JP5896599B2 - 車両充電装置、車両充電方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両に充電を供給する技術に関する。

従来、電気自動車やハイブリッド自動車に車両充電装置を用いて電力を供給する場合に、車両充電装置が漏電や過電流を検出すると車両充電装置に設けられた遮断器が、電力源から車両に電力を供給する電力線を遮断して車両への電力供給を停止させている。また、電力線の遮断は漏電や過電流を検出する場合だけでなく、遮断器に設けられたスイッチを用いて手動により行うこともある。しかし、電力線が遮断された原因を後で確認したいときに、漏電や過電流を検出して電力線が遮断されたのか、手動で電力線が遮断されたのか、現在の状態に至る経緯を知ることができない。

例えば、電路において短絡事故が発生した状態で開閉接点をオンさせて電源装置を立上げた場合においても、引き外し装置を動作させるトリップ信号を遅延することなくタイムリーに出力し、遮断性能が低下することのない電子式回路遮断器が知られている。

例えば、単相または複数相の電路に設けられた開閉可能な接点と、この接点を開閉させる引き外し装置と、上記電路に流れる電流に応動して上記引き外し装置を動作させる制御装置と、を備える電子式回路遮断器の電源装置が知られている。この制御装置内には、制御装置の作動状況を記録する不揮発性メモリを備えている。

特開２００８−２９１０６号公報 特開平７−３３６８６９号公報

本発明は上記のような実情に鑑みてなされたものであり、車両への電力供給が停止した原因を切り分けて記録する車両充電装置を提供することを目的とする。

本実施の態様のひとつである車両充電装置は、第１の遮断部、第２の遮断部、制御部を備えている。第１の遮断部は、一次側電力供給源から車両に電力を供給する電力線に設けられ、漏電または過電流を検出したときに上記電力線を遮断する。第２の遮断部は、上記第１の遮断部と上記車両との間に設けられる上記電力線を遮断する。制御部は、上記第１の遮断部または上記第２の遮断部のいずれかが遮断されたときに、上記第１の遮断部または上記第２の遮断部が遮断状態になったことを示す通知を上記第１の遮断部または上記第２の遮断部のいずれかから受信して、受信した通知の内容と電源断が検出された日時とを関連付けて記録部に記録する。

本実施の態様によれば、車両への電力供給が停止した原因を切り分けて記録することができるという効果を奏する。

図１は、実施形態１の一実施例を示す図である。 図２は、実施形態１の車両充電装置１の一実施例を示す図である。 図３は、実施形態１の制御部の一実施例を示す図である。 図４は、制御部の動作の一実施例を示すフロー図である。 図５は、第１の遮断部、第２の遮断部、第３の遮断部の遮断履歴の一実施例を示す図である。 図６は、実施形態２のコンピュータのハードウェア構成の一実施例を示す図である。

実施形態１について説明する。
図１は、実施形態１の一実施例を示す図である。図１は車両充電装置１から車両２のバッテリへ充電コントローラなどを介して充電することを示す図である。図１に示す例では、一次側電力供給源から電力線３を介して車両充電装置１に電力が供給され、車両充電装置１に接続された電力線４を介してプラグ５から車両２の充電口に電力が供給されている。

車両充電装置１は、車両２のバッテリを充電するための装置であり、一次側電力供給源から充電に必要な電力を受電する。受電した電力は、車両充電装置１に設けられた後述する制御部２１などにより制御され、車両２のバッテリに供給される。一次側電力供給源から充電される電力は、例えば、電力会社から供給される電力であってもよいし、自宅などの発電設備を利用して発電した電力でもよい。充電方法は、ＡＣ１００ＶもしくはＡＣ２００Ｖなどを用いる普通充電であってもよいし、非接触充電などであってもよい。また、車両充電装置１は、屋外または屋内に設置され、充電ステーション、店舗に設けられた駐車場、専用駐車場などに設けられてもよい。

車両２はプラグインハイブリッド車や電気自動車である。また、車両２はバッテリと充電コントローラを備えている。充電コントローラは、バッテリを充電する際に、電力量を制御する。

図２は、実施形態１の車両充電装置１の一実施例を示す図である。車両充電装置１は、制御部２１、後述する第１の遮断部２２、第２の遮断部２３、第３の遮断部２４を有している。制御部２１は、後述する図３に示す処理部３１、記録部３２を備え、第１の遮断部２２、第２の遮断部２３、第３の遮断部２４が遮断状態であるか否かを判定して、判定した結果を記録部３２に記録する。遮断状態とは遮断部により電力線に流れる電流が遮断された状態である。また、制御部２１は車両充電装置１の充電に関係する制御やその他の各部の制御を行う。なお、制御部２１には、制御部２１を駆動するために一次側電力供給源２５から、ＡＣ／ＤＣコンバータや三端子レギュレータなどを用いて作られた電力が供給される。しかし、一次側電力供給源２５の停電、第１の遮断部２２、第２の遮断部２３、第３の遮断部２４が遮断状態になると、電力が供給されずに制御部２１が駆動できなくなる。そこで、判定した結果を記録部３２に記録するまで駆動できる容量のコンデンサやバッテリ等の蓄電池を設けて、記録されるまで制御部２１を駆動させる。

第１の遮断部２２は、一次側電力供給源２５から車両に電力を供給する電力線３と電力線４との間に設けられ、漏電または過電流を検出したときに、一次側電力供給源２５から給電される電力を停止させる。第１の遮断部２２の一方は一次側電力供給源２５と接続され、第１の遮断部２２の他方は第２の遮断部２３の一方と接続される。また、第１の遮断部２２は、一次側電力供給源２５からの給電を停止したことと、停止状態から復旧して電力を給電したことを示すＲＬ１信号を制御部２１に通知する。なお、第１の遮断部２２は、例えば、過電流や漏電を検出して、第１の遮断部２２の内部に設けられたリレーやスイッチなどを遮断状態（給電停止状態）にする遮断器などを用いることが考えられる。

第２の遮断部２３は、車両に電力を供給する電力線３と電力線４との間に設けられ、かつ第１の遮断部２２と第３の遮断部２４との間に設けられる。例えば、車両充電装置１、充電ステーションなどの設備の保守点検などをするときに、一次側電力供給源２５から給電される電力を停止させる。第２の遮断部２３の一方は第１の遮断部２２の他方と接続される。第２の遮断部２３の他方は第３の遮断部２４の一方と接続される。また、第２の遮断部２３は、保守点検者や管理者などにより一次側電力供給源２５からの給電が停止させられたことと、停止状態から給電可能な状態に復旧させられたことを示すＲＬ２信号を制御部２１に通知する。なお、第２の遮断部２３は、例えば、第２の遮断部２３の内部に設けられたリレーやスイッチなどであり、保守点検者や管理者などが操作して遮断状態／導通状態（給電状態）を切り替える。

第３の遮断部２４は、車両に電力を供給する電力線４と第２の遮断部２３との間に設けられる。例えば、車両に充電をする運転者７が車両や車両充電装置１や車両などに異常があるときに、一次側電力供給源２５から給電される電力を停止させる。例えば、車両充電装置１の備えられている図１に示されている非常停止ボタン６により、第３の遮断部２４を遮断状態にする。非常停止ボタン６は、第３の遮断部２４を遮断状態にするスイッチである。第３の遮断部２４の一方は第２の遮断部２３の他方と接続される。第２の遮断部２３の他方は第３の遮断部２４の一方と接続される。また、第３の遮断部２４は、緊急時に運転者７などにより一次側電力供給源２５からの給電が停止させられたことと、停止状態から給電可能な状態に復旧させられたことを示すＲＬ３信号を制御部２１に通知する。なお、第３の遮断部２４は、例えば、第３の遮断部２４の内部に設けられたリレーやスイッチなどであり、運転者などが操作して遮断状態／導通状態（給電状態）を切り替える。

図３は、実施形態１の制御部２１の一実施例を示す図である。制御部２１は、処理部３１、記録部３２を備えている。処理部３１は、第１の遮断部２２、第２の遮断部２３、第３の遮断部２４から送られてくるＲＬ１信号、ＲＬ２信号、ＲＬ３信号を受信して、第１の遮断部２２、第２の遮断部２３、第３の遮断部２４の状態を判定する。処理部３１は、判定結果を記録部３２に記録する。なお、本例では記録部３２に判定結果を記録しているが外部に設けられたサーバなどに記録してもよい。処理部３１はCentral Processing Unit（ＣＰＵ）やプログラマブルなデバイス（Field Programmable Gate Array（ＦＰＧＡ）、Programmable Logic Device（ＰＬＤ）など）を用いて実現してもよい。記録部３２は、プログラム、テーブル、データなどが記録されている。また、記録部３２は、例えばRead Only Memory（ＲＯＭ）、Random Access Memory（ＲＡＭ）などのメモリである。また、記録部３２は、パラメータ値、変数値などのデータを記録してもよいし、ワークエリアとして用いることもできる。

図３に示すコンデンサ３３は、一次側電力供給源２５の停電、第１の遮断部２２、第２の遮断部２３、第３の遮断部２４が遮断状態になっても、制御部２１が判定結果を記録部３２に記録するまで駆動できるように電力を供給する。

電力源３４は、一次側電力供給源２５の出力からＡＣ／ＤＣコンバータや三端子レギュレータなどを用いて作られた電力を制御部２１に供給する。
制御部２１の動作について説明する。

図４は、制御部２１の動作の一実施例を示すフロー図である。ステップＳ１では、処理部３１が電源断を検出する。例えば、電圧センサなどにより電力源３４の出力電圧を監視し、予め設定した電圧値より低下した場合に、処理部３１は電源断と判定する。また、処理部３１は一次側電力供給源２５の出力を監視して、予め設定した電圧値より低下した場合に、電源断と判定するものとしてもよい。

ステップＳ２では、処理部３１が第１の遮断部２２、第２の遮断部２３、第３の遮断部２４それぞれから送信されるＲＬ１信号、ＲＬ２信号、ＲＬ３信号のいずれかが、処理部３１に入力されたか否かを判定する。処理部３１は、ＲＬ１信号、ＲＬ２信号、ＲＬ３信号のいずれかが入力されている場合にはステップＳ４に移行する。ＲＬ１信号、ＲＬ２信号、ＲＬ３信号が入力されていないときにはステップＳ３に移行する。

ステップＳ３では、処理部３１が一次側電力供給源２５の停電または車両充電装置１の故障などと判定する。例えば、発生日時に関連付けて記録部３２に「停電」または「故障」などを記録してもよい。

ステップＳ４では、処理部３１がＲＬ１信号を受信している場合にはステップＳ５に移行し、ＲＬ２信号を受信している場合にはステップＳ６に移行し、ＲＬ３信号を受信している場合にはステップＳ７に移行する。

ステップＳ５では、ＲＬ１信号を受信している場合に処理部３１が記録部３２に、電源断を検出した日時と第１の遮断部２２が遮断されたことを示すデータを記録部３２に送信する。ステップＳ６では、ＲＬ２信号を受信している場合に処理部３１が記録部３２に、電源断を検出した日時と第２の遮断部２３が遮断されたことを示すデータを記録部３２に送信する。ステップＳ７では、ＲＬ３信号を受信している場合に処理部３１が記録部３２に、電源断を検出した日時と第３の遮断部２４が遮断されたことを示すデータを記録部３２に送信する。

ステップＳ８では、処理部３１から送信された電源断を検出した日時と遮断されたことを示すデータを記録部３２が受信して、電力供給が停止した原因を記録する。図５は、第１の遮断部２２、第２の遮断部２３、第３の遮断部２４の遮断履歴の一実施例を示す図である。図５では、「停止日時」「復旧日時」「停止原因」を記録した実施例が示されている。「停止日時」は、電源断を検出した日時が記録されている。本例では、２００９年１０月８日午前１１時３分を示す「２００９／１０／８／１１:０３」、２０１０年８月９日午前１１時４分を示す「２０１０／８／９／１１:０４」、２０１０年９月９日午前１７時１２分を示す「２０１０／９／９／１７:１２」などが記録されている。「復旧日時」は、第１の遮断部２２、第２の遮断部２３、第３の遮断部２４が復旧した日時が記録されている。復旧した日時は、例えば、第１の遮断部２２、第２の遮断部２３、第３の遮断部２４が全て導通状態であり電力線３、４を介して車両２に電力が供給可能な状態になった日時である。本例では、２００９年１０月８日午前１２時９分を示す「２００９／１０／８／１２:０９」、２０１０年８月９日午前１１時２０分を示す「２０１０／８／９／１１:２０」、２０１０年９月９日午前１８時４７分を示す「２０１０／９／９／１８:４７」などが記録されている。「停止原因」は、第１の遮断部２２、第２の遮断部２３、第３の遮断部２４のいずれかが遮断状態であるために車両２に電力が供給されない状態であるかが記録されている。本例では、第１の遮断部２２が遮断状態のために電力の供給が停止したことを示す「ＲＬ１遮断」、第１の遮断部２２が復旧して導通状態になり電力が供給可能になったことを示す「ＲＬ１復旧」が記録されている。第２の遮断部２３が遮断状態のために電力の供給が停止したことを示す「ＲＬ２遮断」、第２の遮断部２３が復旧して導通状態になり電力が供給可能になったことを示す「ＲＬ２復旧」が記録されている。第３の遮断部２４が遮断状態のために電力の供給が停止したことを示す「ＲＬ３遮断」、第３の遮断部２４が復旧して導通状態になり電力が供給可能になったことを示す「ＲＬ３復旧」が記録されている。

実施形態１によれば、一次側電力供給源の停電や一次側電力供給源からの電力供給が停止した場合に、車両への電力供給が停止した原因を切り分けて記録することができる。その結果、設備の保守点検などをする際に保守点検者や管理者などが原因の切り分けが容易にできるため、適切な保守点検や修理などが行える。また、保守点検者や管理者などの適切な保守点検や修理などの作業効率を向上させることができる。

実施形態２について説明する。
図６は、実施形態２のコンピュータのハードウェア構成の一実施例を示す図である。コンピュータのハードウェア６００は、ＣＰＵ６０１、記録部６０２、記録媒体読取装置６０３、入出力インタフェース６０４（入出力Ｉ／Ｆ）、通信インタフェース６０５（通信Ｉ／Ｆ）などを備えている。また、上記各構成部はバス６０６によってそれぞれ接続されている。

ＣＰＵ６０１は、記録部６０２に格納されている上記説明した制御部２１が行う処理を実行する。
記録部６０２には、ＣＰＵ６０１が実行するプログラムやデータが記録されている。また、ワークエリアなどとして使用される。また、記録部６０２は上記説明した記録部３２の機能を有する。記録部６０２は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブなどである。

記録媒体読取装置６０３は、ＣＰＵ６０１の制御に従って記録媒体６０７に対するデータのリード／ライトを制御する。そして、記録媒体６０７に記録媒体読取装置６０３の制御で書き込まれたデータを記録させたり、記録媒体６０７に記憶されたデータを読み取らせたりする。また、着脱可能な記録媒体６０７は、コンピュータで読み取り可能なｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ（非一時的）な記録媒体として、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記録装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）などがある。光ディスクには、Digital Versatile Disc (ＤＶＤ)、ＤＶＤ−ＲＡＭ、Compact Disc Read Only Memory (ＣＤ−ＲＯＭ)、ＣＤ−Ｒ(Recordable)／ＲＷ(ReWritable)などがある。光磁気記録媒体には、Magneto-Optical disk (ＭＯ)などがある。なお、記録部６０２もnon-transitory（非一時的）な記録媒体に含まれる。

入出力インタフェース６０４は、入出力装置６０８が接続され、利用者が入力した情報を受信し、バス６０６を介してＣＰＵ６０１に送信する。また、ＣＰＵ６０１からの命令に従ってディスプレイの画面上に操作情報などを表示する。入出力装置６０８は、入力部と出力部を備えている。

通信インタフェース６０５は、必要に応じ、他のコンピュータとの間のLocal Area Network（ＬＡＮ）接続やインターネット接続や無線接続を行うためのインタフェースである。また、他の装置に接続され、外部装置からのデータの入出力を制御する。

このようなハードウェア構成を有するコンピュータを用いることによって、上記説明した機能が実現される。その場合システムが有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供され、そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体６０７に記録しておくことができる。なお、上記機能は、実施形態１で説明したフロー図などである。

プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体６０７が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。

プログラムを実行するコンピュータは、例えば、記録媒体６０７に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記録部６０２に格納する。そして、コンピュータは、自己の記録部６０２からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、記録媒体６０７から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。

また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。なお、各実施例は処理に矛盾の無い限りにおいて、互いに組み合わせても構わない。

１ 車両充電装置
２ 車両
３ 電力線
４ 電力線
５ プラグ
２１ 制御部
２２ 第１の遮断部
２３ 第２の遮断部
２４ 第３の遮断部
２５ 一次側電力供給源
３１ 処理部
３２ 記録部
３３ コンデンサ
３４ 電力源
６００ ハードウェア
６０１ ＣＰＵ
６０２ 記録部
６０３ 記録媒体読取装置
６０４ 入出力インタフェース
６０５ 通信インタフェース
６０６ バス
６０７ 記録媒体
６０８ 入出力装置

Claims (5)

1. 一次側電力供給源から車両に電力を供給する電力線に設けられ、漏電または過電流を検出したときに前記電力線を遮断する第１の遮断部と、
   車両充電装置または設備の保守点検をするときに、保守点検者の操作により、前記一次側電力供給源から給電される電力を停止させる、前記第１の遮断部と前記車両との間に設けられる前記電力線を遮断する第２の遮断部と、
   前記第１の遮断部または前記第２の遮断部のいずれかが遮断されたときに、前記第１の遮断部または前記第２の遮断部が遮断状態になったことを示す通知を前記第１の遮断部または前記第２の遮断部のいずれかから受信して、受信した通知の内容と電源断が検出された日時とを関連付けて記録部に記録する制御部と、
   を備えることを特徴とする車両充電装置。
2. 前記車両や前記車両充電装置に異常があるときに、前記一次側電力供給源から給電される電力を停止させる、前記第２の遮断部と前記車両との間に設けられる前記電力線を遮断する第３の遮断部を備え、
   前記制御部は前記第３の遮断部が遮断されたときに、前記第３の遮断部が遮断状態になったことを示す通知を前記第３の遮断部から受信して、受信した通知の内容と電源断が検出された日時とを関連付けて前記記録部に記録することを特徴とする請求項１に記載の車両充電装置。
3. 電源断検出後、少なくとも前記第１の遮断部、前記第２の遮断部、前記第３の遮断部のいずれかから遮断状態になったことを示す通知を受信して、受信した通知の内容と電源断が検出された日時とを関連付けて記録部に記録するまで、前記制御部を駆動可能にする電力を前記制御部に供給する容量の蓄電池を備える、ことを特徴とする請求項２に記載の車両充電装置。
4. 一次側電力供給源から車両に電力を供給する電力線に設けられ、漏電または過電流を検出したときに前記電力線を遮断する第１の遮断部、または、車両充電装置または設備の保守点検をするときに、保守点検者の操作により、前記一次側電力供給源から給電される電力を停止させる、前記第１の遮断部と前記車両との間に設けられる前記電力線を遮断する第２の遮断部、のいずれかが遮断されたときに、前記第１の遮断部または前記第２の遮断部が遮断状態になったことを示す通知を前記第１の遮断部または前記第２の遮断部のいずれかから受信し、
   受信した通知の内容と電源断が検出された日時とを関連付けて記録部に記録する、
   ことをコンピュータが実行することを特徴とする車両充電方法。
5. 前記車両や前記車両充電装置に異常があるときに、前記一次側電力供給源から給電される電力を停止させる、前記第２の遮断部と前記車両との間に設けられる前記電力線を遮断する第３の遮断部が、遮断されたときに、前記第３の遮断部が遮断状態になったことを示す通知を前記第３の遮断部から受信して、
   受信した通知の内容と電源断が検出された日時とを関連付けて前記記録部に記録する、
   ことを前記コンピュータが実行することを特徴とする請求項４に記載の車両充電方法。