JP5738421B2 - ハイブリッド車両または電気車両の充電方法 - Google Patents

Description

本発明は独立請求項の上位概念に記載された方法に関する。

ハイブリッド車両または電気車両の充電方法は種々のものが知られている。この種の方法は例えばＤＥ６９２１８４５０Ｔ２に開示されている。ハイブリッド車両または電気車両は、充電装置から充電されるトラクションバッテリ（高電圧バッテリ）を備えている。充電装置は、直接にハイブリッド車両または電気車両内に組み込まれて、充電過程中に充電ケーブルを介して電流源に接続されることもあるし、また、持続的に電流源に接続されている定置の外部充電ステーションの一部分であることもある。車両が定置の外部充電ステーションから充電される場合、車両は充電ケーブルを介して当該外部充電ステーションに接続される。

ハイブリッド車両または電気車両の充電過程においては高い充電電流が充電ケーブルを介して流れるので、上掲のＤＥ６９２１８４５０Ｔ２からは、充電装置に対するロック手段が公知である。当該ロック手段は、車両サイドのスイッチに対応し、このスイッチが閉成されたか否かに応じて充電モード全体を変化させるレバーなどの手段を含む。ロック手段が開放されている場合、スイッチが開放されることにより、充電は不可能となる。さらに、この場合、所定の電圧がかかっている高電圧端子もしくは接続コンタクトに人体が接触する可能性が回避される。しかし、当該ロック手段には、ハイブリッド車両または電気車両の運動によって充電ケーブルが切れた場合に自動的に開放されて充電過程の中断ないし充電電流の遮断が行われるようにはなっていないという欠点を有する。また、充電ケーブルが切れた結果、開放されたケーブル端には、ドライバーもしくは他の人員の生命を危機に陥れるほどの危険な電圧がかかる。

発明の利点
本発明の請求項１の特徴を有する方法は、充電ケーブルの途絶もしくは切断ないし脱離のためにケーブル端が開放されて、そこにかかる危険な電圧によりドライバーまたは他の人員の安全が脅かされるおそれが回避される利点を有する。このために、本発明では、加速度センサによって測定された車両の加速度が設定条件を満足する場合に、トラクションバッテリの充電過程を分離装置により中断している。

停止している車両を充電するために、車両は充電ケーブルを介して電流源に接続されるが、この接続が生じている間もしくは充電過程が行われている間、車両は動かされてはならない。停止されている充電中の車両に対して他車両が衝突してきたり、充電中の車両が例えばハンドブレーキまたは所定のギヤがきちんとかかっていなかったせいで動き出したりすると、充電ケーブルが途絶する危険もしくは何らかの破損を起こす危険が生じる。意図しない運動が起こったか否かは、加速度センサを用いた測定によって求められる。意図的でない運動が生じている場合には、分離装置を用いた意図的な遮断によって、充電過程が中断される。したがって、分離装置は、トラクションバッテリの充電を中断し、充電ケーブルが引き千切れる前に電圧がかからなくなるようにこれを切り替える構成となっている。

従属請求項に記載された手段により、独立請求項に記載された方法の有利な実施形態が得られる。

独立請求項に記載された車両の充電方法において、設定条件が満足されるのは、有利には車両の加速度のためにトラクションバッテリの充電が安全性に対する危険となる場合である。安全性に対する危険とは、例えば、車両が加速されて、充電ケーブルの途絶が生じることである。

有利には、本発明の方法では、加速度センサの測定値が設定閾値Ａ＿１に達するかまたはこれを上回った場合に、充電過程が中断される。例えば、他車両が充電中の車両へ向かってきた場合、衝突によって、充電中の車両に短い時間範囲で高い加速度が生じる。設定閾値Ａ＿１は充電過程が高い加速度によってのみ遮断されるように選定され、この手段により、トランク室の開放もしくはボンネットの開放などの車両の軽微な動きによって充電過程が中断ないし遮断されてしまうという事態が回避される。

有利には、所定の時間範囲ｔ＿１内で加速度センサの測定値が設定閾値Ａ＿２に達するかまたはこれを上回る場合に、充電過程が中断される。ギヤがきちんと入っていないこともしくはハンドブレーキがきちんとかかっていないことによる車両の滑り出し運動では、充電中の車両に他車両が衝突してくるケースに比べ、長い時間範囲にわたって小さな加速度値が生じる。加速度センサによって測定される測定値が設定時間範囲ｔ＿１内で設定閾値Ａ＿２に達するかこれを上回る場合、例えば、滑り出し運動に起因して充電ケーブルが途絶するという安全性への危険が生じる。この場合、トラクションバッテリの充電過程は分離装置によって中断される。

本発明の方法において、有利には、第１のステップ１０１で、車両の運動が加速度センサによって測定され、少なくとも１つの測定値が制御装置へ伝送され、第２のステップ１０２で、制御装置により、信号が分離装置へ供給され、第３のステップ１０３で、トラクションバッテリの充電過程が分離装置によって中断される。有利には、ここでの加速度センサは、エアバッグシステムもしくは盗難防止装置の加速度センサである。

有利には、制御装置としてエアバッグシステムまたは盗難防止装置が用いられる。エアバッグシステムには、車両交通事故が生じた場合にシートベルトテンショナーやエアバッグなどの他の乗員保護手段をトリガする加速度センサを含む。同様に、盗難防止装置も、例えば振動を検出可能な加速度センサを含む。これらの加速度センサは、自動車が静止ないし停止されていたり駐車されていたりする場合にも、持続的に動作可能（アクティブ）となっている。エアバッグシステムもしくは盗難防止装置の加速度センサは、有利には、充電過程中の車両の運動を検出するように構成されている。

有利には、分離装置および／または加速度センサは、車両のうち、固有振動のない組み込み位置に組み込まれている。これにより、車両の固有振動から加速度センサの測定値として検出されうる運動が生じて、分離装置による充電過程のオフにいたってしまうことが回避される。

有利には、分離装置は電流源端子の一部である。充電中の車両が、ギヤがきちんと入っていないためもしくはハンドブレーキがきちんとかかっていないため、または、他車両が衝突してきたための加速度によって滑り出し運動を起こした場合、分離装置は充電過程を直接に電流源端子において分断する。ここでの電流源端子は、直流電流源もしくは交流電流源からの電流を受け取るコネクタプラグに接続可能なコネクタであってもよいし、充電過程に対して直流電流源もしくは交流電流源から電流を受け取り可能なコネクタプラグそのものであってもよい。したがって、分離装置により充電過程が電流源端子で直接に分断されると、充電ケーブルに電圧がかからず、引き千切れたケーブルの端部が開放されていたとしてももはや安全性への危険が生じない。

有利には、分離装置は定置の外部充電ステーションの一部である。車両に組み込まれる充電装置は或る程度大きな構造スペースを必要とするので、車両内の分離装置を完全に省略でき、全ての車両に分離装置を設けずに済むのであれば、重量およびコストを節約できる。こうした外部充電ステーションによって、ハイブリッド車両および電気車両に必要な充電プロセスの統一化が図られる。

有利には、制御装置は、充電過程中、少なくとも１つのデータ線路を介して分離装置へ接続される。このようにすれば、車両の運動を、分離装置のデータ線路を介して、組み込み位置に関係なく報知することができる。

有利には、充電過程中に車両の運動が生じた場合、音響信号または光信号により充電過程の中断が表示される。この信号により、ドライバーも他の人員も、充電過程が遮断されることの示唆を得ることができる。充電過程の中断後に充電ケーブルが損傷している場合、警報信号によって、開放されているケーブル端に危険が存在することが各人員に報知される。

本発明を以下に図示の実施例に則して詳細に説明する。

電流源に接続された車両が充電される様子を示す概略図である。 本発明の方法を説明するための概略的なフローチャートである。 時間ｔに関する加速度センサの測定値の第１の特性を概略的に示すグラフである。 時間ｔに関する加速度センサの測定値の第２の特性を概略的に示すグラフである。 定置の外部充電ステーションに接続された車両が当該ステーションから充電される様子を示す概略図である。

発明の実施例
図１には本発明の実施例として、充電過程中の車両１１、例えばハイブリッド車両または電気車両が概略的に示されている。車両１１は少なくとも１つの加速度センサ１２を備え、この加速度センサ１２は制御装置１３に接続されている。制御装置１３は例えばエアバッグシステムもしくは盗難防止装置である。制御装置は分離装置１０に接続されており、この分離装置１０により、少なくとも１つのトラクションバッテリ１５の充電過程を中断することができる。加速度センサ１２は車両１１のうち固有振動のない組み込み位置に組み込まれているので、分離装置１０を介した意図しない充電過程の中断は回避される。また、分離装置１０は、例えば交流電流源もしくは直流電流源に接続された電流源端子２１の一部である。電流源端子２１はトラクションバッテリ１５に接続されている。

車両１１はトラクションバッテリ１５の充電のために停止されており、静止状態にある。トラクションバッテリ１５の充電過程中に、意図的であれ意図しないものであれ、ハンドブレーキもしくはギヤの緩み、他車両の衝突（事故もしくはクラッシュ）など、車両１１の運動が発生した場合、この車両１１の運動が加速度センサ１２によって測定される。この測定値２０は制御装置１３へ伝送され、制御装置１３によりデータ線路１８を介して信号２２が分離装置１０へ送信されて、これを受けた分離装置１０によってトラクションバッテリ１５の充電過程が中断される。充電過程の中断は、クラクション音またはスピーカ音などの音響信号によって、または、例えば警告灯の点滅などの光信号によって、表示される。こうして、ドライバーもしくは他の人員は車両１１の充電過程の中断を知ることができる。車両１１の運動によって充電ケーブル１９が引き千切れたり破損したりするおそれがある場合には、充電ケーブル１９が途絶する前に、分離装置１０がこの充電ケーブル１９を電圧のかからない状態へ切り替える。このようにすれば、充電ケーブル１９が切れてそのケーブル端が開放されてしまったとしても、ドライバーもしくは他の人員にとって危険な電圧が発生しない。車両側では、充電ケーブルは、（図１に示されていない）車両内の別の分離装置によって、同様に電圧のかからない状態へ切り替えられる。

図２には、本発明の方法の実施例の概略図が示されている。第１の方法ステップ１０１では、加速度センサ１２により、ハイブリッド車両もしくは電気車両である車両１１の運動が測定され、少なくとも１つの測定値２０が制御装置１３、例えばエアバッグシステムもしくは盗難防止装置へ伝送される。第２の方法ステップ１０２では制御装置１３によって信号２２が分離装置１０へ伝送される。これに応じて、第３の方法ステップ１０３ではトラクションバッテリ１５の充電過程が分離装置１０により中断される。

図３には、本発明の第２の実施例での、時間ｔに関する加速度センサ１２の測定値２０のグラフが示されている。測定値２０は振幅Ａ＿Ｍ１を有する。本発明の方法は、加速度センサ１２の測定値２０ないしその振幅Ａ＿Ｍ１が設定閾値Ａ＿１に達するかもしくはこれを上回る場合に実行される。設定閾値Ａ＿１は、車両１１の軽微な運動、例えば、トランク室の開放、車両ドアの開放、エンジン室ボンネットの開放などによって、充電過程の中断が生じないように選定されている。

図４には、本発明の第３の実施例での、時間ｔに関する加速度センサ１２の測定値２０のグラフが示されている。測定値２０は振幅Ａ＿Ｍ２および持続時間ｔ＿Ｍを有する。本発明の方法は、加速度センサ１２の測定値２０ないしその振幅Ａ＿Ｍ２が設定時間範囲ｔ＿１中に設定閾値Ａ＿２に達するかもしくはこれを上回る場合に実行される。他車両が車両１１へ衝突してきて車両１１が動く場合、この運動は迅速かつ急激なものとなる。当該運動は、例えばハンドブレーキおよび／またはギヤの緩みに起因する車両１１の緩慢な滑り出しによって生じる運動よりも格段に迅速である。設定閾値Ａ＿２および設定時間範囲ｔ＿１は、車両１１の軽微な運動、例えば、トランク室の開放、車両ドアの開放、ボンネットの開放もしくは車両の揺動などによって、充電過程の中断が生じないように選定されている。

図５には、別の実施例における、充電過程中の車両１１、例えばハイブリッド車両もしくは電気車両が示されている。車両１１は少なくとも１つの加速度センサ１２を備え、この加速度センサは制御装置１３に接続されている。制御装置１３は例えばエアバッグシステムもしくは盗難防止装置である。また、車両１１は、位置固定の外部充電ステーション１７を介して充電される、少なくとも１つのトラクションバッテリ１５を有している。分離装置１０は外部充電ステーション１７の一部である。トラクションバッテリ１５は充電ケーブル１９を介して外部充電ステーション１７に接続されており、充電ケーブル１９を介して充電される。制御装置１３は外部充電ステーション１７にデータ線路１８を介して接続されている。データ線路１８は充電ケーブル１９の一部である。外部充電ステーション１７は持続的に電流源２１、例えば交流電流源もしくは直流電流源へ接続されている。加速度センサ１２は車両１１のうち固有振動のない組み込み位置に組み込まれているので、分離装置１０を介した意図しない充電過程の中断は回避される。

車両１１はトラクションバッテリ１５の充電のために停止されており、静止状態にある。トラクションバッテリ１５の充電過程中に、意図的であれ意図しないものであれ、ハンドブレーキもしくはギヤの緩み、他車両の衝突（事故もしくはクラッシュ）など、車両１１の運動が発生した場合、この車両１１の運動が加速度センサ１２によって測定される。ここでの測定値２０は制御装置１３へ伝送され、制御装置１３によりデータ線路１８もしくは（図示されていない）無線伝送路を介して信号２２が外部充電ステーション１７に含まれる分離装置１０へ送信される。これを受け、分離装置１０は、トラクションバッテリ１５の充電過程を中断する。車両１１の運動によって充電ケーブル１９が引き千切れたり破損したりするおそれがある場合には、充電ケーブル１９が途絶する前に、外部充電ステーション１７に含まれる分離装置１０により、電圧のかからない状態への切り替えが行われる。車両サイドでは、充電ケーブルは、（図５に示されていない）車両内の別の分離装置によって、同様に電圧のかからない状態へ切り替えられる。このようにすれば、充電ケーブル１９が途絶してそのケーブル端が開放されてしまったとしても、ドライバーもしくは他の人員にとって危険な電圧が発生しない。

Claims (10)

1. 少なくとも１つの加速度センサ（１２）および少なくとも１つのトラクションバッテリ（１５）を備えている車両（１１）の充電方法において、
   前記車両（１１）は、充電ケーブル（１９）を介して、交流電流源もしくは直流電流源に接続された電流源端子（２１）に接続されており、
   前記加速度センサ（１２）によって測定された前記車両（１１）の加速度が設定条件を満足する場合に、前記トラクションバッテリ（１５）の充電過程を、外部充電ステーション（１７）の一部である分離装置（１０）により中断するとともに、前記分離装置（１０）は、前記充電ケーブル（１９）を電圧のかからない状態へ切り替え、
   前記分離装置（１０）は、前記電流源端子（２１）の一部である、
   ことを特徴とする車両の充電方法。
2. 前記設定条件が満足されるのは、前記車両（１１）の加速度のために前記トラクションバッテリ（１５）の充電が安全性に対する危険となる場合である、
   請求項１記載の車両の充電方法。
3. 前記加速度センサ（１２）の測定値（２０）が設定閾値Ａ＿１に達するかまたはこれを上回る場合に、前記充電過程を中断する、
   請求項１または２記載の車両の充電方法。
4. 所定の時間範囲ｔ＿１内で測定値（２０）が設定閾値Ａ＿２に達するかまたはこれを上回る場合に、前記充電過程を中断する、
   請求項１から３までのいずれか１項記載の車両の充電方法。
5. 第１のステップ（１０１）において、前記車両（１１）の運動を前記加速度センサ（１２）によって測定し、少なくとも１つの測定値（２０）を制御装置（１３）へ伝送し、
   第２のステップ（１０２）において、前記制御装置（１３）により、信号（２２）を前記分離装置（１０）へ供給し、
   第３のステップ（１０３）において、前記トラクションバッテリ（１５）の充電過程を前記分離装置（１０）によって中断する、
   請求項１から４までのいずれか１項記載の車両の充電方法。
6. 前記制御装置（１３）は、エアバッグシステムまたは盗難防止装置に設けられている、
   請求項５記載の車両の充電方法。
7. 前記加速度センサ（１２）は、前記車両（１１）のうち、固有振動が小さい組み込み位置に組み込まれている、
   請求項１から６までのいずれか１項記載の車両の充電方法。
8. 前記制御装置（１３）は、少なくとも１つのデータ線路（１８）を介して前記信号（２２）を前記分離装置（１０）へ供給する、
   請求項５記載の車両の充電方法。
9. 前記方法の前記第３のステップ（１０３）における前記充電過程の中断を、音響信号または光信号により表示する、
   請求項５記載の車両の充電方法。
10. 前記車両（１１）は、ハイブリッド車両または電気車両である、
    請求項１から９までのいずれか１項記載の車両の充電方法。

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