JP5493477B2 - 充電スタンド - Google Patents
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Description
また、特許文献2には、プラグインハイブリッド車と車両外部の電源とを連結する充電ケーブルを備えた車両の充電制御装置が開示されている。この充電ケーブルは、前述のモード2と相似の技術である。
しかし、充電ポール51と充電スタンド53を一体化した充電スタンド54においては、図8に示すように、通信機能を持たないモード1対応車両をA車とし、通信機能を有するモード2又はモード3対応車両をB車とした場合に、次のような不具合が発生する。即ち、モード1対応の車両付属ケーブル55の一端をソケットアウトレット54aに差し込み他端をA車に連結させての充電は可能であるが、他端をB車に連結させての充電は不可能である。また、モード3対応の固定型ケーブル54bをB車に連結させての充電は可能であるが、固定型ケーブル54bをA車に連結させての充電は不可能である。
請求項2記載の発明によれば、ユーザが充電コネクタを車両に連結してから充電開始スイッチを操作するという通常の手順によらず、例えば、充電開始スイッチへの操作後、充電コネクタを車両に連結することなく地面等に放置した場合であっても、一定時間経過後に充電状態であることがセンサによって検出されない場合には、充電コネクタへの電圧を印加しないように制御されているので、不具合の発生を未然に防止できる。
請求項3記載の発明によれば、ユーザが充電コネクタを車両に連結してから充電開始スイッチを操作するという通常の手順によらず、例えば、ユーザが充電開始スイッチを操作後、充電コネクタを車両に連結させるという異なった手順による操作を行っても、一定時間経過後に充電コネクタに電圧を印加するように制御されていることにより、充電コネクタの連結前における電圧の印加に伴う不具合の発生を防止できる。即ち、ユーザが充電開始スイッチを操作してから充電コネクタを車両に連結するまでの標準的な所要時間をt0とし、一定時間をt1とすれば、t1>t0となるように予め設定しておくことにより、充電コネクタを車両に連結してから電圧が印加されるように制御することができる。
請求項4記載の発明によれば、モード1対応車両の場合には、充電コネクタがコネクタホルダから取り外されると検知装置がそれを検知し、報知装置は充電コネクタに電圧が印加されていない状態にあることを報知させる。そして、充電コネクタを車両に連結後、充電開始スイッチへの操作によって充電コネクタに電圧が印加されるので、報知装置は充電コネクタに電圧が印加されている状態にあることを報知させる。また、モード2、3対応車両の場合には、充電コネクタがコネクタホルダから取り外されると検知装置がそれを検知し、報知装置は充電コネクタに電圧が印加されていない状態にあることを報知させる。そして、充電コネクタを車両に連結すると通信機能が自動的にスタートし充電コネクタに電圧が印加されるので、報知装置は充電コネクタに電圧が印加されている状態にあることを報知させる。このように、車両への充電状態を報知装置により外部から確認することが可能となり、ユーザの使い勝手の改善を図れる。
請求項5記載の発明によれば、報知装置が表示ランプであって、充電コネクタへの電圧の印加状態を表示ランプの点滅又は点灯によって外部から目視判断できるので、一層便利となる。
請求項6記載の発明によれば、充電スタンドに設けられたユーザ認証装置への認証操作(例えば、個人情報を記録したカードの挿入)に連動して、充電コネクタが取り外されることを事前に検知可能なので、コネクタホルダに別途検知装置を設ける必要がなく、装置の簡略化を図れる。
以下、第1の実施形態に係る充電スタンドを図1〜図4に基づいて説明する。
図1に示すように、充電スタンド10は、本体部11と地面に立設された支柱部12とを有し、本体部11の正面中央付近には充電開始スイッチ13が設けられ、本体部11の側面部には可撓性の固定型ケーブル14が設けられている。固定型ケーブル14の一端は本体部11に連結固定され、他端には車両へ連結可能に設けられ標準化されたコネクタに相当する充電コネクタ15が取り付けられている。充電コネクタ15は、本体部11から側方に突出配置されたコネクタホルダ16に掛止されている。また、固定型ケーブル14の途中には、CCID(Charging Circuit Interrupt Device)26が設けられている。
リレー18内にはリレーを開閉駆動するための電磁コイル22を有し、トランジスタ23を介してマイコン19に接続されている。図2に示すように、トランジスタ23はコレクタ側に電磁コイル22が接続され、ベース側にマイコン19が接続されている。マイコン19からの制御信号に基づき、ベース(B)に制御電流が流れると、コレクタ(C)ーエミッタ(E)間はオン状態となる。それに伴い電磁コイル22には駆動電流が流れ、リレー18はオンとなる。リレー18がオンとなると、交流電源17を介して充電コネクタ15に交流電力が供給され、車両へ電力供給が可能となる。一方、ベースに制御電流が流れないときには、コレクターエミッタ間はオフ状態となるので、リレー18はオフ状態のままであり、充電コネクタ15には電力が供給されない。このように、トランジスタ23によりリレー18のオン/オフ制御が可能となっている。
充電開始スイッチ13は、自己復帰型の切替スイッチであり押圧したときのみON状態となり、押圧しないときにはOFF状態となっている。充電開始スイッチ13をON操作した時には、パルス信号がマイコン19に入力される。それを受けてマイコン19はトランジスタ23のベースに制御電流が流れるように制御し、それに伴いリレー18はオンとなる。また、充電状態を検出するセンサとしての電流センサ27が設けられ、検出信号はマイコン19に入力されている。
なお、通信機能を持たないモード1対応車両へ充電コネクタ15を連結させ充電する時には、充電開始スイッチ13のON操作で充電コネクタ15に電力が供給され、車両側の蓄電装置への充電が行われる。また、通信機能を有するモード2又はモード3対応車両へ充電コネクタ15を連結させ充電する時には、充電開始スイッチ13のON操作に関わらず、コントロールパイロット回路20と車両との通信が自動的に行われる。そして、その充電情報に基づき充電コネクタ15に交流電力が供給され、車両側の蓄電装置への充電が行われる。
ここで、充電コネクタ15に印加される充電電圧をVcとし、流れる充電電流をIcとする。パルス信号の発生に伴い、トランジスタはON状態となり、リレー18がオンされて充電コネクタ15に交流電力が供給される。即ち、充電電圧VcはVc1に上昇し、充電電流Icは経過時間tとともに増加する。
図3において充電が継続されている場合を実線で示し、充電が解除された状態を破線で示している。
予め、車両が充電スタンド10に近づけられ停車されて、車両への充電作業が開始される。ユーザ(又は、充電作業者)は、充電スタンド10のコネクタホルダ16に掛止されている充電コネクタ15を取り外し、固定型ケーブル14を車両側に引っ張り、充電コネクタ15を車両側コネクタ21に差し込んで連結させる。
次に、S105において、充電開始スイッチ13のON操作後の経過時間tがt1に到達したかどうか判断が行われる。t≧t1であれば、到達した(YES)と判断されて、S106に進み、検出された充電電流Ic1と予め設定された充電電流Ic0との比較処理が実行される。S105において、t<t1であれば、到達していない(NO)と判断されて、S105にリターンし到達するまでこの操作が繰り返し行われる。
次に、S106において、Ic1≧Ic0であれば、充電が開始されている(YES)と判断されて、S109に進み、充電が継続される。
次に、S108において、交流電源17と固定型ケーブル14とは接続されて充電コネクタ15に充電電圧Vc1が印加され、車両への充電がスタートし、車両側の蓄電装置へ電力が供給される。
充電が終了後、ユーザは充電コネクタ15を車両から引き抜き、充電スタンド10のコネクタホルダ16に充電コネクタ15を戻して掛止させる。
(1)充電スタンド10は、標準化された充電コネクタ15を有する固定型ケーブル14と、充電開始スイッチ13と接続され充電用の交流電源17からの電力供給を制御するマイコン19と、車両とCPLT信号に基づく通信を行い交流電源17からの電力供給を制御するコントロールパイロット回路20と、を備えている。そして、通信機能を持たないモード1対応車両へ充電コネクタ15を連結させ充電する時には、充電開始スイッチ13のON操作で充電コネクタ15に電力が供給され、車両側の蓄電装置への充電が開始される。また、通信機能を有するモード2又はモード3対応車両へ充電コネクタ15を連結させ充電する時には、充電開始スイッチ13のON操作に関わらず、充電スタンド10に設けられたコントロールパイロット回路20と車両との通信が自動的に行われ充電コネクタ15に交流電力が供給され、車両側の蓄電装置への充電が開始される。このように、充電スタンド10に標準化された充電コネクタ15を有する固定型ケーブル14及び充電開始スイッチ13を設けることにより、モード1〜3対応車両のいずれの車両であっても、充電コネクタ15を連結させ充電を行うことができる。
(2)充電開始スイッチ13のON後、一定時間経過後の経過時間t1において、充電電流Ic1≧Ic0であれば、充電が開始されていると判断されて、充電電圧VcはVc1の状態が継続され、Ic1<Ic0であれば、充電が開始されていないと判断されて、充電電圧VcはOFFされ0となる。従って、ユーザが充電コネクタ15を車両に連結してから充電開始スイッチ13をON操作するという通常の手順によらず、例えば、充電開始スイッチ13のON操作後、充電コネクタ15を車両に連結することなく地面等に放置した場合であっても、t1時間経過後に充電コネクタ15に印加された電圧をOFFするように制御されているので、不具合の発生を未然に防止することができる。
(3)経過時間t1は各車両の充電が開始されるまでの時間より長く設定されているので、車両の仕様により充電が開始されていないだけなのに充電電圧VcをOFF制御するという間違った制御が行われることを防止できる。
(4)ユーザがモード1〜3対応車両のいずれの車両であるかを知らない場合であっても、充電時には充電コネクタ15を車両に連結後、充電開始スイッチ13のON操作を義務付けることにより、車両への充電が可能となる。
次に、第2の実施形態に係る充電スタンド30を図5及び図6に基づいて説明する。
この実施形態は、第1の実施形態における充電開始スイッチ13のランプを充電コネクタ15への電圧の印加状態を表す報知装置としての表示ランプ32として使用するものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
リミットスイッチ31は、充電コネクタ15のコネクタホルダ16からの取り外しを検知する検知装置に相当し、充電スタンド30に設けられているコネクタホルダ16に設けられた検知センサである。リミットスイッチ31は、充電コネクタ15がコネクタホルダ16に掛止されているときにはOFFとなり、充電コネクタ15をコネクタホルダ16より取り外すとONとなる。
表示ランプ32は、充電コネクタ15への電圧の印加状態を表示する報知装置に相当し、充電開始スイッチ13のランプをそのまま使用している。
先ず、S201において、充電スタンド30のコネクタホルダ16に掛止されている充電コネクタ15を取り外すと、S202において、リミットスイッチ31はONとなり、表示ランプ32は点滅表示される。この時、充電コネクタ15には電圧が印加されていない。次に、S203において、充電コネクタ15を車両側コネクタ21に差し込んで連結させる。
次に、S208において、充電コネクタ15に充電電圧Vc1が印加されたことにより、表示ランプ32は点灯表示に変わる。
一方、S205からS211を経てS212に至るステップは、図4におけるS102からS107を経てS108に至るステップと同等であり説明を省略するが、それに続くS213において、充電コネクタ15に充電電圧Vc1が印加されたことにより、表示ランプ32は点灯表示に変わる。
次に、S217において、充電コネクタ15への充電電圧Vc1の印加がOFFとなることにより、表示ランプ32は点滅表示に変わる。
次に、S218において、充電コネクタ15を車両から引き抜き、充電スタンド30のコネクタホルダ16に充電コネクタ15を戻して掛止させると、S219において、リミットスイッチ31がOFFとなり、表示ランプ32は消灯表示に変わる。
また、充電スタンド30に設けられているコネクタホルダ16から充電コネクタ15が取り外されたことをリミットスイッチ31により直接検知することができるので、取り外しの検知を確実に行うことができる。
次に、第3の実施形態に係る充電スタンドを図7に基づいて説明する。
この実施形態は、第1の実施形態における充電コネクタ15への電圧印加のタイミングを変更したものであり、その他の構成は共通である。
従って、ここでは説明の便宜上、先の説明で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、変更した個所のみ説明を行う。
なお、マイコン19には、タイマー機能を備えた遅延回路が設けられており、充電開始スイッチ13がON操作されると同時にこの遅延回路が起動し、一定時間としてのt2時間経過後にリレー18がオンとなり、充電コネクタ15に交流電圧が印加される。また、ユーザが充電開始スイッチ13をON操作してから充電コネクタ15を車両に連結するまでの標準的な所要時間をt0とすれば、t2時間は、t2>t0となるように予め設定されている。
○ 第2の実施形態では、検知装置をリミットスイッチ31として説明したが、充電スタンドに設けられたユーザ認証装置であっても良い。この場合には、充電スタンドに設けられたユーザ認証装置への認証操作(例えば、個人情報を記録したカードの挿入)に連動して、充電コネクタ15が取り外されることを事前に検知可能なので、コネクタホルダ16に別途リミットスイッチ31を設ける必要がなく、装置の簡略化を図れる。
○ 第2の実施形態では、充電開始スイッチ13用のランプを表示ランプ32として使用するとして説明したが、専用のランプを別途設けても良いし、ブザーなどその他の報知装置を用いても構わない。
13 充電開始スイッチ
14 固定型ケーブル
15 充電コネクタ
17 交流電源
19 マイコン
20 コントロールパイロット回路
Claims (6)
- 一端が充電スタンドに固定され、他端に車両へ連結可能に設けられ標準化された充電コネクタを有するケーブルと、充電に関する情報について車両との間で通信を行う通信装置と、充電スタンドの充電用電源からの電力供給を制御する制御装置とを備えた充電スタンドであって、
前記充電スタンドには充電開始スイッチを設け、
前記制御装置は、車両へ前記充電コネクタを連結した時に充電開始スイッチがON操作されたかどうかを判断し、前記充電開始スイッチがON操作されたと判断した場合には前記充電開始スイッチの操作によって前記充電コネクタへ電圧の印加が開始されるように制御し、前記充電開始スイッチがON操作されていないと判断した場合には前記通信装置と車両との通信に応じて前記充電コネクタへの電圧の印加が開始されるように制御することを特徴とする充電スタンド。 - 前記充電スタンドには、充電状態を検出して前記制御装置へ出力するセンサを有し、前記制御装置は前記充電開始スイッチへの操作後、一定時間経過後に充電状態であることがセンサによって検出されない場合は、前記充電コネクタへの電圧を印加しないように制御することを特徴とする請求項1に記載の充電スタンド。
- 前記充電スタンドには、前記充電開始スイッチの遅延回路を設け、前記充電開始スイッチへの操作後、一定時間経過後に前記充電コネクタに電圧を印加するように制御することを特徴とする請求項1に記載の充電スタンド。
- 前記充電スタンドには、前記充電コネクタを保持するコネクタホルダと、前記充電コネクタの前記コネクタホルダからの取り外しを検知する検知装置と、前記充電コネクタへの電圧の印加状態を報知する報知装置を設け、前記報知装置は、前記充電コネクタが前記コネクタホルダから取り外されたことを前記検知装置で検知された後、前記充電コネクタに電圧が印加されていない状態と、前記充電コネクタに電圧が印加されている状態とが、それぞれ異なる状態として報知させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の充電スタンド。
- 前記報知装置は表示ランプであって、前記コネクタホルダから取り外されて前記充電コネクタに電圧が印加されていない場合には前記表示ランプを点滅表示し、前記充電コネクタに電圧が印加されている場合には点灯表示させることを特徴とする請求項4に記載の充電スタンド。
- 前記検知装置が、前記充電スタンドに設けられたユーザ認証装置であることを特徴とする請求項4に記載の充電スタンド。
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