JP5708559B2 - 車両用充電システム - Google Patents

Description

本発明は、走行用の電力を蓄える蓄電池を有する車両に充電電流を供給する車両用充電システムに関する。

近年、走行用の駆動源として電気モータを備え、蓄電池に蓄えられた電力によって電気モータを駆動して走行する車両が普及しつつある。この種の車両では、一回の充電で走行可能な距離が、ガソリン等の揮発油を燃料とする車両における一回の給油で走行可能な距離に比較して短い傾向にあり、また蓄電池への充電には長時間を要するという課題がある。そこで、駐車中の車両に対して充電を行う充電装置を備えた機械式駐車設備が提案されている（例えば、特許文献１，２，３参照）。

特許文献１，２に記載の機械式駐車設備は、車両を搭載するパレットを複数備え、このパレットが所定の駐車棚に固定されると、パレットに設けられた電気的な接点と駐車棚に設けられた電気的な接点とが接続されて車両への充電が可能になるように構成されている。

特許文献３に記載の機械式駐車設備は、充電電源と複数のパレットを常時接続する充電ケーブル、及び充電ケーブルのロック機構を有し、パレットの移動中であっても車両への充電が可能となるように構成されている。

特開２０１０−２２２７９３号公報 特開２０１１−６３９４４号公報 特開２０１１−１１１８０５号公報

このような機械式駐車設備では、車両の使用者等は、駐車車両を車両の搭乗位置まで呼び出し、車両に嵌合している充電コネクタを離脱させ、充電ケーブル及びコネクタを所定の場所へ戻してから車両を移動させる必要がある。

しかし、車両の使用者等が、充電ケーブル及び充電コネクタを所定の場所へ戻さなかった場合には、充電ケーブルがパレットからはみ出して充電ケーブル又は充電コネクタが破損したり、さらには機械式駐車設備の駆動部に充電ケーブルが挟まって機械式駐車設備の動作を停止させるおそれもある。

そこで、本発明は、車両の使用者等が充電ケーブル及び充電コネクタを所定の場所へ戻さなかった場合でも、充電ケーブル又は充電コネクタの破損や機械式駐車設備の停止を防止することが可能な車両用充電システムを提供することを目的とする。

本発明は、走行用の電力を蓄える蓄電池を有する車両を積載可能なパレットを移動可能に支持する駐車設備に設けられ、前記パレットに固定され、充電ケーブル及び前記充電ケーブルの端部に設けられた充電コネクタを介して前記車両に前記蓄電池への充電電流を供給する充電装置と、前記車両の使用者により前記充電コネクタが車両側コネクタから抜き取られて前記充電コネクタが前記車両から離脱したとき、これを検知するための離脱検知手段と、前記離脱検知手段によって前記充電コネクタが前記車両から離脱したことを検知し、この検知に基づいて前記充電ケーブル巻取り装置に前記充電ケーブルを巻き取らせる制御部とを備え、前記巻取り装置は、前記パレットを移動可能に支持する支持体に固定された固定側接点、及び前記パレットに固定され、前記車両が前記駐車設備から出庫可能な状態のときに前記固定接点と接触する移動側接点を介して前記充電ケーブルを巻き取るためのモータを駆動する電源の供給を受ける車両用充電システムを提供する。

前記離脱検知手段は、前記充電コネクタが前記車両から離脱したとき、前記充電コネクタに設けられた端子の電圧の変化に基づいて、前記充電コネクタが前記車両から離脱したことを検知することとしてもよい。

本発明によれば、車両の使用者等が充電ケーブル及び充電コネクタを所定の場所へ戻さなかった場合でも、充電ケーブル又は充電コネクタの破損や機械式駐車設備の停止を防止することが可能となる。

第１の実施の形態に係る機械式駐車場の概略図である。 第１の実施の形態に係る機械式駐車場のターンテーブル概略図である。 第１の実施の形態に係る充電状態における車両の概略構成図である。 第１の実施の形態に係る車両用充電装置の制御部、車両の制御部の構成例を示す図である。 第１の実施の形態に係る移動側接点ユニットの（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図を示す。 第１の実施の形態に係る固定側接点ユニットの（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図を示す。 巻取り装置によって充電ケーブルが巻き取られた状態を示す図である。 第２の実施の形態に係る車両用充電装置の制御部、車両の制御部の構成例を示す図である。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る車両用充電装置を備えた駐車設備としての機械式駐車設備の概要を示す概略図である。

この機械式駐車設備１は、車両９を積載可能な複数（図１に示す例では６つ）のパレット１１と、これら複数のパレット１１を移動可能に支持する支持体１２と、各パレット１１を鉛直方向及び水平方向に移動させるリフト１３と、リフト１３の移動をガイドするガイドレール１４と、車両９を回転させるターンテーブル１５と、リフト１３の移動及びターンテーブル１５の回転を制御する制御盤１６とを備えている。

パレット１１の上側には、車両９に充電電流を供給する充電装置１０が固定されている。また、パレット１１の下側には、パレット１１を水平方向に移動させるための複数の転動体１１１が設けられている。

支持体１２は、車両９の搭乗位置におけるパレット１１と同じ高さの床部１２１と、床部１２１の下方に設けられた複数の柱部１２２及び複数の梁１２３とを有して構成されている。本実施例の形態では、床部１２１が地上１階部分に設けられ、柱部１２２及び梁１２３は地下部分に設けられている。支持体１２には、地下３階部分における左右２箇所の駐車棚１２ａ，１２ｂと、地下２階部分における左右２箇所の駐車棚１２ｃ，１２ｄと、地下１階部分における左右２箇所の駐車棚１２ｅ，１２ｆとが設けられている。

床部１２１には、車両９を回転させるターンテーブル１５が埋設されている。ターンテーブル１５は、下方から上昇してくるパレット１１を収容する収容部１５１を有している。ターンテーブル１５の詳細については後述する。

リフト１３は、図略のリフト駆動装置により、地下３階部分から収容部１５１まで、上下両方向にガイドレール１４に沿って移動可能である。リフト１３は、そのリフト上面に積載されたパレット１１を鉛直方向に移動させると共に、図略の押圧機構によりパレット１１を水平方向に押圧し、パレット１１を各駐車棚１２ａ〜１２ｆに移動させる。

制御盤１６は、床部１２１の上側に設置され、機械式駐車設備１の使用者の指示を受け付けるための操作パネル１６１を備えている。制御盤１６は、操作パネル１６１によって受け付けた指示内容に基づいて、リフト駆動装置を制御してパレット１１を移動させると共に、ターンテーブル１５を回転させる図略のターンテーブル回転装置を制御して、パレット１１を回転させる。

例えば、車両９の使用者がターンテーブル１５の収容部１５１に収容されたパレット１１に車両９を入庫して操作パネル１６１を操作すると、制御盤１６は、ターンテーブル回転装置を制御してパレット１１を例えば９０°回転させ、さらにリフト駆動装置を制御してパレット１１を駐車棚１２ａ〜１２ｆのうち空いている駐車棚に移動させる。なお、図１では、車両９が積載されたパレット１１が９０°回転した状態を示している。

また、車両９を出庫する場合には、この逆の手順により、駐車棚１２ａ〜１２ｆの何れかからターンテーブル１５の収容部１５１にパレット１１を移動させ、さらにこのパレット１１を入庫時とは逆方向に例えば９０°回転させる。

図１に示す例では、それぞれのパレット１１に積載された車両９に充電装置１０の充電コネクタ１０３が接続されている。この車両９は、走行用の駆動源として電動機を有する車両である。車両９の構成については後述する。

また、パレット１１には、そのパレット下面側に、移動側接点ユニット１１２が設けられている。一方、支持体１２には、駐車棚１２ａ〜１２ｆのそれぞれに、移動側接点ユニット１１２に向き合う第１の固定側接点ユニット１２４が設けられている。

パレット１１の駐車棚１２ａ〜１２ｆへの移動が完了すると、移動側接点ユニット１１２の接点と第１の固定側接点ユニット１２４の接点が接触し、電気的に導通する。
車両９は、移動側接点ユニット１１２の接点と第１の固定側接点ユニット１２４の接点の接触により、制御盤１６から出力される充電電流の供給を受けられる状態となる。

図２は、機械式駐車設備１におけるターンテーブル１５及びその周辺部の構成例を示す斜視図である。

ターンテーブル１５は、収容部１５１と、第２の固定側接点ユニット１５２と、回転台１５３と、回転台支持体１５４とを備えている。

ターンテーブル１５は、車両９を積載したパレット１１が収容部１５１に収容された状態で、図略のターンテーブル駆動装置によって、回転台１５３を矢印Ａ方向に回転させることが可能である。

ターンテーブル１５は、リフト１３がパレット１１を下方から支持している状態で、収容部１５１内にパレット１１を固定する図略の固定機構を備え、この固定機構によりパレット１１が回転台１５３に固定されると、パレット１１の上面の高さが回転台１５３及び床部１２１の上面の高さと略一致する。

回転台支持体１５４には、図略の支持部材を介して第２の固定側接点ユニット１５２が設置されている。また、第２の固定側接点ユニット１５２の接点は、回転台１５３が矢印Ａ方向に回転し、車両９が矢印Ｂ方向（出庫方向）を向いて機械式駐車設備１から出庫可能な状態のとき、移動側接点ユニット１１２の接点と接触するように設けられている。

充電装置１０には、充電装置１０の内部から充電ケーブル１０２を引き出す開口部１０１、及び充電コネクタ１０３を保持するためのフック１０４が形成されている。

図３は、充電状態における車両９及び充電装置１０の構成例を示す概略構成図である。

車両９は、パレット１１に積載され、駐車棚１２ａ〜１２ｆに格納された状態で、充電装置１０から充電電流の供給を受ける。充電装置１０は、充電ケーブル１０２、及び充電ケーブル１０２の端部に設けられた充電コネクタ１０３を介して充電電流を車両９に供給する。

車両９は、充電コネクタ１０３と嵌合する車両側コネクタ９１と、車両側コネクタ９１の接続端子に接続された充電制御回路９２と、充電制御回路９２を制御する制御装置９３と、走行用の電力を蓄える蓄電池９４と、蓄電池９４に蓄えられた電力をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御によりスイッチングされた駆動電流として出力するインバータ９５と、インバータ９５から駆動電流の供給を受ける電動機９６と、電動機９６の出力を変速して前輪９８に伝達する変速機９７とが車体９０に搭載されている。

電動機９６は、車両９の走行用の駆動源であり、例えばＩＰＭ(Interior Permanent Magnet Motor：埋込式磁石型モータ)である。蓄電池９４は、例えばリチウムイオン電池又はニッケル水素電池である。

なお、車両９は、電動機９６に加え、ガソリンなどの揮発油を燃料とする内燃機関（エンジン）を駆動源として備えた所謂プラグインハイブリット車であってもよい。また、変速機９７の出力を後輪９９に伝達する後輪駆動車であってもよい。

充電装置１０は、筐体１００の内部に、充電制御回路２と、モータ５１と、モータ５１の出力を減速する減速機５２と、減速機５２の出力によって回転駆動される巻取りリール５３とを有している。充電制御回路２は、移動側接点ユニット１１２と充電コネクタ１０３との間に介在している。モータ５１、減速機５２、及び巻取りリール５３は、充電ケーブル１０２を巻き取る巻取り装置５を構成する。

充電装置１０は、移動側接点ユニット１１２及び第２の固定側接点ユニット１５２を介して、制御盤１６から充電ケーブル１０２を巻き取るためのモータ５１を駆動する電源の供給を受ける。制御盤１６は、次に述べる巻取り制御部３を有している。

図４は、車両用充電システム１Ａ及び車両９における充電制御回路９２等の構成例を示す構成図である。本構成例では、パレット１１がターンテーブル１５の収容部１５１に収容された状態における構成を示している。

車両用充電システム１Ａは、充電装置１０の充電制御回路２、制御盤１６の巻取り制御回路３、及び巻取り装置５を有して構成される。以下それぞれの構成について説明する。

巻取り制御回路３は、制御部３０と、リレー回路３１と、電圧源３２と、電圧センサ３３と、抵抗器Ｒ_３とを有している。制御部３０は、例えば予め記憶されたプログラムに従って動作するＣＰＵ（Central Processing Unit）、及びその周辺回路からなる。電圧源３２、電圧センサ３３、及び抵抗器Ｒ_３は、充電コネクタ１０３が車両９から離脱したことを検知するための本発明の「離脱検知手段」の一例である。また、制御部３０は、本発明の「制御部」の一例である。

巻取り制御回路３には、第２の固定側接点ユニット１５２が接続されている。第２の固定側接点ユニット１５２は、固定側接点１５２ａ〜１５２ｄを有している。一方、移動側接点ユニット１１２は、移動側接点１１２ａ〜１１２ｆを有している。第２の固定側接点ユニット１５２の固定側接点１５２ａは、接地電位に接続されている。

ターンテーブル１５の回転台１５３が矢印Ａ方向に回転し、第２の固定側接点ユニット１５２と移動側接点ユニット１１２とが向かい合うと、固定側接点１５２ａと移動側接点１１２ｃ、固定側接点１５２ｂと移動側接点１１２ｄ、固定側接点１５２ｃと移動側接点１１２ｅ、及び固定側接点１５２ｄと移動側接点１１２ｆがそれぞれ接触する。

抵抗器Ｒ_３は、その一端が電圧源３２に接続され、他端が固定側接点１５２ｂに接続されている。つまり、電圧源３２は、抵抗器Ｒ_３を介して固定側接点１５２ｂに電圧を印加する。また、抵抗器Ｒ_３の他端には、電圧センサ３３が接続されている。電圧センサ３３は、抵抗器Ｒ_３の他端（固定側接点１５２ｂ）における電位（接地電位に対する電圧）を検出し、この検出結果を示す検出信号を制御部３０に出力する。電圧源３２の出力電圧は例えばＤＣ５Ｖであり、抵抗器Ｒ_３の抵抗値は例えば２７００Ωである。

制御部３０は、リレー回路３１のオン及びオフによって巻取り装置５への電力の供給及び遮断を制御する。本実施の形態では、巻取り装置５の電力として単相２００Ｖを供給する。但し、巻取り装置５に供給する電力は、例えば単相１００Ｖや直流２４Ｖであってもよい。

リレー回路３１は、第１接点３１ａ及び第２接点３１ｂと、第１接点３１ａ及び第２接点３１ｂを動作させるためのコイル３１ｃとを有し、第１接点３１ａ及び第２接点３１ｂは、コイル３１ｃに制御部３０から電流が供給されたときオン状態（通電状態）となり、コイル３１ｃに電流が供給されないときには第１接点３１ａ及び第２接点３１ｂがオフ状態（遮断状態）となる。

リレー回路３１の第１接点３１ａは、固定側接点１５２ｃを介して巻取り装置５にＬ相電流を供給するＬ相のラインに、第２接点３１ｂは、固定側接点１５２ｄを介して巻取り装置５にＮ相電流を供給するＮ相のラインに、それぞれ設けられている。これにより、リレー回路３１の第１接点３１ａ及び第２接点３１ｂが共にオン状態になると、巻取り装置５に電力が供給されてモータ５１が回転し、巻取りリール５３が充電ケーブル１０２を巻き取る。

充電制御回路２は、制御部２０と、リレー回路２１と、通信用抵抗器Ｒｃとを有している。制御部２０は、例えば予め記憶されたプログラムに従って動作するＣＰＵ（Central Processing Unit）、及びその周辺回路からなる。制御部２０は、リレー回路２１のオン及びオフによって車両９への充電電流の供給及び遮断を制御する。充電コネクタ１０３は、Ｌ端子１０３ａ、Ｎ端子１０３ｂ、ＧＮＤ端子１０３ｃ、Ｃ端子１０３ｄ、Ｐ端子１０３ｅを備えている。Ｐ端子１０３ｅは、移動側接点１１２ｄに直接接続されている。

リレー回路２１は、第１接点２１ａと、第２接点２１ｂと、第１接点２１ａ及び第２接点２１ｂを動作させるためのコイル２１ｃとを有し、コイル２１ｃに制御部２０から電流が供給されたとき、第１接点２１ａ及び第２接点２１ｂがオン状態（通電状態）となり、コイル２１ｃに電流が供給されないときには、第１接点２１ａ及び第２接点２１ｂは、オフ状態（遮断状態）となる。なお、ここでは、第１接点２１ａ，第２接点２１ｂは、１つのコイル２１ｃにより一括してオン状態とオフ状態を切替える構成となっているが、リレー接点溶着自己診断のため、第１接点２１ａ、第２接点２１ｂのそれぞれにコイルを設けて個別にオンとオフを切替えられる構成としてもよい。

第１接点２１ａがオン状態となると、移動側接点ユニット１１２の移動側接点１１２ａと充電コネクタ１０３のＬ端子１０３ａとが導通する。第２接点２１ｂがオン状態となると、移動側接点ユニット１１２の移動側接点１１２ｂと充電コネクタ１０３のＮ端子１０３ｂとが導通する。また、移動側接点ユニット１１２の移動側接点１１２ｃと充電コネクタ１０３のＧＮＤ端子１０３ｃとは、充電制御回路２内の配線により、常時導通している。

本実施の形態では、パレット１１がターンテーブル１５の収容部１５１に収容されている状態では、パレット１１に積載された車両９に充電電流を供給しないので、第２の固定側接点ユニット１５２には、移動側接点ユニット１１２の移動側接点１１２ａ，１１２ｂに対応する接点が設けられていない。なお、第１の固定側接点ユニット１２４（図１に示す）には、移動側接点１１２ａ，１１２ｂに対応する接点が設けられ、この接点を介して車両９に充電電流を供給するための電力が供給される。この電力は、例えば単相２００Ｖである。

制御部２０は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御されたパルス信号により、充電電流の許容電流値等の情報を車両９に送信する通信機能を有している。制御部２０からの送信信号は、通信用抵抗器Ｒｃを介して充電コネクタのＣ端子１０３ｄから車両９に出力される。また、制御部２０は、通信用抵抗器ＲｃのＣ端子１０３ｄ側の電圧をモニタすることが可能である。

この通信用抵抗器Ｒｃは、充電装置側と車両側の通信仕様などを定めた国際規格であるＳＡＥＪ１７７２に準拠した車両との通信を行うためのものである。制御部２０は、この通信に基づいてリレー回路２１をオン又はオフさせる。なお、図４では、この通信のための車両９側の構成の図示を省略している。

車両側コネクタ９１は、第１端子９１１、第２端子９１２、第３端子９１３、第４端子９１４、及び第５端子９１５を有している。車両側コネクタ９１に充電コネクタ１０３を嵌合すると、第１の端子９１１がＬ端子１０３ａに、第２の端子９１２がＮ端子１０３ｂに、第３の端子９１３がＧＮＤ端子１０３ｃに、第４の端子９１４がＣ端子１０３ｄに、第５の端子９１５がＰ端子１０３ｅにそれぞれ接続される。第３の端子９１３と第５の端子９１５の間には、抵抗器Ｒ_９１が接続されている。

充電制御回路９２は、整流回路部９２１と、電流制御部９２２と、直流電源９２３と、抵抗器Ｒ_９２とを有している。

整流回路部９２１は、車両側コネクタ９１の第１端子９１１及び第２端子９１２に接続されている。整流回路部９２１は、第１端子９１１及び第２端子９１２から入力される交流電流を整流して電流制御部９２２に出力する。整流回路部９２１は、例えばダイオードブリッジからなる。なお、整流回路部９２１と電流制御部９２２との間に、充電開始時における突入電流を制限する突入電流制限回路や、平滑回路等をさらに設けてもよい。

電流制御部９２２は、制御装置９３からの制御信号に応じて、蓄電池９４に出力する充電電流を調整する。この電流制御部９２２は、整流回路部９２１と蓄電池９４と実質に短絡させる無抵抗状態から、蓄電池９４への充電電流を例えば１Ａ以下に低減させる高抵抗状態まで、電気抵抗を複数段階あるいは無段階に変化させることができる。

抵抗器Ｒ_９２の抵抗値は、例えば、３３０Ωである。直流電源９２３は、その出力電圧が例えば５Ｖである。直流電源９２３の出力電圧は、抵抗器Ｒ_９２に印加される。

抵抗器Ｒ_９２は、抵抗器Ｒ_９１に直列に接続されている。抵抗器Ｒ_９１の一端は、充電制御回路９２の基準電位（接地電位）に接続されている。抵抗器Ｒ_９２と抵抗器Ｒ_９１と間の節点には、第５の端子９１５が接続されている。

また、制御装置９３は、抵抗器Ｒ_９２と抵抗器Ｒ_９１との間の電位を測定可能な電圧計を内蔵しており、この電位によって抵抗器Ｒ_９２に流れる電流Ｉ_１を検出することができる。

図５は、本発明の第１の実施の形態に係る移動側接点ユニット１１２の概要を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。

図５（ａ）に示すように、移動側接点ユニット１１２には、移動側接点１１２ａ〜１１２ｆが長手方向を平行にして１列に配置されている。また、図５（ｂ），（ｃ）に示すように、移動側接点ユニット１１２の移動側接点１１２ａ〜１１２ｆは、長手方向及び短手方向の断面がそれぞれ台形状を呈している。

図６は、第２の固定側接点ユニット１５２の概要を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。

図６（ａ）に示すように、第２の固定側接点ユニット１５２は、固定側接点１５２ａ〜１５２ｄが、移動側接点１１２ａ，１１２ｂに対応する箇所を空けて１列に配置されている。

また、図６（ｂ）に示すように、第２の固定側接点ユニット１５２の固定側接点１５２ａ〜１５２ｄは、短手方向断面が矩形状を呈している。また、図６（Ｃ）に示すように、固定側接点１５２ａ〜１５２ｄは、長手方向断面が三角形を呈している。

移動側接点１１２ａ〜１１２ｆ及び固定側接点１５２ａ〜１５２ｄは、一方が他方に弾性的に押し付けられて接触するように構成されることが望ましい。

（巻取り制御回路３の動作）
制御回路３の制御部３０は、電圧センサ３３の検出信号に基づいて充電コネクタ１０３が車両９（車両側コネクタ９１）から離脱したことを検知し、この検知に基づいて巻取り装置５に充電ケーブル１０２を巻き取らせる。以下、この動作について詳細に説明する。

第２の固定側接点ユニット１５２の固定側接点１５２ａ〜１５２ｄが移動側接点ユニット１１２の移動側接点１１２ｃ〜１１２ｆに接触し、かつ充電コネクタ１０３が車両９に嵌合しているとき、電圧源３２から出力された電流は、抵抗器Ｒ_３、固定側接点１５２ｂ、移動側接点１１２ｄ、Ｐ端子１０３ｅ、第５の端子９１５、及び抵抗器Ｒ_９１を介して接地電位に流れる。この場合、電圧センサ３３は、電圧源３２の出力電圧が抵抗器Ｒ_３によって電圧降下した電圧を検出する。

一方、充電コネクタ１０３が車両９から離脱すると、Ｐ端子１０３ｅから車両９側に電流が流れないので、抵抗器Ｒ_３を流れる電流がゼロとなり、抵抗器Ｒ_３における電圧降下が発生しなくなる。これより、電圧センサ３３は、電圧源３２の出力電圧をそのまま検出する。

このように、充電コネクタ１０３が車両９と嵌合した状態と離脱した状態とで電圧センサ３３が検出する電圧が変化するので、制御部３０は、この電圧センサ３３の検出信号の変化に基づいて、充電コネクタ１０３が車両９から離脱したことを検知する。つまり、制御部３０は、充電コネクタ１０３が車両９から離脱したとき、固定側接点１５２ｂにおける電圧、すなわちＰ端子１０３ｅの電圧の変化に基づいて、この離脱を検知する。

制御部３０は、充電コネクタ１０３が車両９から離脱したことを検知すると、その所定時間後（例えば２秒以上経過した後）、リレー回路３１のコイル３１ｃに通電し、リレー回路３１の第１接点３１ａ及び第２接点３１ｂをオン状態（通電状態）とする。これにより、モータ５１が回転し、巻取りリール５３が充電ケーブル１０２を巻き取る。

図７は、巻取り装置５によって充電ケーブル１０２が巻き取られ、車両９が出庫した状態を示す斜視図である。

制御部３０は、充電ケーブル１０２の巻き取りによって充電コネクタ１０３が開口部１０１から筐体１００内に進入する前に巻取り装置５への電力供給を遮断する。これにより、充電コネクタ１０３は、パレット１１の上面と開口部１０１との間でぶら下がった状態となる。なお、巻取り装置５への電力供給が遮断されると、巻取りリール５３は、図略のブレーキ機構によってその回転が停止される。

車両９が出庫すると、回転台１５３は逆方向（矢印Ｃ方向）に所定の角度（例えば９０°）回転し、リフト１３（図１に示す）によって収容部１５１から下方に搬出される。

（第１の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した第１の実施の形態によれば、以下に述べる作用及び効果が得られる。

（１）車両９の使用者等が充電コネクタ１０３を抜き取った後、充電コネクタ１０３をパレット１１上に放置したとしても、巻取り装置５によって充電ケーブル１０２が巻き取られる。これにより、パレット１１が移動する際、充電ケーブル１０２及び充電コネクタ１０３がパレット１１からはみ出したり、垂れ下がったりすることを防止することができ、リフト１３及びパレット１１の動作時における充電ケーブル１０２及び充電コネクタ１０３の破損を防止して、機械式駐車設備１の停止を回避することが可能になる。

（２）巻取り装置５は、移動側接点ユニット１１２及び第２の固定側接点ユニット１５２を介して電源の供給を受けるので、充電装置１０内にモータ５１を駆動するための電力を蓄えるバッテリー等の蓄電池を設ける必要がない。つまり、パレット１１がターンテーブル１５の収容部１５１に収容されている状態では、移動側接点ユニット１１２と第１の固定側接点ユニット１２４（図１に示す）との接続が断たれるため、第２の固定側接点ユニット１５２を介して電源の供給を受けない場合には、モータ５１を駆動するための電力を蓄える蓄電池を充電装置１０内に設ける必要があるが、本実施の形態では、第２の固定側接点ユニット１５２を介して巻取り装置５に電源を供給するので、蓄電池を設ける必要がない。これにより、充電装置１０のコスト及び重量を低減することが可能となる。

（３）制御部３０は、電圧センサ３３が検出する電圧（固定側接点１５２ｂ，移動側接点１１２ｄ，及びＰ端子１０３ｅの電位）の変化に基づいて充電コネクタ１０３が車両９から離脱したことを検知するので、充電コネクタ１０３の離脱を確実に検知することができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について図８を参照して説明する。図８は、本実施例に係る車両用充電システム１Ｂ及びその周辺の構成例を示す構成図である。図８において、第１の実施の形態について説明したものと共通する機能を有する要素については、同一の符号を付してその重複した説明を省略する。

本実施例にかかる車両用充電システム１Ｂは、第１の実施の形態の構成から、充電制御回路２を充電制御回路２Ａに、巻取り制御部３を制御部４０に替えて、構成される。すなわち、車両用充電システム１Ｂは、充電装置１０の充電制御回路２、制御盤１６の制御部４０、及び巻取り装置５を有して構成される。

充電制御回路２Ａは、充電コネクタ１０３が車両９から離脱したことを検知する構成が、第１の実施の形態に係る充電制御回路２と異なる。

充電制御回路２Ａの構成は、制御部２０、リレー回路２１、及び抵抗器Ｒｃに加え、第２のリレー回路２２、電圧センサ２３、及び抵抗器Ｒ_２４を備えている。また、本実施の形態に係る移動側接点ユニット１１２は、第１の実施の形態に係る移動側接点１１２ｄに替えて、移動側接点１１２ｇ，１１２ｈを有している。これに対応して、本実施の形態に係る第２の固定側接点ユニット１５２は、第１の実施の形態に係る固定側接点１５２ｂに替えて、移動側接点１１２ｇに接続される固定側接点１５２ｅ、及び移動側接点１１２ｈに接続される固定側接点１５２ｆを有している。

移動側接点１１２ｇ，１１２ｈは、制御部２０に接続されている。また、固定側接点１５２ｅ，１５２ｆは、通信線４５を介して、制御盤１６内の制御部４０に接続されている。制御部２０と制御部４０とは、移動側接点１１２ｇ，１１２ｈ、固定側接点１５２ｅ，１５２ｆ、及び通信線４５を介して通信可能である。通信線４５は、例えばツイストペア線からなり、差動によって送信信号を伝達する。

この通信により、制御部２０は例えば車両９から得た許容電流値の情報等を送信し、制御部４０は例えば機械式駐車設備の動作状態の情報等を送信する。また、制御部４０は、パレット１１の移動開始時に制御部２０に所定のコマンドを送信して車両９への充電電流の供給を停止することや、制御部２０に所定のコマンドを送信することによって巻取り装置５を動作させ、充電ケーブル１０２を巻き取らせることが可能である。

第２のリレー回路２２は、第１接点２２ａと、第２接点２２ｂと、第１接点２２ａ及び第２接点２２ｂを動作させるためのコイル２２ｃとを有し、コイル２２ｃに制御部２０から電流が供給されたときには第１接点２２ａ及び第２接点２２ｂがオン状態（通電状態）となり、コイル２２ｃに電流が供給されないときには、第１接点２２ａ及び第２接点２２ｂは、オフ状態（遮断状態）となる。

第１接点２２ａは、移動側接点１１２ｅと巻取り装置５との間に介在している。第２接点２２ｂは、移動側接点１１２ｆと巻取り装置５との間に介在している。固定側接点１５２ｃ，１５２ｄには、常時単相２００Ｖが供給され、固定側接点１５２ｃ，１５２ｄと移動側接点１１２ｅ，１１２ｆが接触し、かつ第１接点２２ａ及び第２接点２２ｂがオン状態となると、巻取り装置５にモータ５１を駆動する電源が供給される。

電圧センサ２３及び抵抗器Ｒ_２４は、本実施の形態において、充電コネクタ１０３が車両９から離脱したことを検知するための本発明の「離脱検知手段」の一例である。抵抗器Ｒ_２４はその一端がＰ端子１０３ｅに接続され、他端が接地電位に接続されている。電圧センサ２３は、抵抗器Ｒ_２４の一端の電位、すなわちＰ端子１０３ｅの電位（接地電位に対する電圧）を検出し、この検出結果を示す検出信号を制御部２０に出力する。

充電コネクタ１０３が車両９に嵌合している場合、抵抗器Ｒ_２４には、車両９の直流電源９２３から出力される電流の一部が流れ、電圧センサ２３は、この電流による電圧降下分の電圧を検出する。一方、充電コネクタ１０３が車両９から離脱すると、抵抗器Ｒ_２４には電流が流れないので、電圧センサ２３が検出する電圧は０Ｖとなる。

このように、充電コネクタ１０３が車両９と嵌合した状態と離脱した状態とで電圧センサ２３が検出する電圧が変化するので、制御部２０は、この電圧センサ２３の検出信号の変化に基づいて、充電コネクタ１０３が車両９から離脱したことを検知する。つまり、制御部３０は、充電コネクタ１０３が車両９から離脱したとき、Ｐ端子１０３ｅの電圧の変化に基づいて、この離脱を検知する。

制御部２０は、充電コネクタ１０３の離脱を検知すると、第２リレー回路２２の第１接点２２ａ及び、第２接点２２ｂをオン状態（通電状態）とし、巻取り装置５に電力を供給する。

（第２の実施の形態の作用及び効果）
以上説明した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態について説明した作用及び効果と同様の作用及び効果が得られる。また、第２の実施の形態では、車両側コネクタ９１の第５接点１１３ｅと電圧センサ２３との間の信号線２４は、パレット１１上に配置された充電装置１０内に設けられているので、第１の実施の形態と比較して充電コネクタ１０３の離脱を検知するのに必要な信号線の取り回しを短くすることが可能である、これにより、第１の実施例では、例えばターンテーブル１５と制御盤１６との間の距離が長いことにより生じる可能性のある信号線３４を経由する信号の電圧降下や、信号線３４周辺の電磁障害による信号の劣化を低減でき、確実に充電コネクタ１０３の離脱をすることが可能になる。

また、第１の実施の形態では、車両側コネクタ９１の第５接点１１３ｅと電圧センサ３３は、移動側端子１１２ｄ固定側端子１５２ｂとを経由して、接続されているため、移動側端子１１２ｄと固定側端子１５２ｂとの接触により接触抵抗による電圧降下が生じてしまい、確実な充電コネクタ１０３の離脱検知を行えない場合があり得るが、第２の実施の形態においては、移動側端子１１２ｄと固定側端子１５２ｂとを経由せずに、車両側コネクタ９１の第５接点１１３ｅと電圧センサ３３が接続されているために、接点の接触抵抗による電圧低下は生じず、確実に充電コネクタ１０３の離脱検知が可能になる。

さらに、制御部２０及び制御部４０に通信機能を持たせることにより、車両９の充電状態に応じた制御盤１６からの制御及び、機械式駐車設備１の動作情報の共有が可能となる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

本発明は、上記第１及び第２の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の対応において実施することが可能である。例えば機械式駐車設備１は、図１に例示したものに限らず、複数のパレットが同時に回転するロータリー式などの様々な構成のものを用いることができる。

また、第１及び第２の実施の形態では、機械式駐車設備１にターンテーブル１５が設置された構成について説明したが、パレット１１自体に車両９を回転させる機能を設け、ターンテーブルを省略した構成としてもよい。

第１及び第２の実施の形態では、複数のパレット１１の全てに充電装置１０が設けられている場合について説明したが、一部のパレットのみに充電装置１０が設けられていてもよい。

本発明の巻取り装置５は、固定側接点及び移動側接点を介して電力が供給される構成について説明したが、巻取り装置５に電力を供給する蓄電池をパレット１１に有する構成としても、第１の実施の形態について説明した（１）及び（３）の作用及び効果が得られる。

第２の実施の形態において、制御部４０と制御部２０との間の通信は、通信線４５及び通信線２５を用いた有線通信に限らず、電磁波や超音波を用いた無線通信であってもよい。

また、上記第１及び第２の実施の形態では、パレット１１の移動によって移動側接点ユニット１１２と、第１の固定側接点ユニット１２４又は第２の固定側接点ユニット１５２の各接点が接触し、または離脱する場合について説明したが、これに限らず、車両９及び巻取り装置５に電力を供給するラインが上記接点を介することなく、ケーブルなどによって常に接続させ、この接続状態を保ったままケーブルを撓ませてパレット１１が移動する構成としてもよい。

また、第１及び第２の実施の形態では、充電コネクタ１０３の離脱を電圧源３２又は直流電源９２３から印加される信号電圧の変化によって検知していたが、これに限らず、例えば充電コネクタ１０３に車両側コネクタとの接触を感知するセンサ等を設けて離脱の検知をしてもよい。

また、充電装置１０をパレット１１上面に設置するものについて説明したが、充電装置１０をパレット１１の上方に設置し、充電ケーブル１０２及び充電コネクタ１０３を上方から吊るした状態で引き出して、車両９に嵌合する構成としてもよい。

１…機械式駐車設備、１Ａ…車両用充電システム、１Ｂ…車両用充電システム、２…充電制御回路、２Ａ…充電制御回路、３…巻取り制御部、５…巻取り装置、９…車両、１０…充電装置、１１…パレット、１２…支持体、１２ａ〜１２ｆ…駐車棚、１３…リフト、１４…ガイドレール、１５…ターンテーブル、１６…制御盤、２０…制御部、２１…リレー回路、２１ａ…第１の接点、２１ｂ…第２の接点、２１ｃ…コイル、２２…第２のリレー回路、２２ａ…第１の接点、２２ｂ…第２の接点、２２ｃ…コイル、２３…電圧センサ、２４…信号線、２５…通信線、３０…制御部、３１…リレー回路、３１ａ…第１の接点、３１ｂ…第２の接点、３１ｃ…コイル、３２…電圧源、３３…電圧センサ、３４…信号線、４０…制御部、４５…通信線、５１…モータ、５２…減速機、５３…巻取りリール、９０…車体、９１…車両側コネクタ、９２…充電制御回路、９３…制御装置、９４…蓄電池、９５…インバータ、９６…電動機、９７…変速機、９８…前輪、９９…後輪、１００…筺体、１０１…開口部、１０２…充電ケーブル、１０３…充電コネクタ、１０３ａ…Ｌ端子、１０３ｂ…Ｎ端子、１０３ｃ…ＧＮＤ端子、１０３ｄ…Ｃ端子、１０３ｅ…Ｐ端子、１０４…フック、１１１…転動体、１１２…移動側接点ユニット、１１２ａ〜１１２ｈ…移動側接点、１２１…床部、１２２…柱部、１２３…梁、１２４…第１の固定側接点ユニット、１５１…収容部、１５２…第２の固定側接点ユニット、１５２ａ〜１５２ｆ…固定側接点、１５３…回転台、１５４…回転台支持体、１６１…操作パネル、９１１…第１の端子、９１２…第２の端子、９１３…第３の端子、９１４…第４の端子、９１５…第５の端子、９２１…整流回路部、９２２…電流制御部、９２３…直流電源、Ｒ_２４、Ｒ_３、Ｒ_９１、Ｒ_９２、…抵抗器、Ｒｃ…通信用抵抗器

Claims (2)

1. 走行用の電力を蓄える蓄電池を有する車両を積載可能なパレットを移動可能に支持する駐車設備に設けられ、
   前記パレットに固定され、充電ケーブル及び前記充電ケーブルの端部に設けられた充電コネクタを介して前記車両に前記蓄電池への充電電流を供給する充電装置と、
   前記車両の使用者により前記充電コネクタが車両側コネクタから抜き取られて前記充電コネクタが前記車両から離脱したとき、これを検知するための離脱検知手段と、
   前記充電ケーブルを巻き取る巻取り装置と、
   前記離脱検知手段によって前記充電コネクタが前記車両から離脱したことを検知し、この検知に基づいて前記巻取り装置に前記充電ケーブルを巻き取らせる制御部とを備え、
   前記巻取り装置は、前記パレットを移動可能に支持する支持体に固定された固定側接点、及び前記パレットに固定され、前記車両が前記駐車設備から出庫可能な状態のときに前記固定接点と接触する移動側接点を介して前記充電ケーブルを巻き取るためのモータを駆動する電源の供給を受ける、
   車両用充電システム。
2. 前記離脱検知手段は、前記充電コネクタが前記車両から離脱したとき、前記充電コネクタに設けられた端子の電圧の変化に基づいて、前記充電コネクタが前記車両から離脱したことを検知する、
   請求項１に記載の車両用充電システム。

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