JP2022118621A - 充電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】充電インレットを介する接続異常から復帰させる。【解決手段】充電装置１０は、車両１２に設けられ、車外の充電コネクタ３２と接続可能な充電インレット４０と、充電インレット４０に設けられ、充電コネクタ３２の端子と電気的に接続可能であり、修復温度以上の温度を加えると予め設定された形状に修復される金属で形成される充電インレットピンと、充電インレットピンの温度を検出する温度検出部と、充電インレットピンを通じて車外から供給される電力によって車載バッテリ２０の充電を行う充電制御部４４と、を備え、充電制御部４４は、充電インレットピンの温度変化量が所定変化量以上の場合、充電インレットピンの温度を修復温度以上にさせる修復処理を実行する。【選択図】図１

Description

本発明は、車載バッテリの充電装置に関する。

例えば、特許文献１には、車両の充電インレットに車外の充電コネクタが接続され、充電コネクタおよび充電インレットを通じて車外の充電器から供給される電力によって車載バッテリの充電を行う技術の一例が開示されている。

特開２０１９－１２９６７１号公報

特許文献１の技術では、充電インレット端子と充電コネクタ端子との間の接触不良による異常発熱を温度センサで検出することで、充電インレットと充電コネクタとの接続異常が診断される。このような接続異常が生じた場合、接続異常から遅滞なく復帰させることが望まれる。

そこで、本発明は、充電インレットを介する接続異常から復帰させることが可能な充電装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の充電装置は、車両に設けられ、車外の充電コネクタと接続可能な充電インレットと、充電インレットに設けられ、充電コネクタの端子と電気的に接続可能であり、修復温度以上の温度を加えると予め設定された形状に修復される金属で形成される充電インレットピンと、充電インレットピンの温度を検出する温度検出部と、充電インレットピンを通じて車外から供給される電力によって車載バッテリの充電を行う充電制御部と、を備え、充電制御部は、充電インレットピンの温度変化量が所定変化量以上の場合、充電インレットピンの温度を修復温度以上にさせる修復処理を実行する。

また、充電制御部は、修復処理を１回の充電中に複数回実行するとしてもよい。

また、充電制御部は、修復処理において、充電インレットピンの温度を、修復温度以上であり、かつ、修復温度より高い所定の上限温度未満の温度範囲内に収まらせるとしてもよい。

また、充電インレットピンを冷却する冷却機構をさらに備え、充電制御部は、修復処理において、充電インレットピンの温度が、修復温度以上であり、かつ、上限温度未満の温度範囲内に収まるように冷却機構を制御するとしてもよい。

また、充電制御部は、充電時間が所定時間未満の場合、自車両の消費電力を充電電力以上とさせるとしてもよい。

本発明によれば、充電インレットを介する接続異常から復帰させることが可能となる。

図１は、本実施形態にかかる充電システムの構成を示す概略図である。 図２は、充電インレットの拡大図である。 図３は、ＤＣ充電口の温度検出部の配置例を示す水平断面図である。 図４は、冷却機構の構成例を示す鉛直断面図である。図４Ａは、冷却機構の一例を示し、図４Ｂは、冷却機構の他の例を示す。 図５は、充電インレットピンの折れ曲がりについて説明する水平断面図である。図５Ａは、正常な状態のＤＣ充電インレットピンの一例を示す。図５Ｂは、折れ曲がった状態のＤＣ充電インレットピンの一例を示す。 図６は、充電インレットピンを通じて電力が供給されているときの、充電インレットピンの温度の時間推移の一例を示す図である。図６Ａは、充電インレットピンが正常な場合を示す。図６Ｂは、充電インレットピンが折れ曲がっている場合を示す。 図７は、充電インレットピンの折れ曲がりを修復する一例を示す図である。図７Ａは、修復処理の結果、充電インレットピンの修復が成功した場合の一例を示す。図７Ｂは、修復処理の結果、充電インレットピンの修復が失敗した場合の一例を示す。 図８は、充電制御部の動作の流れを説明するフローチャートである。 図９は、温度変化量導出処理の流れを説明するフローチャートである。 図１０は、修復サブルーチンの流れを説明するフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本実施形態にかかる充電システム１の構成を示す概略図である。充電システム１は、充電装置１０が適用された車両１２と、車外の給電設備１４とを含む。

車両１２は、例えば、電気自動車またはハイブリッド車である。車両１２には、車載バッテリ２０が設けられている。車載バッテリ２０は、車両１２の駆動源である不図示のモータに電力を供給する。充電装置１０は、後に詳述するが、給電設備１４と電気的に接続可能であり、給電設備１４から供給される電力によって車載バッテリ２０を充電する。すなわち、充電装置１０は、所謂、プラグイン充電を実行可能である。

給電設備１４は、給電部３０、充電コネクタ３２および設備制御部３４を含む。給電部３０は、電力供給源３６に接続されている。電力供給源３６は、例えば、商用の電力系統である。充電コネクタ３２は、ケーブル３８を通じて給電部３０に接続されている。充電コネクタ３２は、車両１２の充電装置１０と電気的に接続可能である。給電部３０は、電力供給源３６から供給される交流電力を直流電力に変換して、充電コネクタ３２を通じて車両１２の充電装置１０に供給する。なお、給電部３０は、直流電力を充電装置１０に供給する構成に限らず、交流電力を充電装置１０に供給する構成であってもよい。また、充電コネクタ３２は、直流給電用と交流給電用とで、端部の端子配列またはソケット形状などが異なっている。

設備制御部３４は、中央処理装置、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成されるコンピュータである。設備制御部３４は、プログラムと協働して給電設備１４全体を制御する。また、設備制御部３４は、充電コネクタ３２およびケーブル３８を通じて、車両１２の充電装置１０と通信可能である。設備制御部３４は、充電の開始が指示されると、給電部３０に車両１２への給電を開始させ、充電の終了が指示されると、給電部３０に車両１２への給電を終了させる。また、設備制御部３４は、給電部３０から供給する電力量を制御可能となっている。

充電装置１０は、充電インレット４０、充電部４２および充電制御部４４を含む。充電インレット４０は、例えば、車両１２のボディの側面に設けられる。充電インレット４０は、充電コネクタ３２と接続可能となっており、充電コネクタ３２が接続されることで給電設備１４から受電可能である。

充電インレット４０は、充電部４２を介して車載バッテリ２０と電気的に接続される。充電部４２は、充電インレット４０と車載バッテリ２０との電気的な接続をオンオフするスイッチを含む。また、充電部４２は、車載バッテリ２０に供給される充電電力を測定する電力測定部を含む。また、充電部４２は、交流電力で受電した場合には、直流電力に変換して車載バッテリ２０に供給する。

図２は、充電インレット４０の拡大図である。充電インレット４０は、インレット筐体５０、充電リッド５２、ＤＣ充電口５４、ＡＣ充電口５６、温度検出部５８および冷却機構６０を含む。

インレット筐体５０は、中空の箱状に形成され、車両１２のボディに設置されている。インレット筐体５０の前面は、車外に開口している。充電リッド５２は、インレット筐体５０の前面の開口を開閉可能に設けられている。

ＤＣ充電口５４およびＡＣ充電口５６は、インレット筐体５０内に収容されており、充電リッド５２が開かれると車外に露出する。ＤＣ充電口５４およびＡＣ充電口５６は、それぞれ円形状に形成されている。ＤＣ充電口５４は、直流給電用の充電コネクタ３２と接続可能となっている。ＡＣ充電口５６は、交流給電用の充電コネクタ３２と接続可能となっている。

ＤＣ充電口５４には、２個のＤＣ充電インレットピン７０と、８個のＤＣ充電通信ピン７２が設けられる。ＤＣ充電通信ピン７２は、４個１組で区分され、２組設けられる。１組を構成する４個のＤＣ充電インレットピン７０は、受け口７３内に配置されて纏められている。受け口７３内の４個のＤＣ充電インレットピン７０は、受け口７３の中心軸周りに９０度毎に配置される。２個のＤＣ充電インレットピン７０および２個の受け口７３は、ＤＣ充電口５４の中心軸周りに９０度毎に交互に配置される。

ＡＣ充電口５６には、２個のＡＣ充電インレットピン７４と、３個のＡＣ充電通信ピン７６が設けられる。２個のＡＣ充電インレットピン７４および３個のＡＣ充電通信ピン７６は、ＡＣ充電口５６の中心軸周りに配置される。２個のＡＣ充電インレットピン７４は、ＡＣ充電口５６の上寄りに配置され、３個のＡＣ充電通信ピン７６は、ＡＣ充電口５６の下寄りに配置される。

以後、ＤＣ充電口５４およびＡＣ充電口５６を総称して、単に、充電口と呼ぶ場合がある。また、ＤＣ充電インレットピン７０およびＡＣ充電インレットピン７４を総称して、単に、充電インレットピンと呼ぶ場合がある。また、ＤＣ充電通信ピン７２およびＡＣ充電通信ピン７６を総称して、単に、通信ピンと呼ぶ場合がある。

充電インレットピンは、充電部４２を通じて車載バッテリ２０に電気的に接続される。また、充電インレットピンは、充電コネクタ３２の電力用端子と電気的に接続可能となっている。すなわち、給電部３０は、充電インレットピンを通じて車両１２に電力を供給する。

通信ピンは、充電制御部４４に接続される。また、通信ピンは、充電コネクタ３２の通信用端子と電気的に接続可能となっている。すなわち、充電制御部４４は、通信ピンを通じて設備制御部３４と通信可能となっている。

温度検出部５８は、例えば、サーミスタである。温度検出部５８は、ＤＣ充電口５４およびＡＣ充電口５６のそれぞれに設けられる。

ＤＣ充電口５４の温度検出部５８は、図２で示すように充電インレット４０の正面から見て、２個のＤＣ充電インレットピン７０の間の中央に配置される。ＤＣ充電口５４の温度検出部５８は、２個のＤＣ充電インレットピン７０の近傍に配置されるため、ＤＣ充電インレットピン７０の温度を検出することができる。また、ＤＣ充電口５４の温度検出部５８は、２個のＤＣ充電インレットピン７０の間に配置されるため、２個のＤＣ充電インレットピン７０のうち発熱量の多い方の温度を検出することができる。

ＡＣ充電口５６の温度検出部５８は、図２で示すように充電インレット４０の正面から見て、２個のＡＣ充電インレットピン７４の間であり、ＡＣ充電口５６の中央寄りに配置される。ＡＣ充電口５６の温度検出部５８は、２個のＡＣ充電インレットピン７４の近傍に配置されるため、ＡＣ充電インレットピン７４の温度を検出することができる。また、ＡＣ充電口５６の温度検出部５８は、２個のＡＣ充電インレットピン７４の間に配置されるため、２個のＡＣ充電インレットピン７４のうち発熱量の多い方の温度を検出することができる。

図３は、ＤＣ充電口５４の温度検出部５８の配置例を示す水平断面図である。図３に示すように、インレット筐体５０の車体内部側には、支持部材７８が設けられる。ＤＣ充電インレットピン７０の車体内部側の端部は、支持部材７８内に埋め込まれている。ＤＣ充電インレットピン７０において、支持部材７８内に埋め込まれている部分を、基端部と呼ぶ場合がある。ＤＣ充電インレットピン７０の基端部には、不図示の電線などが接続される。ＤＣ充電インレットピン７０は、基端部が支持部材７８に支持されており、支持部材７８から垂直に起立している。

温度検出部５８は、支持部材７８内に埋め込まれており、２個のＤＣ充電インレットピン７０の基端部同士の間に位置する。なお、図３ではＤＣ充電口５４の温度検出部５８の例を示したが、ＡＣ充電口５６の温度検出部５８もＤＣ充電口５４の温度検出部５８と同様に、支持部材７８内に埋め込まれる。

図４は、冷却機構６０の構成例を示す鉛直断面図である。図４Ａは、冷却機構６０の一例を示し、図４Ｂは、冷却機構６０の他の例を示す。冷却機構６０は、ＤＣ充電口５４およびＡＣ充電口５６のそれぞれに設けられる。図４Ａおよび図４Ｂでは、ＤＣ充電口５４の冷却機構６０を例に説明するが、ＡＣ充電口５６にもＤＣ充電口５４の冷却機構６０と同様の冷却機構６０が設けられる。

図４Ａの例の冷却機構６０は、ブロア８０および冷却流路８２を含む。ブロア８０は、例えば、車体内部の支持部材７８に取り付けられる。冷却流路８２は、ブロア８０からＤＣ充電インレットピン７０の基端部の周囲を経由して支持部材７８を貫通するように形成される。ブロア８０は、冷却流路８２内に冷却風を送風する。つまり、図４Ａの例の冷却機構６０は、ブロア８０の冷却風によってＤＣ充電インレットピン７０を冷却する。なお、図２では、図４Ａの例の冷却機構６０が例示されている。

図４Ｂの例の冷却機構６０は、ラジエータ８４、ポンプ８６および冷却流路８８を含む。冷却流路８８は、ラジエータ８４から、ポンプ８６、および、ＤＣ充電インレットピン７０の基端部の周囲を経由してラジエータ８４に戻る経路で形成される。ラジエータ８４は、冷却流路８８を流れる冷却水を、熱交換によって冷却する。ポンプ８６は、冷却流路８８内の冷却水を循環させる。つまり、図４Ｂの例の冷却機構６０は、冷却水によってＤＣ充電インレットピン７０を冷却する。

図５は、充電インレットピンの折れ曲がりについて説明する水平断面図である。図５Ａは、正常な状態のＤＣ充電インレットピン７０の一例を示す。図５Ｂは、折れ曲がった状態のＤＣ充電インレットピン７０の一例を示す。図５Ａで示すように、ＤＣ充電インレットピン７０は、正常な状態では支持部材７８から垂直に起立している。

ここで、例えば、ＤＣ充電口５４に不適合な充電コネクタ３２が無理に接続される、または、充電コネクタ３２が乱雑に扱われてＤＣ充電口５４に接続されるというようなことが起こり得る。このようなことが起こると、ＤＣ充電インレットピン７０の起立方向に交差する方向の意図しない力がＤＣ充電インレットピン７０にかかることがある。そうすると、ＤＣ充電インレットピン７０は、図５Ｂで示すように、基端部に対して先端部が起立方向に交差する方向に相対的に変位するように折れ曲がることがある。

ＤＣ充電インレットピン７０が折れ曲がると、ＤＣ充電インレットピン７０が正常な状態と比べ、ＤＣ充電インレットピン７０と充電コネクタ３２の電力用端子との間の接触抵抗が高くなる。接触抵抗が高くなると、接触部分で発熱し、発熱によってＤＣ充電インレットピン７０の温度が過度に高くなるおそれがある。その結果、充電インレット４０が損傷するおそれがある。

なお、ＡＣ充電インレットピン７４もＤＣ充電インレットピン７０と同様に折れ曲がることがある。ＡＣ充電インレットピン７４が折れ曲がると、ＡＣ充電インレットピン７４の温度が過度に高くなるおそれがあり、その結果、充電インレット４０が損傷するおそれがある。

そこで、本実施形態の充電インレットピンは、所定の修復温度以上の温度を加えると予め設定された形状に修復される金属、所謂、形状記憶合金、で形成される。充電インレットピンは、支持部材７８から垂直に起立する正常な状態の形状が予め記憶される。仮に、充電インレットピンが外気温程度の通常の温度で図５Ｂのように意図せずに折れ曲がったとする。この場合、充電インレットピンの温度を修復温度以上に上昇させる。そうすることで、充電インレットピンを、図５Ａで示す予め記憶させておいた正常な形状に復帰させることができる。

所定の修復温度は、例えば、８０℃などに設定される。つまり、充電インレットピンは、修復温度が所望の温度（８０℃など）となるように、形状記憶合金の構成金属の種類および配合比率が決定されている。なお、上述の修復温度の数値は、一例であり、充電インレットピンのサイズなどを考慮して任意に設定することができる。

図１に戻って、充電制御部４４は、中央処理装置、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成されるコンピュータである。充電制御部４４は、プログラムと協働して、充電インレットピンを通じて車外から供給される電力によって車載バッテリ２０の充電を行う。この際、充電制御部４４は、温度検出部５８から充電インレットピンの温度を取得する。そして、充電制御部４４は、充電インレットピンの温度変化量が所定変化量以上の場合、充電インレットピンの温度を修復温度以上にさせる修復処理を実行する。充電制御部４４は、修復処理において、充電インレットピンの温度が修復温度以上となるように充電電力を制御する。例えば、充電制御部４４は、充電電力を現在値よりも上昇させることで、充電インレットピンの温度を早期に修復温度以上にさせる。

図６は、充電インレットピンを通じて電力が供給されているときの、充電インレットピンの温度の時間推移の一例を示す図である。図６Ａは、充電インレットピンが正常な場合を示す。図６Ｂは、充電インレットピンが折れ曲がっている場合を示す。

充電インレットピンが正常な場合、充電インレットピンと充電コネクタ３２の電力用端子との間の接触抵抗が比較的低く、接触部分での単位時間当たりの発熱量が少ない。このため、図６Ａで示すように、充電インレットピンの単位時間当たりの温度変化量は、比較的少ない。

これに対し、充電インレットピンが折れ曲がっている場合、充電インレットピンと充電コネクタ３２の電力用端子との間の接触抵抗が高くなり、接触部分での単位時間当たりの発熱量が多くなる。このため、図６Ｂで示すように、充電インレットピンの単位時間当たりの温度変化量は、正常な場合と比べて多くなる。

このことから、充電制御部４４は、電力が供給されているときの充電インレットピンの温度変化量に基づいて、充電インレットピンが折れ曲がっているか否かをチェックすることができる。

具体的には、充電の開始後、充電インレットピンの折れ曲がりの有無のチェックを開始するチェック開始タイミングにおける充電インレットピンの温度を、基準温度とする。チェック開始タイミングから所定時間経過したときのチェック終了タイミングにおける充電インレットピンの温度を、変化後温度とする。充電制御部４４は、基準温度と変化後温度とを温度検出部５８からそれぞれ取得する。充電制御部４４は、変化後温度から基準温度を減算して、所定時間における温度変化量を導出する。充電制御部４４は、導出した温度変化量と、予め設定された所定変化量とを比較する。

図６Ａで示すように、温度変化量が所定変化量未満であれば、充電インレットピンが正常であるとみなせる。一方、図６Ｂで示すように、温度変化量が所定変化量以上であれば、充電インレットピンが折れ曲がっているとみなせる。そして、温度変化量が所定変化量以上の場合、充電制御部４４は、充電インレットピンの折れ曲がりを修復するための修復処理を行う。

なお、チェック開始タイミングからチェック終了タイミングまでの所定時間、および、温度の所定変化量は、充電インレットピンの折れ曲がりに起因する温度変化量の差異を十分に区別可能な任意の値に設定される。

また、充電制御部４４は、チェック開始タイミングからチェック終了タイミングまでのチェック期間において、充電インレットピンを通じて供給される充電電力を一定値に維持させる。これにより、充電制御部４４は、温度変化量と所定変化量との比較を、より正確に行うことができる。

図７は、充電インレットピンの折れ曲がりを修復する一例を示す図である。図７Ａは、修復処理の結果、充電インレットピンの修復が成功した場合の一例を示す。また、充電インレットピンが、形状記憶合金の修復許容範囲を超えて折れ曲がっている場合、修復が失敗することがある。図７Ｂは、修復処理の結果、充電インレットピンの修復が失敗した場合の一例を示す。

図７Ａの例では、タイミングＴ１０において充電が開始され、タイミングＴ１０からタイミングＴ１１までのチェック期間の温度変化量が所定変化量以上であったとする。これを受け、充電制御部４４は、タイミングＴ１１において修復処理を開始する。

修復処理において、充電制御部４４は、充電インレット４０の温度が、早期に修復温度以上となるように、充電電力を増加させる。具体的には、充電制御部４４は、充電電力を増加させるような電力指令値を、充電インレット４０の通信ピンを通じて設備制御部３４に送信する。設備制御部３４は、電力指令値に従った電力を給電部３０から供給させる。これにより、充電インレットピンを流れる電流が増加する。

そうすると、充電インレットピンと充電コネクタ３２の電力用端子との間の発熱量が増加し、充電インレットピンの温度を迅速に修復温度以上にさせることができる。充電インレットピンは、形状記憶合金で形成されているため、修復温度以上となると、予め記憶された正常な形状に変位する。

充電制御部４４は、タイミングＴ１１からタイミングＴ１２までの所定の修復期間中、充電インレット４０の温度を修復温度以上にさせる修復処理を継続させる。これにより、充電制御部４４は、修復期間において充電インレットピンの温度を確実に修復温度以上にさせることが可能となる。

さらに、修復処理において、充電制御部４４は、充電インレット４０の温度が上限温度以上とならないように充電電力を制御してもよい。上限温度は、修復温度より所定値だけ高い値であり、充電時の各機器の保護要件、および、充電規格要件を考慮して予め設定される。

例えば、修復温度と上限温度との間において、二点鎖線Ｃ１で示す上側閾値、および、二点鎖線Ｃ２で示す下側閾値が設定される。上側閾値は、上限温度付近であり、上限温度より所定値だけ低い値に設定される。下側閾値は、修復温度付近であり、修復温度より所定値だけ高い値に設定される。充電制御部４４は、修復期間中、温度検出部５８による充電インレットピンの温度と、電力測定部による充電電力とを逐次監視する。

充電制御部４４は、充電インレットピンの温度が上側閾値以上となったら、現在の充電電力よりも小さな電力指令値を設備制御部３４に送信することで、充電電力を低下させる。これにより、充電インレットピンの温度を上限温度以上となる前に低下させることができる。また、充電制御部４４は、充電インレットピンの温度が上側閾値以上となったら、冷却機構６０を作動させて充電インレットピンの温度を強制的に低下させてもよい。

また、充電制御部４４は、充電インレットピンの温度が下側閾値未満となったら、現在の充電電力よりも大きな電力指令値を設備制御部３４に送信することで、充電電力を上昇させる。これにより、充電インレットピンの温度を修復温度未満となる前に上昇させることができる。また、充電制御部４４は、充電インレットピンの温度が下側閾値未満となったら、冷却機構６０を停止させて充電インレットピンの冷却を中止させてもよい。

修復期間が終了すると、充電制御部４４は、タイミングＴ１２からタイミングＴ１３までの所定のチェック期間において充電インレットピンの折れ曲がりを再度チェックする。具体的には、充電制御部４４は、タイミングＴ１３において、タイミングＴ１３の変化後温度からタイミングＴ１２の基準温度を減算した温度変化量が、所定変化量以上であるか否かを判断する。

図７Ａの例では、タイミングＴ１２とタイミングＴ１３との間のチェック期間の温度変化量が所定変化量未満となっており、充電インレットピンの折れ曲がりが修復処理によって修復されている。そこで、充電制御部４４は、以後、充電終了となるまで、上限温度制限制御により充電を継続させる。上限温度制限制御は、充電インレット４０の温度が上限温度未満となるように充電電力を制限する制御を示す。また、修復が完了しているため、上限温度制限制御は、充電インレットピンの温度が修復温度未満となることを許容する。

図７Ｂの例では、タイミングＴ２０において充電が開始され、タイミングＴ２０からタイミングＴ２１までのチェック期間の温度変化量が所定変化量以上であったとする。これを受け、充電制御部４４は、タイミングＴ２１において修復処理を開始する。充電制御部４４は、タイミングＴ２１からタイミングＴ２２までの修復期間中、充電インレット４０の温度が、修復温度以上、かつ、上限温度未満となるように充電電力を制御する。

図７Ｂの例では、修復処理後、タイミングＴ２２とタイミングＴ２３との間のチェック期間の温度変化量が再び所定変化量以上となっている。この場合、十分に修復できなかったとみなし、充電制御部４４は、修復処理を再度繰り返す。すなわち、充電制御部４４は、タイミングＴ２３からタイミングＴ２４の修復期間において、充電インレット４０の温度が、修復温度以上、かつ、上限温度未満となるように充電電力を制限する。

図７Ｂの例では、２回目の修復処理後、タイミングＴ２４とタイミングＴ２５との間のチェック期間の温度変化量が所定変化量以上となった。これは、今回の充電において、複数回の修復処理を繰り返しても修復が失敗したことを示す。修復が失敗した場合、充電制御部４４は、以後、充電終了となるまで、修復温度制限制御により充電を継続させる。修復温度制限制御は、充電インレットピンの温度が修復温度未満となるように充電電力を制限する制御を示す。これにより、充電制御部４４は、意図しない異常が生じるリスクを減少させつつ、充電を完了させることが可能となる。

なお、図７Ｂの例では、修復処理を２回繰り返していた。しかし、修復が失敗したと判断するまでの修復処理の繰り返し回数は、２回に限らず、３回以上としてもよい。また、修復処理を繰り返し行う態様に限らず、修復処理を１回行った後のチェックにおいて温度変化量が所定温度変化量未満とならなかった場合に、修復が失敗したとみなして修復温度制限制御に移行してもよい。

また、場合によっては、車載バッテリ２０のＳＯＣ（State Of Charge）が比較的高い状態で充電が行われることもある。この場合、車載バッテリ２０のＳＯＣが比較的低い状態での充電と比べ、充電開始から充電終了までの充電時間が短くなる。充電時間が短いと、充電インレットピンが折れ曲がっているか否かのチェック、および、修復処理を十分に実行できないおそれがある。

そこで、充電制御部４４は、充電開始時の車載バッテリ２０のＳＯＣに基づいて、充電時間を予測し、充電時間が所定時間未満である場合、自車両の消費電力を充電電力以上とさせてもよい。ここでの所定時間は、例えば、チェック期間の長さ、修復期間の長さ、および、修復の繰り返し回数に基づいて設定される。また、自車両の消費電力は、例えば、車両１２の空調装置の消費電力などであるが、車両１２に搭載される任意の電気機器の消費電力であってもよい。また、自車両の消費電力を充電電力以上とさせる期間は、充電開始時の車載バッテリ２０のＳＯＣが高いほど長くしてもよい。

この態様では、車外から供給される電力以上に、自車両で電力が消費されるため、結果的に、車載バッテリ２０の充電時間を延長することができる。これにより、充電開始時の車載バッテリ２０のＳＯＣが高くても、修復処理を実行することができ、より確実に充電インレットピンを修復させることが可能となる。

図８は、充電制御部４４の動作の流れを説明するフローチャートである。充電制御部４４は、充電コネクタ３２が充電口に接続され、充電の開始指示に応じて、図８の一連の処理を実行する。充電制御部４４は、まず、温度変化量導出処理を実行する（Ｓ１０）。これにより、充電インレットピンの温度変化量が導出される。温度変化量導出処理の流れについては、後に詳述する。

充電制御部４４は、温度変化量が所定量以上であるか否かを判断する（Ｓ１１）。温度変化量が所定量未満である場合（Ｓ１１におけるＮＯ）、充電制御部４４は、上限温度制限制御を行う（Ｓ１２）。そして、充電制御部４４は、充電終了条件が満たされるまで上限温度制限制御を継続する（Ｓ１３におけるＮＯ）。充電終了条件は、例えば、車載バッテリ２０のＳＯＣが充電終了を示す所定ＳＯＣ以上となることである。充電終了条件が満たされた場合（Ｓ１３におけるＹＥＳ）、充電制御部４４は、ステップＳ１５の処理に進む。

また、温度変化量が所定量以上である場合（Ｓ１１におけるＹＥＳ）、充電制御部４４は、修復サブルーチンを実行し（Ｓ１４）、ステップＳ１５の処理に進む。修復サブルーチンの流れについては、後に詳述する。

ステップＳ１５において、充電制御部４４は、通知要求フラグがオンであるか否かを判断する（Ｓ１５）。通知要求フラグは、修復結果の通知が必要であるか否かを示し、通知が必要である場合にオンとされ、オフされるまでオン状態が維持される。具体的には、通知要求フラグは、修復サブルーチンにおいて修復が失敗した場合にオンされる。

通知要求フラグがオフである場合（Ｓ１５におけるＮＯ）、充電制御部４４は、一連の処理を終了する。また、通知要求フラグがオンである場合（Ｓ１５におけるＹＥＳ）、充電制御部４４は、修復失敗を通知する（Ｓ１６）。例えば、充電制御部４４は、修復が失敗した旨をナビゲーション装置のディスプレイに表示させる。なお、充電制御部４４は、この通知方法に限らず、車両１２のユーザが認識できる任意の方法で通知してもよい。そして、充電制御部４４は、通知要求フラグをオフさせて（Ｓ１７）、一連の処理を終了する。

図９は、温度変化量導出処理（Ｓ１０）の流れを説明するフローチャートである。まず、充電制御部４４は、充電電力が一定値で維持される制御を示す電力一定制御を開始する（Ｓ２０）。次に、充電制御部４４は、チェック開始タイミングの温度を示す基準温度を温度検出部５８から取得する（Ｓ２１）。次に、充電制御部４４は、基準温度の取得から所定時間が経過したか否かを判断する（Ｓ２２）。充電制御部４４は、基準温度の取得から所定時間が経過するまで待機する（Ｓ２２におけるＮＯ）。

基準温度の取得から所定時間が経過した場合（Ｓ２２におけるＹＥＳ）、充電制御部４４は、チェック終了タイミングの温度を示す変化後温度を温度検出部５８から取得する（Ｓ２３）。

次に、充電制御部４４は、変化後温度から基準温度を減算して温度変化量を導出する（Ｓ２４）。次に、充電制御部４４は、電力一定制御を終了して（Ｓ２５）、温度変化量導出処理を終了する。

図１０は、修復サブルーチン（Ｓ１４）の流れを説明するフローチャートである。まず、充電制御部４４は、修復実行回数を０に初期化する（Ｓ３０）。次に、充電制御部４４は、修復実行回数が所定回数以上であるか否かを判断する（Ｓ３１）。

修復実行回数が所定回数未満の場合（Ｓ３１におけるＮＯ）、充電制御部４４は、修復処理（Ｓ３２）を所定時間が経過するまで継続して行う（Ｓ３３におけるＮＯ）。具体的には、充電制御部４４は、充電インレットピンの温度が、修復温度以上、かつ、上限温度未満の範囲に収まるような電力指令値を設備制御部３４に送信する。設備制御部３４は、給電部３０から充電コネクタ３２を通じて供給する電力を、電力指令値に従った電力値に制御する。そうすると、所定時間が経過するまで、充電インレットピンの温度が、修復温度以上、かつ、上限温度未満の範囲で維持される。これにより、充電インレットピンは、形状記憶合金の修復許容範囲内の折れ曲がりであれば修復される。

修復処理の開始から所定時間が経過すると（Ｓ３３におけるＹＥＳ）、充電制御部４４は、温度変化量導出処理を行う（Ｓ３４）。ステップＳ３４の温度変化量導出処理では、ステップＳ１０の温度変化量導出処理と同様の流れで、ステップＳ３４の温度変化量導出処理の開始タイミングから所定期間内の充電インレットピンの温度変化量が導出される。

次に、充電制御部４４は、ステップＳ３４で導出された温度変化量が所定量以上であるか否かを判断する（Ｓ３５）。温度変化量が所定量以上である場合（Ｓ３５におけるＹＥＳ）、充電制御部４４は、修復されなかったとみなして修復実行回数をインクリメントし（Ｓ３６）、ステップＳ３１の処理に戻る。

温度変化量が所定量未満となった場合（Ｓ３５におけるＮＯ）、充電制御部４４は、修復されたとみなして、上限温度制限制御（Ｓ３７）を充電終了条件が満たされるまで継続して行う（Ｓ３８におけるＮＯ）。そして、充電終了条件が満たされると（Ｓ３８におけるＹＥＳ）、充電制御部４４は、修復サブルーチンを終了して、ステップＳ１５の処理に進む。

また、ステップＳ３１において、修復実行回数が所定回数以上となった場合（Ｓ３１におけるＹＥＳ）、充電制御部４４は、修復が失敗したとみなし、通知要求フラグをオンさせる（Ｓ４０）。その後、充電制御部４４は、修復温度制限制御（Ｓ４１）を充電終了条件が満たされるまで継続して行う（Ｓ４２におけるＮＯ）。そして、充電終了条件が満たされると（Ｓ４２におけるＹＥＳ）、充電制御部４４は、修復サブルーチンを終了して、ステップＳ１５の処理に進む。

以上のように、本実施形態の充電装置１０では、充電インレットピンが、修復温度以上の温度を加えると予め設定された形状に修復される金属で形成されている。そして、充電制御部４４は、充電インレットピンの温度変化量が所定変化量以上の場合、充電インレットピンの温度を修復温度以上にさせる修復処理を実行する。

これにより、本実施形態の充電装置１０では、充電インレットピンが意図せずに折れ曲がっても、充電インレットピンの温度を修復温度以上とすることで充電インレットピンを正常な状態に修復することができる。したがって、本実施形態の充電装置１０によれば、充電インレットを介する接続異常から復帰させることが可能となる。

また、充電制御部４４は、修復処理を１回の充電中に複数回実行する。これにより、本実施形態の充電装置１０では、１回の充電中に１回の修復処理を行う態様に比べ、修復の機会が多くなり、より確実に修復させることが可能となる。

また、充電制御部４４は、修復処理において、充電インレットピンの温度が、修復温度以上であり、かつ、修復温度より高い所定の上限温度未満の温度範囲内に収まらせる。このため、本実施形態の充電装置１０では、充電時に各機器を保護しつつ、充電インレットピンを修復させることができる。

また、本実施形態の充電装置１０では、充電インレットピンを冷却する冷却機構６０が設けられる。そして、充電制御部４４は、修復処理において、充電インレットピンの温度が、修復温度以上であり、かつ、上限温度未満の温度範囲内に収まるように、冷却機構６０を制御する。これにより、本実施形態の充電装置１０では、充電インレットピンの温度が上限温度以上となることを、より確実に防止することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１０ 充電装置
１２ 車両
２０ 車載バッテリ
３２ 充電コネクタ
４０ 充電インレット
４４ 充電制御部
５８ 温度検出部
６０ 冷却機構
７０ ＤＣ充電インレットピン
７４ ＡＣ充電インレットピン

Claims (5)

1. 車両に設けられ、車外の充電コネクタと接続可能な充電インレットと、
   前記充電インレットに設けられ、前記充電コネクタの端子と電気的に接続可能であり、修復温度以上の温度を加えると予め設定された形状に修復される金属で形成される充電インレットピンと、
   前記充電インレットピンの温度を検出する温度検出部と、
   前記充電インレットピンを通じて車外から供給される電力によって車載バッテリの充電を行う充電制御部と、
   を備え、
   前記充電制御部は、前記充電インレットピンの温度変化量が所定変化量以上の場合、前記充電インレットピンの温度を前記修復温度以上にさせる修復処理を実行する充電装置。
2. 前記充電制御部は、前記修復処理を１回の充電中に複数回実行する請求項１に記載の充電装置。
3. 前記充電制御部は、前記修復処理において、前記充電インレットピンの温度を、前記修復温度以上であり、かつ、前記修復温度より高い所定の上限温度未満の温度範囲内に収まらせる請求項１または２に記載の充電装置。
4. 前記充電インレットピンを冷却する冷却機構をさらに備え、
   前記充電制御部は、前記修復処理において、前記充電インレットピンの温度が、前記修復温度以上であり、かつ、前記上限温度未満の温度範囲内に収まるように前記冷却機構を制御する請求項３に記載の充電装置。
5. 前記充電制御部は、充電時間が所定時間未満の場合、自車両の消費電力を充電電力以上とさせる請求項１から４のいずれか１項に記載の充電装置。

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