車両用充放電装置
【課題】充電状態と放電状態を確実に切り換えること。
【解決手段】充電側電磁接触器ＭＣ１を接点Ｓ１〜Ｓ４で構成するとともに、放電側電磁接触器ＭＣ２を接点Ｓ５〜Ｓ８で構成する。接点Ｓ１，Ｓ２は、充電用経路Ｋ１を通電状態と非通電状態に切り換えるとともに、接点Ｓ３，Ｓ４は、接点Ｓ１，Ｓ２とは逆の状態を取り得る。接点Ｓ５，Ｓ６は、放電用経路Ｋ２を通電状態と非通電状態に切り換えるとともに、接点Ｓ７，Ｓ８は、接点Ｓ５，Ｓ６とは逆の状態を取り得る。充電側コントローラ１４は、接点Ｓ１，Ｓ２を通電状態に切り換えるための電気信号を、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ７を介して充電側電磁接触器ＭＣ１に入力する。放電側コントローラ１５は、接点Ｓ５，Ｓ６を通電状態に切り換えるための電気信号を、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ４を介して放電側電磁接触器ＭＣ２に入力する。
【解決手段】充電側電磁接触器ＭＣ１を接点Ｓ１〜Ｓ４で構成するとともに、放電側電磁接触器ＭＣ２を接点Ｓ５〜Ｓ８で構成する。接点Ｓ１，Ｓ２は、充電用経路Ｋ１を通電状態と非通電状態に切り換えるとともに、接点Ｓ３，Ｓ４は、接点Ｓ１，Ｓ２とは逆の状態を取り得る。接点Ｓ５，Ｓ６は、放電用経路Ｋ２を通電状態と非通電状態に切り換えるとともに、接点Ｓ７，Ｓ８は、接点Ｓ５，Ｓ６とは逆の状態を取り得る。充電側コントローラ１４は、接点Ｓ１，Ｓ２を通電状態に切り換えるための電気信号を、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ７を介して充電側電磁接触器ＭＣ１に入力する。放電側コントローラ１５は、接点Ｓ５，Ｓ６を通電状態に切り換えるための電気信号を、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ４を介して放電側電磁接触器ＭＣ２に入力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充放電プラグを車両に接続し、その車両に搭載された蓄電池を充電する、又は蓄電池から放電する車両用充放電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両には、当該車両の原動機となる電動機（モータ）への供給電力を蓄える蓄電池が搭載されており、その蓄電池を充電するための充電装置が考えられている。一方、例えば災害時の電力供給不足を補う目的で、車両の蓄電池に蓄えられている電力を放電させるための放電装置も考えられている。例えば、特許文献１，２には、車両の蓄電池に対して充電及び放電を行うことが可能な充放電装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１７８２３４号公報
【特許文献２】特開２００７−２５２１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、充放電装置では、充電と放電を同時に行う可能性が低いことを考慮すると、充電時と放電時で共通利用可能なプラグを用意しておいた方が、それぞれで専用のプラグを用意しておくことよりも利便性が良く、好ましい。このため、充放電装置において共通利用可能なプラグを採用する場合には、例えば充電中に放電に切り換わってしまうなど、意図しない要因によって状態が切り換わらないようにしておく必要がある。
【０００５】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、充電状態と放電状態を確実に切り換えることができる充放電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、充放電プラグを車両に接続し、その車両に搭載された蓄電池を充電する、又は前記蓄電池から放電する車両用充放電装置において、充電時に、充電用経路を通電状態に切り換える充電時切換手段と、放電時に、放電用経路を通電状態に切り換える放電時切換手段と、充電時には前記充電用経路を通電状態へ切り換えるための第１の駆動信号を前記充電時切換手段に出力するとともに、放電時には前記放電用経路を通電状態へ切り換えるための第２の駆動信号を前記放電時切換手段に出力する切換制御手段と、を備え、前記充電時切換手段には、前記充電用経路を通電状態と非通電状態に切り換える第１の接点と、前記第１の接点とは逆の状態を取り得る第２の接点と、を含み、前記放電時切換手段には、前記放電用経路を通電状態と非通電状態に切り換える第３の接点と、前記第３の接点とは逆の状態を取り得る第４の接点と、を含み、前記第１の駆動信号を、前記放電時切換手段の前記第４の接点を介して前記充電時切換手段に入力する一方で、前記第２の駆動信号を、前記充電時切換手段の前記第２の接点を介して前記放電時切換手段に入力することを要旨とする。
【０００７】
これによれば、充電中、充電時切換手段の第１の接点により充電用経路が通電状態とされている時、第２の接点は第１の接点と逆の状態、すなわち非通電状態となる。そして、放電用経路を通電状態に切り換えるための第２の駆動信号は、充電時切換手段の第２の接点を介して放電時切換手段に入力される。このため、充電中は、第２の駆動信号が出力されても、その第２の駆動信号は第２の接点が非通電状態とされていることにより、放電時切換手段に入力されない。また、放電中、放電時切換手段の第３の接点により放電用経路が通電状態とされている時、第４の接点は第３の接点とは逆の状態、すなわち非通電状態となる。そして、充電用経路を通電状態に切り換えるための第１の駆動信号は、放電時切換手段の第４の接点を介して充電時切換手段に入力される。このため、放電中は、第１の駆動信号が出力されても、その第１の駆動信号は第４の接点が非通電状態とされていることにより、充電時切換手段に入力されない。これにより、充電及び放電の何れか一方が行われている場合は、他方に切り換わらない。したがって、意図しない要因によって状態が切り換わることなく、充電状態と放電状態を確実に切り換えることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用充放電装置において、前記充電時切換手段には、前記第２の接点と同一状態を取り得る第５の接点をさらに含み、前記放電時切換手段には、前記第４の接点と同一状態を取り得る第６の接点をさらに含み、前記第５の接点、前記第６の接点、及び放電抵抗により、前記充電用経路の残留抵抗を放電する放電用回路を構成したことを要旨とする。
【０００９】
これによれば、充電終了後に充放電プラグを非接続状態とした場合に、充電用経路の残留電圧を放電用回路によって放電させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、充電状態と放電状態を確実に切り換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】車両用充放電装置の構成を示すブロック図。
【図２】充電時の車両用充放電装置の動作を示すブロック図。
【図３】放電時の車両用充放電装置の動作を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。
図１に示すように、車両用充放電装置１０は、電力系統１１に接続されるとともに、車両１２に搭載される蓄電池１３を充電する場合、又は蓄電池１３から放電する場合には充放電プラグＰを介して車両１２に接続される。車両用充放電装置１０は、充電時に、電力供給源となる電力系統１１と車両１２の間の充電用経路Ｋ１を通電状態に切り換える充電時切換手段としての充電側電磁接触器（マグネットコンタクタ）ＭＣ１を備えている。そして、充電側電磁接触器ＭＣ１は、切換制御手段としての充電側コントローラ１４に電気的に接続されている。充電側コントローラ１４は、電気信号を出力することにより、充電側電磁接触器ＭＣ１を構成する接点を開閉させる。
【００１３】
また、車両用充放電装置１０は、放電時に、電力放出先となる電力系統１１と車両１２の間の放電用経路Ｋ２を通電状態に切り換える放電時切換手段としての放電側電磁接触器（マグネットコンタクタ）ＭＣ２を備えている。そして、放電側電磁接触器ＭＣ２は、切換制御手段としての放電側コントローラ１５に電気的に接続されている。放電側コントローラ１５は、電気信号を出力することにより、放電側電磁接触器ＭＣ２を構成する接点を開閉させる。
【００１４】
また、車両用充放電装置１０は、充電側コントローラ１４と放電側コントローラ１５を制御するコントローラ１６を備えているとともに、コントローラ１６は、充電側コントローラ１４と放電側コントローラ１５に双方向通信可能に接続されている。コントローラ１６は、充電の実行指示を充電側コントローラ１４に出力するとともに、放電の実行指示を放電側コントローラ１５に出力する。また、車両用充放電装置１０は、電源１７を備えているとともに、電源１７は、電力系統１１と充電側電磁接触器ＭＣ１の間、すなわち充電側電磁接触器ＭＣ１の入力側となる１次側に接続されている。そして、電源１７は、充電側コントローラ１４、放電側コントローラ１５、及びコントローラ１６のそれぞれに電気的に接続されており、電力を供給する。また、充電側電磁接触器ＭＣ１の１次側には、過電流が流れた場合に電流の流れを遮断する電力遮断部１８が接続されている。
【００１５】
また、充電側コントローラ１４には、充放電プラグＰと充電側電磁接触器ＭＣ１の間、すなわち充電側電磁接触器ＭＣ１の出力側となる２次側の電圧を検知する充放電検知部１９が接続されている。充電側コントローラ１４は、充放電検知部１９の検知結果を入力する。また、充電側コントローラ１４には、充放電プラグＰとの間に、電圧を検知する充放電検知部２０が接続されている。本実施形態の充電側コントローラ１４は、充放電検知部２０の検知結果をもとにＣＰＬＴ（コントロールパイロット）機能により、車両１２側との接続などを確認する。一方、放電側コントローラ１５には、電力系統１１と放電側電磁接触器ＭＣ２の間、すなわち放電側電磁接触器ＭＣ２の出力側となる２次側の電圧を検知する充放電検知部２１が接続されている。放電側コントローラ１５は、充放電検知部２１の検知結果を入力する。本実施形態の車両用充放電装置１０では、充電側電磁接触器ＭＣ１の１次側が電力遮断部１８を介して電力系統１１に接続されるとともに、充電側電磁接触器ＭＣ１の２次側が充放電プラグＰを介して車両１２に接続され、これらを接続する送電線によって充電用経路Ｋ１が構成されている。また、本実施形態の車両用充放電装置１０では、放電側電磁接触器ＭＣ２の１次側が充放電プラグＰを介して車両１２に接続されるとともに、放電側電磁接触器ＭＣ２の２次側が電力系統１１に接続され、これらを接続する送電線によって放電用経路Ｋ２が構成されている。
【００１６】
以下、充電側電磁接触器ＭＣ１と放電側電磁接触器ＭＣ２の構成をさらに詳しく説明する。
充電側電磁接触器ＭＣ１は、複数（実施形態では４つ）の接点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を備えているとともに、放電側電磁接触器ＭＣ２は、複数（実施形態では４つ）の接点Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８を備えている。充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ１，Ｓ２、及び放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ５，Ｓ６は、ａ接点（常開接点）とされている。充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ１，Ｓ２は、充電用経路Ｋ１を通電状態と非通電状態とに切り換える。詳しく言えば、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ１，Ｓ２は、開状態において充電用経路Ｋ１を非通電状態とする一方で、閉状態において充電用経路Ｋ１を通電状態とする。一方、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ５，Ｓ６は、放電用経路Ｋ２を通電状態と非通電状態とに切り換える。詳しく言えば、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ５，Ｓ６は、開状態において放電用経路Ｋ２を非通電状態とする一方で、閉状態において放電用経路Ｋ２を通電状態とする。本実施形態では、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ１，Ｓ２によって第１の接点が構成されるとともに、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ５，Ｓ６によって第３の接点が構成される。
【００１７】
充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ３，Ｓ４、及び放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ７，Ｓ８は、ｂ接点（常閉接点）とされている。そして、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ３と放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ８は、電気的に接続されている。詳しく言えば、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ３の一方の端子は、放電抵抗２２を介して充電側電磁接触器ＭＣ１の２次側に接続されているとともに、接点Ｓ３の他方の端子は、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ８の一方の端子に接続されている。また、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ８の他方の端子は、充電側電磁接触器ＭＣ１の２次側に接続されている。すなわち、両接点Ｓ３，Ｓ８は、閉状態において充電側電磁接触器ＭＣ１の２次側の電流が流れる放電用回路としての閉回路を構成する。本実施形態では、接点Ｓ３が第５の接点となり、接点Ｓ８が第６の接点となる。
【００１８】
なお、両接点Ｓ３，Ｓ８は、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ１，Ｓ２及び放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ５，Ｓ６とは、逆の動作状態を取り得る。つまり、接点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ５，Ｓ６が開状態の場合は両接点Ｓ３，Ｓ８が閉状態となり、接点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ５，Ｓ６が閉状態の場合は両接点Ｓ３，Ｓ８が開状態となる。したがって、両接点Ｓ３，Ｓ８は、接点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ５，Ｓ６の何れもが開状態の場合、つまり充電用経路Ｋ１及び放電用経路Ｋ２の何れもが非通電状態の場合に、充電側電磁接触器ＭＣ１の２次側の電流が流れる閉回路を構成する。因みに、両接点Ｓ３，Ｓ８は、接点Ｓ１，Ｓ２が閉状態（充電用経路Ｋ１が通電状態）の場合、接点Ｓ３が開状態となることにより、閉回路を構成しない。また、両接点Ｓ３，Ｓ８は、接点Ｓ５，Ｓ６が閉状態（放電用経路Ｋ２が通電状態）の場合、接点Ｓ８が開状態となることにより、閉回路を構成しない。
【００１９】
また、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ４は、一方の端子が放電側コントローラ１５に電気的に接続されているとともに、他方の端子が放電側電磁接触器ＭＣ２に電気的に接続されている。また、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ７は、一方の端子が充電側コントローラ１４に電気的に接続されているとともに、他方の端子が充電側電磁接触器ＭＣ１に電気的に接続されている。本実施形態では、接点Ｓ４が第２の接点となり、接点Ｓ７が第４の接点となる。
【００２０】
本実施形態の充電側電磁接触器ＭＣ１は、充電側コントローラ１４が出力する電気信号により、各接点Ｓ１〜Ｓ４を開閉させる。詳しく言えば、充電側電磁接触器ＭＣ１では、接点Ｓ１，Ｓ２が開状態で、かつ接点Ｓ３，Ｓ４が閉状態の場合に、充電側コントローラ１４が充電用経路Ｋ１を通電状態に切り換えるための電気信号を出力すると、その信号の入力により各接点Ｓ１〜Ｓ４が逆の状態に動作する。すなわち、前記電気信号により、接点Ｓ１，Ｓ２は開状態から閉状態に動作する一方で、接点Ｓ３，Ｓ４は閉状態から開状態に動作する。このように動作した場合、充電用経路Ｋ１は、非通電状態から通電状態に切り換わる。本実施形態では、充電用経路Ｋ１を通電状態に切り換えるための電気信号が、第１の駆動信号となる。
【００２１】
一方、充電側電磁接触器ＭＣ１では、接点Ｓ１，Ｓ２が閉状態で、かつ接点Ｓ３，Ｓ４が開状態の場合に、充電側コントローラ１４が充電用経路Ｋ１を非通電状態に切り換えるための電気信号を出力すると、その信号の入力により各接点Ｓ１〜Ｓ４が逆の状態に動作する。すなわち、前記電気信号により、接点Ｓ１，Ｓ２は閉状態から開状態に動作する一方で、接点Ｓ３，Ｓ４は開状態から閉状態に動作する。このように動作した場合、充電用経路Ｋ１は、通電状態から非通電状態に切り換わる。
【００２２】
また、本実施形態の放電側電磁接触器ＭＣ２は、放電側コントローラ１５が出力する電気信号により、各接点Ｓ５〜Ｓ８を開閉させる。詳しく言えば、放電側電磁接触器ＭＣ２では、接点Ｓ５，Ｓ６が開状態で、かつ接点Ｓ７，Ｓ８が閉状態の場合に、放電側コントローラ１５が放電用経路Ｋ２を通電状態に切り換えるための電気信号を出力すると、その信号の入力により各接点Ｓ５〜Ｓ８が逆の状態に動作する。すなわち、前記電気信号により、接点Ｓ５，Ｓ６は開状態から閉状態に動作する一方で、接点Ｓ７，Ｓ８は閉状態から開状態に動作する。このように動作した場合、放電用経路Ｋ２は、非通電状態から通電状態に切り換わる。本実施形態では、放電用経路Ｋ２を通電状態に切り換えるための電気信号が、第２の駆動信号となる。
【００２３】
一方、放電側電磁接触器ＭＣ２では、接点Ｓ５，Ｓ６が閉状態で、かつ接点Ｓ７，Ｓ８が開状態の場合に、放電側コントローラ１５が放電用経路Ｋ２を非通電状態に切り換えるための電気信号を出力すると、その信号の入力により各接点Ｓ５〜Ｓ８が逆の状態に動作する。すなわち、前記電気信号により、接点Ｓ５，Ｓ６は閉状態から開状態に動作する一方で、接点Ｓ７，Ｓ８は開状態から閉状態に動作する。このように動作した場合、放電用経路Ｋ２は、通電状態から非通電状態に切り換わる。
【００２４】
そして、本実施形態では、充電側コントローラ１４からの電気信号を、充電側電磁接触器ＭＣ１に対して直接入力せずに、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ７を介して入力させている。一方、本実施形態では、放電側コントローラ１５からの電気信号を、放電側電磁接触器ＭＣ２に対して直接入力せずに、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ４を介して入力させている。このような構成によれば、電気信号は、当該電気信号の伝送経路上に配設した非制御対象側の接点を介して制御対象側に入力されることになる。つまり、充電側コントローラ１４からの電気信号は、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ７が閉状態である場合に、充電側電磁接触器ＭＣ１に入力される。換言すれば、充電側コントローラ１４からの電気信号は、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ５，Ｓ６が開状態、すなわち放電用経路Ｋ２が非通電状態となる放電が行われていない場合に、充電側電磁接触器ＭＣ１に入力される。
【００２５】
また、放電側コントローラ１５からの電気信号は、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ４が閉状態である場合に、放電側電磁接触器ＭＣ２に入力される。換言すれば、放電側コントローラ１５からの電気信号は、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ１，Ｓ２が開状態、すなわち充電用経路Ｋ１が非通電状態となる充電が行われていない場合に、放電側電磁接触器ＭＣ２に入力される。
【００２６】
以下、本実施形態の車両用充放電装置１０の作用を、図２及び図３にしたがって説明する。
充電及び放電が行われていない場合は、図１に示すように、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ１，Ｓ２、及び放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ５，Ｓ６のそれぞれが開状態とされて充電用経路Ｋ１、及び放電用経路Ｋ２のそれぞれが非通電状態となる。また、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ３，Ｓ４、及び放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ７，Ｓ８のそれぞれは、閉状態となる。
【００２７】
そして、車両１２に接続された充放電プラグＰを介して車両１２との接続確認が行われるとともに、コントローラ１６から充電側コントローラ１４に充電開始の指示が送信されると、充電側コントローラ１４は、充電用経路Ｋ１を通電状態に切り換えるための電気信号を出力する。この電気信号は、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ７が閉状態とされていることから、その接点Ｓ７を介して充電側電磁接触器ＭＣ１に入力される。そして、充電側電磁接触器ＭＣ１では、図２に示すように、電気信号により、接点Ｓ３，Ｓ４が開状態とされる一方で、接点Ｓ１，Ｓ２が閉状態とされる。これにより、電力系統１１と車両１２の間の充電用経路Ｋ１は通電状態とされ、充放電プラグＰを介して電力が車両１２の蓄電池１３に供給されて充電が行われる。
【００２８】
なお、前述のように充電が行われている場合の放電側電磁接触器ＭＣ２は、図２に示すように、接点Ｓ５，Ｓ６が開状態とされる一方で、接点Ｓ７，Ｓ８が閉状態とされている。そして、充電中、外乱ノイズなどの何らかの要因により、放電側コントローラ１５から放電用経路Ｋ２を通電状態に切り換えるための電気信号が出力されたとする。しかし、その電気信号は、図２に示すように、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ４が開状態となっていることから、放電側電磁接触器ＭＣ２に入力されない。つまり、充電中、意図せずに放電へ切り換わることがない。
【００２９】
その後、充電の終了に伴ってコントローラ１６から充電側コントローラ１４に充電終了の指示が送信されると、充電側コントローラ１４は、充電用経路Ｋ１を非通電状態に切り換えるための電気信号を出力する。この電気信号は、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ７が閉状態とされていることから、その接点Ｓ７を介して充電側電磁接触器ＭＣ１に入力される。そして、充電側電磁接触器ＭＣ１では、図１に示すように、電気信号により、接点Ｓ３，Ｓ４が閉状態とされる一方で、接点Ｓ１，Ｓ２が開状態とされる。この状態では、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ３、及び放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ８の何れもが閉状態となり、充電側電磁接触器ＭＣ１の２次側の電流が流れる閉回路を構成している。このため、充放電プラグＰと車両１２が非接続状態とされた場合には、充電側電磁接触器ＭＣ１の２次側の残留電圧が、放電抵抗２２を介して放電される。なお、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ３は、充電用経路Ｋ１が通電状態となっている場合、開状態とされていることから、充電側電磁接触器ＭＣ１の２次側の電流が流れる閉回路は構成されない。したがって、放電抵抗２２は、充電中の負荷にはならない。
【００３０】
次に、放電を行う場合について説明する。
車両１２に接続された充放電プラグＰを介して車両１２との接続確認が行われるとともに、コントローラ１６から放電側コントローラ１５に放電開始の指示が送信されると、放電側コントローラ１５は、放電用経路Ｋ２を通電状態に切り換えるための電気信号を出力する。この電気信号は、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ４が閉状態とされていることから、その接点Ｓ４を介して放電側電磁接触器ＭＣ２に入力される。そして、放電側電磁接触器ＭＣ２では、図３に示すように、電気信号により、接点Ｓ７，Ｓ８が開状態とされる一方で、接点Ｓ５，Ｓ６が閉状態とされる。これにより、電力系統１１と車両１２の間の放電用経路Ｋ２は通電状態とされ、充放電プラグＰを介して車両１２の蓄電池１３から電力が放出されて放電が行われる。
【００３１】
なお、前述のように放電が行われている場合の充電側電磁接触器ＭＣ１は、図３に示すように、接点Ｓ１，Ｓ２が開状態とされる一方で、接点Ｓ３，Ｓ４が閉状態とされている。そして、放電中、外乱ノイズなどの何らかの要因により、充電側コントローラ１４から充電用経路Ｋ１を通電状態に切り換えるための電気信号が出力されたとする。しかし、その電気信号は、図３に示すように、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ７が開状態となっていることから、充電側電磁接触器ＭＣ１に入力されない。つまり、放電中、意図せずに充電へ切り換わることがない。
【００３２】
その後、放電の終了に伴ってコントローラ１６から放電側コントローラ１５に放電終了の指示が送信されると、放電側コントローラ１５は、放電用経路Ｋ２を非通電状態に切り換えるための電気信号を出力する。この電気信号は、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ４が閉状態とされていることから、その接点Ｓ４を介して放電側電磁接触器ＭＣ２に入力される。そして、放電側電磁接触器ＭＣ２では、図１に示すように、電気信号により、接点Ｓ７，Ｓ８が閉状態とされる一方で、接点Ｓ３，Ｓ４が開状態とされる。なお、放電中、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ８は、開状態とされていることから、充電側電磁接触器ＭＣ１の２次側の電流が流れる閉回路は構成されない。したがって、放電抵抗２２は、放電中の負荷にもならない。
【００３３】
したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）充電用経路Ｋ１を通電状態に切り換えるために充電側コントローラ１４が出力する電気信号を、放電側電磁接触器ＭＣ２を介して充電側電磁接触器ＭＣ１に入力する。前記電気信号は、非放電中であれば、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ７が閉状態とされていることにより、充電側電磁接触器ＭＣ１に入力される。換言すれば、前記電気信号は、放電中であれば、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ７が開状態とされていることにより、充電側電磁接触器ＭＣ１に入力されない。したがって、放電中に、意図しない要因で充電側コントローラ１４から前記電気信号が出力されたとしても、放電状態から充電状態に切り換わることがなく、充電状態と放電状態を確実に切り換えることができる。
【００３４】
（２）また、放電用経路Ｋ２を通電状態に切り換えるために放電側コントローラ１５が出力する電気信号を、充電側電磁接触器ＭＣ１を介して放電側電磁接触器ＭＣ２に入力する。前記電気信号は、非充電中であれば、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ４が閉状態とされていることにより、放電側電磁接触器ＭＣ２に入力される。換言すれば、前記電気信号は、充電中であれば、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ４が開状態とされていることにより、放電側電磁接触器ＭＣ２に入力されない。したがって、充電中に、意図しない要因で放電側コントローラ１５から前記電気信号が出力されたとしても、充電状態から放電状態に切り換わることがなく、充電状態と放電状態を確実に切り換えることができる。
【００３５】
（３）そして、上記の排他制御を実現するために、本実施形態の車両用充放電装置１０は、多接点型の電磁接触器を用いるとともに、その接点の切り換えにより、非制御対象側の電磁接触器を介して制御対象側の電磁接触器に前記電気信号を入力する。このため、簡単な構成で上記の排他制御を実現できる。なお、本実施形態の排他制御は、充電と放電を同時に行わず、充電中は放電を、放電中は充電を、それぞれ行わせないようにする制御である。
【００３６】
（４）充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ３と放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ８により、充電側電磁接触器ＭＣ１の２次側の残留電圧を放電する放電用回路を構成した。これにより、充電終了後に充放電プラグＰを非接続状態とした場合に、充電用経路Ｋ１の残留電圧を放電用回路によって放電させることができる。
【００３７】
（５）また、充電中は接点Ｓ３が開状態になるとともに、放電中は接点Ｓ８が開状態となることにより、放電用回路は非通電状態とされる。このため、放電用回路に配設した放電抵抗２２は、充電中、及び放電中の何れにおいても負荷とならない。したがって、充電、及び放電を確実に行うことができる。
【００３８】
（６）上記の排他制御の実現により、単一の充放電プラグＰを用いて、充電状態と放電状態を確実に切り換えることができる。すなわち、充電用と放電用のプラグを別々に設けることなく、充放電を行うことができる。
【００３９】
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 充電中に放電しない、及び放電中に充電しない排他制御機能を搭載する車両用充放電装置１０を構成する場合、つまり充電側電磁接触器ＭＣ１の２次側の残留電圧を放電する機能を搭載しない場合は、放電抵抗２２を設けなくても良い。この場合、残留抵抗を放電させるための閉回路を構成する充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ３と放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ８を設けなくても良い。つまり、充電側電磁接触器ＭＣ１は接点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４の３つの接点で構成するとともに、放電側電磁接触器ＭＣ２は接点Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７の３つの接点で構成する。なお、上記のように排他制御のために充電側電磁接触器ＭＣ１及び放電側電磁接触器ＭＣ２をそれぞれ３つの接点で構成し、上記した残留電圧を放電する機能については別の手段を用いることで、排他制御と放電機能を備えた車両用充放電装置を構成しても良い。
【００４０】
・ 充電側コントローラ１４と放電側コントローラ１５を単一のコントローラとし、そのコントローラで充電側電磁接触器ＭＣ１と放電側電磁接触器ＭＣ２を制御しても良い。
・ 各充放電検知部１９〜２１を、充電側コントローラ１４や放電側コントローラ１５の機能として構成しても良い。つまり、各充放電検知部１９〜２１が行う検知を、充電側コントローラ１４や放電側コントローラ１５が行っても良い。
【００４１】
・ 車両用充放電装置１０を例えば住宅に設置する場合には、電力放出先を電力系統１１に代えて、その住宅に設置した蓄電池とし、その蓄電池に車両１２の蓄電池１３から放出された電力を充電しても良い。
【符号の説明】
【００４２】
１０…車両用充放電装置、１２…車両、１３…蓄電池、１４…充電側コントローラ、１５…放電側コントローラ、２２…放電抵抗、ＭＣ１…充電側電磁接触器、ＭＣ２…放電側電磁接触器、Ｋ１…充電用経路、Ｋ２…放電用経路、Ｐ…充放電プラグ、Ｓ１〜Ｓ８…接点。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充放電プラグを車両に接続し、その車両に搭載された蓄電池を充電する、又は蓄電池から放電する車両用充放電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug in Hybrid Vehicle）などの車両には、当該車両の原動機となる電動機（モータ）への供給電力を蓄える蓄電池が搭載されており、その蓄電池を充電するための充電装置が考えられている。一方、例えば災害時の電力供給不足を補う目的で、車両の蓄電池に蓄えられている電力を放電させるための放電装置も考えられている。例えば、特許文献１，２には、車両の蓄電池に対して充電及び放電を行うことが可能な充放電装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１７８２３４号公報
【特許文献２】特開２００７−２５２１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、充放電装置では、充電と放電を同時に行う可能性が低いことを考慮すると、充電時と放電時で共通利用可能なプラグを用意しておいた方が、それぞれで専用のプラグを用意しておくことよりも利便性が良く、好ましい。このため、充放電装置において共通利用可能なプラグを採用する場合には、例えば充電中に放電に切り換わってしまうなど、意図しない要因によって状態が切り換わらないようにしておく必要がある。
【０００５】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、充電状態と放電状態を確実に切り換えることができる充放電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、充放電プラグを車両に接続し、その車両に搭載された蓄電池を充電する、又は前記蓄電池から放電する車両用充放電装置において、充電時に、充電用経路を通電状態に切り換える充電時切換手段と、放電時に、放電用経路を通電状態に切り換える放電時切換手段と、充電時には前記充電用経路を通電状態へ切り換えるための第１の駆動信号を前記充電時切換手段に出力するとともに、放電時には前記放電用経路を通電状態へ切り換えるための第２の駆動信号を前記放電時切換手段に出力する切換制御手段と、を備え、前記充電時切換手段には、前記充電用経路を通電状態と非通電状態に切り換える第１の接点と、前記第１の接点とは逆の状態を取り得る第２の接点と、を含み、前記放電時切換手段には、前記放電用経路を通電状態と非通電状態に切り換える第３の接点と、前記第３の接点とは逆の状態を取り得る第４の接点と、を含み、前記第１の駆動信号を、前記放電時切換手段の前記第４の接点を介して前記充電時切換手段に入力する一方で、前記第２の駆動信号を、前記充電時切換手段の前記第２の接点を介して前記放電時切換手段に入力することを要旨とする。
【０００７】
これによれば、充電中、充電時切換手段の第１の接点により充電用経路が通電状態とされている時、第２の接点は第１の接点と逆の状態、すなわち非通電状態となる。そして、放電用経路を通電状態に切り換えるための第２の駆動信号は、充電時切換手段の第２の接点を介して放電時切換手段に入力される。このため、充電中は、第２の駆動信号が出力されても、その第２の駆動信号は第２の接点が非通電状態とされていることにより、放電時切換手段に入力されない。また、放電中、放電時切換手段の第３の接点により放電用経路が通電状態とされている時、第４の接点は第３の接点とは逆の状態、すなわち非通電状態となる。そして、充電用経路を通電状態に切り換えるための第１の駆動信号は、放電時切換手段の第４の接点を介して充電時切換手段に入力される。このため、放電中は、第１の駆動信号が出力されても、その第１の駆動信号は第４の接点が非通電状態とされていることにより、充電時切換手段に入力されない。これにより、充電及び放電の何れか一方が行われている場合は、他方に切り換わらない。したがって、意図しない要因によって状態が切り換わることなく、充電状態と放電状態を確実に切り換えることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用充放電装置において、前記充電時切換手段には、前記第２の接点と同一状態を取り得る第５の接点をさらに含み、前記放電時切換手段には、前記第４の接点と同一状態を取り得る第６の接点をさらに含み、前記第５の接点、前記第６の接点、及び放電抵抗により、前記充電用経路の残留抵抗を放電する放電用回路を構成したことを要旨とする。
【０００９】
これによれば、充電終了後に充放電プラグを非接続状態とした場合に、充電用経路の残留電圧を放電用回路によって放電させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、充電状態と放電状態を確実に切り換えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】車両用充放電装置の構成を示すブロック図。
【図２】充電時の車両用充放電装置の動作を示すブロック図。
【図３】放電時の車両用充放電装置の動作を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。
図１に示すように、車両用充放電装置１０は、電力系統１１に接続されるとともに、車両１２に搭載される蓄電池１３を充電する場合、又は蓄電池１３から放電する場合には充放電プラグＰを介して車両１２に接続される。車両用充放電装置１０は、充電時に、電力供給源となる電力系統１１と車両１２の間の充電用経路Ｋ１を通電状態に切り換える充電時切換手段としての充電側電磁接触器（マグネットコンタクタ）ＭＣ１を備えている。そして、充電側電磁接触器ＭＣ１は、切換制御手段としての充電側コントローラ１４に電気的に接続されている。充電側コントローラ１４は、電気信号を出力することにより、充電側電磁接触器ＭＣ１を構成する接点を開閉させる。
【００１３】
また、車両用充放電装置１０は、放電時に、電力放出先となる電力系統１１と車両１２の間の放電用経路Ｋ２を通電状態に切り換える放電時切換手段としての放電側電磁接触器（マグネットコンタクタ）ＭＣ２を備えている。そして、放電側電磁接触器ＭＣ２は、切換制御手段としての放電側コントローラ１５に電気的に接続されている。放電側コントローラ１５は、電気信号を出力することにより、放電側電磁接触器ＭＣ２を構成する接点を開閉させる。
【００１４】
また、車両用充放電装置１０は、充電側コントローラ１４と放電側コントローラ１５を制御するコントローラ１６を備えているとともに、コントローラ１６は、充電側コントローラ１４と放電側コントローラ１５に双方向通信可能に接続されている。コントローラ１６は、充電の実行指示を充電側コントローラ１４に出力するとともに、放電の実行指示を放電側コントローラ１５に出力する。また、車両用充放電装置１０は、電源１７を備えているとともに、電源１７は、電力系統１１と充電側電磁接触器ＭＣ１の間、すなわち充電側電磁接触器ＭＣ１の入力側となる１次側に接続されている。そして、電源１７は、充電側コントローラ１４、放電側コントローラ１５、及びコントローラ１６のそれぞれに電気的に接続されており、電力を供給する。また、充電側電磁接触器ＭＣ１の１次側には、過電流が流れた場合に電流の流れを遮断する電力遮断部１８が接続されている。
【００１５】
また、充電側コントローラ１４には、充放電プラグＰと充電側電磁接触器ＭＣ１の間、すなわち充電側電磁接触器ＭＣ１の出力側となる２次側の電圧を検知する充放電検知部１９が接続されている。充電側コントローラ１４は、充放電検知部１９の検知結果を入力する。また、充電側コントローラ１４には、充放電プラグＰとの間に、電圧を検知する充放電検知部２０が接続されている。本実施形態の充電側コントローラ１４は、充放電検知部２０の検知結果をもとにＣＰＬＴ（コントロールパイロット）機能により、車両１２側との接続などを確認する。一方、放電側コントローラ１５には、電力系統１１と放電側電磁接触器ＭＣ２の間、すなわち放電側電磁接触器ＭＣ２の出力側となる２次側の電圧を検知する充放電検知部２１が接続されている。放電側コントローラ１５は、充放電検知部２１の検知結果を入力する。本実施形態の車両用充放電装置１０では、充電側電磁接触器ＭＣ１の１次側が電力遮断部１８を介して電力系統１１に接続されるとともに、充電側電磁接触器ＭＣ１の２次側が充放電プラグＰを介して車両１２に接続され、これらを接続する送電線によって充電用経路Ｋ１が構成されている。また、本実施形態の車両用充放電装置１０では、放電側電磁接触器ＭＣ２の１次側が充放電プラグＰを介して車両１２に接続されるとともに、放電側電磁接触器ＭＣ２の２次側が電力系統１１に接続され、これらを接続する送電線によって放電用経路Ｋ２が構成されている。
【００１６】
以下、充電側電磁接触器ＭＣ１と放電側電磁接触器ＭＣ２の構成をさらに詳しく説明する。
充電側電磁接触器ＭＣ１は、複数（実施形態では４つ）の接点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を備えているとともに、放電側電磁接触器ＭＣ２は、複数（実施形態では４つ）の接点Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７，Ｓ８を備えている。充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ１，Ｓ２、及び放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ５，Ｓ６は、ａ接点（常開接点）とされている。充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ１，Ｓ２は、充電用経路Ｋ１を通電状態と非通電状態とに切り換える。詳しく言えば、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ１，Ｓ２は、開状態において充電用経路Ｋ１を非通電状態とする一方で、閉状態において充電用経路Ｋ１を通電状態とする。一方、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ５，Ｓ６は、放電用経路Ｋ２を通電状態と非通電状態とに切り換える。詳しく言えば、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ５，Ｓ６は、開状態において放電用経路Ｋ２を非通電状態とする一方で、閉状態において放電用経路Ｋ２を通電状態とする。本実施形態では、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ１，Ｓ２によって第１の接点が構成されるとともに、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ５，Ｓ６によって第３の接点が構成される。
【００１７】
充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ３，Ｓ４、及び放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ７，Ｓ８は、ｂ接点（常閉接点）とされている。そして、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ３と放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ８は、電気的に接続されている。詳しく言えば、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ３の一方の端子は、放電抵抗２２を介して充電側電磁接触器ＭＣ１の２次側に接続されているとともに、接点Ｓ３の他方の端子は、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ８の一方の端子に接続されている。また、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ８の他方の端子は、充電側電磁接触器ＭＣ１の２次側に接続されている。すなわち、両接点Ｓ３，Ｓ８は、閉状態において充電側電磁接触器ＭＣ１の２次側の電流が流れる放電用回路としての閉回路を構成する。本実施形態では、接点Ｓ３が第５の接点となり、接点Ｓ８が第６の接点となる。
【００１８】
なお、両接点Ｓ３，Ｓ８は、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ１，Ｓ２及び放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ５，Ｓ６とは、逆の動作状態を取り得る。つまり、接点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ５，Ｓ６が開状態の場合は両接点Ｓ３，Ｓ８が閉状態となり、接点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ５，Ｓ６が閉状態の場合は両接点Ｓ３，Ｓ８が開状態となる。したがって、両接点Ｓ３，Ｓ８は、接点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ５，Ｓ６の何れもが開状態の場合、つまり充電用経路Ｋ１及び放電用経路Ｋ２の何れもが非通電状態の場合に、充電側電磁接触器ＭＣ１の２次側の電流が流れる閉回路を構成する。因みに、両接点Ｓ３，Ｓ８は、接点Ｓ１，Ｓ２が閉状態（充電用経路Ｋ１が通電状態）の場合、接点Ｓ３が開状態となることにより、閉回路を構成しない。また、両接点Ｓ３，Ｓ８は、接点Ｓ５，Ｓ６が閉状態（放電用経路Ｋ２が通電状態）の場合、接点Ｓ８が開状態となることにより、閉回路を構成しない。
【００１９】
また、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ４は、一方の端子が放電側コントローラ１５に電気的に接続されているとともに、他方の端子が放電側電磁接触器ＭＣ２に電気的に接続されている。また、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ７は、一方の端子が充電側コントローラ１４に電気的に接続されているとともに、他方の端子が充電側電磁接触器ＭＣ１に電気的に接続されている。本実施形態では、接点Ｓ４が第２の接点となり、接点Ｓ７が第４の接点となる。
【００２０】
本実施形態の充電側電磁接触器ＭＣ１は、充電側コントローラ１４が出力する電気信号により、各接点Ｓ１〜Ｓ４を開閉させる。詳しく言えば、充電側電磁接触器ＭＣ１では、接点Ｓ１，Ｓ２が開状態で、かつ接点Ｓ３，Ｓ４が閉状態の場合に、充電側コントローラ１４が充電用経路Ｋ１を通電状態に切り換えるための電気信号を出力すると、その信号の入力により各接点Ｓ１〜Ｓ４が逆の状態に動作する。すなわち、前記電気信号により、接点Ｓ１，Ｓ２は開状態から閉状態に動作する一方で、接点Ｓ３，Ｓ４は閉状態から開状態に動作する。このように動作した場合、充電用経路Ｋ１は、非通電状態から通電状態に切り換わる。本実施形態では、充電用経路Ｋ１を通電状態に切り換えるための電気信号が、第１の駆動信号となる。
【００２１】
一方、充電側電磁接触器ＭＣ１では、接点Ｓ１，Ｓ２が閉状態で、かつ接点Ｓ３，Ｓ４が開状態の場合に、充電側コントローラ１４が充電用経路Ｋ１を非通電状態に切り換えるための電気信号を出力すると、その信号の入力により各接点Ｓ１〜Ｓ４が逆の状態に動作する。すなわち、前記電気信号により、接点Ｓ１，Ｓ２は閉状態から開状態に動作する一方で、接点Ｓ３，Ｓ４は開状態から閉状態に動作する。このように動作した場合、充電用経路Ｋ１は、通電状態から非通電状態に切り換わる。
【００２２】
また、本実施形態の放電側電磁接触器ＭＣ２は、放電側コントローラ１５が出力する電気信号により、各接点Ｓ５〜Ｓ８を開閉させる。詳しく言えば、放電側電磁接触器ＭＣ２では、接点Ｓ５，Ｓ６が開状態で、かつ接点Ｓ７，Ｓ８が閉状態の場合に、放電側コントローラ１５が放電用経路Ｋ２を通電状態に切り換えるための電気信号を出力すると、その信号の入力により各接点Ｓ５〜Ｓ８が逆の状態に動作する。すなわち、前記電気信号により、接点Ｓ５，Ｓ６は開状態から閉状態に動作する一方で、接点Ｓ７，Ｓ８は閉状態から開状態に動作する。このように動作した場合、放電用経路Ｋ２は、非通電状態から通電状態に切り換わる。本実施形態では、放電用経路Ｋ２を通電状態に切り換えるための電気信号が、第２の駆動信号となる。
【００２３】
一方、放電側電磁接触器ＭＣ２では、接点Ｓ５，Ｓ６が閉状態で、かつ接点Ｓ７，Ｓ８が開状態の場合に、放電側コントローラ１５が放電用経路Ｋ２を非通電状態に切り換えるための電気信号を出力すると、その信号の入力により各接点Ｓ５〜Ｓ８が逆の状態に動作する。すなわち、前記電気信号により、接点Ｓ５，Ｓ６は閉状態から開状態に動作する一方で、接点Ｓ７，Ｓ８は開状態から閉状態に動作する。このように動作した場合、放電用経路Ｋ２は、通電状態から非通電状態に切り換わる。
【００２４】
そして、本実施形態では、充電側コントローラ１４からの電気信号を、充電側電磁接触器ＭＣ１に対して直接入力せずに、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ７を介して入力させている。一方、本実施形態では、放電側コントローラ１５からの電気信号を、放電側電磁接触器ＭＣ２に対して直接入力せずに、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ４を介して入力させている。このような構成によれば、電気信号は、当該電気信号の伝送経路上に配設した非制御対象側の接点を介して制御対象側に入力されることになる。つまり、充電側コントローラ１４からの電気信号は、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ７が閉状態である場合に、充電側電磁接触器ＭＣ１に入力される。換言すれば、充電側コントローラ１４からの電気信号は、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ５，Ｓ６が開状態、すなわち放電用経路Ｋ２が非通電状態となる放電が行われていない場合に、充電側電磁接触器ＭＣ１に入力される。
【００２５】
また、放電側コントローラ１５からの電気信号は、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ４が閉状態である場合に、放電側電磁接触器ＭＣ２に入力される。換言すれば、放電側コントローラ１５からの電気信号は、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ１，Ｓ２が開状態、すなわち充電用経路Ｋ１が非通電状態となる充電が行われていない場合に、放電側電磁接触器ＭＣ２に入力される。
【００２６】
以下、本実施形態の車両用充放電装置１０の作用を、図２及び図３にしたがって説明する。
充電及び放電が行われていない場合は、図１に示すように、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ１，Ｓ２、及び放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ５，Ｓ６のそれぞれが開状態とされて充電用経路Ｋ１、及び放電用経路Ｋ２のそれぞれが非通電状態となる。また、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ３，Ｓ４、及び放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ７，Ｓ８のそれぞれは、閉状態となる。
【００２７】
そして、車両１２に接続された充放電プラグＰを介して車両１２との接続確認が行われるとともに、コントローラ１６から充電側コントローラ１４に充電開始の指示が送信されると、充電側コントローラ１４は、充電用経路Ｋ１を通電状態に切り換えるための電気信号を出力する。この電気信号は、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ７が閉状態とされていることから、その接点Ｓ７を介して充電側電磁接触器ＭＣ１に入力される。そして、充電側電磁接触器ＭＣ１では、図２に示すように、電気信号により、接点Ｓ３，Ｓ４が開状態とされる一方で、接点Ｓ１，Ｓ２が閉状態とされる。これにより、電力系統１１と車両１２の間の充電用経路Ｋ１は通電状態とされ、充放電プラグＰを介して電力が車両１２の蓄電池１３に供給されて充電が行われる。
【００２８】
なお、前述のように充電が行われている場合の放電側電磁接触器ＭＣ２は、図２に示すように、接点Ｓ５，Ｓ６が開状態とされる一方で、接点Ｓ７，Ｓ８が閉状態とされている。そして、充電中、外乱ノイズなどの何らかの要因により、放電側コントローラ１５から放電用経路Ｋ２を通電状態に切り換えるための電気信号が出力されたとする。しかし、その電気信号は、図２に示すように、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ４が開状態となっていることから、放電側電磁接触器ＭＣ２に入力されない。つまり、充電中、意図せずに放電へ切り換わることがない。
【００２９】
その後、充電の終了に伴ってコントローラ１６から充電側コントローラ１４に充電終了の指示が送信されると、充電側コントローラ１４は、充電用経路Ｋ１を非通電状態に切り換えるための電気信号を出力する。この電気信号は、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ７が閉状態とされていることから、その接点Ｓ７を介して充電側電磁接触器ＭＣ１に入力される。そして、充電側電磁接触器ＭＣ１では、図１に示すように、電気信号により、接点Ｓ３，Ｓ４が閉状態とされる一方で、接点Ｓ１，Ｓ２が開状態とされる。この状態では、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ３、及び放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ８の何れもが閉状態となり、充電側電磁接触器ＭＣ１の２次側の電流が流れる閉回路を構成している。このため、充放電プラグＰと車両１２が非接続状態とされた場合には、充電側電磁接触器ＭＣ１の２次側の残留電圧が、放電抵抗２２を介して放電される。なお、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ３は、充電用経路Ｋ１が通電状態となっている場合、開状態とされていることから、充電側電磁接触器ＭＣ１の２次側の電流が流れる閉回路は構成されない。したがって、放電抵抗２２は、充電中の負荷にはならない。
【００３０】
次に、放電を行う場合について説明する。
車両１２に接続された充放電プラグＰを介して車両１２との接続確認が行われるとともに、コントローラ１６から放電側コントローラ１５に放電開始の指示が送信されると、放電側コントローラ１５は、放電用経路Ｋ２を通電状態に切り換えるための電気信号を出力する。この電気信号は、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ４が閉状態とされていることから、その接点Ｓ４を介して放電側電磁接触器ＭＣ２に入力される。そして、放電側電磁接触器ＭＣ２では、図３に示すように、電気信号により、接点Ｓ７，Ｓ８が開状態とされる一方で、接点Ｓ５，Ｓ６が閉状態とされる。これにより、電力系統１１と車両１２の間の放電用経路Ｋ２は通電状態とされ、充放電プラグＰを介して車両１２の蓄電池１３から電力が放出されて放電が行われる。
【００３１】
なお、前述のように放電が行われている場合の充電側電磁接触器ＭＣ１は、図３に示すように、接点Ｓ１，Ｓ２が開状態とされる一方で、接点Ｓ３，Ｓ４が閉状態とされている。そして、放電中、外乱ノイズなどの何らかの要因により、充電側コントローラ１４から充電用経路Ｋ１を通電状態に切り換えるための電気信号が出力されたとする。しかし、その電気信号は、図３に示すように、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ７が開状態となっていることから、充電側電磁接触器ＭＣ１に入力されない。つまり、放電中、意図せずに充電へ切り換わることがない。
【００３２】
その後、放電の終了に伴ってコントローラ１６から放電側コントローラ１５に放電終了の指示が送信されると、放電側コントローラ１５は、放電用経路Ｋ２を非通電状態に切り換えるための電気信号を出力する。この電気信号は、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ４が閉状態とされていることから、その接点Ｓ４を介して放電側電磁接触器ＭＣ２に入力される。そして、放電側電磁接触器ＭＣ２では、図１に示すように、電気信号により、接点Ｓ７，Ｓ８が閉状態とされる一方で、接点Ｓ３，Ｓ４が開状態とされる。なお、放電中、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ８は、開状態とされていることから、充電側電磁接触器ＭＣ１の２次側の電流が流れる閉回路は構成されない。したがって、放電抵抗２２は、放電中の負荷にもならない。
【００３３】
したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）充電用経路Ｋ１を通電状態に切り換えるために充電側コントローラ１４が出力する電気信号を、放電側電磁接触器ＭＣ２を介して充電側電磁接触器ＭＣ１に入力する。前記電気信号は、非放電中であれば、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ７が閉状態とされていることにより、充電側電磁接触器ＭＣ１に入力される。換言すれば、前記電気信号は、放電中であれば、放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ７が開状態とされていることにより、充電側電磁接触器ＭＣ１に入力されない。したがって、放電中に、意図しない要因で充電側コントローラ１４から前記電気信号が出力されたとしても、放電状態から充電状態に切り換わることがなく、充電状態と放電状態を確実に切り換えることができる。
【００３４】
（２）また、放電用経路Ｋ２を通電状態に切り換えるために放電側コントローラ１５が出力する電気信号を、充電側電磁接触器ＭＣ１を介して放電側電磁接触器ＭＣ２に入力する。前記電気信号は、非充電中であれば、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ４が閉状態とされていることにより、放電側電磁接触器ＭＣ２に入力される。換言すれば、前記電気信号は、充電中であれば、充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ４が開状態とされていることにより、放電側電磁接触器ＭＣ２に入力されない。したがって、充電中に、意図しない要因で放電側コントローラ１５から前記電気信号が出力されたとしても、充電状態から放電状態に切り換わることがなく、充電状態と放電状態を確実に切り換えることができる。
【００３５】
（３）そして、上記の排他制御を実現するために、本実施形態の車両用充放電装置１０は、多接点型の電磁接触器を用いるとともに、その接点の切り換えにより、非制御対象側の電磁接触器を介して制御対象側の電磁接触器に前記電気信号を入力する。このため、簡単な構成で上記の排他制御を実現できる。なお、本実施形態の排他制御は、充電と放電を同時に行わず、充電中は放電を、放電中は充電を、それぞれ行わせないようにする制御である。
【００３６】
（４）充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ３と放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ８により、充電側電磁接触器ＭＣ１の２次側の残留電圧を放電する放電用回路を構成した。これにより、充電終了後に充放電プラグＰを非接続状態とした場合に、充電用経路Ｋ１の残留電圧を放電用回路によって放電させることができる。
【００３７】
（５）また、充電中は接点Ｓ３が開状態になるとともに、放電中は接点Ｓ８が開状態となることにより、放電用回路は非通電状態とされる。このため、放電用回路に配設した放電抵抗２２は、充電中、及び放電中の何れにおいても負荷とならない。したがって、充電、及び放電を確実に行うことができる。
【００３８】
（６）上記の排他制御の実現により、単一の充放電プラグＰを用いて、充電状態と放電状態を確実に切り換えることができる。すなわち、充電用と放電用のプラグを別々に設けることなく、充放電を行うことができる。
【００３９】
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 充電中に放電しない、及び放電中に充電しない排他制御機能を搭載する車両用充放電装置１０を構成する場合、つまり充電側電磁接触器ＭＣ１の２次側の残留電圧を放電する機能を搭載しない場合は、放電抵抗２２を設けなくても良い。この場合、残留抵抗を放電させるための閉回路を構成する充電側電磁接触器ＭＣ１の接点Ｓ３と放電側電磁接触器ＭＣ２の接点Ｓ８を設けなくても良い。つまり、充電側電磁接触器ＭＣ１は接点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４の３つの接点で構成するとともに、放電側電磁接触器ＭＣ２は接点Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７の３つの接点で構成する。なお、上記のように排他制御のために充電側電磁接触器ＭＣ１及び放電側電磁接触器ＭＣ２をそれぞれ３つの接点で構成し、上記した残留電圧を放電する機能については別の手段を用いることで、排他制御と放電機能を備えた車両用充放電装置を構成しても良い。
【００４０】
・ 充電側コントローラ１４と放電側コントローラ１５を単一のコントローラとし、そのコントローラで充電側電磁接触器ＭＣ１と放電側電磁接触器ＭＣ２を制御しても良い。
・ 各充放電検知部１９〜２１を、充電側コントローラ１４や放電側コントローラ１５の機能として構成しても良い。つまり、各充放電検知部１９〜２１が行う検知を、充電側コントローラ１４や放電側コントローラ１５が行っても良い。
【００４１】
・ 車両用充放電装置１０を例えば住宅に設置する場合には、電力放出先を電力系統１１に代えて、その住宅に設置した蓄電池とし、その蓄電池に車両１２の蓄電池１３から放出された電力を充電しても良い。
【符号の説明】
【００４２】
１０…車両用充放電装置、１２…車両、１３…蓄電池、１４…充電側コントローラ、１５…放電側コントローラ、２２…放電抵抗、ＭＣ１…充電側電磁接触器、ＭＣ２…放電側電磁接触器、Ｋ１…充電用経路、Ｋ２…放電用経路、Ｐ…充放電プラグ、Ｓ１〜Ｓ８…接点。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充放電プラグを車両に接続し、その車両に搭載された蓄電池を充電する、又は前記蓄電池から放電する車両用充放電装置において、
充電時に、充電用経路を通電状態に切り換える充電時切換手段と、
放電時に、放電用経路を通電状態に切り換える放電時切換手段と、
充電時には前記充電用経路を通電状態へ切り換えるための第１の駆動信号を前記充電時切換手段に出力するとともに、放電時には前記放電用経路を通電状態へ切り換えるための第２の駆動信号を前記放電時切換手段に出力する切換制御手段と、を備え、
前記充電時切換手段には、前記充電用経路を通電状態と非通電状態に切り換える第１の接点と、前記第１の接点とは逆の状態を取り得る第２の接点と、を含み、
前記放電時切換手段には、前記放電用経路を通電状態と非通電状態に切り換える第３の接点と、前記第３の接点とは逆の状態を取り得る第４の接点と、を含み、
前記第１の駆動信号を、前記放電時切換手段の前記第４の接点を介して前記充電時切換手段に入力する一方で、前記第２の駆動信号を、前記充電時切換手段の前記第２の接点を介して前記放電時切換手段に入力することを特徴とする車両用充放電装置。
【請求項２】
前記充電時切換手段には、前記第２の接点と同一状態を取り得る第５の接点をさらに含み、
前記放電時切換手段には、前記第４の接点と同一状態を取り得る第６の接点をさらに含み、
前記第５の接点、前記第６の接点、及び放電抵抗により、前記充電用経路の残留抵抗を放電する放電用回路を構成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用充放電装置。
【請求項１】
充放電プラグを車両に接続し、その車両に搭載された蓄電池を充電する、又は前記蓄電池から放電する車両用充放電装置において、
充電時に、充電用経路を通電状態に切り換える充電時切換手段と、
放電時に、放電用経路を通電状態に切り換える放電時切換手段と、
充電時には前記充電用経路を通電状態へ切り換えるための第１の駆動信号を前記充電時切換手段に出力するとともに、放電時には前記放電用経路を通電状態へ切り換えるための第２の駆動信号を前記放電時切換手段に出力する切換制御手段と、を備え、
前記充電時切換手段には、前記充電用経路を通電状態と非通電状態に切り換える第１の接点と、前記第１の接点とは逆の状態を取り得る第２の接点と、を含み、
前記放電時切換手段には、前記放電用経路を通電状態と非通電状態に切り換える第３の接点と、前記第３の接点とは逆の状態を取り得る第４の接点と、を含み、
前記第１の駆動信号を、前記放電時切換手段の前記第４の接点を介して前記充電時切換手段に入力する一方で、前記第２の駆動信号を、前記充電時切換手段の前記第２の接点を介して前記放電時切換手段に入力することを特徴とする車両用充放電装置。
【請求項２】
前記充電時切換手段には、前記第２の接点と同一状態を取り得る第５の接点をさらに含み、
前記放電時切換手段には、前記第４の接点と同一状態を取り得る第６の接点をさらに含み、
前記第５の接点、前記第６の接点、及び放電抵抗により、前記充電用経路の残留抵抗を放電する放電用回路を構成したことを特徴とする請求項１に記載の車両用充放電装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−１０２５６５（Ｐ２０１３−１０２５６５Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４３６９９（Ｐ２０１１−２４３６９９）
【出願日】平成２３年１１月７日（２０１１．１１．７）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月７日（２０１１．１１．７）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
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