JP2016077041A

JP2016077041A - 電動車両充電システムおよび電動車両

Info

Publication number: JP2016077041A
Application number: JP2014204534A
Authority: JP
Inventors: 光二嶋村; Koji Shimamura
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-10-03
Filing date: 2014-10-03
Publication date: 2016-05-12
Anticipated expiration: 2034-10-03
Also published as: JP5832620B1

Abstract

【課題】地震などの異常の発生によって充電を停止した場合に、電動車両を使用したいユーザが速やかに走行可能距離を知ることができる電動車両充電システムを提供する。【解決手段】電動車両１の駆動用バッテリ２に外部電源３からの電力を充電電力変換部４で変換して充電中に、振動センサ６によって検出された振動が所定値以上であった場合に、振動判定部７から充電制御部５に信号を与えて充電を停止するとともに、このときの駆動用バッテリ２の残容量から走行可能距離演算部８で走行可能距離を求めて、外部から確認可能な表示部１０に表示する。【選択図】図１

Description

この発明は、電動車両の走行駆動力を発生する電動機に電力を供給する駆動用バッテリに外部電源から電力を充電する電動車両充電システムに関するものである。

近年、走行駆動力を発生する電動機とその電動機に供給する電力を蓄える駆動用バッテリとが搭載された電動車両が、環境に配慮した自動車として注目を浴びている。この電動車両として、電気自動車やハイブリッド車またはプラグインハイブリッド車などがある。そして、これらの電動車両に搭載された駆動用バッテリを外部電源によって充電することが可能な技術が一般的に知られており、例えば、一般家庭に設けられた商用電源のコンセントと電動車両とを充電ケーブルにより接続することで、充電ケーブルを介して商用電源から電動車両の駆動用バッテリを充電することが可能な電動車両が知られている。

また、充電においては、電動車両の駆動用バッテリの充電を開始した後は、次に電動車両を使用するまでユーザは電動車両から離れており、充電の停止は充電装置が自動的に行うことになる。充電停止は充電装置が自動的に行うことから、例えば充電中に地震が発生した場合などには外部電源の短絡や地絡などによる電動車両への影響を防ぐために、充電装置が地震の発生を感知し充電を停止することが求められる。さらに、地震の場合には振動が収まった後に直ぐにユーザが電動車両を使用することが考えられるため、充電が停止した時点での駆動用バッテリの充電率で、どのくらいの距離を走行できるのかをユーザに知らせることが求められる。

このような充電装置として、一定以上の振動を検出した場合に充電を停止する充電装置が提案されている。（例えば、特許文献１）
また、充電完了率や走行可能距離を知ることができる表示装置を持つ室内コントローラと、充電中に異常と判断した場合に充電を停止する自動停止手段を備え、異常が発生した場合、室内コントローラでこれを監視でき、異常の内容が表示装置に表示される充電装置が提案されている。（例えば、特許文献２）

特開２０１２−１５７１７５号公報特開平９−２３３７２０号公報

従来の特許文献１の充電装置では、一定以上の振動を検出した場合に充電を停止し、警報を発生することとなっているが、ユーザは異常の発生が分かるだけでそのまま電動車両を使うことができるのか、どの程度の距離を走行できるのか知ることができないという課題があった。このため、地震発生後は、速やかに避難場所へ移動するために電動車両を使用するということが想定されるため、ユーザに走行可能距離を通知する機能が必要であるという課題があった。

また、特許文献２の充電装置では、充電中に異常が発生した場合、室内コントローラでこれを監視でき、異常の内容が表示装置に表示される充電装置が示されているが、車両の外に表示装置を含む室内コントローラがあるため、地震の直後にすぐに電動車両を使用するために走行可能距離を確認したい場合でも、一度、電動車両とは別の所にある室内コントローラ設置場所へ立ち寄らなければならないという課題があった。また、表示装置を含む室内コントローラと電動車両とを接続する充電ケーブルが外れた場合には、走行可能距離を表示できなくなるという課題もあった。

この発明は以上のような課題を解決するためになされたもので、地震などの異常の発生によって充電を停止した場合に、電動車両を使用したいユーザが速やかに走行可能距離を知ることができる電動車両充電システムを提供することを目的とする。

この発明に係る電動車両充電システムは、電動車両の駆動用バッテリに外部電源から供給される電力を変換して充電する電力変換部と、前記電力変換部に信号を与えることにより前記駆動用バッテリの充電開始と充電停止を制御する充電制御部とを備えた電動車両充電システムであって、前記駆動用バッテリを充電中に異常が発生して充電を停止したとき、前記駆動用バッテリの残容量から前記電動車両の走行可能距離を求めて前記電動車両の外部から確認可能に表示する表示手段を備えていることを特徴とするものである。

この発明の電動車両充電システムによれば、駆動用バッテリを充電中に異常が発生して充電を停止したとき、前記駆動用バッテリの残容量から電動車両の走行可能距離を求めて前記電動車両の外部から確認可能に表示する表示手段を備えているため、地震などの異常の発生によって充電を停止した場合に、電動車両を使用したいユーザが速やかに走行可能距離を知ることができる電動車両充電システムを得ることができる効果がある。

この発明の実施の形態１における電動車両充電システムの概略構成を示すブロック図である。この発明の実施の形態１における電動車両充電システムの制御動作を説明するフロー図である。この発明の実施の形態３における電動車両充電システムの概略構成を示すブロック図である。

以下、この発明の実施の形態について説明するが、各図において同一、または相当部分については同一符号を付して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における電動車両充電システムの概略構成を示すブロック図、図２はこの発明の実施の形態１における電動車両充電システムの制御動作を説明するフロー図である。なお、図１においてはこの発明に直接関与しない構成要素については図示を省略している。

図１において、電気自動車やハイブリッド車またはプラグインハイブリッド車などの電動車両１には、走行駆動力を発生する電動機（図示せず）に駆動電力を供給する駆動用バッテリ２が搭載されており、電動車両１が車庫等に駐車中に家庭用商用電源などの外部電源３に充電用ケーブルで接続され、充電電力変換部４を介して電力変換され駆動用バッテリ２に電力が充電される。充電制御部５は充電電力変換部４に信号を与えることにより、駆動用バッテリ２の充電開始と充電停止を制御している。充電電力変換部４は充電制御部５の指示に従って駆動用バッテリ２への電力供給（充電）の実施と停止を行う。なお、充電電力変換部４は電動車両１の外部または内部のどちらにあっても構わないが、図１に示す実施の形態１では電動車両１に搭載されているものとする。

電動車両１には振動センサ６が搭載されており、駆動用バッテリ２の充電中に振動センサ６によって検出された振動が所定値以上であった場合には、振動判定部７から充電制御部５へ信号を出力し、充電制御部５からの指示により充電電力変換部４は駆動用バッテリ２への充電を停止する。このときの駆動用バッテリ２の残容量から走行可能距離演算部８で走行可能距離を求めて表示部１０に表示する。また、このときに電動車両１の走行が困難となる故障の有無を車両診断部９で判定し、故障が発生している場合は表示部１０に走行不可である旨（走行可能距離０ｋｍ）を表示する。表示部１０は、例えばルームミラーの裏など電動車両１の外から表示内容が視認できる位置の電動車両１内に取付けられている。なお、表示部１０の電動車両１への搭載位置は、ルームミラーの裏に限らず、運転席側の窓付近など、ユーザが電動車両１に近付いたときに電動車両１の外から表示内容を容易に確認できる箇所であればよい。

次に、動作について図２のフロー図にもとづき説明する。ステップＳ１０１において、充電制御部５の指示に従って充電電力変換部４は駆動用バッテリ２の充電を開始する。ステップＳ１０２において、振動判定部７は振動センサ６で検出された振動が所定値以上であるか判定し、振動が所定値より小さい（ＮＯ）場合にはステップＳ１０３に進み、振動が所定値以上（ＹＥＳ）の場合には振動判定部７から充電制御部５に信号を出力することによりステップＳ１０５に進む。なお、振動判定部７が判定する所定値以上の振動とは、例えば地震が発生した場合には、一般的に避難が必要となる震度５以上としても良いし、これに限定されず、避難が推奨される震度を判定する振動の大きさとすればよい。また、振動センサ６に用いるセンサの種類は、振動判定部７が判定する振動を検出することが可能なセンサであれば、加速度センサや変位センサなど、あらゆる公知のセンサを用いることができる。

ステップＳ１０３において、充電制御部５は充電が完了したか否かの判定を行い、充電が完了している（ＹＥＳ）場合には、ステップＳ１０４に進み、充電制御部５からの指令信号により充電電力変換部４は駆動用バッテリ２の充電を停止して処理を終了する。充電が完了していない（ＮＯ）場合には、ステップＳ１０２に戻り充電を継続する。なお、このステップＳ１０３およびステップＳ１０４の動作は充電中に異常の発生がなかった通常状態の動作である。

ステップＳ１０５において、検出された振動が所定値以上であることを振動判定部７から通知された充電制御部５は、充電電力変換部４に指示して駆動用バッテリ２の充電を停止するとともに、車両診断部９に異常の発生を通知してステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６において、車両診断部９は、電動車両１の走行が困難となる故障が発生しているか否かの判定を行い、走行が困難となる故障が発生していない（ＮＯ）場合には、走行可能距離演算部８に通知してステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７では、走行可能距離演算部８が駆動用バッテリ２の残容量から走行可能距離を演算して、充電制御部５に求めた結果を通知してステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８において、充電制御部５は走行可能距離演算部８が演算した走行可能距離を表示部１０に表示し、ステップＳ１１０に進む。

一方、ステップＳ１０６において、車両診断部９が電動車両１の走行が困難となる故障が発生している（ＹＥＳ）と判定した場合には、充電制御部５に通知してステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０９では、充電制御部５は表示部１０に走行可能距離を０ｋｍと表示し、ステップＳ１１０に進む。なお、この場合の表示部１０への表示は走行不可である旨を表示できればよく、必ずしも０ｋｍという表示である必要はなく、電動車両１は走行不可であるということをユーザがすぐに分かる表示であればどのような表示であってもよい。また、表示部１０の文字数制限や表示可能な文字形式などの性能によって、表示内容を適宜変更可能であることは言うまでもない。

ステップＳ１１０において、充電制御部５は表示部１０に走行可能距離を表示した時点からの表示時間のカウントを開始し、ステップＳ１１１へ進む。ステップＳ１１１では、表示部１０における走行可能距離の表示時間が所定時間より大きいか否かの判定を行い、走行可能距離の表示時間が所定時間以下（ＮＯ）の場合には、表示時間のカウントを継続する。走行可能距離の表示時間が所定時間より大きくなった（ＹＥＳ）場合には、ステップＳ１１２へ進む。ステップＳ１１２では、充電制御部５は表示部１０の走行可能距離の表示を停止して、処理を終了する。なお、表示時間の所定時間は、地震などの異常が発生して充電を停止した後に、ユーザが電動車両１に近付くまでの最短の時間よりも長ければよい。また、所定時間はユーザが設定可能に構成されていてもよい。このように、表示部１０における走行可能距離の表示は、表示を開始してから所定時間後に表示を停止するように構成されているので、地震などの異常発生から所定時間経っても電動車両１が使用されなかった場合には表示が停止されるため、無駄な電力消費を無くすことができる。

以上説明したように、駆動用バッテリ２を充電中に異常が発生して充電を停止したとき、駆動用バッテリ２の残容量から電動車両１の走行可能距離を求めて電動車両１の外部から確認可能に表示する表示手段を備えているため、地震などの異常の発生によって駆動用バッテリ２の充電を停止した場合に、電動車両１を使用したいユーザが速やかに走行可能距離を知ることができる。さらに、表示部１０は電動車両１の外から表示内容を確認できる位置に取付けられており、電動車両１の走行が困難となる故障が発生している場合には走行不可である旨を表示するので、ユーザは電動車両１に近づくだけで走行可能距離を知ることができ、電動車両１を使用できるか否かをより早く判断することが可能となる。
なお、表示部１０に表示する内容は、少なくとも走行可能距離が表示されていれば、その他の情報が表示されていてもよい。

実施の形態２．
上記実施の形態１では電動車両１に専用の表示部１０を設置した場合について説明したが、表示部１０は、通常走行で使用する表示装置と兼用することができる。通常走行で使用する表示装置とは、例えばカーナビゲーションのモニタやバックカメラの映像を表示できるように液晶ディスプレイを組み込んだルームミラーなどである。カーナビゲーションのモニタや液晶ディスプレイを組み込んだルームミラーのような表示装置であれば、電動車両１の外からも視認可能であり、走行可能距離を表示するために新たに表示装置を追加する必要がないという利点がある。

実施の形態３．
図３はこの発明の実施の形態３における電動車両充電システムの概略構成を示すブロック図である。上記実施の形態１では表示部１０に走行可能距離を表示する場合について説明したが、実施の形態３では図３に示すように通信部１１を介してユーザの保有している携帯電話等の携帯端末１２に走行可能距離の表示をするものである。なお、図３の他の部分については、図１と同一または相当する部分に同一符号を付しており、実施の形態１と同様であるため説明を省略する。

図３において、充電制御部５は走行可能距離を表示部１０へ表示するとともに、通信部１１へ走行可能距離を通知する。続いて、通信部１１は通知された走行可能距離をユーザの携帯端末１２に向けて出力する。ユーザは携帯端末１２に表示された走行可能距離を見ることで、電動車両１を駐車している場所まで来ることなく、より早く電動車両１の走行可能距離を知ることができる。なお、走行可能距離を表示部１０へ表示させる手順は、実施の形態１の図２に示すステップＳ１０８とステップＳ１０９が該当する。

なお、通信部１１が使用する無線通信プロトコルは、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など、携帯端末１２が受信可能な公知の通信プロトコルであればよい。
また、携帯端末１２は、例えば携帯電話、スマートフォン、タブレット端末など一般的にユーザが携帯する通信端末であることは言うまでもない。

なお、この発明は、その発明の範囲内において各実施の形態を自由に組み合わせたり、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１電動車両、２駆動用バッテリ、３外部電源、４充電電力変換部、５充電制御部、６振動センサ、７振動判定部、８走行可能距離演算部、９車両診断部、１０表示部、１１通信部、１２携帯端末

この発明に係る電動車両充電システムは、電動車両の駆動用バッテリに外部電源から供給される電力を変換して充電する電力変換部と、前記電力変換部に信号を与えることにより前記駆動用バッテリの充電開始と充電停止を制御する充電制御部とを備えた電動車両充電システムであって、前記駆動用バッテリを充電中に異常が発生して充電を停止したとき、前記駆動用バッテリの残容量から前記電動車両の走行可能距離を求めて前記電動車両の外部から確認可能に表示する表示手段を前記電動車両に備えていることを特徴とするものである。

この発明の電動車両充電システムによれば、駆動用バッテリを充電中に異常が発生して充電を停止したとき、前記駆動用バッテリの残容量から電動車両の走行可能距離を求めて前記電動車両の外部から確認可能に表示する表示手段を前記電動車両に備えているため、地震などの異常の発生によって充電を停止した場合に、電動車両を使用したいユーザが速やかに走行可能距離を知ることができる電動車両充電システムを得ることができる効果がある。

Claims

電動車両の駆動用バッテリに外部電源から供給される電力を変換して充電する電力変換部と、前記電力変換部に信号を与えることにより前記駆動用バッテリの充電開始と充電停止を制御する充電制御部とを備えた電動車両充電システムであって、前記駆動用バッテリを充電中に異常が発生して充電を停止したとき、前記駆動用バッテリの残容量から前記電動車両の走行可能距離を求めて前記電動車両の外部から確認可能に表示する表示手段を備えていることを特徴とする電動車両充電システム。
前記電動車両に搭載された振動センサによって検出された振動が所定値以上であった場合に振動判定部から前記充電制御部に信号を与えて充電を停止することを特徴とする請求項１に記載の電動車両充電システム。
前記表示手段は表示開始から所定時間経過後に前記走行可能距離の表示を停止することを特徴とする請求項１または２に記載の電動車両充電システム。
前記表示手段の表示部は前記電動車両外から視認可能な位置の前記電動車両内に設置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電動車両充電システム。
前記表示手段の表示部は前記電動車両に搭載されている通常走行で使用する表示装置と兼用することを特徴とする請求項４に記載の電動車両充電システム。
前記表示手段の表示部は前記表示手段から通信出力された情報を表示する携帯端末であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電動車両充電システム。
前記電動車両の走行が困難となる故障の有無を判定する車両診断部を備え、故障が発生している場合は前記表示手段によって走行不可である旨を表示することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電動車両充電システム。
駆動用バッテリの充電開始と充電停止を制御する充電制御部と、振動を検出する振動センサと、前記振動センサによって検出された振動が所定値以上であるか否かを判定する振動判定部と、前記駆動用バッテリを充電中に異常が発生して充電を停止したとき、前記駆動用バッテリの残容量から電動車両の走行可能距離を求めて前記電動車両の外部から確認可能に表示する表示手段とを備えていることを特徴とする電動車両。
前記電動車両は、走行が困難となる故障の有無を判定する車両診断部を備え、故障が発生している場合は前記表示手段によって走行不可である旨を表示することを特徴とする請求項８に記載の電動車両。