JP2012191755A - 車両充電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】普通充電および急速充電の両充電方式を、複雑な通信システム構成によらず、両充電部の充電情報の管理システムや、課金システムを簡易に構築できる車両充電装置を提供すること。
【解決手段】急速充電部２と普通充電部３とを備え、両充電部の充電情報を、通信装置を介して外部処理装置との間で通信を行う通信装置２２を備える車両充電装置１であって、該充電情報の通信が、同一の通信装置２２を介して行われる。
【選択図】図１

Description

本発明はプラグインハイブリッド車や電気自動車等の車両に充電を行う車両充電装置に関するものである。

電気自動車は、約１６〜２０Ａ程度の交流電流で充電を行う普通充電に対応する充電機構と、普通充電の数倍の直流電流で充電を行う急速充電に対応する充電機構の何れをも搭載しているため、充電作業者は何れかの充電方式を選択することが可能である。

急速充電では、短時間で充電が行えるため、今後公共設備として大きな需要が見込まれる。急速充電設備に関する技術として、例えば特許文献１には、１台の電気自動車急速充電装置から、複数の電力供給ケーブルを分岐させて、複数台の電気自動車を急速充電する技術が開示されている。

一方、プラグインハイブリッド車は、その仕様上普通充電に対応する充電機構のみを備えており、急速充電を行うことができない。また電気自動車であっても、急速充電のみを連続して行うことは電池寿命の観点から好ましくなく、一定頻度で普通充電を併用して車載電池への負担を低減することが推奨されている。すなわち、車両の充電装置としては急速充電、普通充電の双方が設置されていることが理想である。
しかし、急速充電の導入に際しては設備導入コストが高く、契約電力の変更も必要となるため、従来の契約電力の範囲で対応可能であり、低コストで導入可能な普通充電のシステムが先行して普及することが予想される。

従来、急速充電のシステム（三相３線の系統電力を引き込み、引き込んだ交流電力を直流電力に変換して、車両に直流電力を供給する充電システム）と、普通充電のシステム（単相３線の系統電力を引き込み、引き込んだ交流電力を車両に供給する充電システム）とは、各々独立したシステムとして導入されることが通常であった。このため、同一の充電管理サーバで管理される充電設備に、両充電方式を導入した場合であっても、各々に備えた通信装置を介して、各々の充電情報が通信されており、導入コスト、通信コストが増加するという問題があった。また、該充電設備における通信システム構成が複雑になる問題があった。さらに、同一施設において、両方式を近傍に併設して設置した場合であっても、各々独立したシステムとして管理されるため、同一施設内での全充電情報の管理システムや、課金システムの構築が複雑になるという問題があった。

実用新案第３１５１０４７号公報

本発明の目的は前記の問題を解決し、普通充電および急速充電の両充電方式の充電情報を、複雑な通信システム構成によらず、両充電部の充電情報の管理システムや、課金システムを簡易に構築できる車両充電装置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車両充電装置は、急速充電部と普通充電部とを備え、両充電部の充電情報を、通信装置を介して外部処理装置との間で通信を行う車両充電装置であって、該充電情報の通信が、同一の通信装置を介して行われ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記載の車両充電装置において、該急速充電部と該普通充電部とが、各々別個の筐体に収納され、
該通信装置が、何れか一方の筐体内に配置され、両筐体内に収納された急速充電部と普通充電部とを接続する通信ケーブルを備え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記載の車両充電装置において、該急速充電部と該普通充電部とを、同一の筐体に収納したことを特徴とするものである。

本発明に係る車両充電装置は、急速充電部と普通充電部とを備え、両充電部の充電情報を、通信装置を介して外部処理装置との間で通信を行う車両充電装置であって、該充電情報の通信が、同一の通信装置を介して行われる構成を備える。
当該構成によれば、普通充電および急速充電の両充電方式の充電情報を、同一の通信装置で送信することにより、それぞれが通信装置を備える必要がなく導入コスト、通信コストを低減することができる。また各々独立したシステムとして構築されている急速充電のシステムと普通充電のシステムの充電情報を、複雑な通信システム構成によらず、両充電部の充電情報の管理システムや、課金システムを簡易に構築できる。

実施形態１における車両充電装置のブロック図である。 実施形態１（変形例）における車両充電装置のブロック図である。 実施形態１（変形例）における車両充電装置のブロック図である。 実施形態１（変形例）における車両充電装置のブロック図である。 実施形態２における車両充電装置のブロック図である。 実施形態２（変形例）における車両充電装置のブロック図である。 急速充電部のブロック図である。 普通充電部のブロック図である。

以下に本発明の好ましい実施形態を示す。

（実施形態１）
図１には、実施形態１における車両充電装置のブロック図を示している。本実施形態の車両充電装置１は、急速充電部２と普通充電部３とを備え、急速充電部２は急速充電部収納箱１７に収納され、普通充電部３は普通充電部収納箱２０に収納されている。

図７に示すように急速充電部２は、三相３線の系統電力８が引き込まれ、少なくとも遮断器（図示せず）を介して交流電力から直流電力に変換する電力変換部９を備えており、車両への給電回路を開閉する開閉部１１は車両と通信を行う制御部１０により開閉動作を制御されている。

図８に示すように普通充電部３には、単相３線の系統電力１２が引き込まれ、漏電ブレーカを介して車両への給電回路を開閉する開閉部１４と、開閉部１４の開閉動作を制御する制御部１３を備えている。

普通充電部３の制御部１３は、ＣＰＬＴ回路からなり、車両との通信により充電開始・停止が制御されるものである。ただし、各種充電モードの内、モード１のみに対応する場合、ＣＰＬＴ回路は必須ではない。

図１に示す本実施形態では、該急速充電部２の制御部１０と普通充電部３の制御部１３が通信ケーブル１８で同一の通信装置２２に接続されていて、急速充電部２の充電情報と普通充電部３の充電情報を外部の充電管理サーバに送信している。通信装置２２は普通充電部収納箱２０に設けられているが、急速充電部収納箱１７に設けられていてもよい。

急速充電コネクタ５と普通充電コネクタ７は、各々、急速充電部収納箱１７および普通充電部収納箱２０の側面に保持されている。保持構造は特に限定されないが、筐体下部から引き出された充電ケーブルの途中部分を、充電ケーブルを摺動不能に把持する把持部によって、各充電部収納箱の筐体上部に着脱自在に保持させることが好ましい。当該保持構造によれば、筐体を大型化することなく急速充電用の充電ケーブルを保持させておくことができる。このため駐車位置が筐体から近い場合には、そのまま充電を行なうことができる。また駐車位置が筐体から離れている場合には、充電ケーブルの途中部分を筐体上部から離すことにより、充電ケーブルの引き出し距離を延ばすことができる。

その他、図１、図２に示すように、急速充電部収納箱１７または普通充電部収納箱２０には、急速充電及び普通充電の充電開始・停止・非常停止等を操作する操作部１６や充電状況を示す表示部１５を設けることもできる。筐体の正面に、暗証番号キー・カードキー照合装置等の識別装置や課金装置を設けることもできる。該操作部１６から入力された充電情報や、識別装置や課金装置に入力された情報は、各々、通信ケーブル１８を介して、普通充電部２の通信装置２２に通信される。
なお、上記操作部１６、表示部１５、識別装置、課金装置等は急速充電部収納箱１７、普通充電部収納箱２０の双方に設けてもよい。また、操作部１６と表示部１５はタッチパネル等で一体的に形成されていてもよい。

急速充電部２の充電情報と普通充電部３の充電情報は、同一の通信装置２２を介して、外部通信装置である充電管理サーバ（図示しない）との間で双方向に通信される。通信装置２２と充電管理サーバ間の情報伝達は、有線の通信ケーブル、無線ＬＡＮ、ＰＬＣの何れの手段によるものであってもよい。なお、外部通信装置は単に充電情報を表示するだけの携帯端末や、充電開始時間の変更を行うことができる操作端末等であってもよい。

充電管理サーバは、得られた充電情報を基に通信ケーブル１８や通信装置２２で結ばれた車両充電装置全体を制御するものであり、普通充電部３および急速充電部２における充電情報を一括に管理する。例えば、契約電力の制約から複数の車両に対して一定間隔で充電を一時的に停止する時分割の充電システムを採用するときには、一括管理された普通充電および急速充電に関するそれぞれの充電情報に基づき、時分割充電の台数・サイクル等を決定することができる。

本実施形態の変形として、図３に示すように、急速充電コネクタ５を、急速充電部２を収納した急速充電部収納箱１７とは別に設けた急速充電コネクタ収納スタンド２３に保持するとともに、普通充電コネクタ７も、急速充電部収納箱１７の筐体本体１７ａとは別に設けた普通充電部収納箱２０に保持する構造を採用することもできる。なお、急速充電コネクタ収納スタンド２３には操作部１９や表示部１５が設けられている。また、操作部１９は前述した操作部１６と同様にタッチパネル等で表示部１５と一体的に形成されていてもよい。
さらに、普通充電部収納箱２０内に、開閉部１４と制御部１３とからなる普通充電部３を収納し、普通充電部収納箱２０内に直接単相３線の系統電力１２を引き込む構造を採用している。また、筐体本体１７ａには急速充電部２として少なくとも遮断器（図示せず）、電力変換部９を収納し、制御部１０と開閉部１１も併せて筐体本体１７ａに収納している。
本実施形態においては、制御部１０と操作部１９は通信ケーブル１８によって通信装置２２に接続されると共に、操作部１９は制御部１０を介して開閉部１１を制御し、充電の開始・停止・非常停止等の操作をする。

また、急速充電部２と普通充電部３の電源は、異なる系統から引き込んでいるため、通信装置２２から充電管理サーバに送信される充電情報から双方の状態を比較することにより、停電管理や故障検出を容易に行うことができる。
また、電力変換部９を収納して設置スペースが大きくなる筐体本体１７ａと、急速充電コネクタ収納スタンド２３及び普通充電部収納箱２０とを分離して設置することができ、筐体本体１７ａによる駐車スペースのレイアウトの制約をより軽減することができる。

なお、図４に示すさらなる変形例のように、急速充電コネクタ収納箱２３を複数個設け、それぞれに設けた操作部１９を通信ケーブル１８で筐体本体１７ａに設けた制御部１０に接続されている。制御部１０は、操作部１９からの急速充電の開始・停止・非常停止等の操作や、車両との通信により開閉部１１を開閉制御する。また、車両等から得られる充電情報を通信ケーブル１８を介した通信装置２２から充電管理サーバに送信することも可能である。通信装置２２は普通充電部収納箱２０に設けられているが、筐体本体１７ａ又は急速充電コネクタ収納箱２３のいずれに設けられていてもよい。

なお、本実施形態はいずれも普通充電部３の制御部１３と急速充電部２の制御部１０を通信ケーブル１８を介して通信装置２２に接続したものであるから、普通充電および急速充電の両充電方式の充電情報を、同一の通信装置で送信することにより、それぞれが通信装置を備える必要がなく導入コスト、通信コストを低減することができる。また、各々独立したシステムとして構築されている急速充電のシステムと普通充電のシステムの充電情報を、複雑な通信システム構成によらず、同一の充電管理サーバで統合して管理することができる。また、両充電部の充電情報の管理や、課金システムを簡易に構築できる。

（実施形態２）
図５には、実施形態２における車両充電装置のブロック図を示している。本実施形態の車両充電装置１は、急速充電部２を収納する筐体本体１ａに普通充電部３を併せて収納し、急速充電部２と普通充電部３が通信ケーブル１８を介して同一の通信装置２２に接続され、該急速充電部２から車両への給電を行う急速充電ケーブル４および該急速充電ケーブル４を車両に接続する急速充電コネクタ５と、該普通充電部３から車両への給電を行う普通充電ケーブル６および該普通充電ケーブルを車両に接続する普通充電コネクタ７を有している点は実施形態１と同様である。

本実施形態では、急速充電部２と普通充電部３とが、同一の筐体本体１ａに組み込まれている。なお、電子回路からのノイズによる誤動作対策等の観点から、筐体内において、両充電部の間には仕切板を設け、各々独立した収納スペースとすることが好ましい。

本実施形態において、急速充電コネクタ５と普通充電コネクタ７は、各々、車両充電装置１を構成する同一の筐体本体１ａの側面に保持されている。保持構造は特に限定されないが、筐体本体１ａの下部から引き出された充電ケーブルの途中部分を、充電ケーブルを摺動不能に把持する把持部によって、筐体本体１ａの上部に着脱自在に保持させることが好ましい。当該保持構造によれば、筐体本体１ａを大型化することなく急速充電用の充電ケーブルを保持させておくことができる。このため駐車位置が筐体本体１ａから近い場合には、そのまま充電を行なうことができる。また駐車位置が筐体本体１ａから離れている場合には、充電ケーブルの途中部分を筐体本体１ａの上部から離すことにより、充電ケーブルの引き出し距離を延ばすことができる。

筐体本体１ａの正面には、暗証番号キー・カードキー照合装置等の識別装置と、充電開始・停止・非常停止等の操作装置等から構成される操作部１６と、充電状況を示す表示部１５が設けられている。その他、課金装置を設けることもできる。

本実施形態においても、実施形態１と同様に、急速充電部２の制御部１０と普通充電部３の制御部１３が通信ケーブル１８を介して同一の通信装置２２に接続されているから、通信装置２２は外部に設置された充電管理サーバと通信を行うことにより、普通充電部２及び急速充電部３の充電情報を統合的に管理することが可能である。

本実施形態の変形例として図６に示ように、急速充電コネクタ５を保持する急速充電コネクタ収納箱２３を別途設ける構造とすることもできる。該急速充電コネクタ収納箱２３には、急速充電の開始・停止・非常停止等を操作する操作部１９が形成され、操作部１９は制御部１０を介して開閉部１１を制御し、充電の開始・停止・非常停止等の操作をする。

１ 車両充電装置
２ 急速充電部
３ 普通充電部
４ 急速充電ケーブル
５ 急速充電コネクタ
６ 普通充電ケーブル
７ 普通充電コネクタ
８ 三相３線の系統電力
９ 電力変換部
１０ 制御部
１１ 開閉部
１２ 単相３線の系統電力
１３ 制御部
１４ 開閉部
１５ 表示部
１６ 操作部
１７ 急速充電部収納箱
１８ 通信ケーブル
１９ 操作部
２０ 普通充電部収納箱
２２ 通信装置
２３ 急速充電コネクタ収納箱

Claims (3)

1. 急速充電部と普通充電部とを備え、両充電部の充電情報を、通信装置を介して外部処理装置との間で通信を行う車両充電装置であって、
   該充電情報の通信が、同一の通信装置を介して行われることを特徴とする車両充電装置。
2. 該急速充電部と該普通充電部とが、各々別個の筐体に収納され、
   該通信装置が、何れか一方の筐体内に配置され、
   両筐体内に収納された急速充電部と普通充電部とを接続する通信ケーブルを備えることを特徴とする請求項１記載の車両充電装置。
3. 該急速充電部と該普通充電部とを、同一の筐体に収納したことを特徴とする請求項１記載の車両充電装置。

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