JPH06245326A

JPH06245326A - 電気自動車の通信制御方式

Info

Publication number: JPH06245326A
Application number: JP5029547A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Ihara; 文明伊原
Original assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Current assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Priority date: 1993-02-19
Filing date: 1993-02-19
Publication date: 1994-09-02
Anticipated expiration: 2014-04-05
Also published as: JP2879285B2

Abstract

(57)【要約】【目的】電気自動車のバッテリーの充電と共に各種の
情報の通信を行う電気自動車の通信制御方式に関し、電
気自動車と充電電力供給部との間の通信を容易にする。【構成】電気自動車１は、バッテリー３と、充電回路
４と、磁気コア７に巻回したコイル６と、このコイル６
と充電回路４との間の配線５にコンデンサＣ２等により
高周波結合した通信装置８とを有し、充電電力供給部２
は、磁気コア９に巻回したコイル１０に交流電圧を配線
１１を介して供給するインバータ１２と、配線１１にコ
ンデンサＣ４等により高周波結合した通信装置１３とを
有し、磁気コア７，９による磁気結合部を介して充電用
の電力を供給し、且つこの磁気結合部を介してバッテリ
ー３等に関する各種情報を、高周波信号により変調し
て、通信装置８，１３間で送受信する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車のバッテリ
ーに対する充電と共に各種情報の通信を行う電気自動車
の通信制御方式に関する。電気自動車は低公害であると
ころから、その利用の拡大が望まれている。それに対応
して、電気自動車の動力源としてのバッテリーの充電
を、ガソリンスタンド等と同様に随所で且つ簡単にでき
ることが必要となる。その場合に、電気自動車のバッテ
リーの種別や電圧等が規格化されていないので、それを
識別して充電を行うことになり、そのような場合の操作
の簡単化が要望されている。

【０００２】

【従来の技術】電気自動車は既に各種の構成が開発され
ているが、総て動力源としてバッテリーを搭載してお
り、そのバッテリーを充電した後、そのバッテリーから
モータに電力を供給して走行するものである。又バッテ
リーの充電装置は、ガソリンスタンド等に相当する充電
所等に設置し、大型のコンセント等により自動車のバッ
テリーと接続するもので、その充電装置は、１００Ｖ或
いは２００Ｖの商用交流電源の電圧を、バッテリーの電
圧に対応した電圧にトランスを用いて昇圧或いは降圧
し、比較的大容量の整流器により整流して、バッテリー
に供給する構成が一般的である。その場合の充電電流や
充電電圧は、バッテリーの特性に対応して設定すること
になる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来例の電気自動車
は、前述のように、バッテリーを充電する場合に、コン
セント等を用いて充電装置と接続することになる。その
場合に、バッテリーを急速充電するような構成に於いて
は、大電流を流す必要があるから、太いケーブルを使用
することになり、相当の重量がコンセントに加えられ
て、そのコンセントが抜ける虞れがあった。

【０００４】又前述のように、電気自動車の動力源とし
てのバッテリーは、電気自動車のメーカー対応に電圧や
充放電特性が相違する場合が多く、その為に、バッテリ
ーの充電の度に、バッテリーの種別，電圧を確認し、そ
れに対応した充電装置を接続するか、或いは電圧や充電
特性を設定した後、充電を開始する必要があった。即
ち、電気自動車のバッテリーの充電操作は煩雑となる欠
点があった。本発明は、充電電力供給側と電気自動車と
の間で通信し、バッテリーの充電を簡単化することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の電気自動車の通
信制御方式は、図１を参照して説明すると、電気自動車
１と、この電気自動車１の動力源のバッテリー３に充電
電力を供給する充電電力供給部２との間で通信を行う電
気自動車の通信制御方式に於いて、電気自動車１は、バ
ッテリー３の充電用の整流回路を含む充電回路４と、こ
の充電回路４と配線５により接続したコイル６を巻回し
た磁気コア７と、配線５に高周波結合した通信装置８と
を有し、充電電力供給部２は、磁気コア７と磁気的に結
合できる磁気コア９と、この磁気コア９に巻回したコイ
ル１０と、このコイル１０に配線１１を介して接続して
充電電力を供給するインバータ１２と、配線１１に高周
波結合した通信装置１３とを有し、電気自動車１の通信
装置８と、充電電力供給部２の通信装置１３との間で、
磁気コア７，９による磁気結合部を介して高周波信号に
より送受信するものである。

【０００６】又電気自動車１の通信装置８は、バッテリ
ー３の種別情報及びバッテリー３の充電状態情報を、磁
気コア７，９による磁気結合部を介して、充電電力供給
部２の通信装置１３に送信し、通信装置１３は、バッテ
リー３の種別情報及びバッテリー３の充電状態情報に従
ってインバータ１２を制御するものである。

【０００７】

【作用】充電電力供給部２から電気自動車１のバッテリ
ー３を充電する電力は、直接接触するコンセントではな
く、磁気コア７，９による磁気結合部を介して供給する
ものであり、電気自動車１では、磁気コア７のコイル６
の例えばａで示す誘起電圧を充電回路４の整流回路によ
り整流して、バッテリー３の充電を行うことになる。又
磁気コア７，９による磁気結合部を介して電気自動車１
と充電電力供給部２との間で例えばｂで示す高周波信号
により各種の情報の送受信を行う。従って、充電経路と
通信経路とを兼用することができる。又直接接触による
ものではないから、各種の雰囲気中に於いて電気自動車
１のバッテリー３の充電を行うことができる。

【０００８】電気自動車１の通信装置８は、バッテリー
３の種別情報を充電電力供給部２の通信装置１３へ磁気
コア７，９による磁気結合部を介して送信することによ
り、通信装置１３は、インバータ１２に対して充電電
圧，充電電流等の設定した後、起動する。それにより、
磁気コア７，９による磁気結合部を介して充電電力が充
電回路４に加えられ、整流されてバッテリー３への充電
が行われる。その充電中のバッテリー３の充電電圧や温
度等の充電状態情報が、電気自動車１の通信装置８から
充電電力供給部２の通信装置１３へ送信され、通信装置
１３はその受信情報に従ってインバータ１２を制御し、
バッテリー３の充電特性に従った特性の充電制御を行
う。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の一実施例の説明図であり、１
は電気自動車、２は充電電力供給部、３は動力源として
のバッテリー、４は充電回路、５は配線、６はコイル、
７は磁気コア、８は通信装置、９は磁気コア、１０はコ
イル、１１は配線、１２はインバータ、１３は通信装
置、１４は送受信部、１５はマイクロプロセッサ等によ
る制御回路、１６はセンサ、１７は送受信部、１８は変
復調部、１９はマイクロプロセッサ等による制御回路で
ある。又Ｄ１，Ｄ２はダイオード、Ｌはチョークコイ
ル、Ｃ１〜Ｃ５はコンデンサ、Ｔ１，Ｔ２は高周波トラ
ンスである。

【００１０】電気自動車１は、バッテリー３と、その充
電回路４と、その充電回路４に配線５を介して接続した
コイル６を巻回した磁気コア７と、配線５にコンデンサ
Ｃ２を介して接続した通信装置８とを備え、充電回路４
は、ダイオードＤ１，Ｄ２とチョークコイルＬとコンデ
ンサＣ１等を有し、コイル６に誘起した電圧を整流して
バッテリー３に加えるものである。又センサ１６は、バ
ッテリー３の充電電圧や充電電流を検出して制御回路１
５に加えるものである。この制御回路１５は、バッテリ
ー３の種別情報等を記憶する記憶部（図示せず）を有
し、送受信部１４に各種情報を転送して、送受信動作を
行わせるものである。

【００１１】送受信部１４は、複数ビット構成の各種情
報を高周波信号により変調して、高周波トランスＴ１と
コンデンサＣ２とを介して配線５に加えるもので、各種
情報の変調送信方式は、既に知られている各種の方式を
採用することができる。例えば、特開昭５０−２５２５
５号公報等に示されている反転連送方式の複数回の繰り
返し通信により、受信側は多数決受信処理を行う方式等
を採用することができる。

【００１２】又充電電力供給部２は、コイル１０を巻回
した磁気コア９と、インバータ１２とコイル１０との配
線１１に、コンデンサＣ４を介して接続した通信装置１
３とを備え、この通信装置１３は、高周波トランスＴ２
と、送受信部１７と、復変調部１８と、制御回路１９と
を有するもので、この制御回路１９によりインバータ１
２の出力特性を制御する。

【００１３】電気自動車１のバッテリー３の充電を行う
場合、電気自動車１の磁気コア７に対して、充電電力供
給部２の磁気コア９を対向させて、図示を省略した機構
により固定する。この場合、磁気コア７，９間を密接さ
せることが望ましい、即ち、磁気コア７，９間に空隙が
生じないように、スプリング等により圧力を加える構成
とすることができる。このような状態で充電準備制御信
号を入力する。この充電準備制御信号は、例えば、磁気
コア７，９による磁気結合部が形成されたことを、図示
を省略したセンサ等により検出して自動的に制御回路１
５，１９に入力することができる。或いは手動によって
入力することもできる。

【００１４】充電準備制御信号により、制御回路１５
は、バッテリー３の種別情報を送受信部１４から送信す
る。即ち、前述のように、複数ビット構成の種別情報
が、高周波信号により変調され、高周波トランスＴ１と
コンデンサＣ２とを介して配線５に加えられ、この配線
５を介してコイル６に加えられる。コイル６とコイル１
０とは、磁気コア７，９により磁気的に結合され、高周
波信号はコイル１０に誘起して配線１１に伝播する。

【００１５】充電電力供給部２の通信装置１３は、配線
１１に伝播する高周波信号を、コンデンサＣ４と高周波
トランスＴ２とを介して送受信部１７により受信し、高
周波信号のみをバンドパスフィルタ等により抽出し、変
復調部１８により復調して制御回路１９に加える。制御
回路１９は、復調された種別情報が、反復連送方式等に
よる繰り返し送信されたものであるから、多数決等によ
り正しい情報を識別して、その識別結果によるバッテリ
ー３の電圧，充電特性をインバータ１２に初期設定し、
自動的に或いは充電起動ボタン等の手動入力により充電
を開始する。即ち、インバータ１２からの交流電圧は、
コイル１０に加えられ、磁気コア７，９による磁気結合
部を介してコイル６に交流電圧が誘起され、充電回路４
の整流回路により整流されてバッテリー３に加えられ
る。

【００１６】バッテリー３の充電中の電圧，電流，温度
等はセンサ１６により検出され、制御回路１５は検出信
号に従った充電状態情報を送受信部１４から高周波信号
に変調して送信する。この高周波信号は、例えば、コイ
ル６の誘起電圧をａで示す矩形波とすると、ｂに示すよ
うに重畳された状態として伝送される。即ち、インバー
タ１２によるスイッチング動作周波数に比較して、変調
する高周波信号の周波数を高く選定し、この高周波信号
の抽出を容易とするものである。又充電電力供給部２の
通信装置１３では、送受信部１７によりこの充電状態情
報を受信し、変復調部１８により復調して制御回路１９
に加えることになり、制御回路１９は、前述の種別情報
の場合と同様に、多数決等により充電状態情報を識別
し、この充電状態情報に従ってインバータ１２を制御
し、例えば、充電終了を識別した時はインバータ１２の
動作を自動的に停止させ、ブザー等により取扱者に通知
することができる。又バッテリー３或いは充電回路４の
障害情報を、充電状態情報として受信した場合も、イン
バータ１２の動作を停止させて、障害は波及を防止する
ことができる。このように、電気自動車１のバッテリー
３の特性に対応した最適条件で自動的に充電することが
可能となる。又充電電力供給部２の通信装置１３から電
気自動車１の通信装置８に各種の情報を送信することも
できる。

【００１７】図２は本発明の他の実施例の磁気結合部の
説明図であり、電気自動車のボデー２３に円筒状の磁気
コア２１とコイル２２とを固定する。又充電電力供給部
側の円柱状の磁気コア２４に円筒状のコイル２５を巻回
する。なお、２６はコイル２５に接続した配線を示し、
コイル２２に接続した配線は図示を省略している。

【００１８】電気自動車１のバッテリー３の充電時に
は、磁気コア２１の中心部に磁気コア２４を矢印Ａ方向
に挿入する。それにより図示状態となり、磁気コア２
１，２４とはそれぞれの磁極面が対向し、一種のトラン
スを形成することになる。そして、図示を省略した機械
的なロック機構等により固定する。従って、コイル２５
にインバータからの交流電圧を印加すると、コイル２２
に交流電圧が誘起し、この交流電圧を整流することによ
り、バッテリー３の充電を行うことができる。

【００１９】又コイル２２に、バッテリー３の種別情報
や充電状態情報等を高周波信号により変調した信号は、
コイル２２，２５間の静電容量による結合及び磁気コア
２１，２４を介した磁気結合によりコイル２５に誘起
し、配線２６を介して伝播される。又充電終了により機
械的なロック機構等を解除し、磁気コア２４を矢印Ｂ方
向に抜き、電気自動車１のボデー２３の孔を、図示を省
略した蓋により塞ぐことになる。

【００２０】図３は本発明の更に他の実施例の説明図で
あり、電気自動車３１は、動力源としてのバッテリー３
３を搭載し、このバッテリー３３に充電する為に、磁気
コア３４或いは３５を設けている。なお、充電回路や通
信装置も搭載している。又充電電力供給部３２は、商用
電源３６からの交流電圧が加えられるインバータ３７
と、通信装置３８と、磁気コア４１或いは３９と、配線
４０とを備えている。通信装置３８は、配線４０とコン
デンサを介して接続されている。

【００２１】電気自動車３１の側面の通常の自動車のガ
ソリン供給口に相当する位置に磁気コア３４を設けた場
合は、これに対応した磁気コア４１をインバータ３７に
接続する。このような場合の磁気コア３４，４１は、例
えば、図２に示す構成とすることができる。そして、充
電時には、図２に示す状態として、インバータ３７から
の交流電圧を電気自動車３１に供給し、バッテリー３３
の充電を行うことができる。又電気自動車３１の通信装
置と、充電電力供給部３２の通信装置３８との間で各種
の情報の通信を、充電経路を利用して行うことができ
る。

【００２２】又電気自動車３１の底面に磁気コア３５を
設けた場合、充電電力供給部３２では、電気自動車３１
が所定位置に停車した時、磁気コア３９を上昇させ、電
気自動車３１の磁気コア３５に対向させて磁気結合部を
形成し、インバータ３７からの交流電圧を電気自動車３
１に供給し、バッテリー３３の充電を行わせることがで
きる。このような磁気コア３５，３９の位置合わせは、
既に知られている各種の制御手段によって容易に自動化
することができる。又この場合も、電気自動車３１の通
信装置と、充電電力供給部３２の通信装置３８との間で
各種の情報を、磁気結合部を含む充電経路を介して送受
信することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、充電電
力供給部２から電気自動車１へは、磁気コア７，９によ
る磁気結合部を介して交流電圧を加え、充電回路４によ
り整流してバッテリー３の充電を行い、又その磁気結合
部を介して電気自動車１の通信装置８と、充電電力供給
部２の通信装置１３との間で各種情報の送受信を行うも
のである。従って、充電電力は、非接触状態で電気自動
車１に供給され、接触不良等による問題を回避すること
ができる。又充電用の磁気結合部を介して各種情報を送
受信することができるから、情報送受信用のコネクタを
新たに設ける必要はなく、取扱いが容易となる利点があ
る。

【００２４】又バッテリー３の種別情報や充電状態情報
を、電気自動車１の通信装置８から充電電力供給部２の
通信装置１３へ、磁気結合部を介して送信することによ
り、インバータ１２を制御することができるから、電気
自動車１のバッテリー３の種別に対応した最適条件で自
動的に充電を行わせることができる。即ち、充電作業を
行う時に、バッテリー３の種別等を確認する必要がな
く、全自動化も可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の説明図である。

【図２】本発明の他の実施例の磁気結合部の説明図であ
る。

【図３】本発明の更に他の実施例の説明図である。

【符号の説明】

１電気自動車２充電電力供給部３バッテリー４充電回路５配線６コイル７磁気コア８通信装置９磁気コア１０コイル１１配線１２インバータ１３通信装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気自動車（１）と、該電気自動車
（１）の動力源のバッテリー（３）に充電電力を供給す
る充電電力供給部（２）との間で通信を行う電気自動車
の通信制御方式に於いて、前記電気自動車（１）は、前記バッテリー（３）の充電
用の整流回路を含む充電回路（４）と、該充電回路
（４）と配線（５）により接続したコイル（６）を巻回
した磁気コア（７）と、前記配線（５）に高周波結合し
た通信装置（８）とを有し、前記充電電力供給部（２）は、前記磁気コア（７）と磁
気的に結合できる磁気コア（９）と、該磁気コア（９）
に巻回したコイル（１０）と、該コイル（１０）に配線
（１１）を介して接続して充電電力を供給するインバー
タ（１２）と、前記配線（１１）に高周波結合した通信
装置（１３）とを有し、前記電気自動車（１）の前記通信装置（８）と、前記充
電電力供給部（２）の前記通信装置（１３）との間で、
前記磁気コア（７），（９）による磁気結合部を介して
高周波信号により送受信することを特徴とする電気自動
車の通信制御方式。
【請求項２】前記電気自動車（１）の前記通信装置
（８）は、前記バッテリー（３）の種別情報及び該バッ
テリー（３）の充電状態情報を、前記磁気コア（７），
（９）による磁気結合部を介して、前記充電電力供給部
（２）の前記通信装置（１３）に送信し、該通信装置
（１３）は、前記バッテリー（３）の種別情報及び該バ
ッテリー（３）の充電状態情報に従って、前記インバー
タ（１２）を制御することを特徴とする請求項１記載の
電気自動車の通信制御方式。