JP2012147642A - 充電装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ケーブルが内部に巻かれた状態でも弊害を招くことなく充電が可能な充電装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ケーブル温度センサの検出結果が予め定めた基準値以上の温度の場合に（１０２）、蓄電池の充電時の充電電流を制御する充電電流制御部を制御して、充電電流の電流値を下げて充電を行う（１０６）。すなわち、充電時の電流を下げることによってケーブルの発熱を抑制してケーブルを冷却する。
【選択図】図４

Description

本発明は、充電装置にかかり、特に、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載された蓄電池を充電する充電装置に関する。
特許文献１に記載の技術では、電気自動車の充電ケーブルを巻き取る充電ケーブル収納装置をガレージの壁に設けることが記載されている。
特開平８−３３１２１号公報
特許文献１に記載の技術では、ケーブル収納装置がガレージの壁に設けられているので、充電する際には、ケーブルを引き出して直ぐに充電できるため、利便的である。
しかしながら、ケーブルが全て引き出されずに、内部に巻かれた状態で充電を行うと、ケーブルの温度が上昇して、ケーブルの被覆等で使用される樹脂の劣化等を招くため、改善の余地がある。
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、ケーブルが内部に巻かれた状態でも弊害を招くことなく充電が可能な充電装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために請求項１に記載の建物は、蓄電池を充電する際に使用される充電ケーブルを巻き取って収納する収納手段と、前記収納手段に巻き取られた前記充電ケーブルの温度、または蓄電池の充電電流を検出する検出手段と、蓄電池を充電する際に充電電流を制御する充電電流制御手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記充電ケーブルが発熱している可能性がある場合に、充電電流を低下するように前記充電電流制御手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴としている。
請求項１に記載の発明によれば、充電ケーブルによって蓄電池を充電することができ、該充電ケーブルは、巻き取って収納手段に収納される。
充電ケーブルを収納手段から全て引き出さずに、巻き取られた状態で充電を行うと、充電ケーブルが発熱して、上述したように、充電ケーブルの被覆材の劣化等の弊害を招く。
そこで、検出手段では、収納手段に巻き取られた充電ケーブルの温度、または蓄電池の充電電流が検出される。なお、充電電流からある程度の充電ケーブルの温度を検出することができるので、温度または充電電流を検出する。
また、充電電流制御手段では、蓄電池を充電する際の充電電流が制御される。
そして、制御手段では、検出手段の検出結果に基づいて、充電ケーブルが発熱している可能性がある場合（例えば、予め定めた基準値以上の温度または予め定めた基準値以上の電流値が検出された場合に充電ケーブルが発熱している可能性がある）に、充電電流を低下するように充電電流制御手段が制御される。すなわち、充電電流が低下されることによって、充電ケーブルの発熱が抑制されて充電ケーブルが冷却されることになるので、発熱等による弊害を防止することができる。従って、ケーブルが内部に巻かれた状態でも弊害を招くことなく充電を行うことができる。
なお、検出手段は、請求項２に記載の発明のように、充電ケーブルまたは収納手段の充電ケーブルを巻き取る巻取部に設けられた温度センサを適用することができる。
また、充電ケーブルを含む収納手段は、請求項３に記載の発明のように、建物内に設けるようにしてもよい。これによって、収納手段が人為的に損傷されることを防止することができると共に、太陽光の光や熱による劣化も軽減される。
また、請求項４に記載の発明のように、ケーブルを冷却するための冷却手段を更に備えて、制御手段が、検出手段の検出結果に基づいて、充電ケーブルが発熱している可能性がある場合に、冷却手段によって充電ケーブルを冷却するように冷却手段を更に制御するようにしてもよい。この場合、制御手段は、請求項５に記載の発明のように、冷却手段による充電ケーブルの冷却によって充電ケーブルの冷却が不十分な場合（例えば、予め定めた基準温度以下にならない場合や、温度の低下速度が予め定めた速度より遅い場合、温度が下がらない場合等）に、充電電流を低下するように充電電流制御手段を制御するようにしてもよい。
また、請求項６に記載の発明のように、収納手段に巻き取られたケーブルを引き出す引出手段を更に備えて、制御手段が、検出手段の検出結果に基づいて、充電ケーブルが発熱している可能性がある場合に、引出手段によって充電ケーブルを収納手段から引き出すように引出手段を更に制御するようにしてもよい。この場合、制御手段は、請求項７に記載の発明のように、引出手段による充電ケーブルの引き出しによる充電ケーブルの冷却が不十分な場合に、充電電流を低下するように充電電流制御手段を制御するようにしてもよい。
なお、本発明は請求項８に記載の発明のように、蓄電池を充電する際に使用される充電ケーブルを巻き取って収納する収納手段と、前記収納手段に巻き取られた前記充電ケーブルの温度、または蓄電池の充電電流を検出する検出手段と、前記充電ケーブルを冷却する複数種類の冷却手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記充電ケーブルが発熱している可能性がある場合に、前記複数の冷却手段を段階的に作動するように前記複数の冷却手段を制御する制御手段と、を備える構成としてもよい。
以上説明したように本発明によれば、充電ケーブルを冷却することができるので、充電ケーブルが内部に巻かれた状態でも弊害を招くことなく充電を行うことができる、という効果がある。
本発明の第１実施形態に係わる充電装置を備えた建物を示す図である。 本発明の第１実施形態に係わる充電装置１０の概略構成を示す図である。 本発明の第１実施形態に係わる充電装置の制御系の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係わる充電装置の充電制御装置で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係わる充電装置の概略構成を示す図である。 本発明の第２実施形態に係わる充電装置の制御系の構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態に係わる充電装置の充電制御装置で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係わる充電装置の概略構成を示す図である。 本発明の第３実施形態に係わる充電装置の制御系の構成を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態に係わる充電装置の充電制御装置で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係わる充電装置を備えた建物を示す図である。
図１に示すように、建物１２は、基礎１２Ａと、この基礎１２Ａ上に設けられた建物部分１２Ｂと、該建物部分１２Ｂの上に設置された屋根部分１２Ｃと、によって構成されている。なお、上記建物１２は、ユニット工法によって構築されたユニット住宅でもよいし、それ以外の軸組工法等による住宅でもよく、更に住宅以外の用途の建物でもよい。
建物１２には、電気自動車やハイブリッド自動車等の自動車１４に搭載された蓄電池を充電するための充電装置１０が設けられている。充電装置１０は、例えば、建物１２内に設けられており、建物１２に隣接して自動車１４を停車し、自動車１４に搭載された蓄電池を充電することが可能とされている。建物１２内に充電装置１０を設けることにより、充電装置１０収納部２６（図２）等が人為的に損傷されることを防止することができると共に、太陽光の光や熱による劣化も軽減することができる。
図２は、本発明の第１実施形態に係わる充電装置１０の概略構成を示す図である。
充電装置１０は、充電のための電力供給を行うケーブル２０、及び自動車１４と接続するためのプラグ２２を備えている。
ケーブル２０は、ドラム１８に巻き取られた状態で収納部２６内に収納可能され、充電する際には、収納部２６から必要に応じて引き出されて、自動車１４の蓄電池と接続するための接続部１６とプラグ２２とを接続して充電を行うようになっている。
また、ケーブル２０は、図示しない巻き取りモータを駆動することにより、ドラム１８に巻き取ることが可能とされている。
ケーブル２０が引き出されて、プラグ２２が自動車１４の接続部１６と接続され、充電を開始すると、充電制御装置２４によって充電が制御されて自動車１４に搭載された蓄電池の充電が行われる。
図３は、本発明の第１実施形態に係わる充電装置の制御系の構成を示すブロック図である。
充電装置１０は、図３に示すように、充電制御装置２４、充電電流制御部３６、ケーブル温度センサ２８、充電量検出部３０、操作部３２、及び巻取モータ３４を備えており、充電制御装置２４によって充電装置１０全体が統括的に制御される。
充電制御装置２４は、充電電流制御部３６を制御して自動車１４に搭載された蓄電池を充電する際の電流を制御する。
ケーブル温度センサ２８は、充電装置１０のドラム１８に巻き取られたケーブル２０の温度を測定し、測定結果を充電装置１０に出力する。ケーブル温度センサ２８は、ドラム１８またはケーブル２０の表面に熱電対等のセンサを設けるようにしてもよいし、ケーブル２０の抵抗変化を検出することにより温度変化を検出するようにしてもよい。
充電量検出部３０は、プラグ２２に接続された自動車１４に搭載された蓄電池の充電量が検出され、検出結果が充電制御装置２４に出力される。充電制御装置２４は、充電量検出部３０の検出結果に基づいて充電電流制御部３６を制御して充電を行う。例えば、蓄電池の残量が空に近い状態の場合には、定格の最大電流で充電を開始し、充電量が所定値まで達したら電流値を下げて充電する等の制御を行う。
操作部３２は、充電装置１０の各種操作を行うための操作ボタンや表示部等を備えている。例えば、操作ボタンとしては、充電を開始するための充電開始ボタンや、充電を強制終了させるための充電終了ボタン、ケーブルをドラム１８に巻き取るためのケーブル巻取ボタン等の操作ボタンを備えている。なお、充電開始は、充電開始ボタンの操作によって開始してもよいし、プラグ２２が自動車１４に接続された時点で開始するようにしてもよい。
巻取モータ３４は、ドラム１８を回転駆動し、ケーブル２０をドラム１８に巻き取る。例えば、操作部３２の操作によってケーブル２０の巻き取りが指示された場合には、巻取モータ３４を作動してドラム１８にケーブル２０を巻き取る。また、巻取モータ３４の負荷（例えば、電流値等）が所定以上の負荷になったところで充電制御装置２４の制御によって巻き取りを停止するようになっている。
ところで、充電装置１０は、自動車１４に搭載された蓄電池を充電する際に、ケーブル２０がドラム１８から全て引き出されずに、ドラム１８に巻き取られた状態で充電を開始した場合には、電流がケーブル２０を流れることによって発熱する。当該発熱は、ケーブル２０の表面の被覆材の材料が樹脂を使用することが多いため、樹脂の劣化等を招くため、好ましくない。
そこで、本実施形態では、充電制御装置２４は、ケーブル温度センサ２８の検出結果が予め定めた基準値以上の温度の場合には、充電電流制御部３６を制御して、充電電流の電流値を下げて充電を行う。すなわち、充電時の電流を下げることによってケーブル２０の発熱を抑制してケーブル２０を冷却することができる。なお、充電時の電流を下げる際には、予め定めた電流値に下げるようしてもよいし、予め定めた値だけ電流値を下げるようにしてもよい。
続いて、上述のように構成された本発明の第１実施形態に係わる充電装置１０で行われ充電時の処理について説明する。図４は、本発明の第１実施形態に係わる充電装置１０の充電制御装置２４で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
プラグ２２が自動車１４の接続部１６に接続され、充電を行う際には、まず、ステップ１００では、充電制御装置２４が充電電流制御部３６を制御することによって、自動車１４に搭載された蓄電池へケーブル２０を介して電力供給が開始されてステップ１０２へ移行する。
ステップ１０２では、ケーブル温度センサ２８の検出結果に基づいて、ケーブル２０の温度が予め定めた基準値以上か否かが充電制御装置２４によって判定され、該判定が肯定された場合にはステップ１０４へ移行し、否定された場合にはステップ１１０へ移行する。
ステップ１０４では、充電電流低減処理中か否かが充電制御装置２４によって判定される。該判定は、後段の処理で充電電流を低減する処理が既に行われているか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ１０６へ移行し、肯定された場合にはステップ１１４へ移行する。
ステップ１０６では、充電電流低減処理が行われてステップ１０８へ移行する。すなわち、充電制御装置２４が充電電流制御部３６を制御することによって、現在に充電電流より小さい電流値で充電するように制御が行われる。これによって、ケーブル２０を流れる電流が減少し、ケーブル２０の発熱が抑制される。
ステップ１０８では、５分経過したか否かが充電制御装置２４によって判定され、該判定が肯定されるまで待機してステップ１１０へ移行する。なお、本実施形態では、５分待機するものとして説明するが、５分に限るものではなく、充電電流低減処理による効果が現れる時間を予め定め、当該時間を待機すればよい。
一方、ケーブル２０の温度が基準値以下と判定され、ステップ１１０へ移行すると、充電電流低減処理中か否かが充電制御装置２４によって判定される。該判定は、上述のステップ１０６の処理で充電電流を低減する処理が行われているか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ１１２へ移行し、否定された場合にはステップ１１４へ移行する。
ステップ１１２では、充電電流低減処理が停止されて通常の電流値に戻して充電を行うように充電電流制御部３６を充電制御装置２４が制御してステップ１１４へ移行する。
ステップ１１４では、充電終了か否かが充電制御装置２４によって判定される。該判定は、例えば、充電量検出部３０によって満充電が検出されたか否かを判定したり、操作部３２によって充電停止が指示されたか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ１０２に戻って上述の処理が繰り返され、判定が肯定された場合にはステップ１１６へ移行する。
ステップ１１６では、充電制御装置２４が充電電流制御部３６を制御することによって、充電が停止されて一連の処理を終了する。
このように、本実施形態に係わる充電装置１０では、ケーブル２０が全て引き出されずにドラム１８に巻き取られて、ケーブル２０の温度が上昇しても、充電電流を下げて充電を行うようにしたので、ケーブル２０の発熱を抑制することができ、ケーブル２０の熱劣化等を抑制することができる。
（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態に係わる充電装置について説明する。図５は、本発明の第２実施形態に係わる充電装置の概略構成を示す図である。なお、第１実施形態と同一構成については同一符号を付して説明する。
本実施形態における充電装置１１についても第１実施形態と同様に、建物１２内に設けられて自動車１４に搭載された蓄電池を充電する。
充電装置１１は、充電のための電力供給を行うケーブル２０、及び自動車１４と接続するためのプラグ２２を備えている。
ケーブル２０は、ドラム１８に巻き取られた状態で収納部２６内に収納可能され、充電する際には、収納部２６から必要に応じて引き出されて、自動車１４の蓄電池と接続するための接続部１６とプラグ２２とを接続して充電を行うようになっている。
また、ケーブル２０は、図示しない巻き取りモータを駆動することにより、ドラム１８に巻き取ることが可能とされている。
ケーブル２０が引き出されて、プラグ２２が自動車の接続部１６と接続され、充電を開始すると、充電制御装置２５によって充電電流が制御されて自動車に搭載された蓄電池の充電が行われる。
さらに、本実施形態では、ドラム１８内に冷却ファン３８が設けられており、ドラム１８内からドラム１８に巻き取られたケーブル２０に向かって冷却風を発生することが可能とされている。すなわち、冷却ファン３８を作動することによって、ケーブル２０に送風して冷却することが可能とされている。
なお、図５では、複数（４つ）の冷却ファン３８を設ける例を示すが、これに限るものではなく、１つでもよいし、４つ以外の複数でもよい。
図６は、本発明の第２実施形態に係わる充電装置の制御系の構成を示すブロック図である。なお、第１実施形態と同一構成については同一符号を付して説明する。
充電装置１１は、図６に示すように、充電制御装置２５、充電電流制御部３６、ケーブル温度センサ２８、充電量検出部３０、操作部３２、巻取モータ３４、及び冷却ファン３８を備えており、充電制御装置２５によって充電装置１１全体が統括的に制御される。
充電制御装置２５は、充電電流制御部３６を制御して自動車１４に搭載された蓄電池を充電する際の電流を制御する。
ケーブル温度センサ２８は、充電装置１０のドラム１８に巻き取られたケーブル２０の温度を測定し、測定結果を充電装置１０に出力する。ケーブル温度センサ２８は、ドラム１８またはケーブル２０の表面に熱電対等のセンサを設けるようにしてもよいし、ケーブル２０の抵抗変化を検出することにより温度変化を検出するようにしてもよい。
充電量検出部３０は、プラグ２２に接続された自動車１４に搭載された蓄電池の充電量が検出され、検出結果が充電制御装置２５に出力される。充電制御装置２５は、充電量検出部３０の検出結果に基づいて充電電流制御部３６を制御して充電を行う。例えば、蓄電池の残量が空に近い状態の場合には、定格の最大電流で充電を開始し、充電量が所定値まで達したら電流値を下げて充電する等の制御を行う。
操作部３２は、充電装置１１の各種操作を行うための操作ボタンや表示部等を備えている。例えば、操作ボタンとしては、充電を開始するための充電開始ボタンや、充電を強制終了させるための充電終了ボタン、ケーブルをドラム１８に巻き取るためのケーブル巻取ボタン等の操作ボタンを備えている。なお、充電開始は、充電開始ボタンの操作によって開始してもよいし、プラグ２２が自動車１４に接続された時点で開始するようにしてもよい。
巻取モータ３４は、ドラム１８を回転駆動し、ケーブル２０をドラム１８に巻き取る。例えば、操作部３２の操作によってケーブル２０の巻き取りが指示された場合には、巻取モータ３４を作動してドラム１８にケーブル２０を巻き取る。また、巻取モータ３４の負荷（例えば、電流値等）が所定以上の負荷になったところで充電制御装置２５の制御によって巻き取りを停止するようになっている。
また、冷却ファン３８は、充電制御装置２５の制御によって作動及び停止が制御可能とされており、充電制御装置２５は、ケーブル２０の温度上昇を抑制するために冷却ファン３８の作動を制御するようになっている。
充電装置１１は、自動車１４に搭載された蓄電池を充電する際に、ケーブル２０がドラム１８から全て引き出されずに、ドラム１８に巻き取られた状態で充電を開始した場合には、電流がケーブル２０を流れることによって発熱し、第１実施形態で説明したように、当該発熱は、樹脂の劣化等を招くため、好ましくない。
そこで、本実施形態では、第１実施形態と同様に、充電電流制御部３６を制御して充電電流を低減する処理を行うことによりケーブル２０の温度上昇を抑制する機能を備えている。また、本実施形態では、充電電流低減処理を行う前に、冷却ファン３８を作動してケーブル２０を冷却するようにしている。すなわち、２つの冷却制御を備えて、２つの冷却制御を段階的に行う構成とされている。なお、本実施形態では、２つの冷却制御を段階的に行うものとして説明するが、２つの冷却制御を同時に行うようにしてもよい。
続いて、上述のように構成された本発明の第２実施形態に係わる充電装置１１で行われ充電時の処理について説明する。図７は、本発明の第２実施形態に係わる充電装置１１の充電制御装置２５で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
プラグ２２が自動車１４の接続部１６に接続され、充電を行う際には、まず、ステップ２００では、充電制御装置２５が充電電流制御部３６を制御することによって、自動車１４に搭載された蓄電池へケーブル２０を介して電力供給が開始されてステップ２０２へ移行する。
ステップ２０２では、ケーブル温度センサ２８の検出結果に基づいて、ケーブル２０の温度が予め定めた基準値以上か否かが充電制御装置２５によって判定され、該判定が肯定された場合にはステップ２０４へ移行し、否定された場合にはステップ２１８へ移行する。
ステップ２０４では、冷却ファン３８が既に後段の処理によって作動されているか否かが充電制御装置２５によって判定され、該判定が否定された場合にはステップ２０６へ移行し、肯定された場合にはステップ２１２へ移行する。
ステップ２０６では、冷却ファン３８が作動されてステップ２０８へ移行する。すなわち、ケーブル２０が基準値以上の温度になった場合には、冷却ファン３８が作動されることにより、冷却される。
ステップ２０８では、５分経過したか否かが充電制御装置２５によって判定され、該判定が肯定されるまで待機してステップ２１０へ移行する。なお、本実施形態では、５分待機するものとして説明するが、５分に限るものではなく、冷却ファン３８作動による効果が現れる時間を予め定め、当該時間を待機すればよい。
ステップ２１０では、ケーブル温度センサ２８の検出結果に基づいて、ケーブル２０の温度が予め定めた基準値以上か否かが充電制御装置２５によって再び判定され、該判定が肯定された場合にはステップ２１２へ移行し、否定された場合にはステップ２１８へ移行する。
ステップ２１２では、充電電流低減処理中か否かが充電制御装置２５によって判定される。該判定は、後段の処理で充電電流を低減する処理が既に行われているか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ２１４へ移行し、肯定された場合にはステップ２２２へ移行する。
ステップ２１４では、充電電流低減処理が行われてステップ２１６へ移行する。すなわち、充電制御装置２５が充電電流制御部３６を制御することによって、現在に充電電流より小さい電流値で充電するように制御が行われる。これによって、ケーブル２０を流れる電流が減少し、ケーブル２０の発熱が抑制される。
ステップ２１６では、５分経過したか否かが充電制御装置２５によって判定され、該判定が肯定されるまで待機してステップ２２２へ移行する。なお、本実施形態では、５分待機するものとして説明するが、５分に限るものではなく、充電電流低減処理による効果が現れる時間を予め定め、当該時間を待機すればよい。
一方、ステップ２０２において、ケーブル２０の温度が基準値以下と判定され、ステップ２１８へ移行すると、温度低下処理中か否かが充電制御装置２５によって判定される。該判定は、上述のステップ２０６やステップ２１４によってケーブル２０の温度を低下させる処理が行われているか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ２２０へ移行し、否定された場合にはステップ２２２へ移行する。
ステップ２２０では、温度低下処理が停止されてステップ２２２へ移行する。すなわち、冷却ファン３８が作動している場合には、充電制御装置２５の制御によって、冷却ファン３８が停止され、充電電流を低下させる処理が行われている場合には、充電制御装置２５の制御によって充電電流低減処理が停止されて通常の電流値に戻して充電を行うように制御される。
ステップ２２２では、充電終了か否かが充電制御装置２５によって判定される。該判定は、例えば、充電量検出部３０によって満充電が検出されたか否かを判定したり、操作部３２によって充電停止が指示されたか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ２０２に戻って上述の処理が繰り返され、判定が肯定された場合にはステップ２２４へ移行する。
ステップ２２４では、充電制御装置２５が充電電流制御部３６を制御することによって、充電が停止されて一連の処理を終了する。
このように、本実施形態に係わる充電装置１１では、ケーブル２０が全て引き出されずにドラム１８に巻き取られて、ケーブル２０の温度が上昇しても、基準値以上の温度になった場合には冷却ファン３８を作動して冷却し、それでも冷却しきれない場合には、第１実施形態と同様に、充電電流を低下させるように制御するので、ケーブル２０の発熱を抑制することができ、ケーブル２０の熱劣化等を抑制することができる。
また、充電電流低下処理よりも冷却ファン３８の作動を優先するようにしたことにより、充電電流が下がることによって充電時間が長くなってしまう弊害を抑制することができる。
なお、第２実施形態では、冷却ファン３８によるケーブル２０の冷却と、充電電流の低下によるケーブル２０の冷却とを段階的に行うようにしたが、同時に行うようにしてもよい。
（第３実施形態）
続いて、本発明の第３実施形態に係わる充電装置について説明する。図８は、本発明の第３実施形態に係わる充電装置の概略構成を示す図である。なお、第１実施形態と同一構成については同一符号を付して説明する。
本実施形態における充電装置１３についても第１実施形態と同様に、建物１２内に設けられて自動車１４に搭載された蓄電池を充電する。
充電装置１３は、充電のための電力供給を行うケーブル２０、及び自動車１４と接続するためのプラグ２２を備えている。
ケーブル２０は、ドラム１８に巻き取られた状態で収納部２６内に収納可能され、充電する際には、収納部２６から必要に応じて引き出されて、自動車１４の蓄電池と接続するための接続部１６とプラグ２２とを接続して充電を行うようになっている。
また、ケーブル２０は、図示しない巻き取りモータを駆動することにより、ドラム１８に巻き取ることが可能とされている。
ケーブル２０が引き出されて、プラグ２２が自動車の接続部１６と接続され、充電を開始すると、充電制御装置２７によって充電電流が制御されて自動車に搭載された蓄電池の充電が行われる。
さらに、本実施形態では、ケーブル２０を強制的に引き出す引出装置４０が設けられている。
引出装置４０は、一対のローラ４２を有して、ローラ４２を回転させることによって、ドラム１８に巻き取られたケーブル２０を引き出すことが可能とされている。本実施形態では、ケーブル２０を引出装置４０によって強制的に全て引き出すことによってドラム１８内で発熱してしまうことを防止することができるようにしている。
図９は、本発明の第３実施形態に係わる充電装置１３の制御系の構成を示すブロック図である。なお、第１実施形態と同一構成については同一符号を付して説明する。
充電装置１３は、図９に示すように、充電制御装置２７、充電電流制御部３６、ケーブル温度センサ２８、充電量検出部３０、操作部３２、巻取モータ３４、及び引出モータ４４を備えており、充電制御装置２７によって充電装置１３全体が統括的に制御される。
充電制御装置２７は、充電電流制御部３６を制御して自動車１４に搭載された蓄電池を充電する際の電流を制御する。
ケーブル温度センサ２８は、充電装置１０のドラム１８に巻き取られたケーブル２０の温度を測定し、測定結果を充電装置１０に出力する。ケーブル温度センサ２８は、ドラム１８またはケーブル２０の表面に熱電対等のセンサを設けるようにしてもよいし、ケーブル２０の抵抗変化を検出することにより温度変化を検出するようにしてもよい。
充電量検出部３０は、プラグ２２に接続された自動車１４に搭載された蓄電池の充電量が検出され、検出結果が充電制御装置２７に出力される。充電制御装置２７は、充電量検出部３０の検出結果に基づいて充電電流制御部３６を制御して充電を行う。例えば、蓄電池の残量が空に近い状態の場合には、定格の最大電流で充電を開始し、充電量が所定値まで達したら電流値を下げて充電する等の制御を行う。
操作部３２は、充電装置１３の各種操作を行うための操作ボタンや表示部等を備えている。例えば、操作ボタンとしては、充電を開始するための充電開始ボタンや、充電を強制終了させるための充電終了ボタン、ケーブルをドラム１８に巻き取るためのケーブル巻取ボタン等の操作ボタンを備えている。なお、充電開始は、充電開始ボタンの操作によって開始してもよいし、プラグ２２が自動車１４に接続された時点で開始するようにしてもよい。
巻取モータ３４は、ドラム１８を回転駆動し、ケーブル２０をドラム１８に巻き取る。例えば、操作部３２の操作によってケーブル２０の巻き取りが指示された場合には、巻取モータ３４を作動してドラム１８にケーブル２０を巻き取る。また、巻取モータ３４の負荷（例えば、電流値等）が所定以上の負荷になったところで充電制御装置２７の制御によって巻き取りを停止するようになっている。
また、引出モータ４４は、上述の引出装置４０の一対のローラ４２を駆動する。本実施形態ででは、引出モータ４４は、ドラム１８に巻き取られたケーブル２０を引き出す方向に一対のローラ４２を駆動する。これによってドラム１８に巻き取れたケーブル２０を強制的に引き出すことができる。なお、引出モータ４４が駆動された場合には、所定の負荷（例えば、引出モータ４４を駆動する電流値が所定値以上）が検出された場合には、ケーブル２０が全て引き出されたものとして停止する。
充電装置１３は、自動車１４に搭載された蓄電池を充電する際に、ケーブル２０がドラム１８から全て引き出されずに、ドラム１８に巻き取られた状態で充電を開始した場合には、電流がケーブル２０を流れることによって発熱し、第１実施形態で説明したように、当該発熱は、樹脂の劣化等を招くため、好ましくない。
そこで、本実施形態では、第１実施形態と同様に、充電電流制御部３６を制御して充電電流を低減する処理を行うことによりケーブル２０の温度上昇を抑制する機能を備えている。また、本実施形態では、充電電流低減処理を行う前に、ドラム１８に巻き取られているケーブル２０を引出装置４０によって強制的に引き出して放熱しやすくするようにしている。すなわち、２つの冷却制御を備えて、２つの冷却制御を段階的に行う構成とされている。なお、本実施形態では、２つの冷却制御を段階的に行うものとして説明するが、２つの冷却制御を同時に行うようにしてもよい。
続いて、上述のように構成された本発明の第３実施形態に係わる充電装置１３で行われ充電時の処理について説明する。図１０は、本発明の第３実施形態に係わる充電装置１３の充電制御装置２７で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、第２実施形態と共通処理が多いため、第２実施形態と同一処理については同一符号を付して説明する。
プラグ２２が自動車１４の接続部１６に接続され、充電を行う際には、まず、ステップ２００では、充電制御装置２７が充電電流制御部３６を制御することによって、自動車１４に搭載された蓄電池へケーブル２０を介して電力供給が開始されてステップ２０２へ移行する。
ステップ２０２では、ケーブル温度センサ２８の検出結果に基づいて、ケーブル２０の温度が予め定めた基準値以上か否かが充電制御装置２７によって判定され、該判定が肯定された場合にはステップ２０５へ移行し、否定された場合にはステップ２１８へ移行する。
ステップ２０５では、後段の処理によって引出装置４０が作動されてケーブル２０が既に引き出されているか否かが充電制御装置２７によって判定され、該判定が否定された場合にはステップ２０７へ移行し、肯定された場合にはステップ２１２へ移行する。
ステップ２０７では、充電制御装置２７によって引出モータ４４が制御されて引出装置４０の一対のローラ４２が駆動されることにより、ドラム１８に巻き取られたケーブル２０が強制的に引き出されてステップ２０８へ移行する。すなわち、ケーブル２０が基準値以上の温度になった場合には、ドラム１８に巻き取られたケーブル２０が強制的に引き出されることによって、放熱し易くなり、冷却される。
ステップ２０８では、５分経過したか否かが充電制御装置２７によって判定され、該判定が肯定されるまで待機してステップ２１０へ移行する。なお、本実施形態では、５分待機するものとして説明するが、５分に限るものではなく、冷却ファン３８作動による効果が現れる時間を予め定め、当該時間を待機すればよい。
ステップ２１０では、ケーブル温度センサ２８の検出結果に基づいて、ケーブル２０の温度が予め定めた基準値以上か否かが充電制御装置２７によって再び判定され、該判定が肯定された場合にはステップ２１２へ移行し、否定された場合にはステップ２１８へ移行する。
ステップ２１２では、充電電流低減処理中か否かが充電制御装置２７によって判定される。該判定は、後段の処理で充電電流を低減する処理が既に行われているか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ２１４へ移行し、肯定された場合にはステップ２２２へ移行する。
ステップ２１４では、充電電流低減処理が行われてステップ２１６へ移行する。すなわち、充電制御装置２７が充電電流制御部３６を制御することによって、現在に充電電流より小さい電流値で充電するように制御が行われる。これによって、ケーブル２０を流れる電流が減少し、ケーブル２０の発熱が抑制される。
ステップ２１６では、５分経過したか否かが充電制御装置２７によって判定され、該判定が肯定されるまで待機してステップ２２２へ移行する。なお、本実施形態では、５分待機するものとして説明するが、５分に限るものではなく、充電電流低減処理による効果が現れる時間を予め定め、当該時間を待機すればよい。
一方、ステップ２０２において、ケーブル２０の温度が基準値以下と判定され、ステップ２１８へ移行すると、温度低下処理中か否かが充電制御装置２７によって判定される。該判定は、上述のステップ２０７やステップ２１４によってケーブル２０の温度を低下させる処理が行われているか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ２２０へ移行し、否定された場合にはステップ２２２へ移行する。
ステップ２２０では、温度低下処理が停止されてステップ２２２へ移行する。すなわち、ケーブル２０が強制的に引き出されている場合には、引出装置４０によって引き出した分だけ巻き取るように巻取モータ３４を作動してドラム１８にケーブル２０を巻き取り、充電電流を低下させる処理が行われている場合には、充電制御装置２７の制御によって充電電流低減処理が停止されて通常の電流値に戻して充電を行うように制御される。なお、ケーブル２０が引出装置４０によって強制的に引き出されている場合にはそのまま引き出されたままとしてもよい。
ステップ２２２では、充電終了か否かが充電制御装置２７によって判定される。該判定は、例えば、充電量検出部３０によって満充電が検出されたか否かを判定したり、操作部３２によって充電停止が指示されたか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ２０２に戻って上述の処理が繰り返され、判定が肯定された場合にはステップ２２４へ移行する。
ステップ２２４では、充電制御装置２７が充電電流制御部３６を制御することによって、充電が停止されて一連の処理を終了する。
このように、本実施形態に係わる充電装置１３では、ケーブル２０が全て引き出されずにドラム１８に巻き取られて、ケーブル２０の温度が上昇しても、基準値以上の温度になった場合には引出装置４０によって強制的にケーブル２０をドラム１８から引き出して冷却し、それでも冷却しきれない場合には、第１実施形態と同様に、充電電流を低下させるように制御するので、ケーブル２０の発熱を抑制することができ、ケーブル２０の熱劣化等を抑制することができる。
また、充電電流低下処理よりも引出装置４０によるケーブル２０の引き出し動作を優先するようにしたことにより、充電電流が下がることによって充電時間が長くなってしまう弊害を抑制することができる。
なお、第３実施形態では、引出装置４０のケーブル２０の引き出しによる冷却と、充電電流の低下によるケーブル２０の冷却とを段階的に行うようにしたが、同時に行うようにしてもよい。
また、上記の各実施形態におけるケーブル２０を冷却するための構成は、適宜備えて段階的に制御するようにしてもよい。すなわち、充電電流低下によるケーブル２０の冷却、冷却ファン３８による冷却、及び引出装置４０によるケーブル２０の引き出しによる冷却のうち少なくとも１つの冷却方法を備えて、段階的に冷却を行うようにしてもよい。
また、上記の各実施形態では、ケーブル２０を冷却する方法として、充電電流低下による冷却、冷却ファンによる冷却、及び引出装置４０によるケーブル２０の引き出しによる冷却を一例として挙げて説明したが、これに限るものではなく、他の冷却手段を適用するようにしてもよい。例えば、水冷でケーブル２０を冷却する等の冷却手段を適用するようにしてもよい。
また、上記の各実施形態では、ケーブル２０の温度を監視して、冷却制御を行う例を説明したが、これに限るものではなく、ケーブル２０の温度の代わりに、充電電流制御部３６によって充電電流を監視して充電電流が所定値以上に上昇した場合に、ケーブル２０の温度が上昇する可能性が高いので、充電電流低下による冷却や、冷却ファン３８による冷却、引出装置４０によるケーブル２０の引き出しによる冷却等のケーブル２０を冷却するための処理を実行するようにしてもよい。
また、第２実施形態及び第３実施形態では、ケーブル２０の温度が基準値以上の場合にケーブル２０を冷却するように制御した後に、予め定めた基準温度以下にならない場合、すなわちケーブル２０の冷却が不十分な場合に、充電電流を低下する処理を行うようにしたが、冷却が不十分な場合の定義づけとしては、予め定めた基準温度以下にならない場合の他に、温度の低下速度が予め定めた速度より遅い場合や、温度が下がらない場合（温度が上昇する場合を含む）等を適用することができるが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、温度の低下速度が予め定めた速度より遅いか否かの判断は、予め定めた高温状態と予め定めた低温状態とで異なるようにしてもよい。高温状態＞低温状態として、ケーブル２０の冷却が不十分な場合の定義付けとして、温度の低下速度が高温状態の方が速いことを基準として設定してもよい。また、ケーブル２０の温度が基準値以上という設定も、変更できるように手動、又は自動で設定できるようにしてもよい。この場合には、例えば、ケーブル２０の温度が基準値以上の高温状態を高い温度で設定する場合は充電電流低下による充電時間の過度な延長を抑制できる。また、上記ケーブル２０の温度の基準値も季節に応じて変更できるように、例えば、夏場は低く、冬場は高く手動、又は自動で変更できるように設定してもよい。
また、第２実施形態及び第３実施形態におけるステップ２０８とステップ２１６の時間は、異なる時間に設定してもよい。例えば、ステップ２１６の方が、ステップ２０８より時間が短くなるように設定してもよい。そうすることで、段階的に冷却を行う場合に２段目以降の冷却手段を不必要に長時間作動させることを低減でき、ステップ２１４の場合のように、充電電流を低下させる処理を２段目以降の冷却手段として適用する場合には、充電時間の過度な延長を抑制することができる。
その他、前記段階的に冷却手段を作動させて、その後、所定の時間経過（例えば、冷却手段による冷却を開始して合計の時間でもよいし、２段目以降の冷却手段による冷却を開始した特定時間でもよい。）しても、冷却が不十分と判断された場合には、充電装置による充電を継続せずに緊急停止するようにしてもよいし、或いは、冷却されるまで充電を一旦停止した後に冷却後に充電を再開するようにしてもよい。
１０、１１、１３ 充電装置
１２ 建物
１８ ドラム
２０ ケーブル
２４、２５、２７ 充電制御装置
２６ 収納部
２８ ケーブル温度センサ
３６ 充電電流制御部
３８ 冷却ファン
４０ 引出装置
４４ 引出モータ

Claims (8)

  1. 蓄電池を充電する際に使用される充電ケーブルを巻き取って収納する収納手段と、
    前記収納手段に巻き取られた前記充電ケーブルの温度、または蓄電池の充電電流を検出する検出手段と、
    蓄電池を充電する際に充電電流を制御する充電電流制御手段と、
    前記検出手段の検出結果に基づいて、前記充電ケーブルが発熱している可能性がある場合に、充電電流を低下するように前記充電電流制御手段を制御する制御手段と、
    を備えた充電装置。
  2. 前記検出手段は、充電ケーブルまたは前記収納手段の充電ケーブルを巻き取る巻取部に設けられた温度センサからなる請求項１に記載の充電装置。
  3. 前記充電ケーブルを含む前記収納手段を建物内に設けた請求項１又は請求項２に記載の充電装置。
  4. ケーブルを冷却するための冷却手段を更に備え、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記充電ケーブルが発熱している可能性がある場合に、前記冷却手段によって前記充電ケーブルを冷却するように前記冷却手段を更に制御する請求項１〜３の何れか１項に記載の充電装置。
  5. 前記制御手段は、前記冷却手段による前記充電ケーブルの冷却によって前記充電ケーブルの冷却が不十分な場合に、充電電流を低下するように前記充電電流制御手段を制御する請求項４に記載の充電装置。
  6. 前記収納手段に巻き取られたケーブルを引き出す引出手段を更に備え、前記制御手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記充電ケーブルが発熱している可能性がある場合に、前記引出手段によって前記充電ケーブルを前記収納手段から引き出すように前記引出手段を更に制御する請求項１〜５の何れか１項に記載の充電装置。
  7. 前記制御手段は、前記引出手段による前記充電ケーブルの引き出しによる前記充電ケーブルの冷却が不十分な場合に、充電電流を低下するように前記充電電流制御手段を制御する請求項６に記載の充電装置。
  8. 蓄電池を充電する際に使用される充電ケーブルを巻き取って収納する収納手段と、
    前記収納手段に巻き取られた前記充電ケーブルの温度、または蓄電池の充電電流を検出する検出手段と、
    前記充電ケーブルを冷却する複数種類の冷却手段と、
    前記検出手段の検出結果に基づいて、前記充電ケーブルが発熱している可能性がある場合に、前記複数の冷却手段を段階的に作動するように前記複数の冷却手段を制御する制御手段と、
    を備えた充電装置。
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