JPH09233720A - 充電コントローラ - Google Patents

充電コントローラ

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JPH09233720A
JPH09233720A JP8058545A JP5854596A JPH09233720A JP H09233720 A JPH09233720 A JP H09233720A JP 8058545 A JP8058545 A JP 8058545A JP 5854596 A JP5854596 A JP 5854596A JP H09233720 A JPH09233720 A JP H09233720A
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charging
charge
charger
battery
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JP8058545A
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Tomohiro Kesseki
友宏 結石
Shiyuuji Arisaka
秋司 有坂
Hiroshige Deguchi
洋成 出口
Kunihiko Watanabe
邦彦 渡辺
Shuichi Kanekawa
収一 金川
Tsutomu Tanaka
努 田中
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Wiring Systems Ltd
Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/12—Recording operating variables ; Monitoring of operating variables
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気自動車を充電する際、充電状況を室内に
て監視する。 【解決手段】 バッテリ２の充電状況を制御する車載コ
ントローラ３、このバッテリ２と接続される充電器４、
および充電器４に接続された室内コントローラ７を具え
る。車載コントローラ３は充電履歴データを記憶し、充
電中の異常を検知する。充電履歴データは車載コントロ
ーラ３から室内コントローラ７に出力・蓄積され、この
データから走行可能距離、充電完了率、バッテリ交換時
期などが演算される。充電中の異常も室内コントローラ
７に出力され、ランプやスピーカなどの警告手段により
室内の者に異常を知らせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車の充電
器を制御するコントローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車を充電する技術として、家庭
用のＡＣ電源を充電器につなぎ、この充電器をコネクタ
を介して電気自動車に接続して充電を行うことが知られ
ている。例えば、IAEI NEWS, July/August 1994, p.18-
20 「Taking the Mystery Out of Inductive Charging f
or electric Vehicles」などに挙げられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この種の技術
では充電器が車庫などの屋外に設置されているため、充
電状況を室内から監視できないという問題があった。そ
のため、次のような不都合が考えられる。 電気自動車の充電は、通常夜間に深夜電力を使って毎
日行われる。その際コネクタを接続するのを忘れていた
り、コネクタは接続されていても充電が開始されていな
いことに気付かなければ充電ができず、翌朝の走行に支
障をきたす。 充電中に異常が発生しても室内にいる者は異常を知る
ことができず、異常を取り除いて充電を継続するなどの
対策を施すこともできない。 室内で充電状態を監視できないため、充電中における
バッテリの充電状況が把握できず、急に電気自動車を使
用したい場合でもどの程度の距離を走行できるのか判断
できない。 充電履歴などのデータが蓄積できないので、バッテリ
の交換時期を判断するのが難しい。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の事情に鑑
みてなされたもので、室内において充電状況の監視や異
常の検知が行えるよう構成したものである。即ち、本発
明の第一の充電コントローラは、電気自動車のバッテリ
にコネクタを介して充電器を接続して充電を行う充電コ
ントローラであって、前記充電器とバッテリとの接続状
況を室内にて監視する室内コントローラを具えることを
特徴とする。この接続状況には、バッテリと充電器との
間の断線の有無やコネクタの抜けの有無を含む。
【０００５】第二の充電コントローラは、電気自動車の
バッテリにコネクタを介して充電器を接続して充電を行
う充電コントローラであって、前記充電器の充電状況を
室内にて監視する室内コントローラを具えることを特徴
とする。この充電状況の監視には、充電時間の制御や、
充電電圧・電流の監視も含む。第三の充電コントローラ
は、上記両コントローラにおいて、監視の結果、異常と
判断した場合に充電を停止する自動停止手段を具えるこ
とを特徴とする。この充電コントローラにおいては、室
内コントローラに、自動停止手段の動作にかかわらず充
電を止める非常停止手段を設けることが好適である。
【０００６】第四の充電コントローラは、充電状況を室
内にて制御する室内コントローラ、電気自動車のバッテ
リにコネクタを介して接続された充電器を制御する充電
器コントローラ、および室内コントローラからの信号に
基づいて充電条件を制御する車載コントローラを具え
る。即ち、室内コントローラは、充電時間、走行距離な
どの指令データを入力する入力手段と、車載コントロー
ラからの充電履歴データを記憶する手段と、入力手段、
充電器コントローラまたは車載コントローラからのデー
タを表示する表示手段と、充電器コントローラまたは車
載コントローラからの異常信号に基づいて異常状態を表
示する警告手段とを具える。
【０００７】第五の充電器コントローラは、車載コント
ローラからの充電曲線データに基づいて充電器を制御す
る手段と、車載コントローラからの信号が入力されない
ことにより異常信号を発生する手段とを具える。車載コ
ントローラは、バッテリの電圧を検知する手段と、バッ
テリ電圧の検知時刻、充電開始日時、充電終了日時を計
時するタイマー手段と、バッテリと充電器との接続状況
を検知する手段と、過電流を検知し、異常信号を発生す
る手段と、バッテリの電圧および室内コントローラから
の指令データに基づいて充電曲線データを演算する手段
と、充電開始日時、充電終了日時、充電曲線データ、バ
ッテリの電圧、充電電流などの充電履歴データを記憶す
る記憶手段とを具える。
【０００８】第六の充電コントローラは、室内コントロ
ーラに、通常充電、時間指定充電、走行距離指定充電の
いずれかを選択する充電モード切り替え手段が設けられ
ていることを特徴とする。第七の充電コントローラは、
室内コントローラに、車載コントローラからの充電曲線
データをもとに充電完了率を演算し、さらに充電完了率
から走行できる距離を演算する手段を具えることを特徴
とする。
【０００９】第八の充電コントローラは、室内コントロ
ーラに、その記憶手段の充電履歴データからバッテリの
交換時期を予測する手段を具えることを特徴とする。バ
ッテリ交換時期の予測は、例えば、マスター充電曲線か
ら求められる充電に要する標準時間と、バッテリの劣化
に伴って長くなった充電時間との差から近似して算出す
る。第九の充電コントローラは、車載コントローラに、
入力手段から入力された距離を走行するために必要な充
電時間を演算し、この時間だけ充電を行うよう充電器を
制御する制御手段を具えることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に説明す
る。図１は本発明コントローラの使用状況を示す説明図
である。図１中の破線内は車庫や屋外であることを示し
ている。電気自動車１には内蔵されたバッテリ２の充電
条件を制御する車載コントローラ３が設置されている。
このバッテリ２を充電する家庭用充電器４はＡＣ商用周
波数電源５から電力が供給され、充電電圧・電流を制御
する充電器コントローラ６が設けられている。また、屋
内には室内コントローラ７が設置され、充電器４と接続
されている。充電時、充電器４とバッテリ２は充電器側
コネクタ８と車体側コネクタ９の結合により接続され
る。
【００１１】ここで、車載コントローラ３はバッテリ２
の電圧を検知し、この情報と後述する室内コントローラ
７の指令とから最適な充電曲線を作成して、同曲線に基
づいて充電が行われるよう充電器４に信号を出力する。
また、車載コントローラ３は充電の異常も検知する。例
えば、充電中に過電流が流れた場合、充電中に地絡事故
が起こった場合、充電器とバッテリ間の断線、コネクタ
８，９の抜けなどの異常を検知する。さらに、充電は外
出先でも外部充電器（家庭用充電器以外の充電器：図示
せず）で行われるため、その際の充電履歴は車載コント
ローラ３が記憶する。そして、家庭用充電器４と接続さ
れたときに、この充電履歴を室内コントローラ７に出力
する。
【００１２】一方、充電器４は車載コントローラ３から
の充電曲線データに基づいて、充電電圧または充電電流
を制御する。このコントローラも充電中に過電流が流れ
た場合、地絡事故が起こった場合、充電ケーブルが断線
した場合、コネクタ８，９が抜けた場合などの異常を検
知する。
【００１３】そして、車載コントローラ３や充電器４か
ら送られてきた情報に基づいて室内コントローラ７で充
電状況の監視を行うと共に、全ての充電履歴を管理す
る。その手順を以下に説明する。室内コントローラ７の
制御パネルは図２に、各コントローラ３，６，７の機能
ブロック図を図３に示す。
【００１４】まず、コネクタ８，９を接続して充電が可
能な状態とする。制御パネルのオン／オフスイッチ10に
より室内コントローラ７の電源をオンにする。充電する
際には充電モード切替手段11によりどのように充電する
かを選択する。例えば、通常充電、時間指定充電、距離
指定充電などを切り替えて選択する。通常充電は規定時
間（例えば８時間）の充電を行う。規定時間は放電終止
電圧からでもフルに充電できるよう設定する。このモー
ドでは入力手段12（キーボード）から充電条件を設定す
る必要はない。時間指定充電は現在のバッテリの状態に
かかわらず指定時間のみ充電を行う。指定時間が経過す
れば自動的に充電を終了する。このモードではキーボー
ド12から指定時間を入力設定する。距離指定充電は走行
したい距離を指定し、その距離を走行できるように充電
を行う。このモードではキーボード12から走行希望距離
を入力設定する。いずれのモードも、キーボード12から
の設定条件は表示手段13（ディスプレイ）で確認するこ
とができる。
【００１５】充電モードを選択して必要な条件設定を行
うと、車載コントローラ３はこの設定条件とバッテリ電
圧検知手段14の検知結果から最適な充電曲線データを演
算する。例えば、時間指定充電では、指定時間内で可能
な限り効率的な充電ができるよう充電曲線を演算する。
また、走行距離指定充電では、車載コントローラ３でバ
ッテリ電圧検知手段14による現在のバッテリの状態から
走行可能距離を演算する。次に、設定された走行希望距
離と走行可能距離との差を求め、この不足分を充電する
必要時間を演算する。そして、この必要時間の充電を行
う。充電曲線データは、時間と電圧の関係か、時間と電
流の関係のいずれかで規定する。
【００１６】その他、車載コントローラ３は充電電圧・
電流検知手段15を具える。また、タイマー手段16により
充電開始日時、充電終了日時、充電時間などを計時す
る。さらに、本例ではバッテリ２の温度検知手段17も設
けた。バッテリは群電池で構成されているので、各素電
池の温度を検出し、異常充電になっている電池がないか
どうか監視する。また、バッテリの温度条件に合わせ
て、充電曲線を決定できる。これにより、夏と冬など、
温度の異なる環境に対応した最適な充電曲線を決定でき
る。充電中はこれらの検知データを充電曲線データと共
に室内コントローラ７に常時出力する。そして、これら
の充電履歴は室内コントローラの記憶手段18に記憶され
る。正常に充電が行われている場合は室内コントローラ
の運転表示ランプ19が点灯する。また、充電中は時間の
経過に伴う充電電圧・充電電流の変化をディスプレイ13
でモニタできる。室内コントローラ７は、充電曲線のど
こまで充電が終了したかによって充電完了率を演算し、
さらに充電完了率から走行可能距離を演算してディスプ
レイ13に表示する。即ち、どのモードで充電を行って
も、充電中、充電完了時、または充電を途中で中止した
ときには、その時点での充電完了率、走行可能距離を知
ることができる。
【００１７】一方、充電中に異常が発生した場合、室内
コントローラ７でこれを監視できる。車載コントローラ
３または充電器コントローラ６で異常を検知し、異常信
号を室内コントローラ７に出力する。室内コントローラ
７ではこの信号に基づいて異常表示ランプ20が点灯し、
スピーカ21から警告音が発せられると共に異常の内容が
ディスプレイ13に表示される。
【００１８】これにより、例えば異常がコネクタ８，９
の抜けの場合、これらを接続して再度充電をやり直す処
置が容易に行える。異常の検知に伴って充電器４からバ
ッテリ２への送電は停止され、充電は自動的に中止され
る（自動停止手段）。検知する異常としては、充電中に
過電流が流れた場合、地絡事故が起こった場合、充電ケ
ーブルが断線した場合、コネクタ８，９が抜けた場合な
どが挙げられる。例えば、過電流は車載コントローラ３
または充電器コントローラ６の充電電圧・電流検知手段
15,22 により、コネクタの抜けは車載コントローラ３の
コネクタ接続検知手段23により検知する。コネクタ接続
検知手段23は、マグネットとその位置検出スイッチなど
を用いればよい。なお、コネクタが抜けたり断線した場
合、車載コントローラ３から充電器コントローラ６への
伝送路が確保できなくなる。そのため、充電器コントロ
ーラ６でもこれらの異常を監視し、室内コントローラ７
に異常信号を出力できるようにしている。充電器コント
ローラ６で断線やコネクタの抜けを検知するには、車載
コントローラ３から充電器コントローラ６への信号入力
が途絶えることで検知できる。万一、自動停止手段が適
切に動作しない場合、地震や火災などの場合には、室内
コントローラ７に設けた押しボタン式の非常停止手段24
により手動でいつでも充電を中止できる。
【００１９】さらに、バッテリ２の交換時期も予測しデ
ィスプレイ13に表示できるよう構成されている。即ち、
全ての充電履歴を室内コントローラ７で管理し、そのデ
ータをバッテリの交換時期の予測などに利用する。外部
充電器で充電が行われていれば、その際の充電履歴を車
載コントローラ３の記憶手段25から室内コントローラ７
に出力し、その記憶手段18に記憶する。キーボード13か
ら充電履歴の室内コントローラ７への出力を指令する
と、記憶手段25に未出力の充電履歴があるかどうかを確
認し、あればその充電履歴を室内コントローラ７に出力
する。この充電履歴の出力は随時行えばよい。なお、家
庭用充電器４で充電した場合の充電履歴は充電中に室内
コントローラ７に出力され、その記憶手段18に記憶され
ている。
【００２０】交換時期の予測は、例えば次のように行え
ばよい。バッテリ２が劣化していないときの充電曲線を
マスタ充電曲線とし、この曲線に基づいて充電する場合
に要する時間を標準時間とする。バッテリ２が劣化する
と充電時間は標準時間よりも多くかかるようになり、こ
の時間のずれが所定の値になるのがいつになるかを蓄積
された充電履歴データから近似してバッテリ２の交換時
期を予測する。このような時間のずれは、バッテリの種
類に応じて予め決められている。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次のような効果が得られる。 コネクタを接続するのを忘れていたり、コネクタが接
続されていても充電が開始されていない状態となってい
た場合でも室内で異常を検知し、充電を開始させること
ができる。 充電中に異常が発生した場合、その状況を知り対策を
施すことができる。例えば、異常時には室内から充電を
停止させるなどである。 室内で現在の充電電流、充電電圧、充電完了率などを
知ることができ、夜間に急用で電気自動車を使いたい場
合でも、その時点で充電を停止した場合にどの程度の距
離を走行できるか知ることができる。 充電履歴などのデータを蓄積して保管することができ
るので、バッテリの交換時期を知ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明コントローラの使用状況を示す説明図。
【図２】本発明コントローラの制御パネルを示す平面
図。
【図３】本発明コントローラの機能ブロック図。
【符号の説明】
１ 電気自動車 ２ バッテリ ３ 車載コントローラ
４ 家庭用充電器 ５ ＡＣ商用周波数電源 ６ 充電器コントローラ ７
室内コントローラ ８ 充電器側コネクタ ９ 車両側コネクタ 10 オン
／オフスイッチ 11 モード切替手段 12 キーボード 13 表示手段
（ディスプレイ） 14 バッテリ電圧検知手段 15,22 充電電圧・電流検
知手段 16 タイマー手段 17 温度検知手段 18,25 記憶手
段 19 運転表示ランプ 20 異常表示ランプ 21 スピー
カ 23 コネクタ接続検知手段 24 非常停止手段
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｊ 7/00 Ｈ０２Ｊ 7/00 Ｐ Ｕ 7/02 7/02 Ａ (72)発明者 出口 洋成 大阪市此花区島屋一丁目１番３号 住友電 気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者 渡辺 邦彦 三重県四日市市西末広町１番14号 住友電 装株式会社内 (72)発明者 金川 収一 三重県四日市市西末広町１番14号 住友電 装株式会社内 (72)発明者 田中 努 三重県四日市市西末広町１番14号 住友電 装株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気自動車のバッテリにコネクタを介し
    て充電器を接続して充電を行う充電コントローラであっ
    て、 前記充電器とバッテリとの接続状況を室内にて監視する
    室内コントローラを具えることを特徴とする充電コント
    ローラ。
  2. 【請求項２】 電気自動車のバッテリにコネクタを介し
    て充電器を接続して充電を行う充電コントローラであっ
    て、 前記充電器の充電状況を室内にて監視する室内コントロ
    ーラを具えることを特徴とする充電コントローラ。
  3. 【請求項３】 監視の結果、異常と判断した場合に充電
    を停止する自動停止手段を具えることを特徴とする請求
    項１または２記載の充電コントローラ。
  4. 【請求項４】 室内コントローラには、自動停止手段の
    動作にかかわらず充電を止める非常停止手段が設けられ
    ていることを特徴とする請求項３記載の充電コントロー
    ラ。
  5. 【請求項５】 充電状況を室内にて制御する室内コント
    ローラ、電気自動車のバッテリにコネクタを介して接続
    された充電器を制御する充電器コントローラ、および室
    内コントローラからの信号に基づいて充電条件を制御す
    る車載コントローラを具える充電コントローラであっ
    て、 前記室内コントローラは、 充電時間、走行距離などの指令データを入力する入力手
    段と、 車載コントローラからの充電履歴データを記憶する手段
    と、 入力手段、充電器コントローラまたは車載コントローラ
    からのデータを表示する表示手段と、 充電器コントローラまたは車載コントローラからの異常
    信号に基づいて異常を表示する警告手段とを具え、 前記充電器コントローラは、 車載コントローラからの充電曲線データに基づいて充電
    器の電圧・電流を制御する手段と、 車載コントローラからの信号が入力されないことにより
    異常信号を発生する手段とを具え、 前記車載コントローラは、 バッテリの電圧を検知する手段と、 バッテリ電圧の検知時刻、充電開始日時、充電終了日時
    を計時するタイマー手段と、 バッテリと充電器との接続状況を検知する手段と、 過電流を検知し、異常信号を発生する手段と、 バッテリの電圧および室内コントローラからの指令デー
    タに基づいて充電曲線データを演算する手段と、 充電開始日時、充電終了日時、充電曲線データ、バッテ
    リの電圧、充電電流などの充電履歴データを記憶する記
    憶手段とを具えることを特徴とする充電コントローラ。
  6. 【請求項６】 室内コントローラには、通常充電、時間
    指定充電、走行距離指定充電のいずれかを選択する充電
    モード切替手段が設けられていることを特徴とする請求
    項５記載の充電コントローラ。
  7. 【請求項７】 室内コントローラは、車載コントローラ
    からの充電曲線データをもとに充電完了率を演算し、さ
    らに充電完了率から走行できる距離を演算する手段を具
    えることを特徴とする請求項５記載の充電コントロー
    ラ。
  8. 【請求項８】 室内コントローラは、その記憶手段の充
    電履歴データからバッテリの交換時期を演算して予測す
    る手段を具えることを特徴とする請求項５記載の充電コ
    ントローラ。
  9. 【請求項９】 車載コントローラは、入力手段から入力
    された距離を走行するために必要な充電時間を演算し、
    この時間だけ充電を行うよう充電条件を制御する手段を
    具えることを特徴とする請求項５記載の充電コントロー
    ラ。
JP8058545A 1996-02-20 1996-02-20 充電コントローラ Pending JPH09233720A (ja)

Priority Applications (1)

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JP8058545A JPH09233720A (ja) 1996-02-20 1996-02-20 充電コントローラ

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