TWI486272B - 電動車輛用充電裝置 - Google Patents

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Description

電動車輛用充電裝置
本發明係關於電動車輛用充電裝置。
近年來，蓄電池式電動車或插電式混合動力車等以電動機作為動力源的電動車逐漸普及。隨著電動車向一般用戶的普及，一般家庭中亦必須導入用來對於電動車進行充電的充電設備，而有提案出例如專利文獻1所揭示的電動車用充電裝置。
專利文獻1：日本特開2010-283947號公報
上述專利文獻所揭示的電動車用充電裝置中，在非充電時，充電接頭收納在前面板所設的充電連接部收納部。充電連接部收納部設於較深的位置，所以有一些問題，周圍較暗，不易看到充電連接部收納部的內側，難以進行將充電連接部收納部收納至充電接頭的作業。
本發明係有鑑於上述問題，目的在於提供一種電動車輛用充電裝置，即使周圍較暗時亦能容易進行的收納充電接頭的作業。
本案之電動車輛用充電裝置，其特徵在於包含，充電纜線、充電控制部、固持部、以及固持部照射部。充電纜線具有自由插拔地連接至電動車輛的充電接頭。充電控制部控制往充電接頭所連接的電動車輛之充電。固持部固持充電接頭，第1照射部將光線照射至固持部。
該電動車輛用充電裝置中宜包含通信部以及點亮控制部。通信部與充電接頭所連接的該電動車輛之間經由充電纜線進行通信。點亮控制部因應於通信部與電動車輛之間進行的通信內容來控制固持部照射部之點亮、熄滅
該電動車輛用充電裝置中，宜使點亮控制部依據該通信內容而偵測到從該電動車輛取下該充電接頭時，點亮該固持部照射部。
該電動車輛用充電裝置中，宜包含外側照射部，將光線照射至固持部外側，點亮控制部因應於通信內容來控制固持部照射部及外側照射部之點亮、熄滅。
該電動車輛用充電裝置中，宜更包含收納部，設置成包覆該固持部的周圍，該固持部照射部朝向該收納部的內側方向照射光線。另外，收納部在使固持部面向收納部外側的狀態下包覆在固持部周圍，使得從收納部外側插入的充電接頭可連接至固持部。
依據本發明，即使周圍較暗時亦能容易地進行收納充電接頭的作業。
 (實施發明之最佳形態)
以下依據圖式說明本發明之電動車輛用充電裝置的實施形態。整份圖式中，相同或類似的部分標註相同元件符號並省略說明。
以下實施形態所說明的電動車輛用充電裝置，例如係於一般住宅中設在位於車庫周圍的建物之牆壁上，以用來對於電動車輛進行充電。在此，電動車輛係指從儲蓄於電池的電力獲得驅動力而行走者，例如電動車(EV)、插電式混合動力車(PHEV)或燃料電池車(FCV)等車輛。
(實施形態1)
以下依據圖1~圖3說明本案的實施形態1。
圖2係顯示電動車輛用充電裝置(以下簡稱充電裝置。)1A的概略構成之方塊圖。此充電裝置1A包含：控制電路部2、繼電器控制電路部3、照射電路部4、通信部5(由CPLT電路部5a及CPLT監視電路部5b所構成)、漏電偵測電路部6、照度偵測感測器電路部7、以及電源電路部8。充電裝置1A使此等電路部2~8由後述 的充電裝置本體10所固持。
充電裝置1A連接有：電源纜線CB1，從外部電源(例如市售交流電源)供給電源；充電纜線CB2，用以將電源供給至電動車輛100。電源纜線CB1係由電壓極的2條電線L1、L2及接地線L3所構成。充電纜線CB2係由電壓極的2條電線L1、L2，接地線L3，及與電動車輛100所具有的充電電路101之間用來收發信號(所謂CPLT(Control Pilot Line，控制前導線路)信號)的通信線L4所構成。另，電源纜線CB1的電線L1、L2及接地線L3，分別經由充電裝置本體10的內部配線而電性連接至充電纜線CB2的對應之電線L1、L2及接地線L3。又，充電纜線CB2的前端連接有自由插拔地連接至車輛側充電接頭(以下稱車輛側接頭。)CN2的充電接頭CN1。充電接頭CN1如圖1(a)所示，具有以手握持的本體部110，本體部110的前端設有自由插拔地連接至車輛側充電接頭CN2的連接部111。
繼電器控制電路部3依據來自控制電路部2的控制信號使繼電器R1開啟或關閉，該繼電器R1將接點分別連接於電源纜線CB1及充電纜線CB2的電線L1、L1間，以及電源纜線CB1及充電纜線CB2的電線L2、L2間。繼電器R1開啟時，電動車輛100的充電電路101連接至外部電源，將電力從外部電源供給至充電電路101。另一方面，繼電器R1變成關閉時，阻斷從外部電源往電動車輛100之充電電路101的電力供給。在此，控制電路部2、繼電器控制電路部3以及繼電器R1構成充電控制部，控制對於充電接頭CN1所連接的電動車輛100進行之充電。
照射電路部4依據來自控制電路部2的控制信號，點亮或熄滅後述第1照射部(固持部照射部)4a。
通信部5係由CPLT電路部5a與CPLT監視電路部5b所構成。CPLT電路部5a對於通信線L4輸出既定電壓值的信號。CPLT監視電路部5b偵測通信線L4的信號位準，並將偵測結果輸出至控制電路部2。
在此，充電接頭CN1連接至車輛側接頭CN2時，來自CPLT 電路部5a的施加電壓，在CPLT電路部5a側的內部電阻器(未圖示)與充電電路101的內部電阻器(未圖示)分壓，使得通信線L4的信號位準改變。又，充電電路101因應於動作狀態來改變通信線L4所連接的內部電阻器之電阻值而改變分壓比，藉以改變通信線L4的信號位準。控制電路部2依據CPLT監視電路部5b所偵測到的通信線L4之信號位準來判斷動作狀態，並將因應於動作狀態的控制信號分別輸出至繼電器控制電路部3及照射電路部4。另，用來在充電裝置1A與電動車輛100之間通知動作狀態之CPLT信號的信號位準，係由SAE(Society of Automotive Engineers：自動機工程協會)規格所規定。下述表1係對照顯示CPLT信號的信號位準、狀態通知內容與第1照射部4a之控制內容。
漏電偵測電路部6具有零相變流器(未圖示)，在繼電器R1後的車輛側電路發生漏電時偵測電線L1、L2間所發生的不平衡電流，從零相變流器的輸出偵測到漏電發生時，將漏電偵測信號輸出至控制電路部2。控制電路部2從漏電偵測電路部6輸入漏電偵測信號時，將關閉繼電器R1的控制信號輸出至繼電器控制電路部3，阻斷往電動車輛100的電力供給。
照度偵測感測器電路部7具有偵測充電裝置1A周圍明亮程度的亮度感測器(例如光電二極體等)，並將亮度感測器的偵測結果輸出至控制電路部2。
電源電路部8經由電源纜線CB1而從外部電源接受電力供 給，產生上述各電路部2~7的運作電源，而將動作電源供給至各電路部2~7。
上述的各電路部2~8固持在如圖1(a)所示的掛牆壁型充電裝置本體10。另，以下說明中，規定在圖1(a)所示的方向(往牆壁200的安裝狀態)的前後上下左右方向。
充電裝置本體10利用合成樹脂形成為縱長的直方體狀，並以適當的方法固定於牆壁200。充電裝置本體10的下部設有收納部13，由左右方向的中央部朝前側及下側開口的凹處所構成。收納部13的裡側設有固持部14，自由插拔地連接有充電接頭CN1的連接部111。非充電時，將充電接頭CN1的連接部111連接至固持部14，而在將充電接頭CN1的前端側插入到收納部13內的狀態下，將充電接頭CN1的一部收納於收納部13。亦即，收納部13在使固持部14面向收納部13外側的狀態下收納有固持部14，使得從收納部13外側插入的充電接頭CN1可連接至固持部14，並藉由收納部13的內壁包覆固持部14的周圍。
又，充電裝置本體10在收納部13的上方位置安裝有第1照射部4a，將光線照射至收納部13所配置的固持部14。第1照射部4a例如係由發光二極體所構成，配置在收納部13的裡側，從收納部13的裡側(內側)朝向開口側照射光線。
其次說明充電裝置1A的動作。電動車輛100的非充電時，充電接頭CN1係插入至收納部13內而固持在固持部14。充電接頭CN1未連接至電動車輛時，CPLT電路部5a將例如大致12V的直流電壓輸出至通信線L4，CPLT監視電路部5b輸入有大致12V的直流電壓。此時，控制電路部12依據CPLT監視電路部5b的偵測結果，判斷為充電接頭CN1未連接至車輛側接頭CN2，而將關閉控制信號輸出至繼電器控制電路部3，將點亮控制信號輸出至照射電路部4。藉此，藉由繼電器控制電路部3使得繼電器R1成為關閉狀態，阻斷電力供給，並藉由照射電路部4點亮第1照射部4a。而後，藉由第1照射部4a將光線照射至固持部14，即使於夜間等周圍較暗時也能清楚固持部14的位置，又確保在從固持部14 取下充電接頭CN1時的周圍明亮度，所以能容易地進行取下作業。
其後，在用戶將從固持部14取下的充電接頭CN1連接至車輛側接頭CN2時，通信線L4的信號位準切換成受到CPLT電路部5a側的內部電阻器與充電電路101側的內部電阻器分壓掉一定電壓的電壓(例如大致9V)。此時，控制電路部2依據CPLT監視電路部5b的偵測結果，判斷為充電接頭CN1連接至電動車輛100，將熄滅第1照射部4a的控制信號輸出至照射電路部4。照射電路部4接受來自控制電路部2的控制信號而熄滅第1照射部4a，因為在充電接頭CN1連接至車輛側接頭CN2的狀態下，固持部14無須照明，所以能減低無謂的耗電。
又，將充電接頭CN1連接至車輛側接頭CN2時，充電電路101於通信線L4所連接的端子產生既定電壓，所以偵測到有充電接頭CN1連接。並且，在電動車輛100側進行充電開始的操作時，充電電路101藉由改變通信線L4所連接的內部電阻器之電阻值來改變分壓比，使通信線L4的信號位準變成例如大致6V。此時，控制電路部2依據CPLT監視電路部5b的偵測結果而判斷為可充電，並將開啟繼電器R1的控制信號輸出至繼電器控制電路部3。繼電器控制電路部3接受來自控制電路部2的控制信號而使繼電器R1開啟，將電源供給至電動車輛100，充電電路101開始進行電池102的充電。又，控制電路部2將熄滅第1照射部4a的控制信號輸出至照射電路部4，使第1照射部4a保持熄滅。
其後，電動車輛100的充電完成時，充電電路101藉由改變通信線L4所連接的電阻器之電阻值來改變分壓比，使通信線L4的信號位準變成例如大致9V，藉以通知不可充電。此時，控制電路部2依據CPLT監視電路部5b的偵測結果判斷為不可充電，而將關閉繼電器R1的控制信號輸出至繼電器控制電路部3。繼電器控制電路部3接受來自控制電路部2的控制信號而關閉繼電器R1，阻斷往電動車輛100的電力供給。
阻斷往電動車輛100的電力供給之後，用戶將充電接頭CN1從車輛側接頭CN2取下時，通信線L4的信號位準切換成大致12V 的直流電壓。此時，控制電路部2依據CPLT監視電路部5b的偵測結果判斷為充電接頭CN1從電動車輛100取下，將點亮第1照射部4a的控制信號輸出至照射電路部4。照射電路部4接受來自控制電路部2的控制信號而點亮第1照射部4a，從第1照射部4a將光線照射至固持部14。而後，即使周圍較暗時也清楚固持部14的位置，又，容易看到配置於收納部13內的固持部14，而能容易地進行將充電接頭CN1連接至固持部14的作業。
另，如表1所示，CPLT信號的電壓位準為0V時表示電力無法使用，成為-12V時表示電力無法使用或錯誤狀態。只要CPLT監視電路部5b所偵測到的通信線L4之信號位準為0V(或-12V)，則控制電路部2將關閉繼電器R1的控制信號輸出至繼電器控制電路部3，並將點亮第1照射部4a的控制信號輸出至照射電路部4。
如以上說明，本實施形態的電動車輛用充電裝置1A包含：充電纜線CB2、充電控制部(本實施形態中由控制電路部2、繼電器控制電路部3及繼電器R1所構成)、固持部14、及第1照射部4a。充電纜線CB2具有自由插拔地連接至電動車輛100的充電接頭CN1。充電控制部控制往充電接頭CN1所連接的電動車輛100之充電。固持部14固持充電接頭CN1，第1照射部4a將光線照射至固持部14。
藉此，藉由第1照射部4a將光線照射至固持部14，即使周圍較暗時，也容易進行將充電接頭CN1固持至固持部14的作業，而提升作業性。
又，本實施形態的電動車輛用充電裝置1A包含：通信部5、及點亮控制部(本實施形態中由控制電路部2及照射電路部4所構成)。通信部5與充電接頭CN1所連接的電動車輛100之間經由充電纜線CB2進行通信。點亮控制部因應於通信部5與電動車輛100之間進行的通信內容來控制第1照射部4a的點亮、熄滅。
藉此，因應於與電動車輛100的通信內容來控制第1照射部4a的點亮、熄滅，所以可在必要的時序點亮第1照射部4a，比起恆常點亮第1照射部4a之情況而言比，可降低消耗電力。例如本 實施形態中，在充電接頭CN1連接至電動車輛100的狀態下，點亮控制部熄滅第1照射部4a，在充電接頭CN1未連接至電動車輛100的狀態下，點亮控制部點亮第1照射部4a。在充電接頭CN1未連接至電動車輛100的狀態下藉由第1照射部4a照明固持部14，所以將充電接頭CN1固持至固持部14的作業，或將充電接頭CN1從固持部14取下的作業容易進行，提升作業性。又，在充電接頭CN1連接至電動車輛100的狀態下，不會進行將充電接頭CN1固持至固持部14的作業，或將充電接頭CN1從固持部14取下的作業，所以藉由熄滅第1照射部4a來降低無謂的耗電。
另，點亮控制部切換第1照射部4a點亮、熄滅的條件不限於上述條件，可依據使用形態或使用者的須求而適當改變。
例如，使用者將充電接頭CN1從電動車輛100取下時，考慮到稍後才將取下的充電接頭CN1收納至收納部13，可於既定時序之後點亮第1照射部4a。
又，點亮控制部中亦可例如在充電中熄滅第1照射部4a，並在充電完成的時序點亮第1照射部4a。又，點亮控制部亦可在充電接頭CN1從車輛取下的時序，或者，在充電完成的時序點亮第1照射部4a之後經過一定時間的時間點熄滅第1照射部4a，在用戶操作充電裝置1A所設之熄滅開關9的時序熄滅第1照射部4a。
又，在本實施形態中，係將收納部13設成包覆固持部14的周圍，且第1照射部4a朝向收納部13的開口側照射光線，但亦可如圖3所示，第1照射部4a朝向收納部13的內側方向照射光線。
如此，第1照射部4a朝向收納部13的內側(裡側)方向照射光線，所以使用者從外側觀察收納部13時，使用者不易直視到來自第1照射部4a的光線，能降低使用者感受的眩目程度。
另，控制電路部2除依據通信部5與電動車輛100之間進行的通信內容之外，亦可再依據來自照度偵測感測器電路部7的偵測輸入而控制第1照射部4a的點亮、熄滅。
亦即，作為點亮控制部的控制電路部2，在照度偵測感測器電 路部7偵測到的周圍明亮度比既定閾值更明亮時，亦可無視通信內容地熄滅第1照射部4a，因為周圍明亮時收納部13無須照明，所以藉由熄滅第1照射部4a，可減少無謂的耗電。
另，點亮控制部亦可無視與電動車輛100之通信內容地恆常點亮第1照射部4a，藉由恆常點亮第1照射部4a，能使第1照射部4a具有小夜燈機能。
(實施形態2)
以下依據圖4說明本案的實施形態2。另，與實施形態1共通的構成要素標註相同元件符號，並省略其說明。
圖4係充電裝置1A示意性外觀立體圖，充電裝置1A在實施形態1的構成加上具有以光線照射至固持部14外側的第2照射部(外側照射部)4b。第2照射部4b例如由發光二極體所構成，並安裝於充電裝置本體10的前面，第2照射部4b的光線朝向充電裝置本體10周圍照射。在此，控制電路部2因應於通信部5與電動車輛100之間進行的通信內容，將個別控制第1照射部4a及第2照射部4b之點亮、熄滅的控制信號輸出至照射電路部4。並且，照射電路部4接受來自控制電路部2的控制信號而個別控制第1照射部4a及第2照射部4b之點亮、熄滅。下述表2係對照顯示狀態通知之內容與第2照射部4b之控制內容，在充電接頭CN1未連接至電動車輛100的狀態下，點亮控制部熄滅第2照射部4b。又，充電接頭CN1連接至電動車輛100的狀態，或電力無法使用之情況及錯誤狀態時，點亮控制部點亮第2照射部4b。
如上所述，在本實施形態中，充電裝置1A具有將光線照射至固持部14外側的第2照射部4b，點亮控制部因應於通信內容來控制第1照射部4a及第2照射部4b的點亮、熄滅。
藉此，第2照射部4b將光線照射至固持部14外側，可照明電動車輛用充電裝置1A周圍。又，點亮控制部，因應於電動車輛100與通信部5之間的通信內容控制第2照射部4b的點亮、熄滅，藉而得以在期望的時序點亮第2照射部4b。
另，照度偵測感測器電路部7所偵測到的周圍之照度比既定閾值更暗時，點亮控制部亦可無視與電動車輛100之通信內容而恆常點亮第1照射部4a或第2照射部4b。藉此可使第1照射部4a或第2照射部4b具有小夜燈功能。
此外，上述各實施形態中係以掛牆壁型的充電裝置1A為例說明，但當然亦可係如圖5所示的底座型充電裝置1B。充電裝置1B具有設置在自行豎立於設置場所的狀態下之充電裝置本體15，充電裝置本體15的內部收納有圖2所說明的各電路部2~8。充電裝置本體15的前面設有在非充電時收納充電接頭CN1的一部分之由凹處所構成的收納部13，此收納部13內收納有固持充電接頭CN1的固持部14(圖5中省略其圖示)。並且充電裝置本體15設有：第1照射部4a，將光線照射至固持部14；以及第2照射部4b，將光線照射至固持部14的外側(亦即收納部13的外側)。第1照射部4a進行與實施形態1、2所說明的相同動作，藉而得以提供在周圍較暗時也容易進行將充電接頭CN1固持至固持部14的作業之電動車輛用充電裝置。又，第2照射部4b進行實施形態2所說明的相同動作，藉而得以照明充電裝置1B周圍。
以上說明本發明的較佳實施形態，但本發明不限於此等特定實施形態，可在不脫離申請專利範圍之範疇進行多種變更及變形，其亦屬於本發明之範疇內。
1A‧‧‧充電裝置
2‧‧‧控制電路部
3‧‧‧繼電器控制電路部
4‧‧‧照射電路部
4a‧‧‧第1照射部
4b‧‧‧第2照射部(外側照射部)
5‧‧‧通信部
5a‧‧‧CPLT電路部
5b‧‧‧CPLT監視電路部
6‧‧‧漏電偵測電路部
7‧‧‧照度偵測感測器電路部
8‧‧‧電源電路部
9‧‧‧熄滅開關
10‧‧‧充電裝置本體
13‧‧‧收納部
14‧‧‧固持部
15‧‧‧充電裝置本體
100‧‧‧電動車輛
101‧‧‧充電電路
102‧‧‧電池
110‧‧‧本體部
111‧‧‧連接部
200‧‧‧牆壁
CB1‧‧‧電源纜線
CB2‧‧‧充電纜線
CN1‧‧‧充電接頭
CN2‧‧‧車輛側充電接頭(車輛側接頭)
L1、L2‧‧‧電線
L3‧‧‧接地線
L4‧‧‧通信線
R1‧‧‧繼電器
本發明之目的及特徵藉由以下的附加圖式與較佳實施例之說明而更為明確。
圖1係顯示實施形態1的電動車輛用充電裝置，(a)係外觀立體圖，(b)係從從右側觀察第1照射部之收納部位的剖面圖。
圖2係顯示該實施形態1的概略構成的方塊圖。
圖3係顯示該實施形態1具有的第1照射部之其他配置，且係從右側觀察第1照射部之收納部位的剖面圖。
圖4係顯示實施形態2的電動車輛用充電裝置之使用狀態的說明圖。
圖5係底座型電動車輛用充電裝置之外觀立體圖。
1A‧‧‧充電裝置
4a‧‧‧第1照射部
10‧‧‧充電裝置本體
13‧‧‧收納部
14‧‧‧固持部
110‧‧‧本體部
111‧‧‧連接部
200‧‧‧牆壁
CB2‧‧‧充電纜線
CN1‧‧‧充電接頭

Claims (4)

  1. 一種電動車輛用充電裝置，其特徵在於包含：充電纜線，具有自由插拔地連接至電動車輛的充電接頭；充電控制部，控制往該充電接頭所連接的電動車輛之充電；固持部，用來固持該充電接頭；固持部照射部，將光線照射至該固持部；通信部，與該充電接頭所連接的該電動車輛之間經由該充電纜線進行通信；及點亮控制部，因應於該通信部與該電動車輛之間進行的通信內容，來控制該固持部照射部之點亮、熄滅；且當該點亮控制部依據該通信內容而偵測到該充電接頭已自該電動車輛取下時，即點亮該固持部照射部。
  2. 如申請專利範圍第1項之電動車輛用充電裝置，其中更包含外側照射部，將光線照射至該固持部外側；該點亮控制部因應於該通信內容來控制該固持部照射部及該外側照射部之點亮、熄滅。
  3. 如申請專利範圍第1項之電動車輛用充電裝置，其中更包含：收納部，設置成包覆該固持部的周圍；該固持部照射部朝向該收納部的內側方向照射光線。
  4. 如申請專利範圍第2項之電動車輛用充電裝置，其中更包含：收納部，設置成包覆該固持部的周圍；該固持部照射部朝向該收納部的內側方向照射光線。
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