JP2014220904A - 車両充電装置および車両充電装置を備えた立体駐車場 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両充電装置は、非充電時の該充電コネクタ1を保持する充電コネクタ受部7を備え、前記充電コネクタ受部7には、複数の接続プラグに対応する複数のプラグ受金具を有し、前記プラグ受金具のうち、特定のプラグ受金具に電圧印加を行う電圧印加手段と、前記電圧印加手段により印加されたプラグ受金具の電位変化に基づいて前記充電コネクタ1と前記充電コネクタ受部7の嵌合状態を検出する嵌合状態判定回路29を有する。
【選択図】図6
Description
充電ケーブルは、先端に充電コネクタ1を備え、この充電コネクタ1を車両側に設けた給電口に挿入して、車両への充電を行う。
特許文献1の充電コネクタ保持構造は、図8に示すように、充電コネクタ1の充電端子部32の上部に形成された係止爪部33を、充電コネクタ保持部34の爪係合部35に係止させた上で、充電コネクタ保持部34に備えたロック機構36によって係止爪部33の動きを規制して、悪戯等による設備毀損を防止するものであり、ロック機構は、爪係合部35と係合した係止爪部33の上部を覆って、爪係合部が係止爪部から離脱する動きを規制する規制片37と、該規制片を駆動するシリンダ38から構成され、シリンダは、充電コネクタ1が充電コネクタ保持部34に戻されたことを検出する戻りセンサ43から発信される駆動信号により動作し、リンクを介して規制片を係止受部方向に移動させるものである。
前記のロック機構では、前記の戻りセンサとして、係止爪部の位置を物理的に検出する係止爪検出部を設けている。
この場合には、図10に示すように、ロック機構の規制片37と充電コネクタ1の係止爪部33とがぶつかってロック機構が正確に動作しない。さらに、充電コネクタ1が充電コネクタ保持部34に差し込まれているのみで、係止爪部33が爪係合部35にまったく係合していない場合もある。
この状態において、車両充電装置が振動すると、充電コネクタ1は落下しやすいという問題があった。
特に、当該構造の車両充電装置を、機械式の立体駐車場の車両18が載置されるパレット40ごとに設置した場合、パレットの移動に伴う振動によって、前記の問題が発生しやすく、事故に繋がるおそれがある。
すなわち、爪係合部と係止爪部が正しい位置で係合しておらず、半嵌合の状態にある場合と、爪係合部と係止爪部が正しい位置で係合しており、正常な嵌合状態(戻り状態)にある場合とを区別することができる。
充電コネクタ収納部3内の充電コネクタ1は、図2に示すように、充電コネクタ受部7に保持される。
ただし、充電コネクタ収納部3の配置は特に限定されず、例えば、車両充電装置2と別体として隣接配置することもできる。
接続プラグ6は、電極線用の電極プラグ(2本)と、アース線用のアースプラグ(1本)と、充電制御信号線用の信号プラグ(1本)と、嵌合判定線用の嵌合プラグ(1本)の、計5本から構成されている。
後述の図6において、24、25は電極線用の電極プラグ、26はアース線用のアースプラグ、27は充電制御信号線用の信号プラグ、28は嵌合判定線用の嵌合プラグを示している。
筒状部8は、外筒部9の内側に更に内筒部10を形成した2重構造からなり、非充電時に外筒部9と内筒部10との間に充電端子部4の筒部を挿入して、充電コネクタ1を物理的に保持する機能を有する。
図5のブロック図において、充電ケーブル17を車両18に接続していない状態では、車両充電装置2のCPLT信号の電位(図5のA点の電位、以下、CPLT電位)が12Vとなるよう設計されている。
充電制御部16は、CPLT電位が9Vになったことを検出すると、モード2型の車両18が接続されたことを検知し、その後、充電制御部16がCPLT信号を発振させるのでCPLT電位は9V発振の状態となる。
これによってパルス状の9VのCPLT信号が車両18側に入り、車両18側の充電制御回路19が受電許可スイッチ20をオンとする。
ここで、車載電池23としてリチウムイオン電池等が搭載されている場合には、抵抗RbによってCPLT電位は6V発振に変化し、車両18の受電準備が完了したことを車両充電装置2が認識する。
充電制御部16はこの状態においてリレー21にオン信号を出力し、充電電路22を閉路制御して、車載電池23に対する電源供給として200Vの充電電圧を印加して充電が開始される(以下、モード2型充電制御という)。
また一般に、充電コネクタ1には、嵌合プラグ28とアース線の間に抵抗R5と抵抗R6が設けられていて、R6にはスイッチ31aが並列に接続されている。
さらに、嵌合状態判定回路29は前記の各電位に基づいて後述する車両充電装置2の異常を判定している。なお電圧印加手段は、充電制御部16と共通の電源とすることが好ましい。
本実施形態では、表1に示す嵌合判定データに基づいて嵌合状態の判定を行う。
車両18から充電コネクタ1が外されていて、充電コネクタ7に充電コネクタ1が戻されていない状態である。
充電コネクタ1が戻されていない状態では、車両充電装置2のCPLT電位が12Vとなる。
また、前述のように、本実施形態では、嵌合プラグ受金具14に常時5Vの印加を行っているため、嵌合プラグ受金具14の電位は5Vとなる。
「戻されていない」状態では、信号プラグ受金具13に信号プラグが差し込まれておらず、閉回路が形成されないため、信号プラグ受金具13の電位は0Vとなる。
なお、充電ケーブルが車両18に接続されていて、車両18に充電中もしくは充電が完了しているときには、信号プラグ受金具13の電位は0Vで、CPLT信号が6V発振状態か9V定電圧の状態であるため「車両接続中」と判定し、「戻されていない」状態と区別することができる。
充電コネクタ受部7に充電コネクタ1が戻され、爪係合部35と係止爪部33が正しい位置で係合している状態である。
信号プラグ27が信号プラグ受金具13に挿入され、閉回路が形成されると、抵抗R2との分圧により、CPLT電位が12Vから9Vに変化する。
信号プラグ27が信号プラグ受金具13に差し込まれると、信号プラグ受金具13の電位は、CPLT電位と同電位となるため、0Vから9Vに変化する。
また、「正常な嵌合」状態(戻り状態)では、爪係合部35と係止爪部33が正しい位置で係合しており、操作ボタン31に連動するスイッチ31aが閉じているため、嵌合プラグ28が嵌合プラグ受金具14に挿入されると、スイッチ31aを経由する閉回路が形成される。
この場合、抵抗R3と抵抗R5との分圧により、嵌合プラグ受金具14の電位が5Vから3Vに変化する。
「半嵌合」状態とは、充電コネクタ受部7に充電コネクタ1が差し込まれているが、爪係合部35と係止爪部33が正しい位置で係合していない状態である。係止爪部33に連動する充電コネクタ1の操作ボタン31を押圧した状態と同様の状態となる。
CPLT電位と信号プラグ受金具13の電位は、上記の「正常な嵌合」状態と同様である。
しかし、「半嵌合」状態では、前記のように図6の操作ボタン31に連動するスイッチ31aが開いている状態にあるため、抵抗R6を経由する閉回路が形成される。
この場合、抵抗R3と抵抗R5と抵抗R6との分圧により、嵌合プラグ受金具14の電位が5Vから4Vに変化する。
車両充電装置の異常状態である「アース線断線」は信号プラグ27が信号プラグ受金具13に挿入された場合であっても、アース線が断線している場合には、信号線の閉回路が形成されない。このため、CPLT電位及び信号プラグ受金具13の電位の12Vから9Vへの変化は起こらず、12Vが維持される。
一方、嵌合プラグ受金具14の電位は、前記の抵抗R6を経由する閉回路およびスイッチ31aを経由する閉回路の何れも形成されないため、印加電圧と同じ5Vとなる。
車両充電装置の異常である「充電制御信号線断線」は信号プラグ27が信号プラグ受金具13に挿入された場合であっても、充電制御信号線が断線している場合には、CPLT電位12Vであっても、信号プラグ受金具13の電位は、CPLT電位と同電位とはならず0Vとなる。
一方、嵌合プラグ受金具14に常時5Vの印加を行っているため、CPLT線に断線がある場合でも、「正常な嵌合」状態では、図6のスイッチ31aが閉じているため、嵌合プラグ28が嵌合プラグ受金具14に差し込まれると、抵抗R6を経由する閉回路が形成され、抵抗R3と抵抗R5との分圧により、嵌合プラグ受金具14の電位が5Vから3Vに変化する。
リレー21へのオン信号を出力前に電流が流れている場合には、リレー21の「溶着判定」がなされ、オン信号を出力後にも電流が流れない場合には、リレー21の「不動作判定」がなされる。いずれも車両充電装置2の異常として判定される。
なお車両充電装置2は、充電ケーブルと充電コネクタ1とコネクタ受部7のみが設置されていればよく、充電制御部16を備えた車両充電装置本体は別の場所に設置することもできる。
すべのパレットが連動して駆動されるタイプの立体駐車場装置において、何れかのパレットに設置された車両充電装置で、「半嵌合」状態や、「戻されていない」状態との判定がなされた場合には、車両充電装置2は立体駐車場装置全体の駆動を禁止する外部信号を出力する。
なお、各パレットごとに独立して駆動するタイプの立体駐車場装置において、上記判定がなされた場合には、この車両充電装置を搭載したパレット40のみ駆動を禁止すればよい。
その他、溶着判定や断線判定がなされた場合には、外部信号によって立体駐車場装置全体を監視する監視装置に異常表示を行い、管理者に速やかな対応を促すことが好ましい。
判定はすべての車両充電装置2について常時行う。なお、充電コネクタ1を車両より外したとき、CPLT電位が9Vから12V変化した後に判定を開始してもよし、立体駐車場装置40を駆動するときに判定してもよい。
(ST2)
充電コネクタ1を充電コネクタ受部7に戻した際の、CPLT電位と嵌合プラグ受金具14の電位と信号プラグ受金具13の電位の変化に基づいて、充電コネクタ1の嵌合状態の判定が行われる。
嵌合状態の判定は、嵌合状態判定回路29に予め記録された嵌合判定データに基づいて行われる。
「正常な嵌合」状態あると判定されると、リレー21を閉路してリレー21の動作判定を行なうものとしてもよく、異常がなければ「正常判定」がなされる。「溶着判定」「不動作判定」がなされた場合には、外部信号によって監視装置に異常表示を行い、管理者に速やかな対応を促す。(ST7)
(ST7・ST8)
「CPLT断線」や「アース断線」状態あると判定されると、「溶着判定」「不動作判定」がなされた場合と同様に、外部信号によって監視装置に異常表示を行い、管理者に速やかな対応を促す。(ST8〜ST11)
「戻されていない」や「半嵌合」状態あると判定されると、異常警報を出力して使用者に嵌合の確認を促すと同時に、車両充電装置が立体駐車場に設置されている場合には、立体駐車場の駆動装置に禁止信号を出力する。
2 車両充電装置
3 充電コネクタ収納部
4 充電端子部
5 係止爪部
6 接続プラグ
7 充電コネクタ受部
8 筒状部
9 外筒部
10 内筒部
11、12 電極プラグ受金具
13 信号プラグ受金具
14 嵌合プラグ受金具
15 アースプラグ受金具
16 充電制御部
17 充電ケーブル
18 車両
19 充電制御回路
20 受電許可スイッチ
21 リレー
22 充電電路
23 車載電池
24、25 電極プラグ
26 アースプラグ
27 信号プラグ
28 嵌合プラグ
29 嵌合状態判定回路
30 外部信号出力手段
31 操作ボタン
31aスイッチ
32 充電端子部
33 係止爪部
34 充電コネクタ保持部
35 爪係合部
36 ロック機構
37 規制片
38 シリンダ
40 パレット
41 立体駐車場装置
43 戻りセンサ
Claims (4)
- 複数の接続プラグを先端に有する充電コネクタを、
充電ケーブルを介して車両の給電口に接続して充電を行う車両充電装置であって、
車両充電装置は、
非充電時の該充電コネクタを保持する充電コネクタ受部を備え、
前記充電コネクタ受部には、
前記接続プラグに対応する複数のプラグ受金具を有し、
前記プラグ受金具のうち、
特定のプラグ受金具に電圧印加を行う電圧印加手段と、
前記電圧印加手段により印加されたプラグ受金具の電位変化に基づいて
前記充電コネクタと前記充電コネクタ受部の嵌合状態を検出する嵌合状態判定回路
を有することを特徴とする車両充電装置。 - 前記車両充電装置は、
充電制御信号を生成する回路を内蔵した充電制御部を備え、
前記嵌合状態判定回路は、
前記嵌合特定のプラグ受金具の電位変化に加えて
充電制御信号に対応する信号プラグを差し込む信号プラグ受金具の電位変化と、
前記充電制御信号の電位変化に基づいて
前記充電コネクタと前記充電コネクタ受部の嵌合状態を検出する
ことを特徴とする請求項1記載の車両充電装置。 - 前記車両充電装置は、
充電制御信号を生成する回路を内蔵した充電制御部を備え、
前記充電制御部は、
前記嵌合特定のプラグ受金具の電位変化に加えて
充電制御信号に対応する信号プラグを差し込む信号プラグ受金具の電位変化と、
前記充電制御信号の電位変化に基づいて
前記充電装置の異常を判定する
ことを特徴とする請求項1記載の車両充電装置。 - 請求項1記載の車両充電装置を、
車両が載置されるパレットに備えた立体駐車場装置であって、
この車両充電装置は、
前記嵌合状態判定回路による判定に応じて、
前記立体駐車場装置の駆動を禁止する外部信号出力手段を備える
ことを特徴とする立体駐車場。
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