JP5165713B2

JP5165713B2 - 電気自動車の給電装置

Info

Publication number: JP5165713B2
Application number: JP2010062755A
Authority: JP
Inventors: 廣雅吉本
Original assignee: 株式会社エネゲート
Priority date: 2010-03-18
Filing date: 2010-03-18
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2030-03-18
Also published as: JP2011199988A

Description

本発明は、例えば、系統電源からの電力を電気自動車のバッテリへ供給する電気自動車の給電装置に関する。

近年、地球温暖化などの環境問題から、内燃機関を搭載したガソリン自動車に代わるものとして、エネルギー源としてバッテリを搭載したプラグインハイブリッド車・電気自動車が開発されている。これら電気自動車の場合、走行を継続する必要性から、バッテリを充電しなければならない。そのため、これら電気自動車の普及拡大を目的として、バッテリを充電するための給電インフラの整備が進められている。

これら電気自動車の普及拡大に伴って、電気自動車のバッテリを充電するための給電装置が市街地などの各所に設置されることになる。電気自動車のユーザは、市街地などのいずれかの場所に移動し、その場所に設置された給電装置でもって電気自動車のバッテリを充電しなければならない。

従来、給電装置とこの給電装置から電力供給を受けるバッテリが搭載された電気自動車との間に通信手段を設けて情報のやり取りを行う電力供給システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１における電力供給システムは、自動車を駐車可能な給電スタンド（自動車にガソリンを供給するガソリンスタンドと同様に自動車に電力を供給する施設）に設置された給電装置（給電端末）と、この給電装置による電力の供給を管理する管理システムと、給電装置および管理システムを接続して情報の送受信を可能にするネットワークとで主要部が構成されている。

この電力供給システムでは、利用者が給電スタンドの所定の場所に自動車を駐車してバッテリを給電装置に接続する。自動車に設けられた認証装置のカードリーダにＩＣカード等の認証カードを挿入することにより、その認証カードに書き込まれた利用者情報をネットワークを介して管理システムに送信する。

この管理システムでは、利用者データベースに登録されている利用者情報と照合し、この利用者が電力供給を受けられる資格を有するか否かを判定する。この判定の結果、利用者が認証された場合、管理システムからの給電開始指令に基づいて給電装置を制御して自動車のバッテリへ給電する。

この給電終了後、バッテリから給電装置が取り外されると、その給電装置から電力使用量を読み出し、給電終了の通知および電力使用量を管理システムに送信し、その情報を履歴データベースに記憶する。

特開２００８−７７２６７号公報

ところで、前述した特許文献１における電力供給システムでは、給電スタンドに設置された給電装置と管理システムとの間で情報の送受信を行っているが、その情報は、給電装置を利用する利用者情報などに限定されたものであった。この利用者情報は、給電装置を利用する電気自動車のユーザが電力供給を受けられる資格を有するか否かを判定するために、管理システムが必要とするものに限定されていた。

これに対して、給電装置を利用する電気自動車のユーザが必要とする情報もある。例えば、給電装置によるバッテリへの給電中に車上荒らし等のような不法侵入者による盗難事件が発生する可能性がある。また、給電装置によるバッテリへの給電中に何等かの原因により給電装置とバッテリとの接続が遮断されると、その接続遮断部分からの漏電や感電、火災などの危険な状況を引き起こす可能性がある。

そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、車上荒らし等に対する防犯機能や、漏電や感電、火災等に対する安全確保機能を併せ持つ電気自動車の給電装置を提供することにある。

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明に係る電気自動車の給電装置は、系統電源からの電力を制御する給電部を備え、その給電部から延びる給電ケーブルの先端に設けられた給電プラグを電気自動車のバッテリに電気的に接続することにより、給電部からバッテリへ電力を供給する給電装置であって、給電プラグに、電気自動車に発生した加速度を検出する半導体式加速度センサを内蔵させ、加速度センサの出力変動および給電部の出力変動を監視する監視部を備えたことを特徴とする。

本発明では、給電プラグに内蔵させた加速度センサにより、その加速度センサの出力変動が発生した場合、車上荒らし等のような不法侵入者による電気自動車が振動していると判断することができる。また、加速度センサの出力変動と給電部の出力変動とが同時に発生した場合、給電プラグのバッテリへの電気的な接続が遮断された状態、つまり、給電プラグが脱落していると判断することができる。

本発明において、加速度センサの出力変動および給電部の出力変動を監視する監視部を備えている。これにより、監視部により加速度センサの出力変動および給電部の出力変動を常時監視することで、車上荒らし等のような不法侵入者による電気自動車の振動や給電プラグの脱落を的確に把握することができる。

本発明における監視部は、加速度センサの出力変動あるいは給電部の出力変動のうちの少なくとも加速度センサの出力変動に基づいて警報信号を出力可能とすることが望ましい。このようにすれば、加速度センサの出力変動および給電部の出力変動を監視することに基づいて、電気自動車の振動や給電プラグの脱落を、警報信号により、電気自動車のユーザ、給電装置の管理者や給電装置周辺の人々に報知することができる。なお、「少なくとも加速度センサの出力変動」とは、加速度センサの出力変動のみであれば、電気自動車の振動と判定でき、加速度センサの出力変動と給電部の出力変動の両方であれば、給電プラグの脱落と判定することができることを意味する。

本発明における監視部は、通信網を介して電気自動車のユーザが所持する携帯端末器へ警報信号を送信可能とすることが望ましい。このようにすれば、電気自動車の振動や給電プラグの脱落を、警報信号により、電気自動車のユーザに迅速かつ容易に報知することができる。

本発明によれば、給電プラグに、電気自動車に発生した加速度を検出する加速度センサを内蔵させたことにより、その加速度センサの出力変動が発生した場合、車上荒らし等のような不法侵入者による電気自動車が振動していると判断することができる。また、加速度センサの出力変動と給電部の出力変動とが同時に発生した場合、給電プラグのバッテリへの電気的な接続が遮断された状態、つまり、給電プラグが脱落していると判断することができる。その結果、車上荒らし等に対する防犯機能や、漏電や感電、火災等に対する安全確保機能を併せ持つ給電装置を提供することができ、給電装置における信頼性の向上が図れる。

本発明の実施形態で、電気自動車の給電装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図１の給電装置を含む給電システムを示す概略構成図である。図１の給電装置の動作例を説明するためのフローチャートである。

本発明に係る電気自動車の給電装置の実施形態を以下に詳述する。なお、以下の実施形態における給電装置は、市街地などの各所で自動車を駐車可能な給電スタンド（自動車にガソリンを供給するガソリンスタンドと同様に自動車に電力を供給する施設）に設置された給電装置や、それ以外でも、月極契約の駐車場やマンション等の集合住宅に付設された駐車場、駐車券を利用した料金精算機が設置されていないコインパーキング、ショッピングモールやホテルの駐車場に設置されたものに対しても適用することが可能である。

図１は電気自動車１の給電装置２のハードウェア構成を示し、図２は図１の給電装置２を含む給電システムの概略構成を示す。この給電装置２は、系統電源３からの電力を制御する給電部である給電回路４を備え、その給電回路４から延びる給電ケーブル５の先端に設けられた給電プラグ６を電気自動車１のバッテリ７に電気的に接続することにより、給電回路４からバッテリ７へ電力を供給するものであり、給電プラグ６に、電気自動車１に発生した加速度を検出する加速度センサ８を内蔵させている。

ここで、加速度センサ８としては、機械式、光学式あるいは半導体式のいずれであってもよい。この実施形態では、加速度センサ８を給電プラグ６に内蔵させるため、小型の加速度センサ８を使用することが望ましい点で半導体式が好適である。この半導体式の加速度センサ８においても、静電容量型、ピエゾ抵抗型あるいはガス温度分布型のいずれかを使用すればよい。

また、この給電装置２は、給電プラグ６に内蔵された加速度センサ８の出力変動および給電回路４の出力変動を監視する監視部である判定回路９を具備している。この判定回路９は、加速度センサ８の出力変動あるいは給電回路４の出力変動のうちの少なくとも加速度センサ８の出力変動に基づいて警報信号を出力可能としている。また、この判定回路９は、通信網１０を介して電気自動車１のユーザが所持する携帯端末器１１（例えば携帯電話やＰＤＡ等）へ警報信号を送信可能としている。

なお、通信網１０としては、インターネットや携帯電話網が利用可能である。給電装置２と携帯端末器１１との間で送受信を行うため、給電装置２に無線通信器１２を設けている。また、この無線通信器１２を利用することにより、給電装置２は、給電サービス事業者が所有する給電サーバ１３との間で通信網１０を介して送受信を行う。

電気自動車１のユーザが給電装置２を利用するに際して、図１に示すように、ユーザの給電要求により、給電サーバ１３では、給電装置２を利用するユーザを特定すると共にその給電装置２を特定する。つまり、ユーザが所持する携帯端末器１１によりＱＲコード等を利用して給電装置２から給電サーバ１３へ給電を要求する。一方、給電サーバ１３では、給電装置２から送信されてきた情報に基づいて、そのユーザが給電サービス事業者と契約を締結した者であることをユーザＩＤ等によるユーザ認証でユーザを特定すると共に、いずれの地域に設置された給電装置２であるかを給電装置ＩＤによる給電装置認証で給電装置２を特定する。このユーザおよび給電装置２の特定に基づいて給電装置２による電気自動車１のバッテリ７への給電を開始する。

以下、バッテリ７への給電開始に伴う前述の加速度センサ８、給電回路４および判定回路９の処理アルゴリズムを図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。

まず、給電サーバ１３からの給電開始指令により（STEP1）、給電装置２の給電回路４がＯＮすると共に（STEP2）、給電プラグ６に内蔵させた加速度センサ８が加速度の読み取りを開始する（STEP3）。この給電中、給電装置２の判定回路９では、加速度センサ８の出力変動を監視し（STEP4）、その加速度センサ８の出力変動がなければ、バッテリ７への給電状態を判定する（STEP5）。そのバッテリ７への給電が完了した時点で給電回路４をＯＦＦし（STEP6）、給電を完了する（STEP7）。

一方、加速度センサ８の出力変動の監視中にその加速度センサ８の出力変動が発生した場合（STEP4）、給電回路４の出力変動（出力電流の急激な変動）があるか否かを判定する（STEP8）。ここで、給電回路４の出力変動がなく、加速度センサ８の出力変動のみが発生した場合には、車上荒らし等のような不法侵入者により電気自動車１が振動していると判断することで、判定回路９の出力を警報信号として、電気自動車１のユーザ、給電装置２の管理者や給電装置周辺の人々に報知する（STEP9）。

その報知手段として、電気自動車１のユーザに対しては、給電装置２の無線通信器１２から通信網１０を介して携帯端末器１１へ警報信号を送信することにより、ユーザが給電装置２から遠く離れた場所にいても認知することが可能となる。また、給電装置２の管理者に対しては、給電装置２の無線通信器１２を利用して無線で報知することができる。なお、給電装置２の管理者に対しては有線で報知することも可能である。さらに、給電装置周辺の人々には、その給電装置２に付設された警報装置（例えば警報ランプや警報ブザー等）で報知することが可能である。

一方、加速度センサ８の出力変動だけでなく、その加速度センサ８の出力変動と同時に給電回路４の出力変動が発生した場合、給電プラグ６のバッテリ７への電気的な接続が遮断された状態、つまり、給電プラグ６が電気自動車１から脱落していると判断することで、給電回路４をＯＦＦし（STEP10）、給電を中断する（STEP11）。

以上のように、判定回路９により、加速度センサ８の出力変動および給電回路４の出力変動を常時監視することで、車上荒らし等のような不法侵入者による電気自動車１の振動や給電プラグ６の脱落を的確に把握することができ、電気自動車１の振動や給電プラグ６の脱落を、電気自動車１のユーザ、給電装置２の管理者や給電装置周辺の人々に迅速かつ容易に報知することができる。

本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

１電気自動車
２給電装置
３系統電源
４給電部（給電回路）
５給電ケーブル
６給電プラグ
７バッテリ
８加速度センサ
９監視部（判定回路）
１０通信網
１１携帯端末器

Claims

系統電源からの電力を制御する給電部を備え、その給電部から延びる給電ケーブルの先端に設けられた給電プラグを電気自動車のバッテリに電気的に接続することにより、前記給電部からバッテリへ電力を供給する給電装置であって、前記給電プラグに、電気自動車に発生した加速度を検出する半導体式加速度センサを内蔵させ、前記加速度センサの出力変動および前記給電部の出力変動を監視する監視部を備えたことを特徴とする電気自動車の給電装置。
前記監視部は、加速度センサの出力変動あるいは給電部の出力変動のうちの少なくとも加速度センサの出力変動に基づいて警報信号を出力可能とした請求項１に記載の電気自動車の給電装置。
前記監視部は、通信網を介して電気自動車のユーザが所持する携帯端末器へ警報信号を送信可能とした請求項２に記載の電気自動車の給電装置。