JP6571362B2 - 充電装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車のバッテリを充電するための技術に関する。

例えば、電気自動車の車両間において用いられ、給電側の車両のバッテリ電圧により、受電側の車両のバッテリを充電する充電装置が知られている（例えば、特許文献１）。充電装置には、ＤＣ／ＤＣコンバータと制御基板が実装されている。この場合、受電側の車両は、例えば、バッテリ電圧またはバッテリ容量が低下して走行可能距離が少ないか、あるいは自走できない車両（以下、適宜「電欠車両」という。）である。給電側の車両は、充電装置を用いて電欠車両を救援するための救援車両である。救援車両のバッテリと電欠車両のバッテリとを充電装置を介して電気的に接続することによって、電欠車両のバッテリの充電が行われる。

特開２０１４−１６５９４３号公報

電気自動車の車両間で一方の車両のバッテリの充電を行う場合、救援車両を運転する作業者は、上述した充電装置をトランクルームに積み、電欠車両が停車している位置まで急行して充電作業を行うことが考えられる。しかし、トランクルームに積む際、充電装置が重いと不便である。

そこで、本発明は、軽量化を図って利便性を高めた充電装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、給電側の車両が有するバッテリの電力により、受電側の車両である受電車両のバッテリを充電する充電装置である。
この充電装置は、
前記給電側の車両が有するバッテリの電圧を変圧して受電車両のバッテリに電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、
少なくとも前記ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記給電側の車両のバッテリと接続されて給電側の制御を行う給電制御基板と、前記受電車両側のバッテリと接続されて受電側の制御を行う受電制御基板と、を収容する筐体と、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの一端側に接続され、前記筐体の外部へ延出し、先端に前記給電側の車両に接続するコネクタが設けられている給電側ケーブルと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの他端側に接続され、前記筐体の外部へ延出し、先端に前記受電車両に接続するコネクタが設けられている受電側ケーブルと、
を備え、
前記筐体から延出している前記給電側ケーブルの部分の長さである第１ケーブル長と、前記筐体から延出している前記受電側ケーブルの部分の長さである第２ケーブル長とが異なり、
前記筐体には、前記充電装置を把持するための把持部が設けられ、
前記筐体の内部において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータが実装される第１層と、前記給電制御基板および前記受電制御基板の一方である第２層と、前記給電制御基板および前記受電制御基板の他方である第３層とが、前記把持部に近い順に積層されていることを特徴とする。

本発明によれば、利便性を高めることができる。

実施形態に係る充電装置の斜視図。 実施形態に係る充電装置において、ケーブルの保持態様を示す正面図。 実施形態に係る充電システムの構成を示すブロック図。 図２のＡ−Ａ断面を概略的に示す図。 （ａ），（ｂ）はそれぞれ、実施形態に係る充電装置を使用して、救援車両によって電欠車両のバッテリを充電する態様を示す図。

（１）充電装置
以下、本実施形態の充電装置について、図１および図２を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る充電装置１の斜視図である。図２は、本実施形態に係る充電装置１において、ケーブルの保持態様を示す正面図である。
図１に示す充電装置１は、電気自動車の車両間において用いられ、給電側の車両のバッテリ電圧により、受電側の車両のバッテリを充電する装置である。受電側（または充電側）の車両は、バッテリ残量が少ない電欠車両ＥＶ２である。給電側（または放電側）の車両は、比較的バッテリ残量が多く、電欠車両ＥＶ２を救援するための救援車両ＥＶ１である。

図１に示すように、充電装置１は、救援側ケーブル１１（給電側ケーブルの一例）と電欠側ケーブル１２（受電側ケーブルの一例）とを備えている。救援側ケーブル１１は、後述するＤＣ／ＤＣコンバータ１００の一端側に接続され、筐体８の外部へ延出し、先端に救援車両ＥＶ１の充電ポートに接続するコネクタ１１ａが設けられている。電欠側ケーブル１２は、後述するＤＣ／ＤＣコンバータ１００の他端側に接続され、筐体８の外部へ延出し、先端に電欠車両ＥＶ２の充電ポートに接続するコネクタ１２ａが設けられている。
救援側ケーブル１１のコネクタ１１ａは救援車両ＥＶ１の充電ポートを介して強電側バッテリに接続され、電欠側ケーブル１２のコネクタ１２ａは電欠車両ＥＶ２の充電ポートを介して強電側バッテリに接続される。救援車両ＥＶ１は、例えば電欠車両ＥＶ２のユーザの要請により、充電装置１を積載して電欠車両ＥＶ２の停車場所まで走行し、その後、充電装置１と、救援車両ＥＶ１および電欠車両ＥＶ２がそれぞれ救援側ケーブル１１および電欠側ケーブル１２で接続されて充電が行われる。
なお、救援側ケーブル１１や電欠側ケーブル１２の重量はそれぞれが0.5kg/m程度である。また、コネクタ１１ａ，１２ａは、充電中に誤って外れることがないように電磁ロック機構を備えており、ロックの解除が後述するメインコントローラによって行われる。

図１に示すように、充電装置１は直方体状であり、全体としてスーツケースのような形態をなしている。充電装置１は後述するＤＣ／ＤＣコンバータ等を備えていることから比較的重いため、ユーザが持ち運びやすいように、上面に把持部５，６が設けられ、底面にキャスタ７（４輪）が設けられている。把持部５は、図示のとおり高さを調整できることが好ましい。
充電装置１は、それぞれ開放面（図示せず）を備えた本体部２（第１部材の一例）と蓋部３（第２部材の一例）の開放面同士を開放面の周縁において連結部４で連結した構造を備えた、全体として直方体形状の筐体８を備える。

図１に示すように、筐体８の高さをＬ１とし、救援側ケーブル１１が延出する筐体面と電欠側ケーブル１２が延出する筐体面がそれぞれ横向きとなるように筐体８を配置したときの、筐体８の横方向の長さをＬ２とし、奥行き方向の長さをＬ３としたときに、Ｌ３は、Ｌ１及びＬ２より小さいことが好ましい。一般に電気自動車のトランクルームは奥行きの長さが短いため、充電装置１の奥行きＬ３をＬ１及びＬ２よりも小さい形状とすることで、充電装置１のトランクルームへの搭載性を高めることができる。
なお、図１に示すように、筐体８の高さＬ１とは、充電装置１を平坦面に置いたときの当該平坦面から筐体８の上面までの高さであり、キャスタ７による高さ分が含まれる。

本体部２の両側面の貫通孔２ａ，２ｂからそれぞれ救援側ケーブル１１および電欠側ケーブル１２が延出している。救援側ケーブル１１および電欠側ケーブル１２がそれぞれ貫通孔２ａ，２ｂから筐体８の外部へ延出している部分の長さはそれぞれ異なるが、この点については後述する。 コネクタ４２は、ＤＣ１２Ｖ（弱電）入力用のコネクタであり、救援車両ＥＶ１のシガーソケットから延びる電源ケーブル１３が接続される。

連結部４において、救援側ケーブル１１および電欠側ケーブル１２が本体部２から延出している位置の近傍には、それぞれケーブル保持部４０１，４０２を設けることが好ましい。図２に示すように、ケーブル保持部４０１は救援側ケーブル１１を巻回するために設けられ、ケーブル保持部４０２は電欠側ケーブル１２を巻回するために設けられる。ケーブル保持部４０１およびケーブル保持部４０２を設けることで、充電装置１の持ち運びが容易となる。なお、ケーブル保持部４０１，４０２は、図１に示すように、使用しない場合には連結部４に収納できるように構成されていることが好ましい。

重量が嵩むケーブルを保持するケーブル保持部４０１，４０２を連結部４に設け、かつ把持部６を連結部４に設けるために、連結部４は、本体部２および蓋部３よりも剛性が高いことが好ましい。例えば、本体部２と蓋部３の材質は、例えばポリカーボネート等のプラスチック製とし、連結部４を例えばアルミニウム等の金属製とする。また、連結部４を本体部２および蓋部３と同様の素材で作製してもよいが、その場合には連結部４にリブ等を設けるか、あるいは本体部２および蓋部３より厚みを増やす等して、本体部２および蓋部３よりも剛性を高めることが好ましい。

図１に示すように、充電装置の上面には、電源ボタン２５、インジケータ２６、開始ボタン３４、停止ボタン３５、救援側表示パネル３７、および、電欠側表示パネル３８が設置されている。
電源ボタン２５は、充電装置１の電源をオンオフするためのボタンである。インジケータ２６は、コネクタ４２にＤＣ１２Ｖ（弱電）が入力されている場合に点灯するように構成されている。
開始ボタン３４は充電を開始することを指示するためのボタンであり、停止ボタン３５は充電を停止することを指示するためのボタンである。救援側表示パネル３７は、救援側のシステムの状態（起動中または放電中）、救援車両ＥＶ１のバッテリの電圧およびＳＯＣが表示される表示パネルである。電欠側表示パネル３８は、充電側のシステムの状態（起動中または充電中）、電欠車両ＥＶ２のバッテリの電圧およびＳＯＣが表示される表示パネルである。なお、各表示パネルには、充電電流を表示してもよい。

（２）充電システムのシステム構成
次に、図３を用いて、充電装置１を含む充電システムの構成について説明する。
図３は、本実施形態に係る充電システムの構成を示すブロック図である。なお、図３では、実線は強電側の電源線７２を示し、二点鎖線は弱電側の電源線７１を示している。

救援車両ＥＶ１および電欠車両ＥＶ２はそれぞれ、弱電側バッテリと強電側バッテリを備えている。弱電側バッテリは、エアコンやカーナビゲーションシステム等の車内の電装品を駆動させるための二次電池である。一方、強電側バッテリは、主にモータを駆動する際の電力源として利用されるバッテリである。

図３に示すように、充電装置１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００と、放電側メインコントローラ５１および充電側メインコントローラ５２を含むメインコントローラ５０と、コンバータ６１、６２とを備えている。

充電装置１の充電回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００のトランス１２０により、放電側（１次側）と充電側（２次側）で分離される。トランス１２０のコイルを境界として、放電側の充電回路２０１は、トランス１２０の１次側のコイル、インバータ１１０、地絡検知回路６３、強電側の電源線７２、救援側ケーブル１１、及び、救援車両ＥＶ１の充電ポート（救援側ケーブル１１との接続口）を含む回路で形成される。充電側の充電回路２０２は、トランス１２０の２次側のコイル、整流回路１３０、平滑回路１４０、地絡検知回路６４、強電側の電源線７３、電欠側ケーブル１２、及び、電欠車両ＥＶ２の充電ポート（電欠側ケーブル１２の接続口）を含む回路で形成される。

放電側メインコントローラ５１は、放電側（救援側）の充電回路２０１を制御するためのコントローラである。充電側メインコントローラ５２は、充電側（電欠側）の充電回路２０２を制御するためのコントローラである。放電側メインコントローラ５１および充電側メインコントローラ５２は、救援車両ＥＶ１の弱電側バッテリと電気的に接続されている。
本例では、制御シーケンスを簡素なものにするために、メインコントローラ５０を放電側と充電側で分離して、それぞれの充電回路２０１，２０２を別々のコントローラで制御している。放電側メインコントローラ５１と充電側メインコントローラ５２は互いに信号の送受信を行っている。なお、放電側メインコントローラ５１と充電側メインコントローラ５２は一つのコントローラで構成してもよい。

放電側メインコントローラ５１は絶縁検知部５３を有しており、充電側メインコントローラ５２は絶縁検知部５４を有している。絶縁検知部５３は、地絡検知回路６３の所定ノードの電圧変化から、放電側の充電回路２０１が絶縁されているか否かを判定している。絶縁検知部５４は、地絡検知回路６４の所定ノードの電圧変化から、充電側の充電回路２０２が絶縁されているか否かを判定している。

放電側メインコントローラ５１は、弱電側の電源線７１に接続されている。充電側メインコントローラ５２も同様に、弱電側の電源線７１に接続されている。すなわち、放電側メインコントローラ５１及び充電側メインコントローラ５２を駆動するための電力は、弱電側の電源線７１から取得している。

電源ケーブル１３は、弱電側の配線の一部である。電源ケーブル１３の一端は、コネクタ４２に接続されている。一方、電源ケーブル１３の他端は、救援車両ＥＶ１のシガーソケットに接続されている。シガーソケットは、救援車両ＥＶ１に搭載されている弱電側バッテリ及び強電側バッテリのうち、弱電側のバッテリと電気的に接続されている。すなわち、電源ケーブル１３をシガーソケットとコネクタ４２との間に接続することで、救援車両ＥＶ１の弱電側バッテリの電力を出力可能な状態となる。なお、電源ケーブル１３は、電欠車両ＥＶ２のシガーソケットに接続されてもよい。

コンバータ６１は、弱電側の電源線７１からの入力電圧を昇圧して、放電側の充電回路２０１に出力するための変換回路である。コンバータ６１は、弱電側の電源線７１と、強電側の電源線７２との間に接続されている。

コンバータ６２は、弱電側の電源線７１からの入力電圧を昇圧して、充電側の充電回路２０２に出力するための変換回路である。コンバータ６２は、弱電側の電源線７１と、強電側の電源線７３との間に接続されている。

地絡検知回路６３は、強電側の電源線７２を含む、放電側の充電回路２０１の絶縁を検知するための回路であり、放電側の充電回路２０１内に形成されている。地絡検知回路６４は、強電側の電源線７３を含む、充電側の充電回路２０２の絶縁を検知するための回路であり、充電側の充電回路２０２内に形成されている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１００は、救援側コネクタ３１と充電側コネクタ３２との間に接続され、強電側の電源線７２、７３に接続されている。なお、救援側コネクタ３１と充電側コネクタ３２は、本体部２の内部にあるため図１には図示していない。
ＤＣ／ＤＣコンバータ１００は、救援車両ＥＶ１の強電側バッテリの電圧を変圧し、電欠車両ＥＶ２の強電側バッテリに出力するコンバータである。ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の入力側に、地絡検知回路６３が接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の出力側に、地絡検知回路６４が接続されている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１００は、インバータ１１０と、トランス１２０と、整流回路１３０と、平滑回路１４０とを有している。
インバータ１１０は、複数のスイッチング素子をブリッジ状に接続した回路により構成される。そして、インバータ１１０は、メインコントローラ５０からのスイッチング信号に基づいて、複数のスイッチング素子のオン、オフを切り替えることで、救援側コネクタから入力された直流電力を交流電力に変換して、トランス１２０に出力する。
トランス１２０は、放電側の充電回路２０１に含まれる１次側のコイルと、充電側の充電回路２０２に含まれる２次側のコイルとからなる。
整流回路１３０は、ブリッジ状に接続したダイオードにより構成されている。整流回路１３０は、トランス１２０の２次側コイルからの交流を整流して、平滑回路１４０に出力する。
平滑回路１４０は、ＬＣ回路で構成され、整流回路１３０の出力電圧を平滑する。

（３）充電システムの充電動作
次に、本実施形態の充電装置１を含む充電システムの充電動作について説明する。
充電動作においては、放電側メインコントローラ５１と救援車両ＥＶ１のバッテリコントローラ（図示せず）との間、および、充電側メインコントローラ５２と電欠車両ＥＶ２のバッテリコントローラ（図示せず）の間でデータ通信が行われる。このデータ通信の通信プロトコルは限定するものではないが、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）である。

救援側ケーブル１１、電欠側ケーブル１２、及び電源ケーブル１３が、充電装置１、救援車両ＥＶ１、及び電欠車両ＥＶ２に接続された状態で、ユーザが開始ボタン３４を押すと、メインコントローラ５０は、弱電側の電源線７１を介して、救援車両ＥＶ１の弱電側バッテリの電圧が印加されて起動する。

メインコントローラ５０は先ず、放電側メインコントローラ５１を起動させる。
放電側メインコントローラ５１は、充電回路２０１内の強電側の電源に設けられたリレー（図示しない）をオフからオンにすることで、放電側の充電回路２０１を導通状態にする。この時点では、救援車両ＥＶ１の強電側バッテリから充電装置１への電力供給はない。
放電側メインコントローラ５１は、絶縁検知部５３によりコンバータ６１を制御して、弱電側の電源線７１から供給される電力（弱電圧）を昇圧し、強電側の電源線７２に出力する。放電側の充電回路２０１には、コンバータ６１から試験用の電圧（高圧）が印加される。
絶縁検知回路５３は、試験用の電圧の印加中に、地絡検知回路６３の所定のノードの電圧を検出することで、放電側の充電回路２０１の地絡、短絡の有無を検知する。放電側メインコントローラ５１は、地絡、短絡を検知した場合には、絶縁が確保されていないと判断し、絶縁が確保されていない旨のメッセージを、救援側表示パネル３７に表示する。

次に、メインコントローラ５０は、充電電流の最大値を設定するとともに、充電側メインコントローラ５２を起動する。充電側メインコントローラ５２は起動後に電欠側ケーブル１２を介して電欠車両ＥＶ２との間で通信を行い、設定された充電電流の最大値を電欠車両ＥＶ２へ通知する。
充電側メインコントローラ５２は、絶縁検知回路５４によりコンバータ６２を制御し、弱電側の電源線７１の電圧を昇圧して、充電側の充電回路２０２に印加する。そして、絶縁検知部５４は、地絡検知回路６４の電圧を検出することで、充電側の充電回路２０２に地絡、短絡の有無を検知する。充電側メインコントローラ５２は、地絡、短絡を検知した場合には、絶縁が確保されていないと判断し、絶縁が確保されていない旨のメッセージを、電欠側表示パネル３８に表示する。

充電回路２０１，２０２の絶縁が確認されると、放電側メインコントローラ５１は、放電側のメインリレーをオンにして、救援車両ＥＶ１の強電側のバッテリの電力を、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００に出力可能な状態にする。同様に、充電側メインコントローラ５２は、充電側のメインリレーをオンにして、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００からの電力を、電欠車両ＥＶ１の強電側バッテリに出力可能な状態にする。なお、メインリレーについて、図２には図示していないが、放電側のメインリレーは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の入力側と救援側コネクタ３１との間に接続され、充電側のメインリレーは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００の出力側と電欠側コネクタ３２との間に接続されている。

救援車両ＥＶ１のバッテリコントローラは逐次、救援車両ＥＶ１のバッテリの電圧（救援車両ＢＡＴ電圧）およびＳＯＣ（給電側ＳＯＣ）をモニタし、救援車両ＢＡＴ電圧および給電側ＳＯＣを放電側メインコントローラ５１へ送信する。また、電欠車両ＥＶ２のバッテリコントローラは逐次、電欠車両ＥＶ２のバッテリの電圧（電欠車両ＢＡＴ電圧）およびＳＯＣ（受電側ＳＯＣ）をモニタし、電欠車両ＢＡＴ電圧および受電側ＳＯＣを充電側メインコントローラ５２へ送信する。

メインコントローラ５０は、それぞれのメインリレーをオンにした後、インバータ１１０のスイッチング素子を制御することでＤＣ／ＤＣコンバータ１００の動作を開始させ、電欠車両ＥＶ２の強電側バッテリの充電を行う。

充電中、電欠車両ＥＶ２のバッテリコントローラは、充電電流の指令値を充電側メインコントローラ５２へ通知する。電欠車両ＥＶ２のバッテリコントローラは、充電電流の指令値を、Ｓ１４で設定されて通知された充電電流の最大値以下となるように決定して通知する。

充電を実行中、メインコントローラ５０は、救援側表示パネル３７に、救援車両ＥＶ１のバッテリコントローラから受信した救援車両ＢＡＴ電圧および給電側ＳＯＣを表示するとともに、救援側のシステムの状態（放電中）を表示させる。また、メインコントローラ５０は、電欠側表示パネル３８に、電欠車両ＥＶ２のバッテリコントローラから受信した電欠車両ＢＡＴ電圧および受電側ＳＯＣを表示するとともに、救援側のシステムの状態（充電中）を表示する。

充電の実行によって、救援車両ＢＡＴ電圧は充電開始前より低下していき、電欠車両ＢＡＴ電圧は充電開始前よりも増加していく。受電側ＳＯＣが所定値（例えば９０％）を超えるか、または、給電側ＳＯＣが所定値（例えば３０％）より低下すると、メインコントローラ５０は充電を終了する。

（４）筐体内の好ましいレイアウト
次に、本実施形態の充電装置１の筐体内の好ましいレイアウトについて、図４を参照して説明する。図４は、図２のＡ−Ａ断面を概略的に示す図である。
図４に示すように、本実施形態の充電装置１の筐体８内は３層構造となっており、把持部５に近い順に、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００およびコンバータ６１，６２が実装される基板１０１（第１層の一例）と、充電側基板１５２（第２層の一例）と、放電側基板１５１（第３層の一例）とが、積層されている。
放電側基板１５１（給電制御基板の一例）は、救援車両ＥＶ１（給電側の車両の一例）の強電側バッテリと接続されて放電側（給電側）の制御を行う放電側メインコントローラ５１が実装されている基板である。充電側基板５２（受電制御基板の一例）は、電欠車両ＥＶ２（受電車両の一例）側の強電側バッテリと接続されて充電側（受電側）の制御を行う充電側メインコントローラ１５２が実装されている基板である。
ＤＣ／ＤＣコンバータ１００およびコンバータ６１，６２が実装される基板１０１は、トランスを含むことから放電側基板１５１，充電側基板１５２よりも重量が嵩む。そこで、基板１０１を把持部５に近い第１層とすることで、ユーザが把持部５を保持して充電装置１を移動させるときの負担を軽減させることができる。

（５）救援側ケーブル、電欠側ケーブルの長さについて
本実施形態の充電装置１では、筐体８から延出している救援側ケーブル１１の部分の長さである第１ケーブル長と、筐体８から延出している電欠側ケーブル１２の部分の長さである第２ケーブル長とが異なる。本実施形態の充電装置１において、第１ケーブル長と第２ケーブル長を異ならせたのは、以下の理由による。
電欠車両ＥＶ２に対して充電作業を行う場所は他の車両が往来する道路上であることが多く、救援車両ＥＶ１は電欠車両ＥＶ２の前または後ろに停車して作業することになる。また、降雨時や道路上を他の車両が往来する等のために充電装置１を車両横の道路上に配置できない場合、充電装置１を救援車両ＥＶ１または電欠車両ＥＶ２のトランクルームに置いて充電作業を行うことが考えられる。さらに、電気自動車の充電ポートは、車両の前部または後部のいずれかであるが多いため、救援車両ＥＶ１と電欠車両ＥＶ２とが前後に停車し、かついずれかの車両のトランクルームに充電装置１を配置させた状態で、両車両の充電ポートにケーブルを接続しようとした場合に、充電装置１から救援車両ＥＶ１の充電ポートまでの救援側ケーブルと、充電装置１から電欠車両ＥＶ２の充電ポートまでの電欠側ケーブルとを同じ長さとすると、いずれかのケーブルに余剰分が生じ、充電装置１の重量の増加を伴う。これでは、救援に向かう際、充電機の搭載が大変であり、利便性を損なうことになる。また、余剰分のケーブルによりトランクルーム内のスペースを無駄に使用することになって、救援車両ＥＶ１または電欠車両ＥＶ２のユーザの利便性を損なう。そこで、本実施形態では、充電装置１の第１ケーブル長と第２ケーブル長を異ならせ、それによって電欠車両の前又は後ろにしか救援車両を停車できず降雨時や道路上を他の車両が往来する等のために充電装置１を車両横の道路上に配置できない場合であっても、電欠車両ＥＶ２に対して充電作業を行うための充電機の重量を軽減することができ利便性を向上させることができるようにする。また、充電装置１を配置する車両（救援車両ＥＶ１または電欠車両ＥＶ２）のトランクルーム内に占める充電装置１のスペースを小さくすることができるため、ユーザの利便性を向上させることができる。
また、第１ケーブル長と第２ケーブル長を異ならせることで、充電性能に影響を与えることなく（つまり、筐体８を小型化することなく）、小型の救援車両ＥＶ１のトランクルームへの充電装置１の積載性を高めることができる。

図５は、道路上で、救援車両ＥＶ１に設置された充電装置１を用いて電欠車両ＥＶ２を充電する場合のケーブルの接続態様を示す。図５の（ａ）は、救援車両ＥＶ１と電欠車両ＥＶ２の充電ポートが共に車両の前方にある場合に、救援車両ＥＶ１のトランクルームに設置された充電装置１を用いて充電を行うときの救援側ケーブル１１と電欠側ケーブル１２の接続態様を示している。図５の（ｂ）は、救援車両ＥＶ１と電欠車両ＥＶ２の充電ポートが共に車両の後方側部にある場合に、救援車両ＥＶ１のトランクルームに設置された充電装置１を用いて充電を行うときの救援側ケーブル１１と電欠側ケーブル１２の接続態様を示している。なお、いずれの場合も、救援車両ＥＶ１が前方にあり、電欠車両ＥＶ２が後方にある。

図５において、第１ケーブル長は、充電装置１の本体部２の貫通孔２ａから救援車両ＥＶ１の充電ポートＥＶ１ｃまでの救援側ケーブル１１の長さである。第２ケーブル長は、充電装置１の本体部２の貫通孔２ｂから電欠車両ＥＶ２の充電ポートＥＶ２ｃまでの電欠側ケーブル１２の長さである。
図５（ａ）は、救援車両ＥＶ１および電欠車両ＥＶ２がともに普通自動車サイズの車両である場合を想定している。図５（ａ）の場合において、救援車両ＥＶ１および電欠車両ＥＶ２の全長を４〜５ｍとし、車幅を１．５〜２ｍとし、充電作業時の車間距離（つまり、作業スペース）を２〜３ｍとしたとき、第１ケーブル長は５．５〜７ｍであり、第２ケーブル長は２〜３ｍ（つまり、車間距離と同じ）である。なお、第１ケーブル長は、車両の全長に車幅を加えたものとして算出した。従って、図５（ａ）の接続態様では、第１ケーブル長と第２ケーブル長のうち長い方のケーブル長（この場合、第１ケーブル長）は、短い方のケーブル長（この場合、第２ケーブル長）の１．８〜３．５倍の長さがよい。

一方、図５（ｂ）は、救援車両ＥＶ１および電欠車両ＥＶ２がともに軽自動車サイズの車両である場合を想定している。図５（ｂ）の場合において、救援車両ＥＶ１および電欠車両ＥＶ２の全長を３．２〜３．５ｍとし、車幅を１．３〜１．５ｍとし、充電作業時の車間距離（つまり、作業スペース）を２〜３ｍとしたとき、第１ケーブル長は１．３〜１．５ｍ（つまり、車幅と同じ）であり、第２ケーブル長は６．５〜８ｍである。なお、第２ケーブル長は、車両の全長と車両の車幅と車間距離の和として算出した。従って、図５（ｂ）の接続態様では、第１ケーブル長と第２ケーブル長のうち長い方のケーブル長（この場合、第２ケーブル長）は、短い方のケーブル長（この場合、第１ケーブル長）の４．３〜６．１倍の長さがよい。

図５（ａ），（ｂ）で示したケーブルの接続態様は一例に過ぎず、その他にも様々な態様が想定されうる。そして、車両のサイズ、充電ポートの位置、救援車両ＥＶ１と電欠車両ＥＶ２のいずれが前方にあるか、あるいは、充電装置１を救援車両ＥＶ１と電欠車両ＥＶ２のいずれのトランクルールに配置するか等の様々なファクタによって、余剰部分がないようにした場合において、第１ケーブル長および第２ケーブルのうち長い方のケーブル長の、短い方のケーブル長に対する比が異なる。図５（ａ），（ｂ）に示した態様以外の好ましい比は以下の通りである。なお、いずれの場合も充電装置１は救援車両ＥＶ１のトランクルームにあることが想定されている。

(i) 救援車両ＥＶ１と電欠車両ＥＶ２がいずれも普通自動車であり、充電ポートが車両前部にあり、救援車両ＥＶ１が電欠車両ＥＶ２の後方に停車する場合
救援車両ＥＶ１および電欠車両ＥＶ２の全長を４〜５ｍとし、車幅を１．５〜２ｍとし、充電作業時の車間距離（つまり、作業スペース）を２〜３ｍとしたとき、第１ケーブル長は５．５〜７ｍであり、第２ケーブル長は１１．５〜１５ｍである。なお、第１ケーブル長は、救援車両ＥＶ１の全長と、電欠車両ＥＶ２の全長と、車間距離と、車幅とを合計した値とした。また、第２ケーブル長は、電欠車両ＥＶ２の全長と車幅を合計した値とした。
従って、第１ケーブル長と第２ケーブル長のうち長い方のケーブル長（この場合、第２ケーブル長）は、短い方のケーブル長（この場合、第１ケーブル長）の１．６〜２．７倍の長さがよい。

(ii) 救援車両ＥＶ１と電欠車両ＥＶ２がいずれも普通自動車であり、充電ポートが車両後方側部にあり、救援車両ＥＶ１が電欠車両ＥＶ２の前方に停車する場合
救援車両ＥＶ１および電欠車両ＥＶ２の全長を４〜５ｍとし、車幅を１．５〜２ｍとし、充電作業時の車間距離（つまり、作業スペース）を２〜３ｍとしたとき、第１ケーブル長は１．５〜２ｍであり、第２ケーブル長は６〜８ｍである。なお、第１ケーブル長は、救援車両ＥＶ１の車幅と同一長さとした。また、第２ケーブル長は、電欠車両ＥＶ２の全長と車間距離を合計した値とした。
従って、第１ケーブル長と第２ケーブル長のうち長い方のケーブル長（この場合、第２ケーブル長）は、短い方のケーブル長（この場合、第１ケーブル長）の３〜５．３倍の長さがよい。

(iii) 救援車両ＥＶ１と電欠車両ＥＶ２がいずれも普通自動車であり、充電ポートが車両後方側部にあり、救援車両ＥＶ１が電欠車両ＥＶ２の後方に停車する場合
救援車両ＥＶ１および電欠車両ＥＶ２の全長を４〜５ｍとし、車幅を１．５〜２ｍとし、充電作業時の車間距離（つまり、作業スペース）を２〜３ｍとしたとき、第１ケーブル長は１．５〜２ｍであり、第２ケーブル長は７．５〜１０ｍである。なお、第１ケーブル長は、救援車両ＥＶ１の車幅と同一長さとした。また、第２ケーブル長は、救援車両ＥＶ１の全長と車間距離と車幅を合計した値とした。
従って、第１ケーブル長と第２ケーブル長のうち長い方のケーブル長（この場合、第２ケーブル長）は、短い方のケーブル長（この場合、第１ケーブル長）の３．７〜６．６倍の長さがよい。

(iv) 救援車両ＥＶ１と電欠車両ＥＶ２がいずれも軽自動車であり、充電ポートが車両前部にあり、救援車両ＥＶ１が電欠車両ＥＶ２の前方に停車する場合
救援車両ＥＶ１および電欠車両ＥＶ２の全長を３．２〜３．５ｍとし、車幅を１．３〜１．５ｍとし、充電作業時の車間距離（つまり、作業スペース）を２〜３ｍとしたとき、第１ケーブル長は４．５〜５ｍであり、第２ケーブル長は２〜３ｍである。なお、第１ケーブル長は、救援車両ＥＶ１の全長と車幅の合計とし、第２ケーブル長は、車間距離と同一とした。
従って、第１ケーブル長と第２ケーブル長のうち長い方のケーブル長（この場合、第１ケーブル長）は、短い方のケーブル長（この場合、第２ケーブル長）の１．５〜２．５倍の長さがよい。

(v) 救援車両ＥＶ１と電欠車両ＥＶ２がいずれも軽自動車であり、充電ポートが車両前部にあり、救援車両ＥＶ１が電欠車両ＥＶ２の後方に停車する場合
救援車両ＥＶ１および電欠車両ＥＶ２の全長を３．２〜３．５ｍとし、車幅を１．３〜１．５ｍとし、充電作業時の車間距離（つまり、作業スペース）を２〜３ｍとしたとき、第１ケーブル長は４．５〜５ｍであり、第２ケーブル長は９．７〜１１．５ｍである。なお、第１ケーブル長は、救援車両ＥＶ１の全長と車幅の合計とした。第２ケーブル長は、救援車両ＥＶ１と電欠車両ＥＶ２の２台分の全長と、車間距離と、１台分の車幅との合計とした。
従って、第１ケーブル長と第２ケーブル長のうち長い方のケーブル長（この場合、第２ケーブル長）は、短い方のケーブル長（この場合、第１ケーブル長）の１．９〜２．５倍の長さがよい。

(vi) 救援車両ＥＶ１と電欠車両ＥＶ２がいずれも軽自動車であり、充電ポートが車両後方側部にあり、救援車両ＥＶ１が電欠車両ＥＶ２の後方に停車する場合
救援車両ＥＶ１および電欠車両ＥＶ２の全長を３．２〜３．５ｍとし、車幅を１．３〜１．５ｍとし、充電作業時の車間距離（つまり、作業スペース）を２〜３ｍとしたとき、第１ケーブル長は１．３〜１．５ｍであり、第２ケーブル長は６．５〜８ｍである。なお、第１ケーブル長は、救援車両ＥＶ１の車幅と同一とした。第２ケーブル長は、救援車両ＥＶ１の車幅と、全長と、車間距離とを合計した値とした。
従って、第１ケーブル長と第２ケーブル長のうち長い方のケーブル長（この場合、第２ケーブル長）は、短い方のケーブル長（この場合、第１ケーブル長）の４．３〜６．１倍の長さがよい。

図５（ａ），（ｂ）および(i)〜(vi)の各々の場合を考慮すると、第１ケーブル長と第２ケーブル長のうち長い方のケーブル長は、短い方のケーブル長の１．５〜６．６倍であることが好ましいことがわかる。ケーブル長をこのような比で設定することで、多くの電気自動車に適用可能な、ケーブルの余剰部分が少ない充電装置１を実現することができる。
なお、上述したいずれの場合も、充電装置１が救援車両ＥＶ１のトランクルームにあることを想定したが、充電装置１が電欠車両ＥＶ２のトランクルームに配置させた場合も同様に、第１ケーブル長と第２ケーブル長のうち長い方のケーブル長が短い方のケーブル長の１．５〜６．６倍の範囲にあることが好ましい。

（６）変形例
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の範囲は上記の実施形態に限定されない。また、上記の実施形態は、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更が可能である。また、上記の実施形態および変形例に記載された複数の技術的事項は、適宜組合せ可能である。

例えば、上述した実施形態の充電システムでは、救援側ケーブル１１のコネクタ１１ａを救援車両ＥＶ１の充電ポートに接続する場合について説明した。つまり、本発明の「給電側の車両が有するバッテリ」の一例として、救援車両ＥＶ１の強電側のバッテリを例として説明したが、この例に限られない。救援車両ＥＶ１が有するバッテリであればよく、救援車両ＥＶ１のバッテリとは電気的に接続されていない独立したポータブル電源装置を使用し、当該電源装置に救援側ケーブル１１のコネクタ１１ａを接続して電力を得るようにしてもよい。

上述した実施形態の充電システムでは、救援側ケーブル１１および電欠側ケーブル１２がそれぞれ１本である場合について説明したが、各ケーブルは１本に限られない。各ケーブルは、充電装置１の本体部２の内部、あるいは充電装置の外部において、２以上のケーブルを連結して用いられてもよい。

上述した実施形態では、ケーブル保持部４０１およびケーブル保持部４０２の両方を設ける場合について説明したが、必ずしも両方を設けなくてもよい。第１ケーブル長および第２ケーブル長のうち少なくとも長い方のケーブル長に対応するケーブルを保持する１つのケーブル保持部を設けるようにしてもよい。

図４では、充電側基板１５２を第２層とし、放電側基板１５１を第３層とした例を示したが、放電側基板１５１を第２層とし、充電側基板１５２を第３層としてもよい。最も重量が嵩む基板１０１を第１層（つまり、把持部５に最も近い層）にすればよく、放電側基板１５１と充電側基板１５２はいずれも基板１０１より軽いため、いずれを第２層、第３層としてもよい。
また、上記実施形態では、救援車両の例として走行駆動用のバッテリを有する電気自動車で説明したが、走行駆動用のバッテリを有していなくてもポータブル蓄電池をトランクに搭載した車両でもよい。つまり給電側の車両が有しているバッテリによって電欠車両のバッテリを充電できれば良い。

ＥＶ１…救援車両
ＥＶ２…電欠車両
１…充電装置
２…本体部
２ａ，２ｂ…貫通孔
３…蓋部
４…連結部
５，６…把持部
７…キャスタ
８…筐体
１１…救援側ケーブル
１１ａ…コネクタ
１２…電欠側ケーブル
１２ａ…コネクタ
１３…電源ケーブル
２５…電源ボタン
２６…インジケータ
３４…開始ボタン
３５…停止ボタン
３７…救援側表示パネル
３８…電欠側表示パネル
４２…コネクタ
４０１，４０２…ケーブル保持部
５０…メインコントローラ
５１…放電側メインコントローラ
５２…充電側メインコントローラ
６１，６２…コンバータ
１００…ＤＣ／ＤＣコンバータ

Claims (4)

1. 給電側の車両が有するバッテリの電力により、受電側の車両である受電車両のバッテリを充電する充電装置であって、
   前記給電側の車両が有するバッテリの電圧を変圧して受電車両のバッテリに電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、
   少なくとも前記ＤＣ／ＤＣコンバータと、前記給電側の車両のバッテリと接続されて給電側の制御を行う給電制御基板と、前記受電車両側のバッテリと接続されて受電側の制御を行う受電制御基板と、を収容する筐体と、
   前記ＤＣ／ＤＣコンバータの一端側に接続され、前記筐体の外部へ延出し、先端に前記給電側の車両に接続するコネクタが設けられている給電側ケーブルと、
   前記ＤＣ／ＤＣコンバータの他端側に接続され、前記筐体の外部へ延出し、先端に前記受電車両に接続するコネクタが設けられている受電側ケーブルと、
   を備え、
   前記筐体から延出している前記給電側ケーブルの部分の長さである第１ケーブル長と、前記筐体から延出している前記受電側ケーブルの部分の長さである第２ケーブル長とが異なり、
   前記筐体には、前記充電装置を把持するための把持部が設けられ、
   前記筐体の内部において、前記ＤＣ／ＤＣコンバータが実装される第１層と、前記給電制御基板および前記受電制御基板の一方である第２層と、前記給電制御基板および前記受電制御基板の他方である第３層とが、前記把持部に近い順に積層されていることを特徴とする、
   充電装置。
2. 前記第１ケーブル長と前記第２ケーブル長のうち長い方のケーブル長は、短い方のケーブル長の１．５〜６．６倍であることを特徴とする、
   請求項１に記載された充電装置。
3. 前記筐体は、
   それぞれ開放面を備えた第１部材および第２部材と、
   第１部材および第２部材の開放面同士を開放面の周縁で連結し、かつ前記第１部材および前記第２部材よりも剛性が高い連結部と、を備え、
   前記第１ケーブル長および前記第２ケーブル長のうち少なくとも長い方のケーブル長に対応するケーブルを保持する保持部を前記連結部に設けたことを特徴とする、
   請求項１または２に記載された充電装置。
4. 前記筐体は全体として直方体形状であって、
   前記筐体の高さをＬ１とし、前記給電側ケーブルが延出する筐体面と前記受電側ケーブルが延出する筐体面がそれぞれ横向きとなるように前記筐体を配置したときの、前記筐体の横方向の長さをＬ２とし、奥行き方向の長さをＬ３としたときに、Ｌ３は、Ｌ１及びＬ２より小さいことを特徴とする、
   請求項１〜３のいずれかに記載された充電装置。

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