充電を制御する制御ボックスと、を備え、前記制御ボックスは、前記給電用ケーブルと、前記受電用ケーブルの各電動車両への接続を検知する接続検知手段と、各電動車両から各電動車両が算出したそれぞれの蓄電装置のSOC情報を受け取り、SOCの高い方の電動車両に前記受電用ケーブルが接続されていた場合に誤接続と判定する誤接続判定手段と、前記誤接続判定手段により、誤接続と判定された場合に警告する警告手段と、各電動車両の蓄電装置の電圧を測定する電圧測定手段と、給電側から受電側へ電流が流れるように電圧変換を行う電圧変換器と、を有することを特徴とする。 In order to solve such a problem, the present invention provides a charging cable according to claim 1 for use in an electric vehicle including a DC circuit for charging / discharging a power storage device used for DC charging between electric vehicles. The charging cable includes a power feeding cable connected to a power storage device charging / discharging DC circuit on a power feeding side, a power receiving cable connected to a power storage device charging / discharging DC circuit on a power receiving side, and a power feeding side. A control box for controlling charging from the power receiving side to the power receiving side, the control box from the power feeding cable, connection detecting means for detecting connection of the power receiving cable to each electric vehicle, and from each electric vehicle An erroneous connection determination means that receives the SOC information of each power storage device calculated by each electric vehicle and determines that the electric power receiving cable is connected to the electric vehicle having a higher SOC when the electric power receiving cable is connected; Warning means that warns when an erroneous connection is determined by the incorrect connection determination means, voltage measurement means that measures the voltage of the power storage device of each electric vehicle, and voltage conversion so that current flows from the power supply side to the power reception side. And a voltage converter for performing.
本発明によれば、各電動車両のSOC情報をもとにして誤接続の判定を行うので、受給電いずれの場合も同じ接続口でよく、電動車両側に専用の給電口および受電口を区別して設ける必要がない。また、電動車両間で電圧特性の異なる蓄電装置を用いた場合にも、確実に電欠車両に給電することができる。 According to the present invention, since the erroneous connection is determined based on the SOC information of each electric vehicle, the same connection port may be used in both cases of power supply and reception, and a dedicated power supply port and power reception port are provided on the electric vehicle side. There is no need to provide it separately. Further, even when power storage devices having different voltage characteristics between the electric vehicles are used, it is possible to reliably supply power to the electric shortage vehicle.
また、請求項2に係る充電用ケーブルは、前記制御ボックスは、充電電力量を任意に設定できる充電量設定手段と、前記充電電力量に相当する課金換算を行う電力換算手段と、をさらに備え、前記表示手段は、充電量や、前記電力換算手段が算出した料金を表示することを特徴とする。
The charging cable according to
本発明によれば、受電側の電動車両に給電する充電電力量を設定できるので、必要に応じた電力量だけを受電することができる。また、充電電力量に相当する課金換算を表示することができるので、給電側の負担等を把握しやすくすることができる。 According to the present invention, since it is possible to set the amount of charging power to be supplied to the power-receiving electric vehicle, it is possible to receive only the amount of power as required. In addition, since the charge conversion corresponding to the amount of charging power can be displayed, it is possible to easily grasp the burden on the power feeding side.
また、請求項3に係る充電用ケーブルは、前記制御ボックスは、給電側の車両の給電後の電力残量を設定する電力残量設定手段をさらに備え、設定した電力残量に至った場合には充電を終了することを特徴とする。 Further, the charging cable according to claim 3, wherein the control box further includes a remaining power setting means for setting a remaining power after feeding of the vehicle on the feeding side, when the set remaining power is reached. Is characterized by terminating charging.
本発明によれば、給電側の電動車両の電力残量を設定できるので、給電側の都合に応じて給電することができる、 According to the present invention, since the remaining amount of electric power of the electric vehicle on the power supply side can be set, power can be supplied according to the convenience of the power supply side.
また、請求項4に係る充電用ケーブルは、前記制御ボックスは、外部出力用差込接続器をさらに備えることを特徴とする。 The charging cable according to claim 4 is characterized in that the control box further includes a plug connector for external output.
本発明によれば、電源として用いることができ、多様な用途に用いることができる。 According to the present invention, it can be used as a power source and can be used for various applications.
また、請求項5に係る充電用ケーブルは、前記給電用ケーブルの給電側コネクタおよび前記受電用ケーブルの受電側コネクタは、同一形状であり、かつ、受給電いずれのコネクタであるか、視覚的に判別できることを特徴とする。
Further, in the charging cable according to
本発明によれば、接続する際に、視覚的にわかりやすくしてあるので、誤接続を抑制できる。 According to the present invention, since it is visually easy to understand when connecting, erroneous connection can be suppressed.
また、請求項6に係る充電システムは、盗電防止のためのダイオードと、該ダイオードをバイパスするバイパス回路を備えている車両の場合には、該車両は、前記充電用ケーブルが接続された時点で、自車両との接続対象を判別する接続対象判別手段を有し、前記接続対象判別手段が、接続対象を判別し、かつ自車両から給電を行う場合には、前記バイパス回路を選択し、給電を行うことを特徴とする。 In the case where the charging system according to claim 6 is a vehicle including a diode for preventing theft and a bypass circuit that bypasses the diode, the vehicle is connected to the charging cable when the charging cable is connected. A connection target determining means for determining a connection target with the own vehicle, and when the connection target determining means determines the connection target and performs power feeding from the own vehicle, the bypass circuit is selected and power feeding is performed. It is characterized by performing.
本発明によれば、電動車両に盗電防止等を目的としたダイオードが挿入されている場合でも、バイパス回路を通じて充電を行うことができる。 According to the present invention, charging can be performed through the bypass circuit even when a diode for preventing theft of electric power is inserted in the electric vehicle.
本発明に係る充電用ケーブルおよび充電システムによれば、電動車両間の充電が可能となる。 According to the charging cable and the charging system according to the present invention, charging between the electric vehicles can be performed.
以下、本発明を実施するための形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
≪緊急充電システム≫
図1を用いて本実施形態に係る緊急充電システムSの構成について説明する。
緊急充電システムSは、例えば、電動車両EV2が装備するバッテリ1に蓄電された電力残量が減少し目的地や直近の充電施設まで自力走行が不可能となった場合や、バッテリ1のバッテリ上がりにより電動車両EV2が走行不能となった場合(いわゆる電欠車両)に、他の電動車両EV1が装備するバッテリ1から電動車両EV2が装備するバッテリ1に給電し、電動車両EV2が装備するバッテリ1の充電を可能とするものである。
図1に示すように、緊急充電システムSは、充放電用直流回路10を備える給電側の電動車両EV1と、同じく充放電用直流回路10を備える受電側の電動車両EV2と、緊急充電用ケーブル100と、を含んで構成される。
≪Emergency charging system≫
The configuration of the emergency charging system S according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
The emergency charging system S is used when, for example, the remaining amount of power stored in the battery 1 provided in the electric vehicle EV2 decreases and it becomes impossible to run on its own to the destination or the nearest charging facility, or when the battery of the battery 1 rises. When the electric vehicle EV2 becomes unable to travel (so-called unpowered vehicle), the battery 1 equipped with the electric vehicle EV2 is fed from the battery 1 equipped with the other electric vehicle EV1, and the battery 1 equipped with the electric vehicle EV2 is supplied. Can be charged.
As shown in FIG. 1, the emergency charging system S includes an electric vehicle EV1 on the power supply side provided with the
≪電動車両≫
まず、電動車両EVの蓄電装置について説明する。なお、給電側の電動車両EV1と受電側の電動車両EV2とは、蓄電装置の構造は同一であるため、以下は、電動車両EVとして説明する。
≪Electric vehicle≫
First, the power storage device of the electric vehicle EV will be described. In addition, since the structure of an electrical storage apparatus is the same as the electric vehicle EV1 by the side of electric power feeding, and the electric vehicle EV2 by the side of electric power reception, it demonstrates as the electric vehicle EV below.
電動車両EV(EV1,EV2)は、バッテリ1を充放電する充放電用直流回路10を備えている。充放電用直流回路10は、蓄電装置であるバッテリ1と、制御部2と、バッテリ1と直列に接続されバッテリ1の電流量を検出する電流センサ3と、バッテリ1と並列に接続されバッテリ1の電圧を検出する電圧センサ4と、バッテリ1の温度を検出する温度センサ5と、+側コンタクタ6Aと、プリチャージコンタクタ6Bと、プリチャージ抵抗7と、−側コンタクタ8と、端子9A,9B,9Cを備える接続口9と、を備えている。
The electric vehicle EV (EV1, EV2) includes a charging / discharging
+側コンタクタ6Aの一端はバッテリ1の+側(正極側)と接続され、+側コンタクタ6Aの他端は接続口9の端子9Aと接続されている。
プリチャージコンタクタ6Bの一端はバッテリ1の+側(正極側)と接続され、プリチャージコンタクタ6Bの他端はプリチャージ抵抗7を介して接続口9の端子9Aと接続されている。
−側コンタクタ8の一端はバッテリ1の−側(負極側)と接続され、−側コンタクタ8の他端は接続口9の端子9Bと接続されている。
電動車両EVの接続口9は、直流電流を供給する充電スタンド等と接続されてバッテリ1の急速充電に使用されるだけでなく、本実施形態に係る緊急充電システムS(緊急充電用ケーブル100を用いた電動車両EV間の緊急充電)に使用される。
One end of the +
One end of the
One end of the
The
制御部2は、電流センサ3からバッテリ1の電流量を示す信号、電圧センサ4からバッテリ1の電圧を示す信号および温度センサ5からバッテリ1の温度を示す信号が入力される。また、+側コンタクタ6A、プリチャージコンタクタ6Bおよび−側コンタクタ8は、制御部2により、コンタクタの導通・遮断を切換え制御される。更に、制御部2は接続口9の端子9Cと接続され、後述する緊急充電用ケーブル100のコネクタ(111,121)が接続口9と接続されることにより、制御部2(通信手段24:図2参照)と後述する緊急充電用ケーブル100の制御部150(通信手段158:図6参照)とが通信可能に構成されている。
The
また、電動車両EVは、充放電用直流回路10に加えて、オンボードチャージャ(以下「OBC」と称する)11を備えていてもよい。
プラグ13が商用電源(交流電源)と接続されると、接続口12を介して、OBC11に交流電源が給電される。OBC11は、内部に図示しないAC/DCコンバータを有する。これにより、OBC11は、給電された交流電源を直流に変換し、バッテリ1に充電電流を供給することができる。
このように、商用電源が確保できる場所において、充電作業者が、プラグ13を商用電源と接続することによりバッテリ1を充電することが可能である。
The electric vehicle EV may include an on-board charger (hereinafter referred to as “OBC”) 11 in addition to the charging / discharging
When the
In this way, the charging worker can charge the battery 1 by connecting the
<充放電用直流回路の制御部>
次に、充放電用直流回路10の制御部2について図2を用いて説明する。
図2は、電動車両EVの制御部2の機能構成を説明するブロック図である。
制御部2は、バッテリ1の充電率SOC(state of charge)を検出するSOC検出手段21と、コンタクタ(6A,6B,8)のON(導通)/OFF(遮断)を制御するコンタクタ制御手段22と、接続口9に接続された機器を判別する接続対象判別手段23と、接続口9に接続された機器と通信する通信手段24とを有する。
<Control part of DC circuit for charging / discharging>
Next, the
FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
The
<バッテリのSOC検出方法>
ここで、制御部2のSOC検出手段21が、電動車両EVに搭載されたバッテリ1の充電率SOCを検出する方法について説明する。
図3は、バッテリ1の充電率SOCを検出する方法を説明する図である。
バッテリ1は、図3に示すように、開回路電圧(open circuit voltage)OCV、液抵抗およびオーム抵抗を模擬したRa 、反応抵抗を模擬したRb 、電気二重層容量を模擬したCb 、閉回路電圧(closed circuit voltage)CCV、および、回路を流れる電流Iを用いたバッテリ等価回路211として表すことができる。
なお、ここで、Ra 、Rb 、Cb は、バッテリ1の温度Tの変化に依存するものであり、制御部2のSOC検出手段21は、液抵抗およびオーム抵抗Ra 、反応抵抗Rb 、および、電気二重層容量Cb と、バッテリ1の温度Tとの関係を示すマップ(図示せず)を記憶しているものとする。
<Battery SOC Detection Method>
Here, a method in which the SOC detection means 21 of the
FIG. 3 is a diagram for explaining a method of detecting the charging rate SOC of the battery 1.
As shown in FIG. 3, the battery 1 includes an open circuit voltage OCV, R a simulating liquid resistance and ohmic resistance, R b simulating reaction resistance, C b simulating electric double layer capacity, It can be expressed as a battery equivalent circuit 211 using a closed circuit voltage CCV and a current I flowing through the circuit.
Here, R a , R b , and C b depend on the change in the temperature T of the battery 1, and the SOC detection means 21 of the
ここで、バッテリ1の等価回路モデルを図3に示すバッテリ等価回路211とした場合、バッテリ1の内部抵抗rは、以下の(1)式として表すことができる。
具体的には、まず、制御部2のSOC検出手段21は、温度センサ5(図1参照)で検出されたバッテリ1(図1参照)の温度Tに基づいて、図示しないマップを用いてRa 、Rb 、Cb を決定する。
次に、決定したRa 、Rb 、Cb を、電流センサ3(図1参照)で検出された電流値I、電圧センサ4(図1参照)で検出されたバッテリ1の電圧V(即ち、閉回路電圧CCV)、および、(1)式(3)式より、バッテリ1の開回路電圧OCVを算出することができる。
Specifically, first, the SOC detection means 21 of the
Next, the determined R a , R b , and C b are used as the current value I detected by the current sensor 3 (see FIG. 1) and the voltage V of the battery 1 detected by the voltage sensor 4 (see FIG. 1) (ie, , The closed circuit voltage CCV), and the open circuit voltage OCV of the battery 1 can be calculated from the equations (1) and (3).
また、バッテリ1の開回路電圧OCVと、バッテリ1の充電率SOCとの関係は、図3の「OCV−SOCマップ」212に示すように、一対一に対応する。
よって、制御部2のSOC検出手段21は、算出したバッテリ1の開回路電圧OCVを用いて、「OCV−SOCマップ」212から、バッテリ1の充電率SOCを求めることができる。
Further, the relationship between the open circuit voltage OCV of the battery 1 and the charging rate SOC of the battery 1 corresponds one-to-one as shown in an “OCV-SOC map” 212 in FIG.
Therefore, the SOC detection means 21 of the
以上のように、電動車両EVの制御部2のSOC検出手段21は、バッテリ1の特性(「Ra 、Rb 、Cb のバッテリ1の温度T依存マップ」(図示せず)、「OCV−SOCマップ」212)をあらかじめ記憶しておくことにより、電流センサ3(図1参照)で検出された電流値I、電圧センサ4(図1参照)で検出されたバッテリ1の電圧V(閉回路電圧CCV)、および、温度センサ5(図1参照)で検出されたバッテリ1(図1参照)の温度Tより、バッテリ1の充電率SOCを検出することができる。
As described above, the SOC detection means 21 of the
≪緊急充電用ケーブル≫
次に、本実施形態の緊急充電システムSに用いる緊急充電用ケーブル100について説明する。
図1に示すように、緊急充電用ケーブル100は、給電用ケーブル110と、受電用ケーブル120と、制御ボックス130とから構成されている。
また、制御ボックス130には、表示部131と、スイッチ132(132a,132b,132c)と、が設けられている。
なお、図1には、後述する第1変形例において説明するコンセント(外部出力用差込接続器)134も図示されている。従って、コンセント134は必須の構成ではない。
≪Emergency charging cable≫
Next, the emergency charging cable 100 used in the emergency charging system S of the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the emergency charging cable 100 includes a
In addition, the
FIG. 1 also shows an outlet (external output plug connector) 134 described in a first modification described later. Therefore, the
給電用ケーブル110の一端は制御ボックス130と接続され、他端は給電側コネクタ111と接続されている。受電用ケーブル120の一端は制御ボックス130と接続され、他端は受電側コネクタ121と接続されている。
給電側コネクタ111と、受電側コネクタ121とは、同一形状のコネクタであり、電動車両EVの接続口9に接続可能である。
One end of the
The power
給電側コネクタ111(給電用ケーブル110)と受電側コネクタ121(受電用ケーブル120)とは、充電作業者に識別が可能なように異なる色彩等が付されていることが好適である。例えば、給電側コネクタ111は赤色に着色され、受電側コネクタ121は青色に着色されていることにより、充電作業者に給電側と受電側とが識別可能となっている。また、それぞれのコネクタ(111,121)に給電側/受電側を示す文字や記号等を付してもよい。
また、給電側コネクタ111や受電側コネクタ121に限られず、制御ボックス130の給電用ケーブル110の一端と、受電用ケーブル120の一端とが識別可能なように記号等を付してもよい。図1には、受電側から給電側に充電される関係を示すマーク(矢印)133が付されている。
It is preferable that the power supply side connector 111 (power supply cable 110) and the power reception side connector 121 (power reception cable 120) have different colors or the like so that the charging operator can identify them. For example, the power
Further, not limited to the power
このような構成により、特許文献3に記載された緊急充電システムと比較して、本実施形態の緊急充電システムSは、電動車両EVに充電用接続口とは別に形状の異なる給電用接続口を設ける必要がなく、部品コストの低下と車両デザインの商品性が向上する。
また、給電側コネクタ111(給電用ケーブル110)、受電側コネクタ121(受電用ケーブル120)、制御ボックス130に、給電側/受電側を示す色彩、文字、記号等が付されていることにより、充電作業者に給電側/受電側の識別が可能となる。
With such a configuration, compared to the emergency charging system described in Patent Document 3, the emergency charging system S of the present embodiment has a power supply connection port that is different from the charging connection port in the electric vehicle EV. There is no need to provide it, which reduces the cost of parts and improves the product design of the vehicle.
Further, the power supply side connector 111 (power supply cable 110), the power reception side connector 121 (power reception cable 120), and the
<昇降圧回路>
次に、緊急充電用ケーブル100が備える昇降圧回路(電圧変換器)140について、図4および図5を用いて説明する。なお、昇降圧回路(電圧変換器)140および制御部150は、制御ボックス130に格納されている。
図4は、本実施形態に係る緊急充電システムSの緊急充電用ケーブル100が備える昇降圧回路140の回路図である。図5は、昇降圧回路140のスイッチ操作と電圧波形を説明する図である。
昇降圧回路140は、給電側の電流A1 を検出する電流センサ141、給電側の電圧V1 を検出する電圧センサ142、受電側の電流A2 を検出する電流センサ143、受電側の電圧V2 を検出する電圧センサ144、トランジスタなどのスイッチング素子で構成されるスイッチSW1,SW2、コンデンサC1 ,C2 、コイルL、ダイオードD1 ,D2 から構成される回路である。
<Buck-boost circuit>
Next, a step-up / down circuit (voltage converter) 140 provided in the emergency charging cable 100 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. The step-up / step-down circuit (voltage converter) 140 and the
FIG. 4 is a circuit diagram of the step-up / down circuit 140 included in the emergency charging cable 100 of the emergency charging system S according to the present embodiment. FIG. 5 is a diagram for explaining the switch operation and voltage waveform of the step-up / down circuit 140.
The step-up / down circuit 140 includes a
給電側コネクタ111は、端子111A,111B,111Cを備え、給電側コネクタ111が給電側の電動車両EV1の接続口9に接続されることにより、端子9Aと端子111A、端子9Bと端子111B、端子9Cと端子111Cが、それぞれ電気的に接続される。
受電側コネクタ121は、端子121A,121B,121Cを備え、受電側コネクタ121が受電側の電動車両EV2の接続口9に接続されることにより、端子9Aと端子121A、端子9Bと端子121B、端子9Cと端子121Cが、それぞれ電気的に接続される。
The power
The power receiving
制御部150は、電流センサ141から給電側の電流A1 を示す信号、電圧センサ142から給電側の電圧V1 を示す信号、電流センサ143から受電側の電流A2 を示す信号および電圧センサ144から受電側の電圧V2 を示す信号が入力される。また、スイッチSW1,SW2は、制御部150により、ON(導通)/OFF(遮断)を切換え制御される。
更に、制御部150は給電側コネクタ111の端子111Cと接続され、給電側コネクタ111が給電側の電動車両EV1の接続口9と接続されることにより、制御部150(後述する通信手段158:図6参照)と給電側の電動車両EV1の制御部2(通信手段24:図2参照)とが通信可能に構成されている。また、制御部150は受電側コネクタ121の端子121Cと接続され、受電側コネクタ121が受電側の電動車両EV2の接続口9と接続されることにより、制御部150(後述する通信手段158:図6参照)と受電側の電動車両EV2の制御部2(通信手段24:図2参照)とが通信可能に構成されている。
The
Further, the
まず、昇圧時の回路動作について説明する。昇圧時は、図5(a)(b)に示すように、スイッチSW1は、常時ON状態である。まず、スイッチSW2がOFF状態においては、受電側の電圧V2 は、給電側の電圧V1 と等しくなる。ここで、スイッチSW2をON状態とすると、スイッチSW1、コイルL、スイッチSW2と電流が流れる。この後、スイッチSW2をOFF状態にすると、コイルLに発生した起電力により、受電側の電圧V2 が昇圧される。その後、コイルLを流れる電流は低下して行き、受電側の電圧V2 は緩やかに低下する(もっとも、V2 がV1 を下回ることはない)。
このように、昇降圧回路140は、スイッチSW1をON状態とし、スイッチSW2をPWM(Pulse Width Modulation)制御することにより、受電側の電圧V2 を給電側の電圧V1 より高電圧の目標電圧とすることができる。
First, the circuit operation during boosting will be described. At the time of boosting, as shown in FIGS. 5A and 5B, the switch SW1 is always in an ON state. First, when the switch SW2 is in the OFF state, the voltage V 2 on the power receiving side is equal to the voltage V 1 on the power feeding side. Here, when the switch SW2 is turned on, a current flows through the switch SW1, the coil L, and the switch SW2. Thereafter, when the switch SW2 to the OFF state, the electromotive force generated in the coil L, the voltage V 2 of the power receiving side is boosted. Thereafter, the current flowing through the coil L decreases, and the voltage V 2 on the power receiving side gradually decreases (although V 2 does not fall below V 1 ).
Thus, the buck-boost circuit 140, the switch SW1 is turned ON, PWM switch SW2 (Pulse Width Modulation) by controlling the target voltage of a voltage higher than the voltage V 1 of the feed-side voltage V 2 of the power receiving side It can be.
次に、降圧時の回路動作について説明する。降圧時は、図5(a)(c)に示すように、スイッチSW2は、常時OFF状態である。スイッチSW1がON状態となると、スイッチSW1、コイルL、ダイオードD2 と電流が流れ、受電側の電圧V2 が昇圧される。その後、スイッチンSW1がOFF状態となると、ダイオードD1 がONし、コイルLに蓄えられたエネルギを放出する負荷短絡回路として機能するため、受電側の電圧V2 は緩やかに減少する。
このように、昇降圧回路140は、スイッチSW2をOFF状態とし、スイッチSW1をPWM制御することにより、受電側の電圧V2を給電側の電圧V1より低電圧の目標電圧とすることができる。
Next, circuit operation at the time of step-down will be described. At the time of step-down, as shown in FIGS. 5A and 5C, the switch SW2 is always in an OFF state. When the switch SW1 is turned ON, the switch SW1, the coil L, the diode D 2 and the current flows, the voltage V 2 of the power receiving side is boosted. Then, switching SW1 is becomes the OFF state, the diode D 1 is turned ON, to function as a load short circuit to release the energy stored in the coil L, the voltage V 2 of the power receiving side is reduced moderately.
Thus, the step-up / step-down circuit 140 can set the voltage V2 on the power receiving side to a target voltage lower than the voltage V1 on the power feeding side by setting the switch SW2 to the OFF state and performing PWM control on the switch SW1.
<緊急充電用ケーブルの制御部>
次に、緊急充電用ケーブル100の制御部150について図6を用いて説明する。
図6は、緊急充電用ケーブル100の制御部150の機能構成を説明するブロック図である。
制御部150は、接続検知手段151と、SOC情報判別手段152と、誤接続判定手段153と、充電量設定演算手段154と、電力換算手段155と、電力残量設定演算手段156と、昇降圧回路制御手段157と、通信手段158と、を有する。
<Control part of emergency charging cable>
Next, the
FIG. 6 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
The
図7は、本実施形態の緊急充電システムSに用いる緊急充電用ケーブル100の制御部150の動作を説明するフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the
本実施形態に係る緊急充電システムSの緊急充電用ケーブル100を用いた電動車両EV1,EV2間の緊急充電を実行する際、まず、充電作業者は、給電側の電動車両EV1の接続口9に緊急充電用ケーブル100の給電側コネクタ111を接続する。また、受電側の電動車両EV2の接続口9に緊急充電用ケーブル100の受電側コネクタ121を接続する。なお、給電作業開始時には、電動車両EV1,EV2の各コンタクタ(6A,6B,8)は、OFF状態となっている。
When performing emergency charging between the electric vehicles EV1 and EV2 using the emergency charging cable 100 of the emergency charging system S according to the present embodiment, first, the charging operator enters the
制御部150の接続検知手段151は、緊急充電用ケーブル100と、電動車両EV1,EV2とが接続されたかを検知する(ステップS101)。接続検知手段151は、接続されたことを検知するまでステップS101を繰り返し、接続されたことを検知した場合には(ステップS101でYes)、ステップS102へ進む。
具体的には、各電動車両EVの接続口9にコネクタ(111,121)が接続されると、電動車両EVの制御部2と緊急充電用ケーブル100の制御部150とが接続口9およびコネクタ(111,121)を介して通信可能に接続される。接続検知手段151は、電動車両EV1,EV2の各制御部2と通信可能であるかを判定することにより、緊急充電用ケーブル100と電動車両EV1,EV2とが接続されたかを検知する。
The connection detection means 151 of the
Specifically, when the connector (111, 121) is connected to the
充電作業者は、緊急充電用ケーブル100の制御ボックス130に設けられた表示切替スイッチ132cを操作して、表示部131に受電側の充電量を設定する画面を表示させ(図8(a)参照)、変更スイッチ132bにより充電量(設定充電量)を設定する。
これにより、制御部150の充電量設定演算手段154は、充電作業者により設定された「設定充電量」を設定する(後述する図8(b)のステップS201)。
充電作業者は、緊急充電用ケーブル100の制御ボックス130に設けられた表示切替スイッチ132cを操作して、表示部131に給電側の電力残量を設定する画面を表示させ(図10(a)参照)、変更スイッチ132bにより電力残量(設定電力残量)を設定する。
これにより、制御部150の電力残量設定演算手段156は、充電作業者により設定された「設定電力残量」を設定する(後述する図10(b)のステップS401)。
このように、充電作業者は、充電量または/および電力残量を設定した後、緊急充電用ケーブル100の制御ボックス130に設けられた給電開始スイッチ132aを操作する。
The charging operator operates the
Thereby, the charge amount setting calculation means 154 of the
The charging operator operates the
Thereby, the remaining power setting calculation means 156 of the
Thus, after setting the charge amount and / or the remaining power, the charging operator operates the power
制御部150は、給電開始スイッチ132aがON操作されたかを判断する(ステップS102)。制御部150は、給電開始スイッチ132aがON操作されるまでステップS102を繰り返し、ON操作された場合には(ステップS102でYes)、ステップS103へ進む。
The
制御部150は、昇降圧回路140の自己診断を実行し(ステップS103)、昇降圧回路140に異常がないか判断する(ステップS104)。
昇降圧回路140に異常を発見した場合には(ステップS104でNo)、ステップS116へと進み、制御部150は制御ボックス130の表示部131にエラー表示を行い、フローを終了する。
昇降圧回路140に異常が発見されなかった場合には(ステップS104でYes)、ステップS105へ進む。
The
If an abnormality is found in the step-up / step-down circuit 140 (No in step S104), the process proceeds to step S116, where the
If no abnormality is found in the step-up / step-down circuit 140 (Yes in step S104), the process proceeds to step S105.
制御部150の通信手段158は、電動車両EV1,EV2の各制御部2に「車両間充電」と認識させ待機状態とさせるための「車両間充電待機信号」を送信する(ステップS105)。
なお、電動車両EV1,EV2の各制御部2は、制御部150から「車両間充電待機信号」を受信した場合、「車両間充電」であると認識して、「車両間充電」の待機状態となり、制御部2の通信手段24は、制御部150に待機状態であることを示す信号を制御部150に送信する。
The communication means 158 of the
When each
制御部150は、電動車両EV1,EV2の各制御部2が「車両間充電モード」の待機状態であるか、即ち、各制御部2から待機状態を示す信号を受信したか否かを判定する(ステップS106)。
各制御部2から待機状態の信号を受信していない場合には(ステップS106でNo)、ステップS116へと進み、制御部150は、制御ボックス130の表示部131にエラー表示を行い、フローを終了する。
電動車両EV1,EV2の各制御部2から待機状態の信号を受信した場合には(ステップS106でYes)、ステップS107へ進む。
When the standby state signal is not received from each control unit 2 (No in step S106), the process proceeds to step S116, and the
If a standby signal is received from each
制御部150の通信手段158は、電動車両EV1,EV2の各制御部2に、各バッテリ1のSOC情報(充電率SOC、バッテリ容量)を要求する「SOC情報要求信号」を送信する(ステップS107)。
なお、「SOC情報要求信号」を受信した制御部2は、SOC検出手段21(図2、図3参照)従って、バッテリ1のSOC情報を検出し、制御部2の通信手段24は、制御部150にSOC情報を送信する。
The communication means 158 of the
The
制御部150は、電動車両EV1,EV2の各制御部2からSOC情報を受信したか否かを判断する(ステップS108)。
電動車両EV1,EV2の各制御部2からSOC情報を受信していない場合には(ステップS108でNo)、ステップS116へと進み、制御部150は、制御ボックス130の表示部131にエラー表示を行い、フローを終了する。
電動車両EV1,EV2の各制御部2からSOC情報を受信した場合には(ステップS108でYes)、ステップS109へ進む。
When the SOC information is not received from each
When the SOC information is received from each
制御部150のSOC情報判別手段152は、給電側コネクタ111と接続された電動車両EV1のバッテリ1のSOC情報(充電率SOC1 )、と、受電側コネクタ121と接続された電動車両EV2のバッテリ1のSOC情報(充電率SOC2 )と、の大小関係を比較する(ステップS109)。
SOC1 >SOC2 の場合には(ステップS109でYes)、ステップS110へと進む。
一方、SOC1 ≦SOC2 の場合には(ステップS109でNo)、充電率の低いバッテリから充填率の高いバッテリに充電しようとしている状態(または、充電率の等しいバッテリ同士で充電しようとしている状態)であるため、制御部150の誤接続判定手段153は、誤接続と判定して、ステップS117へと進み、制御部150は、制御ボックス130の表示部131に「誤接続エラー」の表示を行い、フローを終了する。これにより、充電作業者に給電側コネクタ111と受電側コネクタ121の接続確認を促すことができる。
The SOC
If SOC 1 > SOC 2 (Yes in step S109), the process proceeds to step S110.
On the other hand, in the case of SOC 1 ≦ SOC 2 (No in step S109), a state in which a battery having a low charging rate is going to be charged to a battery having a high filling rate (or a state in which charging is performed between batteries having the same charging rate) ), The erroneous connection determination means 153 of the
ステップS110において、制御部150の通信手段158は、電動車両EV1,EV2の各制御部2に「コンタクタON要求信号」を送信する。
なお、「コンタクタON要求信号」を受信した制御部2は、コンタクタ制御手段22により、コンタクタを制御する。具体的には、制御部2のコンタクタ制御手段22は、まず、プリチャージコンタクタ6Bおよび−側コンタクタ8をON状態とする。プリチャージコンタクタ6Bと接続口9の端子9Aとの間には、プリチャージ抵抗7が挿入されており、突入電流により大電流が流れることを防止する。その後、+側コンタクタ6AをON状態し、プリチャージコンタクタ6BをOFF状態する。これにより、「車両間充電」が開始される。
In step S110, the communication means 158 of the
The
制御部150は、給電側の電動車両EV1のバッテリ1の電圧と、受電側の電動車両EV2のバッテリ1の電圧とを比較する(ステップS111)。具体的には、昇降圧回路140の給電側の電圧センサ142の出力値V1 と、受電側の電圧センサ144の出力値V2 とを比較する。
なお、バッテリ1の電圧は、緊急充電用ケーブル100の電圧センサ142,144の出力値を用いるものとして説明するが、これに限られるものではなく、各電動車両EVの電圧センサ4の出力値を、制御部2を介して制御部150が受信し、電圧を比較してもよい。
The
In addition, although the voltage of the battery 1 is described as using the output values of the
給電側の電圧センサ142の出力値V1 が、受電側の電圧センサ144の出力値V2 以下の場合には(ステップS111でYes)、制御部150の昇降圧回路制御手段157は、受電側のバッテリ1に供給される充電電流(即ち、電流センサ143が検出する電流A2 )が設定された充電電流(設定充電電流)となるように、昇降圧回路140を昇圧制御する(図5(a)(b)参照)(ステップS112)。
When the output value V 1 of the power supply
給電側の電圧センサ142の出力値V1 が、受電側の電圧センサ144の出力値V2 より大きい場合には(ステップS111でNo)、制御部150の昇降圧回路制御手段157は、受電側のバッテリ1に供給される充電電流(即ち、電流センサ143が検出する電流A2 )が設定された充電電流(設定充電電流)となるように、昇降圧回路140を降圧制御する(図5(a)(c)参照)(ステップS113)。なお、降圧制御により、設定充電電流とならない場合には、昇降圧回路制御手段157は、昇降圧回路140を昇圧制御してもよい。
When the output value V 1 of the
ステップS114において、制御部150は、充電量設定演算手段154が設定した設定充電量または電力残量設定演算手段156が設定した設定電力残量となったかを判断する。制御部150は、設定充電量または設定電力残量となるまで「車両間充電」を継続し(ステップS114でNo)、設定充電量または設定電力残量となると(ステップS114でYes)、ステップS115へ進む。
In step S <b> 114, the
ステップS115において、制御部150の通信手段158は、電動車両EV1,EV2の各制御部2に「コンタクタOFF要求信号」を送信する。
なお、「コンタクタOFF要求信号」を受信した制御部2は、コンタクタ制御手段22により、コンタクタを制御する。具体的には、制御部2のコンタクタ制御手段22は、+側コンタクタ6Aおよび−側コンタクタ8をOFF状態とする。これにより、「車両間充電」が終了する。
In step S115, the communication means 158 of the
The
次に、制御部150がステップS114にて判断する設定した充電量または設定した電力残量の演算について説明する。
まず、充電作業者により、充電量が設定された場合について説明する。
図8(b)は、充電量が設定された場合の判定フローチャートである。
制御部150の充電量設定演算手段154は、「設定充電量」を設定する(ステップS201)。
Next, the calculation of the set charge amount or the set remaining power amount determined by the
First, a case where the charging amount is set by the charging operator will be described.
FIG. 8B is a determination flowchart when the charge amount is set.
The charge amount setting calculation means 154 of the
充電量設定演算手段154は、昇降圧回路140の給電側の電圧センサ142の出力値V1 、給電側の電流センサ141の出力値A1 、充電時間tの積算から充電量を算出する(ステップS202)。
なお、充電量の算出は、これに限られるものではなく、「昇降圧回路140の受電側の電圧センサ144の出力値V2 と、受電側の電流センサ143の出力値A2 と、充電時間tとの積算」から算出してもよく、「給電側の電動車両EV1の電圧センサ4の出力値Vおよび電流センサ3の出力値Aを通信手段24,通信手段158を介して受信し、充電時間tとの積算」から算出してもよく、「受電側の電動車両EV2の電圧センサ4の出力値Vおよび電流センサ3の出力値Aを通信手段24,通信手段158を介して受信し、充電時間tとの積算」から算出してもよい。
The charge amount setting calculation means 154 calculates the charge amount from the integration of the output value V 1 of the
The calculation of the amount of charge is not limited to this. “The output value V 2 of the
充電量設定演算手段154は、ステップS202で算出した充電量がステップS201で設定した設定充電量以上であるか否かを判断する(ステップS203)。充電量が設定充電量未満の場合には(ステップS203でNo)、ステップS202に戻る。充電量が設定充電量以上の場合には(ステップS203でYes)、フローを終了する。
これにより、充電量設定演算手段154が設定充電量となったと判断することにより制御部150は、ステップS114でYesと判断し、ステップS115へ進む。
また、制御部150は、表示部131に充電量設定演算手段154が算出した充電量を表示する(図8(a))。
The charge amount setting calculation means 154 determines whether or not the charge amount calculated in step S202 is equal to or greater than the set charge amount set in step S201 (step S203). If the charge amount is less than the set charge amount (No in step S203), the process returns to step S202. If the charge amount is equal to or greater than the set charge amount (Yes in step S203), the flow ends.
Accordingly, when the charge amount setting
In addition, the
なお、制御部150は、充電作業者により表示切替スイッチ132cを操作されることにより、表示部131に充電量に相当する電力料金を表示させてもよい(図9(a)参照)。
図9(b)は、電力料金算出のフローチャートである。
制御部150の電力換算手段155は、単位電力当りの電力料金である電力料金情報を取得する(ステップS301)。電力料金情報は、制御部150の通信手段158,制御部2の通信手段24を介して電動車両EVに搭載されたカーナビから取得してもよく、充電作業者がスイッチ132を操作することにより入力された電力料金情報を取得する。
Note that the
FIG. 9B is a flowchart for calculating a power charge.
The power conversion means 155 of the
電力換算手段155は、充電量設定演算手段154が算出した充電量を取得する(ステップS302)。電力換算手段155は、ステップS301で取得した電力料金情報とステップS302で取得した充電量を積算して電力料金を算出する(ステップS303)。
また、制御部150は、表示部131に電力換算手段155が算出した電力料金を表示する(図9(a))。
The
In addition, the
次に、充電作業者により、電力残量が設定された場合について説明する。
図10(b)は、電力残量が設定された場合の判定フローチャートである。
制御部150の電力残量設定演算手段156は、「設定電力残量」を設定する(ステップS401)。
電力残量設定演算手段156は、給電側の電動車両EV1のSOC情報(充電率SOC、バッテリ容量)から、充電率SOCとバッテリ容量を積算し、給電側の電動車両EV1の「充電前電力残量」を算出する(ステップS402)。
Next, a case where the remaining power is set by the charging operator will be described.
FIG. 10B is a determination flowchart when the remaining power is set.
The remaining power setting calculation means 156 of the
The remaining power setting calculation means 156 integrates the charging rate SOC and the battery capacity from the SOC information (charging rate SOC, battery capacity) of the electric vehicle EV1 on the power supply side, and calculates “remaining electric power before charging of the electric vehicle EV1 on the power supply side. Amount "is calculated (step S402).
電力残量設定演算手段156は、昇降圧回路140の給電側の電圧センサ142の出力値V1 と、給電側の電流センサ141の出力値A1 と、充電時間tとの積算から充電量を算出する(ステップS403)。
なお、充電量の算出は、これに限られるものではなく、「昇降圧回路140の受電側の電圧センサ144の出力値V2 と、受電側の電流センサ143の出力値A2 と、充電時間tとの積算」から算出してもよく、「給電側の電動車両EV1の電圧センサ4の出力値Vおよび電流センサ3の出力値Aを通信手段24,通信手段158を介して受信し、充電時間tとの積算」から算出してもよく、「受電側の電動車両EV2の電圧センサ4の出力値Vおよび電流センサ3の出力値Aを通信手段24,通信手段158を介して受信し、充電時間tとの積算」から算出してもよく、充電量設定演算手段154で算出された充電量を取得してもよい。
The remaining power setting calculation means 156 calculates the amount of charge from the integration of the output value V 1 of the
The calculation of the amount of charge is not limited to this. “The output value V 2 of the
電力残量設定演算手段156は、電力残量(即ち、ステップS402で算出した受電前電力残量とステップS403で算出した充電量の差分)がステップS401で設定した設定充電量以下であるか否かを判断する(ステップS404)。
電力残量が設定電力残量より大きい場合には(ステップS404でNo)、ステップS403に戻る。電力残量が設定電力残量以下の場合には(ステップS404でYes)、フローを終了する。
これにより、電力残量設定演算手段156が設定した電力残量となったと判断することにより制御部150は、ステップS114でYesと判断し、ステップS115へ進む。
また、制御部150は、表示部131に電力残量設定演算手段156が算出した電力残量を表示する(図10(a))。
The remaining power setting calculation means 156 determines whether or not the remaining power (that is, the difference between the remaining power before power reception calculated in step S402 and the charge amount calculated in step S403) is equal to or less than the set charge amount set in step S401. Is determined (step S404).
If the remaining power is greater than the set remaining power (No in step S404), the process returns to step S403. If the remaining power level is equal to or lower than the set remaining power level (Yes in step S404), the flow ends.
Accordingly, by determining that the remaining power level set by the remaining power level setting
In addition, the
次に、充電作業者により、充電量および電力残量が設定された場合について説明する。
図11は、充電量および電力残量が設定された場合の充電終了を説明する図である。
設定電力残量W1 、設定充電量W2 と設定された場合には、充電時間t1 にて受電側の充電量がW2 に達したため、「車両間充電」が終了される。
一方、設定電力残量W1 、設定充電量W3 と設定された場合には、充電時間t2 にて、受電側の充電量は設定充電量W2 に達していないが、給電側の電力残量がW1 に達したため、「車両間充電」が終了される。この場合には、制御部150は、表示部131に充電量が不十分であることを示すエラー表示を表示してもよい。
Next, a case where the charging amount and the remaining power are set by the charging operator will be described.
FIG. 11 is a diagram illustrating the end of charging when the charge amount and the remaining power are set.
When the set power remaining amount W 1 and the set charge amount W 2 are set, since the charge amount on the power receiving side has reached W 2 at the charge time t 1 , “inter-vehicle charging” is ended.
On the other hand, when the set power remaining amount W 1 and the set charge amount W 3 are set, the charge amount on the power receiving side does not reach the set charge amount W 2 at the charge time t 2 , but the power on the power supply side Since the remaining amount has reached W 1 , “inter-vehicle charging” is terminated. In this case, the
なお、本実施形態のエラー表示(警告表示)、充電量表示、充電料金表示、電力残量表示等は、充電用ケーブル100の制御ボックス150に設けられた表示部131に表示されるものとして説明したが、緊急充電用ケーブル100の制御部150が、電動車両EVの制御部2に通信手段158、通信手段24を介して信号を送り、制御部2が、通信手段24を介して電動車両EVに搭載されたカーナビの液晶表示部に表示してもよい。
Note that the error display (warning display), the charge amount display, the charge charge display, the remaining power display, and the like of the present embodiment are described as being displayed on the
<第1変形例>
図12は、第1変形例に係る緊急充電用ケーブル100の回路図である。
第1変形例に係る緊急充電用ケーブル100は、図12に示すように、給電側コネクタ111の端子111A,111Bと接続するように、スイッチSW3、DC/ACインバータ145、および、コンセント(外部出力用差込接続器)134(図1参照)で構成される回路を備える。なお、他の構成は図4に示す回路と同様であり、説明を省略する。
使用者により、給電用ケーブル110の給電側コネクタ111が電動車両EV1の接続口9に接続され、スイッチ132によりコンセント134からAC電源が出力されるように操作指示がされると、制御部150はスイッチSW3および制御部2を介してコンタクタ6,8をON状態とすることにより、コンセント134を、例えば、AC100Vを供給する電源として使用することができる。
第1変形例に係る緊急充電用ケーブル100がこのような付加価値を有することで、バッテリ1の充電量が充分である場合には、第1変形例に係る緊急充電用ケーブル100を用いて、AC供給電源とすることができる。
このように、緊急充電用ケーブル100の使用頻度が高まることにより、緊急充電用ケーブル100の動作確認を実行する頻度も高まり、また、緊急充電用ケーブル100を常時携帯するようにすることができる。
<First Modification>
FIG. 12 is a circuit diagram of the emergency charging cable 100 according to the first modification.
As shown in FIG. 12, the emergency charging cable 100 according to the first modification has a switch SW3, a DC /
When the user connects the power
When the amount of charge of the battery 1 is sufficient because the emergency charging cable 100 according to the first modification has such an added value, the emergency charging cable 100 according to the first modification is used. AC power supply can be used.
As described above, since the frequency of use of the emergency charging cable 100 is increased, the frequency of checking the operation of the emergency charging cable 100 is increased, and the emergency charging cable 100 can be always carried.
<第2変形例>
図13は、第2変形例に係る緊急充電システムSの構成図である。
図13に示す給電側の電動車両EV1は、充電時にON操作されるコンタクタ6Aを介して、バッテリ1の+側(正極)と接続口9の端子9Aとを接続する回路上に盗電防止のダイオード6Dが挿入されている。
また、電動車両EVは、バッテリ1の+側(正極)と接続口9の端子9Aとを接続する回路に、コンタクタ6Cを介するバイパス回路が設けられている。
<Second Modification>
FIG. 13 is a configuration diagram of the emergency charging system S according to the second modification.
An electric vehicle EV1 on the power feeding side shown in FIG. 13 is a diode for preventing theft on a circuit connecting the + side (positive electrode) of the battery 1 and the terminal 9A of the
In addition, in the electric vehicle EV, a bypass circuit through the contactor 6C is provided in a circuit that connects the positive side (positive electrode) of the battery 1 and the terminal 9A of the
このような構成においては、電動車両EVの接続口9が、直流電流を供給する充電スタンド等と接続されてバッテリ1の急速充電を行う場合には、制御部2のコンタクタ制御手段2はコンタクタ6CをON状態とせず、コンタクタ6A,6B,8を制御することにより、充電を行う。
一方、電動車両EVの接続口9に緊急充電用ケーブル100を介して他の電動車両EVが接続される「車両間充電」を行う場合であり、かつ、自車両が給電側であると、接続対象判別手段23が判別した場合には、コンタクタ6Aを制御することに変えて、コンタクタ6Cを制御することにより、ダイオード6Dをバイパスするバイパス回路を経由して給電することが可能となる。
In such a configuration, when the
On the other hand, when “inter-vehicle charging” is performed in which another electric vehicle EV is connected to the
制御部150が給電側・受電側を識別する信号を含んだ「車両間充電待機信号」(図7ステップS107参照)を送信し、制御部2が給電側の「車両間充電待機信号」を受信した場合に、接続対象判別手段23は、バイパス回路を選択する。
なお、受電側の電動車両EVでは、バイパス回路を用いても、用いなくてもよい。
このような構成により、盗電防止等を目的としたダイオード6Dが挿入されている電動車両でも、バイパス回路を介して給電することが可能であり、電動車両間で緊急充電をすることが可能となる。
The
In the electric vehicle EV on the power receiving side, the bypass circuit may or may not be used.
With such a configuration, even in an electric vehicle in which a
<第3変形例>
なお、本実施形態では、SOCが高い電動車両EV1から、SOCの低い電動車両EV2充電するものとして説明したが、これに限られるものではない。
図14は、第3変形例に係る緊急充電システムSに用いる充電用ケーブル100の制御部150の動作を説明するフローチャートである。
図7の制御装置140のフローチャートと多くの部分で同一であり、差異点についてのみ着目して説明する。
<Third Modification>
In the present embodiment, the electric vehicle EV1 having a high SOC is charged from the electric vehicle EV2 having a low SOC. However, the present invention is not limited to this.
FIG. 14 is a flowchart for explaining the operation of the
It is the same as the flowchart of the control device 140 in FIG. 7 in many parts, and only the differences will be described.
SOC1 ≦SOC2 の場合には(ステップS109でNo)、充電率の低いバッテリから充填率の高いバッテリに充電しようとしている状態であるため、制御部150の誤接続判定手段153は、誤接続と判定し、制御部150は、制御ボックス130の表示部131により誤接続エラー表示を行う(ステップS117)。
制御部150は、充電作業者により充電継続許可の操作がされたかどうか判定する(ステップS118)。
充電作業者によって充電継続許可の操作がされなかった場合には(ステップS118でNo)、フローを終了する。
一方、充電作業者によって充電継続許可の操作がされた場合には(ステップS118でYes)、ステップS110へ進み、「車両間充電」を開始する。
In the case of SOC 1 ≦ SOC 2 (No in step S109), the erroneous connection determination means 153 of the
The
If the charging operator has not performed an operation for permitting continued charging (No in step S118), the flow ends.
On the other hand, if the charging operator performs an operation for permitting continuous charging (Yes in step S118), the process proceeds to step S110 to start “inter-vehicle charging”.
第3変形例によれば、受電側の電動車両EV2のバッテリ1の充電率SOC2 が、給電側の電動車両EV1のバッテリ1の充電率SOC1 より高くても、充電作業者により許可が得られ場合には、充電をすることができる。
これにより、電動車両EV2の目的地が遠く、電動車両EV1の目的地が近くにあり、かつ、バッテリ1の残量に余裕がある場合など、充電率SOCの低い電動車両EV1から充電率SOCの高い電動車両EV2に充電する必要がある場合にも対応できる。
また、故障などで電動車両EVを乗り捨てる場合に、乗り捨てる電動車両EVの充電率SOCが受電側の電動車両EVの充電率SOCより低くても、車両間充電を実施することができる。
また、充電率SOCが高くても、電動車両EV2の積載重量が高い場合には、電動車両EV2の走行距離は短くなる。
このような場合にも対応するため、本実施形態に係る緊急充電システムSの緊急充電用ケーブル100は、ステップS117で警告表示を表示した後に、制御部150は、緊急充電用ケーブル100の表示部131によって、充電作業者に確認操作を指示し、充電作業者の充電許可操作が行われた場合には、充電率SOCが低い方の電動車両EV1から充電率SOCの高い方の電動車両EV2に充電を許可する構成としてもよい。
According to the third modification, even if the charging rate SOC 2 of the battery 1 of the electric vehicle EV2 on the power receiving side is higher than the charging rate SOC 1 of the battery 1 of the electric vehicle EV1 on the power feeding side, permission is obtained by the charging operator. If possible, it can be charged.
As a result, when the destination of the electric vehicle EV2 is far away, the destination of the electric vehicle EV1 is near, and the remaining amount of the battery 1 is sufficient, the charging rate SOC is changed from the electric vehicle EV1 having a low charging rate SOC. It is possible to cope with a case where it is necessary to charge the high electric vehicle EV2.
Further, when the electric vehicle EV is discarded due to a failure or the like, inter-vehicle charging can be performed even if the charging rate SOC of the electric vehicle EV to be discarded is lower than the charging rate SOC of the electric vehicle EV on the power receiving side.
Further, even if the charging rate SOC is high, the travel distance of the electric vehicle EV2 is shortened when the load weight of the electric vehicle EV2 is high.
In order to cope with such a case, after the emergency charging cable 100 of the emergency charging system S according to the present embodiment displays a warning display in step S117, the
なお、緊急充電システムSは、電動車両EVの電動車両間充電に用いるものとして説明したが、これに限られるものではなく、電動車両以外の乗り物に適用してもよい。また、緊急充電システムSは、受電側の電動車両EV2が電欠状態となり走行不能となった緊急状態を例に説明したが、これに限られるものではなく、緊急時以外にも適用することができる。 The emergency charging system S has been described as being used for inter-electric charging of the electric vehicle EV, but is not limited thereto, and may be applied to vehicles other than electric vehicles. In addition, the emergency charging system S has been described by taking an emergency state in which the electric vehicle EV2 on the power receiving side is in an electric shortage state and cannot travel, but is not limited to this and may be applied to other than emergency situations. it can.
S 緊急充電システム(充電システム)
EV,EV1,EV2 電動車両
1 バッテリ(蓄電装置)
2 制御部
3 電流センサ
4 電圧センサ(電圧測定手段)
5 温度センサ
6A +側コンタクタ
6B プリチャージコンタクタ
7 プリチャージ抵抗
8 −側コンタクタ
9A,9B,9C 端子
9 接続口
10 充放電用直流回路
11 オンボードチャージャ(OBC)
12 接続口
13 プラグ
21 SOC検出手段
22 コンタクタ制御手段
23 接続対象判別手段
24 通信手段
100 緊急充電用ケーブル(充電用ケーブル)
110 給電用ケーブル
111 給電側コネクタ
120 受電用ケーブル
121 受電側コネクタ
130 制御ボックス
131 表示部(警告手段)
132a,132b,132c スイッチ
133 記号
134 コンセント(外部出力用差込接続器)
140 昇降圧回路(電圧変換器)
141,143 電流センサ
142,144 電圧センサ(電圧測定手段)
150 制御部
151 接続検知手段
152 SOC情報判別手段
153 誤接続判定手段
154 充電量設定演算手段(充電量設定手段)
155 電力換算手段
156 電力残量設定演算手段(電力残量設定手段)
157 昇降圧回路制御手段
158 通信手段
S Emergency charging system (charging system)
EV, EV1, EV2 Electric vehicle 1 Battery (power storage device)
2 Control unit 3 Current sensor 4 Voltage sensor (voltage measuring means)
5
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
132a, 132b,
140 Buck-boost circuit (voltage converter)
141, 143
150
155 Power conversion means 156 Remaining power setting calculation means (remaining power setting means)
157 Buck-boost circuit control means 158 communication means
Claims (6)
前記充電用ケーブルは、
給電側の蓄電装置充放電用直流回路に接続される給電用ケーブルと、
受電側の蓄電装置充放電用直流回路に接続される受電用ケーブルと、
給電側から受電側への充電を制御する制御ボックスと、を備え、
前記制御ボックスは、
前記給電用ケーブルと、前記受電用ケーブルの各電動車両への接続を検知する接続検知手段と、
各電動車両から各電動車両が算出したそれぞれの蓄電装置のSOC情報を受け取り、SOCの高い方の電動車両に前記受電用ケーブルが接続されていた場合に誤接続と判定する誤接続判定手段と、
前記誤接続判定手段により、誤接続と判定された場合に警告する警告手段と、
各電動車両の蓄電装置の電圧を測定する電圧測定手段と、
給電側から受電側へ電流が流れるように電圧変換を行う電圧変換器と、を有する
ことを特徴とする充電用ケーブル。 A charging cable used for an electric vehicle provided with a DC circuit for charging / discharging a power storage device used for DC charging between electric vehicles,
The charging cable is
A power supply cable connected to a DC circuit for charging / discharging the power storage device on the power supply side;
A power receiving cable connected to a DC circuit for charging / discharging the power storage device on the power receiving side;
A control box for controlling charging from the power feeding side to the power receiving side, and
The control box is
Connection detecting means for detecting connection of the power feeding cable and the power receiving cable to each electric vehicle;
Erroneous connection determination means that receives SOC information of each power storage device calculated by each electric vehicle from each electric vehicle, and determines that the power reception cable is connected to the electric vehicle having a higher SOC when the power reception cable is connected;
Warning means for warning when it is determined that the connection is incorrect by the incorrect connection determination means;
Voltage measuring means for measuring the voltage of the power storage device of each electric vehicle;
A charging cable comprising: a voltage converter that performs voltage conversion so that a current flows from the power feeding side to the power receiving side.
充電電力量を任意に設定できる充電量設定手段と、
前記充電電力量に相当する課金換算を行う電力換算手段と、をさらに備え、
前記表示手段は、充電量や、前記電力換算手段が算出した料金を表示する
ことを特徴とする請求項1に記載の充電用ケーブル。 The control box is
Charge amount setting means capable of arbitrarily setting the charge power amount;
Power conversion means for performing charge conversion corresponding to the amount of charged power, and
The charging cable according to claim 1, wherein the display unit displays a charge amount and a charge calculated by the power conversion unit.
給電側の車両の給電後の電力残量を設定する電力残量設定手段をさらに備え、
設定した電力残量に至った場合には充電を終了する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の充電用ケーブル。 The control box is
A power remaining amount setting means for setting the remaining amount of power after feeding the vehicle on the power feeding side;
The charging cable according to claim 1, wherein the charging is terminated when the set remaining power amount is reached.
外部出力用差込接続器をさらに備える
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の充電用ケーブル。 The control box is
The charging cable according to any one of claims 1 to 3, further comprising a plug connector for external output.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の充電用ケーブル。 The power feeding side connector of the power feeding cable and the power receiving side connector of the power receiving cable have the same shape and can visually discriminate which connector is the power receiving / power feeding. The charging cable according to any one of 4.
盗電防止のためのダイオードと、該ダイオードをバイパスするバイパス回路を備えている車両の場合には、
該車両は、前記充電用ケーブルが接続された時点で、自車両との接続対象を判別する接続対象判別手段を有し、
前記接続対象判別手段が、接続対象を判別し、かつ自車両から給電を行う場合には、前記バイパス回路を選択し、給電を行う
ことを特徴とする充電システム。 A charging system using the charging cable according to any one of claims 1 to 5,
In the case of a vehicle equipped with a diode for preventing theft and a bypass circuit that bypasses the diode,
The vehicle has a connection object determining means for determining a connection object with the own vehicle at the time when the charging cable is connected;
The charging system according to claim 1, wherein when the connection target determining unit determines a connection target and power is supplied from the host vehicle, the bypass circuit is selected and power is supplied.
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