WO2016059897A1

WO2016059897A1 - 電力制御装置

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Publication number: WO2016059897A1
Application number: PCT/JP2015/074589
Authority: WO
Inventors: 森　正樹
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2014-10-17
Filing date: 2015-08-31
Publication date: 2016-04-21

Abstract

　蓄電池Ｂｔの充放電を行う充放電器１と、蓄電池Ｂｔと充放電器２との分離又は接続を行うコネクタ３と、コネクタ３をロックするロック機構３３と、制御部１１とを有し、制御部１１は、充放電器１がロック機構３３のロックを必要としない状態のときロック機構３３のロックを解除する電力制御装置Ａ。

Description

電力制御装置

　本発明は、車両等に搭載された蓄電池への充電、又は、前記蓄電池からの放電を行う電力制御装置に関する。

　近年、大気汚染の低減や騒音低減等の目的のため、搭載した蓄電池からの電力でモータを回転させて駆動する車両（例えば、電気自動車）が普及しつつある。この手の車両では、走行とともに前記蓄電池の蓄電量が減少するため、定期的に（一定距離走行するごとに）前記蓄電池の充電が必要となる。

　前記車両の蓄電池を充電するための機器としてＰＣＳ（Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｓｔｅｍ）が広く利用されている。前記ＰＣＳは、例えば、給電スタンド、商店、病院、役所等に設置される。前記ＰＣＳの操作者であるユーザは、前記ＰＣＳの充電ケーブルの先端に備えられた第１コネクタを、車両に備えられた第２コネクタに接続する。そして、前記ＰＣＳは、車両に備えられた蓄電池の充電を行う。

　前記ＰＣＳと前記蓄電池とはケーブルを介して接続されており、コネクタを利用して前記ＰＣＳと前記蓄電池との接続／分離が行われるようになっている。前記コネクタは、前記ＰＣＳ側と前記車両側（蓄電池側）とを組み合わせて接続する構造を有している。前記蓄電池の充電時において、前記コネクタには高い電圧が加わる。そのため、充電中に前記コネクタが分離しないようにするロック機構が採用されていることがほとんどである。このロック機構は充電時の安全を確保するとともに、充電中の車両の不正な移動を制限する（特開２０１２－２１１４６５号公報等参照）。

特開２０１２－２１１４６５号公報

　特開２０１２－２１１４６５号公報に記載の装置では、このロック機構はロックを行っているモード（警戒モード）のときに、予め決められた操作（正規操作）が行われると、ロック機構のロックが解除されるようになっている。しかしながら、充電が終了しロック機構のロックを解除した後、ロック機構がロックされてしまう場合がある。例えば、ソレノイドを利用したロック機構の場合、一時的にロック機構に磁力が作用すると、ロック機構がロックされてしまうことがある。

　このように、充電を終了し一度ロックを解除した後に、意図していないロックがかかってしまうと、ロックを行っているモードではないため、正規操作を行ってもロックが解除されず、コネクタを分離できなくなってしまう。

　また、蓄電池の充電中でロック機構が警戒モードのときに、停電等で電力供給がされなくなった場合、ロックを解除するための正規操作を受け付けることができない場合がある。この場合、電力供給が停止している間、車両を移動させることができず、使用者の利便性が悪い。

　そこで本発明は、使用者が意図しないコネクタのロックの解除を行うことで、使用者の利便性を向上できる電力制御装置を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するため本発明は、車両に搭載された蓄電池の充放電を行う充放電器と、前記蓄電池と前記充放電器との分離又は接続を行うコネクタと、前記コネクタを分離不可能な状態にロックするロック機構と、前記充放電器の動作状態に応じて、前記ロック機構のロック又はロック解除の動作を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記充放電器が前記ロック機構のロックを必要としない状態のときにロックされた前記ロック機構のロックを解除する制御を行う電力制御装置を提供する。

　この構成によると、充放電器と蓄電池と接続するコネクタが、操作者が意図しない、或いは、既にロックを解除したと認識しているときに、前記ロック機構がロックされた場合でも、制御部は、ロックを必要としない状態と判断したときにロックを解除する。

　これにより、ロック機構が意図しないロック状態のときに、操作者がコネクタを分離操作するのを抑制し、操作者の利便性を向上することができる。

　上記構成において、前記ロック機構のロックを解除する操作が行われる操作部を有し、前記充放電器が前記ロック機構のロックを必要としない状態のときに前記操作部が操作されたことを検知したとき、前記制御部が前記ロック機構のロックを解除する制御を行うようにしてもよい。

　ロックを必要としない状態のときに操作を操作することで、ロック機構のロックを解除するため、操作者が無駄な操作を行うのを抑制することができる。また、操作部は、ロックを必要としない状態のとき、ロック機構のロックを解除するため、ロックが必要なときロック機構のロック解除の制御行わない。これにより、操作者が誤って操作部を走査した場合でも、ロックを必要としているときにコネクタが分離するのを抑制することができる。これにより、操作者の安全性を高め、周囲の破損や装置の故障等を抑制することができる。

　上記構成において、前記ロック機構がロック状態であるか否かを検知するロック検知部を有し、前記充放電器が前記ロック機構のロックを必要としない状態のときに前記ロック検知部が前記ロック機構がロック状態であると検知したとき、前記制御部が前記ロック機構のロックを解除する制御を行うようにしてもよい。この構成とすることで、ロックを必要としないとき操作部がロック状態を確認しなくても、コネクタを分離することができる。これにより、操作者の利便性が向上する。

　上記目的を達成するため本発明は、商用電力系統から電力供給を受け車両に搭載された蓄電池に充電を行うことができる電力制御装置であって、前記車両に搭載された前記蓄電池の充放電を行う充放電器と、前記蓄電池と前記充放電器との分離又は接続を行うコネクタと、前記コネクタを分離不可能な状態にロックするロック機構と、前記商用電力系統からの電力供給が遮断されたとき電力供給を行う予備電源と、前記充放電器の状態に応じて、前記ロック機構のロック又はロック解除の動作を制御する制御部とを有し、前記商用電力系統からの電力供給が遮断されたとき、前記制御部が、前記ロック機構のロックを解除する制御を行う電力制御装置を提供する。

　この構成によると、ロック機構がロック状態のとき、電力制御装置に電力供給がされなくなったとき、ロック機構のロックを解除する。これにより、操作者は、電力制御装置への電力供給が再開されるまで待つことなく、コネクタを分離することができる。これにより、操作者の利便性を向上することができる。

　上記構成において、前記制御部は、予め決められた操作が行われたときに前記ロック機構のロックを必要としない状態と判断するようにしてもよい。

　上記構成において、前記ロック機構が前記コネクタの車両側に設けられていてもよい。

　本発明によると、使用者が意図しないコネクタのロックの解除を行うことで、使用者の利便性を向上できる電力制御装置を提供することができる。

本発明にかかる電力制御装置の一例である充放電装置と蓄電池を備えた車両である電気自動車を示す概略図である。図１に示す充放電装置の概略構成を示すブロック図である。ロック機構がロック解除状態のコネクタの状態を示す図である。ロック機構がロック状態のコネクタの状態を示す図である。ロック機構の動作を示すフローチャートである。本発明にかかる電力制御装置である充放電装置の他の例のブロック図である。図６に示す充放電装置のロック機構の動作のフローチャートである。本発明にかかる電力制御装置である充放電装置のさらに他の例のブロック図である。コネクタが分離した状態でロック機構がロックされていることを示す図である。図８に示す充放電装置のロック機構の動作のフローチャートである。本発明にかかる電力制御装置である充放電装置のさらに他の例のブロック図である。図１１に示す充放電装置のロック機構の動作のフローチャートである。

　以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
　図１は本発明にかかる電力制御装置の一例である充放電装置と蓄電池を備えた車両である電気自動車を示す概略図であり、図２は図１に示す充放電装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図１には、充放電装置と電気自動車だけを記載しているが、実際には充放電装置が設置された施設内の負荷及び商用電力系統も接続されている。充放電装置Ａは、電気自動車ＥＶの蓄電池Ｂｔを充放電する装置である。

　充放電装置Ａと、充放電装置Ａが設置された施設（住居、商店、事業所等）に配置された照明等の電気で動作する機器（以下、これらの機器をまとめて外部負荷ＬＳと称する）とが、商用電力系統ＣＳと接続（系統連系）されている。充放電装置Ａは、商用電力系統ＣＳから供給される電力で蓄電池Ｂｔの充電を行う充電動作と、電気自動車ＥＶに搭載されている蓄電池Ｂｔを外部電源として外部負荷ＬＳに電力の供給を行う放電動作とを行う。

　なお、本実施形態において、商用電力系統ＣＳとは、電力会社等の電力供給家による電力供給網のことである。また、内部に蓄電池Ｂｔを搭載した車両として、ここでは、電気自動車ＥＶを挙げているがこれに限定されるものではない。例えば、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）や電動二輪車等、蓄電池Ｂｔの電力で駆動する車両とすることができる。さらには、車両に限定されるものではなく、船舶、ロボット等であってもよい。

　図１、図２に示す充放電装置Ａは、充放電を行う充放電装置Ａの主体である充放電器１と、充放電器１と接続する電力ケーブル２と、電力ケーブル２を接続／分離するコネクタ３とを備えている。充放電器１は、外装筐体１０の内部に配置されている（図１参照）。

　次に充放電器１について説明する。図２に示すように、充放電器１は、制御部１１、双方向ＡＣ／ＤＣ変換部（インバータ）１２、双方向ＤＣ／ＤＣ変換部１３、操作部１４、表示部１５を備えている。

　制御部１１は、充放電器１の動作を総合的に制御するものであり、双方向ＡＣ／ＤＣ変換部１２、双方向ＤＣ／ＤＣ変換部１３、操作部１４及び表示部１５の動作を制御している。制御部１１は、演算処理を行うものであり、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算処理部を備えている。また、制御部１１は、コネクタ３の後述するロック機構３３とも接続しており、ロック機構３３のロック又はロック解除（アンロック）を行う。

　双方向ＡＣ／ＤＣ変換部１２は交流を直流に或いは直流を交流に変換するための変換装置である。また、双方向ＤＣ／ＤＣ変換部１３は直流を任意の電圧の直流に変換するための変換装置である。双方向ＡＣ／ＤＣ変換１２は、分電部１００と接続され、双方向ＤＣ／ＤＣ変換部１３は電力ケーブル２と接続している。また、双方向ＡＣ／ＤＣ変換部１２と双方向ＤＣ／ＤＣ変換部１３は直列に接続されている。双方向ＡＣ／ＤＣ変換部１２及び双方向ＤＣ／ＤＣ変換部１３とを直接に接続した回路をまとめて、電源回路１１０と称する。

　ここで、双方向とは、電力の供給方向が切り替わることを示しており、具体的には、商用電力系統ＣＳから蓄電池Ｂｔに電気が流れる充電方向と、蓄電池Ｂｔから外部負荷ＬＳに電気が流れる放電方向を含むことを示している。

　商用電力系統ＣＳから分電部１００を介して双方向ＡＣ／ＤＣ変換部１２に電力が供給される。商用電力系統ＣＳから供給される電力は交流であるため、双方向ＡＣ／ＤＣ変換部１２で交流を直流に変換し、変換された直流が双方向ＤＣ／ＤＣ変換部１３に供給される。双方向ＤＣ／ＤＣ変換部１３が供給された直流の電圧を変換（変更）して、電力ケーブル２に供給する。なお、変換された電圧とは、例えば、電気自動車ＥＶに搭載された蓄電池Ｂｔの充電を行うための電圧を挙げることができる。

　また、双方向ＤＣ／ＤＣ変換部１３に電気自動車ＥＶの蓄電池Ｂｔからの電力が電力ケーブル２を介して供給される。双方向ＤＣ／ＤＣ変換部１３は放電方向に電力が流れるとき、直流を所定電圧の直流に変換する。そして、その後、双方向ＡＣ／ＤＣ変換部１２は供給された直流を外部負荷ＬＳに供給できる交流（電圧、周波数等）に変換する。

　つまり、充放電器１では、双方向ＡＣ／ＤＣ変換部１２と双方向ＤＣ／ＤＣ変換部１３とを用いて、商用電力系統ＣＳから供給される交流を蓄電池Ｂｔの充電に適した直流に変換する。また、蓄電池Ｂｔから供給される直流を外部負荷ＬＳの動作に適切な交流に変換する。なお、双方向ＡＣ／ＤＣ変換部１２及び双方向ＤＣ／ＤＣ変換部１３は従来よく知られた構成であり、詳細は省略する。

　操作部１４は、充放電装置Ａの筐体の正面に設けられている。図１に示すように、充放電装置Ａにおいて、操作部１４は押しボタンスイッチであり、充電開始スイッチ１４１、放電開始スイッチ１４２及びロック解除スイッチ１４３を備えている。また、操作部１４はこれ以外のスイッチを備えており、予め決められた（予め決められた手順で）操作を行うとともに、その操作が正規の操作であると判断されたときだけ、制御部１１は、コネクタ３の分離を許可する制御を行う。なお、操作部１４としては、表示部１５と連動し使用者の指やタッチペン等が触れたことを検知するタッチセンサを用いた入力装置であってもよい。また、特殊な鍵を利用して操作入力を行うものや、カードを利用して操作入力を行う物であってもよい。

　表示部１５は、制御部１１と接続されており、充放電器１の特性を使用者に対して通知するものである。表示部１５としては、例えば、液晶パネル等の表示パネルを備えたものを用いてもよい。

　電力ケーブル２は、充放電器１の外部に配置された充放電用のケーブルである。電力ケーブル２は、蓄電池Ｂｔの充放電時の電力を流すための電力線２１と、電力線２１とは別に、ロック機構３３を動作させるための制御信号を送信するとともに、動作に必要な電力を供給する信号線２２とを備えている。電力ケーブル２は、絶縁体の外装体で囲まれており、漏電を抑制する構成となっている。そして、電力線２１と信号線２２とがそれぞれ独立して、すなわち、絶縁された状態で外装体の内部に配置されている。また、信号線２２はシールされており、送受信される信号が、電力線２１や外部からの干渉で劣化しにくい構成を有している。

　コネクタ３は、電力ケーブル２と電気自動車ＥＶに搭載されている蓄電池Ｂｔとを接続／分離する接続部である。コネクタ３は、装置側コネクタ３１と、車両側コネクタ３２と、ロック機構３３とを備えている。

　装置側コネクタ３１は、電力ケーブル２の先端に設けられており、充放電器１と接続されている。また、車両側コネクタ３２は電動自動車ＥＶに設けられており、電動自動車ＥＶに搭載された蓄電池Ｂｔに接続されている。装置側コネクタ３１と車両側コネクタ３２とを接続することで、充放電器１と蓄電池Ｂｔとが接続される。

　ロック機構３３は、装置側コネクタ３１と車両側コネクタ３２とが分離しないようにロック状態にする又は分離可能な（分離を許可する）アンロック状態にする。ロック機構３３の詳細について説明する。

　コネクタ３及びロック機構３３の詳細について新たな図面を参照して説明する。図３はロック機構がロック解除状態のコネクタの状態を示す図であり、図４はロック機構がロック状態のコネクタの状態を示す図である。なお、図４に示すコネクタ３は、装置側コネクタ３１と車両側コネクタ３２の接続状態を示しているものであり、実際には、電力を供給するための接続部分を備えているが図示を省略している。

　図３に示すように、車両側コネクタ３２は、装置側コネクタ３１が挿入される装着凹部３２０と、装着凹部３２０の内面に形成されロック機構３３の後述する凸部３３４が係合する凹部３２１とを備えている。なお、図示は省略しているが、装着凹部３２０には、軸方向に延びる溝又は凸条が形成されており、装置側コネクタ３１には、溝又は凸条を係合する形状が設けられている。

　装置側コネクタ３１は、絶縁性を有する外装ケース３１０の内部にロック機構３３を備えている。ロック機構３３は、操作部材３３１、ばね３３５、ソレノイド３３６及び可動部３３７を備えている。

　操作部材３３１は棒状の部材である。操作部材３３１は先端部分が回転支持部３３２に回転可能に支持されているとともに、反対側の端部にボタン部３３３が取り付けられている。また、操作部材３３１の回転支持部３３２とボタン部３３３との間に凸部３３４が設けられている。操作部材３３１は、ばね３３５の弾性力で押されている。

　ボタン部３３３及び凸部３３４は同じ方向に突出しており、操作部材３３１が、ばね３３５で押されることで、ボタン部３３３及び凸部３３４が外装ケース３１０の上方から外部に露出する。なお、図３、図４に示すように、凸部３３４は装置側コネクタ３１を車両側コネクタ３２の装着凹部３２０に挿入方向の先端側が傾斜しているとともに、反対側（挿入方向の後側）は挿入方向と直交するように形成されている。凸部３３４は、装置側コネクタ３１を車両側コネクタ３２に取り付けたとき、凹部３２１に挿入されるようになっている。凹部３２１に凸部３３４を挿入したとき、凹部３２１の内面と凸部３３４の挿入方向の後側と係合し、装置側コネクタ３１の抜け止めとして作用する。

　また、ソレノイド３３６は操作部材３３１のばね３３５と同じ側に配置されている。ソレノイド３３６は制御部１１からの指示に従って動作する。ソレノイド３３６には、可動部３３７が備えられている。ソレノイド３３６に電力を供給することで、可動部３３７はソレノイド３３６から突出する又はソレノイド３３６の内部に引き込まれる。

　ソレノイド３３６によって可動部３３７が移動するとき、可動部３３７の先端は操作部材３３１を押圧又は離間するように移動する。詳細は後述するが、ロック機構３３は、蓄電池Ｂｔの充放電を行わないときにも、直前の状態を維持していることが要求される。そのため、ソレノイド３３６として、電力供給が停止しても、停止時の状態を保持するものが好ましい。このようなソレノイド３３６としては、例えば、電力供給が停止したとき停止時の状態を保持するラッチソレノイドを挙げることができるが、これに限定されない。

　図３に示すように、ロック機構３３がアンロック状態のとき、操作部３３１はばね３３５によって押されている。また、ソレノイド３３６には電力が供給されていないので、可動部３３７がソレノイドの内部に収納されている。そのため、操作者がボタン部３３３を押圧すると、操作部３３１は、回転支持部３３２を中心に装置側コネクタ３１の内部に回動する。このとき、凸部３３４が外装ケース３１０の内部に収容される。なお、凸部３３４が傾斜面を有していることから、操作部材３３１が回転支持部３３２を中心に回転しても凸部３３４が外装ケース３１０の内部に確実に収納される。

　凸部３３４が外装ケース３１０に収納されている状態で装置側コネクタ３１を車両側コネクタ３２の装着凹部３２０に挿入するとき、凸部３３４と車両側コネクタ３２との干渉が抑制される。ばね３３５の弾性力によるが、凸部３３４の挿入方向の前方が傾斜面となっているので、操作部材３３１を操作せずに装置側コネクタ３１を車両側コネクタ３２に装着することも可能である。

　また、操作部材３３１を操作し凸部３３４を外装ケース３１０内に収めた状態で、装置側コネクタ３１を車両側コネクタ３２の装着凹部３２０に挿入し、ボタン部３３３を押圧する力を解除すると、凸部３３４が凹部３２１に係合する（図４参照）。これにより、装置側コネクタ３１の車両側コネクタ３２からの抜け止めがなされる。そして、制御部１１からロック機構３３（ソレノイド３３６）に対してロックの指示が行われると、ソレノイド３３６が作動し、可動部３３７がソレノイド３３６から突出する。これにより、可動部３３７が操作部材３３１を下方から押圧する。このとき、ソレノイド３３６から可動部３３７に作用する力によって、操作者がボタン部３３３を押圧しても操作部３３１は回動しない。つまり、装置側コネクタ３１と車両側コネクタ３２との分離が規制されたロック状態になる（図４参照）。

　また、制御部１１からソレノイド３３６にロック解除の指示があると、ソレノイド３３６がロック時と逆に動作し、可動部３３７がソレノイド３３６の内部に収容される。このとき、操作部３３１はばね３３５によって付勢されており、ボタン部３３３が押圧されない限り、装置側コネクタ３１が車両側コネクタ３２から抜けない、つまり、コネクタ３が分離されない。このことから、ロック機構３３がアンロック状態となっても、操作部３３１が自然に離脱状態になるのを抑制している。コネクタ３が操作者の意思に反して分離してしまい、装置側コネクタ３１が落下したり、車両に踏まれたりして故障、破損してしまうのを抑制することができる。

　充放電装置Ａは、分電部１００を介して商用電力系統ＣＳに接続されている。分電部１００には充放電装置Ａと、外部負荷ＬＳとがそれぞれ接続されている。分電部１００の内部には、切替器（不図示）が備えられており、商用電力系統ＣＳへの接続を切り替えるようになっている。

　図２を参照して、充放電装置Ａの動作状態について説明する。充放電装置Ａは、商用電力系統ＣＳからの電力で、電気自動車ＥＶの蓄電池Ｂｔを充電するとともに外部負荷ＬＳに電力を供給する充電モードと、蓄電池Ｂｔから外部負荷ＬＳに電力を共有する放電モード、商用電力系統ＣＳ及び蓄電池Ｂｔの両方から外部負荷ＬＳに電力を供給するハイブリッドモードを備えている。

　充放電装置Ａは、電気自動車ＥＶの充電に用いられることが多い。すなわち、充電モードで駆動されることが多い。一方、商用電力系統ＣＳからの電力供給を受けることができなくなると、外部負荷ＬＳへの電力供給が停止される。例えば、外部負荷ＬＳの冷蔵庫や人工呼吸器等、電力供給が停止されることが好ましくない機器が含まれる場合がある。この場合、充放電装置Ａは放電モードで動作し、接続されている電気自動車ＥＶの蓄電地Ｂｔから外部負荷ＬＳに電力を供給する。このとき、蓄電池Ｂｔからの電力が商用電力系統ＣＳに流れるのを抑制するため、分電部１００は商用電力系統ＣＳと解列状態にする。

　また、一般的に、商用電力系統ＣＳからの電力使用量は、昼間に多く、夜間に少なくなる。そして、商用電力系統ＣＳから供給される電力は、昼間の消費電力を基準に決められている。商用電力系統ＣＳでは、供給する電力量を変動させることが容易ではないため、夜間は供給電力が過多になりやすい。そこで、充放電装置Ａは、夜間の余剰の電力で電気自動車ＥＶの蓄電地Ｂｔを充電しておき、昼間の外部負荷ＬＳの電力消費（電力需要）がピークになる時間帯に、蓄電池Ｂｔからの電力を外部負荷ＬＳに供給して、商用電力系統ＣＳからの電力を補助する。外部負荷ＬＳの消費電力が多い時間帯に充放電装置Ａをハイブリッドモードで駆動すること、商用電力系統ＣＳが供給する供給電力量を低く抑えることができるため、環境負荷低減に寄与することができる。また、夜間の余剰電力を有効活用することができるので、エネルギの無駄を省くことも可能である。

　なお、ハイブリッドモードで駆動する場合、充放電器１からの電力が商用電力系統ＣＳに逆潮流するのを防ぐため、充放電器１からの電力は商用電力系統ＣＳからの電力よりも低電圧となっている。

　さらに、電気自動車ＥＶがエンジンと蓄電池を備えたハイブリッド自動車、燃料電池車等自家発電が可能な構成である場合、電気自動車ＥＶで発電した電力を外部負荷ＬＳに供給することで、長期的な停電時にも外部負荷ＬＳに電力を供給することができる。なお、ここでは、充放電器１の動作モードとして３個のモードを示したが、これに限定されない。

　充放電器１が、例えば、上述したモードを組み合わせて動作する場合、電力ケーブル２には大電力が流れる。このように、大電力が流れている状態で、コネクタ３が分離すると、装置側コネクタ３１及び（又は）車両側コネクタ３２から漏電が発生し、操作者が負傷したり、車両及び（又は）充放電装置Ａの故障や破損の原因となる。

　そこで、充放電装置Ａの制御部１１は充放電器１で蓄電池Ｂｔの充放電を行っているとき、すなわち、電源回路１１０が動作しているとき、ロック機構３３をロック状態（コネクタ３の分離を規制する状態）にする。また、充放電を行わないときはロック機構３３をアンロック状態（コネクタ３の分離を許可する状態）にする。なお、制御部１１は、コネクタ３の分離を規制が必要なときをロック機構３３のロックが必要な状態と判断するものとする。

　このように、ロック機構３３は、蓄電池Ｂｔの充放電状態に基づいて、ロック状態又はアンロック状態になるように設定されている。そのため、制御部１１は、電源回路１１０（双方向ＡＣ／ＤＣ変換部１２及び（又は）双方向ＤＣ／ＤＣ変換部１３）の動作状態を確認し、充放電が行われているときをロック機構３３のロックが必要な状態と判断する。また、充放電装置Ａは一般家庭の駐車場に配置されている場合もある。この場合、電気自動車ＥＶの蓄電池Ｂｔの充放電は行っていないが、コネクタ３が接続状態（ケーブル２が蓄電池Ｂｔと接続状態）となっている場合がある。上述のように時間によって充放電を行ったり、停電等の条件に応じて放電を行ったりするため、このような場合も、コネクタ３は分離しない方が好ましい。そのため、制御部１１は、充放電が行われていない場合でも、所定のコネクタ３を分離可能にする操作が行われていないとき、ロック機構３３のロックが必要な状態であると判断する。

　以下に、ロック機構３３のロック又はアンロックの制御について図面を参照して説明する。図５はロック機構の動作を示すフローチャートである。制御部１１は、ロック解除ボタン１４３の操作を確認すると（ステップＳ１０１）、ロック機構３３のロックが必要な状態か否か確認する（ステップＳ１０２）。ロック機構３３のロックが必要な状態である場合（ステップＳ１０２でＹｅｓの場合）、制御部１１は表示部１５にロック中である警告を表示し（ステップＳ１０６）、ステップＳ１０１に戻る。

　ロック機構３３のロックが必要な状態ではない場合（ステップＳ１０２でＮｏの場合）、制御部１１はロック機構３３のロックが必要でない状態でロック機構３３がロック状態であるために、操作者がロック解除スイッチ１４３を操作したと判断する。そして、制御部１１は電源回路１１０が停止しているか否か確認する（ステップＳ１０３）。電源回路１１０が停止している場合（ステップＳ１０３でＹｅｓの場合）、ロック機構３３をアンロック状態にする（ステップＳ１０５）。また、電源回路１１０が停止していない場合（ステップＳ１０３でＮｏの場合）、電源回路１１０を停止し（ステップＳ１０４）、ロック機構３３をアンロックにする（ステップＳ１０５）。

　以上のようにすることで、ロック機構３３のロックが必要でない状態でロックされたときにも、ロック解除スイッチ１４３を操作する簡単な方法でコネクタ３を分離可能な状態にすることが可能である。

　なお、ステップＳ１０３の電源回路１１０の確認は、ロック機構３３の動作が電源回路１１０の誤作動に基づく場合があることと、電源回路１１０が動作しているときにはコネクタ３に電が供給されているためコネクタ３を分離するのが危険であるためである。つまり、電源回路１１０の動作状態を確認し、停止している（コネクタ３の電力が流れていない）ことを確認した後、コネクタ３を分離可能な状態、ロック機構３３をアンロック状態にしている。しかしながら、電源回路１１０の誤動作の可能性がない場合、或いは、コネクタ３が通電時に分離しても漏電しない構成である場合、ステップＳ１０３を省略しても構わない。また、コネクタ３を分離したときに漏電しないよう、電力ケーブル２の電力線２１に繋がる配線に開閉器を備えておき、ステップＳ１０４で電源回路１１０を停止する代わりに開閉器を開くようにしてもよい。

　上述のようにロック機構３３は、ソレノイド３３６を利用してロックを行う構成を有している。そのため、ソレノイド３３６に強い磁界が作用したり、落雷等で誤った制御信号が入力されたりして、ロックが必要ない状態のときにロックがかかってしまう場合がある。

　このような構成とすることで、ロックが不要な状態で、ロック機構３３がロックされても、コネクタ３を分離可能な状態にする操作よりも簡易なロック解除スイッチ１４３の操作でロック機構３３をアンロックにすることが可能である。これにより、操作者の利便性を高めることができる。また、制御部１１が、ロック機構３３のロックが不要の状態のときだけ、ロック解除スイッチ１４３の操作を受け付ける構成である。そのため、ロックが必要な状態でロック解除スイッチ１４３を操作しても、操作が受け付けられないので、不意にコネクタ３が分離されるのを抑制することが可能である。

（第２実施形態）
　本発明にかかる電力制御装置の他の例について図面を参照して説明する。図６は本発明にかかる電力制御装置である充放電装置の他の例のブロック図であり、図７は図６に示す充放電装置のロック機構の動作のフローチャートである。なお、図６に示す充放電装置Ｂは、ロック機構３３のロック状態を検知するロック検知部１６を備えている以外は、充放電装置Ａと同じ構成を有している。そのため、実質上同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。

　充放電器１には、ロック機構３３がロック状態かアンロック状態かを検知するロック検知部１６を備えている。ロック検知部１６は、ロック機構３３のソレノイド３３６の動作を検知する。ロック検知部１６は、ケーブル２に含まれる信号線が接続されており、ロック機構３３がロック状態になったとき信号を受信する。そして、ロック検知部１６は、ロック機構３３がロック状態になったとき、制御部１１にロック状態である旨の情報を送信する。

　なお、ロック検知部１６は、ソレノイド３３６の起電力を検知することで、ソレノイド３３６の動作、すなわち、ロック機構３３のロック状態又はアンロック状態を検知するものであるが、これに限定されるものではない。また、本実施形態では、ロック検知部１６を制御部１１から独立した構成としているが、制御部１１の一部に含まれる構成であってもよい。

　上述したとおり、ロック機構３３のロックが必要でない状態のとき、ロック機構３３がロック状態になる場合がある。操作者がコネクタ３或いは表示部１５とを確認して、ロック機構がロック状態であることを確認した場合、操作者がロック機構３３をアンロック状態にする操作を行うことも可能である。しかしながら、操作者がロック機構３３がロック状態であることを確認することなく、コネクタ３を分離しようとする場合もある。この場合、操作者はコネクタ３に対し不要な操作を行うことになってしまう。

　そこで、本実施形態の充放電装置Ｂでは、ロックが不要な状態のときにロック機構３３が操作者の意図しないロックがかかっても、自動的にロックを解除する構成を有している。

　制御部１１は、常時、ロック検知部１６からの情報を受け付ける状態となっている。ロック検知部１６はロック機構３３がロック状態になったことを検知すると（ステップ２０１）、制御部１１にロック状態になった情報を送信する。制御部１１は現在、ロック機構３３のロックが必要な状態であるか否か確認する（ステップＳ２０２）。

　ロック機構３３のロックが必要な状態の場合（ステップＳ２０２でＹｅｓの場合）、ロック機構３３のロック状態を継続し、ロック状態検知の動作を終了する。ロックが必要でない場合（ステップＳ２０２でＮｏの場合）、制御部１１はロック機構３３のロックが必要でない状態でロック機構３３がロック状態になったと判断する。そして、制御部１１は、電源回路１１０の状態の確認（ステップＳ１０３）、電源回路１１０の停止（ステップＳ１０４）、ロック機構３３のアンロック操作（ステップＳ１０５）を行う。なお、ステップＳ１０３～ステップＳ１０５については、図５のフローチャートと同じであるため、詳細は省略する。

　本発明にかかる充放電装置Ｂでは、ロックが必要でない状態でロック機構３３がロックされたときに、ロック機構３３を自動的にアンロックする。そのため、コネクタ３を分離するとき、コネクタ３、ロック機構３３の状態を確認する必要がないため、操作者の利便性を高めることが可能である。

　なお、これ以外の特徴については、第１実施形態と同じである。

（第３実施形態）
　本発明にかかる電力制御装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。図８は本発明にかかる電力制御装置である充放電装置のさらに他の例のブロック図であり、図９はコネクタが分離した状態でロック機構がロックされていることを示す図であり、図１０は図８に示す充放電装置のロック機構の動作のフローチャートである。本実施形態の充放電装置Ｃは、制御部１１が電気自動車ＥＶの制御部である車両ＥＣＵ（Ｃｃ）と接続し、情報通信可能な構成となっている。これ以外は、充放電装置Ｂと同じ構成であり、同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。

　充放電装置では、電気自動車ＥＶの蓄電池Ｂｔの充放電を行うときに、ケーブル２の先端に設けられた装置側コネクタ３１を車両側コネクタ３２に接続する。つまり、充放電を行わないとき、装置側コネクタ３１は充放電器１の外装筐体１０に設けられたホルダ（不図示）に保持される。通常動作状態において、装置側コネクタ３１と車両側コネクタ３２とが分離状態のとき、ロック機構３３はアンロックとなっている。これにより、操作者は、ロック機構３３のボタン部３３３を押圧することで、装置側コネクタ３１を車両側コネクタ３２に取り付けることができる。

　図９に示すように、装置側コネクタ３１と車両側コネクタ３２とが分離された状態で、ロック機構３３がロック状態になると、操作部材３３１を動かすことができず、凸部３３４が邪魔になり、装置側コネクタ３１を車両側コネクタ３２に挿入することが困難になる。そこで、本発明にかかる充放電装置では、装置側コネクタ３１が車両側コネクタ３２から分離されているときにロック機構３３がロック状態になってもアンロックする構成を有している。以下にその動作を図面を参照して説明する。

　制御部１１は、常時、ロック検知部１６からの情報を受け付ける状態となっている。ロック検知部１６はロック機構３３がロック状態になったことを検知すると（ステップ３０１）、制御部１１にロック状態になった情報を送信する。制御部１１は、車両ＥＣＵ（Ｃｃ）との接続状態、すなわち、信号を受信できるか確認し、コネクタ３が分離状態であるか否か確認する（ステップＳ３０２）。コネクタ３が分離状態でない場合（ステップＳ３０２でＮｏの場合）、制御部１１はロック機構３３のロックが必要な状態か否か確認する（ステップＳ３０３）。ロックが必要である場合（ステップＳ３０３でＹｅｓの場合）、ロック機構３３のロック状態を継続し、ロック状態検知の動作を終了する。

　コネクタ３が分離状態である場合（ステップＳ３０２でＹｅｓの場合）又はロック機構３３のロックが必要ではない場合（ステップＳ３０３でＮｏの場合）、制御部１１はロックが必要でない状態でロック機構３３がロック状態になっていると判断する。そして、制御部１１は、電源回路１１０の状態の確認（ステップＳ１０３）、電源回路１１０の停止（ステップＳ１０４）、ロック機構３３のアンロック操作（ステップＳ１０５）を行う。なお、ステップＳ１０３～ステップＳ１０５については、図５のフローチャートと同じであるため、詳細は省略する。

　このように、コネクタ３が分離されている状態のときにロック機構３３がロック状態になったり、ロックが必要でないときにロック機構３３がロック状態になった場合に、自動的にロック機構３３をアンロックにする。そのため、コネクタ３を接続するとき、コネクタ３、ロック機構３３の状態を確認する必要がないため、操作者の利便性を高めることが可能である。

　なお、本実施形態では、充放電器１の制御部１１と電気自動車ＥＶの車両ＥＣＵ（Ｃｃ）とを接続することで、コネクタ３の接続／分離状態を確認する構成としているが、これに限定されるものではない。例えば、コネクタ３に予め接続／分離を確認するための素子を備える構成となっていてもよいし、接続さえたとき信号線２２を介して制御部１１に信号が戻るような構成を利用してもよい。コネクタ３の接続／分離を確認できる構成を広く採用することができる。

　なお、これ以外の特徴については、第１実施形態及び第２実施形態と同じである。

（第４実施形態）
　本発明にかかる電力制御装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。図１１は本発明にかかる電力制御装置である充放電装置のさらに他の例のブロック図であり、図１２は図１１に示す充放電装置のロック機構の動作のフローチャートである。本実施形態の充放電装置Ｄは、商用電力系統ＣＳとの系統連系状態を検知する系統連系検知部１７と、予備電源１８を備えている。これ以外は、充放電装置Ｂと同じ構成であり、同じ部分には同じ符号を付すとともに、同じ部分の詳細な説明は省略する。

　充放電器１は、商用電力系統ＣＳからの電力で動作している。つまり、充放電器１は、蓄電池Ｂｔを充電するための電力と、充放電器１の各部を駆動するための制御電力とを商用電力系統ＣＳからの電力でまかなっている。そのため、商用電力系統ＣＳからの電力供給が停止されると、充放電器１の動作に必要な電力が供給されなくなるので、充放電器１が停止する。

　例えば、火災、地震等の災害により停電が発生すると、商用電力系統ＣＳから充放電装置Ｄに電力が供給されなくなる。上述のとおり、ロック機構３３は、盗難防止等の目的のため、蓄電池Ｂｔが充放電を行っていないときもロック状態になっている場合がほとんどである。このような状態で商用電力系統ＣＳからの電力供給が停止され、充放電器１（の制御部１１）が動作しなくなると、ロック機構３３をアンロック状態にできなくなる。

　充放電装置Ｄの充放電器１は、商用電力系統ＣＳ（分電部１００）から充放電器１への電力供給停止を検知する系統連系検知部１７と、電力供給停止時に充放電器１の各部を動作させるための電力を供給するための予備電源１８とを備えている。系統連系検知部１７は充放電器１への電力が供給されなくなると予備電源１８から電力供給を開始する。なお、予備電源１８としては、蓄電池や乾電池等を挙げることができるが、これに限定されるものではなく、発電装置を備えていてもよい。

　系統連系検知部１７は、商用電力系統ＣＳから充放電器１への電力の供給が停止されることを常時検知している。系統連系検知部１７が商用系統からの電力供給が停止したことを検知すると（ステップＳ４０１）、系統連系検知部１７は予備電源１８からの電力供給を開始する（ステップＳ４０２）。制御部１１は、予備電源１８から電力供給を受けると、商用電力系統ＣＳからの電力供給が停止されたことを認識する。制御部１１は商用電力系統ＣＳからの電力供給が停止されたことを確認すると、ロック機構３３がロック状態であるか確認し（ステップＳ４０３）、ロック状態のときはロック解除を行う（ステップＳ４０４）。また、ロック状態ではない場合（ステップＳ４０３でＮｏの場合）又はロック解除を行った（ステップＳ４０４）の後、制御部１１は充放電器１のシステムを安全な手順でシャットダウンする（ステップＳ４０５）。

　上述したように、充放電器１への電力供給の停止を確認するとともに、電力供給が停止されたときに、予備電源を用いて、ロック機構３３をアンロック状態にしておくことができる。これにより、電力供給が回復するまで待たなくてもコネクタ３を分離することができ、操作者の利便性が高い。

　また、上述したように災害発生によって商用電力系統ＣＳからの電力供給が停止した場合、本実施形態に示す充放電装置Ｄのように、充放電器１の動作を停止するようにすることで、充放電器１、電力ケーブル２又はコネクタ３からの漏電を抑制することができる。そして、漏電による感電、火災等の二次的な被害を抑制することも可能である。

　本実施形態において、充放電器１が予備電源１８を備えている構成を挙げているが、これに限定されるものではない。例えば、充放電器１の外部に設けられた予備電源から電力が供給されるようになっていてもよい。また、電気自動車ＥＶの蓄電地Ｂｔから電力供給を受けて、制御部１１がシャットダウン操作を行うようにしてもよい。

　また、本実施形態では、充放電を行っていない状態で、コネクタ３を接続し、ロック機構をロック状態としているものを想定しているが、商用電力系統ＣＳからの電力に基づいて、蓄電池Ｂｔを充電しているときに、商用電力系統ＣＳからの電力が停止されたときも同様の操作で、停電時にもコネクタ３を分離することができる。

　その他の特徴については、第１実施形態～第３実施形態と同じである。

　本実施形態において、ロック機構３３として、ソレノイド３３６を利用したものとしているが、これに限定されるものではない。例えば、機械的なロック／アンロックを行うような構成であってもよい。また、ロック機構３３として装置側コネクタ３１に備えられているものとしているが、これに限定されるものではなく、車両側コネクタ３２に備えられていてもよい。また、装置側コネクタ３１と車両側コネクタ３２の双方に備えられている構成であってもよい。

　上記各実施形態において、充放電装置は商用電力系統ＣＳに接続されているがこれに限定されない。例えば、太陽光発電、風力発電等の自然エネルギを用いるものや、ガスタービン等の発電装置等の別系統の電力供給系統に接続されていてもよい。さらには、商用電力系統ＣＳと別系統の電力供給系統との両方から電力供給を受けるようにしてもよい。また、商用電力系統ＣＳの所有者が許可する場合、別系統で発電した電力を商用電力系統ＣＳに流す（逆潮流する）回路を備えていてもよい。

　また、上述の各実施形態では、電力制御装置として蓄電池Ｂｔの充放電を行う充放電装置を挙げて説明しているが、充電だけを行う充電装置や、放電だけを行う放電装置も含まれる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。

Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ　充放電装置（電力制御装置）
ＥＶ　電気自動車
Ｂｔ　蓄電池
ＣＳ　商用電力系統
ＬＳ　外部負荷
１　充放電器
１０　外装筐体
１００　分電部
１１　制御部
１１０　電源回路
１２　双方向ＡＣ／ＤＣ変換部
１３　双方向ＤＣ／ＤＣ変換部
１４　操作部
１５　表示部
１６　ロック検知部
１７　系統連系検知部
１８　予備電源
２　電力ケーブル
２１　電力線
２２　信号線
３　コネクタ
３１　装置側コネクタ
３１０　外装ケース
３２　車両側コネクタ
３２０　装着凹部
３２１　凹部
３３　ロック機構
３３１　操作部材
３３２　回転支持部
３３３　ボタン部
３３４　凸部
３３５　ばね
３３６　ソレノイド（ラッチソレノイド）
３３７　可動部

Claims

　車両に搭載された蓄電池の充放電を行う充放電器と、
　前記蓄電池と前記充放電器との分離又は接続を行うコネクタと、
　前記コネクタを分離不可能な状態にロックするロック機構と、
　前記充放電器の動作状態に応じて、前記ロック機構のロック又はロック解除の動作を制御する制御部とを有し、
　前記制御部は、前記充放電器が前記ロック機構のロックを必要としない状態のときにロックされた前記ロック機構のロックを解除する制御を行う電力制御装置。
　前記ロック機構のロックを解除する操作が行われる操作部を有し、
　前記充放電器が前記ロック機構のロックを必要としない状態のときに前記操作部が操作されたことを検知したとき、前記制御部が前記ロック機構のロックを解除する制御を行う請求項１に記載の電力制御装置。
　前記ロック機構がロック状態であるか否かを検知するロック検知部を有し、
　前記充放電器が前記ロック機構のロックを必要としない状態のときに前記ロック検知部が前記ロック機構がロック状態であると検知したとき、前記制御部が前記ロック機構のロックを解除する制御を行う請求項１又は請求項２に記載の電力制御装置。
　商用電力系統から電力供給を受け車両に搭載された蓄電池に充電を行うことができる電力制御装置であって、
　前記車両に搭載された前記蓄電池の充放電を行う充放電器と、
　前記蓄電池と前記充放電器との分離又は接続を行うコネクタと、
　前記コネクタを分離不可能な状態にロックするロック機構と、
　前記商用電力系統からの電力供給が遮断されたとき電力供給を行う予備電源と、
　前記充放電器の状態に応じて、前記ロック機構のロック又はロック解除の動作を制御する制御部とを有し、
　前記商用電力系統からの電力供給が遮断されたとき、前記制御部が、前記ロック機構のロックを解除する制御を行う電力制御装置。
　前記制御部は、予め決められた操作が行われたときに前記ロック機構のロックを必要としない状態と判断する請求項１から請求項４のいずれかに記載の電力制御装置。