JP6720808B2 - Electric vehicle charging port structure - Google Patents
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Description
本発明は電気自動車やハイブリッド車両等の電動車両の充電口構造に関する。 The present invention relates to a charging port structure for electric vehicles such as electric vehicles and hybrid vehicles.
電気自動車やハイブリッド車両等の電動車両は、駆動用バッテリに充電する際に使用する充電口を備えている。この充電口には開閉可能なリッドが設けられている。充電口の内側に充電コネクタが配置されている。充電時に電力を供給する充電設備側には、給電コネクタを備えた給電コードが設けられている。充電時に前記リッドを開け、給電コネクタを充電コネクタに接続することにより、充電設備側の電源から供給される電力が給電コードを介して駆動用バッテリに供給される。 Electric vehicles such as electric vehicles and hybrid vehicles have a charging port used when charging a drive battery. A lid that can be opened and closed is provided at the charging port. A charging connector is arranged inside the charging port. A power supply cord having a power supply connector is provided on the charging facility side that supplies electric power during charging. By opening the lid at the time of charging and connecting the power feeding connector to the charging connector, the electric power supplied from the power source on the charging facility side is supplied to the driving battery via the power feeding cord.
電動車両の充電口や充電設備等には安全のために漏電対策が講じられているため、雨中で充電作業を行っても特に問題は生じない。しかし給電コネクタを操作する使用者側の心理としては、充電口に雨水がかかるのを見ると不安になることもある。そこで雨水対策として、例えば特許文献1のように、電動車両の充電口の上部に折り畳み可能な傘のような“ひさし部材”を設けることにより、雨水が充電口に浸入することを防ぐ雨除け構造が提案されている。
Since safety measures are taken in the charging port and charging equipment of the electric vehicle for safety, there is no particular problem even when charging in the rain. However, the psychology of the user who operates the power supply connector may be anxious when seeing rainwater splashing on the charging port. Therefore, as a measure against rainwater, for example, as in
特許文献1のように充電口にひさし部材が設けられていると、リッドを開けたときに、ひさし部材によって充電コネクタの一部が隠れてしまうため、給電コネクタを充電コネクタに差し込む作業を行いにくい。しかもリッドが開閉されるたびに前記ひさし部材が展開されたり折り畳まれたりするため、ひさし部材が目障りであるだけでなく、ひさし部材が破損しやすいという問題がある。
When the eaves member is provided at the charging port as in
従って本発明の目的は、充電時に充電口が被水することを抑制でき、かつ、充電作業の妨げにならない電動車両の充電口構造を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a charging port structure for an electric vehicle that can prevent the charging port from being exposed to water during charging and that does not interfere with charging work.
本発明の1つの実施形態の充電口構造は、電動車両のボデーに形成された凹部内に充電コネクタを有する充電口と、前記充電口に設けられた空気吹出し部と、外気温センサによって検出された外気温が所定の閾値以下となった状態において作動し前記空気吹出し部に空気を供給する送風機等の送風手段とを具備している。前記送風手段は、雨滴を検出する雨滴検出手段に基いて作動してもよい。雨滴検出手段は、例えばオートワイパシステム用の車載の雨滴センサでもよいし、充電口の近傍(例えば充電口の直上)に配置された専用の雨滴センサでもよい。前記送風手段は、外気温センサによって検出された外気温が所定の閾値以下(例えば0℃以下)となった状態において作動させることにより、寒冷時にリッドが凍結することを防止してもよい。 The charging port structure according to one embodiment of the present invention is detected by a charging port having a charging connector in a recess formed in a body of an electric vehicle, an air blowing part provided in the charging port, and an outside air temperature sensor. And an air blower such as a blower that operates in a state where the outside air temperature is equal to or lower than a predetermined threshold value and supplies air to the air blowing portion. The blower means may operate based on raindrop detection means for detecting raindrops. The raindrop detection means may be, for example, a vehicle-mounted raindrop sensor for an auto wiper system, or a dedicated raindrop sensor arranged near the charging port (for example, directly above the charging port). The blower may operate in a state where the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor is equal to or lower than a predetermined threshold value (for example, 0° C. or lower) to prevent the lid from freezing during cold weather.
前記充電口は前記充電コネクタを配置するコネクタ取付壁を有し、該コネクタ取付壁は上部よりも下部の方が前記充電口の開口に近付くよう傾斜した斜面部を有してもよい。前記空気吹出し部の一例は、前記充電口の上部の車両内側寄りの位置に配置され下方に向けて空気を吹出す第1の吹出し孔を含んでいてもよい。また前記空気吹出し部は、前記充電口の下部に配置され前記充電口の前記開口に向けて空気を吹出す第2の吹出し孔を含んでいてもよい。前記空気吹出し部は、前記充電口の上部の車両外側寄りの位置に配置され下方に向けて空気を吹出す第3の吹出し孔を含んでいてもよい。前記空気吹出し部は、前記充電口の上部に配置され前記充電口の前記開口に向けて空気を吹出す第4の吹出し孔を含んでいてもよい。 The charging port may have a connector mounting wall on which the charging connector is arranged, and the connector mounting wall may have a sloped portion so that a lower portion of the connector mounting wall is closer to an opening of the charging port than an upper portion thereof. An example of the air blowout unit may include a first blowout hole that is arranged at a position closer to the inner side of the vehicle above the charging port and blows air downward. Further, the air blowing portion may include a second blowing hole that is arranged below the charging port and blows air toward the opening of the charging port. The air blowout portion may include a third blowout hole that is arranged at a position near the vehicle outer side above the charging port and blows out air downward. The air blowout unit may include a fourth blowout hole that is disposed above the charging port and blows out air toward the opening of the charging port.
本発明の充電口構造によれば、充電時に充電口が被水することを空気の吹出しによって抑制することができる。空気を吹き出すことにより被水を防ぐため、充電コネクタを目視する際の妨げとなったり、給電コネクタを充電コネクタに差し込む作業の邪魔になったりすることもない。 According to the charging port structure of the present invention, it is possible to prevent the charging port from being exposed to water during charging by blowing air. Since the water is prevented by blowing out the air, it does not hinder the visual observation of the charging connector or hinder the work of inserting the power feeding connector into the charging connector.
以下に、第1の実施形態に係る充電口構造を備えた電動車両について、図1から図8を参照して説明する。
図1は、電動車両10と充電設備11の一例を示している。電動車両10は、電動モータのみによって走行する電気自動車でもよいし、電動モータとエンジン(内燃機関)とを併用するハイブリッド車両であってもよい。いずれも駆動用バッテリを電源として走行する。
An electric vehicle equipped with the charging port structure according to the first embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 8.
FIG. 1 shows an example of an
充電設備11は給電ケーブル12を有している。給電ケーブル12の先端に給電コネクタ13が設けられている。充電設備11の一例は、200V等の商用電源から供給される電力を、給電ケーブル12を介して電動車両10の駆動用バッテリに供給するようになっている。
The
図2等に示されるように、電動車両10のボデー10aに充電口20が設けられている。充電口20は、ボデー10aの側面の一部を車両内側に凹ませた形状の凹部21と、凹部21を覆うリッド22と、受電側の充電コネクタ23などを有している。リッド22はヒンジ部22aを中心に開閉可能であり、閉じた状態においてロック機構22bによって施錠できるようになっている。
As shown in FIG. 2 and the like, a
図2はリッド22を開けた状態を示している。図2において矢印Fはボデー10aの前方(車両前方)を示している。矢印Rはボデー10aの後方(車両後方)、矢印Yは上方を示している。図3は充電口20の縦断面図である。充電口20の凹部21の内面は、上壁30と、底壁31と、車両前側の前壁32(図2に示す)と、車両後側の後壁33と、車両内側に形成されたコネクタ取付壁34とによって構成されている。この凹部21はリッド22を閉じた状態において、ほぼ閉じた空間となる。
FIG. 2 shows a state in which the
コネクタ取付壁34は上壁30と底壁31との間に形成されている。本実施形態のコネクタ取付壁34は、その上部34aから底壁31に近付くほど充電口20の開口21aに近付くように傾斜した斜面部34bを有している。斜面部34bに充電コネクタ23が配置されている。斜面部34bが設けられていることにより、ユーザが給電コネクタ13を充電コネクタ23に差し込みやすくなる。また充電コネクタ23に給電コネクタ13が差し込まれた状態において、充電口20の開口21aに対して斜面部34bによって角度がつくので、充電コネクタ23および給電コネクタ13と底壁31との間の距離を大きくとることができる。このため底壁31を流れる水や埃等の排出を阻害することがなく、排出を促進することができる。
The
充電コネクタ23は、コネクタボディ40と、コネクタボディ40に設けられた複数の端子部41(図2に示す)と、端子部41に接続された電気ケーブル42などを含んでいる。電気ケーブル42は充電回路を介して電動車両10の駆動用バッテリの電気回路に接続されている。
The
図4は充電コネクタ23に給電コネクタ13が差し込まれた状態を示している。給電コネクタ13は、使用者が手で把持するグリップ部50と、グリップ部50の先端に設けられた給電用カプラ51と、給電コネクタ13を充電コネクタ23に固定するためのロック部材52と、ロック部材52をロック解除する際に操作される操作部材53などを含んでいる。ロック部材52は、充電コネクタ23の係止部23aに対して係合および離脱することが可能である。図4は、ロック部材52が充電コネクタ23の係止部23aに係合した状態を示している。
FIG. 4 shows a state in which the
充電口20に空気吹出し部60が設けられている。空気吹出し部60の一例は、上壁30の車両内側寄りの位置に配置された第1の吹出し孔61と、コネクタ取付壁34の下部で底壁31の近傍に配置された第2の吹出し孔62と、充電口20の上壁30の車両外側寄りの位置に配置された第3の吹出し孔63と、コネクタ取付壁34の上部に配置された第4の吹出し孔64とを含んでいる。これら吹出し孔61,62,63,64は、図2に示されるようにボデー10aの前後方向に延び、コネクタボディ40の直径よりも長いスリット状に形成されている。吹出し孔61,62,63,64の他の形状としては、スリットの代わりに複数の小孔をボデー10aの前後方向に沿って形成してもよい。
An
図3に示されるように吹出し孔61,62,63,64に送風管71,72,73,74が接続されている。これら送風管71,72,73,74は、切換機構75を介して、送風手段として機能する送風機(ブロア)76の吐出部76aと連通している。切換機構75と送風機76とは、マイクロコンピュータ機能を備えた制御部(コントローラ)80によって制御され、送風機76によって発生した空気を、切換機構75によって選択された送風管71,72,73,74を介して、所望の吹出し孔61,62,63,64に供給するようになっている。送風機76は送風手段の一例である。送風手段の他の例では、電動車両10が装備する車載の空調設備のためのファン(空調ファン)が利用されてもよい。
As shown in FIG. 3,
第1の吹出し孔61は、充電口20の上壁30の車両内側寄りの位置(第3の吹出し孔63よりも車両内側)に配置され、図3に矢印A1で示すように、コネクタ取付壁34付近において上から下に向けてエアーカーテン状の空気をコネクタ取付壁34に沿って吹き出す。
The
第2の吹出し孔62は、コネクタ取付壁34の下部に配置され、図3に矢印A2で示すように、コネクタ取付壁34の下部から充電口20の開口21aに向けてエアーカーテン状の空気を底壁31に沿って吹き出す。
The
第3の吹出し孔63は、充電口20の凹部21の上壁30の車両外側寄りの位置に配置され、図3に矢印A3で示すように、充電口20の開口21a付近においてボデー10aの開口21aに沿って上から下に向けてエアーカーテン状の空気を吹き出す。
The third blow-out
第4の吹出し孔64は、コネクタ取付壁34の上部34aに配置され、図3に矢印A4で示すように、コネクタ取付壁34から充電口20の開口21aに向けてエアーカーテン状の空気を吹き出す。
The
これら吹出し孔61〜64は空気吹出し部60の一例である。充電口20の形状や構造に応じて、空気吹出し部60の態様が様々な形態をとることは言うまでもない。本実施形態の場合、空気吹出し部60と、送風管71〜74と、切換機構75と、送風機76と、制御部80等によって空気吹出し装置81が構成されている。
The blowout holes 61 to 64 are an example of the
本実施形態の充電口20には、空気吹出し装置81を手動で作動させることができるようにスイッチ90(図2に示す)が配置されている。また送風機76が作動しているときに点灯する表示器91も配置されている。スイッチ90と表示器91とはいずれも必須ではないが、送風機76の作動中に表示器91が点灯することにより、空気吹出し部60から空気が吹き出ていることを目視により確認することができる。
A switch 90 (shown in FIG. 2) is arranged at the charging
この電動車両10は、雨滴を検出する雨滴検出手段の一例としての車載の雨滴センサ95(図1に示す)を備えている。雨滴センサ95の一例はオートワイパシステムに使用される光学的センサであり、ウインドシールド96に雨滴が付着したときに赤外線の反射量が変化することを検出し、雨滴の存在を判定するようになっている。雨滴センサ95の信号(雨滴の有無)は制御部80に入力される。
The
以下に、図5から図8を参照して空気吹出し装置81の制御について説明する。
図5は空気吹出し装置81を制御する第1の例として、雨滴センサ95(図1に示す)が出力する信号を利用する場合の概略を示している。図5のステップS1において、充電を行うためにリッド22が開いたことが検出されると(ステップS1で“Yes”)、ステップS2に移り、雨滴センサ95が起動する。ステップS3において雨滴が検出されると(ステップS3で“Yes”)、ステップS4に移り、送風機76が起動する。そして送風機76が一定時間作動することにより、空気吹出し部60に空気が送られる。
The control of the
As a first example of controlling the
例えば第3の吹出し孔63から空気が吹き出すことにより、充電口20の開口21aから雨水が浸入し被水することが抑制されるとともに、第1の吹出し孔61から空気が吹き出すことにより、充電コネクタ23付近の水(付着した水)がコネクタ取付壁34に沿って流れ、底壁31に向けて排出される。また第2の吹出し孔62から空気が吹き出すことにより、充電口20内の水や埃等が底壁31に沿って充電口20の外に排出されることが促進される。このように送風機76が作動しているときに表示器91を点灯させれば、充電口20から空気が吹き出していることを使用者に知らせることができるため、使用者は心理的に安心して給電コネクタ13を充電口20に差し込むことができる。
For example, when the air blows out from the third blow-out
好ましくは、送風機76が起動した直後で予め設定された時間が経過するまでは、吹出し孔61〜64から吹き出す空気の量を比較的少なくし(スロースタート)、設定時間経過後に本来の空気吹出し量となるように制御部80のプログラムが組まれていてもよい。こうすることにより、使用者が急な空気の吹出しによって驚くことを回避できるとともに、車両の外側に向かって吹く風により充電コネクタ23に給電コネクタ13を差し込みにくくなることも回避でき、かつ、充電口20に溜まっていた水が勢いよく飛散することにより端子部41等に付着してしまうことも回避できる。
Preferably, the amount of air blown out from the blowout holes 61 to 64 is relatively small (slow start) until a preset time elapses immediately after the
また、送風が停止した直後に一定時間が経過するまでは再送風を禁止することにより、必要以上に頻繁に送風の発停が繰り返されることを回避してもよい。なお、底壁31にも開口21aに向かって低くなるような傾斜が設けられていれば、その傾斜によって水を排出しやすくなるとともに、底壁31に沿って流れる第2の吹出し孔62からの空気の吹き出しによって排水をさらに促進させることができる。
Further, it is possible to prevent the repeated start and stop of the air blowing more frequently than necessary by prohibiting the re-air blowing for a certain period of time immediately after the air blowing is stopped. If the
図6は、空気吹出し装置81を制御する第2の例として、スイッチ90を使用する場合を示している。リッド22を開けると(ステップS10で“Yes”)、ステップS11に移る。雨天時に充電する場合に、使用者の判断によりスイッチ90をオン操作すると(ステップS11で“Yes”)と、ステップS12に移る。これにより送風機76が起動し、送風機76が一定時間作動することにより、空気吹出し部60に空気が送られる。このときも表示器91が点灯することにより充電口20に空気が吹き出していることを表示すれば、使用者は心理的に安心して給電コネクタ13を充電口20に差し込むことができる。
FIG. 6 shows a case where the
図7は空気吹出し装置81を制御する第3の例として、充電中に雨水が充電口20に浸入することを抑制する場合を示している。図7のステップS20において充電が開始されると、ステップS21に移り、雨滴センサ95が起動する。ここで雨滴センサ95によって雨滴が検出されると(ステップS22で“Yes”)、ステップ23に移る。ステップ23では送風機76が起動し、送風機76が一定時間作動することにより、充電口20の空気吹出し部60に空気が送られる。例えば第3の吹出し孔63から空気が吹き出すことにより、雨水の浸入が抑制されるとともに、第2の吹出し孔62から空気が吹き出すことにより、充電口20内の雨水や埃等が底壁31に沿って車外に排出される。
As a third example of controlling the
充電が終了すると(ステップS24において“Yes”)、ステップS25に移り、タイマ充電か否かが判定される。タイマ充電の場合には、充電終了後に短時間のうちに給電コネクタ13が充電口20から取り出されることが予想される。このためタイマ充電の場合には、ステップS26において雨滴有りと判断された場合にステップS27に移り、送風機76が一定時間が作動する。例えば第4の吹出し孔64から空気が吹き出すことにより、給電コネクタ13に付着している雨水が吹き飛ばされる(飛散する)とともに、第2の吹出し孔62から空気が吹き出すことにより、充電口20内の雨水が車外に排出される。このとき表示器91が点灯することにより、充電口20から風が吹き出していることが表示されれば、使用者は心理的に安心して給電コネクタ13を充電口20から取り出すことができる。
When the charging is completed (“Yes” in step S24), the process proceeds to step S25, and it is determined whether or not the timer charging is performed. In the case of timer charging, it is expected that the
図7中のステップS25においてタイマ充電でないと判定された場合には(ステップS25で“No”)、ステップS28に移る。ステップS28では給電コネクタ13を引き抜く条件が成立したか否かが判断される。例えば電動車両10のドアが開けられたときとか、給電コネクタ13の操作部材53がロック解除操作されたとき、満充電が報知されたとき、あるいは充電設備のスイッチがオフ操作されたときなどにステップS26に移る。ステップS26において雨滴が有る場合には(ステップS26で“Yes”)、ステップS27に移り、送風機76が一定時間作動することにより、空気吹出し部60に空気が供給される。
When it is determined in step S25 in FIG. 7 that the timer charging is not performed (“No” in step S25), the process proceeds to step S28. In step S28, it is determined whether or not the condition for pulling out the
図8は、寒冷時に充電口20に付着した水が凍結してリッド22が開かなくなることを防ぐための制御の例を示している。図8中のステップS30において外気温センサ100(図1に示す)が起動され、ステップS31に移る。ステップS31では外気温が所定の閾値(例えば0℃)以下であるか否かが判断される。例えば水が凍る温度以下であれば(ステップS31で“Yes”)、ステップS32に移り、雨滴センサ95が起動する。
FIG. 8 shows an example of control for preventing the water attached to the charging
ステップS33において雨滴が検出された場合には(ステップS33で“Yes”)、ステップ34に移り、送風機76が一定時間作動することにより、空気吹出し部60から空気が吹き出す。例えば第1の吹出し孔61や第4の吹出し孔64および第2の吹出し孔62から充電口20の内部に空気を吹き出すことにより、リッド22の周りに付着した水が排除(飛散)され、リッド22まわりの凍結が防止される。ステップS33において雨滴が検出されない場合には(ステップS33で“No”)、送風機76は作動することなく終了となる。
When raindrops are detected in step S33 (“Yes” in step S33), the process moves to step 34, and the
図9は第2の実施形態に係る充電口20Aを示している。この実施形態は、充電口20Aの近傍に配置された雨滴センサ110を有している。雨滴センサ110は、樹脂等の電気絶縁性の材料からなる絶縁部112に複数の導電部113を所定ピッチで水平方向に配置し、雨滴が付着したときの電気抵抗値の変化(電圧変化)を検出することにより、雨滴の有無を検出する。雨滴センサ110が充電口20Aの直上に配置されているため、充電口20Aに入るおそれのある雨滴の有無をより正確に判断することができる。それ以外の構成と作用について、この実施形態の充電口20Aは第1の実施形態の充電口20と共通であるため、両者に共通の符号を付して説明を省略する。
FIG. 9 shows a charging
なお本発明を実施するに当たり、充電口や空気吹出し部、雨滴センサ等の具体的な形状や構成、配置等の態様をはじめとして、電動車両の充電口構造を構成する各要素を種々に変更して実施できることは言うまでもない。また空気吹出し部を構成する吹出し孔の位置や数も必要に応じて変更することができ、前記実施形態に限定されるものではない。 In carrying out the present invention, each element constituting the charging port structure of the electric vehicle is variously changed, including the specific shape, configuration, arrangement, etc. of the charging port, the air outlet, the raindrop sensor, and the like. It goes without saying that it can be carried out. Further, the positions and the number of the blowout holes forming the air blowout portion can be changed as necessary, and the present invention is not limited to the above embodiment.
10…電動車両、10a…ボデー、11…電源設備、12…給電ケーブル、13…給電コネクタ、20,20A…充電口、21…凹部、21a…開口、22…リッド、23…充電コネクタ、30…上壁、31…底壁、34…コネクタ取付壁、60…空気吹出し部、61…第1の吹出し孔、62…第2の吹出し孔、63…第3の吹出し孔、64…第4の吹出し孔、75…切換機構、76…送風機(送風手段の一例)、80…制御部、81…空気吹出し装置、90…スイッチ、91…表示器、95…雨滴センサ、100…外気温センサ、110…雨滴センサ。 10... Electric vehicle, 10a... Body, 11... Power supply equipment, 12... Power supply cable, 13... Power supply connector, 20, 20A... Charging port, 21... Recess, 21a... Opening, 22... Lid, 23... Charging connector, 30... Top wall, 31... Bottom wall, 34... Connector mounting wall, 60... Air outlet, 61... First outlet, 62... Second outlet, 63... Third outlet, 64... Fourth outlet Holes, 75... Switching mechanism, 76... Blower (an example of blowing means), 80... Control part, 81... Air blowing device, 90... Switch, 91... Indicator, 95... Raindrop sensor, 100... Ambient temperature sensor, 110... Raindrop sensor.
Claims (8)
前記充電口に設けられた空気吹出し部と、
外気温センサによって検出された外気温が所定の閾値以下となった状態において作動し前記空気吹出し部に空気を供給する送風手段と、
を具備したことを特徴とする電動車両の充電口構造。 A charging port having a charging connector in a recess formed in the body of the electric vehicle,
An air outlet provided at the charging port,
An air blowing unit that operates in a state where the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor is equal to or less than a predetermined threshold value and supplies air to the air blowing unit,
A charging port structure for an electric vehicle, comprising:
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