JP3901598B2

JP3901598B2 - Electric vehicle external power source connection device

Info

Publication number: JP3901598B2
Application number: JP2002196632A
Authority: JP
Inventors: 朗河内
Original assignee: 有限会社日本ホーム経済研究所
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2022-07-05
Also published as: JP2004040937A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電気自動車に対して、主電力源や補助電力源や緊急時の電力源として自動車に連結される外部電力源を電気的に接続したり、充電時に外部電力源と接続するための外部電力源接続装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車には、バッテリ車、ハイブリッド車、燃料電池車などがある。バッテリ車は、車体に搭載された二次電池に貯蔵された電力を動力源とするものであり、その二次電池に充電するために外部電力源を接続する必要がある。また、車体に二次電池を搭載するとその分車内スペースが制約されるため、二次電池の一部又は全部を電力供給用トレーラーに搭載し、この電力供給用トレーラーと車体を機械的に連結するとともに接続ケーブルにて電気的に接続するようにしたものを、本出願人は先に特開平７−７６２２８号公報において提案している。また、不測に電池切れが発生して運転不能となった緊急時には、上記電力供給用トレーラーを配送するロードサービスシステムを構築することによって容易かつ円滑に対処でき、電気自動車の普及に大きな効果を発揮する。
【０００３】
また、ハイブリッド車は、二次電池と内燃機関を搭載して何れからでも動力を取り出せるようにするとともに、内燃機関で駆動される発電機で電力を発生させて二次電池に充電するようにしたものであり、燃料切れや発電機故障等によっての内燃機関の停止と電池切れの両方が発生して運転不能となるような事態も考えられる。また、燃料電池車は、燃料電池を動力源とし、必要に応じて補助電源として二次電池を搭載しているものであり、電気化学反応による発電機構の不具合や燃料切れが発生して運転不能となることも考えられる。このような緊急時には上記ように電力供給用トレーラーを接続することによって容易かつ円滑に対処できる。
【０００４】
ところで、上記のように電気自動車に搭載された二次電池に充電するため、また主電源や補助電源や緊急用電源として使用される電力供給用トレーラーを車体に接続して電力を供給するため、またこの電力供給用トレーラーの二次電池を充電するために、その接続ケーブルを車体側や外部電力源と電気的に接続する必要がある。
【０００５】
従来、電気自動車に対する充電は、一般には電気自動車の駆動モータを駆動制御する駆動制御部と二次電池とを有する駆動回路に対して、プラグとコンセントを用いた接触コンダクティブ方式で商用電源に接続して行っている。
【０００６】
また、絶縁被膜したパドル板をスロットに投入することで接続される非接触インダクティブ方式も知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のプラグとコンセントを用いる接触コンダクティブ方式の接続装置では、プラグをコンセントに挿入する時にその嵌合部の相対位置が見えなくなるため作業性良く適正に嵌合し難い場合があり、また接触摩擦に逆らう直線運動でプラグとコンセントを挿脱するため作業が困難であり、また裸のプラグと感電する危険性があり、さらに移動中の電気自動車に電力を供給する電力供給用トレーラーにおいては、振動等による外力が作用して接続が外れる恐れがあるため適用できないという問題がある。
【０００８】
また、パドル板とスロットを用いた非接触インダクティブ方式では、接続時の作業性は良く、感電の危険性もないが、装置構成が複雑で重く、嵩張り、コスト高になるという問題があり、また移動中の電気自動車に電力を供給する電力供給用トレーラーに対しては接続が外れる恐れがあるため適用できないという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、作業性良く接続することができるとともに移動中に振動等を受けても接続状態を確実に保持でき、かつ感電等に対する安全性の高い電気自動車の外部電力源接続装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気自動車の外部電力源接続装置は、水平方向一端の入口と上面が開放されたボックス部と、このボックス部にその一端側上方から挿入嵌合可能なヘッド部とを備え、ボックス部には、他端内部に配設され、挿入されたヘッド部の先端を嵌合させて位置規制する位置決め部と、下面に配設されたコンセントと、上向き方向及び入口側への抜け出し方向に対する被係合部とを設け、ヘッド部には、コンセントに対応させて配設されたプラグと、被係合部に対して離脱可能に係合する係合手段と、ヘッド部の先端を位置決め部に嵌合させた時に作動してプラグに対する通電経路を閉じる第１の安全手段とを設けたものであり、ヘッド部をボックス部に挿入してヘッド部の先端が位置決め部で位置規制された状態で、ヘッド部を下げることでプラグがコンセントに嵌合して電気的に接続されるとともに、被係合部に係合手段が係合してボックス部にヘッド部が嵌合した状態で保持され、従って作業性良く接続することができるとともに移動中に振動等を受けても接続状態を確実に保持できる。また、第１の安全手段を設けているので、ヘッド部をボックス部に挿入嵌合しない限りプラグに通電されないため、ヘッド部のプラグに不測に触れて感電するような恐れがなく、安全を確保できる。
【００１１】
また、電気自動車に配設されたボックス部に、上方に開放可能な蓋体を設けるとともに、蓋体にコンセントに挿入される接続プラグを設け、蓋体を閉じた状態で電気自動車に搭載された二次電池と駆動モータの駆動制御部が接続されるように構成すると、電気自動車に外部電力源を接続しない通常状態の時にはボックス部の蓋体を閉じておき、外部電力源を接続する時に蓋体を開けてヘッド部を嵌合することで外部電力源にて駆動することが可能となり、簡単・安価な構成にて作業性良く、２つの駆動状態の切り換えができる。
【００１２】
また、電気自動車に配設されたボックス部に、走行可能な外部電力源に接続されたヘッド部を挿入嵌合させ、ヘッド部のプラグをボックス部のコンセントに嵌合させた状態で、外部電力源と駆動モータの駆動制御部が接続されるように構成すると、電気自動車で移動中に電池切れ等の異常発生した時に、電気自動車に走行可能な外部電力源を連結し、電気自動車のボックス部に外部電力源のヘッド部を嵌合するという簡単な作業により、この外部電力源にて電気自動車の走行を再開することができる。
【００１３】
また、ボックス部に補機用コンセントを設け、ヘッド部に、走行可能な外部電力源に設けられた補機に接続された補機用プラグを補機用コンセントに対応させて設けると、運転に伴って電気自動車の補機と同期して外部電力源に設けられた補機も作動させることができる。
【００１４】
また、電気自動車に配設されたボックス部に、電力供給源に接続されたヘッド部を挿入嵌合させ、ヘッド部のプラグをボックス部のコンセントに嵌合させた状態で、電力供給源から電気自動車に搭載された二次電池に充電されるように構成すると、電気自動車に配設されたボックス部に電力供給源のヘッド部を嵌合することで電気自動車の二次電池に対する充電を行うことができ、充電用の接続構成を別途に設ける必要がなく、その分コスト低下を図ることができる。
【００１５】
また、電力供給源に配設されたボックス部に、外部電力源に接続されたヘッド部を挿入嵌合させ、ヘッド部のプラグをボックス部のコンセントに嵌合させた状態で、電力供給源から外部電力源に搭載された二次電池に充電されるように構成すると、外部電力源のヘッド部を電力供給源に配設されたボックス部に嵌合することで、外部電力源の二次電池に対する充電を行うことができ、外部電力源に充電用の接続構成を別途に設ける必要がなく、その分コスト低下を図ることができる。
【００１７】
また、係合手段が、ボックス部にヘッド部を嵌合させたときにボックス部の被係合部に上向きに係合する係合位置と係合解除位置の間で移動可能でかつ係合位置に向けて付勢された可動係合部材と、可動係合部材の係合解除位置への移動を阻止するロック位置とロック解除位置の間で切り換え可能なロック機構を有すると、ヘッド部をボックス部に嵌合させると可動係合部材が被係合部に係合し、その状態をロック機構でロックすることにより、簡単な操作にてヘッド部がボックス部から不測に外れるのを完全に防止することができる。
【００１８】
さらに、ロック機構をロック位置にした時にプラグに対する通電経路を閉じる第２の安全手段を設けると、ロック機構をロック位置にしたときのみプラグに通電されるので、上記第１の安全手段と合わせて２重の安全手段によってさらに高い安全性が確保される。
【００１９】
また、ヘッド部に、係合手段が被係合部に係合していない状態で、ロック機構をロック解除位置に係止し、係止手段が被係合部に係合したときに弾性的に変位して係止を解除する弾性係止手段を設けると、ヘッド部がボックス部に嵌合して係合手段が被係合部に係合しない限り、ロック機構はロック解除位置に係止されてロック位置に切り換えることができないので、上記第１と第２の安全手段と共働してヘッド部がボックス部に嵌合されない限り絶対にプラグに通電されないため、一層高い安全性が確保される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電気自動車の外部電力源接続装置の一実施形態について、図１〜図１０を参照して説明する。
【００２１】
図１において、１は電気自動車、２は走行可能な外部電力源としての電力源トレーラであり、電気自動車１の後端中央に設けられた連結部３に電力源トレーラ２から延出された連結ロッド４を連結することで、電気自動車１によって電力源トレーラ２を曳行可能である。電力源トレーラ２と電気自動車１を電気的に接続する接続装置５の一方の要素であるボックス部６が連結部３の近傍に配設され、接続装置５の他方の要素であるヘッド部７が電力源トレーラ２から延出された接続ケーブル８の先端に設けられ、ボックス部６にヘッド部７を嵌合させることで相互に電気的に接続されて、電力源トレーラ２から電気自動車１に電力が供給されるように構成されている。
【００２２】
ボックス部６は、図２、図３に示すように、電気自動車１の後端面に臨む入口１０と上面が開口された、奥側に向けて細長い箱状部材９にて構成され、その奥端部にはテーパ状の位置決め部１１が形成されている。位置決め部１１の奥端には作用突部１２が突設されている。ボックス部６の下面の入口１０の近傍にはコンセント１３が配設されている。このコンセント１３には、電力を通電するための３つの電力用端子穴１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）が設けられている。また、コンセント１３の奥側に、電力源トレーラ２に設けられているテールランプや方向指示器などの補機２ａに通電するための補機用コンセント１５が設けられている。
【００２３】
電力用端子穴１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）は、図７に示すように、電力用端子穴１４ａと１４ｂが、電気自動車１に搭載された二次電池５１と駆動モータ５２の駆動制御部５３が直列接続された駆動回路５４の両端に接続され、電力用端子穴１４ｃは、二次電池５１と駆動制御部５３の間に接続されている。また、補機用コンセント１５（図７では一対のみ代表させて表示している。）は、補機用電源５５と補機制御部５６と補機５７とが直列接続された補機用回路５８における補機５７の両端にそれぞれ接続されている。
【００２４】
図２、図３に戻って、ボックス部６の上面開口には開閉可能な蓋体１６が配設されている。１６ａはそのヒンジ部である。蓋体１６には、蓋体１６を閉じた時に２つの電力用端子穴１４ａと１４ｂを接続する接続プラグ１７が設けられている。かくして、蓋体１６を閉じると、図７に示すように、二次電池５１と駆動制御部５３からなる駆動回路５４が閉成され、二次電池５１から駆動制御部５３に駆動電力が供給され、駆動制御部５３にて駆動モータ５２が駆動される。
【００２５】
ボックス部６の入口１０の上縁外面には、上向きに係合する被係合突部１８が形成され、またコンセント１３の奥側に入口向きに係合する被係合壁部１９が形成されている。
【００２６】
ヘッド部７は、図４に示すように、ボックス部６に挿入嵌合される嵌合部２０と、その後方に連続的に延出された延出部２１と、延出部２１の後端近傍で鈍角に下方に延出された握り部２２とを有する銃器形状に構成されている。嵌合部２０の先端部には位置決め部１１に嵌合して位置決めされる嵌合テーパ部２３が形成されている。この嵌合テーパ部２３の高さ寸法及びテーパ角は、位置決め部１１の上下方向の高さ寸法及びテーパ角に比して小さく設定されており、嵌合部２０を傾斜姿勢でボックス部６に挿入してその先端部を位置決めした状態で、その先端部を中心にしてヘッド部７を下方に揺動させることでボックス部６に嵌合部２０の全体を嵌合させることができるように構成されている。
【００２７】
嵌合テーパ部２３の先端部には、ばね２４ａにて常時嵌合テーパ部２３の先端面と略面一な所定位置に向けて突出付勢された出退部材２４が配設され、位置決め部１１に嵌合テーパ部２３を嵌合させたときに出退部材２４が作用突部１２に当接して退入し、第１の安全スイッチ２５を閉成するように構成されている。これら出退部材２４と第１の安全スイッチ２５にて第１の安全手段が構成されている。
【００２８】
嵌合部２０の後部には、コントセント１３に対応させてプラグ２６が配設されている。プラグ２６には、電力用端子穴１４ｂ、１４ｃに嵌合可能な一対のプラグ端子２７ａ、２７ｂが設けられている。また、プラグ２６の前部に補機用コンセント１５に嵌合可能な補機用プラグ２８が配設されている。
【００２９】
また、嵌合部２０の後部下面には、ボックス部６のコンセント１３及び被係合壁部１９が嵌入する嵌入穴２９が形成され、その周縁から嵌合部２０内に突出する係合壁３０が立設されている。この係合壁３０が被係合壁部１９に対して入口向きに係合し、コンセント１３とプラグ２６の位置合わせを行うとともに嵌合部２０の抜け出し方向に対する係合手段を構成している。
【００３０】
延出部２１の前部には、引金状に形成した可動係合部材３１が支点ピン３２回りに後方に揺動操作可能に配設されている。可動係合部材３１には、水平前方に延びてその先端が被係合突部１８の下面に係合する係合片３３が設けられ、この係合片３３が略水平姿勢になる位置に向けて可動係合部材３１を前方に揺動付勢するばね３４が設けられている。
【００３１】
延出部２１の中間部には、その上面上に配設した操作摘み３６にて回転操作可能なロック用カム円板３５が配設されている。ロック用カム円板３５の外周の後部には中心角９０°の範囲にわたって谷部３７が形成され、この谷部３７に係合する規制ピン３８にて９０°の回転角で、図４（ａ）に示すロック解除位置と図６（ａ）に示すロック位置との間で切り換え可能に構成されている。
【００３２】
このロック用カム円板３５の後部に、ロック用カム円板３５がロック解除位置にあるとき、アクチュエータ３９ａが谷部３７に係合し、ロック用カム円板３５をロック位置にするとアクチュエータ３９ａが山部に係合して閉成する第２の安全スイッチ３９が配設されている。
【００３３】
また、ロック用カム円板３５の外周の前部には、ロック解除位置にあるとき、可動係合部材３１の後方揺動を許す凹部４０が形成されており、ロック用カム円板３５がロック位置にあるときは、可動係合部材３１の後縁がロック用カム円板３５の外周に係合して後方揺動が阻止され、係合状態でロックされるように構成されている。
【００３４】
また、ロック解除位置にあるロック用カム円板３５の外周部の一側にはスリット４１が形成され、延出部２１の後端から前方に延出された弾性係止部材４２の先端から下方にＬ字状に突設された係止片４３が嵌入係合されている。この弾性係止部材４２から前方に、先端部が被係合突部１８の上縁に係合可能な作用杆４４が延設されており、図６（ｂ）に示すように、ボックス部６にヘッド部７の嵌合部２０を嵌合させた状態で、この作用杆４４の先端部が上方に持ち上げられて係止片４３がスリット４１から離脱して係止が解除されるように構成されている。図４の４５は、通電している状態を表示するＬＥＤ等の通電表示ランプである。
【００３５】
ヘッド部７のプラグ端子２７ａ、２７ｂは、図８に示すように、第１の安全スイッチ２５、第２の安全スイッチ３９及び逆流防止ダイオード４６を介して接続ケーブル８にて電力源トレーラ２に搭載されている二次電池５９に接続されている。また、補機用プラグ２８も接続ケーブル８にて電力源トレーラ２の補機２ａに接続されている。
【００３６】
以上の構成において、電気自動車１の通常の運転時には、図３に示すように、ボックス部６の蓋体１６を閉じた状態とされ、図７に示すように、電力用端子穴１４ａ、１４ｂが接続用プラグ１７にて接続されて二次電池５１と駆動制御部５３が接続された駆動回路５４が閉成され、駆動制御部５３にて駆動モータ５２が駆動制御され、電気自動車１が運転される。
【００３７】
電気自動車１の二次電池５１の電池切れが発生した場合など、搭載されている二次電池５１で駆動モータ５２を駆動できなくなった場合には、近くのサービスステーションにおいて、若しくはロードサービスによって電力源トレーラ２の供給を受け、図１に示すように、連結部３に連結ロッド４を連結するとともに、接続装置５の電気自動車１側のボックス部６に、電力源トレーラ２側の接続ケーブル８先端のヘッド部７を嵌合させて接続する。
【００３８】
その接続に際しては、図５、図６に示すように、ボックス部６の蓋体１６を上方に開き、ヘッド部７の握り部２２を持って前方に向けて斜め下方に傾斜した姿勢で嵌合部２０をボックス部６内に入口１０から挿入し、嵌合部２０の先端の嵌合テーパ部２３をボックス部６の前端部の位置決め部１１に嵌合させて位置決めする。次いで、位置決めされたヘッド部７の先端を中心にしてヘッド部７を下方に押し下げることで、電力用端子穴１４ｂ、１４ｃにプラグ端子２７ａ、２７ｂが嵌合するとともに、補機用コンセント１５に補機用プラグ２８が嵌合する。
【００３９】
また、ヘッド部７を下方に押し下げると、可動係合部材３１の係合片３３がボックス部６の被係合突部１８に当接し、ばね３４の付勢力に抗して可動係合部材３１が後方に揺動し、係合片３３が被係合突部１８を乗り越えてその下面に係合する。なお、引金状の可動係合部材３１を指で後方に引いて被係合突部１８を乗り越えさせてもよい。また、ボックス部６の被係合壁部１９の前面に係合壁３０が係合する。かくして、ヘッド部７の嵌合部２０がボックス部６に嵌合された状態で上向き及び入口１０向きに係合される。
【００４０】
また、ボックス部６に嵌合部２０が嵌合すると、作用杆４３の先端が被係合突部１８の上端に当接して押し上げられ、弾性係止部材４２の係止片４３がスリット４１から離脱し、操作摘み３６にてロック用カム円板３５を、図４に示すロック解除位置から図６に示すロック位置に９０°回転させることが可能となる。そして、図６に示すように、ロック用カム円板３５をロック位置に回転させると、可動係合部材３１がこのロック用カム円板３５に係合して後方揺動が阻止され、係合片３３が被係合突部１８の下面に係合した状態でロックされ、外力や振動が負荷されても、ヘッド部７がボックス部６から不測に抜け出すような事態の発生が確実に防止される。
【００４１】
この状態で、上記のように電力用端子穴１４ｂ、１４ｃにプラグ端子２７ａ、２７ｂが嵌合し、位置決め部１１に嵌合テーパ部２３が嵌合して位置決めされることで作用突部１２にて出退部材２４が退入して第１の安全スイッチ２５が閉成し、ロック用カム円板３５がロック位置に回転操作されることで第２の安全スイッチ３９が閉成し、また補機用コンセント１５に補機用プラグ２８が嵌合しているので、図８に示すように、電気自動車１に搭載された二次電池５１に代わって、電力源トレーラ２に搭載された二次電池５９が駆動制御部５３に接続され、駆動モータ５２を駆動制御して運転走行することが可能となる。その際、二次電池５１とは接続されないので、二次電池５９の電力を二次電池５１の影響を受けずに駆動制御部５３に供給することができる。また、電気自動車の補機５７と電力源トレーラ２の補機２ａが並列接続されるので、補機制御部５６の制御に基づいて補機５７と同期して補機２ａを作動させることができる。
【００４２】
一方、接続装置５の接続を解除する場合には、操作摘み３６にてロック用カム円板３５をロック解除位置に回転操作した後、握り部２２を持って引金状の可動係合部材３１を後方に揺動させ、被係合突部１８と係合片３３の係合を解除してヘッド部７の後部を引き上げることで、コンセント１３とプラグ２６及び補機用コンセント１５と補機用プラグ２８の嵌合が解除されるとともに、被係合壁部１９と係合壁３０の係合が解除されるので、そのままボックス部６からヘッド部７の嵌合部２０を後方に引き出せばよい。その状態で、出退部材２４が突出されて第１の安全スイッチ２５は開成し、またロック用カム円板３５は弾性係止部材４２の係止片４３にてロック解除位置に係止され、第２の安全スイッチ３９も開成しているので、プラグ端子２７ａ、２７ｂに電力が供給されることはなく、極めて高い安全性が確保される。
【００４３】
以上のように、本実施形態によれば、電気自動車１に外部電力源としての電力源トレーラ２を接続しない通常状態の時にはボックス部６の蓋体１６を閉じておくと、搭載している二次電池５１にて駆動され、電力源トレーラ２を接続する時には蓋体１６を開けてヘッド部７を嵌合することで電力源トレーラ２に搭載された二次電池５９にて駆動することが可能となり、簡単・安価な構成にて作業性良く、２つの駆動状態の切り換えができる。
【００４４】
また、その嵌合接続に際しては、ヘッド部７をボックス部６に挿入し、ヘッド部７の先端を位置決め部１１で位置規制させた状態で、ヘッド部７を下げることでコンセント１３とプラグ２６が接続されるとともに、被係合突部１８及び被係合壁部１９に可動係合部材３１の係合片３３及び係合壁３０が係合してボックス部６にヘッド部７が嵌合した状態で保持され、さらに操作摘み３６をロック位置に回転操作することで係合状態でロックされるので、作業性良く接続することができるとともに移動中に振動等を受けても接続状態を確実に保持できる。
【００４５】
また、ボックス部６のコンセント１３に補機用コンセント１５を設け、ヘッド部７に補機用プラグ２８を設けているので、電力源トレーラ２を連結して走行する際に、運転に伴って電気自動車１の補機５７と同期してその補機２ａも作動させることができて安全運転を実現できる。
【００４６】
また、上記のように第１と第２の安全スイッチ２５、３９を設け、ヘッド部７をボックス部６に挿入嵌合し、かつその嵌合状態で操作摘み３６をロック位置に回転操作しない限りプラグ端子２７ａ、２７ｂに電力が供給されないようにしているので、これらのプラグに不測に触れて感電するような恐れがなく、安全を確保できる。
【００４７】
以上の説明では、電気自動車１の二次電池５１の異常時に電力源トレーラ２に搭載された二次電池５９から電力を供給して運転を継続するようにした例を説明したが、電気自動車１に対する補助電源として電力源トレーラ２を接続する場合には、電気自動車１の駆動回路５４に二次電池５１と５９を適宜に切り換え制御する切り換え制御部を配設すれば良い。
【００４８】
また、本発明の接続装置５は、図９に示すように、電気自動車１に搭載されている二次電池５１に電力供給源としての充電ステーション６０の充電器６１にて充電する場合にも適用することができる。その場合、充電ステーション６０では、電気自動車１に設けられたボックス部６に嵌合接続可能なヘッド部７を充電器６１に接続しておけばよい。なお、この充電ステーション６０に配設するヘッド部７は、プラグ端子２７ａ、２７ｂがボックス部６のコンセント１３の電力用端子穴１４ａ、１４ｂに嵌合されるように配置したものを用いる。
【００４９】
このように充電ステーション６０に電気自動車１に配設されたボックス部６に嵌合して接続可能なヘッド部７を配設することで、電気自動車１の二次電池５１に対する充電を、充電用の接続構成を別途に設けることなく充電することができ、その分コスト低下を図ることができる。
【００５０】
また、本発明の接続装置５は、図１０に示すように、電力供給源としての充電ステーション６０の充電器６１にて、電力源トレーラ２に搭載されている二次電池５９を充電する場合にも適用することができる。その場合、充電ステーション６０に、充電器６１に接続されたボックス部６を配設し、そのボックス部６に電力源トレーラ２のヘッド部７を嵌合接続するようにしておけば良い。ただし、このように電力源トレーラ２のヘッド部７にてその二次電池５９に充電する場合には、ボックス部６の電力用端子穴１４ａ、１４ｂは、電気自動車１に電力を供給する場合とは逆極性になるので、電流方向が逆向きの逆流防止ダイオード４６ａを配設する必要があり、そのためヘッド部７の構成として、放電時と充電時で逆流防止ダイオード４６を、４６と４６ａのように接続方向を逆方向に切り換える回路切り換え手段が設けられる。
【００５１】
このように充電ステーション６０に配設されたボックス部６に電力源トレーラ２のヘッド部７を嵌合することで、電力源トレーラ２の二次電池５９に対する充電を行うようにすることで、電力源トレーラ２に充電用の接続構成を別途に設ける必要がなく、その分コスト低下を図ることができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の電気自動車の外部電力源接続装置によれば、以上のようにヘッド部をボックス部に挿入してヘッド部の先端が位置決め部で位置規制された状態で、ヘッド部を下げることでボックス部のコンセントにヘッド部のプラグが嵌合して電気的に接続されるとともに、ボックス部の被係合部にヘッド部の係合手段が係合してボックス部にヘッド部が嵌合した状態で保持されるように構成したので、作業性良く接続することができるとともに移動中に振動等を受けても接続状態を確実に保持できる。また、ヘッド部をボックス部に挿入嵌合しない限りプラグに通電されないため、ヘッド部のプラグに不測に触れて感電するような恐れがなく、安全を確保できる。
【００５３】
したがって、電気自動車に電池切れが発生した場合にも、適当なサービスステーション若しくはロードサービスによって外部電力源の供給を受けて連結・接続することで、容易かつ迅速に外部電力源に差し替えることができる。その結果、電気自動車を走行可能距離の束縛から解放でき、その結果社会的に広く求められている電気自動車の普及と汎用化に大きく貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の外部電力源接続装置を適用した電気自動車と電力源トレーラの連結状態を示す斜視図である。
【図２】同実施形態の外部電力源接続装置におけるボックス部を示し、（ａ）は蓋体を閉じた状態の斜視図、（ｂ）は蓋体を開いた状態の斜視図である。
【図３】同実施形態の外部電力源接続装置におけるボックス部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断側面図である。
【図４】同実施形態の外部電力源接続装置におけるヘッド部を示し、（ａ）は一部を断面して示した平面図、（ｂ）は縦断側面図である。
【図５】同実施形態の外部電力源接続装置におけるボックス部にヘッド部を嵌合した状態の斜視図である。
【図６】同実施形態の外部電力源接続装置におけるボックス部にヘッド部を嵌合した状態を示し、（ａ）は横断平面図、（ｂ）は縦断側面図である。
【図７】同実施形態において、電力源トレーラを接続していない状態の電気自動車の結線図である。
【図８】同実施形態において、電力源トレーラを接続した状態の電気自動車と電力源トレーラの結線図である。
【図９】同実施形態において、電気自動車に充電する際の電力供給源との結線図である。
【図１０】同実施形態において、電力源トレーラに充電する際の電力供給源との結線図である。
【符号の説明】
１電気自動車
２電力源トレーラ（外部電力源）
５接続装置
６ボックス部
７ヘッド部
１０入口
１１位置決め部
１３コンセント
１５補機用コンセント
１６蓋体
１７接続プラグ
１８被係合突部
１９被係合壁部
２４出退部材（第１の安全手段）
２５第１の安全スイッチ（第１の安全手段）
２６プラグ
２８補機用プラグ
３０係合壁（係合手段）
３１可動係合部材（係合手段）
３３係合片（係合手段）
３５ロック用カム円板（ロック機構）
３９第２の安全スイッチ（第２の安全手段）
４２弾性係止部材（弾性係止手段）
５１二次電池
５２駆動モータ
５３駆動制御部
６０充電ステーション（電力供給源）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention electrically connects an external power source connected to a vehicle as a main power source, an auxiliary power source, and an emergency power source for various electric vehicles, or connects to an external power source during charging. This relates to an external power source connecting apparatus.
[0002]
[Prior art]
Examples of electric vehicles include battery cars, hybrid cars, and fuel cell cars. The battery car uses power stored in a secondary battery mounted on the vehicle as a power source, and an external power source needs to be connected to charge the secondary battery. In addition, when a secondary battery is mounted on the vehicle body, the space inside the vehicle is limited. Therefore, a part or all of the secondary battery is mounted on the power supply trailer, and the power supply trailer and the vehicle body are mechanically connected. In addition, the applicant previously proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-76228, which is electrically connected by a connection cable. In addition, in the event of an emergency when the battery runs out unexpectedly, the road service system that delivers the power supply trailer can be easily and smoothly dealt with. To do.
[0003]
In addition, the hybrid vehicle is equipped with a secondary battery and an internal combustion engine so that power can be taken from either, and power is generated by a generator driven by the internal combustion engine to charge the secondary battery. However, there may be a situation where both the stoppage of the internal combustion engine and the battery run out due to a fuel shortage, a generator failure, or the like, resulting in the inoperability. Fuel cell vehicles are powered by a fuel cell and, if necessary, equipped with a secondary battery as an auxiliary power source. It is also possible to become. In such an emergency, the power supply trailer can be connected easily and smoothly as described above.
[0004]
By the way, to charge the secondary battery mounted on the electric vehicle as described above, and to connect the power supply trailer used as the main power supply, auxiliary power supply and emergency power supply to the vehicle body to supply power, In order to charge the secondary battery of the power supply trailer, it is necessary to electrically connect the connection cable to the vehicle body side or an external power source.
[0005]
Conventionally, for charging an electric vehicle, generally, a drive circuit having a drive control unit and a secondary battery for driving and controlling a drive motor of the electric vehicle is connected to a commercial power source by a contact conductive method using a plug and an outlet. Is going.
[0006]
Also known is a non-contact inductive system in which a paddle plate with an insulating coating is connected by being inserted into a slot.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional contact conductive type connection device using the plug and the outlet, when the plug is inserted into the outlet, the relative position of the fitting portion may not be visible, and it may be difficult to fit properly with good workability. In a power supply trailer that supplies electric power to a moving electric vehicle, it is difficult to work because the plug and outlet are inserted and removed with a linear motion against contact friction, and there is a risk of electric shock with a bare plug, There is a problem that it cannot be applied because an external force due to vibration or the like may be applied to disconnect the connection.
[0008]
In addition, the non-contact inductive method using a paddle plate and a slot has good workability at the time of connection and there is no risk of electric shock, but there is a problem that the device configuration is complicated, heavy, bulky, and expensive. In addition, there is a problem that it cannot be applied to a power supply trailer that supplies electric power to a moving electric vehicle because it may be disconnected.
[0009]
In view of the above-described conventional problems, the present invention can be connected with good workability and can reliably maintain a connected state even when subjected to vibration during movement, and has high safety against electric shock. An object is to provide a power source connection device.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
An external power source connecting device for an electric vehicle according to the present invention includes:At one end in the horizontal directionAn entrance and a box with an open top;,In this boxFrom above one end sideWith a head part that can be inserted and fitted.Inserted inside the other end and insertedPositioning part that regulates position by fitting the tip of the head part, outlet on the lower surface, upwarddirectionAnd entranceAgainst the direction of exit to the sideThe head is provided with a plug disposed in correspondence with the outlet and the engaged portion.And releasably engageEngaging means toA first safety means that operates when the leading end of the head portion is fitted to the positioning portion and closes the energization path to the plug;With the head part inserted into the box part and the tip of the head part being regulated by the positioning part, the head part is lowered so that the plug fits into the outlet and is electrically connected. In addition, the engaging means engages with the engaged part and the head part is fitted to the box part, so that it can be connected with good workability and can be connected even if it receives vibration during movement. The state can be reliably maintained.In addition, since the first safety means is provided, the plug will not be energized unless the head is inserted into the box, so there is no risk of accidental contact with the plug on the head, ensuring safety. it can.
[0011]
In addition, the box portion disposed in the electric vehicle is provided with a lid that can be opened upward, and the lid is provided with a connection plug that is inserted into the outlet, and is mounted on the electric vehicle with the lid closed. If the secondary battery and the drive control unit of the drive motor are configured to be connected, the lid of the box unit is closed when the external power source is not connected to the electric vehicle, and the lid is closed when the external power source is connected. By opening the body and fitting the head part, it is possible to drive with an external power source, and it is possible to switch between the two driving states with a simple and inexpensive configuration with good workability.
[0012]
In addition, the head portion connected to an external power source capable of traveling is inserted and fitted into the box portion provided in the electric vehicle, and the external power is inserted with the plug of the head portion fitted into the outlet of the box portion. If the power source and the drive control unit of the drive motor are connected, an external power source that can travel to the electric vehicle when an abnormality such as running out of battery occurs while moving on the electric vehicle, and the box portion of the electric vehicle is connected. By the simple operation of fitting the head portion of the external power source to the external power source, the running of the electric vehicle can be resumed with this external power source.
[0013]
Also, if an accessory outlet is provided in the box, and an auxiliary plug connected to the accessory provided in the external power source that can be driven is provided in the head corresponding to the accessory outlet, Accordingly, an auxiliary device provided in the external power source can be operated in synchronization with the auxiliary device of the electric vehicle.
[0014]
In addition, the head portion connected to the power supply source is inserted and fitted into the box portion provided in the electric vehicle, and the electric power is supplied from the power supply source with the plug of the head portion fitted to the outlet of the box portion. When the secondary battery mounted on the vehicle is configured to be charged, charging of the secondary battery of the electric vehicle is performed by fitting the head portion of the power supply source to the box portion disposed on the electric vehicle. Therefore, it is not necessary to provide a separate connection configuration for charging, and the cost can be reduced accordingly.
[0015]
In addition, the head portion connected to the external power source is inserted and fitted into the box portion provided in the power supply source, and the head portion plug is fitted to the outlet of the box portion, from the power supply source. If the secondary battery mounted on the external power source is configured to be charged, the secondary battery of the external power source is fitted by fitting the head part of the external power source to the box part provided on the power supply source. It is not necessary to separately provide a connection configuration for charging in the external power source, and the cost can be reduced accordingly.
[0017]
The engaging means is movable between an engaging position where the engaging portion engages with the engaged portion of the box portion upward when the head portion is fitted to the box portion, and an engaging position. And a movable engagement member biased toward the engagement portion, and a lock mechanism that can be switched between a lock position and a lock release position for preventing the movement of the movable engagement member to the engagement release position. When engaged, the movable engagement member engages with the engaged part, and the state is locked by the lock mechanism, so that the head part is completely prevented from unexpectedly coming off the box part with a simple operation. can do.
[0018]
Furthermore, if the second safety means for closing the energization path for the plug when the lock mechanism is set to the lock position, the plug is energized only when the lock mechanism is set to the lock position. Higher safety is ensured by the double safety means.
[0019]
In addition, when the engaging means is not engaged with the engaged portion with the head portion, the lock mechanism is locked at the unlocking position, and the head is elastic when the engaging means is engaged with the engaged portion. When the elastic locking means for releasing the locking is provided, the lock mechanism is locked at the unlocked position unless the head portion is fitted to the box portion and the engaging means is engaged with the engaged portion. Since it cannot be switched to the locked position, the plug is never energized unless the head portion is fitted to the box portion in cooperation with the first and second safety means, so that higher safety is ensured. The
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of an external power source connection device for an electric vehicle according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0021]
In FIG. 1, 1 is an electric vehicle, 2 is a power source trailer as an external power source that can run, and a connection portion 3 provided at the center of the rear end of the electric vehicle 1 is extended from the power source trailer 2. The power source trailer 2 can be coasted by the electric vehicle 1 by connecting the rod 4. A box portion 6 that is one element of a connection device 5 that electrically connects the power source trailer 2 and the electric vehicle 1 is disposed in the vicinity of the coupling portion 3, and a head portion 7 that is the other element of the connection device 5 is provided. It is provided at the end of the connection cable 8 extended from the power source trailer 2 and is electrically connected to each other by fitting the head portion 7 to the box portion 6, so that power is supplied from the power source trailer 2 to the electric vehicle 1. Is configured to be supplied.
[0022]
As shown in FIGS. 2 and 3, the box portion 6 is composed of an entrance 10 facing the rear end surface of the electric vehicle 1 and a box-shaped member 9 that is elongated toward the back, with the top surface opened, and the back end thereof. A tapered positioning part 11 is formed on the part. An action projection 12 is provided at the back end of the positioning portion 11. In the vicinity of the inlet 10 on the lower surface of the box portion 6, an outlet 13 is disposed. The outlet 13 is provided with three power terminal holes 14 (14a, 14b, 14c) for supplying power. Further, on the back side of the outlet 13, an auxiliary outlet 15 for supplying power to the auxiliary machine 2a such as a tail lamp and a direction indicator provided in the power source trailer 2 is provided.
[0023]
As shown in FIG. 7, the power terminal holes 14 (14 a, 14 b, 14 c) have power terminal holes 14 a and 14 b, and the secondary battery 51 mounted in the electric vehicle 1 and the drive control unit 53 of the drive motor 52. Are connected to both ends of the drive circuit 54 connected in series, and the power terminal hole 14 c is connected between the secondary battery 51 and the drive control unit 53. In addition, an auxiliary machine outlet 15 (only one pair is represented in FIG. 7) is an auxiliary machine circuit 58 in which an auxiliary machine power supply 55, an auxiliary machine control unit 56, and an auxiliary machine 57 are connected in series. Are connected to both ends of the auxiliary machine 57 respectively.
[0024]
Returning to FIGS. 2 and 3, an openable / closable lid 16 is disposed in the upper surface opening of the box portion 6. 16a is the hinge part. The lid 16 is provided with a connection plug 17 that connects the two power terminal holes 14a and 14b when the lid 16 is closed. Thus, when the lid 16 is closed, as shown in FIG. 7, the drive circuit 54 including the secondary battery 51 and the drive control unit 53 is closed, and drive power is supplied from the secondary battery 51 to the drive control unit 53. The drive motor 52 is driven by the drive control unit 53.
[0025]
An engaged protrusion 18 that engages upward is formed on the outer surface of the upper edge of the inlet 10 of the box portion 6, and an engaged wall portion 19 that engages in the inlet direction is formed on the back side of the outlet 13. ing.
[0026]
As shown in FIG. 4, the head portion 7 includes a fitting portion 20 that is inserted and fitted into the box portion 6, an extending portion 21 that continuously extends rearward thereof, and a rear end of the extending portion 21. It is configured in the shape of a firearm having a grip portion 22 extending downward at an obtuse angle in the vicinity. A fitting taper portion 23 is formed at the tip of the fitting portion 20 so as to be fitted and positioned on the positioning portion 11. The height dimension and taper angle of the fitting taper portion 23 are set smaller than the height dimension and taper angle of the positioning portion 11 in the vertical direction, and the fitting portion 20 is inclined to the box portion 6 in an inclined posture. The whole fitting part 20 can be fitted to the box part 6 by swinging the head part 7 downward about the tip part in a state where the tip part is inserted and positioned. Has been.
[0027]
At the distal end of the fitting tapered portion 23, a retracting member 24 that is urged and projected toward a predetermined position substantially flush with the distal end surface of the fitting tapered portion 23 by a spring 24a is disposed. When the fitting taper portion 23 is fitted to the first and second fitting members 11, the retracting member 24 comes into contact with the action projecting portion 12 and retreats to close the first safety switch 25. The retracting member 24 and the first safety switch 25 constitute a first safety means.
[0028]
A plug 26 is disposed at the rear portion of the fitting portion 20 so as to correspond to the outlet 13. The plug 26 is provided with a pair of plug terminals 27a and 27b that can be fitted into the power terminal holes 14b and 14c. Further, an auxiliary machine plug 28 that can be fitted to the auxiliary machine outlet 15 is disposed at the front portion of the plug 26.
[0029]
In addition, a fitting hole 29 into which the outlet 13 and the engaged wall portion 19 of the box portion 6 are fitted is formed on the lower surface of the rear portion of the fitting portion 20, and the engagement wall 30 protruding into the fitting portion 20 from the peripheral edge thereof. Is erected. The engaging wall 30 engages with the engaged wall portion 19 in the inlet direction, aligns the outlet 13 and the plug 26, and constitutes an engaging means for the fitting portion 20 with respect to the withdrawal direction.
[0030]
A movable engagement member 31 formed in a trigger shape is disposed at the front portion of the extension portion 21 so as to be swingable backward around the fulcrum pin 32. The movable engagement member 31 is provided with an engagement piece 33 that extends forward in the horizontal direction and whose tip engages with the lower surface of the engaged protrusion 18. A spring 34 is provided to swing and urge the movable engagement member 31 forward.
[0031]
A locking cam disc 35 that can be rotated by an operation knob 36 disposed on the upper surface thereof is disposed at an intermediate portion of the extending portion 21. A trough portion 37 is formed in the rear portion of the outer periphery of the locking cam disc 35 over a range of a central angle of 90 °, and at a rotation angle of 90 ° by a regulating pin 38 that engages with the trough portion 37, FIG. ) And a lock position shown in FIG. 6A are switchable.
[0032]
When the locking cam disc 35 is in the unlocked position at the rear of the locking cam disc 35, the actuator 39a is engaged with the trough 37, and when the locking cam disc 35 is in the locked position, the actuator 39a is A second safety switch 39 that engages and closes the mountain is disposed.
[0033]
In addition, a recess 40 that allows the movable engagement member 31 to swing backward when in the unlocked position is formed in the front part of the outer periphery of the locking cam disk 35 so that the locking cam disk 35 is locked. When in the position, the rear edge of the movable engagement member 31 engages with the outer periphery of the locking cam disc 35 to prevent backward swinging and is locked in the engaged state.
[0034]
In addition, a slit 41 is formed on one side of the outer peripheral portion of the locking cam disk 35 at the unlocking position, and is downward from the front end of the elastic locking member 42 that extends forward from the rear end of the extending portion 21. A locking piece 43 projecting in an L shape is fitted and engaged. An action rod 44 whose front end is engageable with the upper edge of the engaged protrusion 18 is extended forward from the elastic locking member 42. As shown in FIG. In a state where the fitting portion 20 of the head portion 7 is fitted, the tip end portion of the working rod 44 is lifted upward so that the locking piece 43 is detached from the slit 41 and the locking is released. Has been. Reference numeral 45 in FIG. 4 denotes an energization display lamp such as an LED that displays an energized state.
[0035]
As shown in FIG. 8, the plug terminals 27 a and 27 b of the head unit 7 are mounted on the power source trailer 2 by the connection cable 8 via the first safety switch 25, the second safety switch 39 and the backflow prevention diode 46. The secondary battery 59 is connected. An auxiliary machine plug 28 is also connected to the auxiliary machine 2 a of the power source trailer 2 by the connection cable 8.
[0036]
In the above configuration, during normal operation of the electric vehicle 1, the lid 16 of the box 6 is closed as shown in FIG. 3, and the power terminal holes 14a and 14b are provided as shown in FIG. The drive circuit 54 connected by the connection plug 17 to which the secondary battery 51 and the drive control unit 53 are connected is closed, and the drive motor 52 is driven and controlled by the drive control unit 53 so that the electric vehicle 1 is operated. The
[0037]
When the secondary battery 51 of the electric vehicle 1 has run out, or when the drive motor 52 cannot be driven by the mounted secondary battery 51, the power source is used at a nearby service station or by a road service. As shown in FIG. 1, the connecting rod 4 is connected to the connecting portion 3, and the tip of the connecting cable 8 on the power source trailer 2 side is connected to the box portion 6 on the electric vehicle 1 side of the connecting device 5. The head part 7 is fitted and connected.
[0038]
When connecting, as shown in FIGS. 5 and 6, the lid 16 of the box portion 6 is opened upward, and the gripping portion 22 of the head portion 7 is held and fitted in a posture inclined obliquely downward toward the front. The portion 20 is inserted into the box portion 6 from the inlet 10, and the fitting tapered portion 23 at the tip of the fitting portion 20 is fitted to the positioning portion 11 at the front end portion of the box portion 6 to be positioned. Next, by pushing down the head portion 7 around the positioned head portion 7 as a center, the plug terminals 27a and 27b are fitted in the power terminal holes 14b and 14c, and the auxiliary device outlet 15 is supplemented. The machine plug 28 is fitted.
[0039]
Further, when the head portion 7 is pushed downward, the engagement piece 33 of the movable engagement member 31 comes into contact with the engaged protrusion 18 of the box portion 6, and the movable engagement member 31 resists the biasing force of the spring 34. Swings rearward, and the engaging piece 33 gets over the engaged protrusion 18 and engages the lower surface thereof. Note that the trigger-like movable engagement member 31 may be pulled rearward with a finger to get over the engaged protrusion 18. Further, the engagement wall 30 is engaged with the front surface of the engaged wall portion 19 of the box portion 6. Thus, the fitting portion 20 of the head portion 7 is engaged upward and toward the inlet 10 while being fitted to the box portion 6.
[0040]
Further, when the fitting portion 20 is fitted to the box portion 6, the tip of the working rod 43 comes into contact with the upper end of the engaged projection 18 and is pushed up, and the locking piece 43 of the elastic locking member 42 is released from the slit 41. The lock cam disk 35 can be rotated 90 ° from the unlock position shown in FIG. 4 to the lock position shown in FIG. Then, as shown in FIG. 6, when the locking cam disk 35 is rotated to the locked position, the movable engagement member 31 engages with the locking cam disk 35 to prevent backward swinging, Even if an external force or vibration is applied while the piece 33 is locked in a state of being engaged with the lower surface of the engaged protrusion 18, it is possible to reliably prevent the occurrence of a situation in which the head portion 7 is unexpectedly pulled out from the box portion 6. The
[0041]
In this state, the plug terminals 27a and 27b are fitted in the power terminal holes 14b and 14c as described above, and the fitting taper portion 23 is fitted and positioned in the positioning portion 11 so as to be positioned on the working protrusion 12. The retracting member 24 is retracted, the first safety switch 25 is closed, and the locking cam disk 35 is rotated to the locked position, so that the second safety switch 39 is closed, and the Since the auxiliary plug 28 is fitted in the machine outlet 15, the secondary battery 51 mounted on the power source trailer 2 is used instead of the secondary battery 51 mounted on the electric vehicle 1, as shown in FIG. The battery 59 is connected to the drive control unit 53, and the drive motor 52 is driven and controlled to run. At this time, since the secondary battery 51 is not connected, the power of the secondary battery 59 can be supplied to the drive control unit 53 without being affected by the secondary battery 51. Further, since the auxiliary machine 57 of the electric vehicle and the auxiliary machine 2a of the power source trailer 2 are connected in parallel, the auxiliary machine 2a can be operated in synchronization with the auxiliary machine 57 based on the control of the auxiliary machine control unit 56. .
[0042]
On the other hand, when releasing the connection of the connection device 5, the lock cam disk 35 is rotated to the unlock position by the operation knob 36, and then the trigger-like movable engagement member 31 is held with the grip portion 22. Is swung rearward, the engagement of the engaged protrusion 18 and the engagement piece 33 is released, and the rear portion of the head portion 7 is pulled up, whereby the outlet 13, the plug 26, the auxiliary outlet 15, and the auxiliary Since the engagement of the plug 28 is released and the engagement between the engaged wall portion 19 and the engagement wall 30 is released, the fitting portion 20 of the head portion 7 may be pulled out from the box portion 6 as it is. . In this state, the retracting member 24 is projected to open the first safety switch 25, and the locking cam disk 35 is locked at the unlocking position by the locking piece 43 of the elastic locking member 42. Since the second safety switch 39 is also opened, power is not supplied to the plug terminals 27a and 27b, and extremely high safety is ensured.
[0043]
As described above, according to the present embodiment, when the lid 16 of the box unit 6 is closed in a normal state in which the electric power source trailer 2 as an external electric power source is not connected to the electric vehicle 1, the electric vehicle 1 is mounted. It is driven by the secondary battery 51, and when the power source trailer 2 is connected, it can be driven by the secondary battery 59 mounted on the power source trailer 2 by opening the lid 16 and fitting the head portion 7. Thus, it is possible to switch between the two driving states with a simple and inexpensive configuration with good workability.
[0044]
Further, when fitting and connecting, the head portion 7 is inserted into the box portion 6, and the outlet portion 13 and the plug 26 are connected by lowering the head portion 7 in a state where the tip of the head portion 7 is regulated by the positioning portion 11. In addition to being connected, the engaging piece 33 and the engaging wall 30 of the movable engaging member 31 are engaged with the engaged protrusion 18 and the engaged wall portion 19, and the head portion 7 is fitted into the box portion 6. Since it is locked in the engaged state by further rotating the operation knob 36 to the lock position, it is possible to connect with good workability and to ensure the connection state even when subjected to vibration during movement. Can hold.
[0045]
In addition, since the accessory outlet 15 is provided in the outlet 13 of the box 6 and the accessory plug 28 is provided in the head portion 7, when driving with the power source trailer 2 connected, The auxiliary machine 2a can be operated in synchronism with the auxiliary machine 57 of the automobile 1, and safe driving can be realized.
[0046]
As long as the first and second safety switches 25 and 39 are provided as described above, the head portion 7 is inserted and fitted into the box portion 6, and the operation knob 36 is not rotated to the locked position in the fitted state. Since power is not supplied to the plug terminals 27a and 27b, there is no risk of accidental contact with these plugs, and safety can be ensured.
[0047]
In the above description, the example in which the operation is continued by supplying power from the secondary battery 59 mounted on the power source trailer 2 when the secondary battery 51 of the electric vehicle 1 is abnormal has been described. When the power source trailer 2 is connected as an auxiliary power source, a switching control unit for appropriately switching the secondary batteries 51 and 59 may be provided in the drive circuit 54 of the electric vehicle 1.
[0048]
Further, as shown in FIG. 9, the connection device 5 of the present invention is also applied to the case where the secondary battery 51 mounted on the electric vehicle 1 is charged by the charger 61 of the charging station 60 as a power supply source. can do. In that case, in the charging station 60, the head unit 7 that can be fitted and connected to the box unit 6 provided in the electric vehicle 1 may be connected to the charger 61. Note that the head portion 7 disposed in the charging station 60 is one in which the plug terminals 27 a and 27 b are arranged so as to be fitted in the power terminal holes 14 a and 14 b of the outlet 13 of the box portion 6.
[0049]
Thus, by charging the charging station 60 with the head portion 7 that can be fitted and connected to the box portion 6 provided in the electric vehicle 1, the charging of the secondary battery 51 of the electric vehicle 1 can be performed for charging. Can be charged without providing a separate connection configuration, and the cost can be reduced accordingly.
[0050]
Further, as shown in FIG. 10, the connection device 5 of the present invention is used when the secondary battery 59 mounted on the power source trailer 2 is charged by the charger 61 of the charging station 60 as a power supply source. Can also be applied. In this case, the box unit 6 connected to the charger 61 may be disposed in the charging station 60, and the head unit 7 of the power source trailer 2 may be fitted and connected to the box unit 6. However, when the secondary battery 59 is charged by the head portion 7 of the power source trailer 2 in this way, the power terminal holes 14 a and 14 b of the box portion 6 supply power to the electric vehicle 1. Therefore, it is necessary to dispose a reverse current prevention diode 46a whose current direction is reverse. Therefore, as a configuration of the head unit 7, the reverse current prevention diode 46 is provided at the time of discharging and at the time of charging as shown in 46 and 46a. Circuit switching means for switching the connection direction to the reverse direction is provided.
[0051]
In this way, by charging the secondary battery 59 of the power source trailer 2 by fitting the head portion 7 of the power source trailer 2 to the box portion 6 disposed in the charging station 60, There is no need to separately provide a connection structure for charging in the source trailer 2, and the cost can be reduced accordingly.
[0052]
【The invention's effect】
According to the external power source connecting device for an electric vehicle of the present invention, the box is lowered by inserting the head into the box as described above and lowering the head while the tip of the head is regulated by the positioning part. The plug of the head portion is fitted and electrically connected to the outlet of the head portion, and the engaging portion of the head portion is engaged with the engaged portion of the box portion and the head portion is fitted to the box portion. Therefore, it is possible to connect with good workability and to securely maintain the connected state even when subjected to vibration or the like during movement.Further, since the plug is not energized unless the head portion is inserted and fitted into the box portion, there is no fear of accidental contact with the plug of the head portion, and safety can be ensured.
[0053]
Therefore, even when a battery runs out in an electric vehicle, it can be easily and quickly replaced with an external power source by receiving and connecting and connecting the external power source with an appropriate service station or road service. As a result, the electric vehicle can be released from the restriction of the travelable distance, and as a result, it can greatly contribute to the popularization and generalization of electric vehicles that are widely demanded by society.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a connection state of an electric vehicle and a power source trailer to which an external power source connecting device according to an embodiment of the present invention is applied.
2A and 2B show a box portion in the external power source connecting device of the embodiment, wherein FIG. 2A is a perspective view with a lid closed, and FIG. 2B is a perspective view with a lid opened.
3A and 3B show a box portion in the external power source connecting apparatus according to the embodiment, where FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a longitudinal side view.
4A and 4B show a head portion in the external power source connection device of the embodiment, wherein FIG. 4A is a plan view showing a part of the head portion, and FIG. 4B is a longitudinal side view.
FIG. 5 is a perspective view of a state in which the head portion is fitted to the box portion in the external power source connecting device of the embodiment.
6A and 6B show a state in which the head portion is fitted to the box portion in the external power source connecting device of the embodiment, where FIG. 6A is a transverse plan view, and FIG. 6B is a longitudinal side view.
FIG. 7 is a connection diagram of the electric vehicle in a state where the power source trailer is not connected in the embodiment.
FIG. 8 is a connection diagram of the electric vehicle and the power source trailer in a state where the power source trailer is connected in the embodiment.
FIG. 9 is a connection diagram with a power supply source when charging the electric vehicle in the embodiment.
FIG. 10 is a connection diagram with a power supply source when charging the power source trailer in the embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Electric vehicle
2 Power source trailer (external power source)
5 connection devices
6 Box part
7 Head
10 entrance
11 Positioning part
13 outlet
15 Auxiliary outlet
16 Lid
17 Connection plug
18 engaged protrusion
19 Engaged wall
24 Withdrawal member (first safety means)
25 First safety switch (first safety means)
26 plug
28 Auxiliary plug
30 engagement wall (engagement means)
31 Movable engagement member (engagement means)
33 Engagement piece (engagement means)
35 Locking cam disc (locking mechanism)
39 Second safety switch (second safety means)
42 Elastic locking member (elastic locking means)
51 Secondary battery
52 Drive motor
53 Drive control unit
60 Charging station (power supply source)

Claims

A horizontal end of the inlet and the upper surface is opened box part, and a one end side thereof upward from insertable fitting head portion to the box portion, the box portion, is disposed within the other end, it is inserted The head portion is provided with a positioning portion for fitting the tip of the head portion to regulate the position, an outlet disposed on the lower surface, and an engaged portion with respect to the upward direction and the outlet direction to the inlet side. energizing path for the plug operates a plug disposed in correspondence, and engagement means for releasably engaging in pairs with the engaged portion, when fitted to the tip of the head portion to the positioning portion And a first safety means for closing the external power source connecting device for an electric vehicle.

The box part provided in the electric vehicle is provided with a lid that can be opened upward, and the lid is provided with a connection plug to be inserted into the outlet, and the secondary mounted on the electric vehicle with the lid closed. The external power source connection device for an electric vehicle according to claim 1, wherein the battery and a drive control unit of the drive motor are connected to each other.

Insert the head part connected to the external power source that can run into the box part installed in the electric vehicle, and with the plug of the head part fitted in the outlet of the box part, The external power source connection device for an electric vehicle according to claim 1 or 2, wherein a drive control unit of the drive motor is connected.

Auxiliary equipment outlet is provided in the box part, and an auxiliary equipment plug connected to the auxiliary equipment provided in the external power source capable of traveling is provided in the head part corresponding to the auxiliary equipment outlet. The external power source connection device for an electric vehicle according to claim 3.

Insert the head part connected to the power supply source into the box part provided in the electric vehicle and fit the plug of the head part into the outlet of the box part, from the power supply source to the electric car. The external power source connection device for an electric vehicle according to claim 1, wherein the device is configured to be charged by a mounted secondary battery.

Insert the head part connected to the external power source into the box part installed in the power supply source, and plug the head part into the outlet of the box part. 2. The external power source connection device for an electric vehicle according to claim 1, wherein the secondary battery mounted on the power source is charged.

The engagement means is movable between an engagement position where the head portion is engaged with the engaged portion of the box portion and an engagement release position when the head portion is fitted to the box portion, and is directed toward the engagement position. 2. A movable engagement member biased by the movement, and a lock mechanism switchable between a lock position and a lock release position for preventing movement of the movable engagement member to an engagement release position. The external power source connection device for an electric vehicle according to any one of claims 6 to 6 .

8. The external power source connection device for an electric vehicle according to claim 7, further comprising second safety means for closing an energization path to the plug when the lock mechanism is set to the lock position.

When the engaging means is not engaged with the engaged part, the lock mechanism is locked at the unlocking position, and the head part is elastically displaced when the engaging means is engaged with the engaged part. 9. An external power source connection device for an electric vehicle according to claim 7, further comprising elastic locking means for releasing the locking.