説明

充電接続装置

【課題】コンセントに応じた使用可能電流値を自動的に判別し安全に充電を行なえる充電接続装置を提供する。
【解決手段】電動車両に充電を行なうための充電接続装置は、車両に接続するための第1の接続端と、電源に接続するための第2の接続端と、第2の接続端から第1の接続端へ送電する送電経路上に設けられ、送電経路の開閉を行なうとともに、車両に送電電流の上限値の情報を送信する充電制御ユニット(CCID)とを備える。第2の接続端は、電源に接続するためのプラグを含む。プラグは、電源への接続部分の形状を複数の形状から選択可能に構成される。充電制御ユニットは、接続部分としてどのような形状が選択されているかを検出し、選択された形状に対応する上限値を情報として車両に送信する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、充電接続装置に関し、特に電動車両に充電を行なうための充電接続装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電気自動車は、車両推進用モータと、それを駆動する電力を蓄積する蓄電装置とを搭載している。この蓄電装置には車両の外部の電源から充電を行なう。この際に車両と電源とを接続する充電ケーブルが用いられる。
【0003】
近年、モータとエンジンとを搭載するハイブリッド自動車にあっても、外部電源と車両とを充電ケーブルで接続し、蓄電装置に充電を可能とするいわゆるプラグインハイブリッド車が検討されている。
【0004】
このような充電に用いられる充電ケーブルについて特開平7−7860号公報に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平7−7860号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
電気自動車やプラグインハイブリッド車は、通常は専用電源設備と専用コネクタおよび専用充電ケーブルを介して接続される。専用電源設備は電流容量が大きく電気自動車等を急速に充電することも可能である。
【0007】
一方、電動自動車の充電が家庭用のコンセント(ウォールソケット)からできるようにすることも検討されている。家庭用のコンセントから充電できることはユーザにとって非常に便利であるが、家庭用のコンセントはその種類によって使用可能な電流値が定められている。したがって定格電流を超えない範囲内で充電を行なう必要がある。
【0008】
図4は、第1検討例の充電ケーブルを示した図である。
たとえば、図4に示すように、OA機器接地箇所等に使用されるアース端子付きコンセント(たとえば、JISC8303の2極接地極付コンセント15A125V)には、その形状に合った15アンペアのプラグが一方端に設けられた充電ケーブルが使用される。充電ケーブルに設けられているコントロールボックス(CCID:Charge Cuurent Interruption Device)には15アンペアプラグに対応する上限電流値α(A)が設定されている。車両に充電ケーブルが接続されると、コントロールボックスから車両に上限電流値α(A)に対応する情報が送信される。車両に設けられた充電装置は、その情報に基づいて、充電電流を流すようにする。
【0009】
図5は、第2検討例の充電ケーブルを示した図である。
たとえば、図5に示すように、エアコン設置箇所等に用いられるアース端子付大容量コンセント(JISC8323の2極接地極付コンセント20A125V)には、その形状に合った20アンペアのプラグが一方端に設けられた充電ケーブルが使用される。充電ケーブルに設けられているコントロールボックス(CCID:Charge Cuurent Interruption Device)には20アンペアプラグに対応する上限電流値β(A)が設定されている。車両に充電ケーブルが接続されると、コントロールボックスから車両に上限電流値β(A)に対応する情報が送信される。車両に設けられた充電装置は、その情報に基づいて、充電電流を流すようにする。
【0010】
しかし、15アンペアのコンセントと20アンペアのコンセントの両方を備える家庭も考えられる。そのような家庭では、2本の充電ケーブルを準備しなければならず、利便性に劣る。
【0011】
また、図5のケーブルに20アンペアプラグを15アンペアプラグに変換して15アンペアコンセントに使用することも考えられるが、コントロールボックスは車両に20アンペアの上限電流値を連絡するので、15アンペアコンセントに過電流が流れてしまう可能性があり問題である。
【0012】
このような定格オーバーの誤使用を避けるために、使用者に電流値を設定させることも考えられるが、確実性がない。
【0013】
本発明の目的は、コンセントに応じた使用可能電流値を自動的に判別し安全に充電を行なえる充電接続装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0014】
この発明は、要約すると、電動車両に充電を行なうための充電接続装置であって、車両に接続するための第1の接続端と、電源に接続するための第2の接続端と、第2の接続端から第1の接続端へ送電する送電経路上に設けられ、送電経路の開閉を行なうとともに、車両に送電電流の上限値の情報を送信する充電制御ユニットとを備える。第2の接続端は、電源に接続するためのプラグを含む。プラグは、電源への接続部分の形状を複数の形状から選択可能に構成される。充電制御ユニットは、接続部分としてどのような形状が選択されているかを検出し、選択された形状に対応する上限値を情報として車両に送信する。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、何本も充電ケーブルを用意しなくても良く、また確実にコンセントの上限電流を守ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本実施の形態に係る充電接続装置の一態様である充電ケーブル1の構成を示す図である。
【図2】図1のCCID3の内部の制御装置が実行する制御を説明するためのフローチャートである。
【図3】実施の形態の変形例における充電ケーブルの構成を示した図である。
【図4】第1検討例の充電ケーブルを示した図である。
【図5】第2検討例の充電ケーブルを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明について以下図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付してその説明は繰返さない。
【0018】
図1は、本実施の形態に係る充電接続装置の一態様である充電ケーブル1の構成を示す図である。
【0019】
図1を参照して、充電ケーブル1は、車両に設けられたインレットに接続するためのコネクタ2と、家庭用コンセントなどの外部電源に接続するためのプラグ4と、コネクタ2とプラグ4の間の充電経路上に設けられたCCID3とを含む。
【0020】
すなわち、電動車両に充電を行なうための充電接続装置である充電ケーブル1は、車両に接続するための第1の接続端(コネクタ2)と、電源に接続するための第2の接続端(プラグ4)と、第2の接続端(プラグ4)から第1の接続端(コネクタ2)へ送電する送電経路上に設けられ、送電経路の開閉を行なうとともに、車両に送電電流の上限値の情報を送信する充電制御ユニット(CCID3)とを備える。第2の接続端は、電源に接続するためのプラグ4を含む。プラグ4は、変換アダプタ6を着脱することによって、電源への接続部分の形状を複数の形状から選択可能に構成される。充電制御ユニットは、接続部分としてどのような形状が選択されているかを検出し、選択された形状に対応する上限値を情報として車両に送信する。
【0021】
具体的には、プラグ4には、変換アダプタ6がプラグ4に装着されているか否かを検出するためのスイッチ8が設けられている。変換アダプタ6の表側6Aにはコンセント7の形状に合わせた突起9B,9C,9Dが設けられている。また変換アダプタ6の裏側6Bにはコンセント5と同様な穴に加えて、突起9Aが設けられている。
【0022】
変換アダプタ6をプラグ4に装着すると、変換アダプタに設けられた突起9Aがスイッチ8の穴部分に挿入される。これによりスイッチ8がオン状態となり、これがCCID3によって検出される。CCID8は、変換アダプタ6が装着されていないときは、コンセント5の定格電流(たとえば20アンペア)に対応する情報を車両に送信し、変換アダプタ6が装着されているときは、コンセント7の定格電流(たとえば15アンペア)に対応する情報を車両に送信する。
【0023】
これにより、車両に設けられた充電装置は、使用しているコンセントに対応する上限値を認識し、過電流を避けつつなるべく早く充電が終了するように充電を行なうことができる。
【0024】
図2は、図1のCCID3の内部の制御装置が実行する制御を説明するためのフローチャートである。
【0025】
図1、図2を参照して、まず、処理が開始されると、ステップS1において、CCID3は、スイッチ8の状態を検出することによって、変換アダプタ6がプラグ4に装着されているか否かを判断する。
【0026】
ステップS1において変換アダプタ6の装着が検出された場合にはステップS2に処理が進み、上限電流値はα(A)に設定される。ステップS1において変換アダプタ6の装着が検出されなかった場合にはステップS3に処理が進み、上限電流値はβ(A)に設定される。設定された上限電流値は、車両に送信される。
【0027】
以上説明したように、本実施の形態の充電接続装置は、変換アダプターを接続した場合であっても、変換アダプタの接続を検出してCCIDの上限電流を設定することができるので、定格オーバーや過小電流による充電を防止し、変換アダプタを用いた適切な充電が可能となる。
【0028】
また、変換アダプタの装着の有無によって正しくコンセントにあった上限電流値がCCIDに設定される。これは人間が設定ボタンなどで上限電流値を切り替えるよりも確実に正しい値を設定できる。
【0029】
図3は、実施の形態の変形例における充電ケーブルの構成を示した図である。
図3を参照して、充電ケーブルは、基本部分10と変換部分12A,12Bとを含む。基本部分10は、車両に設けられたインレットに接続するためのコネクタ2と、CCID3Aとを含む。
【0030】
変換部分12AはCCIDに接続するための端部13Aと、プラグ14Aとを含む。プラグ14Aはコンセント20(電流定格は、たとえば15アンペア)に適合した形状を有する。変換部分12BはCCIDに接続するための端部13Bと、プラグ14Bとを含む。プラグ14Bはコンセント20A(電流定格は、たとえば20アンペア)に適合した形状を有する。
【0031】
CCID3Aは端部13Aおよび13Bのいずれにも接続可能な接続部3ABを含む。端部13Aと端部13Bとは、ピンの有無などの互いに異なる形状を有するか、磁気などの特性が異なる。接続部3ABは、たとえば図1のスイッチ8Aのようにピンの有無によって端部13Aと端部13Bのいずれが接続されているのかを認識することができるように構成されている。接続部3ABは、ピンの有無のような物理的形状の違いでなくても、磁気の有無や電気抵抗値の違いなどを検出するようにしても良い。
【0032】
すなわち、電動車両に充電を行なうための充電接続装置である充電ケーブルは、車両に接続するための第1の接続端(コネクタ2)と、電源に接続するための第2の接続端(変換部分12A、12B)と、第2の接続端(変換部分12A、12B)から第1の接続端(コネクタ2)へ送電する送電経路上に設けられ、送電経路の開閉を行なうとともに、車両に送電電流の上限値の情報を送信する充電制御ユニット(CCID3A)とを備える。第2の接続端は、電源に接続するためのプラグ14A,14Bを含む。図3の充電ケーブルは、変換部分12A,12Bを交換することによって、電源への接続部分の形状を複数の形状から選択可能に構成される。充電制御ユニットは、接続部分としてどのような形状が選択されているかを接続部3ABによって検出し、選択された形状に対応する上限値を情報として車両に送信する。なおCCID3Aの動作は、図2で説明した動作と同様であるので説明は繰り返さない。
【0033】
図3に示した変形例であっても、図1に示した実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【0034】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0035】
1 充電ケーブル、2 コネクタ、3AB 接続部、4,14A,14B プラグ、5,7,20,22 コンセント、6 変換アダプタ、8,8A スイッチ、9A,9B,9C,9D 突起、10 基本部分、12A,12B 変換部分、13A,13B 端部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電動車両に充電を行なうための充電接続装置であって、
車両に接続するための第1の接続端と、
電源に接続するための第2の接続端と、
前記第2の接続端から前記第1の接続端へ送電する送電経路上に設けられ、前記送電経路の開閉を行なうとともに、車両に送電電流の上限値の情報を送信する充電制御ユニットとを備え、
前記第2の接続端は、
前記電源に接続するためのプラグを含み、
前記プラグは、電源への接続部分の形状を複数の形状から選択可能に構成され、
前記充電制御ユニットは、前記接続部分としてどのような形状が選択されているかを検出し、選択された形状に対応する前記上限値を前記情報として車両に送信する、充電接続装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2012−135104(P2012−135104A)
【公開日】平成24年7月12日(2012.7.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−284324(P2010−284324)
【出願日】平成22年12月21日(2010.12.21)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】