WO2018096673A1 - 充電システム - Google Patents

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WO2018096673A1
WO2018096673A1 PCT/JP2016/085148 JP2016085148W WO2018096673A1 WO 2018096673 A1 WO2018096673 A1 WO 2018096673A1 JP 2016085148 W JP2016085148 W JP 2016085148W WO 2018096673 A1 WO2018096673 A1 WO 2018096673A1
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charging
connector
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charging connector
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PCT/JP2016/085148
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Inventor
匠人 鈴木
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三菱電機株式会社
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • B60L53/00Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14Conductive energy transfer
    • B60L53/16Connectors, e.g. plugs or sockets, specially adapted for charging electric vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
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    • H01M10/46Accumulators structurally combined with charging apparatus
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    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
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    • H01R13/62Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/639Additional means for holding or locking coupling parts together, after engagement, e.g. separate keylock, retainer strap
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
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    • H02J2310/48The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
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    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles

Definitions

  • This invention relates to a charging system connected to an electric vehicle.
  • V2H Vehicle to Home
  • the charging connector that connects the EV and the charging device is a part through which a large current flows, and is a component that requires high safety because the user directly touches and connects to the EV.
  • the charging cable connected to the charging connector is often installed outdoors, there is a possibility that parts of the charging cable will be deteriorated depending on the use environment.
  • Patent Document 1 discloses a technique relating to a method for counting the number of insertions and withdrawals of a charging cable and a technique relating to a method for detecting an abnormality such as heat generation by a temperature sensor as determination of the life of the charging cable.
  • the charging system disclosed in Patent Document 1 includes a charging unit, and the charging unit is provided with a control unit that performs various controls and an outlet into which a plug as a power receiving side connector of the vehicle is inserted.
  • a control part detects the frequency
  • Patent Document 1 Although the charging system disclosed in Patent Document 1 is configured to detect the number of insertions / removals of the plug with respect to the outlet, in Patent Document 1, a charging connector for a charging port (vehicle power receiving unit) provided in the EV is disclosed. There is no mention of the number of insertions and removals. Since the number of insertions and removals of the charging connector is related to the life of the charging connector, it is hoped to develop a charging system that can improve safety by suppressing the occurrence of abnormalities due to wear and deterioration of the components that make up the charging connector. It was rare.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to obtain a charging system capable of improving the safety of a charging connector.
  • a charging system includes a charging unit that charges an electric vehicle, and a charging connector that supplies electric power output from the charging unit to the electric vehicle.
  • the charging unit includes a connection number detecting unit that detects the number of times the charging connector is connected to the electric vehicle, and at least whether the charging connector has reached the end of its life based on the number of connection of the charging connector detected by the connection number detecting unit.
  • a life determination unit for determining whether or not.
  • the charging system according to the present invention has an effect that the safety of the charging connector can be improved.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a charging system according to the first embodiment.
  • the charging system 100 is wired between the EV 1, the charging connector 2 connected to the EV 1, the charging unit 3 that charges the EV 1 with the power supplied from the power system 200, and the charging unit 3 and the charging connector 2.
  • Charging system 100 according to Embodiment 1 can also be connected to a PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) instead of EV1.
  • PHEV Plug-in Hybrid Electric Vehicle
  • the EV 1 includes a power source unit 10 mounted on the EV 1, a vehicle power receiving unit 11 connected to a power line 41 that is an external power line for charging when the charging connector 2 is connected, and the power source unit 10 and the vehicle power receiving unit. 11, a power line 12 connected between the vehicle power receiving unit 11 and supplying power to the power source unit 10 from the vehicle power receiving unit 11, and a signal line 13 wired between the power source unit 10 and the vehicle power receiving unit 11.
  • the signal line 13 is a communication line for transmitting a charge / discharge connector connection confirmation signal, and is connected to the signal line 42 via the vehicle power receiving unit 11.
  • the charge / discharge connector connection confirmation signal may be simply referred to as a “connection confirmation signal”.
  • the charging unit 3 has a function of supplying power supplied from the power system 200 via the power distribution board 5 to the EV 1 via the residential distribution board 5. Specifically, the charging unit 3 converts the AC switch 31 connected to the distribution board 5 and AC power supplied from the power system 200 connected to the grid switch 31 into DC power to convert the power line 41.
  • the power conversion unit 32 that outputs to the battery, the control unit 33 having a function of detecting the state of the charging connector 2, and the charging connector 2 reaches the end of its life when it is determined that the charging connector 2 has reached the end of its life by the life determination unit described later.
  • stores the state of the charge connector 2 are provided.
  • the charging cable 4 is a cable for transmitting charging power, a signal, and a control power source, and the charging connector 2 and the charging unit 3 are connected to each other via the charging cable 4.
  • the charging cable 4 is a cabtire cable in which each of a plurality of electric wires is double insulated with a vinyl sheath.
  • a vinyl sheath may be used with emphasis on cost, and a rubber sheath may be used when emphasis is placed on handling at low temperatures.
  • the charging cable 4 includes a power line 41, a signal line 42 and a signal line 43. One end of each of the power line 41, the signal line 42, and the signal line 43 is connected to the charging connector 2. The other end of the power line 41 is connected to the DC output end of the power converter 32. The other ends of the signal line 42 and the signal line 43 are connected to the control unit 33.
  • the signal line 42 is a signal line for transmitting a connection confirmation signal output from the power source unit 10 to the control unit 33 when the charging connector 2 is connected to the EV 1.
  • the signal line 43 is a signal line for transmitting a connector lock signal, a connector unlock signal, and a solenoid drive signal.
  • the connector lock signal is a signal for locking the charging connector 2 connected to the vehicle power receiving unit 11 so that the user cannot remove it.
  • the connector lock signal is output from the control unit 33.
  • the connector unlock signal is a signal for unlocking the charging connector 2 that is connected to the vehicle power receiving unit 11 and is locked so that the user can remove the charging connector 2.
  • the connector unlock signal is output from the control unit 33.
  • the solenoid drive signal is a signal indicating that the solenoid in the charging connector 2 has been driven.
  • the solenoid drive signal is output from the solenoid in the charging connector 2. Details of the solenoid will be described later.
  • the power line 41 of the charging unit 3 is connected to the power line 12 wired inside the EV1, and the signal line 42 of the charging unit 3 is connected to the inside of the EV1. Is connected to the signal line 13 wired to.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of the control unit of the charging unit provided in the charging system according to the first embodiment.
  • the control unit 33 includes a connection number detection unit 33a that detects the number of times the charging connector 2 is connected to the EV1, a drive number detection unit 33b that detects the number of times the solenoid is driven, and a time from the start of driving of the solenoid to the completion of driving.
  • the life determination unit 33d not only performs life determination based on the number of connections of the charging connector 2 detected by the connection number detection unit 33a, but also based on the number of times the solenoid is driven detected by the drive number detection unit 33b. 2 determines whether or not the charging connector 2 has reached the end of its life, or determines whether or not the charging connector 2 has reached the end of its life based on the time from the start of driving of the solenoid detected by the driving time detection unit 33c to the completion of driving. .
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the charging connector and the charging cable provided in the charging system according to the first embodiment.
  • the charging connector 2 includes a housing 20 that is fitted to the vehicle power receiving unit 11 of the EV 1, a connector case 21 that is integrally formed with the housing 20 and that forms the outer shape of the charging connector 2, and a power line 41 that is provided inside the connector case 21. And a latch 23 provided inside the connector case 21 so as to rotate about a support shaft 23a.
  • the charging connector 2 includes a fitting release button 24 that releases the fitting state of the EV 1 and the charging connector 2, a spring 25 that is provided inside the connector case 21 and biases the latch 23, and the movement of the fitting release button 24. Accordingly, a lever 26 provided inside the connector case 21 is provided so as to rotate about the support shaft 26a.
  • the connector case 21 is made of a resin or metal having flame retardancy, insulation and chemical resistance.
  • the connector pin 22 is attached to the tip of the power line 41.
  • the connector pin 22 comes into contact with a metal electrode provided on the vehicle power receiving unit 11 side when the housing 20 is inserted into the vehicle power receiving unit 11 of the EV 1. Thereby, the metal electrode provided in the vehicle power receiving unit 11 and the power line 41 are connected via the connector pin 22.
  • the charging connector 2 includes a spring 27 provided inside the connector case 21 for pushing back the fitting release button 24, a solenoid 28 provided inside the connector case 21 and driven by a connector lock signal and a connector unlock signal, And a slide plate 29 driven by a solenoid drive unit 28a in the solenoid 28.
  • the solenoid 28 is a component for switching the fitting release button 24 between an operable state and an inoperable state, and is a component that converts electrical energy into mechanical motion.
  • the slide plate 29 is provided at the end of the solenoid drive unit 28a.
  • the slide plate 29 is inserted into the opening 24a of the fitting release button 24 when a connector lock signal is output. Further, when the connector unlock signal is output, the slide plate 29 is extracted from the opening 24 a of the fitting release button 24 and operates to release the lock of the charging connector 2.
  • a protrusion 23 b is formed on one end side of the latch 23.
  • the protrusion 23b is formed in a wedge shape so as to be fitted to the vehicle power receiving unit 11 shown in FIG.
  • the other end 23 c of the latch 23 is in contact with one end 26 b of the lever 26.
  • the other end 23 c of the latch 23 is biased by the spring 25.
  • the other end 26 c of the lever 26 is in contact with the fitting release button 24.
  • the signal line 43 in the charging cable 4 includes a signal line 43a for transmitting a connector lock signal and a connector unlock signal and a signal line 43b for transmitting a solenoid drive signal.
  • the signal line 43a and the signal line 43b are connected to the coil of the solenoid 28.
  • the solenoid 28 includes a solenoid drive unit 28 a for driving the slide plate 29.
  • the solenoid drive unit 28a operates to insert the slide plate 29 into the opening 24a of the fitting release button 24.
  • the solenoid drive unit 28a operates to extract the slide plate 29 from the opening 24a of the fitting release button 24.
  • the inclined surface of the protrusion 23b contacts the vehicle power receiving unit 11, and the latch 23 rotates counterclockwise against the biasing force of the spring 25. .
  • the lever 26 connected to the latch 23 rotates clockwise.
  • the housing 20 is fitted to the vehicle power receiving unit 11.
  • the protrusion 23b of the latch 23 is caught in a not-illustrated recess formed in the vehicle power receiving unit 11, and therefore the charging connector 2 cannot be pulled out as it is.
  • the charging connector 2 is pulled out, when the user pushes down the mating release button 24, the lever 26 rotates clockwise, and the latch 23 pressed by the lever 26 counterclockwise against the urging force of the spring 25. To turn. Thereby, the fitting state of the protrusion 23b and the vehicle power receiving unit 11 is released.
  • the slide plate 29 is inserted into the opening 24 a of the fitting release button 24. Thereby, the movement of the fitting release button 24 is fixed, and the charging connector 2 can be locked so as not to be pulled out of the vehicle power receiving unit 11.
  • the solenoid 28 When the solenoid drive unit 28a of the solenoid 28 that has received the connector lock signal operates, the solenoid 28 outputs a solenoid drive signal to the signal line 43b.
  • the solenoid drive signal output to the signal line 43b is transmitted to the control unit 33.
  • the structure related to the locking and unlocking of the charging connector 2 is not limited to the above configuration example, and it is sufficient that the charging connector 2 can be locked and unlocked using the solenoid 28.
  • FIG. 4 is a sequence chart of the charging connector state detection process in the charging system according to the first embodiment.
  • the control unit 33 connects the charging connector 2 to the vehicle power receiving unit 11. This is detected, and the number of charging connector connections is counted in the charging connector state detection process. Further, the control unit 33 stores the number of charging connector connections in the memory 35.
  • step S002 when a charging start command output from a controller (not shown) is input to the control unit 33, the control unit 33 starts a charging sequence.
  • the control unit 33 When starting charging, the control unit 33 performs a charging connector locking process so that the charging connector 2 does not come out of the vehicle power receiving unit 11. Specifically, the control unit 33 sends a connector lock signal to the solenoid 28 of the charging connector 2 via the signal line 43a to drive the solenoid driving unit 28a. The control unit 33 determines that the connector has been successfully locked by detecting a solenoid drive signal transmitted via the signal line 43b when the solenoid drive unit 28a is driven.
  • control unit 33 starts counting the solenoid drive timer at the same time as sending the connector lock signal in the charging connector state detection process.
  • the control unit 33 stops counting the solenoid drive timer and determines the solenoid drive time.
  • the solenoid drive time at the start of charging is detected by the control unit 33 from the time when the control unit 33 transmits the connector lock signal to the solenoid drive signal transmitted when the solenoid drive unit 28a is driven according to the connector lock signal. This is the time until Further, the control unit 33 stores the solenoid driving time in the memory 35.
  • control unit 33 detects the solenoid drive signal in the charging connector state detection process, the controller 33 counts the number of solenoid drives and stores the solenoid drive number in the memory 35.
  • step S003 the control unit 33 stops the charging of the EV1 when a charging stop command output from a controller (not shown) is input to the charging unit 3.
  • the control unit 33 When stopping charging, the control unit 33 unlocks the charging connector 2 in the charging connector unlocking process.
  • the controller 33 sends a connector unlock signal to the solenoid 28 of the charging connector 2 via the signal line 43a to drive the solenoid driver 28a.
  • the control unit 33 determines that the connector unlocking is successful by detecting the solenoid driving signal from the signal line 43b.
  • the control unit 33 starts counting the solenoid drive timer at the same time as sending a connector unlock signal in the charging connector state detection process.
  • the control unit 33 stops counting the solenoid drive timer, and determines the time from when the connector unlock signal is sent to when the solenoid is actually locked. That is, the time is the time when the control unit 33 detects the solenoid drive signal transmitted when the solenoid drive unit 28a is driven in response to the connector unlock signal from the time when the control unit 33 transmits the connector unlock signal. Equal to the time until.
  • the control unit 33 sets this time as the solenoid driving time, and stores the solenoid driving time in the memory 35.
  • control unit 33 detects the solenoid drive signal in the charging connector state detection process, the control unit 33 counts the number of times the solenoid is driven, and stores the solenoid drive number in the memory 35.
  • FIG. 5 is a flowchart of the charging connector life determination process in the charging system according to the first embodiment.
  • the control unit 33 starts a charging connector life determination process.
  • step S102 the control unit 33 refers to the charging connector connection count stored in the memory 35, and compares the charging connector connection count with the charging connector connection count upper limit Na.
  • step S102 Yes
  • the control unit 33 displays message information indicating that the charging connector 2 has reached the end of its life in step S105. 34, the user is prompted to replace the charging connector 2.
  • the control unit 33 refers to the solenoid drive count stored in the memory 35 in step S103, and this solenoid. A comparison is made between the number of driving times and the solenoid driving number upper limit value Nb.
  • step S103 When the solenoid driving frequency exceeds the solenoid driving frequency upper limit value Nb (step S103, Yes), the control unit 33 displays a specific message on the display unit 34 in step S105, so that the charging connector 2 reaches the end of its life. Notify the user that it has been reached.
  • the control unit 33 refers to the solenoid driving time stored in the memory 35 in step S104, and this solenoid driving time. And the solenoid drive time upper limit Ta.
  • step S104 the control unit 33 displays message information indicating that the charging connector 2 has reached the end of life on the display unit 34 in step S105.
  • the display prompts the user to replace the charging connector 2.
  • the control unit 33 ends the charging connector life determination process at Step S106.
  • charging system 100 detects the state of charging connector 2 and determines that charging connector 2 has reached the end of its life based on the information for determining the life of charging connector 2. It is configured to be able to. Thereby, it can prevent reliably that a user uses beyond the lifetime of the charge connector 2.
  • FIG. 1 illustrates the state of charging connector 2 and determines that charging connector 2 has reached the end of its life based on the information for determining the life of charging connector 2. It is configured to be able to. Thereby, it can prevent reliably that a user uses beyond the lifetime of the charge connector 2.
  • Patent Document 1 has a lock function for preventing connector disconnection during charging, but this number of locks also has an influence on the life, and thus needs to be considered.
  • charging system 100 since it is possible to determine whether charging connector 2 has reached the end of its life in consideration of the number of solenoid driving times, compared to the case where only the number of connections of charging connector 2 is considered. It is possible to more accurately determine whether or not the charging connector 2 has reached the end of its life.
  • the charging system 100 includes the driving number detection unit 33b that detects the number of times the solenoid is driven, so that it can be determined that the solenoid has reached the number of driving endurances. Defects can be prevented.
  • charging system 100 includes drive time detection unit 33c that detects the time from the start of driving of the solenoid to the completion of driving, thereby causing aging degradation such as rust generated on the solenoid and adhesion of foreign matter. Thus, it can be determined that the drive time has increased, and charging connector lock failure due to solenoid operation failure can be prevented.
  • charging system 100 includes a display unit, so that it is possible to notify the user of an abnormality in the charging connector, and a display that prompts maintenance of the charging connector is displayed to prevent a reduction in the life of the charging connector. be able to.
  • charging system 100 includes a display unit that notifies the user that the charging connector has reached the end of its life when it is determined by the end of life determination unit that the charging connector has reached the end of its life.
  • the replacement of the charging connector can be promoted to prevent damage and failure due to deterioration of the charging connector over time, and the safety of the charging connector can be improved.
  • the charging system 100 may include a discharge control unit that supplies electric power from an electric power source of the EV 1 to an electric device or an electric facility.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of a control unit of the charging unit provided in the charging system according to the second embodiment.
  • the control unit 33 illustrated in FIG. 6 includes a time comparison unit 33e in addition to the connection number detection unit 33a, the drive number detection unit 33b, the drive time detection unit 33c, and the life determination unit 33d.
  • the time comparison unit 33e includes the latest solenoid drive time which is the first time detected by the drive time detection unit 33c and the second solenoid time detected by the drive time detection unit 33c before the first time is detected.
  • the result of comparison with the previous solenoid drive time, which is time, is output to the life determination unit 33d.
  • the life determination unit 33d determines whether or not an abnormality has occurred in the charging connector 2 determined not to have reached the life based on the time difference between the first time and the second time compared by the time comparison unit 33e. Determine.
  • the life determination operation in the life determination unit 33d of the charging unit 3 according to Embodiment 2 is the same as that in Embodiment 1.
  • FIG. 7 is a sequence chart of charging connector state detection processing in the charging system according to the second embodiment. Differences in the sequence chart of the charging connector state detection process shown in FIGS. 4 and 7 are as follows. Except for the differences described below, the description is omitted because it is the same as the sequence chart of the charging connector state detection process shown in FIG. (1)
  • step S202 of the sequence chart of FIG. 7 the control unit 33 saves the determined solenoid drive time at the start of charging in the memory 35 as the latest value, and further stores the solenoid drive time already stored in the memory 35. It is stored in the memory 35 as the previous value.
  • step S203 of the sequence chart of FIG. 7 the control unit 33 stores the confirmed solenoid driving time at the time of charging stop in the memory 35 as the latest value, and further stores the solenoid driving time already stored in the memory 35. It is stored in the memory 35 as the previous value.
  • FIG. 8 is a flowchart of the charging connector life determination process in the charging system according to the second embodiment.
  • the control unit 33 starts a charging connector life determination process.
  • step S302 the control unit 33 refers to the charging connector connection count stored in the memory 35, and compares the charging connector connection count with the charging connector connection count upper limit value Na.
  • step S302 When the charging connector connection count exceeds the charging connector connection count upper limit value Na (step S302, Yes), the control unit 33 displays message information indicating that the charging connector 2 has reached the end of its life in step S305. 34, the user is prompted to replace the charging connector 2.
  • the control unit 33 refers to the solenoid driving frequency stored in the memory 35 in step S303, and this solenoid. A comparison is made between the number of driving times and the solenoid driving number upper limit value Nb.
  • step S305 the control unit 33 displays message information indicating that the charging connector 2 has reached the end of its life on the display unit 34.
  • the display prompts the user to replace the charging connector 2.
  • the control unit 33 refers to the latest value of the solenoid driving time stored in the memory 35 in step S304.
  • the latest value of the solenoid driving time is compared with the solenoid driving time upper limit Ta.
  • step S304 If the latest value of the solenoid drive time exceeds the solenoid drive time upper limit Ta (step S304, Yes), the control unit 33 displays message information indicating that the charging connector 2 has reached the end of its life in step S305. Displaying on the unit 34 prompts the user to replace the charging connector 2.
  • step S304, No When the latest value of the solenoid driving time does not exceed the solenoid driving time upper limit Ta (step S304, No), the control unit 33 determines in step S306 the latest value of the solenoid driving time stored in the memory 35 and the solenoid. Refer to the previous value of drive time. And the control part 33 calculates
  • step S306 If the time difference between the latest value of the solenoid drive time and the previous value of the solenoid drive time exceeds the solenoid drive time change upper limit value Tb (step S306, Yes), foreign matter adheres to the solenoid 28 of the charging connector 2. There is a possibility that an abnormality has occurred in the solenoid 28 of the charging connector 2 due to the above. Therefore, in step S307, the control unit 33 displays message information indicating that a foreign object may be attached to the solenoid 28 of the charging connector 2 on the display unit 34, so that the user can connect the charging connector 2 to the user. Encourage washing.
  • the control unit 33 determines the charging connector life in step S308. The process ends.
  • the life determination unit 33d of the charging system 100 according to Embodiment 2 has reached the life based on the time difference between the first time and the second time compared by the time comparison unit 33e. It is comprised so that it may be determined whether abnormality has arisen in the charging connector determined not to exist. Even if the life of the charging connector 2 cannot be accurately determined depending on the usage environment of the charging connector 2, the charging system 100 according to the second embodiment can determine an abnormality other than aged deterioration of the solenoid. Therefore, it is possible to prevent the user from using the charging connector 2 that has been determined not to reach the end of its life due to the usage environment.
  • the user can use the charging connector 2 until the charging connector 2 reaches the end of its life.
  • Examples of the usage environment in which the life of the charging connector 2 may not be determined include the case where the charging connector 2 is used in an area where salt is likely to adhere near the coast and the solenoid 28 is not driven for a long time. The case where dust accumulates in the solenoid 28 can be illustrated.
  • a display unit that notifies that an abnormality has occurred in the charging connector 2 By providing, it is possible to promote maintenance that can be performed by the user and prevent the life of the charging connector from being reduced.
  • the configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

Abstract

充電システム(100)は、電力を変換してEV(1)への充電を行う充電ユニット(3)と、充電ユニット(3)から出力される電力をEV(1)に供給する充電コネクタ(2)とを備え、充電ユニット(3)は、EV(1)に充電コネクタ(2)が接続された回数を検出する接続回数検出部と、少なくとも接続回数検出部で検出された充電コネクタ(2)の接続回数に基づいて充電コネクタ(2)が寿命に達したか否かを判定する寿命判定部とを備える。

Description

充電システム
 この発明は電気自動車に接続される充電システムに関する。
 近年、電気自動車(Electric Vehicle:EV)の普及に伴い、公共施設に設置される充電スポットが増えている。さらにEVの電力を宅内の家電機器に供給するシステムであるV2H(Vehicle to Home)も注目されており、今後充電器はもちろん、充放電器のさらなる普及拡大が期待できる。
 EVと充電装置とを接続する充電コネクタは、大電流が流れる部分であり、ユーザが直接触れてEVに接続することから、高い安全性が求められる部品である。特に充電コネクタに接続される充電ケーブルは、屋外に設置されることが多いため、使用環境によって充電ケーブルの部品劣化が進む可能性も考えられ、寿命に対する考え方が重要である。
 特許文献1には充電ケーブルの寿命の判定として、充電ケーブルの挿抜回数をカウントする方法に関する技術と、温度センサによる発熱といった異常を検出する方法に関する技術とが開示されている。特許文献1に開示される充電システムは充電ユニットを備え、充電ユニットには、各種制御を行う制御部と、車両の受電側接続器としてのプラグが差し込まれるコンセントとが設けられている。制御部は、測定対象のインピーダンスの変化に基づいてコンセントに対するプラグの挿抜回数を検出する。
特許第5855894号公報
 しかしながら特許文献1に開示される充電システムは、コンセントに対するプラグの挿抜回数を検出するように構成されているものの、特許文献1では、EVに設けられている充電口(車両受電部)に対する充電コネクタの挿抜回数については言及されていない。充電コネクタの挿抜回数は充電コネクタの寿命に関連するため、充電コネクタを構成する部品の摩耗及び劣化に起因する異常の発生を抑制して安全性の向上を図ることができる充電システムの開発が望まれていた。
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、充電コネクタにおける安全性の向上を図ることができる充電システムを得ることを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る充電システムは、電気自動車への充電を行う充電ユニットと、充電ユニットから出力される電力を電気自動車に供給する充電コネクタとを備え、充電ユニットは、電気自動車に充電コネクタが接続された回数を検出する接続回数検出部と、少なくとも接続回数検出部で検出された充電コネクタの接続回数に基づいて充電コネクタが寿命に達したか否かを判定する寿命判定部とを備えることを特徴とする。
 本発明に係る充電システムは、充電コネクタにおける安全性の向上を図ることができるという効果を奏する。
実施の形態1に係る充電システムの構成図 実施の形態1に係る充電システムが備える充電ユニットの制御部の構成図 実施の形態1に係る充電システムが備える充電コネクタ及び充電ケーブルの断面図 実施の形態1に係る充電システムにおける充電コネクタ状態検出処理のシーケンスチャート 実施の形態1に係る充電システムにおける充電コネクタ寿命判定処理についてのフローチャート 実施の形態2に係る充電システムが備える充電ユニットの制御部の構成図 実施の形態2に係る充電システムにおける充電コネクタ状態検出処理のシーケンスチャート 実施の形態2に係る充電システムにおける充電コネクタ寿命判定処理についてのフローチャート
 以下に、本発明の実施の形態に係る充電システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態1.
 図1は実施の形態1に係る充電システムの構成図である。充電システム100は、EV1と、EV1に接続される充電コネクタ2と、電力系統200から供給される電力によりEV1への充電を行う充電ユニット3と、充電ユニット3及び充電コネクタ2の間に配線される充電ケーブル4とを備える。なお実施の形態1に係る充電システム100は、EV1の代わりにPHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)に接続することも可能である。
 EV1は、EV1に搭載される電力源ユニット10と、充電コネクタ2が接続されることにより充電用の外部電力線である電力線41に接続される車両受電部11と、電力源ユニット10及び車両受電部11の間に接続され車両受電部11から電力源ユニット10へ電力を供給するための電力線12と、電力源ユニット10及び車両受電部11の間に配線される信号線13とを備える。信号線13は、充放電コネクタ接続確認用の信号を伝送するための通信線であり、車両受電部11を介して信号線42に接続される。以下では充放電コネクタ接続確認用の信号を単に「接続確認信号」と称する場合がある。
 充電ユニット3は、住宅用の分電盤5を介して電力系統200から供給される電力を電力線41によりEV1へ供給する機能を有する。具体的には充電ユニット3は、分電盤5に接続される連系開閉器31と、連系開閉器31に接続され電力系統200から供給される交流電力を直流電力に変換して電力線41に出力する電力変換部32と、充電コネクタ2の状態検出機能を有する制御部33と、後述する寿命判定部において充電コネクタ2が寿命に達したと判定されたときに充電コネクタ2が寿命に達したことをユーザへ報知するための表示部34と、充電コネクタ2の状態を記憶するメモリ35とを備える。
 充電ケーブル4は、充電用電力、信号及び制御電源を伝送するためのケーブルであり、充電ケーブル4を介して充電コネクタ2及び充電ユニット3が相互に接続される。充電ケーブル4には、複数の電線のそれぞれがビニルシースで二重に絶縁されたキャブタイヤケーブルが用いられる。キャブタイヤケーブルには、コストを重視してビニルシースを用いても良いし、低温時の取り回しを重視する場合にはゴム製のシースを用いても良い。
 充電ケーブル4は、電力線41、信号線42及び信号線43を備える。電力線41、信号線42及び信号線43のそれぞれの一端は充電コネクタ2に接続される。電力線41の他端は電力変換部32の直流出力端に接続される。信号線42及び信号線43のそれぞれの他端は制御部33に接続される。
 信号線42は、充電コネクタ2がEV1に接続されることにより、電力源ユニット10から出力される接続確認信号を制御部33へ伝送するための信号線である。信号線43は、コネクタロック信号、コネクタアンロック信号及びソレノイド駆動信号を伝送するための信号線である。コネクタロック信号は、車両受電部11に接続された充電コネクタ2をユーザが外せないようにロックを掛ける信号である。コネクタロック信号は制御部33から出力される。コネクタアンロック信号は、車両受電部11に接続されてロックを掛けられた充電コネクタ2をユーザが外せる状態にするためにロックを解除する信号である。コネクタアンロック信号は制御部33から出力される。ソレノイド駆動信号は、充電コネクタ2内のソレノイドが駆動したことを示す信号である。ソレノイド駆動信号は充電コネクタ2内のソレノイドから出力される。ソレノイドの詳細は後述する。
 充電コネクタ2がEV1の車両受電部11に接続されることによって、充電ユニット3の電力線41は、EV1の内部に配線される電力線12に接続され、充電ユニット3の信号線42は、EV1の内部に配線される信号線13に接続される。
 図2は実施の形態1に係る充電システムが備える充電ユニットの制御部の構成図である。制御部33は、EV1に充電コネクタ2が接続された回数を検出する接続回数検出部33aと、ソレノイドの駆動回数を検出する駆動回数検出部33bと、ソレノイドの駆動開始から駆動完了までの時間を検出する駆動時間検出部33cと、少なくとも接続回数検出部33aで検出された充電コネクタ2の接続回数に基づいて充電コネクタ2が寿命に達したか否かを判定する寿命判定部33dとを備える。
 また寿命判定部33dは、接続回数検出部33aで検出された充電コネクタ2の接続回数に基づき寿命判定を行うのみならず、駆動回数検出部33bで検出されたソレノイドの駆動回数に基づいて充電コネクタ2が寿命に達したか否かを判定し、又は駆動時間検出部33cで検出されたソレノイドの駆動開始から駆動完了までの時間に基づいて充電コネクタ2が寿命に達したか否かを判定する。
 図3は実施の形態1に係る充電システムが備える充電コネクタ及び充電ケーブルの断面図である。充電コネクタ2は、EV1の車両受電部11に嵌合されるハウジング20と、ハウジング20と一体に形成され充電コネクタ2の外郭を構成するコネクタケース21と、コネクタケース21の内部に設けられ電力線41に接続されるコネクタピン22と、支軸23aを中心に回動するようにコネクタケース21の内部に設けられるラッチ23とを備える。
 また充電コネクタ2は、EV1及び充電コネクタ2の嵌合状態を解除する嵌合解除ボタン24と、コネクタケース21の内部に設けられラッチ23を付勢するばね25と、嵌合解除ボタン24の動きに伴い支軸26aを中心に回動するようにコネクタケース21の内部に設けられるレバー26とを備える。
 コネクタケース21は、難燃性、絶縁性及び耐薬品性を有する樹脂又は金属で構成される。コネクタピン22は電力線41の先端に取付けられている。コネクタピン22は、ハウジング20がEV1の車両受電部11に挿入されたときに、車両受電部11側に設けられた金属電極と接触する。これにより車両受電部11に設けられた金属電極と電力線41とがコネクタピン22を介して接続される。
 また充電コネクタ2は、コネクタケース21の内部に設けられ嵌合解除ボタン24を押し戻すためのばね27と、コネクタケース21の内部に設けられコネクタロック信号及びコネクタアンロック信号によって駆動するソレノイド28と、ソレノイド28内のソレノイド駆動部28aに駆動されるスライド板29とを備える。ソレノイド28は、嵌合解除ボタン24を動作可状態又は動作不可状態に切り替えるための部品であり、電気エネルギを機械的運動に変換する部品である。
 スライド板29はソレノイド駆動部28aの端部に設けられる。スライド板29は、コネクタロック信号が出力されたときには、嵌合解除ボタン24の開口部24aに挿入される。またスライド板29は、コネクタアンロック信号が出力されたときには、嵌合解除ボタン24の開口部24aから抜き出されて充電コネクタ2のロックを解除するように動作する。
 ラッチ23の一端側には突部23bが形成される。突部23bは図1に示す車両受電部11に嵌合するように楔形に形成されている。ラッチ23の他端23cは、レバー26の一端26bに接している。ラッチ23の他端23cはばね25に付勢されている。レバー26の他端26cは嵌合解除ボタン24に接している。
 充電ケーブル4内の信号線43は、コネクタロック信号及びコネクタアンロック信号が伝送される信号線43aと、ソレノイド駆動信号が伝送される信号線43bとで構成される。信号線43a及び信号線43bはソレノイド28のコイルに接続される。
 ソレノイド28は、スライド板29を駆動するためのソレノイド駆動部28aを備える。ソレノイド28がコネクタロック信号を受信したときには、嵌合解除ボタン24の開口部24aにスライド板29を挿入するように、ソレノイド駆動部28aが動作する。ソレノイド28がコネクタアンロック信号を受信したときには、嵌合解除ボタン24の開口部24aからスライド板29を抜き出すようにソレノイド駆動部28aが動作する。
 ユーザにより充電コネクタ2が車両受電部11に挿入されたとき、突部23bの傾斜面が車両受電部11に接して、ラッチ23はばね25の付勢力に抗して反時計回りに回動する。このときラッチ23に接続されたレバー26は時計回りに回動する。これによりハウジング20は車両受電部11に嵌合される。
 車両受電部11へのハウジング20の挿入が完了したとき、ラッチ23の突部23bが車両受電部11に形成された不図示の凹部に引っかかるため、充電コネクタ2をそのまま引き抜くことはできない。充電コネクタ2を引き抜く場合、ユーザが嵌合解除ボタン24を押し下げることにより、レバー26が時計回りに回動し、レバー26に押されたラッチ23がばね25の付勢力に抗して反時計回りに回動する。これにより突部23bと車両受電部11との嵌合状態が解除される。
 コネクタロック信号を受信したソレノイド28が動作することにより、スライド板29が嵌合解除ボタン24の開口部24aに挿入される。これにより嵌合解除ボタン24の動きが固定され、充電コネクタ2が車両受電部11から抜かれないようにロックすることができる。
 コネクタロック信号を受信したソレノイド28のソレノイド駆動部28aが動作したとき、ソレノイド28は、ソレノイド駆動信号を信号線43bに出力する。信号線43bに出力されたソレノイド駆動信号は制御部33に伝送される。
 なお充電コネクタ2のロック及びアンロックに関わる構造は、上記の構成例に限定されず、ソレノイド28を用いて充電コネクタ2のロック及びアンロックが可能に構成されていればよい。
 図4は実施の形態1に係る充電システムにおける充電コネクタ状態検出処理のシーケンスチャートである。ステップS001において充電コネクタ2が車両受電部11に接続された場合、接続確認信号用の信号線13と信号線42とが接続されるため、制御部33は充電コネクタ2が車両受電部11に接続されたことを検出し、充電コネクタ状態検出処理にて充電コネクタ接続回数をカウントする。また制御部33は充電コネクタ接続回数をメモリ35に保存する。
 ステップS002において、不図示のコントローラから出力される充電開始指令が制御部33に入力されることにより、制御部33は充電シーケンスを開始する。
 充電を開始する際、制御部33は、充電コネクタ2が車両受電部11から抜けないように充電コネクタロック処理を行う。具体的には、制御部33は、コネクタロック信号を、信号線43aを介して充電コネクタ2のソレノイド28に送り、ソレノイド駆動部28aを駆動させる。制御部33は、ソレノイド駆動部28aが駆動したときに信号線43bを介して送信されるソレノイド駆動信号を検出することでコネクタロック成功と判定する。
 また制御部33は、充電コネクタ状態検出処理にてコネクタロック信号を送ると同時に、ソレノイド駆動タイマーのカウントをスタートする。制御部33は、ソレノイド駆動信号を検出したとき、ソレノイド駆動タイマーのカウントをストップしソレノイド駆動時間を確定させる。充電開始時のソレノイド駆動時間は、制御部33がコネクタロック信号を送信した時点から、当該コネクタロック信号に応じてソレノイド駆動部28aが駆動したときに送信されるソレノイド駆動信号を制御部33が検出する時点までの時間である。また制御部33はソレノイド駆動時間をメモリ35に保存する。
 また制御部33は充電コネクタ状態検出処理にて、ソレノイド駆動信号を検出したとき、ソレノイド駆動回数をカウントし、ソレノイド駆動回数をメモリ35に保存する。
 ステップS003において、不図示のコントローラから出力される充電停止指令が充電ユニット3に入力されることにより、制御部33はEV1への充電を停止させる。
 充電を停止させる際、制御部33は、充電コネクタアンロック処理において充電コネクタ2のロックを解除する。制御部33は、コネクタアンロック信号を、信号線43aを介して充電コネクタ2のソレノイド28に送り、ソレノイド駆動部28aを駆動させる。ソレノイド駆動部28aが駆動したときに、制御部33は信号線43bからのソレノイド駆動信号を検出することでコネクタアンロック成功と判定する。
 また制御部33は、充電コネクタ状態検出処理にてコネクタアンロック信号を送ると同時に、ソレノイド駆動タイマーのカウントをスタートする。制御部33は、ソレノイド駆動信号を検出したとき、ソレノイド駆動タイマーのカウントをストップし、コネクタアンロック信号を送ってから実際にロックするまでの時間を確定させる。すなわち当該時間は、制御部33がコネクタアンロック信号を送信した時点から、当該コネクタアンロック信号に応じてソレノイド駆動部28aが駆動したときに送信されるソレノイド駆動信号を制御部33が検出する時点までの時間に等しい。制御部33はこの時間をソレノイド駆動時間とし、ソレノイド駆動時間をメモリ35に保存する。
 また制御部33は、充電コネクタ状態検出処理にて、ソレノイド駆動信号を検出したとき、ソレノイド駆動回数をカウントし、ソレノイド駆動回数をメモリ35に保存する。
 図5は実施の形態1に係る充電システムにおける充電コネクタ寿命判定処理についてのフローチャートである。ステップS101において制御部33は充電コネクタ寿命判定処理を開始する。
 ステップS102において制御部33は、メモリ35に保存されている充電コネクタ接続回数を参照し、この充電コネクタ接続回数と充電コネクタ接続回数上限値Naとの比較を行う。
 充電コネクタ接続回数が充電コネクタ接続回数上限値Naを超過している場合(ステップS102,Yes)、制御部33は、ステップS105において、充電コネクタ2が寿命に達したことを示すメッセージ情報を表示部34に表示させることにより、ユーザに対して充電コネクタ2の交換を促す。
 充電コネクタ接続回数が充電コネクタ接続回数上限値Naを超過していない場合(ステップS102,No)、制御部33は、ステップS103において、メモリ35に保存されているソレノイド駆動回数を参照し、このソレノイド駆動回数とソレノイド駆動回数上限値Nbとの比較を行う。
 ソレノイド駆動回数がソレノイド駆動回数上限値Nbを超過している場合(ステップS103,Yes)、制御部33は、ステップS105において特定のメッセージを表示部34に表示させることにより、充電コネクタ2が寿命に達したことをユーザに通知する。
 ソレノイド駆動回数がソレノイド駆動回数上限値Nbを超過していない場合(ステップS103,No)、制御部33は、ステップS104において、メモリ35に保存されているソレノイド駆動時間を参照し、このソレノイド駆動時間とソレノイド駆動時間上限値Taとの比較を行う。
 ソレノイド駆動時間がソレノイド駆動時間上限値Taを超過している場合(ステップS104,Yes)、制御部33は、ステップS105において、充電コネクタ2が寿命に達したことを示すメッセージ情報を表示部34に表示させることにより、ユーザに対して充電コネクタ2の交換を促す。
 ソレノイド駆動時間がソレノイド駆動時間上限値Taを超過していない場合(ステップS104,No)、制御部33は、ステップS106において充電コネクタ寿命判定処理を終了する。
 以上に説明したように実施の形態1に係る充電システム100は、充電コネクタ2の状態を検出し、その情報を基に充電コネクタ2の寿命判定処理によって充電コネクタ2が寿命に達したことを判定できるように構成されている。これにより充電コネクタ2の寿命を超えてユーザが使用することを確実に防ぐことができる。
 特許文献1に開示される従来技術は、充電中のコネクタ抜け防止のためロック機能を有しているが、このロック回数も寿命に影響するため考慮する必要がある。実施の形態1に係る充電システム100によれば、ソレノイド駆動回数を考慮して充電コネクタ2が寿命に達したか否かを判定できるため、充電コネクタ2の接続回数のみを考慮した場合に比べて、充電コネクタ2が寿命に達したか否かをより一層正確に判定することができる。
 また特許文献1に開示される従来技術では、接触抵抗の上昇による発熱についても考慮されているが、充電コネクタが気温の高い場所で使用される場合もあるため、接触抵抗が使用環境により変動することにより寿命判定の正確性に欠けるという課題があった。実施の形態1に係る充電システム100によれば、充電コネクタ接続回数、ソレノイド駆動回数及びソレノイド駆動時間を考慮して充電コネクタ2が寿命に達したか否かを判定できるため、使用環境が変化した場合でも充電コネクタ2の寿命を正確に判定することができる。
 また実施の形態1に係る充電システム100は、ソレノイドの駆動回数を検出する駆動回数検出部33bを備えることにより、ソレノイドが駆動耐久回数に達したことを判断でき、ソレノイドの動作不良による充電コネクタロック不良を防止できる。
 また実施の形態1に係る充電システム100は、ソレノイドの駆動開始から駆動完了までの時間を検出する駆動時間検出部33cを備えることにより、ソレノイドに発生する錆、及び異物の付着といった経年劣化の要因によって、駆動時間が増加していることを判定でき、ソレノイドの動作不良による充電コネクタロック不良を防止できる。
 また実施の形態1に係る充電システム100は、表示部を備えることにより、充電コネクタの異常をユーザに知らせることができ、また充電コネクタのメンテナンスを促す表示をすることにより充電コネクタの寿命低下を防ぐことができる。
 また実施の形態1に係る充電システム100は、寿命判定部において充電コネクタが寿命に達したと判定されたときに、充電コネクタが寿命に達したことを報知する表示部を備えることにより、ユーザに対して充電コネクタの部品交換を促して充電コネクタの経年劣化による破損及び故障を防止でき、充電コネクタの安全性を高めることができる。
 なお実施の形態1に係る充電システム100は、EV1の電力源から電気機器又は電気設備に電力を供給する放電制御部を備えていてもよい。
実施の形態2.
 実施の形態2に係る充電システム100の構成は、充電ユニット3における動作を除き、実施の形態1に係る充電システム100と同様であるため説明を省略する。図6は実施の形態2に係る充電システムが備える充電ユニットの制御部の構成図である。図6に示す制御部33は、接続回数検出部33a、駆動回数検出部33b、駆動時間検出部33c及び寿命判定部33dに加えて、時間比較部33eを備える。
 時間比較部33eは、駆動時間検出部33cによって検出された第1の時間である最新のソレノイド駆動時間と、第1の時間が検出される前に駆動時間検出部33cによって検出された第2の時間である前回のソレノイド駆動時間とを比較する、比較結果を寿命判定部33dに出力する。寿命判定部33dは、時間比較部33eによって比較された第1の時間と第2の時間との時間差に基づいて、寿命に達していないと判定された充電コネクタ2に異常が生じているか否かを判定する。なお実施の形態2に係る充電ユニット3の寿命判定部33dにおける寿命判定動作は実施の形態1と同様である。
 図7は実施の形態2に係る充電システムにおける充電コネクタ状態検出処理のシーケンスチャートである。図4及び図7に示される充電コネクタ状態検出処理のシーケンスチャートの相違点は以下の通りである。なお以下に示す相違点以外は、図4に示す充電コネクタ状態検出処理のシーケンスチャートと同様であるため説明を省略する。
 (1)図7のシーケンスチャートのステップS202において、制御部33は、確定した充電開始時のソレノイド駆動時間を最新値としてメモリ35に保存し、さらに既にメモリ35に保存されていたソレノイド駆動時間を前回値としてメモリ35に保存する。
 (2)図7のシーケンスチャートのステップS203において、制御部33は、確定した充電停止時のソレノイド駆動時間を最新値としてメモリ35に保存し、さらに既にメモリ35に保存されていたソレノイド駆動時間を前回値としてメモリ35に保存する。
 図8は実施の形態2に係る充電システムにおける充電コネクタ寿命判定処理についてのフローチャートである。ステップS301において制御部33は充電コネクタ寿命判定処理を開始する。
 ステップS302において制御部33は、メモリ35に保存されている充電コネクタ接続回数を参照し、この充電コネクタ接続回数と充電コネクタ接続回数上限値Naとの比較を行う。
 充電コネクタ接続回数が充電コネクタ接続回数上限値Naを超過している場合(ステップS302,Yes)、制御部33は、ステップS305において、充電コネクタ2が寿命に達したことを示すメッセージ情報を表示部34に表示させることにより、ユーザに対して充電コネクタ2の交換を促す。
 充電コネクタ接続回数が充電コネクタ接続回数上限値Naを超過していない場合(ステップS302,No)、制御部33は、ステップS303において、メモリ35に保存されているソレノイド駆動回数を参照し、このソレノイド駆動回数とソレノイド駆動回数上限値Nbとの比較を行う。
 ソレノイド駆動回数がソレノイド駆動回数上限値Nbを超過している場合(ステップS303,Yes)、制御部33は、ステップS305において、充電コネクタ2が寿命に達したことを示すメッセージ情報を表示部34に表示させることにより、ユーザに対して充電コネクタ2の交換を促す。
 ソレノイド駆動回数がソレノイド駆動回数上限値Nbを超過していない場合(ステップS303,No)、制御部33は、ステップS304において、メモリ35に保存されているソレノイド駆動時間の最新値を参照し、このソレノイド駆動時間の最新値とソレノイド駆動時間上限値Taとの比較を行う。
 ソレノイド駆動時間の最新値がソレノイド駆動時間上限値Taを超過している場合(ステップS304,Yes)、制御部33は、ステップS305において、充電コネクタ2が寿命に達したことを示すメッセージ情報を表示部34に表示させることにより、ユーザに対して充電コネクタ2の交換を促す。
 ソレノイド駆動時間の最新値がソレノイド駆動時間上限値Taを超過していない場合(ステップS304,No)、制御部33は、ステップS306において、メモリ35に保存されているソレノイド駆動時間の最新値とソレノイド駆動時間の前回値とを参照する。そして制御部33は、ソレノイド駆動時間の最新値とソレノイド駆動時間の前回値との時間差を求め、この時間差とソレノイド駆動時間変化上限値Tbとの比較を行う。
 ソレノイド駆動時間の最新値とソレノイド駆動時間の前回値との時間差が、ソレノイド駆動時間変化上限値Tbを超過している場合(ステップS306,Yes)、充電コネクタ2のソレノイド28に異物が付着することに起因して充電コネクタ2のソレノイド28に異常が生じている可能性がある。そのため制御部33は、ステップS307において、充電コネクタ2のソレノイド28に異物が付着している可能性があることを示すメッセージ情報を表示部34に表示させることにより、ユーザに対して充電コネクタ2の水洗いを促す。
 ソレノイド駆動時間の最新値とソレノイド駆動時間の前回値との時間差が、ソレノイド駆動時間変化上限値Tbを超過していない場合(ステップS306,No)、制御部33は、ステップS308において充電コネクタ寿命判定処理を終了する。
 以上に説明したように実施の形態2に係る充電システム100の寿命判定部33dは、時間比較部33eによって比較された第1の時間と第2の時間との時間差に基づいて、寿命に達していないと判定された充電コネクタに異常が生じているか否かを判定するように構成されている。充電コネクタ2の使用環境によっては充電コネクタ2の寿命判定を正確にできない場合でも、実施の形態2に係る充電システム100によれば、ソレノイドの経年劣化以外の異常を判断することができ、充電コネクタ2の使用環境によって寿命に達していないと判定された充電コネクタ2のユーザによる使用を防ぐことができる。
 また実施の形態2に係る充電システム100によれば、ソレノイド駆動時間の変化を観測することで、充電コネクタ2が寿命に達するまで充電コネクタ2をユーザに使用させることができる。なお充電コネクタ2の寿命判定ができない可能性のある使用環境の例としては、海岸近くで塩分が付着しやすい地域における充電コネクタ2の使用の場合と、ソレノイド28を長時間駆動させなかったことでソレノイド28に埃がたまった場合とを例示できる。
 また実施の形態2に係る充電システム100によれば、寿命判定部33dにおいて充電コネクタ2に異常が生じていると判定されたときに、充電コネクタ2に異常が生じていることを報知する表示部を備えることにより、ユーザが実施可能なメンテナンスを促し充電コネクタの寿命低下を防ぐことができる。
 以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
 1 EV、2 充電コネクタ、3 充電ユニット、4 充電ケーブル、5 分電盤、10 電力源ユニット、11 車両受電部、12,41 電力線、13,42,43,43a,43b 信号線、20 ハウジング、21 コネクタケース、22 コネクタピン、23 ラッチ、23a 支軸、23b 突部、23c,26c 他端、24 嵌合解除ボタン、24a 開口部、25,27 ばね、26 レバー、26a 支軸、26b 一端、28 ソレノイド、28a ソレノイド駆動部、29 スライド板、31 連系開閉器、32 電力変換部、33 制御部、33a 接続回数検出部、33b 駆動回数検出部、33c 駆動時間検出部、33d 寿命判定部、33e 時間比較部、34 表示部、35 メモリ、100 充電システム、200 電力系統。

Claims (6)

  1.  電気自動車への充電を行う充電ユニットと、
     前記充電ユニットから出力される電力を前記電気自動車に供給する充電コネクタと
     を備え、
     前記充電ユニットは、
     前記電気自動車に前記充電コネクタが接続された回数を検出する接続回数検出部と、
     少なくとも前記接続回数検出部で検出された前記充電コネクタの接続回数に基づいて前記充電コネクタが寿命に達したか否かを判定する寿命判定部と
     を備えることを特徴とする充電システム。
  2.  前記充電コネクタは、
     前記電気自動車及び前記充電コネクタの嵌合状態を解除する嵌合解除ボタンと、
     前記嵌合解除ボタンを動作可状態又は動作不可状態に切り替えるためのソレノイドと
     を備え、
     前記充電ユニットは、前記ソレノイドの駆動回数を検出する駆動回数検出部を備え、
     前記寿命判定部は、前記充電コネクタの接続回数が充電コネクタ接続回数上限値を超過している場合、前記駆動回数に基づいて前記充電コネクタが寿命に達したか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の充電システム。
  3.  前記充電ユニットは、前記ソレノイドの駆動開始から駆動完了までの駆動時間を検出する駆動時間検出部を備え、
     前記寿命判定部は、前記駆動回数がソレノイド駆動回数上限値を超過している場合、前記駆動時間に基づいて前記充電コネクタが寿命に達したか否かを判定することを特徴とする請求項2に記載の充電システム。
  4.  前記充電ユニットは、前記寿命判定部において前記充電コネクタが寿命に達したと判定されたときに、前記充電コネクタが寿命に達したことを報知する表示部を備えることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の充電システム。
  5.  前記充電ユニットは、前記駆動時間検出部によって検出された第1の時間と前記第1の時間が検出される前に前記駆動時間検出部によって検出された第2の時間とを比較する時間比較部を備え、
     前記寿命判定部は、前記駆動時間がソレノイド駆動時間上限値を超過している場合、前記時間比較部によって比較された前記第1の時間と前記第2の時間との時間差に基づいて、寿命に達していないと判定された前記充電コネクタに異常が生じているか否かを判定することを特徴とする請求項3に記載の充電システム。
  6.  前記充電ユニットは、前記寿命判定部において前記充電コネクタに異常が生じていると判定されたときに、前記充電コネクタに異常が生じていることを報知する表示部を備えることを特徴とする請求項5に記載の充電システム。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018129154A (ja) * 2017-02-07 2018-08-16 三菱電機株式会社 充放電器及び充放電システム
JP6559391B1 (ja) * 2019-01-25 2019-08-14 三菱電機株式会社 電力変換システムおよびケーブル中継器
JP2020167874A (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 通知システム、通知方法、及びプログラム
WO2021090591A1 (ja) * 2019-11-08 2021-05-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 Usbコンセント

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019145996A1 (ja) * 2018-01-23 2019-08-01 三菱電機株式会社 充放電器、車両充放電システム、充電器及び車両充電システム
CN111391698A (zh) * 2020-05-09 2020-07-10 青岛特来电新能源科技有限公司 充电计数方法、系统、充电枪计数器、充电枪和充电设备
CN112477656A (zh) * 2020-12-18 2021-03-12 蔚来汽车科技(安徽)有限公司 直流充电枪及充电桩

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090195237A1 (en) * 2008-01-31 2009-08-06 Feliss Norbert A Dual direction power and data transfer protocol and safety detection
JP2010124538A (ja) * 2008-11-17 2010-06-03 Toyota Motor Corp 電動車両用の充電ケーブルおよびその管理方法
JP2012080646A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Tokai Rika Co Ltd 給電プラグロック装置
JP2013090395A (ja) * 2011-10-14 2013-05-13 Nippon Signal Co Ltd:The 充電システム
JP2014194909A (ja) * 2013-03-29 2014-10-09 Panasonic Corp 電気接続用コネクタ

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5855894A (ja) 1981-09-30 1983-04-02 株式会社東芝 高速増殖炉用原子炉容器
JPH1041170A (ja) * 1996-07-25 1998-02-13 Sumitomo Wiring Syst Ltd 電気自動車用充電装置
WO2010137144A1 (ja) * 2009-05-28 2010-12-02 トヨタ自動車株式会社 充電システム
JP5423327B2 (ja) * 2009-11-12 2014-02-19 大日本印刷株式会社 充電池
JP2012135165A (ja) * 2010-12-24 2012-07-12 Seiko Epson Corp バッテリーの寿命検出装置、およびバッテリーの寿命検出方法
US8961216B2 (en) * 2011-11-18 2015-02-24 Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. Charging apparatus
JP5999006B2 (ja) * 2013-04-02 2016-09-28 トヨタ自動車株式会社 充電プラグのロック装置
JP5984753B2 (ja) * 2013-07-18 2016-09-06 株式会社Pfu 電動車両用充電装置、充電方法及び充電プログラム
JP2016040983A (ja) * 2014-08-12 2016-03-24 キヤノン株式会社 バッテリ装置、電子機器、放射線画像撮影システム、バッテリ装置の制御方法、電子機器の制御方法、およびプログラム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090195237A1 (en) * 2008-01-31 2009-08-06 Feliss Norbert A Dual direction power and data transfer protocol and safety detection
JP2010124538A (ja) * 2008-11-17 2010-06-03 Toyota Motor Corp 電動車両用の充電ケーブルおよびその管理方法
JP2012080646A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Tokai Rika Co Ltd 給電プラグロック装置
JP2013090395A (ja) * 2011-10-14 2013-05-13 Nippon Signal Co Ltd:The 充電システム
JP2014194909A (ja) * 2013-03-29 2014-10-09 Panasonic Corp 電気接続用コネクタ

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018129154A (ja) * 2017-02-07 2018-08-16 三菱電機株式会社 充放電器及び充放電システム
JP6559391B1 (ja) * 2019-01-25 2019-08-14 三菱電機株式会社 電力変換システムおよびケーブル中継器
US10994624B2 (en) 2019-01-25 2021-05-04 Mitsubishi Electric Corporation Power conversion system and cable relay
JP2020167874A (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 通知システム、通知方法、及びプログラム
JP7285445B2 (ja) 2019-03-29 2023-06-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 通知システム、通知方法、及びプログラム
WO2021090591A1 (ja) * 2019-11-08 2021-05-14 パナソニックIpマネジメント株式会社 Usbコンセント
JP2021078246A (ja) * 2019-11-08 2021-05-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 Usbコンセント
JP7422325B2 (ja) 2019-11-08 2024-01-26 パナソニックIpマネジメント株式会社 Usbコンセント

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