JP2014155414A - 車両及び車両の充電モード切替方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、製造コストを低減できるとともに、利用者の利便性を向上できる車両及び車両の充電モード切替方法を提供することを目的とするものである。
【解決手段】車両１には、給電スタンド２のコネクタ２０が接続されるインレット１０と、車載バッテリ１１の充電制御を行う充電制御手段１２とが設けられている。コネクタ２０には、コネクタ２０をインレット１０に係合させる係合部材２０ａと、係合部材２０ａを変位させる操作スイッチ２０ｂとが設けられている。充電制御手段１２は、操作スイッチ２０ｂの操作に応じて変化する信号に基づいて充電モードを切替える。
【選択図】図１

Description

本発明は、給電スタンドから供給される電力により車載バッテリの充電を行う車両及び車両の充電モード切替方法に関するものである。

従来用いられていたこの種の車両としては、例えば下記の特許文献１等に示されている構成を挙げることができる。すなわち従来構成では、充電制御手段の充電モードを切替えるための専用の切替スイッチを車両の室内に設けている。充電制御手段は、給電スタンドのコネクタが車両のインレットに接続された際に切替スイッチの状態を確認し、その切替スイッチの状態に応じた充電モードにより車載バッテリの充電制御を行う。

特開２０１０−２６８５８５号公報

上記のような従来の車両では、充電モードを切替えるための専用の切替スイッチを用いているので、部品点数が増え、製造コストが増大してしまう。また、切替スイッチが車両の室内に設けられているので、利用者が給電スタンドのコネクタを車両のインレットに差し込む際に切替スイッチを操作し忘れていた場合に車内に戻る必要があり、利用者の利便性が低下している。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、製造コストを低減できるとともに、利用者の利便性を向上できる車両及び車両の充電モード切替方法を提供することである。

本発明に係る車両は、給電スタンドから供給される電力により車載バッテリの充電を行う車両であって、給電スタンドのコネクタが接続されるインレットと、車載バッテリの充電制御を行う充電制御手段とを備え、コネクタには、コネクタをインレットに係合させる係合部材と、係合部材を変位させる操作スイッチとが設けられており、充電制御手段の充電制御には複数の充電モードが含まれており、充電制御手段は、操作スイッチの操作に応じて変化する信号に基づいて充電モードを切替える。

本発明に係る車両の充電モード切替方法は、給電スタンドから供給される電力により車載バッテリの充電を行う車両の充電モード切替方法であって、車両の充電制御手段による車載バッテリの充電制御には複数の充電モードが含まれており、給電スタンドのコネクタには、コネクタを車両のインレットに係合させる係合部材と、係合部材を変位させる操作スイッチとが設けられており、操作スイッチの操作に応じて変化する信号に基づいて充電制御手段に充電モードを切替えさせる。

本発明の車両及び車両の充電モード切替方法によれば、充電制御手段は、係合部材を変位させるために給電スタンドのコネクタに設けられた操作スイッチの操作に応じて変化する信号に基づいて充電モードを切替えるので、製造コストを低減できるとともに、利用者の利便性を向上できる車両を提供することである。

本発明の実施の形態１による車両を示す構成図である。 図１のインレット及びコネクタに設けられた近接検知回路を示す回路図である。 図２の近接検知回路の出力電圧Ｖｏｕｔに基づく充電制御手段の充電モード切替動作を示す説明図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による車両１を示す構成図である。図において、車両１には、インレット１０、車載バッテリ１１及び充電制御手段１２が設けられている。インレット１０は、給電スタンド２のコネクタ２０が差し込まれる受け口である。車載バッテリ１１は、例えば複数の電池セルを含む組電池等により構成されるものであり、給電スタンド２からコネクタ２０及びインレット１０を通して供給される電力により充電されるものである。

充電制御手段１２は、例えば電子制御ユニット（ＥＣＵ）等により構成されるものであり、車載バッテリ１１の充電制御を行うものである。この充電制御手段１２の充電制御には複数の充電モードが含まれている。本実施の形態では、即時充電モード及び予約充電モードが充電制御に含まれていることとする。即時充電モードとは、コネクタ２０がインレット１０に接続された際に直ぐさま車載バッテリ１１の充電を開始する充電モードである。予約充電モードとは、コネクタ２０がインレット１０に接続された後に所定の開始条件が満たされた場合に車載バッテリ１１の充電を開始する充電モードである。開始条件としては、例えば、予め設定された時刻に現在時刻がなった場合、コネクタ２０がインレット１０に接続されてからの経過時間が所定時間に達した場合、及び予め設定された時刻に車載バッテリ１１を満充電状態とするために設定時刻から必要充電時間を減算した時刻に現在時刻がなった場合等が挙げられる。

コネクタ２０には、係合部材２０ａと操作スイッチ２０ｂとが設けられている。係合部材２０ａは、例えば爪状部材等により構成されるものであり、コネクタ２０がインレット１０から不意に外れないようにするためにコネクタ２０をインレット１０に係合させるものである。操作スイッチ２０ｂは、係合部材２０ａを変位させるためのスイッチである。利用者は、操作スイッチ２０ｂを押下した状態でコネクタ２０をインレット１０に差し込んだ後に、操作スイッチ２０ｂを離すことでコネクタ２０をインレット１０に係合させる。以下詳しく説明するように、充電制御手段１２は、操作スイッチ２０ｂの操作に応じて変化する信号に基づいて充電モードを切替える。

次に、図２は、図１のインレット１０及びコネクタ２０に設けられた近接検知回路３を示す回路図である。図２に示す近接検知回路３は、電気自動車及びプラグインハイブリッド自動車の充電用インターフェイスを規定するＳＡＥＪ１７７２規格に基づく回路であり、インレット１０内にコネクタ２０が存在するか否か及びコネクタ２０がインレット１０に係合されているか否かを検知するためのものである。

近接検知回路３には、インレット１０に設けられたインレット側回路３１と、コネクタ２０に設けられたコネクタ側回路３２とが含まれている。インレット側回路３１には、定電圧源３１０とグラウンド３１１との間で直列に接続された第１及び第２抵抗Ｒ１，Ｒ２が含まれている。コネクタ側回路３２には、第３抵抗Ｒ３及び操作スイッチ２０ｂの並列接続体と、この並列接続体に直列に接続された第４抵抗Ｒ４とが含まれている。操作スイッチ２０ｂは、非押下時に第３抵抗Ｒ３を短絡する。このコネクタ側回路３２は、インレット１０にコネクタ２０が差し込まれた際にインレット側回路３１の第２抵抗Ｒ２に並列に接続される。

第２抵抗Ｒ２の両端におけるインピーダンスは、以下のＺ１、Ｚ２及びＺ３と変化する。
すなわち、コネクタ２０がインレット１０に差し込まれる前は、Ｚ１＝Ｒ２である。但し、Ｒ２は第２抵抗Ｒ２の抵抗値である。
また、操作スイッチ２０ｂが押下された状態でコネクタ２０がインレット１０に差し込まれると、Ｚ２＝｛Ｒ２^−１＋（Ｒ３＋Ｒ４）^−１｝^−１となる。但し、Ｒ３は第３抵抗Ｒ３の抵抗値であり、Ｒ４は第４抵抗Ｒ４の抵抗値である。
さらに、コネクタ２０がインレット１０に差し込まれた状態で操作スイッチ２０ｂが離されると、Ｚ３＝｛Ｒ２^−１＋Ｒ４^−１｝^−１となる。
これらのインピーダンスの大小関係は、Ｚ１＞Ｚ２＞Ｚ３である。

第２抵抗Ｒ２の両端電圧は、近接検知回路３の出力電圧Ｖｏｕｔとして出力される。この出力電圧Ｖｏｕｔは、上述のインピーダンス変化に応じて変化する。第２抵抗Ｒ２の両端のインピーダンスがＺ１〜Ｚ３であるときの出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値をそれぞれＶ１〜Ｖ３とした場合、それらの大小関係はＶ１＞Ｖ２＞Ｖ３となる。出力電圧ＶｏｕｔがＶ１である場合、インレット１０にコネクタ２０が差し込まれていないことが検出される。出力電圧ＶｏｕｔがＶ２である場合、コネクタ２０がインレット１０に差し込まれているが、コネクタ２０がインレット１０に係合されていない状態が検出される。出力電圧ＶｏｕｔがＶ３である場合、コネクタ２０がインレット１０に差し込まれて、コネクタ２０がインレット１０に係合されている状態が検出される。

次に、図３は、図２の近接検知回路３の出力電圧Ｖｏｕｔに基づく充電制御手段１２の充電モード切替動作を示す説明図である。上述のように、利用者は、操作スイッチ２０ｂを押下した状態でコネクタ２０をインレット１０に差し込んだ後に、操作スイッチ２０ｂを離すことでコネクタ２０をインレット１０に係合させる。充電制御手段１２は、近接検知回路３の出力電圧ＶｏｕｔがＶ１からＶ２を経てＶ３になったことを検出した場合に、予め設定された初期モードでの充電制御を開始する。本実施の形態では、予約充電モードが初期モードとされている。

その次に、充電制御手段１２は、例えば１秒等の所定時間内に操作スイッチ２０ｂが２回操作されるか否か（操作スイッチ２０ｂがダブルクリックされるか否か）を監視する。具体的には、充電制御手段１２は、所定時間内に出力電圧ＶｏｕｔがＶ３からＶ２に２回変化するか否かを監視する。

充電制御手段１２は、操作スイッチ２０ｂが所定時間内に２回操作されたことを検出した場合（１度目）に、充電モードを予約充電モードから即時充電モードに切替える。また、充電制御手段１２は、充電モードを予約充電モードから即時充電モードに切替えた後に、改めて操作スイッチ２０ｂが所定時間内に２回操作されたことを検出した場合（２度目）に、充電モードを即時充電モードから予約充電モードに切替える。さらに、充電制御手段１２は、充電モードを即時充電モードから予約充電モードに切替えた後に、改めて操作スイッチ２０ｂが所定時間内に２回操作されたことを検出した場合（３度目）に、充電モードを予約充電モードから即時充電モードに切替える。すなわち、充電制御手段１２は、操作スイッチ２０ｂの操作に応じて変化する信号（出力電圧Ｖｏｕｔ）に基づいて充電モードを切替える。

なお、以上の説明では、操作スイッチ２０ｂが所定時間内に２回操作されたことが検出された場合に充電モードが切替えられるように説明しているが、充電モードを切替える操作スイッチ２０ｂの操作数は３以上でもよい。また、例えば、操作スイッチ２０ｂが所定時間内に２回操作された場合に第１充電モードとし、操作スイッチ２０ｂが所定時間内に３回操作された場合に第２充電モードとする等、操作スイッチ２０ｂの操作回数に応じた充電モードに切替えてもよい。また、充電制御手段１２の充電制御に含まれる充電モードの数は３つ以上でもよい。

このような車両１及び車両１の充電モード切替方法では、充電制御手段１２は、係合部材２０ａを変位させるために給電スタンド２のコネクタ２０に設けられた操作スイッチ２０ｂの操作に応じて変化する信号（出力電圧Ｖｏｕｔ）に基づいて充電モードを切替えるので、充電モードを切替えるための専用の切替スイッチを不要とすることができ、製造コストを低減できる。また、コネクタ２０をインレット１０に差し込む際に手元の操作スイッチ２０ｂの操作により充電モードを切替えることができ、利用者の利便性を向上できる。

また、充電制御手段１２は、操作スイッチ２０ｂが所定時間内に少なくとも２回操作されたことを信号（出力電圧Ｖｏｕｔ）に基づいて検出した際に充電モードを切替えるので、出力電圧Ｖｏｕｔに含まれる単発的なノイズにより充電モードが不必要に切替えることを防止でき、充電制御の信頼性を向上できる。

さらに、信号は、コネクタ２０がインレット１０に係合されているか否かを検知するための近接検知回路３の出力電圧Ｖｏｕｔであるので、充電モードを切替えるためだけの専用回路を新たに設けることを不要とすることができ、製造コストの増大を回避できる。

１ 車両
１０ インレット
１１ 車載バッテリ
１２ 充電制御手段
２ 給電スタンド
２０ コネクタ
２０ａ 係合部材
２０ｂ 操作スイッチ
３ 近接検知回路

Claims (4)

1. 給電スタンドから供給される電力により車載バッテリの充電を行う車両であって、
   前記給電スタンドのコネクタが接続されるインレットと、
   前記車載バッテリの充電制御を行う充電制御手段と
   を備え、
   前記コネクタには、前記コネクタを前記インレットに係合させる係合部材と、前記係合部材を変位させる操作スイッチとが設けられており、
   前記充電制御手段の充電制御には複数の充電モードが含まれており、
   前記充電制御手段は、前記操作スイッチの操作に応じて変化する信号に基づいて前記充電モードを切替える
   ことを特徴とする車両。
2. 前記充電制御手段は、前記操作スイッチが所定時間内に少なくとも２回操作されたことを前記信号に基づいて検出した際に前記充電モードを切替えることを特徴とする請求項１記載の車両。
3. 前記信号は、前記コネクタが前記インレットに係合されているか否かを検知するための近接検知回路の出力電圧であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両。
4. 給電スタンドから供給される電力により車載バッテリの充電を行う車両の充電モード切替方法であって、前記車両の充電制御手段による前記車載バッテリの充電制御には複数の充電モードが含まれており、前記給電スタンドのコネクタには、前記コネクタを前記車両のインレットに係合させる係合部材と、前記係合部材を変位させる操作スイッチとが設けられており、
   前記操作スイッチの操作に応じて変化する信号に基づいて前記充電制御手段に前記充電モードを切替えさせる
   ことを特徴とする車両の充電モード切替方法。

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