JP2012100481A

JP2012100481A - 充電スタンド

Info

Publication number: JP2012100481A
Application number: JP2010247691A
Authority: JP
Inventors: Osamu Yoshii; 理芳井; Shoji Nakayama; 将司中山
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-11-04
Filing date: 2010-11-04
Publication date: 2012-05-24
Anticipated expiration: 2030-11-04
Also published as: JP5909713B2

Abstract

【課題】電気自動車が駐車される地面上においてスタンド本体を移動させることのできる充電スタンドを提供する。
【解決手段】電気自動車２００が駐車される地面Ａ１に配置されるスタンド本体１と、スタンド本体１に収納されて電気自動車２００を充電するための充電ケーブル１００が接続されるコンセント２０とを備え、スタンド本体１の下面に、地面Ａ１上においてスタンド本体１を自在に移動させる移動手段として４つのキャスター５を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気自動車に搭載される蓄電池を充電するための充電スタンドに関する。

近年、１００ボルト又は２００ボルトの商用交流電源から充電ケーブルを介して蓄電池が充電される電気自動車（プラグインハイブリッド自動車を含む。以下同じ。）が提供され始めている。そして、電気自動車の提供に併せて、住戸の車庫（駐車スペース）などに設置される充電スタンドも提供されている。例えば、特許文献１には、屋外の地面に立設されるスタンド本体と、スタンド本体から導出されて先端にコネクタが設けられる充電ケーブルとを備える充電スタンド（充電装置）が開示されている。

特開平５−３２８６１９号公報特開２００３−３１４０７４号公報

しかしながら、上記従来例では、スタンド本体が駐車スペースに固定されているためにスタンド本体を移動させることができず、電気自動車を充電するためには、スタンド本体の近くに電気自動車を駐車させる必要があった。このため、電気自動車を駐車する際に、電気自動車がスタンド本体と接触しないように、且つ充電ケーブルの届く範囲内に収まるように運転者が注意を払う必要があり、運転者にとって煩わしいという問題があった。

なお、機械式駐車設備において自動車が搭載されるパレット上にスタンド（スタンド本体）を立設し、駐車している間に充電を行う構成が特許文献２に開示されている。この特許文献２に記載のものでは、自動車が搭載されるパレットは移動するものの、スタンド本体が移動するものではなく、やはり上記の課題を解決できるものではない。

本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、電気自動車が駐車される地面上においてスタンド本体を移動させることのできる充電スタンドを提供することを目的とする。

本発明の充電スタンドは、電気自動車が駐車される地面に配置されるスタンド本体と、前記スタンド本体に収納されて前記電気自動車を充電するための充電ケーブルが接続される電源部とを備え、前記スタンド本体には、前記地面上において前記スタンド本体を自在に移動させる移動手段が設けられることを特徴とする。

この充電スタンドにおいて、前記電源部に電力を供給する給電手段を備えることを特徴とすることが好ましい。

この充電スタンドにおいて、前記電源部は、前記給電手段から供給される電力によって充電される蓄電池を有し、前記蓄電池から放電される電力を前記充電ケーブルを介して前記電気自動車に供給することが好ましい。

この充電スタンドにおいて、前記給電手段は、再生可能エネルギーを利用して発電することが好ましい。

本発明は、スタンド本体に移動手段を設けたので、電気自動車が駐車される地面上においてスタンド本体を自在に移動させることができる。

本発明に係る充電スタンドの実施形態を示す概略図である。同上のスタンド本体の一例を示す図で、（ａ）は斜視図で、（ｂ）は扉体を開けた状態の要部斜視図である。同上のコンセントユニットの概略を示すブロック図である。（ａ）は同上の給電シートを示す斜視図で、（ｂ）は同上のピックアップを示す断面図である。同上の電源ケーブルの一端に電源プラグを設けた場合を示すスタンド本体の概略図である。（ａ）は同上のスタンド本体にソーラーパネルを設けた場合を示す概略図で、（ｂ）は同上のスタンド本体に風車を設けた場合を示す概略図である。

以下、本発明に係る充電スタンドの実施形態について図面を用いて説明する。なお、以下の説明では、図２（ａ）に示す矢印の向きによって上下左右方向、並びに前後方向を定めるものとする。本実施形態は、図１に示すように、電気自動車２００が駐車される地面Ａ１に配置されるスタンド本体１を備える。また、スタンド本体１は、図２に示すように、その内部に電気自動車２００を充電するための充電ケーブル１００のプラグ１１０が差込口２０Ａに挿抜自在に差込接続されるコンセント２０（電源部）を備える。

スタンド本体１は、図２（ａ）に示すように、金属板によって前面並びに上面がそれぞれ開口した有底角筒状に形成され、扁平な箱形のカバー１Ａによって上面の開口が閉塞されている。スタンド本体１の左右両側の内側面には、図示しない取付板が取着されている。すなわち、スタンド本体１の内部が取付板によって前後に区分けされており、後述するコンセントユニット１０が取付板の前方の空間に収納され、漏電遮断器（図示せず）や給電用の電源ケーブル１０１が取付板の後方の空間に収納（配線）される。なお、コンセントユニット１０及び漏電遮断器は、ねじ止めによって取付板に取り付けられる。

また、スタンド本体１前面における最上部及び最下部には、矩形板状の上パネル１Ｂ及び下パネル１Ｃがそれぞれ取り付けられている。そして、スタンド本体１内において上パネル１Ｂの下端から下パネル１Ｃの上端までの前方空間に、コンセントユニット１０をそれぞれ収納するための４つの収納空所が上下方向に沿って並設されている。

コンセントユニット１０は、図２（ｂ）に示すように、筐体１１、コンセントブロック１２、扉体１３、天井カバー１４等を備える。筐体１１は、金属板により前面に開口窓１１Ａを有する箱形に形成されている。天井カバー１４は、下面が開口する箱形に形成され、筐体１１の上面を覆うように筐体１１に取り付けられる。扉体１３は、扁平な矩形箱状に形成されており、開口窓１１Ａを塞ぐ閉位置と開口窓１１Ａを開放する開位置との間で水平方向（前後方向に）に回動自在となるように、ヒンジ部１３Ａによって左側端部が筐体１１の前面側左端部に軸支されている。また、扉体１３にはロック装置１５が取着されており、閉位置にあるときにロック装置１５によって扉体１３がロックされる。なお、扉体１３の右下端部には、充電ケーブル１００が引き出される切り欠き（引出口）１３Ｂが形成されている。

コンセントブロック１２は、前面に差込口２０Ａが設けられたコンセント２０と、コンセント２０を保持し且つコンセント２０の前面を覆うコンセントプレート１２Ａと、コンセントプレート１２Ａの中央に開口するプラグ挿入口１２Ｂを開閉自在に塞ぐコンセントカバー１２Ｃとを有する。コンセントプレート１２Ａは、プラグ挿入口１２Ｂが開口する中央部分が前方へ突出し、当該中央部分の左右両端部にそれぞれねじ挿通孔１２Ｄが形成されている。

コンセントカバー１２Ｃは、半円板状に形成され、その直線部分においてコンセントプレート１２Ａの中央部分に回動自在に軸支される。つまり、コンセントカバー１２Ｃは、コンセントプレート１２Ａのプラグ挿入口１２Ｂを覆う閉位置と、プラグ挿入口１２Ｂを開放する開位置との間で回動し、さらに図示しない捩りコイルばねのばね力によって開位置から閉位置に向かう向きに弾性付勢されている。但し、コンセントカバー１２Ｃにはロック爪（図示せず）が設けられており、閉位置においては、ロック爪がコンセントプレート１２Ａに係合することでコンセントカバー１２Ｃの回動が規制される。

なお、コンセントプレート１２Ａの内側面には、充電ケーブル１００の先端に設けられているプラグ１１０の被係合部（図示せず）と係合する係合部（図示せず）が設けられている。このため、コンセント２０の差込口２０Ａに差込接続されたプラグ１１０が、係合部と被係合部との係合によって抜け止めされる。

コンセントブロック１２は、筐体１１内部における上部後方に配設されている取付板１１Ｂに対して、左右両端部のねじ挿通孔１２Ｄに挿通されるねじによってねじ止めされる。ここで、取付板１１Ｂは、後方に向かって徐々に下方へ下がるように傾いて配設されている。このため、コンセント２０の差込口２０Ａも水平面（前後左右を含む平面）に対して下向きに傾いて配置されている。

また、コンセントユニット１０には、インターロック装置１６が設けられている。インターロック装置１６は、図３に示すように、スイッチ１６Ａと、スイッチ１６Ａを介して給電路に接続される励磁コイル１６Ｂと、コンセント２０への給電路に挿入されて励磁コイル１６Ｂが励磁されている間だけオンとなるリレー接点１６Ｃとを有する。スイッチ１６Ａは、扉体１３が閉位置にあるときに扉体１３の後面から後方へ突出する駆動片１３Ｃによって押圧されてオンに切り替わり、扉体１３が閉位置にないときはオフに切り替わる。つまり、扉体１３が閉位置にあれば、スイッチ１６Ａがオンに切り替わって励磁コイル１６Ｂに励磁電流が流れるため、リレー接点１６Ｃがオンしてコンセント２０への給電路が閉成される。一方、扉体１３が閉位置になければ、スイッチ１６Ａがオフに切り替わり、リレー接点１６Ｃもオフしてコンセント２０への給電路が開成される。

したがって、インターロック装置１６により、扉体１３が閉位置にないときはコンセント２０への通電がオフされ、扉体１３が閉位置にあるときにだけコンセント２０への通電がオンされる。このため、充電ケーブル１００のプラグ１１０をコンセント２０の差込口２０Ａに接続し、扉体１３を閉じることで始めて通電するので、充電ケーブル１００を手にもった状態で通電することがなく、感電を防止することができる。

上述のように構成されるコンセントユニット１０は、前面側からスタンド本体１の収納空所内に収納され、取付板に対して筐体１１がねじ止めされることでスタンド本体１に固定される。上述したように、スタンド本体１内には同一寸法の４つの収納空所が上下方向に沿って並設されており、これら４つの収納空所の何れにもコンセントユニット１０を収納することができる。なお、コンセントユニット１０が収納されない収納空所の前面は、平板状のカバー１Ｄによって閉塞される。

スタンド本体１の下面には、図１に示すように、スタンド本体１を地面Ａ１上において自在に移動させる移動手段として４つのキャスター５が取着されている。各キャスター５は、スタンド本体１の下面に取着されている部位を軸として回転自在に設けられている。したがって、スタンド本体１は地面Ａ１上を移動自在に走行することができる。なお、電気自動車２００の充電中にスタンド本体１が動かないように、キャスターの動きを規制するストッパ（図示せず）を設けるのが望ましい。

電気自動車２００の駐車スペースとなる地面Ａ１には、シート状部材の給電シート３が埋め込まれている。給電シート３には、図４（ａ）に示すように、その面に沿って蛇行した給電線３０が設けられており、給電線３０の両端には例えば分電盤などの電源供給源３１が接続されている。したがって、電源供給源３１からの交流電力が給電線３０に供給されるようになっている。なお、給電シート３は、被覆材３２の内部に絶縁体（図示せず）を充填して成り、この絶縁体に埋め込まれた状態で給電線３０が配設される。

スタンド本体１から引き出される電源ケーブル１０１の端部には、ピックアップ１０２が取着されている。ピックアップ１０２は、図４（ｂ）に示すように、絶縁部材から成るカバー１０２Ａと、カバー１０２Ａ内に収納固定されるピックアップコア１０２Ｂとから構成される。そして、ピックアップコア１０２Ｂには、給電線３０との間の電磁誘導作用により電力を取り込むピックアップコイル１０２Ｃが巻き回されている。ピックアップコイル１０２Ｃには、カバー１０２Ａを通して電源ケーブル１０１の端部が接続されている。

この電源ケーブル１０１の他端は、図３に示すように、コンバータ１７及びインターロック装置１６を介してコンセント２０に接続されている。したがって、ピックアップ１０２で取り込まれた電力がコンバータ１７で商用の交流電力に変換されてコンセント２０に供給されるようになっている。つまり、ピックアップ１０２とコンバータ１７とで、給電シート３から取り込んだ電力をコンセント２０に供給する給電手段を構成している。したがって、本実施形態では、ピックアップ１０２を給電シート３上に載せて電力を取り込むことができる範囲であれば、スタンド本体１を地面Ａ１上のどこに置いた状態であっても電気自動車２００に給電することができる。なお、給電シート３はスタンド本体１に対してのみ使用されるものではなく、例えばスタンド本体１以外の非接触給電用の機器（図示せず）に対しても使用することができる。

以下、本実施形態における電気自動車２００への給電方法について説明する。先ず、駐車した電気自動車２００の近くまでスタンド本体１を移動させ、ピックアップ１０２を給電シート３の任意の場所に載置する。そして、充電ケーブル１００の一端に設けられた充電プラグ１００Ａを電気自動車２００に設けられた充電用の差込口（図示せず）に接続する。その後、充電ケーブル１００の他方の端部に設けられたプラグ１１０をスタンド本体１の何れかのコンセントブロック１２のコンセント２０の差込口２０Ａに接続して扉体１３を閉じることで、電気自動車２００に電力が供給されて充電が開始する。充電が完了すると、先ずコンセント２０から充電ケーブル１００のプラグ１１０を外し、その後、電気自動車の差込口から充電ケーブル１００の充電プラグ１００Ａを外す。

上述のように、本実施形態ではスタンド本体１に移動手段としてキャスター５を設けているので、電気自動車２００が駐車される地面Ａ１上においてスタンド本体１を任意の場所まで自在に移動させることができる。したがって、電気自動車２００を駐車する際に、電気自動車２００がスタンド本体１と接触しないように、且つ充電ケーブル１００の届く範囲内に収まるように運転者が注意を払う必要が無く、運転者の煩わしさを解消することができる。なお、本実施形態では移動手段としてキャスター５を採用しているが、スタンド本体１を地面Ａ１上で移動自在とできるものであれば他の移動手段を用いても構わない。また、キャスター５は自在ローラーでも構わない。

ところで、本実施形態では、図１に示すようにスタンド本体１に蓄電池４を内蔵している。蓄電池４は、各コンセントブロック１２のコンセント２０に並設され、ピックアップ１０２及びコンバータ１７を介して給電用シート３から供給される電力によって充電される。そして、蓄電池４が十分に充電されていれば、蓄電池４からの直流電力をコンバータ（図示せず）で商用の交流電力に変換し、コンセント２０及び充電ケーブル１００を介して電気自動車２００に供給することができる。したがって、電源ケーブル１０１を使用して外部からの電力供給を受けずとも蓄電池４を用いて電気自動車２００を充電することができるので、スタンド本体１の移動範囲が電源ケーブル１０１の長さに制限されることがない。

なお、コンセント２０及び蓄電池４へ電力を供給する方法としては、給電用シート３を用いた非接触給電に限定される必要はない。例えば、図５に示すように、電源ケーブル１０１の一端部にピックアップ１０２の代わりに電源プラグ１０３を設け、当該電源プラグ１０３を家庭用のコンセント（図示せず）に差込接続することで、外部の商用交流電源から電力を給電する構成でもよい。この場合、蓄電池４の充電を完了させた後には、蓄電池４を用いて電気自動車２００を充電することができるので、電源プラグ１０３をスタンド本体１内に収納すればスタンド本体１を自在に移動させることができる。

また、コンセント２０及び蓄電池４へ電力を供給する方法としては、図６（ａ）に示すように、スタンド本体１の上面にソーラーパネル６を設け、ソーラーパネル６を用いた太陽光発電によって給電する構成でもよい。更には、図６（ｂ）に示すように、スタンド本体１の上面に風車７を設け、風車７を用いた風力発電によって給電する構成でもよい。上述のように、太陽光や風力等の再生可能エネルギーを利用して発電し、コンセント２０及び蓄電池４への給電を行うことで、より環境に配慮した設備を提供することができ、地球環境の改善に役立たせることができる。

その他、コンセント２０及び蓄電池４へ電力を供給する方法としては、地面Ａ１に圧電素子から成る発電装置を埋め込み、発電装置の上を人が歩く、又は自動車が通る等して生じる振動を利用して電気を発生させる振動力発電によって給電する構成でもよい。更には、スタンド本体１に電源ケーブル１０１を介してペダル式発電機を接続し、人がペダルを漕ぐことにより発電機で発生する電気を利用して給電する構成でもよい。上述のように、人力を利用して発電し、コンセント２０及び蓄電池４への給電を行うことで、より環境に配慮した設備を提供することができ、地球環境の改善に役立たせることができる。

１スタンド本体
１００充電ケーブル
２０コンセント
２００電気自動車
５キャスター（移動手段）
Ａ１地面

Claims

電気自動車が駐車される地面に配置されるスタンド本体と、前記スタンド本体に収納されて前記電気自動車を充電するための充電ケーブルが接続される電源部とを備え、前記スタンド本体には、前記地面上において前記スタンド本体を自在に移動させる移動手段が設けられることを特徴とする充電スタンド。
前記電源部に電力を供給する給電手段を備えることを特徴とする請求項１記載の充電スタンド。
前記電源部は、前記給電手段から供給される電力によって充電される蓄電池を有し、前記蓄電池から放電される電力を前記充電ケーブルを介して前記電気自動車に供給することを特徴とする請求項２記載の充電スタンド。
前記給電手段は、再生可能エネルギーを利用して発電することを特徴とする請求項２又は３記載の充電スタンド。