JP2017212162A - 車外給電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自由に電気機器が接続され電気が使われるのを防止できる車外給電装置を提供する。【解決手段】車外給電装置は、電動車両に搭載された走行用バッテリから車外の電気機器に電力を供給するための車外給電装置であって、車両外周面に凹設され、リッドで閉塞される充電口部と、充電口部の内部に設置され、走行用バッテリを充電する場合に充電ガンが接続される充電コネクタと、充電口部の内部に充電コネクタと並んで配置され、電気機器に電力を供給するための電源コンセントと、充電コネクタに接続された充電ガンを接続状態にロックし、ロックと同時に電源コンセントへの電気機器のプラグの差し込みを不可とするロック機構と、を備える。【選択図】 図４

Description

本開示は、車外給電装置に関する。

電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）等の電動車両は、車室内にＡＣ１００Ｖの電源コンセントが設けられていることが多い。ＡＣ１００Ｖの電源コンセントは家庭用の電気機器に電力を供給できるので、各種色々な用途に用いることができる。しかしながら、電気機器を車外で用いる場合には、テールゲート等の開口部を開け、電気機器の電源コードの通り道を確保する必要があり、車室内に車外の空気が吹き込む、防盗性が低下する等の課題が残る。
このような課題を解決すべく、車両の周面に設けられ、充電プラグが接続される充電部に接続される、電力取出機器が提案されている（例えば、特許文献１参照）。電力取出機器は、バッテリに蓄電された電力を取り出すための機器であり、この電力取出機器には、炊飯器など機器の電気プラグを接続することが可能であり、バッテリからの電力で当該炊飯器などの電気機器を駆動できるとされている。
また、車両外部の電気機器へ電力を供給するための接続部としてのコンセントを収納する収納部を内部に設けるとともに、収納部の開口を開閉する蓋を設けたサイドステップが提案されている（例えば、特許文献２参照）。このように構成されたサイドステップは、接続部としてのコンセントを使わないときは蓋で隠されるので、見栄えが良く、端子の劣化や空気抵抗の問題が解消されるとされている。

特許第５０９９２８１号公報 特開平７−２２８２０７号公報

特許文献１が開示する電力取出機器は、自由に電気機器が接続され電気が使われる可能性がある。特許文献２が開示するサイドステップは、蓋を開ければ接続部としてのコンセントが現れるので、電気コンセントに自由に電気機器が接続され電気が使われる可能性がある。

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、自由に電気機器が接続され電気が使われるのを防止できる車外給電装置を提供することを目的とする。

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る車外給電装置は、電動車両に搭載された走行用バッテリから車外の電気機器に電力を供給するための車外給電装置であって、車両外周面に凹設され、リッドで閉塞される充電口部と、前記充電口部の内部に設置され、前記走行用バッテリを充電する場合に充電ガンが接続される充電コネクタと、前記充電口部の内部に前記充電コネクタと並んで配置され、前記電気機器に電力を供給するための電源コンセントと、前記充電コネクタに接続された前記充電ガンを該接続状態にロックし、該ロックと同時に前記電源コンセントへの前記電気機器のプラグの差し込みを不可とするロック機構と、を備える。

上記（１）の構成によれば、ロック機構が充電コネクタに接続された充電ガンを接続状態にロックし、ロックと同時に電源コンセントへの電気機器のプラグの差し込みを不可とするので、走行用バッテリの充電中に、充電コネクタに接続された充電ガンが取り外されたり、電源コンセントに自由に電気機器のプラグが接続され、電気が使われたりするのを防止することができる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、前記ロック機構は、前記充電コネクタに向けて進出するスライダを含み、前記スライダは、前記充電コネクタに接続された前記充電ガンをロックするロック部と、前記電源コンセントに設けられたプラグ差込口を塞ぐ蓋体部と、を有する。
上記（２）の構成によれば、ロック部が充電コネクタに接続された充電ガンをロックし、ロックと同時に、蓋体部が電源コンセントに設けられたプラグ差込口を塞ぐので、走行用バッテリの充電中に、充電コネクタに接続された充電ガンが取り外されたり、電源コンセントに自由に電気機器のプラグが接続され、電気が使われたりするのを防止することができる。また、蓋体部が電源コンセントに設けられたプラグ差込口を塞ぐので充電口部に雨水が浸入しても電源コンセントからの漏電を防止することができる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、前記ロック機構は、ユーザによって操作され、前記ロック機構の作動を指示する作動指示装置を含む。
上記（３）の構成によれば、ロック機構は、ユーザによって操作され、ロック機構の作動を指示する作動指示装置を含むので、作動指示装置を操作することでロック機構を作動させることができる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）から（３）のいずれか一つの構成において、前記充電コネクタは、商用電源が接続される普通充電コネクタである。
上記（４）の構成によれば、充電コネクタは、商用電源が接続される普通充電コネクタであり、ロック機構普通充電コネクタに接続された普通充電ガンを接続状態にロックし、ロックと同時に電源コンセントへの電気プラグの差し込みを不可とするので、急速充電よりも長時間を要し、車両の持ち主が不在にすることが多い普通充電中に、普通充電コネクタに接続された普通充電ガンが取り外されたり、電源コンセントに自由に電気機器のプラグが接続され、電気が使われたりするのを防止することができる。

本発明の少なくとも一実施形態によれば、走行用バッテリの充電中に、充電コネクタに接続された充電ガンが取り外されたり、電源コンセントに自由に電気機器の電気プラグが接続され、電気が使われたりするのを防止することができる。

本発明の実施形態に係る車外給電装置が設けられた車両を概略的に示す斜視図である。 リッドを開き、その内部構成が現れた充電口部を概略的に示す正面図である。 図２に示したロック機構を概略的に示す図である。 図２に示した普通充電口に接続した普通充電ガンを拘束するとともに、電源コンセントの使用を不可とした状態を示す図である。 本発明の実施形態に係る車外給電装置の制御構成を概略的に示すブロック図である。

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

本発明の実施形態に係る車外給電装置は、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）等の電動車両１に搭載され、車外で用いられる電気機器に電力を供給するように構成されている。

図１は、本発明の実施形態に係る車外給電装置６が搭載された電動車両１を示す斜視図であり、図２は、充電口リッド１２を開き、その内部構成が現れた充電口部２を概略的に示す正面図である。また、図３は、図２に示したロック機構７を概略的に示す図であり、図４は、図２に示した普通充電口３２に接続した普通充電ガンＣＨを拘束するとともに、電源コンセント６１の使用を不可とした状態を示す図である。また、図５は、本発明の実施形態に係る車外給電装置６の制御構成を概略的に示すブロック図である。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る車外給電装置６（図５参照）が搭載された電動車両１は、ボディ１１の側面を含む外周面にリッド１２（充電口リッド１２）で閉塞される充電口部２（図２参照）が設けられている。例えば、本発明の実施形態に係る電動車両１の充電口部２は、運転席側のボディ側面に設けられている。

図２に示すように、充電口部２は、ボディ１１の外側から内側にくぼむように設けられ（凹設）、充電口リッド１２は、充電口部２を閉塞するように充電口部２の一方の縁部に開閉可能に支持されている。本実施形態において、充電口リッド１２は、充電口部２の車両前方側となる縁部に開閉可能に支持され、充電口部２の車両後方側となる縁部に向けて開閉される。

充電口部２は、奥部２１と、奥部２１よりも一段高い（ボディ外側となる）段部２２とを有している。奥部２１は、充電口部２の大部分を占める部分であり、平坦な取付面２１１とそのまわりを囲む内壁面２１２とを有している。段部２２は、充電口部２の他方の縁部に設けられ、充電口リッド１２が閉塞した場合に充電口リッド１２と対向する対向面２２１を有している。

充電口部２の奥部２１、平坦な取付面２１１には充電口３が設けられている。充電口３は、例えば、急速充電口３１と普通充電口３２とから構成され、本実施形態では、急速充電口３１と普通充電口３２とが横並びに設けられている。図２に示す例では、急速充電口３１が充電口リッド１２の支持側に設けられ、普通充電口３２が充電口リッド１２の開閉側に設けられているが、普通充電口３２が充電口リッド１２の支持側に設けられ、急速充電口３１が充電口リッド１２の開閉側に設けられてもよい。

急速充電口３１には、中蓋３１１が開閉可能に設けられ、その内部となる中蓋３１１の内側には急速充電用の充電コネクタ３３１（以下「急速充電コネクタ３３１」という）が設けられている。図５に示すように、急速充電コネクタ３３１は、走行用バッテリ４１及びバッテリ管理装置（ＢＭＵ）４２に接続されている。急速充電コネクタ３３１には、急速充電器（高圧な直流電源）（図示せず）に設けられた急速充電ガン（図示せず）が接続可能であり、急速充電コネクタ３３１に急速充電ガンが接続されると、急速充電器と電動車両１（ＢＭＵ４２）との間で通信（ＣＡＮ通信）が確立される。そして、通信が確立されると、急速充電器から電動車両１（ＢＭＵ４２）に急速充電器の動作情報が送信され、電動車両１（ＢＭＵ４２）から急速充電器に充電許可信号及び充電指令値が送信される。これにより、急速充電器は、電動車両１に高圧な直流電流を出力し、急速充電を開始する。そして、電動車両１（ＢＭＵ４２）は走行用バッテリ４１の状態に応じて最適な充電電流を指定し、急速充電器は電動車両１から時々刻々送られてくる指令に従って直流電流を供給する。

普通充電口３２には、急速充電口３１と同様に、中蓋３２１が開閉可能に設けられ、その内部となる中蓋３２１の内側には普通充電用の充電コネクタ３３２（以下「普通充電コネクタ３３２」という）が設けられている。図５に示すように、普通充電コネクタ３３２は、放電対応車載充電器４３を介して、走行用バッテリ４１及びバッテリ管理装置（ＢＭＵ）４２に接続されている。普通充電コネクタ３３２には、普通充電器（図示せず）に設けられた普通充電ガンＣＨ（図４参照）が接続可能であり、普通充電コネクタ３３２に普通充電ガンＣＨが接続されると、普通充電器と電動車両１との間で接続が確立される。そして、接続が確立されると、充電器（充電設備）と電動車両１（放電対応車載充電器４３）との間で接続が確認され、電動車両側の接続確認により、通電（充電）を開始する。尚、普通充電器には、単相の交流１００ボルト又は２００ボルトの商用電源が接続され、電動車両１には、交流電力を供給する。

図２に示すように、充電口３の上方に位置する内壁面２１２（上壁面２１２ａ）には、照明装置５１が設けられ、段部２２の対向面上方域には、充電口照明スイッチ５２が設けられている。照明装置５１は、充電口３を照らすためのものであり、充電口リッド１２を開放すると、充電口照明スイッチ５２がオンとなり、照明装置５１が点灯する一方、一定時間が経過すると照明装置５１が消灯するように構成されている。本発明の実施形態に係る照明装置５１は、急速充電口３１の上方に位置する部位（上壁面２１２ａ）に設けられている。

充電口部２の他方の縁部には、施錠装置２３が設けられ、充電口リッド１２の裏面には施錠装置２３に捕捉されるストライカ１２１が設けられている。これにより、充電口リッド１２を閉塞すると、充電口リッド１２の裏面に設けられたストライカ１２１が施錠装置２３に捕捉され、充電口リッド１２が施錠される。

図２に示すように、本発明の実施形態に係る車外給電装置６は、上述した充電口部２に、充電口３（充電コネクタ３３）と別個に電源コンセント６１が設けられている。電源コンセント６１は、車外で用いられる電気機器に電力を供給するためのものであり、図５に示すように、放電対応車載充電器４３に接続されている。これにより、電源コンセント６１には、商用電源と同じ電圧の交流電力が供給可能である。

上述した本発明の実施形態に係る車外給電装置６によれば、電気機器に電力を供給するための電源コンセント６１が充電口部２の内部に充電コネクタ３３と別個に設置されるので、車外給電装置６は、車外への電力供給を簡単に行うことができる。また、充電口リッド１２は施錠装置２３によって施錠されているため、ユーザの意図しないタイミングで勝手に充電口リッド１２を開けられ電源コンセント６１を使用されることが無い。

図３及び図４に示すように、本発明の実施形態に係る車外給電装置６は、充電コネクタ３３に接続された充電ガンを該接続状態にロックし、該ロックと同時に電源コンセント６１への電気機器のプラグの差し込みを不可とするロック機構７を備えている。
走行用バッテリ４１（図５参照）を充電する際は、充電口リッド１２を開かなければならず電源コンセント６１を勝手に使用される虞があるが、このようにすれば、走行用バッテリ４１の充電中に、充電コネクタ３３に接続された充電ガンが取り外されたり、電源コンセント６１に自由に電気機器のプラグ（図５参照）が接続され、電気が使われたりするのを防止することができる。

図３及び図４に示す例では、普通充電口３２の上方に電源コンセント６１が設けられ、ロック機構７は、普通充電コネクタ３３２に接続された普通充電ガンＣＨ（図４参照）を該接続状態にロックし、該ロックと同時に電源コンセント６１への電気機器のプラグの差し込みを不可とする。しかしながら、これに限られるものではなく、急速充電口３１の上方に電源コンセントが設けられ、急速充電コネクタ３３１に接続された急速充電ガンを該接続状態にロックし、該ロックと同時に電源コンセントへの電気機器のプラグの差し込みを不可とするロック機構であってもよい。

図３及び図４に示すように、本発明の実施形態において、充電コネクタ３３は、商用電源が接続される普通充電コネクタ３３２であり、本発明の実施形態に係る車外給電装置６においてロック機構７は、普通充電コネクタ３３２に接続された普通充電ガンＣＨをロックし、該ロックと同時に電源コンセント６１への電気機器のプラグの差し込みを不可とする。
このように構成すれば、急速充電よりも長時間を要し、車両の持ち主が不在にすることが多い普通充電中に、普通充電コネクタ３３２に接続された普通充電ガンＣＨが取り外されたり、電源コンセント６１に電気機器のプラグＰが接続され、自由に電気が使われるたりするのを防止することができる。

図５に示すように、ロック機構７は、ユーザによって操作され、ロック機構７の作動を指示する作動指示装置８を含んで構成されている。本発明の実施形態では、作動指示装置８として、電動車両１のドアのロックを操作するリモコンキーを使用している。作動指示装置８は、コネクタロックスイッチがドアアンロックスイッチ及びドアロックスイッチとともに設けられ、コネクタロックスイッチをオンにすると、ロック機構７を作動させ、普通充電コネクタ３３２に接続された普通充電ガンＣＨを拘束させるとともに、電源コンセント６１の使用を不可とする。なお、作動指示装置８は、例えば車両内のインストゥルメントパネル等に設けられた操作ボタンなどで構成してもよい。
このように構成すれば、ロック機構７は、ロック機構７を作動させる作動指示装置８を含むので、作動指示装置８を操作することで、好きなときにロック機構７を作動させることができる。

図３及び図４に示すように、ロック機構７は、普通充電コネクタ３３２に向けて進出するスライダ７１を含み、スライダ７１は、普通充電コネクタ３３２に接続された普通充電ガンＣＨをロックするロック部７１１と、電源コンセント６１に設けられたプラグ差込口６１ａを塞ぐ蓋体部７１２とを有する。

ロック部７１１は、普通充電コネクタ３３２に接続された普通充電ガンＣＨをロックするための部分であり、スライダ７１の進出により普通充電口３２の側面に設けられた矩形の穴３２２に進入するように設けられている。これにより、普通充電ガンＣＨが普通充電コネクタ３３２に接続された状態で、スライダ７１が普通充電口３２に向けて進出すると、ロック部７１１が普通充電ガンＣＨの側面に設けられた矩形の穴（図示せず）、及び普通充電口３２の側面に設けられた矩形の穴３２２に進入し、普通充電コネクタ３３２に接続された普通充電ガンＣＨをロックする。

蓋体部７１２は、電源コンセント６１の使用を不可とするための部分であり、スライダ７１の進出により電源コンセント６１に設けられたプラグ差込口６１ａを塞ぐように設けられている。これにより、普通充電ガンＣＨが普通充電コネクタ３３２に接続された状態でスライダ７１が普通充電口３２に向けて進出すると、蓋体部７１２が電源コンセント６１に設けられたプラグ差込口６１ａの前面を塞ぐ。これにより、電源コンセント６１に設けられたプラグ差込口６１ａに電気機器のプラグＰを差し込むことをできなくなる（電源コンセント６１の使用不可）。

このように構成すれば、ロック部７１１が普通充電コネクタ３３２に接続された普通充電ガンＣＨをロックし、ロックと同時に、蓋体部７１２が電源コンセント６１に設けられたプラグ差込口６１ａを塞ぐので、走行用バッテリ４１の充電中に、普通充電コネクタ３３２に接続された普通充電ガンＣＨが取り外されたり、電源コンセント６１に自由に電気機器のプラグＰが接続され、電気が使われたりするのを防止することができる。また、蓋体部７１２が電源コンセント６１に設けられたプラグ差込口６１ａを塞ぐので充電口部２に雨水が浸入しても電源コンセント６１からの漏電を防止することができる。

図３及び図４に示すように、スライダ７１は、ラックアンドピニオン機構によってモータ駆動される。ラックアンドピニオン機構は、スライダ７１に設けられたラック部７１３と、電動モータ７３の出力軸に設けられたピニオンギア７２とにより構成されている。

ラック部７１３は、スライダ７１を普通充電口３２に向けて進退させる動力が伝達される部分であり、ピニオンギア７２と噛合するラックギア７１３ａが形成されている。電動モータ７３は正転及び逆転が可能であり、電動モータ７３がピニオンギア７２を図３において反時計まわりに回転させると、ラック部７１３に設けられたラックギア７１３ａを介して、スライダ７１を普通充電口３２に向けて進出させる（図４参照）。一方、電動モータ７３がピニオンギア７２を図４において時計まわりに回転させると、ラック部７１３に設けられたラックギア７１３ａを介して、スライダ７１を普通充電口３２から元の位置に向けて退避させる（図３参照）。

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含まれる。

１ 電動車両
１１ ボディ
１２ 充電口リッド
１２１ ストライカ
２ 充電口部
２１ 奥部
２１１ 取付面
２１２ 内壁面
２１２ａ 上壁面
２２ 段部
２２１ 対向面
２３ 施錠装置
３ 充電口
３１ 急速充電口
３１１ 中蓋
３２ 普通充電口
３２１ 中蓋
３２２ 穴
３３ 充電コネクタ
３３１ 急速充電コネクタ
３３２ 普通充電コネクタ
４１ 走行用バッテリ
４３ 放電対応車載充電器
５１ 照明装置
５２ 充電口照明スイッチ
６ 車外給電装置
６１ 電源コンセント
６１ａ プラグ差込口
７ ロック機構
７１ スライダ
７２ ピニオンギア
７３ 電動モータ
７１１ カンヌキ部
７１２ コンセント開閉部
７１３ ラック部
７１３ａ ラックギア
８ 作動指示装置
ＣＨ 普通充電ガン
Ｐ 電気プラグ

Claims (4)

1. 電動車両に搭載された走行用バッテリから車外の電気機器に電力を供給するための車外給電装置であって、
   車両外周面に凹設され、リッドで閉塞される充電口部と、
   前記充電口部の内部に設置され、前記走行用バッテリを充電する場合に充電ガンが接続される充電コネクタと、
   前記充電口部の内部に前記充電コネクタと並んで配置され、前記電気機器に電力を供給するための電源コンセントと、
   前記充電コネクタに接続された前記充電ガンを該接続状態にロックし、該ロックと同時に前記電源コンセントへの前記電気機器のプラグの差し込みを不可とするロック機構と、
   を備えることを特徴とする車外給電装置。
2. 前記ロック機構は、
   前記充電コネクタに向けて進出するスライダを含み、
   前記スライダは、前記充電コネクタに接続された前記充電ガンをロックするロック部と、
   前記電源コンセントに設けられたプラグ差込口を塞ぐ蓋体部と、
   を有することを特徴する請求項１に記載の車外給電装置。
3. 前記ロック機構は、
   ユーザによって操作され、前記ロック機構の作動を指示する作動指示装置を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の車外給電装置。
4. 前記充電コネクタは、商用電源が接続される普通充電コネクタであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車外給電装置。

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