JP2013212030A - 課金装置及びこれを備えた車両用充電システム - Google Patents

課金装置及びこれを備えた車両用充電システム Download PDF

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Abstract

【課題】コストの低減化を図ることができる課金装置及びこれを備えた車両用充電システムを提供すること。
【解決手段】電源ユニット13が充電ケーブルCを介して車両2に搭載された蓄電池3に電気的に接続されることで車両2に充電を行う車両用充電装置10と別個に設けられ、かつ投入された金銭に対する処理を行う課金装置30であって、車両用充電装置10と2つの入力制御線60及び2つの出力制御線70で電気的に接続され、2つの入力制御線60を通じて与えられる2つの電位差レベルの組合せに応じて車両用充電装置10からの指令信号を入力するとともに、2つの出力制御線70を通じて与える2つの電位差レベルの組合せにより車両用充電装置10に対して応答信号を出力するもので、金銭が投入されてから車両用充電装置10による充電が行われるまでの間に返却レバー38が操作された場合には、投入された金銭を返却させる課金制御部40を備えている。
【選択図】図2

Description

本発明は、課金装置及びこれを備えた車両用充電システムに関し、より詳細には、内蔵する電源ユニットが充電ケーブルを介して車両に搭載された蓄電池に電気的に接続されることで該車両に対して充電を行う車両用充電装置と別個に設けられ、かつ投入された金銭に対する処理を行う課金装置、並びにこれを備えた車両用充電システムに関するものである。
従来、電気自動車等の車両に対して急速充電を行う車両用充電システムとして、車両用充電装置と課金装置とを備えたものが知られている。
車両用充電装置は、電源ユニットを収容した装置本体と、電源ユニットから装置本体の外部に引き出された充電ケーブルとを備えている。充電ケーブルは、車両の急速充電端子に接続するためのコネクタを備えたものである。この種の車両用充電装置では、コネクタを車両の急速充電端子に接続することにより、充電ケーブルを介して電源ユニットにより車両に搭載された蓄電池の急速充電を行うことができる。
課金装置は、車両用充電システム全体の動作を制御するサーバと別体若しくは一体となるよう構成されており、通信ネットワークを介して車両用充電装置に接続されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2010−172127号公報
上述した特許文献1に提案されている車両用充電システムでは、車両用充電装置と課金装置とは通信ネットワークを介して接続されていたので、多数の車両用充電装置を設置する場合には良好であるが、車両用充電装置を少数台設置する場合にもこれら車両用充電装置と課金装置とを通信ネットワークで接続する必要がある。そのため、かかる車両用充電システムを運用しようとすると、課金を行うために通信ネットワークへの加入、あるいは新規通信ネットワークの構築等を行う必要があり、結果的にコストの増大化を招来する虞れがあった。
本発明は、上記実情に鑑みて、コストの低減化を図ることができる課金装置及びこれを備えた車両用充電システム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、本発明に係る課金装置は、内蔵する電源ユニットが充電ケーブルを介して車両に搭載された蓄電池に電気的に接続されることで該車両に対して充電を行う車両用充電装置と別個に設けられ、かつ投入された金銭に対する処理を行う課金装置であって、前記車両用充電装置と2つの入力制御線及び2つの出力制御線で電気的に接続され、前記2つの入力制御線を通じて与えられる2つの電位差レベルの組合せに応じて該車両用充電装置からの指令信号を入力するとともに、前記2つの出力制御線を通じて与える2つの電位差レベルの組合せにより該車両用充電装置に対して応答信号を出力する制御手段と、投入された金銭の返却を要求するための返却要求手段とを備え、前記制御手段は、金銭が投入されてから前記車両用充電装置による充電が行われるまでの間に前記返却要求手段が操作された場合には、投入された金銭を返却させることを特徴とする。
また、本発明は、上述した課金装置において、前記制御手段は、前記車両用充電装置による充電が行われた後に前記返却要求手段が操作された場合には、該返却要求手段の操作を無効化させて投入された金銭の返却を拒否することを特徴とする。
また、本発明は、上述した課金装置において、前記制御手段は、前記車両用充電装置と信号線で電気的に接続されており、該信号線を通じての前記車両用充電装置との信号の送受信が途切れた場合に、異常が発生した旨を報知することを特徴とする。
また、本発明に係る車両用充電システムは、上記課金装置を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、車両用充電装置と2つの入力制御線及び2つの出力制御線で電気的に接続された制御手段が、2つの入力制御線を通じて与えられる2つの電位差レベルの組合せに応じて該車両用充電装置からの指令信号を入力するとともに、2つの出力制御線を通じて与える2つの電位差レベルの組合せにより該車両用充電装置に対して応答信号を出力するので、従来のように通信ネットワークへの加入や通信ネットワークの構築を行う必要がなく、必要最低限の配線数で信号の送受信を行うことができ、コストの低減化を図ることができるという効果を奏する。そして、制御手段は、金銭が投入されてから車両用充電装置による充電が行われるまでの間に返却要求手段が操作された場合には、投入された金銭を返却させるので、利用者(操作者)は、課金装置とは離れた車両用充電装置で操作の中止を行うことなく、課金装置の返却要求手段を操作するだけで充電操作の中止と金銭の返却を受けることができ、利便性の向上を図ることができるという効果を奏する。
図1は、本発明の実施の形態である課金装置が適用された車両用充電システム(本発明の実施の形態である車両用充電システム)を示す正面図である。 図2は、本発明の実施の形態である課金装置が適用された車両用充電システム(本発明の実施の形態である車両用充電システム)の特徴的な制御系を示すブロック図である。 図3は、課金制御部が入力する指令信号を示す図表である。 図4は、課金制御部が出力する応答信号を示す図表である。 図5は、本実施の形態である車両用充電システムにおける課金処理を示すシーケンス図である。 図6は、本実施の形態である車両用充電システムにおける課金処理の他の例を示すシーケンス図である。 図7は、本実施の形態である車両用充電システムにおける課金処理の更に他の例を示すシーケンス図である。
以下に添付図面を参照して、本発明に係る課金装置及び車両充電システムの好適な実施の形態について詳細に説明する。
図1及び図2は、それぞれ本発明の実施の形態である課金装置が適用された車両充電システム(本発明の実施の形態である車両充電システム)を示すものであり、図1は正面図であり、図2は特徴的な制御系を示すブロック図である。ここで例示する車両用充電システム1は、車両用充電装置10及び課金装置30を備えている。
車両用充電装置10は、電気自動車等の車両2に搭載された蓄電池3に急速充電を行うためのもので、装置本体11を備えている。
装置本体11は、前面に形成された開口が前面扉12により開閉される直方体状のものであり、内部には電源ユニット13が収容されている。この装置本体11においては、右側面にケーブル引出部14が設けられている。
ケーブル引出部14は、装置本体11の右側面の上部に設けられた直方体状を成す部分であり、その下面から充電ケーブルCが導出している。充電ケーブルCは、電源ユニット13と車両2に搭載された蓄電池3との間を電気的に接続するものである。尚、図示の例では、便宜上、充電ケーブルCの両端部以外を省略しているが、充電ケーブルCは、装置本体11の周囲に停車した車両2に対して充電を行うに十分な長さが用意してあり、装置本体11の右側面に付設されたケーブルフック15に巻回した状態で収納されている。
充電ケーブルCの先端部には、操作部16が設けられている。操作部16は、操作者(利用者)が充電ケーブルCを操作する際に取り扱う部分であり、その先端に図示せぬコネクタを有している。コネクタは、車両2の図示せぬ急速充電端子に接続される部分である。このような操作部16は、装置本体11の右側面においてケーブル引出部14の下方部に設けられたコネクタ収容部17にコネクタが収容されることで保持されている。ここで、コネクタ収容部17は、前面に収容口が開口し、かつコネクタを収容することのできる奥行きを有した箱状体であり、ケーブルフック15の直上となる位置に取り付けられている。
また、上記車両用充電装置10は、表示部18、充電開始ボタン19及び充電制御部20を備えている。表示部18は、前面扉12に設けられたタッチパネル式の液晶表示画面である。この表示部18は、充電表示部18から与えられる指令により種々の情報を表示するとともに、操作者が入力操作を行った場合には、充電制御部20に入力された指令を与える入力手段としての機能を有するものである。
充電開始ボタン19は、前面扉12において表示部18の下方域に設けられた押ボタンである。この充電ボタンは、押下操作されることで、充電開始指令を充電制御部20に与えるものである。
充電制御部20は、図示せぬメモリに記憶されたプログラムやデータにしたがって車両用充電装置10の充電動作を統括的に制御するものである。この充電制御部20は、充電ケーブルCのコネクタが車両2の急速充電端子に接続される場合に、該車両2に搭載された充電管理制御部(図示せず)との間で通信を行うものである。
課金装置30は、車両用充電装置10とは別個に設けられており、金銭処理装置31、一体表示器32、返却スイッチ33及び課金制御部40を備えて構成されている。
金銭処理装置31は、課金装置30の筐体34の内部に配設されており、コインメックと称されるものである。この金銭処理装置31は、筐体34の前面開口を開閉する前扉35に設けられた投入口36を通じて投入された硬貨が正規なものであるか否かを識別し、正規なものとして識別した硬貨を内部に取り込む一方、損傷や偽造等の理由により正規なものとして識別できなかった硬貨については、前扉35に設けられた返却口37を通じて返却するものである。尚、金銭処理装置31によって正規なものとして内部に取り込まれた硬貨は、金銭処理装置31に内蔵される金種別の釣銭筒にそれぞれ収容され、当該釣銭筒が満杯の場合には、図示していない硬貨回収箱に回収されることになる。
一体表示器32は、前扉35の上部に設けられており、各種情報を表示するためのものである。返却スイッチ33は、前扉35に設けられた返却レバー(返却要求手段)38が操作された場合に、オン信号を課金制御部40に与えるものである。
課金制御部40は、図示せぬメモリに記憶されたプログラムやデータにしたがって課金装置30の動作を統括的に制御する制御手段である。この課金制御部40は、少なくとも信号線50、入力制御線60及び出力制御線70で充電制御部20と電気的に接続されている。
信号線50は、断線検知スイッチ39を介して課金制御部40に電気的に接続されている。断線検知スイッチ39は、信号線50を通じての信号の送受信が途切れた場合に、オン信号を課金制御部40に与えるものである。これにより、課金制御部40は、断線による異常が生じたことを一体表示器32に表示させるものである。尚、本実施の形態では、課金制御部40は、断線による異常が生じたことを一体表示器32に表示させているが、本発明においては、ブザー音等による警告音により報知してもよい。
入力制御線60は、2つあり、第1入力制御線61は、充電制御部20の第1出力ポート21と、課金制御部40の第1入力ポート41とを接続するものであり、第2入力制御線62は、充電制御部20の第2出力ポート22と、課金制御部40の第2入力ポート42とを接続するものである。
出力制御線70は、2つあり、第1出力制御線71は、課金制御部40の第3出力ポート43と、充電制御部20の第3入力ポート23とを接続するものであり、第2出力制御線72は、課金制御部40の第4出力ポート44と、充電制御部20の第4入力ポート24とを接続するものである。
これら入力制御線60(第1入力制御線61、第2入力制御線62)及び出力制御線70(第1出力制御線71、第2出力制御線72)は、2つの電位差レベル(ハイレベル、ロウレベル)の組合せによって指令信号及び応答信号を伝達するものである。
図3は、課金制御部40が入力する指令信号を示す図表であり、図4は、課金制御部40が出力する応答信号を示す図表である。これらの図に示すように、第1入力ポート41を通じて入力した電位差レベルがロウレベルで第2入力ポート42を通じて入力した電位差レベルがロウレベルの場合、課金制御部40は、「入金不可」の指令信号を充電制御部20から入力するものである。
第1入力ポート41を通じて入力した電位差レベルがロウレベルで第2入力ポート42を通じて入力した電位差レベルがハイレベルの場合、課金制御部40は、「入金許可」の指令信号を充電制御部20から入力するものである。
第1入力ポート41を通じて入力した電位差レベルがハイレベルで第2入力ポート42を通じて入力した電位差レベルがロウレベルの場合、課金制御部40は、「決済」の指令信号を充電制御部20から入力するものである。
第1入力ポート41を通じて入力した電位差レベルがハイレベルで第2入力ポート42を通じて入力した電位差レベルがハイレベルの場合、課金制御部40は、「返却」の指令信号を充電制御部20から入力するものである。
また、第3出力ポート43を通じて出力した電位差レベルがロウレベルで第4出力ポート44を通じて出力した電位差レベルがロウレベルの場合、課金制御部40は、「待機(入金受付可、充電禁止)」の応答信号を充電制御部20に出力するものである。
第3出力ポート43を通じて出力した電位差レベルがロウレベルで第4出力ポート44を通じて出力した電位差レベルがハイレベルの場合、課金制御部40は、「充電許可」の応答信号を充電制御部20に出力するものである。
第3出力ポート43を通じて出力した電位差レベルがハイレベルで第4出力ポート44を通じて出力した電位差レベルがロウレベルの場合、課金制御部40は、「受付不可」の応答信号を充電制御部20に出力するものである。
第3出力ポート43を通じて出力した電位差レベルがハイレベルで第4出力ポート44を通じて出力した電位差レベルがハイレベルの場合、課金制御部40は、「返却」の応答信号を充電制御部20に出力するものである。
図5は、本実施の形態である車両用充電システム1における課金処理を示すシーケンス図である。
初期状態においては、充電制御部20より「入金不可」の指令信号(SQ101)を入力することで、課金制御部40は、金銭処理装置31に対して、硬貨を投入された場合にその硬貨をそのまま返却口37に戻すコインスルー指令を与える(SQ301)。これにより金銭処理装置31は、硬貨の受付を禁止する。そのため、投入口36より硬貨が投入された場合、該硬貨は返却口37に至ることになる。
表示部18がタッチされることで開始指令(SQ201)が与えられた充電制御部20より「入金許可」の指令信号(SQ102)を入力した課金制御部40は、待機状態となり(SQ103)となり、充電制御部20に対して「待機」の応答信号を出力するとともに(SQ104)、金銭処理装置31に対して入金受付指令を与える(SQ302)。これにより金銭処理装置31は、硬貨の受付可能な状態となる。
その後、1回の充電に要する金額以上の硬貨が投入口36より投入されることで金銭処理装置31より入金信号(SQ303)を与えられた課金制御部40は、充電制御部20に対して「充電許可」の応答信号を出力する(SQ105)。
ここで、課金制御部40より「充電許可」の応答信号が出力された充電制御部20を有する車両用充電装置10においては、充電ケーブルCのコネクタが車両2の急速充電端子に接続されることで、充電制御部20が車両2の充電管理制御部と通信可能な状態となる。
そして、操作者により充電開始ボタン19が押下操作されることで充電開始指令(SQ202)が与えられるとともに、絶縁試験等の結果により充電が可能である旨の指令(充電可能指令:SQ203)を充電管理制御部から与えられた充電制御部20より「決済」の指令信号(SQ106)を入力した課金制御部40は、金銭処理装置31に対して精算指令を与える(SQ304)。これにより金銭処理装置31においては、投入された金銭の回収、並びに釣銭のある場合には、釣銭の返却が行われる。
その後、充電管理制御部より充電完了指令が与えられた充電制御部20より「入金不可」の指令信号(SQ107)を入力した課金制御部40は、上述した初期状態となり今回の課金処理を終了する。
図6は、本実施の形態である車両用充電システム1における課金処理の他の例を示すシーケンス図である。尚、上述した課金処理と同一の処理手順については同一の符号を付している。
初期状態においては、充電制御部20より「入金不可」の指令信号(SQ101)を入力することで、課金制御部40は、金銭処理装置31に対してコインスルー指令を与える(SQ301)。これにより金銭処理装置31は、硬貨の受付を禁止する。そのため、投入口36より硬貨が投入された場合、該硬貨は返却口37に至ることになる。
表示部18がタッチされることで開始指令(SQ201)が与えられた充電制御部20より「入金許可」の指令信号(SQ102)を入力した課金制御部40は、待機状態となり(SQ103)となり、充電制御部20に対して「待機」の応答信号を出力するとともに(SQ104)、金銭処理装置31に対して入金受付指令を与える(SQ302)。これにより金銭処理装置31は、硬貨の受付可能な状態となる。
その後、1回の充電に要する金額以上の硬貨が投入口36より投入されることで金銭処理装置31より入金信号(SQ303)を与えられた課金制御部40は、充電制御部20に対して「充電許可」の応答信号を出力する(SQ105)。
ここで、課金制御部40より「充電許可」の応答信号が出力された充電制御部20を有する車両用充電装置10においては、充電ケーブルCのコネクタが車両2の急速充電端子に接続されることで、充電制御部20が車両2の充電管理制御部と通信可能な状態となる。
そして、操作者により充電開始ボタン19が押下操作されることで充電開始指令(SQ202)が与えられるとともに、絶縁試験等の結果により充電が不可能である旨の指令(充電不可指令:SQ205)を充電管理制御部から与えられた充電制御部20より「返却」の指令信号(SQ108)を入力した課金制御部40は、金銭処理装置31に対して返却指令を与える(SQ305)。これにより金銭処理装置31においては、投入された金銭の返却が行われる。
その後、課金制御部40は、充電制御部20に対して「返却」の応答信号を出力し(SQ109)、充電制御部20より「入金不可」の指令信号を入力した場合に(SQ110)、上述した初期状態となり今回の課金処理を終了する。
図7は、本実施の形態である車両用充電システム1における課金処理の更に他の例を示すシーケンス図である。尚、上述した課金処理と同一の処理手順については同一の符号を付している。
初期状態においては、充電制御部20より「入金不可」の指令信号(SQ101)を入力することで、課金制御部40は、金銭処理装置31に対してコインスルー指令を与える(SQ301)。これにより金銭処理装置31は、硬貨の受付を禁止する。そのため、投入口36より硬貨が投入された場合、該硬貨は返却口37に至ることになる。
表示部18がタッチされることで開始指令(SQ201)が与えられた充電制御部20より「入金許可」の指令信号(SQ102)を入力した課金制御部40は、待機状態となり(SQ103)となり、充電制御部20に対して「待機」の応答信号を出力するとともに(SQ104)、金銭処理装置31に対して入金受付指令を与える(SQ302)。これにより金銭処理装置31は、硬貨の受付可能な状態となる。
その後、1回の充電に要する金額以上の硬貨が投入口36より投入されることで金銭処理装置31より入金信号(SQ303)を与えられた課金制御部40は、充電制御部20に対して「充電許可」の応答信号を出力する(SQ105)。
ここで、課金制御部40より「充電許可」の応答信号が出力された充電制御部20を有する車両用充電装置10においては、充電ケーブルCのコネクタが車両2の急速充電端子に接続されることで、充電制御部20が車両2の充電管理制御部と通信可能な状態となる。
そして、充電制御部20が充電管理制御部より充電可能指令が与えられる前において、操作者により返却レバー38が操作されることで返却スイッチ33よりオン信号が与えられた場合(SQ306)、課金制御部40は、充電制御部20に対して「返却」の応答信号を出力するとともに(SQ111)、金銭処理装置31に対して返却指令を与える(SQ307)。尚、課金制御部40は、図5に示すように、充電制御部20より「決済」の指令信号を入力した後に、返却スイッチ33よりオン信号が与えられても、返却レバー38の操作を無効化させて投入された金銭の返却を拒否する。
これにより課金制御部40より「返却」の応答信号が出力された充電制御部20は、充電不可の状態となる(SQ112)。また、課金制御部40より返却指令が与えられた金銭処理装置31は、投入された金銭を返却する。
その後、課金制御部40は、充電制御部20より「入金不可」の指令信号を入力した場合に(SQ113)、上述した初期状態となり今回の課金処理を終了する。
以上説明したように本実施の形態である課金装置30及びこれを備えた車両用充電システム1によれば、課金制御部40が、車両用充電装置10の充電制御部20と2つの入力制御線60及び2つの出力制御線70で電気的に接続され、2つの入力制御線60を通じて与えられる2つの電位差レベルの組合せに応じて該車両用充電装置10からの指令信号を入力するとともに、2つの出力制御線70を通じて与える2つの電位差レベルの組合せにより該車両用充電装置10に対して応答信号を出力するので、従来のように通信ネットワークへの加入や通信ネットワークの構築を行う必要がなく、必要最低限の配線数で信号の送受信を行うことができ、コストの低減化を図ることができる。
上記課金装置30及びこれを備えた車両用充電システム1によれば、2つの入力制御線60及び2つの出力制御線70で信号の送受信を行うことができるので、複雑な通信処理を必要とせず、耐ノイズ性も良好なものとすることができる。
また、上記課金装置30及び車両用充電システム1によれば、課金制御部40が、充電制御部20が充電管理制御部より充電可能指令が与えられる前において、操作者により返却レバー38が操作されることで返却スイッチ33よりオン信号が与えられた場合、充電制御部20に対して「返却」の応答信号を出力するとともに、金銭処理装置31に対して返却指令を与えるので、利用者(操作者)は、課金装置30とは離れた車両用充電装置10で操作の中止を行うことなく、課金装置30の返却レバー38を操作するだけで充電操作の中止と金銭の返却を受けることができ、利便性の向上を図ることができる。
更に、上記課金装置30及びこれを備えた車両用充電システム1によれば、課金制御部40が、断線検知スイッチ39よりオン信号を与えられた場合に、断線による異常が生じたことを一体表示器32に表示させるので、課金装置30と車両用充電装置10との未接続状態を未然に防止できるとともに、設置時における接続異常の発生を周知させることができる。
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
上述した図5〜7に示す課金処理において、課金制御部40が金銭処理装置31より異常発生等によるエラー信号が与えられて場合には、充電制御部20に対して「受付不可」の応答信号を出力するようにしても良い。これにより、投入された硬貨(金銭)の処理が済んでいないのに充電操作が行われるといった誤った運用が行われることを防止することができる。この際、課金制御部40は、一体表示器32を通じてエラー表示を行うようにすることで異常発生を報知するようにしても良い。
1 車両用充電システム
2 車両
3 蓄電池
10 車両用充電装置
11 装置本体
12 前面扉
13 電源ユニット
14 ケーブル引出部
15 ケーブルフック
16 操作部
17 コネクタ収容部
18 表示部
19 充電開始ボタン
20 充電制御部
21 第1出力ポート
22 第2出力ポート
23 第3入力ポート
24 第4入力ポート
30 課金装置
31 金銭処理装置
32 一体表示器
33 返却スイッチ
34 筐体
35 前扉
36 投入口
37 返却口
38 返却レバー
39 断線検知スイッチ
40 課金制御部
41 第1入力ポート
42 第2入力ポート
43 第3出力ポート
44 第4出力ポート
50 信号線
60 入力制御線
61 第1入力制御線
62 第2入力制御線
70 出力制御線
71 第1出力制御線
72 第2出力制御線
C 充電ケーブル

Claims (4)

  1. 内蔵する電源ユニットが充電ケーブルを介して車両に搭載された蓄電池に電気的に接続されることで該車両に対して充電を行う車両用充電装置と別個に設けられ、かつ投入された金銭に対する処理を行う課金装置であって、
    前記車両用充電装置と2つの入力制御線及び2つの出力制御線で電気的に接続され、前記2つの入力制御線を通じて与えられる2つの電位差レベルの組合せに応じて該車両用充電装置からの指令信号を入力するとともに、前記2つの出力制御線を通じて与える2つの電位差レベルの組合せにより該車両用充電装置に対して応答信号を出力する制御手段と、
    投入された金銭の返却を要求するための返却要求手段と
    を備え、
    前記制御手段は、金銭が投入されてから前記車両用充電装置による充電が行われるまでの間に前記返却要求手段が操作された場合には、投入された金銭を返却させることを特徴とする課金装置。
  2. 前記制御手段は、前記車両用充電装置による充電が行われた後に前記返却要求手段が操作された場合には、該返却要求手段の操作を無効化させて投入された金銭の返却を拒否することを特徴とする請求項1に記載の課金装置。
  3. 前記制御手段は、前記車両用充電装置と信号線で電気的に接続されており、該信号線を通じての前記車両用充電装置との信号の送受信が途切れた場合に、異常が発生した旨を報知することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の課金装置。
  4. 上記請求項1〜3のいずれか1つに記載の課金装置を備えたことを特徴とする車両用充電システム。
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