JP2014050193A - 二次電池を搭載した車両 - Google Patents

Abstract

【課題】充電状態を容易かつ直感的に知らせることができ、それにより、不必要な接触充電操作をユーザーに実行させてしまう可能性を低減することができる車両を提供する。
【解決手段】車両は、二次電池と、外部電源から電力ケーブルを介して供給される電力により二次電池を充電する接触充電部と、外部電源から電力ケーブルを介することなく供給される電力により二次電池を充電する非接触充電部と、を有する。更に、この車両は、電力ケーブルのコネクタが接続される接続口５１の近傍に設けられた状態表示部１００を備える。状態表示部１００は、非接触充電部を用いて二次電池を充電しているときに二次電池の充電状態を表示する。これによって、接続口５１にコネクタを接続して接触充電を行おうとするユーザーは、非接触充電中であるか否かを容易に認識することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、接触充電及び非接触充電のいずれによっても充電をされることが可能な二次電池を搭載した車両に関する。

近年、プラグインハイブリッドカー及び電気自動車（以下、ＰＨＶ及びＥＶとそれぞれ称呼する。）などの、「外部の充電装置（商用電源等の外部電源）を用いて充電をすることが可能な二次電池を搭載した車両」及び「その充電装置」の普及が進んでいる。一般に、このような充電を行う場合、外部の充電装置に接続された電力ケーブルのコネクタが、車両のボディに設けられた接続口（インレット）に接続される。

特許文献１には、ＰＨＶ及びＥＶの充電中にその車両の充電状態をユーザーに知らしめるための「充電状態の表示器」として、例えば住宅内、充電装置のコネクタ及び車両のインストルメントパネル等に設けられたインジケーターが開示されている。

特開２０１２−８５３８３号公報

更に近年、地面及び設備等に埋め込まれた充電装置によって「ＰＨＶ及びＥＶなどに搭載された二次電池」を非接触で充電する非接触充電の技術についての開発が進められている。この非接触充電技術によれば、所定の位置に駐車することにより、電力ケーブルのコネクタを接続口に接続することなく、車両に搭載された二次電池を充電することができる。なお、便宜上、外部の充電装置に接続された電力ケーブルを用いる充電技術を接触充電技術と称呼する。

非接触充電技術は、接触充電技術と併用して利用されることが考えられる。従って、「接触充電及び非接触充電のいずれによっても充電をされることが可能な二次電池を搭載した車両（以下、接触／非接触充電可能車両と称呼する。）」が販売されることが考えられる。

ところで、一のユーザーが接触／非接触充電可能車両を非接触充電可能な場所に駐車し、そのユーザーが非接触充電を開始させ、その車両の二次電池が非接触充電によって充電されている状態となり、その後、そのユーザーがその車両から離れることがある。この場合、電力ケーブルがその車両に接続されないので、車両の外観からは充電中（非接触充電中）であるのか否かを判断することができない。そのため、他のユーザーが、非接触充電中であることに気づかないことがある。また、非接触充電を行った一のユーザーが充電を行ったことを忘れてしまったまま気づかないこともある。この場合、電力ケーブルのコネクタを接続口に接続して接触充電を行う可能性がある。その結果、電力ケーブルの使用回数及び接触充電用のリレー等の作動回数が増大するので、それらの寿命を不必要に短くしてしまうおそれがある。

本発明は上記課題に対処するためになされたものであって、その目的の一つは、接触／非接触充電可能車両において、非接触充電によって二次電池が充電されているときであっても、その充電状態をユーザーへより容易かつ直感的に知らせることができ、それにより、不必要な接触充電操作をユーザーに実行させてしまう可能性を低減することができる車両を提供することにある。

本発明に係る二次電池を搭載した車両は、
二次電池と、
外部電源から電力ケーブルを介して供給される電力により前記二次電池を充電する接触充電部と、
外部電源から電力ケーブルを介することなく供給される電力により前記二次電池を充電する非接触充電部と、
前記接触充電部に含まれ、車両のボディに配設され且つ前記電力ケーブルのコネクタが接続される接続口と、
前記接続口の近傍に設けられるとともに、前記非接触充電部を用いて前記二次電池を充電しているときに前記二次電池の充電状態を表示する状態表示部と、を備える。

これによれば、非接触充電部を用いて接触／非接触充電可能車両の二次電池が充電されているとき、二次電池の充電状態が「接続口の近傍に設けられた状態表示部」に表示される。従って、非接触充電中であることを認識していない、もしくは忘れてしまったユーザーが、接触充電を実行しようとして接続口に目をやった際、その状態表示部を容易かつ直感的に認識することができる。その結果、ユーザーは、接触充電を行う必要がないことに気付くことができるので、ユーザーが不必要な接触充電の操作を行ってしまう可能性を低減することができ、よって、電力ケーブルのコネクタ、接触充電部のリレー及び回路、並びに、接触充電装置のリレー等の寿命を長くすることができる。

この場合、前記車両は、前記接続口及び前記状態表示部を覆うように設けられた開閉可能な蓋部を備え、
前記蓋部は、前記蓋部が閉じられたときであっても前記充電状態表示部を前記車両の外部から視認することを可能にする透光部を含む、ことが望ましい。

これによれば、蓋部が閉じられた状態においては「接続口及び充電状態表示部」が同蓋部により覆われるので、それらによって車両の外観が損なわれることを抑制することができる。更に、蓋部が閉じられた状態であっても、ユーザーは、蓋部に設けられた透光部を通して充電状態表示部を視認することができる。従って、ユーザーは、蓋部を開けることなく、二次電池の充電状態（二次電池が非接触状態にあるか否か）を認識することができる。

本発明の実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。 図１に示した車両の側面図である。 図１に示した車両の蓋部が開かれた状態にあるときの接続口及びその近傍部位を示す図である。 図１に示した車両の蓋部が閉じられた状態にあるときの接続口及びその近傍部位を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る車両（以下、本車両）について説明する。

図１に示した本車両１０は、ＰＨＶであり、制御部２０、二次電池３０、駆動部４０、接触充電部５０、非接触充電部６０を備えている。なお、本車両はＥＶであってもよい。

制御部２０は、「ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力回路等を備え、それらが互いにバスによって接続されたマイクロコンピュータ」を含むＥＣＵ（Electronic Control Unit）により構成されている。制御部２０は、ＲＯＭに予め記憶された制御プログラムに従って車両の各部へ指示信号を送信するようになっている。更に、制御部２０は図示しない通信線を介して後述するＰＣＵ（Power Control Unit）と情報を交換することができる。

二次電池３０は、充電及び放電が可能な蓄電装置であり、ここではリチウムイオンバッテリーである。二次電池３０は他のタイプのバッテリーであってもよい。二次電池３０は、二次電池３０に供給される電力により充電され得る。即ち、二次電池３０は、後述する「接触充電部５０又は非接触充電部６０」を介して外部電源から供給される電力により充電され得る。加えて、二次電池３０は、後述するモータ４２等から供給される電力によっても充電され得る。更に、二次電池３０は、モータ４２及び図示しない補機等に電力を供給することができる。

駆動部４０は、駆動制御部４１、モータ４２及び図示しない動力伝達装置を含む。駆動制御部４１は、ＥＣＵ、昇圧コンバータ及びＤＣ／ＡＣインバータを含む。ＥＣＵは、ＤＣ／ＡＣインバータ及び昇圧コンバータ等を制御することにより、二次電池３０から供給される直流電力を三相交流電力へと変換し、その三相交流電力によってモータ４２を駆動する。モータ４２が駆動されることにより生じた動力は、動力伝達装置によって車両１０の前輪に伝達される。これにより車両１０は走行する。更に、ＥＣＵは、走行中の回生電力をＤＣ／ＡＣインバータ及び昇圧コンバータ等を制御することにより直流電力へと変換し、その直流電力により二次電池３０を充電する。

接触充電部５０は、接続口５１及び接触充電制御部５２を含んでいる。

接続口５１は、後述する電力ケーブル７１の先端の操作部７２に配設されたコネクタ７３と物理的且つ電気的に接続されるインレットである。接続口５１は、車両１０のボディの後部左側面（左側リアクオータパネル）に配置されている（図２を参照。）。接続口５１にコネクタ７３が接続されると、接続口５１に第１外部電源装置７０（接触充電装置）から交流電力が供給される。なお、第１外部電源装置７０は図示しない商用電源に接続されていて、商用電源から交流電力が供給されている。

接触充電制御部５２は、図示しない「ＡＣ／ＤＣコンバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータ、リレー及び電圧センサ等」を含んでいる。接触充電制御部５２は、接続口５１と接続されるとともに、制御部２０と接続されている。接触充電制御部５２は、制御部２０の指示信号に基いて、接続口５１に供給された交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を適切な電圧の電力へと電圧変換し、その電圧変換した直流電力を二次電池３０に供給するようになっている。即ち、接触充電部５０は、電力ケーブル７１を介して（即ち、有線により）第１外部電源装置７０から供給された電力を用いて二次電池３０を充電するように構成されている。この充電の際、接続口５１にコネクタ７３が物理的に接続されるので、この充電は「接触充電」とも称呼される。

非接触充電部６０は、図示されない「二次電磁誘導コイル、ＡＣ／ＤＣコンバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータ及びリレー等」を含んで構成される。非接触充電部６０は、車両１０のボディの下部であって上面視において車両１０の略中央に配設されている。非接触充電部６０は、路面に埋め込まれた「外部電源の電力を無線により供給する第２外部電源装置７５（非接触充電装置）」から供給される交流電力を電磁誘導を用いて受け取る。即ち、第２外部電源装置７５は、図示されない商用電源に接続された一次電磁誘導コイルを備えている。その一次電磁誘導コイルに商用電源等から交流電力が供給されると、非接触充電部６０の二次電磁誘導コイルには電磁誘導によって交流電力が発生する。更に、非接触充電部６０は、その電磁誘導により受け取った交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を適切な電圧の電力へと電圧変換し、電圧変換した直流電力を二次電池３０に供給するようになっている。即ち、非接触充電部６０は、無線により外部電源装置８０から供給された電力を用いて二次電池３０を充電するように構成されている。この充電の際、接続口５１にはコネクタ７３が接続されないので、この充電は「非接触充電」とも称呼される。

前述したように、接続口５１は車両１０のボディの後部左側面（左側リアクオータパネル）に配設されている。更に、車両１０は、図２に示したように、左側リアクオータパネルの一部に開閉可能であって接続口５１を覆うことができる蓋部８０を備えている。

より具体的に述べると、図３及び図４に示したように、蓋部８０は、蓋体８１、蝶番８２及び透光部８３を備えている。蓋体８１は、周知のフューエルリッドと同様な、略長方形で非透明の薄板体である。蝶番８２は、車両１０のボディと蓋体８１とに固定され、蓋体８１をボディに対して開閉可能（回動可能）に支持している。透光部８３（透明部、窓部）は、正面視における形状が略長方形であり、透明な部材により構成されている。図４に示したように、透光部８３は、蓋体８１を閉じた状態において蓋体８１を正面から見た場合、蓋体８１の右上部に設けられている。

一方、前述した接触充電部５０の接続口５１は、この蓋体８１が閉じられたときに車両１０の外部から遮蔽される位置（即ち、蓋体８１により隠される位置）において、車両１０のボディに形成されている凹部９０の底壁９１に設けられている。凹部９０の正面視における形状は略長方形である。

更に、凹部９０の底壁９１であって接続口５１の近傍には、状態表示部１００が配設されている。状態表示部１００は、ＣＨＡＲＧＥ（＝充電）の略語である「ＣＨＧ」という文字形状を有するランプである。状態表示部１００は、制御部２０からの指示信号に基き、接触充電部５０及び非接触充電部６０の何れかによって二次電池３０が充電されているとき、点灯されるようになっている。従って、状態表示部１００は、接触充電部５０及び非接触充電部６０の何れによっても二次電池３０が充電されていない場合、消灯するようになっている。状態表示部１００が配設されている位置は、蓋体８１が閉じられたときに透光部８３に重なる位置である。従って、ユーザーは、蓋部８１が開かれている場合のみならず閉じられている場合においても、状態表示部１００を視認することができる。

以下、二次電池３０を「第１外部電源装置７０及び第２外部電源装置７５」の何れかを用いて充電する（外部充電する）ときの車両１０の作動について、接触充電時と非接触充電時とに分けて説明する。

ユーザーは、接触充電を行う場合、車両１０を接触充電装置７０の近傍位置に駐車し、その後、車両１０から降車する。次いで、ユーザーは接触充電装置７０の電力ケーブル７１を取り出し、電力ケーブル７１の操作部７２を持って左側リアクオータパネル近傍に移動し、蓋体８１を開いて接続口５１を車両１０の外部に露出させる。次に、ユーザーは、その接続口５１に電力ケーブル７１のコネクタ７３を接続する。その後、ユーザーは、図示しない「接触充電装置７０に設けられた充電開始スイッチ等」を操作する。この結果、接触充電が開始される。このとき、状態表示部１００は制御部２０により点灯させられる。従って、ユーザーは、状態表示部１００が点灯したことを視認することによって、二次電池３０が充電中（接触充電中）であることを認識することができる。

二次電池３０の充電が終了すると、接触充電部５０は二次電池３０への電力供給を停止する。このとき、制御部２０は状態表示部１００を消灯させる。従って、ユーザーは、接続口５１にコネクタ７３が接続されている状態において状態表示部１００が消灯することをもって、二次電池３０の充電（接触充電）が終了したことを認識することができる。この場合、ユーザーは、コネクタ７３を接続口５１から外し、蓋体８１を閉じる。

ユーザーは、非接触充電を行う場合、車両１０を第２外部電源装置７５の近傍位置に駐車し、その後、車両１０から降車する。次いで、ユーザーは、図示しない「第２外部電源装置７５に設けられた充電開始スイッチ等」を操作する。この結果、非接触充電が開始される。

この場合においても、状態表示部１００は制御部２０により点灯させられる。更に、ユーザーは、蓋体８１を開かなくても、透光部８３を介して状態表示部１００が点灯しているか否かを視認することができる。従って、ユーザーは、状態表示部１００が点灯したことを視認することによって、二次電池３０が充電中（非接触充電中）であることを認識することができる。

この状態（即ち、非接触充電中）においては、電力ケーブル７１（コネクタ７３）が車両１０に接続されていないので、ユーザーは状態表示部１００を見ない限り、車両１０が充電中であるのか否かを車両１０の外観上から判断することはできない。そのため、従来の車両であると、例えば、他のユーザーが、非接触充電中であることに気づかないことがある。また、非接触充電を行ったユーザーが、充電を行ったことを忘れてしまったまま気づかないこともある。この場合、それらのユーザーが電力ケーブル７１のコネクタ７３を接続口５１に接続して接触充電を行う可能性がある。このように、不必要な接触充電の操作を行なってしまうと、電力ケーブル７１の使用回数、接触充電部５０内のリレーの作動回数及び接触充電装置７０内のリレーの作動回数等が増大するので、それらの寿命を不必要に短くしてしまう可能性がある。

これに対し、本発明の実施形態に係る車両１０によれば、二次電池３０が非接触充電によって充電されている間、状態表示部１００が点灯している。更に、この状態表示部１００は接続口５１の近傍に設けられている。加えて、状態表示部１００は蓋体８１を閉じた状態にあっても車両１０の外部から視認することができる。従って、車両１０が非接触充電中であることを認識していない、もしくは忘れてしまったユーザーが、接触充電を実行しようとして接続口５１に目をやったときに、状態表示部１００が点灯していること（即ち、車両１０が非接触充電中であること）を容易かつ直感的に認識することができる。

その結果、そのユーザーは、接触充電を行う必要がないことに気付くことができる。これによって、ユーザーが不必要な接触充電の操作を行ってしまう可能性を低減することができ、電力ケーブル７１、コネクタ７３、接触充電部５０内のリレー及び接触充電装置７０内のリレー等の寿命を長くすることができる。

以上説明したように、本発明の実施形態に係る車両１０は、二次電池３０と、外部電源（第１外部電源装置７０）から電力ケーブル７１を介して供給される電力により前記二次電池３０を充電する接触充電部５０と、外部電源（第２外部電源装置７５）から電力ケーブルを介することなく供給される電力により前記二次電池３０を充電する非接触充電部６０と、を有する。
更に、車両１０は、前記接触充電部５０に含まれ、前記車両１０のボディに配設され且つ前記電力ケーブル７１のコネクタ７３が接続される接続口５１と、
前記接続口５１の近傍に設けられるとともに、前記非接触充電部６０を用いて前記二次電池３０を充電しているときに前記二次電池３０の充電状態を表示する状態表示部１００と、を備える。

本発明の実施形態に係る車両１０によれば、非接触充電中に接触充電を不必要に行う可能性を低減でき、関連する装置の寿命を延ばすことができる。更に、状態表示装置１００を、接触充電中及び非接触充電中に点灯させるように構成されているので、接触充電用に従来から設けられている状態表示部１００を非接触充電中であることを報知する手段として用いることができる。即ち、非接触充電中のために新たな表示装置を設ける必要がないので、車両のコストを増加させない。

本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。

例えば、蓋体８１全体が透光性を有していてもよい。反対に、蓋体８１には透光部８３が設けられていなくてもよい。この場合、ユーザーが接触充電しようとするときにはユーザーは蓋体８０を開けるから、その時点でユーザーは接続口５１の近傍に設けられた状態表示部１００を視認することができる。

更に、状態表示部１００は「接続口５１の近傍（近傍領域）」にあればよく、蓋体８１に覆われている必要はない。ここで、接続口５１の近傍とは以下を含む領域とすることができる。

接続口５１がボディの左側に設けられている場合には、接続口５１の近傍とは「そのボディの左側の領域」であってもよい。特に、接続口５１がボディの左側のリアクオータパネルに設けられている場合には、接続口５１の近傍とはそのボディの左側のリアクオータパネル内の領域であってもよい。或いは、接続口５１がボディの左側のフロントクオータパネルに設けられている場合には、接続口５１の近傍とはそのボディの左側のフロントクオータパネル内の領域であってもよい。

同様にして、接続口５１がボディの右側に設けられている場合には、接続口５１の近傍とは、「そのボディの右側の領域」であってもよい。特に、接続口５１がボディの右側のリアクオータパネルに設けられている場合には、接続口５１の近傍とはそのボディの右側のリアクオータパネル内の領域であってもよい。或いは、接続口５１がボディの右側のフロントクオータパネルに設けられている場合には、接続口５１の近傍とはそのボディの右側のフロントクオータパネル内の領域であってもよい。

接続口５１がボディの前方部に設けられている場合には、接続口５１の近傍とはそのボディの前方部の領域であってもよい。特に、接続口５１がフロントエンドパネルに設けられている場合には、接続口５１の近傍とはそのボディのフロントエンドパネル内の領域であってもよい。
同様に、接続口５１がボディの後方部に設けられている場合には、接続口５１の近傍とはそのボディの後方部の領域であってもよい。特に、接続口５１がリアエンドパネルに設けられている場合には、接続口５１の近傍とはそのボディのリアエンドパネル内の領域であってもよい。
更に、接続口５１がトランクルーム内に設けられている場合には、接続口５１の近傍とはそのトランクルーム内の領域であってもよい。

つまるところ、状態表示部１００は、接触充電しようとするユーザーがコネクタ７３を接続口５１に接続する際に移動することなく視認可能な領域にあればよい。具体的には、状態表示部１００は接続口５１の設けられているパネルと同一パネル内に設けられていればよい。

更に、非接触充電中における状態表示部１００の点灯パターン（点灯色及び点灯−非点灯の繰り返しパターン等）と接触充電中の状態表示部１００の点灯パターンとを互いに相違させてもよい。例えば、非接触充電時には状態表示部１００が緑色に点灯し、接触充電時には状態表示部１００が赤色に点灯するようにしてもよい。これによって、ユーザーがより容易に車両１０が非接触充電状態（又は接触充電状態）であることを認識することができる。
更に、状態表示部１００は、非接触充電表示用のランプと、接触充電表示ランプと、を独立して有していてもよい。

更に、非接触充電中と非接触充電終了後とで状態表示部１００の点灯パターンを相違させてもよい。例えば、非接触充電中には状態表示部１００が緑色に点灯し、非接触充電終了後には状態表示部１００が黄色に点灯するようにしてもよい。これによって、非接触充電終了後においてもユーザーが容易に車両１０の二次電池３０が充電済みであることを認識することができ、ユーザーが不必要な接触充電の操作を行ってしまう可能性を低減することができる。また車両１０が非接触充電によるタイマー充電の待機中（この状態を「非接触充電待機状態」と称呼する。）である場合に、状態表示部の点灯パターンを更に相違させてもよい。例えば、非接触充電待機状態においては、状態表示部１００が緑色に点滅するようにしてもよい。

１０…車両、 ２０…制御部、 ３０…二次電池、 ４０…駆動部、 ４１…駆動制御部、 ４２…モータ、 ５０…接触充電部、５１…接続口、 ５２…接触充電制御部、 ６０…非接触充電部、 ７０…第１外部電源装置、 ７１…電力ケーブル、 ７２…操作部、 ７３…コネクタ、 ７５…第２外部電源装置、 ８０…蓋部、 ８１…蓋体、 ８２…蝶番、 ８３…透光部、 ９０…凹部、 ９１…底壁、 １００…状態表示部

Claims (2)

1. 二次電池と、
   外部電源から電力ケーブルを介して供給される電力により前記二次電池を充電する接触充電部と、
   外部電源から電力ケーブルを介することなく供給される電力により前記二次電池を充電する非接触充電部と、
   前記接触充電部に含まれ、車両のボディに配設され且つ前記電力ケーブルのコネクタが接続される接続口と、
   前記接続口の近傍に設けられるとともに、前記非接触充電部を用いて前記二次電池を充電しているときに前記二次電池の充電状態を表示する状態表示部と、
   を備えることを特徴とする二次電池を搭載した車両。
2. 請求項１に記載の車両であって、
   前記車両は、前記接続口及び前記状態表示部を覆うように設けられた開閉可能な蓋部を備え、
   前記蓋部は、前記蓋部が閉じられたときであっても前記充電状態表示部を前記車両の外部から視認することを可能にする透光部を含む、
   二次電池を搭載した車両。

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