JP7371367B2 - 充電システム - Google Patents
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Description
(3)前記上側駆動機構と前記下側駆動機構とは、前記電動車両が前記所定の充電位置に停車したときに前記上側可動子と前記下側可動子とを前記接続位置に移動させることが好ましい。
(8)前記充電システムは、前記上側可動子および前記下側可動子が前記接続位置に移動された状態で、前記上側電極および前記下側電極の少なくとも一方に対する外部からの接触を制限し得るように構成されたガード機構を備えていることが好ましい。
[1.構成]
図1は電動車両20(以下、単に「車両」ともいう)と充電設備30とを示す側面図であり、図2は車両20と充電設備30とを示す正面図である。充電システム10は、充電設備30を用いて所定の充電位置に停車した車両20に充電するシステムである。
充電システム10は、所定の充電位置に停車した車両20の車体21の上方に配置された上側充電構造15Aと、車体21の下方に配置された下側充電構造15Bとを備えている。所定の充電位置は、充電するときに車両20が停車する停車位置であり、充電設備30から車両20へ電力を供給し得る位置として規定されている。図1,図2は、車両20が充電位置に停車した状態を示している。
充電設備30は、車両20に充電用の電力を供給するための外部電源であり、図2に示すように正面視でコの字型の構造物として構成されている。充電設備30は、地面5から立設された支柱部31と、支柱部31の上端から図2の左方向に突設された屋根部32と、支柱部31の下端から左方向に延びる床面部33(破線で示す)と、を備えている。
車両20において、上側可動子25Aは車体21の頂部23の上面に取り付けられており、下側可動子25Bは、車体21の底部24の下面に取り付けられている。上側可動子25Aは、上側電極34Aに車両20を電気的に接続するための正極の車両側電極部として機能する。また、下側可動子25Bは、下側電極34Bに車両20を電気的に接続するための負極の車両側電極部として機能する。
したがって、所定の充電位置は、充電設備30の上側電極34Aに車両20の上側接続部26A(上側可動子25A)が対向するとともに、充電設備30の下側電極34Bに車両20の下側接続部26B(下側可動子25B)が対向する停車位置とも規定できる。
一方、上側可動子25A,下側可動子25Bが伸長している状態(接続位置)では図3(a),(b)において二点鎖線で示すように、上側接続部26A,下側接続部26Bが上側電極34A,下側電極34Bに物理的に接触する。このため、車両20は、充電設備30に電気的に接続される。なお、接続位置において、上側接続部26A,下側接続部26Bと上側電極34A,下側電極34Bとは電気的に接続されさえすればよく、必ずしも物理的に接触する必要はない。
なお、図3(a),(b)では、車両20および充電設備30のそれぞれを一部省略して描いている。
制御装置28は、車両20が所定の充電位置に停止したときに上側駆動機構27A,下側駆動機構27Bを制御することで、上側可動子25Aおよび下側可動子25Bを接続位置まで伸長させる制御(移動制御)を実施する。移動制御を実施するための機能要素には、図示しないセンサの検知信号等に基づき車両20が所定の充電位置に停止したことを検知する機能や、制御信号を生成して上側駆動機構27A,下側駆動機構27Bに出力する機能が含まれる。
[3.構成]
次に、第二実施形態の充電システム50を説明する。なお、図4~図6は、それぞれ、図1~図3に対応する図である。本実施形態の充電システム50は、上記の充電システム10に対して、上側可動子,下側可動子が車両20ではなく充電設備30に配置されている点を除いて同様に構成されている。以下、図1~図3を参照して説明した第一実施形態と共通の構成要素については、第一実施形態と共通の符号を付与して、その説明を適宜省略する。
一方、上側可動子35A,下側可動子35Bが伸長している状態(接続位置)では、図6(a),(b)において二点鎖線で示すように、上側電極34A′,下側電極34B′が上側接続部26A′,下側接続部26B′に物理的に接触される。よって、車両20は充電設備30に電気的に接続される。
制御装置38は、車両20が所定の充電位置に停止したときに上側駆動機構37A,下側駆動機構37Bを制御することで、上側可動子35A,下側可動子35Bを接続位置まで伸長させる制御(移動制御)を実施する。
上記の充電システム50における上側可動子35A,下側可動子35B(パンタグラフ)を利用した充電制御の内容は、充電設備30側で上側可動子35A,下側可動子35Bを移動させる点を除き、第一実施形態と同様である。
上記の各実施形態において、以下の付設機構が備えられてもよい。
図7は、第一実施形態の充電設備30の屋根部32を示す拡大斜視図であり、充電設備30の一部を省略して描いている。屋根部32の下面には、上側電極34Aを覆うシャッター体60が設けられている。シャッター体60は、非充電時(上側可動子25A,下側可動子25Bが離間位置にあるとき)に上側電極34Aを覆い、上側電極34Aへの接触を物理的に遮断するための遮蔽物であり、例えば絶縁材料からなる。
また、車両20にシャッター体60が設けられてもよい。この場合、シャッター体60は、上側接続部26A(26A′),下側接続部26B(26B′)を非充電時に覆う。
図8において、屋根部32の下面には、充電時(上側可動子25A,下側可動子25Bが接続位置にあるとき)に、上側電極34Aおよび上側接続部26Aへの接触(外部からのアクセス)を抑制するためのガード機構70が設けられている。図8のガード機構70は、上側電極34Aおよび上側接続部26Aの側面部分を覆うように構成されている。
第一実施形態および第二実施形態の充電システム10,50は上記の構成を備えることで、以下の作用および効果を奏する。
また、上側可動子25A,35Aおよび下側可動子25B,35Bを上下方向に伸縮させるだけで、上側接続部26A,26A′,下側接続部26B,26B′を、上側電極34A,34A′,下側電極34B,34B′に離接できる。このため、充電コネクタの接続を手動で行う充電コネクタ接続式に比べて接続の手間がかからず、利便性が向上する。
(3)車両20が所定の充電位置に停車したときに、上側可動子25A,35Aと下側可動子25B,35Bとが自動的に接続位置に移動されるので、車両20を充電位置に停車するだけで自動的に充電が開始される。したがって、利便性がより向上する。
(5)また、ガード機構70は上側可動子25A,35A,下側可動子25B,35Bが接続位置に移動された状態で、上側電極34A,34A′および下側電極34B,34B′の少なくとも一方に対する外部からの接触を制限し得るように構成される。この構成により、充電中の電極への接触を物理的に抑制し、充電中の安全性をより向上できる。
上述した充電システムの構成は一例であって、上述したものに限られない。
上述した各実施形態では、上側可動子25A,下側可動子25Bが車両20に配置された充電システム10の構成(第一実施形態)と、上側可動子35A,下側可動子35Bが充電設備30に配置された充電システム50の構成(第二実施形態)とを説明した。しかし、充電システムの構成は、上記の各実施形態に限らない。
その場合、以下のような組み合わせ(A)~(G)が考えられる。
(A)電動車両20に上側可動子を備えており、充電設備30に下側可動子を備えている。
(B)電動車両20に下側可動子を備えており、充電設備30に上側可動子を備えている。
(C)電動車両20に上側可動子と下側可動子とを備えており、充電設備30にも上側可動子と下側可動子とを備える。
(D)電動車両20に上側可動子と下側可動子とを備えており、充電設備30に上側可動子を備える。
(E)電動車両20に上側可動子と下側可動子とを備えており、充電設備30に下側可動子を備える。
(F)電動車両20に上側可動子を備えており、充電設備30に上側可動子と下側可動子とを備える。
(G)電動車両20に下側可動子を備えており、充電設備30に上側可動子と下側可動子とを備える。
上記の各組み合わせ(A)~(G)おいても、正極と負極とが同時接触されにくくなるので、安全性を向上できる。
10,50 充電システム
15A 上側充電構造
15B 下側充電構造
20 電動車両
21 車体
22 駆動用バッテリ
23 頂部
24 底部
25A 上側可動子
25B 下側可動子
26A,26A′ 上側接続部
26B,26B′ 下側接続部
27A 上側駆動機構
27B 下側駆動機構
28 制御装置
30 充電設備
31 支柱部
32 屋根部
33 床面部
34A,34A′ 上側電極
34B,34B′ 下側電極
35A 上側可動子
35B 下側可動子
37A 上側駆動機構
37B 下側駆動機構
38 制御装置
60 シャッター体
70 ガード機構
Claims (8)
- 所定の充電位置に停止した電動車両を、前記電動車両の車体の上方に配置された上側充電構造と前記車体の下方に配置された下側充電構造とを備えた充電設備を用いて充電する充電システムであって、
前記上側充電構造は、正極の上側電極と、前記電動車両及び前記充電設備の双方に配置されて前記上側電極に前記電動車両を電気的に断接するための上側可動子と、前記電動車両が前記上側電極に、又は、前記上側電極が前記電動車両に電気的に接続される接続位置と前記電動車両が前記上側電極から、又は、前記上側電極が前記電動車両から離間する離間位置との間で前記上側可動子を移動させる上側駆動機構と、を備えており、
前記下側充電構造は、負極の下側電極と、前記電動車両に配置されて前記下側電極に前記電動車両を電気的に断接するための下側可動子と、前記電動車両が前記下側電極に電気的に接続される接続位置と前記電動車両が前記下側電極から離間する離間位置との間で前記下側可動子を移動させる下側駆動機構と、を備えている
ことを特徴とする、充電システム。 - 所定の充電位置に停止した電動車両を、前記電動車両の車体の上方に配置された上側充電構造と前記車体の下方に配置された下側充電構造とを備えた充電設備を用いて充電する充電システムであって、
前記上側充電構造は、正極の上側電極と、前記電動車両及び前記充電設備の双方に配置されて前記上側電極に前記電動車両を電気的に断接するための上側可動子と、前記電動車両が前記上側電極に、又は、前記上側電極が前記電動車両に電気的に接続される接続位置と前記電動車両が前記上側電極から、又は、前記上側電極が前記電動車両から離間する離間位置との間で前記上側可動子を移動させる上側駆動機構と、を備えており、
前記下側充電構造は、負極の下側電極と、前記充電設備に配置されて前記下側電極に前記電動車両を電気的に断接するための下側可動子と、前記下側電極が前記電動車両に電気的に接続される接続位置と前記下側電極が前記電動車両から離間する離間位置との間で前記下側可動子を移動させる下側駆動機構と、を備えている
ことを特徴とする充電システム。 - 所定の充電位置に停止した電動車両を、前記電動車両の車体の上方に配置された上側充電構造と前記車体の下方に配置された下側充電構造とを備えた充電設備を用いて充電する充電システムであって、
前記上側充電構造は、負極の上側電極と、前記電動車両に配置されて前記上側電極に前記電動車両を電気的に断接するための上側可動子と、前記電動車両が前記上側電極に電気的に接続される接続位置と前記電動車両が前記上側電極から離間する離間位置との間で前記上側可動子を移動させる上側駆動機構と、を備えており、
前記下側充電構造は、正極の下側電極と、前記電動車両及び前記充電設備の双方に配置されて前記下側電極に前記電動車両を電気的に断接するための下側可動子と、前記電動車両が前記下側電極に、又は、前記下側電極が前記電動車両に電気的に接続される接続位置と前記電動車両が前記下側電極から、又は、前記下側電極が前記電動車両から離間する離間位置との間で前記下側可動子を移動させる下側駆動機構と、を備えている
ことを特徴とする充電システム。 - 所定の充電位置に停止した電動車両を、前記電動車両の車体の上方に配置された上側充電構造と前記車体の下方に配置された下側充電構造とを備えた充電設備を用いて充電する充電システムであって、
前記上側充電構造は、負極の上側電極と、前記充電設備に配置されて前記上側電極に前記電動車両を電気的に断接するための上側可動子と、前記上側電極が前記電動車両に電気的に接続される接続位置と前記上側電極が前記電動車両から離間する離間位置との間で前記上側可動子を移動させる上側駆動機構と、を備えており、
前記下側充電構造は、正極の下側電極と、前記電動車両及び前記充電設備の双方に配置されて前記下側電極に前記電動車両を電気的に断接するための下側可動子と、前記電動車両が前記下側電極に、又は、前記下側電極が前記電動車両に電気的に接続される接続位置と前記電動車両が前記下側電極から、又は、前記下側電極が前記電動車両から離間する離間位置との間で前記下側可動子を移動させる下側駆動機構と、を備えている
ことを特徴とする充電システム。 - 前記上側可動子と前記下側可動子とは、前記車体の上下方向に伸縮可能なパンタグラフとして構成されている
ことを特徴とする、請求項1~4のいずれか1項に記載の充電システム。 - 前記上側駆動機構と前記下側駆動機構とは、前記電動車両が前記所定の充電位置に停車したときに前記上側可動子と前記下側可動子とを前記接続位置に移動させる
ことを特徴とする、請求項1~5のいずれか1項に記載の充電システム。 - 前記上側可動子および前記下側可動子が前記離間位置に移動された状態で、前記上側電極および前記下側電極の少なくとも一方を覆うシャッター体を備えている
ことを特徴とする、請求項1~6のいずれか1項に記載の充電システム。 - 前記上側可動子および前記下側可動子が前記接続位置に移動された状態で、前記上側電極および前記下側電極の少なくとも一方に対する外部からの接触を制限し得るように構成されたガード機構を備えている
ことを特徴とする、請求項1~7のいずれか1項に記載の充電システム。
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