JP6034776B2 - 車両用電力供給システム - Google Patents

Description

本発明は、車両用電力供給システムに関する。

特許文献１には、「少なくとも一つのコンセント差入部に対応して各々具備され、少なくとも一つのコンセント差入部に接続された電子製品に外部電源を供給又は遮断する少なくとも一つの待機電力遮断部と、少なくとも一つの待機電力遮断部から入力された外部電源を変換してコンセント装置の内部に電源を供給するコンセント電源部と、コンセント装置を独立モード又は連動モードで動作させるための選択モードが入力されるモード選択部と、少なくとも一つのコンセント差入部に接続された電子製品の待機電流を個別に設定し、設定された待機電流を用いて少なくとも一つのコンセント差入部に接続された電子製品の電源状態を決定し、決定された電源状態に従って少なくとも一つの待機電力遮断部を制御する制御部とを含む」点が開示されている。

特表２０１３−５０４９９２号公報

震災や停電の発生などにより、各種電気製品に使用するための電力の供給を車載のバッテリから受ける場合がある。レクレーショナルビークルなどと呼ばれる車両においては、そのためのプラグソケット（所謂コンセント）を備えている車両も存在する。
このようなプラグソケットを備えた車両においては、プラグソケットに待機電流（暗電流）が常時流れて電力を浪費することを防止するため、プラグソケットへの電力供給をＯＮ，ＯＦＦする切替スイッチを設けることがある。

しかしながら、プラグソケットから電力供給を受けるために、わざわざ切替スイッチをＯＮに操作することは煩雑である。
これに対して、特許文献１には、電子製品への外部電源の供給を遮断する技術について開示されているのみであり、待機電流による電力浪費を防止する技術については何ら開示されていない。
そこで、本発明の目的は、煩雑な操作を不要にして待機電流の浪費を防止することができる車両用電力供給システムを提供することを課題とする。

本発明の一形態は、直流電源から商用交流電力を生成するインバータ回路と、電気機器のプラグが差し込まれることにより前記商用交流電力を前記電気機器に供給する出力端子と、前記出力端子のプラグの差込口を閉塞しまたは開放する閉塞部材と、前記閉塞部材と連動して開閉し、当該閉塞部材で前記差込口を閉塞しているときは前記インバータ回路から前記プラグソケットへの前記商用交流電力の供給を停止し、開放しているときは前記商用交流電力の供給を行うスイッチと、を備えたことを特徴とする車両用電力供給システムである。
本発明によれば、閉塞部材の操作で差込口を開放すれば出力端子にプラグを差し込んで電気機器を使用することができる。一方、閉塞部材の操作で差込口を閉塞するだけでスイッチが開いて待機電力による電力浪費を防止することができるので、煩雑な操作を不要にして待機電流の浪費を防止することができる車両用電力供給システムを提供することができる。

この場合に、前記スイッチは、その開閉により前記インバータ回路をＯＮ，ＯＦＦするようにしてもよい。
本発明によれば、差込口を閉塞するだけでインバータ回路をＯＦＦにして、待機電力による電力浪費を防止することができる。

前記の場合に、前記閉塞部材は、前記差込口上に設けられて孔が形成されている回転体であり、回転することにより当該孔が前記差込口と合うか否かにより前記差込口を閉塞しまたは開放するようにしてもよい。
本発明によれば、孔が差込口と合うように閉塞部材を回転させることで出力端子にプラグを差し込んで電気機器を使用することができる。一方、孔が差込口と合わないように閉塞部材を回転させることで、スイッチが開いて待機電力による電力浪費を防止することができる。よって、スイッチの切り忘れを防ぐことができる。

前記の場合に、前記閉塞部材は、前記差込口を覆う蓋体であり、開閉することにより前記差込口を閉塞しまたは開放し、および、前記スイッチを開閉する開閉部材を押圧しまたは押圧を解除するようにしてもよい。
本発明によれば、差込口を開放するように閉塞部材（蓋体）を開くことで出力端子にプラグを差し込んで電気機器を使用することができる。一方、差込口を閉塞するように閉塞部材を閉じることで、スイッチが開いて待機電力による電力浪費を防止することができる。よって、スイッチの切り忘れを防ぐことができる。

前記の場合に、前記差込口を閉塞するように前記閉塞部材を付勢している付勢部材を備えるようにしてもよい。
本発明によれば、閉塞部材を手動で操作しなくてもスイッチが開くので、スイッチの切り忘れに起因した待機電力による電力浪費を防止することができる。

本発明によれば、煩雑な操作を不要にして待機電流の浪費を防止することができる車両用電力供給システムを提供することができる。

図１は、本発明の第１実施形態にかかる車両用電力供給システムのプラグソケットの構造を示す説明図である。図１（ａ）（ｂ）はプラグソケットの正面図であり、図１（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。 図２は、本発明の第１実施形態にかかる車両用電力供給システムのプラグソケットに設けられたスイッチの説明図である。図２（ａ）はスイッチが閉じた状態、図２（ｂ）スイッチが開いた状態を示している。 図３は、本発明の第１実施形態にかかる車両用電力供給システムの回路構成について説明する回路図である。 図１は、本発明の第２実施形態にかかる車両用電力供給システムのプラグソケットの構造を示す説明図である。図１（ａ）はプラグソケットの正面図であり、図１（ｂ）（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して複数例説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態にかかる車両用電力供給システム１のプラグソケット１０の構造を示す説明図である。図１（ａ）（ｂ）はプラグソケット１０の正面図であり、図１（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。

この車両用電力供給システム１は、車両に搭載される。そして、車両用電力供給システム１は、本発明の「出力端子」となるプラグソケット（所謂コンセント）１０を備えている。このプラグソケット１０は、車両の車室内の所定位置に一または複数個設けられる。プラグソケット１０は、本体ケース１１と、閉塞部材１２と、蓋体１３とを備えている。なお、図１（他の図面も同様）において、「上側」とはプラグソケット１０を車両に設けたときの車両の上側であり、「下側」とはプラグソケット１０を車両に設けたときの車両の下側である。また、「車室側」とはプラグソケット１０を車両に設けたときの車両の車室側であり、「車体側」とはプラグソケット１０を車両に設けたときの車両の車体１００側である。
本体ケース１１の前面パネル２１には、電気機器のプラグを差し込むための差込口２２が設けられている。

閉塞部材１２は、例えば円板状の部材であり、前面パネル２１の差込口２２の上に重ねて設けられている。閉塞部材１２の前面パネル２１側の面の中心には回転軸３１が設けられている。この回転軸３１は、前面パネル２１の中央部に形成された孔２３に挿し通されていて、閉塞部材１２は、その周方向に正逆回転可能に、また、係止部２３ａにより引き抜き不能に孔２３で軸支されている回転体である。また、閉塞部材１２には、当該閉塞部材１２を貫通して形成された一対の孔３２が形成されている。この孔３２には電気機器のプラグを差し込むことができる。一対の孔３２が、図１（ｂ）に示すように例えば左右に並ぶときは、差込口２２の位置と一対の孔３２との位置が合っていて、孔３２を介して車室側から差込口２２に電気機器のプラグを差し込むことができる。一方、一対の孔３２が、図１（ａ）に示すように例えば上下に並ぶときなどには、差込口２２の位置と一対の孔３２との位置は合っておらず、孔３２を介して車室側から差込口２２に電気機器のプラグを差し込むことができない。

閉塞部材１２は、図１（ａ）の状態から時計方向に９０°回転させることで、図１（ｂ）の状態となる。また、閉塞部材１２は、図１（ｂ）の状態から閉塞部材１２を反時計方向に９０°回転させることで、図１（ａ）の状態に戻る。すなわち、閉塞部材１２は、電気機器のプラグの差込口を閉塞しまたは開放する部材となる。
また、本体ケース１１と閉塞部材１２との間には、図１（ａ）（ｂ）で反時計方向に、すなわち、差込口２２を閉塞する方向に閉塞部材１２を付勢している付勢部材（スプリングなどの弾性部材）２４が設けられている。

前面パネル２１の例えば上部には、蓋体１３の基端部１３ａが正逆回転可能に取り付けられている。これにより、蓋体１３は、図１（ｃ）で矢印９２方向に開閉することができる。蓋体１３を開いた状態は図１（ａ）〜（ｃ）に示すとおりである。そして、この蓋体１３を開いた状態で、閉塞部材１２を付勢部材２４の弾性力に抗して図１（ｂ）の状態に回転させることにより、差込口２２に電気機器のプラグを差し込むことができる。これは、当該プラグの先端を一対の孔３２に差し込んだ状態で、当該プラグを図１（ｂ）のように時計方向に回転することにより行うことができる。そして、差込口２２に電気機器のプラグが差し込まれた状態では、プラグと閉塞部材１２の一対の孔３２とが係り合って、閉塞部材１２が図１（ａ）の状態に戻るのを防止する。しかし、この状態で差込口２２からプラグを引き抜けば、付勢部材２４の弾性力により閉塞部材１２が回転して、図１（ａ）の状態に戻る。

図２は、プラグソケット１０に設けられたスイッチ４１の説明図である。このスイッチ４１は、前面パネル２１の表面上に設けられた一対の接点４２ａ，４２ｂと、閉塞部材１２の前面パネル２１側の面に設けられた接点４３とから構成される接点式のスイッチである。接点４２ａ，４２ｂは、閉塞部材１２の下（図１の車体側）に例えば左右一対で並べられている。接点４３は、例えば閉塞部材１２の円形の周縁部近くに形成された円弧状の部材である。閉塞部材１２を図１（ｂ）の状態に回転させることにより、接点４２ａ，４２ｂの上に接点４３が移動し、接点４２ａと接点４２ｂとが接点４３により接続される。これにより、スイッチ４１は閉じる。一方、閉塞部材１２を図１（ａ）の状態に回転させることにより、接点４２ａと接点４２ｂとは接点４３により接続されない。この場合は、スイッチ４１は開いた状態になる。

次に、車両用電力供給システム１の回路構成について説明する。図３は、車両用電力供給システム１の回路構成について説明する回路図である。この例で、車両用電力供給システム１が搭載されている車両はハイブリッド車または電気自動車であり、車両駆動用のモータ（図示せず）に高電圧の電力を供給するバッテリ５１（直流電源）を備えている。なお、車両は、二次電池であるバッテリ５１を備えない通常のガソリン車、ディーゼル車であってもよい。また、車両は、バッテリ５１より低電圧の電力を車両の電装品などに供給する二次電池であるバッテリ５２（直流電源）も備えている。

インバータ回路５３は、バッテリ５２（あるいはバッテリ５１）が供給する直流電力から商用交流電力（ＡＣ１，ＡＣ２）を生成し、プラグソケット１０（図３においては２つ図示）に供給する回路である。すなわち、車両のイグニッションスイッチ９１がＯＮになると、ライン５４を介して、バッテリ５２から直流電力（DC Input）がインバータ回路５３に供給される。なお、バッテリ５１の方がバッテリ５２より高圧電源であるため、バッテリ５１から電力供給を受けた方がインバータ回路５３の容量が多くなり、プラグソケット１０の待機電力が大きくなる。
メインスイッチ５５は、前記のスイッチ４１と、当該スイッチ４１の起動ランプ５６とを備えている。起動ランプ５６で発生した起動ランプ点灯出力信号（ＩＮＤ）は、インバータ回路５３に供給される。スイッチ４１は、バッテリ５２とインバータ回路５３とを接続するライン５８に介装されている。

ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６０は、車両を制御するための制御装置であり、マイクロコンピュータを中心に構成されている。ＥＣＵ６０は、マイクロコンピュータの制御によりインバータ回路５３を駆動する駆動回路も備えている。この駆動回路からは、インバータ回路５３に対して、インバータ回路５３をＯＮ，ＯＦＦするＯＮ／ＯＦＦ信号（ＮＯＡＣ）と、インバータ回路５３の出力を制御するＤＣ／ＡＣ１００Ｖ出力電力モニター出力信号（ＰＭ）とが供給される。

このような回路構成において、イグニッションスイッチ９１がＯＮになると、ライン５４を介して、バッテリ５２から直流電力がインバータ回路５３に供給される。また、ＥＣＵ６０は、インバータ回路５３の動作を許可するＯＮ／ＯＦＦ信号（ＮＯＡＣ）をインバータ回路５３に供給する。この状態のときに、前記の閉塞部材１２を回転してスイッチ４１を閉じると、動作指示信号（ＳＷ）がインバータ回路５３に供給される。このように、イグニッションＯＮによるバッテリ５２からの直流電力の供給、ＯＮ／ＯＦＦ信号（ＮＯＡＣ）の供給、および、スイッチ４１を閉じたことによる動作指示信号（ＳＷ）の供給の３つの条件が揃うと、インバータ回路５３がＯＮになって、プラグソケット１０に商用交流電力を供給する。

よって、イグニッションＯＮとなって、ＯＮ／ＯＦＦ信号（ＮＯＡＣ）がインバータ回路５３に供給されている際には、閉塞部材１２を動作させてスイッチ４１を開閉することにより、インバータ回路５３をＯＮ，ＯＦＦすることができる。これにより、閉塞部材１２で差込口２２を閉塞しているときはインバータ回路５３からプラグソケット１０への商用交流電力の供給を停止し、開放しているときは商用交流電力の供給を行うことができる。

このように、本実施形態の車両用電力供給システム１によれば、閉塞部材１２の操作で差込口２２を開放すれば、プラグソケット１０にプラグを差し込んで電気機器を使用することができる。一方、閉塞部材１２の操作で差込口２２を閉塞するだけで、スイッチ４１が開いて待機電力による電力浪費を防止することができるので、煩雑な操作を不要にして待機電流の浪費を防止することができる。
また、この場合の待機電力による電力浪費の防止は、閉塞部材１２の操作でインバータ回路５３をＯＦＦにすることにより行うことができる。

ここで、電気機器を使用せず、差込口２２にプラグを差し込んでいないときは、孔３２が差込口２２と合わないように閉塞部材１２を回転させる。このように、閉塞部材１２は、差込口２２にプラグを差し込んでいない際に差込口２２を閉塞して、差込口２２への異物の挿入の防止や防塵性の維持を図るための部材である。そして、閉塞部材１２で差込口２２を閉塞することで、これに連動してスイッチ４１が開く。よって、閉塞部材１２で差込口２２を閉塞すれば、差込口２２にプラグを差し込んでいない際のスイッチ４１の切り忘れを防ぐことができる。
しかも、付勢部材２４の弾性力により、閉塞部材１２を手動で操作しなくてもスイッチ４１が開いて、スイッチ４１の切り忘れを防止することができる。

［第２実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態にかかる車両用電力供給システム１のプラグソケット１０の構造を示す説明図である。図４（ａ）はプラグソケット１０の正面図であり、図４（ｂ）（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
図４、および以下の説明において、前記の第１実施形態と共通の部材などには同一の符号を用い、詳細な説明は省略する。
第２実施形態にかかる車両用電力供給システム１が、前記の第１実施形態と異なるのは、まず、前記の閉塞部材１２、回転軸３１、孔２３、付勢部材２４などを備えていない点である。

これに代えて、本実施形態の車両用電力供給システム１は、次のような構成を備えている。すなわち、前面パネル２１の下部には、車室側から車体側に向けて挿通孔６１が形成され、この挿通孔６１には、挿通孔６１の長さ方向に摺り移動可能な軸部材６２（開閉部材）が挿し通されている。軸部材６２の車体側端部には、軸部材６２の径方向に軸部材６２より張り出した接点支持部６３が設けられている。接点支持部６３は、挿通孔６１の奥に形成された空間６４内に配置され、軸部材６２の移動とともに空間６４内を移動する。接点支持部６３の動きは、空間６４内における本体ケース１１の車室側の壁６４ａ、および、車体側の壁６４ｂにより規制される。接点支持部６３は、その車体側に配置された付勢部材（スプリングなどの弾性部材）６５により車室側に付勢されている。

また、スイッチ４１は、接点７１と接点７２とから構成される。接点７１は車室側の壁６４ａに設けられている。接点７２は接点支持部６３の車室側の面に、接点７１と対向するように設けられている。
さらに、開閉することにより差込口２２を閉塞しまたは開放する蓋体１３（閉塞部材）の基端部１３ａには、付勢部材（スプリングなどの弾性部材）８１が設けられ、蓋体１３を矢印８２方向に閉じるように付勢している。
第１実施形態とのプラグソケット１０の構成上の相違点は以上のとおりである。第２実施形態にかかる車両用電力供給システム１の回路構成は、図３に示す第１実施形態の回路構成と同様であり、詳細な説明は省略する。

このような構成において、閉塞部材となる蓋体１３を開けば、付勢部材６５により接点支持部６３が付勢されて、軸部材６２の押圧を解除することで接点７１と接点７２とが接触し、スイッチ４１が閉じるので、プラグソケット１０に電力が供給される。すなわち、蓋体１３を開くように操作することで差込口２２を開放すれば、プラグソケット１０にプラグを差し込んで電気機器を使用することができる。この場合に、プラグソケット１０にプラグを差し込んだ状態では、プラグにより阻害されて蓋体１３は閉じず、よって、スイッチ４１が閉じた状態が維持される。

一方、プラグソケット１０にプラグが差し込まれていない状態では、閉塞部材となる蓋体１３から使用者が手を離せば、蓋体１３が付勢部材８１より閉じる。この場合に、付勢部材８１の弾性力は比較的強く、付勢部材６５の弾性力は比較的弱い。そのため、蓋体１３の裏側面が軸部材６２の先端部を車体側に向けて押圧し、接点支持部６３が車体側に後退して接点７１と接点７２とが離れ、スイッチ４１が開く。これにより、待機電力による電力浪費を防止することができるので、煩雑な操作を不要にして待機電流の浪費を防止することができる。

また、この場合の待機電力による電力浪費の防止は、閉塞部材となる蓋体１３の開閉操作でインバータ回路５３をＯＦＦにすることにより行うことができる。
ここで、蓋体１３は差込口２２を閉塞して、差込口２２への異物の挿入の防止や防塵性の維持を図るための部材である。そして、蓋体１３で差込口２２を閉塞することで、これに連動してスイッチ４１が開く。よって、閉塞部材１２で差込口２２を閉塞すれば、差込口２２にプラグを差し込んでいない際のスイッチ４１の切り忘れを防ぐことができる。
しかも、付勢部材８１の弾性力により、蓋体１３を手動で操作しなくてもスイッチ４１が開いて、スイッチ４１の切り忘れを防止することができる。

１ 車両用電力供給システム
１０ プラグソケット（出力端子）
１２ 閉塞部材（回転体）
１３ 蓋体（閉塞部材）
２４ 付勢部材
４１ スイッチ
５１ バッテリ（直流電源）
５２ バッテリ（直流電源）
５３ インバータ回路
５８ ライン
６２ 軸部材（開閉部材）
８１ 付勢部材

Claims (3)

1. 直流電源から商用交流電力を生成するインバータ回路と、
   電気機器のプラグが差し込まれることにより前記商用交流電力を前記電気機器に供給する出力端子と、
   前記出力端子のプラグの差込口を閉塞しまたは開放する閉塞部材と、
   前記閉塞部材と連動して開閉し、当該閉塞部材で前記差込口を閉塞しているときは前記インバータ回路から前記プラグソケットへの前記商用交流電力の供給を停止し、開放しているときは前記商用交流電力の供給を行うスイッチと、
   を備え、
   前記閉塞部材は、前記差込口上に設けられて孔が形成されている回転体であり、回転することにより当該孔が前記差込口と合うか否かにより前記差込口を閉塞しまたは開放することを特徴とする車両用電力供給システム。
2. 前記スイッチは、その開閉により前記インバータ回路をＯＮ，ＯＦＦすることを特徴とする請求項１に記載の車両用電力供給システム。
3. 前記差込口を閉塞するように前記閉塞部材を付勢している付勢部材を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用電力供給システム。

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