JP6127286B2 - 車両用充電装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車やプラグインハイブリッドカー等の充電に用いる車両用充電装置に関するものである。

充電式車両（電気自動車やプラグインハイブリッドカー等）には、車両用充電装置との接続後、スタートボタンを押すことにより即座に充電が開始されるタイプと、車両用充電装置との接続後、車両に内蔵された充電制御回路と車両用充電装置に内蔵された充電制御部との間で、充電制御信号を介して充電制御判定を行い、充電制御判定後に充電が開始されるタイプとがある（特許文献１）。

このうち、マッチング判定後に充電が開始されるタイプの充電に用いる車両用充電装置において、従来、エラー判定がなされた場合には、車両の充電を行うことができず、特に、車両に内蔵された充電制御回路には故障はないものの、メーカーや型式等の要因で車両用充電装置に内蔵された充電制御部と対応しない場合や、車両用充電装置に内蔵された充電制御部にのみ故障が生じた場合に、充電が行えない点が、著しく不都合であるという問題があった。

特開２０１１−７２１０４号公報

本発明の目的は前記の問題を解決し、車両と車両用充電装置の充電制御判定において、特に、車両に内蔵された充電制御回路には故障はないものの、エラー判定がなされた場合に、応急手段として、この車両への充電を行うことができる車両用充電装置を提供することである。

上記課題を解決するためになされた本発明の車両用充電装置は、車両に接続する充電ケーブルを一体に備え、該充電ケーブルにより接続された車両との間で、充電制御信号を送受信する充電制御部を有する車両用充電装置であって、前記充電制御部により充電制御判定によって閉路して、前記充電ケーブルを介する車両への充電電路を形成する第一の電路と、車載型ケーブルを接続して、第二の電路を形成するための、非常用コンセント部と、該非常用コンセント部への通電を、前記充電制御部によりエラー判定を受けた際、あるいは、前記第二の電路への通電を許可する通電許可信号を受けた際に、開始する通電開始制御手段を備え、前記通電開始制御手段は、外部電源を、第一の電路あるいは非常用コンセント部の何れか一方に選択して導く電路切替部を制御することを特徴とするものである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両用充電装置において、前記電路切替部を手動操作する電路切替スイッチを備え、該電路切替スイッチの操作により前記通電許可信号を発信することを特徴とするものである。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の車両用充電装置において、前記充電制御部は、前記第二の電路を閉路した状態においては、第一の電路を介した充電を停止する制御を行うことを特徴とするものである。

請求項４記載の発明は、車両に接続する充電ケーブルを一体に備え、該充電ケーブルにより接続された車両との間で、充電制御信号を送受信する充電制御部を有する車両用充電装置であって、前記充電制御部により充電制御判定によって閉路して、前記充電ケーブルを介する車両への充電電路を形成する第一の電路と、車載型ケーブルを接続して、第二の電路を形成するための、鎖錠装置付きのコンセントカバーを設けた非常用コンセント部と、前記コンセントカバーの鎖錠装置の鎖錠を解く制御を、前記充電制御部によりエラー判定を受けた際、あるいは、前記第二の電路への通電を許可する通電許可信号を受けた際に、開始する使用開始制御手段を備え、前記使用開始制御手段は、外部電源を、第一の電路あるいは、非常用コンセント部の何れか一方に選択して導く電路切替部を制御することを特徴とするものである。

車両に接続する充電ケーブルを一体に備え、該充電ケーブルにより接続された車両との間で、充電制御信号を送受信する充電制御部を有する車両用充電装置において、前記充電制御部により充電制御判定によって閉路して、前記充電ケーブルを介する車両への充電電路を形成する第一の電路と、車載型ケーブルを接続して、第二の電路を形成するための、非常用コンセント部と、該非常用コンセント部への通電を、前記充電制御部によりエラー判定を受けた際、あるいは、前記第二の電路への通電を許可する通電許可信号を受けた際に、開始する通電開始制御手段を備え、前記使用開始制御手段は、外部電源を、第一の電路あるいは、非常用コンセント部の何れか一方に選択して導く電路切替部を制御する構成からなる本発明によれば、車両と車両用充電装置の充電制御判定において、特に、車両に内蔵された充電制御回路には故障はないものの、エラー判定がなされ、第一の電路を経由する通常の充電が行えない場合であっても、応急手段として、車載型ケーブルを接続して、第二の電路を形成し、この車両への充電を行うことができる。また、第二の電路への通電を許可する通電許可信号により、非常用コンセント部を使用可能にして、情報機器、掃除機等のメンテナンス機器などを接続して使用することができる。

また本発明では、外部電源を、第一の電路あるいは、非常用コンセント部の何れか一方に選択して導く、電路切替部を備える構成とすることにより、第一の電路と、非常用コンセント部の双方に通電が行われて、契約容量を超過するトラブルを確実に回避することができる。

請求項２記載の発明のように、電路切替部を手動操作する電路切替スイッチを備え、該電路切替スイッチの操作により前記通電許可信号を発信するによれば、使用者が、非常用コンセント部の使用を必要とする際、随時、手動操作で使用することができる。

請求項３記載の発明のように、充電制御部は、前記第二の電路を閉路した状態においては、第一の電路を介した充電を停止する制御を行う構成とすることにより、第一の電路と、第二の電路の双方に通電が行われて、契約容量を超過するトラブルを確実に回避することができる。

請求項４記載の発明のように、車両に接続する充電ケーブルを一体に備え、該充電ケーブルにより接続された車両との間で、充電制御信号を送受信する充電制御部を有する車両用充電装置であって、前記充電制御部により充電制御判定によって閉路して、前記充電ケーブルを介する車両への充電電路を形成する第一の電路と、車載型ケーブルを接続して、第二の電路を形成するための、鎖錠装置付きのコンセントカバーを設けた非常用コンセント部と、前記コンセントカバーの鎖錠装置の鎖錠を解く制御を、前記充電制御部によりエラー判定を受けた際、あるいは、前記第二の電路への通電を許可する通電許可信号を受けた際に、開始する使用開始制御手段を備え、前記使用開始制御手段は、外部電源を、第一の電路あるいは、非常用コンセント部の何れか一方に選択して導く電路切替部を制御する構成にしたものでは、車両と車両用充電装置の充電制御判定において、特に、車両に内蔵された充電制御回路には故障はないものの、エラー判定がなされ、第一の電路を経由する通常の充電が行えない場合であっても、応急手段として、車載型ケーブルを接続して、第二の電路を形成し、この車両への充電を行うことができる。また、第二の電路への通電を許可する通電許可信号により、非常用コンセント部を使用可能にして、情報機器、掃除機等のメンテナンス機器などを接続して使用することができる。

実施形態１の車両用充電装置の概略説明図である。 実施形態１の変形の概略説明図である。 実施形態２の車両用充電装置の概略説明図である。 実施形態２の変形の概略説明図である。 実施形態２の変形の概略説明図である。 実施形態２の変形の概略説明図である。 実施形態３の車両用充電装置の概略説明図である。

以下に本発明の好ましい実施形態を示す。

（実施形態１）
本実施形態の車両用充電装置は、１００Ｖや２００Ｖで充電を行う普通充電装置である。図１に示すように、車両用充電装置１には、車両２と車両用充電装置１とを接続する充電ケーブル３を一体に備えている。充電ケーブル３の先端には、車両２のコネクタ口に差し込まれる充電コネクタ５を有している。

車両用充電装置１内には、この充電ケーブル３により接続された車両２との間で、充電制御信号（ＣＰＬＴ信号）を送受信しながら、充電可能かどうか車両と充電制御判定を行う充電制御部４を有している。充電制御部４は、車両２との間で、充電制御信号（ＣＰＬＴ信号）を送受信しながら、車両の状態が充電開始に適したものであることを確認した後、前記の充電ケーブル３を介した車両への充電電路（以下、第一の電路８）に設けたリレーを閉じて第一の電路を閉路し、車両２への充電を開始する制御を行う。

本発明の車両用充電装置１は、前記の第一の電路の他に、車両に搭載されている車載型ケーブル６を接続して第二の電路９を形成することができる非常用コンセント部７を備えている。

充電制御部４内には、非常用コンセント部７への通電を制御する通電開始制御手段１７が設けられていて、外部電源２０を、第一の電路８あるいは、非常用コンセント部７の何れか一方に選択して導く電路切替部１０を制御している。

通電開始制御手段１７は、充電制御部４において、車両の状態が充電開始に適したものであることの確認がとれず、エラー判定が行われた際、あるいは、図２に示す電路切替スイッチ１２によって、手動操作で、第二の電路への通電を許可する通電許可信号が送信された際、これらの判定や信号を受けて、電路切替部１０を非常用コンセント部７側に切り替え、非常用コンセント部７への通電を開始する制御を行う。

したがって、充電制御部４において、車両の状態が充電開始に適したものであることの確認がとれず、エラー判定がなされた場合には、通電された非常用コンセント部７に、車両２に搭載されている車載型ケーブル６を接続して第二の電路９を形成することにより、この車両２への充電を行うことができる。ただし、車両２内の充電制御回路自体に故障があって、前記のエラー判定がなされていた場合には、車載型ケーブル６と一体に備えた充電制御部１８により、再度、エラー判定がなされるため、充電は開始されない。また、電路切替スイッチ１２を操作することにより、第二の電路への通電を許可する通電許可信号が送られた場合には、非常用コンセント部７に情報機器、掃除機等のメンテナンス機器などを接続して使用することができる。

本実施形態の車両用充電装置１内には、充電制御部４に隣接して通信部１１を備え、充電制御部４において、エラー判定がなされた場合には、車両用充電装置１の筐体表面にエラー信号を表示するとともに、管理者の事業所や使用者の携帯端末などにエラー信号が送信されるようになっている。

（参考形態）
上記実施形態１では、外部電源２０を、第一の電路８あるいは、非常用コンセント部７の何れか一方に選択して導く電路切替部１０を備えていたが、本参考形態は、図３に示すように、電路切替部１０に代えて、第二の電路９を閉路して、非常用コンセント部７への通電を開始させるようにして、第一の電路８と第二の電路９とを同時に電力給電可能とする開閉部１３を備えている。

他の基本形態は、上記実施形態１と同様であり、通電開始制御手段１７は、充電制御部４において、車両の状態が充電開始に適したものであることの確認がとれず、エラー判定が行われた際、あるいは、図４に示す閉路スイッチ１４によって、手動操作で、第二の電路への通電を許可する通電許可信号が送信された際、これらの判定や信号を受けて、開閉部１３を操作して第二の電路９を閉路し、非常用コンセント部７への通電を開始する制御を行う。

本参考形態では、第一の電路８は、常時、外部電源２０と繋がっているが、第二の電路９を閉路した状態においては、第一の電路８を介した充電を停止する制御を、充電制御部４において行わせ、第一の電路８と第二の電路９の双方に通電が行われて、契約容量を超過するトラブルを回避できる装置構成とすることが好ましい。

あるいは、第二の電路９に少容量の遮断器を備えた上で、第一の電路８と第二の電路９の双方を同時使用可能とすることで、前記の契約容量を超過するトラブルを回避しつつ、例えば、第一の電路を車両に繋いだ状態で、第二の電路に、通常充電時には使用しない故障診断システムを接続して使用したり、掃除機などのメンテナンス機器を接続して使用することができる。

図４の閉路スイッチ１４に代えて、図５に示すように、非常用コンセント部７を被覆するコンセントカバー１５を設け、例えば、コンセントカバー１５を開けて非常用コンセント部７を露出させると、このコンセントカバー１５の動きと連動して、開閉部１３を閉じる操作を行うものとすることもできる。また、図６に示すように、コンセントカバー１５を開けて非常用コンセント部７を露出させると、このコンセントカバー１５の動きと連動して、開閉部１３を閉じる操作を行うとともに、充電制御部４に対し、第一の電路８を介した充電を停止する制御を行わせる指令を送信するものとすることもできる。

（実施形態２）
上記実施形態１では、外部電源２０を、第一の電路８あるいは、非常用コンセント部７の何れか一方に選択して導く電路切替部１０を備え、参考形態では、電路切替部１０に代えて、第二の電路９を閉路して、非常用コンセント部７への通電を開始させるようにして、第一の電路８と第二の電路９とを同時に電力給電可能とする開閉部１３を備えていたが、本実施形態では、図７に示すように、第一の電路８、および、非常用コンセント部７に繋がる第二の電路９の双方に、常時通電を行いつつ、非常用コンセント部７に鎖錠機能つきのコンセントカバー１６を備えている。

使用開始制御手段１９は、充電制御部４において、車両の状態が充電開始に適したものであることの確認がとれず、エラー判定が行われた際、あるいは、図示しない手動操作部で、第二の電路への通電を許可する通電許可信号が送信された際、これらの判定や信号を受けて、鎖錠機能つきのコンセントカバー１６の鎖錠を解く制御を行う。

ここで初めて作業者は、鎖錠を解かれた鎖錠機能つきのコンセントカバー１６を開けて非常用コンセント部７を露出させて使用することができる。

なお、上記実施形態１〜３では、何れも、車両用充電装置１の同一筐体内に、第一の電路８と非常用コンセント部７を設けた例で説明したが、非常用コンセント部７は、他の筐体に配置したものでもよい。

また、２００Ｖ充電装置では単相３線でケーブルを引き込み、２００Ｖは充電用、１００Ｖは非常用コンセントとしてもよいし、両方とも２００Ｖとしてもよい。１００Ｖ充電装置では充電電路と非常用コンセントを両方とも１００Ｖとしてよい。

更に、上記の実施形態では普通充電用の車両用充電装置で説明したが、急速充電用の車両用充電装置に上記構成を備えることもできる。急速充電装置は直流を大容量で使用して充電するものであり、充電制御部はＣＡＮと呼ばれる車両との通信ネットワークで制御される。急速充電用の車両用充電装置に上記構成を備える場合、非常用電路部として交流の非常用コンセントを設けることができ、車両用充電装置には、直流と交流が電路として入線される。本発明によれば、車両とのエラーが生じた場合には、非常用コンセントが使用可能になり、普通充電の充電コネクタは車両に備え付けられているので、この車載ケーブルを用いて非常用コンセントに接続して充電を行うことができる。

１ 車両用充電装置
２ 車両
３ 充電ケーブル
４ 充電制御部
５ 充電コネクタ
６ 車載型ケーブル
７ 非常用コンセント部
８ 第一の電路
９ 第二の電路
１０ 電路切替部
１１ 通信部
１２ 電路切替スイッチ
１３ 開閉部
１４ 閉路スイッチ
１５ コンセントカバー
１６ 鎖錠機能つきのコンセントカバー
１７ 通電開始制御手段
１８ 充電制御部
１９ 使用開始制御手段

Claims (4)

1. 車両に接続する充電ケーブルを一体に備え、該充電ケーブルにより接続された車両との間で、充電制御信号を送受信する充電制御部を有する車両用充電装置であって、
   前記充電制御部により充電制御判定によって閉路して、前記充電ケーブルを介する車両への充電電路を形成する第一の電路と、
   車載型ケーブルを接続して、第二の電路を形成するための、非常用コンセント部と、
   該非常用コンセント部への通電を、前記充電制御部によりエラー判定を受けた際、あるいは、前記第二の電路への通電を許可する通電許可信号を受けた際に、開始する通電開始制御手段を備え、
   前記通電開始制御手段は、外部電源を、第一の電路あるいは非常用コンセント部の何れか一方に選択して導く電路切替部を制御することを特徴とする車両用充電装置。
2. 前記電路切替部を手動操作する電路切替スイッチを備え、該電路切替スイッチの操作により前記通電許可信号を発信することを特徴とする請求項１記載の車両用充電装置。
3. 前記充電制御部は、前記第二の電路を閉路した状態においては、第一の電路を介した充電を停止する制御を行うことを特徴とする請求項１記載の車両用充電装置。
4. 車両に接続する充電ケーブルを一体に備え、該充電ケーブルにより接続された車両との間で、充電制御信号を送受信する充電制御部を有する車両用充電装置であって、
   前記充電制御部により充電制御判定によって閉路して、前記充電ケーブルを介する車両への充電電路を形成する第一の電路と、
   車載型ケーブルを接続して、第二の電路を形成するための、鎖錠装置付きのコンセントカバーを設けた非常用コンセント部と、
   前記コンセントカバーの鎖錠装置の鎖錠を解く制御を、前記充電制御部によりエラー判定を受けた際、あるいは、前記第二の電路への通電を許可する通電許可信号を受けた際に、開始する使用開始制御手段を備え、
   前記使用開始制御手段は、外部電源を、第一の電路あるいは、非常用コンセント部の何れか一方に選択して導く電路切替部を制御するものであることを特徴とする車両用充電装置。