JP2018057134A - 給電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給電口への給電が遮断されていることを報知可能として利便性の向上を図る。【解決手段】本発明に係る給電装置２０は、車両１０に搭載されている電源１２と、電源１２から電力が供給されるとともに電機器３０のコンセント３１が着脱可能な給電口２１と、給電口２１への電力供給を遮断する遮断部２２と、遮断部２２により給電口への電力供給が遮断されたことを報知する遮断報知手段２３を有している。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載された給電装置に関する。

車両には、例えば、家庭用の電化製品等の電機器のコンセントを差し込むことで、電源からの電力を電機器に供給する給電口を有する給電装置を備えたものがある（例えば特許文献１）。

特開２０１６−１１１７７５号公報

給電装置には、所定時間あるいは電源の容量が所定値以下になると、電源の容量を保護するために給電口に対する給電を遮断する機能を備えたものがあるが、電機器を使用している使用者に、これらの電機器に対する給電中に過電流が検知されて遮断された事を報知することがなされておらず、改善の余地がある。
本発明は、給電口への給電が遮断されていることを報知可能として利便性の向上を図ることを、その目的とする。

本発明に係る給電装置は、車両に搭載されている電源と、電源から電力が供給されるとともに電機器のコンセントが着脱可能な給電口と、給電口への電力供給を遮断する遮断部と、遮断部により給電口への電力供給が遮断されたことを報知する遮断報知手段を有することを特徴としている。
なお、本発明における「電機器」とは、テレビ，ノートパソコン，携帯電話等の情報機器や、冷蔵庫，洗濯機，ヘアドライヤ等の生活家電の他、電気炊飯器，電子レンジ，電気ケトル等の調理機器等が含まれる。すなわち、本発明における「電機器」には、電子機器や電気機器、電化製品や電気製品が含まれる。

本発明によれば、電機器のコンセントが着脱可能な給電口への電力供給を遮断する遮断部により給電口への電力供給が遮断されたことを報知する遮断報知手段を有するので、給電口への給電が遮断されていることが電機器の使用者に報知可能となり、利便性が向上する。

本発明に係る給電装置が搭載された車両の概略構成図。 本発明に係る給電装置の機能構成を説明する正面図。 本発明の第１の実施形態を説明する図。 本発明の第２の実施形態を説明する図。 本発明の第２の実施形態に係る給電装置の機能構成を説明する概略図。 本発明の第３の実施形態を説明する図。 （ａ）、（ｂ）は本発明の第４の実施形態を説明する図。 （ａ）、（ｂ）は第４の実施形態に係る給電装置の機能構成を説明する図。 本発明の変形例を説明する図。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。各実施形態において、同一部材や同一機能を有する部材には、同一の符号を付し、重複説明は適宜省略する。なお、図面の見やすさを考慮して、構成要件を部分的に省略、破断あるいは模式的に記載する場合もある。
図１は、本実施形態に係る給電装置２０が搭載された車両１０の全体構成を示す概略図である。車両１０には、走行用駆動源として電動機であるモータ１１と、モータ１１を駆動するのに用いる高電圧のバッテリ１２が搭載されている。バッテリ１２は、電源であり蓄電部でもあり、予め直流電力が充電されている。バッテリ１２は、車両外部の電源供給装置やブレーキなどの回生時に発生する電気エネルギーで充電可能とされている。バッテリ１２から放電された電力は、インバータ１３で交流変換された後、モータ１１に供給されて、モータ１１を回転駆動する。モータ１１から出力された動力は、フロントトランスアクスル１４を介して左右のフロントタイヤ１５Ａにそれぞれ伝達される。

（第１の実施形態）
本実施形態に係る給電装置２０は、車両１０に搭載されている。給電装置２０は、図１、図３に示すように、バッテリ１２と、バッテリ１２から電力が供給されるとともに電機器３０のコンセント３１が着脱可能な給電口２１と、給電口２１への電力供給に際して過電流を検知した場合に当該電力供給を遮断する遮断部としての遮断器（開閉器）２２と、遮断器２２により給電口２１への電力供給が遮断されたことを報知する遮断報知手段２３を有している。遮断報知手段２３は、給電口２１へのコンセント３１の着脱操作時に、給電口２１と一緒に電機器３０の使用者に認識可能な部位に設けられている。認識可能な部位とは、目視による確認や手等に触覚による確認が可能な位置である。
図２に拡大して示すように、給電口２１と遮断報知手段２３は、車両１０の外側面となるアウターパネル１７に設けられている。より詳細に説明すると、アウターパネル１７には、充電部４０が設けられている。充電部４０は、バッテリ１２と接続されていて、バッテリ１２に電力を充電するための充電器５１が着脱可能な充電口４１を備えている。本実施形態において、充電口４１は例えば２００Ｖで急速充電する急速充電器が接続される急速充電口４１Ａと、１００Ｖで充電する通常充電器が接続される通常充電口４１Ｂを有している。充電口４１は、急速充電口４１Ａと通常充電口４１Ｂの双方を備えているのが好ましいが、少なくとも何れか１つを備えている構成であってもよい。

充電部４０を構成する急速充電口４１Ａと通常充電口４１Ｂは、アウターパネル１７に形成された窪み部４３内に設けられて車外に向かって露呈している。アウターパネル１７には、窪み部４３を開閉するための充電部カバー４４が開閉可能に設けられている。本実施形態において、給電口２１と遮断報知手段２３は、窪み部４３内に設けられていて、車外に露呈している。つまり、本実施形態において、給電口２１と遮断報知手段２３は車外に配置されていて、充電部カバー４４を開くことで、双方が同時に目視により確認可能な範囲に配置されている。給電口２１と遮断報知手段２３及び充電口４１は、充電部カバー４４を閉じることで、車外への露呈されなくなるように閉ざされる。

図３に示すように、給電装置２０は、制御部となる電源制御部２５を備えている。電源制御部２５は、車両１０に搭載されたコンピュータであって、バッテリ１２、インバータ１３、給電口２１、遮断器２２、遮断報知手段２３、充電口４１と信号線を介して接続されている。電源制御部２５は、バッテリ１２の充電状態を制御するとともに、遮断器２２の切断制御と遮断報知手段２３の作動を制御する機能を備えている。本実施形態において遮断報知手段２３は、光を照射する部材であるＬＥＤランプとする。
電源制御部２５は、通常、インバータ１３で変換された交流電力を給電口２１へ通電するように遮断器２２がオン状態となるように制御する。電源制御部２５は、所定時間あるいはバッテリ１２の容量が所定値以下になると、バッテリ１２の容量を保護するために給電口２１に対する給電を遮断すべく、遮断器２２がオフとなるように制御する。本実施形態における遮断器２２は、電源制御部２５からの制御信号で回路がオン／オフ可能な周知の電子制御方式の開閉器である。
電源制御部２５は、遮断器２２がオンからオフに切り替わると遮断報知手段２３であるＬＥＤランプを点灯または点滅するように制御するとともに、遮断器２２がオフからオンになると、ＬＥＤランプを消灯するように制御する。

このような構成の給電装置２０を車両１が備えていると、電機器３０のコンセント３１を給電口２１に差し込んで装着し、電機器３０を作動する。すると、電源制御部２５は、給電口２１の使用時間を例えばタイマーなどの周知の計測手段を用いて計測、あるいはバッテリ１２の容量（残量）を周知の電圧検出手段を用いて検出する。電源制御部２５は、給電口２１に接続された電機器３０の使用時間が所定時間あるいはバッテリ１２の容量が所定値以下になると、遮断器２２をオフするとともに、遮断報知手段２３であるＬＥＤランプを点灯する。
このため、電機器３０を使用している使用者（ユーザー）は、突然、電機器３０の作動が停止してコンセント３１の状態を確認すべく給電口２１を目視したとする。すると、給電口２１と同時に目視できる範囲で、遮断状態を示すＬＥＤランプで構成された遮断報知手段２３の点灯した状態を確認することができる。このため、給電口２１への給電が遮断されていることが使用者に報知可能となり、利便性が向上する。また、ＬＥＤランプを点灯させて報知することは、特に夜間における視認性の向上を図ることができるので、給電口２１への給電が遮断されていることを、より明確に電機器３０の使用者に報知することができるので好ましい。

（第２の実施形態）
本実施形態に係る給電装置２０Ａは、図４に示すように、給電口２１と遮断報知手段（ＬＥＤランプ）２３を車室内１８に設けたものである。給電口２１と遮断報知手段（ＬＥＤランプ）２３の設置場所としては、給電口２１へのコンセント３１の着脱操作時に、給電口２１と一緒に使用者の視野に入る部位に遮断報知手段（ＬＥＤランプ）２３を設ける点は、第１の実施形態と同様である。
給電口２１と遮断報知手段（ＬＥＤランプ）２３の設置部位としては、例えば運転席前のダッシュパネルやインパネ、センターコンソール、ドアやピラーのガーニッシュやインナートリム、ワゴン車、ＳＵＶ車及びワンボックス車のような荷室と客室が車室内１８にある場合には、荷室などが挙げられる。このうち、センターコンソールＣの後部に給電口２１と遮断報知手段（ＬＥＤランプ）２３とを設置した例を図５に示す。遮断報知手段２３をＬＥＤランプで構成すると、日中でも日差しの向きによっては暗所ができる車室内１８や、夜間における視認性の向上を図ることができるので、給電口２１への給電が遮断されていることを、乗員や電機器３０の使用者により明確に報知することができるのでより好ましい。

（第３の実施形態）
本実施形態に係る給電装置２０Ｂは、図６に示すように、遮断部である遮断器２２により遮断された給電口２１への電力遮断を復帰する復帰手段２４を備えている。本実施形態において、復帰手段２４は押しボタンスイッチで構成されていて、電源制御部２５と信号線を介して接続されている。電源制御部２５は、遮断器２２が遮断状態（オフ）の際に、復帰手段２４（押しボタンスイッチ）が操作されると、遮断器２２をオン状態に復帰させる機能を備えている。復帰手段２４の設置位置は、目視による確認や操作性を考慮すると、遮断報知手段２３に隣接して配置するのが好ましい。
このように本実施形態では、電源制御部２５によって遮断器２２がオフ（遮断状態）とされた場合において、復帰手段２４が操作されると、遮断器２２がオフ状態からオン状態（通電状態）に復帰するので、電機器３０への給電を復帰する際の利便性が向上する。

（第４の実施形態）
本実施形態に係る給電装置２０Ｃは、図７（ａ）、図７（ｂ）及び図８に示すように、遮断報知手段と復帰手段とが一体で構成されたものである。本実施形態で用いる遮断部としての遮断器（開閉器）２２０は、電源制御部２５によってオン状態からオフ状態へと遮断制御が行えるとともに、回路のオン／オフを任意に行える操作レバー２２１を備えている。遮断器２２０は、図８に示される操作レバー２２１が、回路を通電状態とする図７（ａ）に符号２２１ａで示すオン位置と、回路をオフ状態とする図７（ｂ）に符号２２１ｂで示すオフ位置へと移動可能に設けられている。遮断器２２０は、電機器３０の使用が所定時間あるいはバッテリ１２の容量が所定値以下であると電源制御部２５が判定すると、操作レバー２２１がオン位置２２１ａからオフ位置２２１ｂへと自動で切り替わるように構成された、周知のブレーカーである。遮断器２２０のうち、少なくとも操作レバー２２１は、給電口２１と同時に目視できる範囲に配置する。
例えば、図２に示した構成に適用する場合であれば、図８（ａ）に示すように、遮断報知手段２３に替えて操作レバー２２１を充電部４０の窪み部４３内に給電口２１と隣接して配置する。図５に示した第２の実施形態に適用する場合であれば、図８（ｂ）に示すように、遮断報知手段２３に替えて車室内１８に給電口２１と操作レバー２２１とを隣接して配置する。

本実施形態の構成によると、電機器３０の使用が所定時間あるいはバッテリ１２の容量が所定値以下となると、電源制御部２５によって操作レバー２２１がオン位置２２１ａからオフ位置２２１ｂへと切り替えられることで、給電口２１への通電が遮断される。電機器３０の使用者は、電機器３０が停止した場合、給電口２１と隣接された操作レバー２２１の位置を、目視や手などの触覚（感触）で確認することで、電源制御部２５によって遮断器２２０が制御されて通電が遮断されたことを知ることができる。つまり操作レバー２２１は、図７（ｂ）に示すオフ位置２２１ｂを占めことで遮断報知手段として機能する。本実施形態では、給電口２１への給電が遮断されていることが操作レバー２２１の位置によって使用者に報知可能となり、利便性が向上する。
また、操作レバー２２１が作業者によって、オフ位置２２１ｂからオン位置２２１ａへと移動されると、遮断器２２０による通電の遮断が解除され、給電口２１への通電が復帰する。つまり、操作レバー２２１は、図７（ｂ）に示すオフ位置２２１ｂから図６７（ａ）に示すオン位置２２１ａへと移動されてオン位置２２１ａを占めることで復帰手段として機能する。本実施形態では、給電口２１への給電の遮断が復帰したことが操作レバー２２１の位置や、オフ位置２２１ｂからオン位置２２１ａへの使用者による復帰操作によって使用者に報知可能となり、利便性が向上する。さらに、本実施形態のように、遮断報知手段と復帰手段とが操作レバー２２１という１つの部材で構成されている（遮断報知手段と復帰手段とが一体で構成されている）ので、両者を個別に設置する場合に比べて、操作性や確認が容易となり利便性が向上する。

（変形例）
復帰手段として、第３の実施形態では押しボタンスイッチ、第４の実施形態では操作レバー２２１という手動で操作するものを例示したが、例えば押しボタンスイッチに替えて、図９に示す給電装置２０Ｄのように、赤外線や電波などによってオン／オフ制御可能な無線方式の受信部６１と送信部６２とを備えた復帰手段６０としてもよい。この場合、受信部６１を電源制御部２５に信号線などで接続し、操作部となる送信部６２から操作信号を送信すると、受信部６１で受信し、電源制御部２５は受信部６１によって受信された信号の種類に応じて遮断器２２を復帰するようにしてもよい。このように無線方式の復帰手段６０とすると、作業者が車両１０まで移動いなくても復帰操作を行えるので、より利便性が向上する。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、車両１０として、モータ１１でフロントタイヤ１５Ａを回転駆動するフロント駆動方式の電動車両を例示したが、モータ１１でリアタイヤ１５Ｂを回転駆動するリア駆動方式の電動車両であってもよい。車両１０としては、単独でモータ１１を備えた所謂、電動自動車に限定するものではなく、内燃機関とモータとを備えたハイブリッドタイプの車両であってもよい。本実施形態では、モータ１１の電源（蓄電部）として、高電圧のバッテリ１２を例示したが、周知の蓄電池であるキャパシタを電源（蓄電部）としても良い。
車両１０としては、電源と給電口を備えたものであればよく、内燃機関と、電源となる例えば１２Ｖや２４Ｖのバッテリを備えた車両に、本発明の構成を適用してもよい。

本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

１０・・・車両、１２・・・電源、１７・・・外側面、１８・・・車室内、２０（Ａ〜Ｃ）・・・給電装置、２１・・・給電口、２３，２２０・・・遮断部、３０・・・電機器、３１・・・コンセント、４０・・・充電部、充電口・・・４１、５１・・・充電器、２５，６０・・・復帰手段、２２１・・・復帰手段，遮断報知手段

Claims (7)

1. 車両に搭載されている電源と、
   前記電源から電力が供給されるとともに電機器のコンセントが着脱可能な給電口と、
   前記給電口への電力供給を遮断する遮断部と、
   前記遮断部により前記給電口への電力供給が遮断されたことを報知する遮断報知手段を有することを特徴とする給電装置。
2. 前記遮断報知手段は、前記給電口への前記コンセントの着脱操作時に、前記給電口と一緒に認識可能な部位に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の給電装置。
3. 前記給電口と前記遮断報知手段は、前記車両の外側面に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の給電装置。
4. 前記外側面に設けられて前記電源と接続されていて、前記電源に電力を充電するための充電器が着脱可能な充電口を有する充電部を備え、
   前記給電口と前記遮断報知手段は、前記充電部に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の給電装置。
5. 前記給電口と前記遮断報知手段は、前記車両の車室内に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の給電装置。
6. 前記遮断部により遮断された前記給電口への電力遮断を復帰する復帰手段を有することを特徴とする請求項１ないし５のうちの何れか１項に記載の給電装置。
7. 前記復帰手段は、前記遮断報知手段と一体で構成されていることを特徴とする請求項６に記載の給電装置。

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