車載充電装置およびこれを用いた車両
【課題】車載充電装置を経由させる場合であっても、電力線通信ができるようにすることを目的とする。
【解決手段】車載充電装置１２は、給電口に供給される電力を蓄電する蓄電装置と、蓄電装置に蓄電された電力により車輪を回転させる車輪駆動部と、蓄電装置から電力線を介して接続される車載機器とを有する車両に備えられるものであって、給電口から供給される電力を交流から直流に変換し、蓄電装置に出力するＡＣ／ＤＣ変換部２２と、給電口から入力された電力線通信の信号をＡＣ／ＤＣ変換部２２を迂回させるコンデンサ２０とを備えている。
【解決手段】車載充電装置１２は、給電口に供給される電力を蓄電する蓄電装置と、蓄電装置に蓄電された電力により車輪を回転させる車輪駆動部と、蓄電装置から電力線を介して接続される車載機器とを有する車両に備えられるものであって、給電口から供給される電力を交流から直流に変換し、蓄電装置に出力するＡＣ／ＤＣ変換部２２と、給電口から入力された電力線通信の信号をＡＣ／ＤＣ変換部２２を迂回させるコンデンサ２０とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載充電装置およびこれを用いた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境にやさしい車両として、蓄電装置と駆動装置としてのモータとを搭載し、蓄電装置の充電電力を用いてモータを駆動する電気自動車が注目されつつある。このような車両では、外部の充電装置により電力が供給されていた。すなわち、車両では、車両本体外の充電装置から電力線を介して電力が供給され、供給された電力を蓄電装置に蓄電していた（例えば、特許文献１参照）。また、従来の車両では、蓄電装置から車内の各種の車載機器に電力を供給していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２５２０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般の住宅では、充電装置は住宅に隣接した場所に設置され、住宅内の電源の電力を利用して車両に電力を供給する。
【０００５】
ところで、充電中に住宅内にある情報機器を電力線を介して車両内の車載機器と接続して通信を行えば、新たな配線を行うこともなく宅内から容易に車載機器に新しい情報を登録させることができ便利である。
【０００６】
しかしながら、一般住宅では交流電源が使用されているため、蓄電装置と直接接続することができなかった。このため、充電装置と蓄電装置との間に車載充電装置を設け、車載充電装置により電力を交流から直流に変換する必要があった。このような車載充電装置では高周波信号が通過できないので、情報機器と車載機器との間で電力線通信ができないという課題があった。
【０００７】
そこで本発明は、車載充電装置を経由する場合であっても、電力線通信ができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために、本発明の車載充電装置は、給電口に供給される電力を蓄電する蓄電装置と、蓄電装置に蓄電された電力により車輪を回転させる車輪駆動部と、蓄電装置から電力線を介して接続される車載機器とを有する車両に備えられるものであって、給電口から供給される電力を交流から直流に変換し、蓄電装置に出力する第１の電力変換部と、第１の電力変換部を通過できない電力線通信の信号を迂回させる第１の迂回部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また本発明の車両は、上記した車載充電装置と、給電口に供給される電力を車載充電装置を介して蓄電する蓄電装置と、蓄電装置に蓄電された電力により車輪を回転させる車輪駆動部と、蓄電装置から電力線を介して接続される車載機器とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の車載充電装置は、給電口から供給される電力を交流から直流に変換し、蓄電装置に出力する第１の電力変換部と、第１の電力変換部を通過できない電力線通信の信号を迂回させる第１の迂回部とを備えた構成としたので、電力線通信の信号は第１の迂回部により第１の電力変換部を迂回でき、車載充電装置を経由させても、例えば、車両本体外の情報機器と車載機器とが電力線を介して電力線通信をすることができる。
【００１１】
また本発明の車両は、上記した車載充電装置と、給電口に供給される電力を車載充電装置を介して蓄電する蓄電装置と、蓄電装置に蓄電された電力により車輪を回転させる車輪駆動部と、蓄電装置から電力線を介して接続される車載機器とを備えているので、電力線通信の信号は第１の迂回部により第１の電力変換部を迂回でき、車載充電装置を経由させても、電力線通信をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１における車両充電システムの構成を示す概要図
【図２】同車両充電システムの車両の構成を示す概要図
【図３】同車両充電システムの車両の構成を示すブロック図
【図４】図２に示した車両に載置した車載充電装置の構成を示すブロック図
【図５】同車両に載置した蓄電装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態２における車両の構成を示す概要図
【図７】同車両の車載充電装置の構成を示すブロック図
【図８】図７の変形例を示したブロック図
【図９】図７のさらなる変形例を示したブロック図
【図１０】図７のさらなる変形例を示したブロック図
【図１１】図１０の変形例を示したブロック図
【図１２】同車両における電圧変換装置の構成を示したブロック図
【図１３】図５の変形例を示したブロック図
【図１４】車載充電装置の筐体の構成を示した斜視図
【図１５】図７のさらなる変形例を示したブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図において同一または相当の部分には同一の符号を付して説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
まず、図１〜図４を参照しながら、本発明の実施の形態１における車両充電システムについて説明する。ここでは、車両として、蓄電装置と車輪を回転させる車輪駆動部としてのモータとを搭載し、蓄電装置の充電電力を用いてモータを駆動する電気自動車の場合を例として説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態１における車両充電システム１の構成を示す概要図である。図１において、車両充電システム１は、充電装置３と、充電装置３と電力線４（第１の電力線）を介して接続された車両２とを備えている。
【００１６】
一般の住宅６では、充電装置３は、住宅６に隣接した場所に設置され、住宅６の電源７に接続される。例えば、電源７の電力線７ａに接続されている宅外のコンセントに充電装置３の電源プラグを接続する。これにより、充電装置３に必要となる電力が住宅６の電源７から供給される。
【００１７】
そして、充電装置３は住宅６の電源７の電力を利用して車両２に電力を供給する。これにより、車両充電システム１では、電力線４を介して車両２に電力が供給され、車両２の蓄電装置１０に電力が充電される。
【００１８】
図２は、本発明の実施の形態１における車両充電システム１の車両２の構成を示す概要図である。図２に示すように、車両２は、給電口５に電力が供給されると車両本体２ａの蓄電装置１０に蓄電する。
【００１９】
しかし、蓄電装置１０は直流の電力を蓄積し、一般の住宅６では交流電源が使用されているため、充電装置３と蓄電装置１０とを直接接続することができない。このため、充電装置３と蓄電装置１０との間に車載充電装置１２を設け、車載充電装置１２により電力を交流から直流に変換する。
【００２０】
図３は、本発明の実施の形態１における車両充電システム１の車両２の構成を示すブロック図である。図３に示すように、給電口５は電力線１２ａを介して車載充電装置１２に接続される。また、車載充電装置１２は、電力線１２ｂを介して蓄電装置１０に接続される。
【００２１】
充電作業を行う場合、まず車両保有者は、車両２が勝手に発進するなど動き出さないように車両２の車両キーを停止状態にしてから車両２を離れる、すなわち安全のために蓄電装置１０からモータ駆動部１６への電力供給を停止する。具体的には、車両２を停止状態にした場合には、スイッチ（接続部）１５を開状態、すなわち非接続状態にし、蓄電装置１０からモータ駆動部１６への電力の供給を停止する。
【００２２】
その後、車両保有者は、車両２の給電口５に充電装置３からの電力線４を接続する。これにより、充電装置３から車両２に電力を供給できる。
【００２３】
充電作業が完了した後、車両２では、蓄電装置１０に蓄電された電力をモータ駆動部１６に供給し、モータ駆動部１６によりモータ（車輪駆動部）１７を駆動する。また、車両２では、車両制御部１４によりモータ駆動部１６を制御し、モータ１７により車輪１８を回転させ、他の場所に移動することができる。
【００２４】
ところで、図１に示すように、車両２の充電作業は数時間かかるので、この充電中に、住宅６内の情報機器８から電力線７ａ、電力線４を介して車両２の車載機器１１と電力線通信ができれば、新たな配線を行うこともなく容易に車載機器１１に新しい情報を登録させるなどすることができ便利である。例えば、情報機器８として、例えば、パーソナルコンピュータを利用する。また、車載機器１１として、例えば、カーナビゲーションシステムなどを利用できる。この車載機器１１に旅行先の情報などを送信して登録すれば、充電時間を有効に利用でき便利である。なお、車載機器１１は蓄電装置１０の電力線１０ａ（第２の電力線）に接続され、電力が供給されている。また、車載機器１１の通信部（図示せず）は、電力線通信部１１ａを介して蓄電装置１０の電力線１０ａに接続されている。
【００２５】
しかしながら、車載充電装置１２（図２）は、回路で使用されるスイッチングトランスなどの素子が低周波の商用周波数で損失が小さくなるように設計されるので、電力線通信の高周波信号では損失が大きくなり、高周波信号を通過させることができない。このため、情報機器８と車載機器１１との間で電力線通信ができない。
【００２６】
そこで実施の形態１では、車載充電装置１２を図４に示す構成とした。図４は図２に示した車両２に載置した車載充電装置１２の構成を示すブロック図である。
【００２７】
すなわち、車載充電装置１２は、供給される電力を交流から直流に変換するＡＣ／ＤＣ変換部２２（第１の電力変換部）を有し、端子Ａと端子Ｂとをコンデンサ２０（第１の迂回部）を介して接続した。ここで、端子Ａは給電口５と接続されている。また、端子Ｂは蓄電装置１０と接続されている。
【００２８】
ＡＣ／ＤＣ変換部２２は、電力を交流から直流に変換するものである。交流（例えば、電圧１００ボルト〜２００ボルト）を直流（例えば、後述するように、図５のモータ用蓄電部１０ｂ用として電圧約３００ボルトまたは車載機器用蓄電部１０ｃ用として電圧１２ボルト〜１４ボルト）に変換する。
【００２９】
この構成により、車載充電装置１２は、給電口５から供給される電力を交流から直流に変換し、変換された電力（直流）を蓄電装置１０に供給することができる。また、電力線通信の信号は２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの範囲の周波数であり、高周波信号が使用される。このため、電力線通信の信号はコンデンサ２０を通過することができる。これにより、電力線通信の信号を、コンデンサ２０によりＡＣ／ＤＣ変換部２２を迂回させ、車載充電装置１２を通過させる。
【００３０】
なお、端子ＡとＡＣ／ＤＣ変換部２２との間にはコイル２１を設けた。コイル２１は、インダクタンスを利用する電線を巻いた受動素子である。これにより、電力線通信の信号がＡＣ／ＤＣ変換部２２に回り込んで吸収され、信号の損失が発生するのを防ぐ。給電口５から供給される交流の周波数は５０Ｈｚ〜６０Ｈｚと電力線通信の高周波信号に比べて低いため、コイル２１のインダクタンスを小さくでき、これにより電力損失を小さくできる。
【００３１】
図５は、図２に示した車両２に載置した蓄電装置１０の構成を示すブロック図である。図５において、蓄電装置１０は、モータ用蓄電部１０ｂと、車載機器用蓄電部１０ｃと、コイル１０ｄ〜１０ｆと、コンデンサ１０ｇとを備えている。
【００３２】
モータ用蓄電部１０ｂは、入力端子からコイル１０ｄを介して蓄電された約３００ボルトの電力を、例えば５００ボルト〜７００ボルトに内部昇圧し、出力端子Ａに出力する。昇圧された電力は出力端子Ａからスイッチ１５（図３）を介してモータ駆動部１６（図３）に供給される。電力線通信の信号がモータ用蓄電部１０ｂに吸収されるのをコイル１０ｄにより防止している。またコイル１０ｄは、モータ用蓄電部１０ｂから発生するノイズを抑制する。
【００３３】
車載機器用蓄電部１０ｃは、入力端子からコイル１０ｅを介して入力し、蓄電された電力（例えば、１２ボルト〜１４ボルト）を、コイル１０ｆ、電力線１０ａを介して車載機器１１に供給する。電力線通信の信号が車載機器用蓄電部１０ｃに吸収されるのをコイル１０ｅおよびコイル１０ｆにより防止している。またコイル１０ｅ、コイル１０ｆは、車載機器用蓄電部１０ｃから発生するノイズを抑制する。
【００３４】
また、入力端子と出力端子Ｂとがコンデンサ１０ｇ（第３の迂回部）を介して接続されている。電力線通信の信号は、入力端子からコンデンサ１０ｇを経由して出力端子Ｂに迂回できる。これにより、車載充電装置１２（図４）の端子Ｂと車載機器１１との間で、電力線１２ｂ、コンデンサ１０ｇ、電力線１０ａを介して電力線通信ができる。
【００３５】
なお、図５において、車載機器用蓄電部１０ｃの入力と出力が共通である場合には、入力端子と出力端子Ｂとを短絡すればよく、コンデンサ１０ｇはなくてもよい。さらに、コイル１０ｅとコイル１０ｆは１つのコイルで代用できる。この場合は、車載充電装置１２（図４）の端子Ｂと車載機器１１とが、電力線１２ｂ、電力線１０ａを介して直接接続される。この場合でも、電力線通信の信号が車載機器用蓄電部１０ｃに吸収されるのを防ぐと共に、車載機器用蓄電部１０ｃから発生するノイズをコイルで抑制することができる。
【００３６】
以上のように実施の形態１によれば、図１および図２に示すように、車載充電装置１２内では、電力線通信の信号はコンデンサ２０によりＡＣ／ＤＣ変換部２２を迂回できるので、車載充電装置１２を経由させても、情報機器８と車載機器１１とが電力線通信できる。これにより、例えば、情報機器８を電力線通信装置９を介して住宅６の電力線７ａに接続すれば、住宅６内から情報機器８により、車両２の車載機器１１に旅行先の情報などを送信して登録させることができ、充電中の時間を有効に活用でき、利便性が向上する。
【００３７】
（実施の形態２）
次に、図６および図７を参照しながら、本発明の実施の形態２における車両２について説明する。実施の形態２では、車両２の他の構成例として、複数の機器を電力線を介して通信させている。
【００３８】
図６は、本発明の実施の形態２における車両２の構成を示す概要図である。図６において、車両２の中で、例えば、車載機器１１と車載機器４０とを通信させ、座席２ｂの前に取り付けられている車載機器１１の画面に出力される映像を、座席２ｂの後ろにある車載機器４０でも見られるようにする。また、車載機器４０は交流電源、すなわち図１の住宅６の電源７でも動作できるものを使用する。
【００３９】
この場合、車載充電装置３０は、蓄電装置１０の電力を直流から交流に電力変換し、電力線１２ｃに出力する必要がある。電力線１２ｃにはコンセント１３が設けられ、このコンセント１３に車載機器４０の電源プラグが接続される。電力線１２ｃの出力電圧を１００ボルト〜１２０ボルトにすれば、一般の家庭に使用される電気製品をそのまま使用することができ、便利である。また、車載機器４０は電力線通信部４０ａを備え、電力線通信部４０ａを電力線１２ｃに接続して電力線通信を行う。
【００４０】
図７は、本発明の実施の形態２における車両２の車載充電装置３０の構成を示すブロック図である。図７に示すように、車載充電装置３０は、コンデンサ２０と、コイル２１と、ＡＣ／ＤＣ変換部２２と、ＤＣ／ＡＣ変換部２３（第２の電力変換部）と、コンデンサ２４（第２の迂回部）とを備えている。
【００４１】
コンデンサ２０、コイル２１およびＡＣ／ＤＣ変換部２２は、車載充電装置１２のものと同様なものである。
【００４２】
ＤＣ／ＡＣ変換部２３は、電力を直流から交流に電力変換するものであり、例えば、蓄電装置１０の直流電圧（例えば、１２ボルト〜１４ボルト）を交流電圧（例えば１００ボルト〜１２０ボルト）に変換する。
【００４３】
しかしながら、ＤＣ／ＡＣ変換部２３は、ＡＣ／ＤＣ変換部２２と同様に、回路に使用されるスイッチングトランスなどの素子が低周波の商用周波数で損失が小さくなるように設計されるので、電力線通信の高周波信号では損失が大きくなり、高周波信号を通過させることができない。このため、端子Ｂから端子Ｃまたは端子Ｃから端子Ｂへ電力線通信の信号が通過できず、車載機器１１と車載機器４０との間で車載充電装置３０を経由して電力線通信を行うことができない。
【００４４】
そこで実施の形態２では、端子Ｂと端子Ｃとをコンデンサ２４を介して接続した。ここで、端子Ｂは電力線１２ｂを介して蓄電装置１０と、端子Ｃは電力線１２ｃを介してコンセント１３と、端子Ａは電力線１２ａを介して給電口５とそれぞれ接続されている。
【００４５】
これにより、電力線通信の信号を、端子Ｂからコンデンサ２４を介してＤＣ／ＡＣ変換部２３を迂回させ、端子Ｃに通過させ、これにより車載充電装置３０を通過させる。同様に、電力線通信の信号を、端子Ｃからコンデンサ２４を介してＤＣ／ＡＣ変換部２３を迂回させ、端子Ｂに通過させ、これにより車載充電装置３０を通過させる。
【００４６】
また、コンデンサ２４を設けたことで、電力線通信の信号を、端子Ａからコンデンサ２０およびコンデンサ２４を介してＡＣ／ＤＣ変換部２２およびＤＣ／ＡＣ変換部２３を迂回させ、端子Ｃに通過させる。同様に、電力線通信の信号を、端子Ｃからコンデンサ２０およびコンデンサ２４を介してＡＣ／ＤＣ変換部２２およびＤＣ／ＡＣ変換部２３を迂回させて端子Ａに通過させる。これにより、情報機器８は、車載機器１１または車載機器４０と車載充電装置３０を介して電力線通信を行うことができる。
【００４７】
また、本発明の実施の形態１の図４と同様に、電力線通信のノイズがＡＣ／ＤＣ変換部２２およびＤＣ／ＡＣ変換部２３に回り込むのを防ぐため、端子ＡとＡＣ／ＤＣ変換部２２との間、端子ＢとＡＣ／ＤＣ変換部２２との間、端子ＢとＤＣ／ＡＣ変換部２３との間、端子ＣとＤＣ／ＡＣ変換部２３との間にコイル２１を設けている。
【００４８】
なお、図７の車載充電装置３０では、端子Ｂと端子Ｃとにコンデンサ２４を接続したが、これに限定されるものではない。例えば、図８に示すように、端子Ａと端子Ｃとをコンデンサ２４を介して接続するようにしてもよい。これによっても、電力線通信の信号を端子Ａからコンデンサ２４を介して端子Ｃに通過させることができる。同様に、電力線通信の信号を端子Ｃからコンデンサ２４を介して端子Ａに通過させることができる。
【００４９】
さらに、電力線通信の信号を端子Ｂからコンデンサ２０およびコンデンサ２４を介してＡＣ／ＤＣ変換部２２およびＤＣ／ＡＣ変換部２３を迂回させて端子Ｃに通過させることができる。同様に、電力線通信の信号を端子Ｃからコンデンサ２０およびコンデンサ２４を介してＡＣ／ＤＣ変換部２２およびＤＣ／ＡＣ変換部２３を迂回させて端子Ｂに通過させることができる。
【００５０】
また、図８において、端子Ａと端子Ｂとの間にあるコンデンサ２０を取り外し、端子Ｂと端子Ｃとをコンデンサ２０を介して接続するようにしてもよい。これによっても、同様に、端子Ａと端子Ｂの間、端子Ｂと端子Ｃの間、端子Ａと端子Ｃの間で電力線通信の信号を通過させることができる。
【００５１】
また、図９に示すように、端子Ａの線路インピーダンスが高く、端子Ｂの線路インピーダンスが低い場合、インピーダンスが不整合な状態となる。
【００５２】
そこで、図７のコンデンサ２０に代えて、迂回部２５を設けてもよい。迂回部２５は、Ｎ：１の巻き線数の比を有する通信トランス２５ａと、この通信トランス２５ａの両端にそれぞれ直列に接続したコンデンサ２５ｂとを備えている。通信トランス２５ａは、路線インピーダンスの高い端子側の巻き線数の比を路線インピーダンスに応じて高くする。図９では端子Ａ側の路線インピーダンスが高いため、端子Ａ側の巻き線数の比を高くしている。これにより、端子Ａと端子Ｂとのインピーダンスを整合させながら電力線通信の信号を端子Ａから端子Ｂまたは端子Ｂから端子Ａに通過させることができる。
【００５３】
同様に、端子Ｃの線路インピーダンスが高く、端子Ｂの線路インピーダンスが低い場合、図７のコンデンサ２４に代えて、迂回部２５を設けてもよい。この場合、通信トランス２５ａは、路線インピーダンスの高い端子Ｃ側の巻き線数の比を高くする。これにより、端子Ｃと端子Ｂとのインピーダンスを整合させながら電力線通信の信号を端子Ｂから端子Ｃまたは端子Ｃから端子Ｂに通過させることができる。
【００５４】
以上のように実施の形態２によれば、図６および図７に示すように、車載充電装置３０内では、電力線通信の信号は、コンデンサ２０またはコンデンサ２４により、ＡＣ／ＤＣ変換部２２およびＤＣ／ＡＣ変換部２３を迂回でき、車載充電装置３０を経由させる場合であっても、電力線通信ができる。
【００５５】
これにより、車両２の中で、車載充電装置３０を経由させ、複数の機器の間で電力線通信が行え、例えば、車載機器１１と車載機器４０とを通信させ、座席２ｂの前に取り付けられている車載機器１１の画面に出力される映像を、座席２ｂの後ろにある車載機器４０で見せることもできる。車両２の中で複数の機器を連携して動作させることができ、利便性が向上する。また、車載充電装置３０は、交流電源、直流電源を各車載機器に提供できるので、車両２内で様々な電源仕様の機器で活用でき、さらに利便性が向上する。
【００５６】
なお、図７の車載充電装置３０は、端子Ａ、端子Ｂおよび端子Ｃから、電力線通信の信号を取り出せるようにしたが、これに限定されない。例えば、図１０に示すように、車載充電装置３１は、新たに端子Ｄを設け、端子Ａと端子Ｄとをコンデンサ２６を介して接続するようにしてもよい。これにより、端子Ａから入力される電力線通信の信号を端子Ｄに出力することができる。この構成によれば、端子Ｄから電力線３１ａを介して電力線通信の信号を注入、抽出することができ、各車載機器を接続して通信手段として利用することができる。
【００５７】
また、図１１に示すように、図１０のコンデンサ２６をインターフェイス２７および通信部２８に代えてもよい。端子Ａはインターフェイス２７を介して通信部２８と接続されている。これにより、電力線通信を他の異なる通信手段に変換して端子Ｄに出力でき、各車載機器の通信方式に適合させやすくなるので、利便性が向上する。
【００５８】
また、図１２に示すように、電力線１０ａの途中で、電圧変換装置５０を挿入してもよい。電圧変換装置５０は、車載充電装置３０から出力される直流電圧と車載機器１１の動作電圧を整合させるために設けられる。この場合、電圧変換装置５０は、入力端子からコイル５０ｂを介して入力した直流電圧を異なる直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣ変換部５０ａを有し、ＤＣ／ＤＣ変換部５０ａはコイル５０ｃを介して出力端子に出力する。さらに、電圧変換装置５０は、入力端子と出力端子とがコンデンサ５０ｄを介して接続されている。コイル５０ｂおよびコイル５０ｃにより、電力線通信の信号がＤＣ／ＤＣ変換部５０ａに吸収されるのを防止すると共に、コイル５０ｂおよびコイル５０ｃは、ＤＣ／ＤＣ変換部５０ａから発生するノイズが電力線通信に混入するのを抑えている。また、コンデンサ５０ｄにより、電力線通信の信号は、ＤＣ／ＤＣ変換部５０ａを迂回できる。これにより、電力線１０ａの途中に電圧変換装置５０を挿入しても電力線１０ｂを用いて電力線通信ができ、機器の様々な電源仕様に対応できる。
【００５９】
また、図１３に示すように、蓄電装置１０の内部に電力線通信部１０ｈと、この電力線通信部１０ｈに電力を供給するバッテリ１０ｉとを備えた場合、電力線１２ｂからコンデンサ１０ｊを介して電力線通信部１０ｈに接続する。これにより、蓄電装置１０の残量、寿命などの情報を電力線１２ｂを介して転送することができる。寿命を示す情報としては、例えば、充電回数、使用期間などが考えられる。
【００６０】
また、図１４に示すように、車載充電装置１２は、内面３２ａの全ての面が電磁シールド材で覆われている筐体３２に回路を収納するようにしてもよい。これにより、ＡＣ／ＤＣ変換部２２またはＤＣ／ＡＣ変換部２３から発生する不要な輻射を筐体３２の外部に漏らすのを抑える。これにより、不要輻射による他の電子機器への影響を抑える。例えば、車両２に搭載されているラジオ受信機などへの不要輻射によるノイズを抑える。同様に、車載充電装置３０および車載充電装置３１を筐体３２に収納するようにしてもよい。
【００６１】
また、ＡＣ／ＤＣ変換部２２の出力電圧とＤＣ／ＡＣ変換部２３の入力電圧が異なる場合は、ＡＣ／ＤＣ変換部２２とＤＣ／ＡＣ変換部２３で端子Ｂを共用できない（図７を参照）。このような場合、図１５に示すように、車載充電装置３０の構成に代えて、例えば車載充電装置３３の構成とする。すなわち、ＡＣ／ＤＣ変換部２２とＤＣ／ＡＣ変換部２３のそれぞれについて独立した専用の端子を設ける。図１５の例では、ＡＣ／ＤＣ変換部２２用の端子として端子ＢをＤＣ／ＡＣ変換部２３用の端子として端子Ｅを設けている。この端子Ｅに蓄電装置１０からの電力が供給される。
【００６２】
また、コンデンサ２９（第３の迂回部）は、端子Ｂ−端子Ｃ間および端子Ａ−端子Ｃ間で電力線通信の信号を往来させるための迂回部として、電力線１２ａと電力線１２ｃとを接続するように設けられている。コンデンサ２９は、商用電源の周波数に対しては高いインピーダンスを有し、電力線通信の信号の周波数（２ＭＨｚ〜２８ＭＨｚ）に対しては低いインピーダンスを有する。なお、コンデンサ２９は、電力線１２ｂと電力線１２ｄとを接続するように設けてもよいし、電力線１２ａと電力線１２ｃ、電力線１２ｂと電力線１２ｄとをそれぞれコンデンサ２９により接続する構成としてもよい。これにより、ＡＣ／ＤＣ変換部２２の出力電圧とＤＣ／ＡＣ変換部２３の入力電圧が異なる場合であっても、端子Ｂ−端子Ｃ間および端子Ａ−端子Ｃ間で電力線通信の信号を往来させることができる。
【００６３】
また、端子Ａと端子Ｃとの間にスイッチ３３ａを設けてもよい。スイッチ３３ａの動作は、スイッチ１５と連動するように設定する。具体的には、車両２が停止している間（スイッチ１５が非接続状態のとき）は当該スイッチが接続状態となるように設定し、スイッチ１５が接続状態のときは当該スイッチが非接続状態となるように設定する。これにより、スイッチ１５を非接続にして蓄電装置１０を充電する状態では、車載機器４０は、電力線１２ａおよび電力線１２ｃを介して住宅６内の電源７から電力の供給を受けることが可能になる。また、スイッチ１５を接続している状態では、車載機器４０は、蓄電装置１０から電力の供給を受けることが可能になる。
【００６４】
なお、本発明の具体的な構成は、上述した実施の形態１、２に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。
【００６５】
また、電気自動車を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、モータとエンジンとを併用するハイブリッド自動車にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の車載充電装置は、給電口に供給される電力を蓄電する蓄電装置と、蓄電装置に蓄電された電力により車輪を回転させる車輪駆動部と、蓄電装置から電力線を介して接続される車載機器とを有する車両に備えられるものであって、給電口から供給される電力を交流から直流に変換し、蓄電装置に出力する第１の電力変換部と、給電口から入力された電力線通信の信号を第１の電力変換部を迂回させる第１の迂回部とを備えた構成としたので、電力線通信の信号は第１の迂回部により第１の電力変換部を迂回でき、車載充電装置を経由させても、例えば、車両本体外の情報機器と車載機器とが電力線を介して電力線通信ができる。
【００６７】
これにより、車両本体外の充電装置から電力線を介して蓄電装置に電力を蓄電し、この蓄電した電力を利用して車輪を車輪駆動部で回転させて走行する電気自動車やハイブリッド自動車などの車両に搭載する車載充電装置およびこれを用いた車両に有用なものである。
【符号の説明】
【００６８】
１ 車両充電システム
２ 車両
２ａ 車両本体
２ｂ 座席
３ 充電装置
４ 電力線（第１の電力線）
５ 給電口
６ 住宅
７ 電源
７ａ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，３１ａ 電力線
８ 情報機器
９ 電力線通信装置
１０ 蓄電装置
１０ａ 電力線（第２の電力線）
１０ｂ モータ用蓄電部
１０ｃ 車載機器用蓄電部
１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，２１，５０ｂ，５０ｃ コイル
１０ｇ コンデンサ（第３の迂回部）
１０ｈ，１１ａ，４０ａ 電力線通信部
１０ｉ バッテリ
１０ｊ，２５ｂ，２６，５０ｄ コンデンサ
１１，４０ 車載機器
１２，３０，３１，３３ 車載充電装置
１３ コンセント
１４ 車両制御部
１５ スイッチ（接続部）
１６ モータ駆動部
１７ モータ（車輪駆動部）
１８ 車輪
２０ コンデンサ（第１の迂回部）
２２ ＡＣ／ＤＣ変換部（第１の電力変換部）
２３ ＤＣ／ＡＣ変換部（第２の電力変換部）
２４ コンデンサ（第２の迂回部）
２５ 迂回部
２５ａ 通信トランス
２７ インターフェイス
２８ 通信部
２９ コンデンサ（第３の迂回部）
３２ 筐体
３２ａ 内面
３３ａ スイッチ
５０ 電圧変換装置
５０ａ ＤＣ／ＤＣ変換部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載充電装置およびこれを用いた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境にやさしい車両として、蓄電装置と駆動装置としてのモータとを搭載し、蓄電装置の充電電力を用いてモータを駆動する電気自動車が注目されつつある。このような車両では、外部の充電装置により電力が供給されていた。すなわち、車両では、車両本体外の充電装置から電力線を介して電力が供給され、供給された電力を蓄電装置に蓄電していた（例えば、特許文献１参照）。また、従来の車両では、蓄電装置から車内の各種の車載機器に電力を供給していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２５２０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般の住宅では、充電装置は住宅に隣接した場所に設置され、住宅内の電源の電力を利用して車両に電力を供給する。
【０００５】
ところで、充電中に住宅内にある情報機器を電力線を介して車両内の車載機器と接続して通信を行えば、新たな配線を行うこともなく宅内から容易に車載機器に新しい情報を登録させることができ便利である。
【０００６】
しかしながら、一般住宅では交流電源が使用されているため、蓄電装置と直接接続することができなかった。このため、充電装置と蓄電装置との間に車載充電装置を設け、車載充電装置により電力を交流から直流に変換する必要があった。このような車載充電装置では高周波信号が通過できないので、情報機器と車載機器との間で電力線通信ができないという課題があった。
【０００７】
そこで本発明は、車載充電装置を経由する場合であっても、電力線通信ができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために、本発明の車載充電装置は、給電口に供給される電力を蓄電する蓄電装置と、蓄電装置に蓄電された電力により車輪を回転させる車輪駆動部と、蓄電装置から電力線を介して接続される車載機器とを有する車両に備えられるものであって、給電口から供給される電力を交流から直流に変換し、蓄電装置に出力する第１の電力変換部と、第１の電力変換部を通過できない電力線通信の信号を迂回させる第１の迂回部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また本発明の車両は、上記した車載充電装置と、給電口に供給される電力を車載充電装置を介して蓄電する蓄電装置と、蓄電装置に蓄電された電力により車輪を回転させる車輪駆動部と、蓄電装置から電力線を介して接続される車載機器とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の車載充電装置は、給電口から供給される電力を交流から直流に変換し、蓄電装置に出力する第１の電力変換部と、第１の電力変換部を通過できない電力線通信の信号を迂回させる第１の迂回部とを備えた構成としたので、電力線通信の信号は第１の迂回部により第１の電力変換部を迂回でき、車載充電装置を経由させても、例えば、車両本体外の情報機器と車載機器とが電力線を介して電力線通信をすることができる。
【００１１】
また本発明の車両は、上記した車載充電装置と、給電口に供給される電力を車載充電装置を介して蓄電する蓄電装置と、蓄電装置に蓄電された電力により車輪を回転させる車輪駆動部と、蓄電装置から電力線を介して接続される車載機器とを備えているので、電力線通信の信号は第１の迂回部により第１の電力変換部を迂回でき、車載充電装置を経由させても、電力線通信をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１における車両充電システムの構成を示す概要図
【図２】同車両充電システムの車両の構成を示す概要図
【図３】同車両充電システムの車両の構成を示すブロック図
【図４】図２に示した車両に載置した車載充電装置の構成を示すブロック図
【図５】同車両に載置した蓄電装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態２における車両の構成を示す概要図
【図７】同車両の車載充電装置の構成を示すブロック図
【図８】図７の変形例を示したブロック図
【図９】図７のさらなる変形例を示したブロック図
【図１０】図７のさらなる変形例を示したブロック図
【図１１】図１０の変形例を示したブロック図
【図１２】同車両における電圧変換装置の構成を示したブロック図
【図１３】図５の変形例を示したブロック図
【図１４】車載充電装置の筐体の構成を示した斜視図
【図１５】図７のさらなる変形例を示したブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図において同一または相当の部分には同一の符号を付して説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
まず、図１〜図４を参照しながら、本発明の実施の形態１における車両充電システムについて説明する。ここでは、車両として、蓄電装置と車輪を回転させる車輪駆動部としてのモータとを搭載し、蓄電装置の充電電力を用いてモータを駆動する電気自動車の場合を例として説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態１における車両充電システム１の構成を示す概要図である。図１において、車両充電システム１は、充電装置３と、充電装置３と電力線４（第１の電力線）を介して接続された車両２とを備えている。
【００１６】
一般の住宅６では、充電装置３は、住宅６に隣接した場所に設置され、住宅６の電源７に接続される。例えば、電源７の電力線７ａに接続されている宅外のコンセントに充電装置３の電源プラグを接続する。これにより、充電装置３に必要となる電力が住宅６の電源７から供給される。
【００１７】
そして、充電装置３は住宅６の電源７の電力を利用して車両２に電力を供給する。これにより、車両充電システム１では、電力線４を介して車両２に電力が供給され、車両２の蓄電装置１０に電力が充電される。
【００１８】
図２は、本発明の実施の形態１における車両充電システム１の車両２の構成を示す概要図である。図２に示すように、車両２は、給電口５に電力が供給されると車両本体２ａの蓄電装置１０に蓄電する。
【００１９】
しかし、蓄電装置１０は直流の電力を蓄積し、一般の住宅６では交流電源が使用されているため、充電装置３と蓄電装置１０とを直接接続することができない。このため、充電装置３と蓄電装置１０との間に車載充電装置１２を設け、車載充電装置１２により電力を交流から直流に変換する。
【００２０】
図３は、本発明の実施の形態１における車両充電システム１の車両２の構成を示すブロック図である。図３に示すように、給電口５は電力線１２ａを介して車載充電装置１２に接続される。また、車載充電装置１２は、電力線１２ｂを介して蓄電装置１０に接続される。
【００２１】
充電作業を行う場合、まず車両保有者は、車両２が勝手に発進するなど動き出さないように車両２の車両キーを停止状態にしてから車両２を離れる、すなわち安全のために蓄電装置１０からモータ駆動部１６への電力供給を停止する。具体的には、車両２を停止状態にした場合には、スイッチ（接続部）１５を開状態、すなわち非接続状態にし、蓄電装置１０からモータ駆動部１６への電力の供給を停止する。
【００２２】
その後、車両保有者は、車両２の給電口５に充電装置３からの電力線４を接続する。これにより、充電装置３から車両２に電力を供給できる。
【００２３】
充電作業が完了した後、車両２では、蓄電装置１０に蓄電された電力をモータ駆動部１６に供給し、モータ駆動部１６によりモータ（車輪駆動部）１７を駆動する。また、車両２では、車両制御部１４によりモータ駆動部１６を制御し、モータ１７により車輪１８を回転させ、他の場所に移動することができる。
【００２４】
ところで、図１に示すように、車両２の充電作業は数時間かかるので、この充電中に、住宅６内の情報機器８から電力線７ａ、電力線４を介して車両２の車載機器１１と電力線通信ができれば、新たな配線を行うこともなく容易に車載機器１１に新しい情報を登録させるなどすることができ便利である。例えば、情報機器８として、例えば、パーソナルコンピュータを利用する。また、車載機器１１として、例えば、カーナビゲーションシステムなどを利用できる。この車載機器１１に旅行先の情報などを送信して登録すれば、充電時間を有効に利用でき便利である。なお、車載機器１１は蓄電装置１０の電力線１０ａ（第２の電力線）に接続され、電力が供給されている。また、車載機器１１の通信部（図示せず）は、電力線通信部１１ａを介して蓄電装置１０の電力線１０ａに接続されている。
【００２５】
しかしながら、車載充電装置１２（図２）は、回路で使用されるスイッチングトランスなどの素子が低周波の商用周波数で損失が小さくなるように設計されるので、電力線通信の高周波信号では損失が大きくなり、高周波信号を通過させることができない。このため、情報機器８と車載機器１１との間で電力線通信ができない。
【００２６】
そこで実施の形態１では、車載充電装置１２を図４に示す構成とした。図４は図２に示した車両２に載置した車載充電装置１２の構成を示すブロック図である。
【００２７】
すなわち、車載充電装置１２は、供給される電力を交流から直流に変換するＡＣ／ＤＣ変換部２２（第１の電力変換部）を有し、端子Ａと端子Ｂとをコンデンサ２０（第１の迂回部）を介して接続した。ここで、端子Ａは給電口５と接続されている。また、端子Ｂは蓄電装置１０と接続されている。
【００２８】
ＡＣ／ＤＣ変換部２２は、電力を交流から直流に変換するものである。交流（例えば、電圧１００ボルト〜２００ボルト）を直流（例えば、後述するように、図５のモータ用蓄電部１０ｂ用として電圧約３００ボルトまたは車載機器用蓄電部１０ｃ用として電圧１２ボルト〜１４ボルト）に変換する。
【００２９】
この構成により、車載充電装置１２は、給電口５から供給される電力を交流から直流に変換し、変換された電力（直流）を蓄電装置１０に供給することができる。また、電力線通信の信号は２ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの範囲の周波数であり、高周波信号が使用される。このため、電力線通信の信号はコンデンサ２０を通過することができる。これにより、電力線通信の信号を、コンデンサ２０によりＡＣ／ＤＣ変換部２２を迂回させ、車載充電装置１２を通過させる。
【００３０】
なお、端子ＡとＡＣ／ＤＣ変換部２２との間にはコイル２１を設けた。コイル２１は、インダクタンスを利用する電線を巻いた受動素子である。これにより、電力線通信の信号がＡＣ／ＤＣ変換部２２に回り込んで吸収され、信号の損失が発生するのを防ぐ。給電口５から供給される交流の周波数は５０Ｈｚ〜６０Ｈｚと電力線通信の高周波信号に比べて低いため、コイル２１のインダクタンスを小さくでき、これにより電力損失を小さくできる。
【００３１】
図５は、図２に示した車両２に載置した蓄電装置１０の構成を示すブロック図である。図５において、蓄電装置１０は、モータ用蓄電部１０ｂと、車載機器用蓄電部１０ｃと、コイル１０ｄ〜１０ｆと、コンデンサ１０ｇとを備えている。
【００３２】
モータ用蓄電部１０ｂは、入力端子からコイル１０ｄを介して蓄電された約３００ボルトの電力を、例えば５００ボルト〜７００ボルトに内部昇圧し、出力端子Ａに出力する。昇圧された電力は出力端子Ａからスイッチ１５（図３）を介してモータ駆動部１６（図３）に供給される。電力線通信の信号がモータ用蓄電部１０ｂに吸収されるのをコイル１０ｄにより防止している。またコイル１０ｄは、モータ用蓄電部１０ｂから発生するノイズを抑制する。
【００３３】
車載機器用蓄電部１０ｃは、入力端子からコイル１０ｅを介して入力し、蓄電された電力（例えば、１２ボルト〜１４ボルト）を、コイル１０ｆ、電力線１０ａを介して車載機器１１に供給する。電力線通信の信号が車載機器用蓄電部１０ｃに吸収されるのをコイル１０ｅおよびコイル１０ｆにより防止している。またコイル１０ｅ、コイル１０ｆは、車載機器用蓄電部１０ｃから発生するノイズを抑制する。
【００３４】
また、入力端子と出力端子Ｂとがコンデンサ１０ｇ（第３の迂回部）を介して接続されている。電力線通信の信号は、入力端子からコンデンサ１０ｇを経由して出力端子Ｂに迂回できる。これにより、車載充電装置１２（図４）の端子Ｂと車載機器１１との間で、電力線１２ｂ、コンデンサ１０ｇ、電力線１０ａを介して電力線通信ができる。
【００３５】
なお、図５において、車載機器用蓄電部１０ｃの入力と出力が共通である場合には、入力端子と出力端子Ｂとを短絡すればよく、コンデンサ１０ｇはなくてもよい。さらに、コイル１０ｅとコイル１０ｆは１つのコイルで代用できる。この場合は、車載充電装置１２（図４）の端子Ｂと車載機器１１とが、電力線１２ｂ、電力線１０ａを介して直接接続される。この場合でも、電力線通信の信号が車載機器用蓄電部１０ｃに吸収されるのを防ぐと共に、車載機器用蓄電部１０ｃから発生するノイズをコイルで抑制することができる。
【００３６】
以上のように実施の形態１によれば、図１および図２に示すように、車載充電装置１２内では、電力線通信の信号はコンデンサ２０によりＡＣ／ＤＣ変換部２２を迂回できるので、車載充電装置１２を経由させても、情報機器８と車載機器１１とが電力線通信できる。これにより、例えば、情報機器８を電力線通信装置９を介して住宅６の電力線７ａに接続すれば、住宅６内から情報機器８により、車両２の車載機器１１に旅行先の情報などを送信して登録させることができ、充電中の時間を有効に活用でき、利便性が向上する。
【００３７】
（実施の形態２）
次に、図６および図７を参照しながら、本発明の実施の形態２における車両２について説明する。実施の形態２では、車両２の他の構成例として、複数の機器を電力線を介して通信させている。
【００３８】
図６は、本発明の実施の形態２における車両２の構成を示す概要図である。図６において、車両２の中で、例えば、車載機器１１と車載機器４０とを通信させ、座席２ｂの前に取り付けられている車載機器１１の画面に出力される映像を、座席２ｂの後ろにある車載機器４０でも見られるようにする。また、車載機器４０は交流電源、すなわち図１の住宅６の電源７でも動作できるものを使用する。
【００３９】
この場合、車載充電装置３０は、蓄電装置１０の電力を直流から交流に電力変換し、電力線１２ｃに出力する必要がある。電力線１２ｃにはコンセント１３が設けられ、このコンセント１３に車載機器４０の電源プラグが接続される。電力線１２ｃの出力電圧を１００ボルト〜１２０ボルトにすれば、一般の家庭に使用される電気製品をそのまま使用することができ、便利である。また、車載機器４０は電力線通信部４０ａを備え、電力線通信部４０ａを電力線１２ｃに接続して電力線通信を行う。
【００４０】
図７は、本発明の実施の形態２における車両２の車載充電装置３０の構成を示すブロック図である。図７に示すように、車載充電装置３０は、コンデンサ２０と、コイル２１と、ＡＣ／ＤＣ変換部２２と、ＤＣ／ＡＣ変換部２３（第２の電力変換部）と、コンデンサ２４（第２の迂回部）とを備えている。
【００４１】
コンデンサ２０、コイル２１およびＡＣ／ＤＣ変換部２２は、車載充電装置１２のものと同様なものである。
【００４２】
ＤＣ／ＡＣ変換部２３は、電力を直流から交流に電力変換するものであり、例えば、蓄電装置１０の直流電圧（例えば、１２ボルト〜１４ボルト）を交流電圧（例えば１００ボルト〜１２０ボルト）に変換する。
【００４３】
しかしながら、ＤＣ／ＡＣ変換部２３は、ＡＣ／ＤＣ変換部２２と同様に、回路に使用されるスイッチングトランスなどの素子が低周波の商用周波数で損失が小さくなるように設計されるので、電力線通信の高周波信号では損失が大きくなり、高周波信号を通過させることができない。このため、端子Ｂから端子Ｃまたは端子Ｃから端子Ｂへ電力線通信の信号が通過できず、車載機器１１と車載機器４０との間で車載充電装置３０を経由して電力線通信を行うことができない。
【００４４】
そこで実施の形態２では、端子Ｂと端子Ｃとをコンデンサ２４を介して接続した。ここで、端子Ｂは電力線１２ｂを介して蓄電装置１０と、端子Ｃは電力線１２ｃを介してコンセント１３と、端子Ａは電力線１２ａを介して給電口５とそれぞれ接続されている。
【００４５】
これにより、電力線通信の信号を、端子Ｂからコンデンサ２４を介してＤＣ／ＡＣ変換部２３を迂回させ、端子Ｃに通過させ、これにより車載充電装置３０を通過させる。同様に、電力線通信の信号を、端子Ｃからコンデンサ２４を介してＤＣ／ＡＣ変換部２３を迂回させ、端子Ｂに通過させ、これにより車載充電装置３０を通過させる。
【００４６】
また、コンデンサ２４を設けたことで、電力線通信の信号を、端子Ａからコンデンサ２０およびコンデンサ２４を介してＡＣ／ＤＣ変換部２２およびＤＣ／ＡＣ変換部２３を迂回させ、端子Ｃに通過させる。同様に、電力線通信の信号を、端子Ｃからコンデンサ２０およびコンデンサ２４を介してＡＣ／ＤＣ変換部２２およびＤＣ／ＡＣ変換部２３を迂回させて端子Ａに通過させる。これにより、情報機器８は、車載機器１１または車載機器４０と車載充電装置３０を介して電力線通信を行うことができる。
【００４７】
また、本発明の実施の形態１の図４と同様に、電力線通信のノイズがＡＣ／ＤＣ変換部２２およびＤＣ／ＡＣ変換部２３に回り込むのを防ぐため、端子ＡとＡＣ／ＤＣ変換部２２との間、端子ＢとＡＣ／ＤＣ変換部２２との間、端子ＢとＤＣ／ＡＣ変換部２３との間、端子ＣとＤＣ／ＡＣ変換部２３との間にコイル２１を設けている。
【００４８】
なお、図７の車載充電装置３０では、端子Ｂと端子Ｃとにコンデンサ２４を接続したが、これに限定されるものではない。例えば、図８に示すように、端子Ａと端子Ｃとをコンデンサ２４を介して接続するようにしてもよい。これによっても、電力線通信の信号を端子Ａからコンデンサ２４を介して端子Ｃに通過させることができる。同様に、電力線通信の信号を端子Ｃからコンデンサ２４を介して端子Ａに通過させることができる。
【００４９】
さらに、電力線通信の信号を端子Ｂからコンデンサ２０およびコンデンサ２４を介してＡＣ／ＤＣ変換部２２およびＤＣ／ＡＣ変換部２３を迂回させて端子Ｃに通過させることができる。同様に、電力線通信の信号を端子Ｃからコンデンサ２０およびコンデンサ２４を介してＡＣ／ＤＣ変換部２２およびＤＣ／ＡＣ変換部２３を迂回させて端子Ｂに通過させることができる。
【００５０】
また、図８において、端子Ａと端子Ｂとの間にあるコンデンサ２０を取り外し、端子Ｂと端子Ｃとをコンデンサ２０を介して接続するようにしてもよい。これによっても、同様に、端子Ａと端子Ｂの間、端子Ｂと端子Ｃの間、端子Ａと端子Ｃの間で電力線通信の信号を通過させることができる。
【００５１】
また、図９に示すように、端子Ａの線路インピーダンスが高く、端子Ｂの線路インピーダンスが低い場合、インピーダンスが不整合な状態となる。
【００５２】
そこで、図７のコンデンサ２０に代えて、迂回部２５を設けてもよい。迂回部２５は、Ｎ：１の巻き線数の比を有する通信トランス２５ａと、この通信トランス２５ａの両端にそれぞれ直列に接続したコンデンサ２５ｂとを備えている。通信トランス２５ａは、路線インピーダンスの高い端子側の巻き線数の比を路線インピーダンスに応じて高くする。図９では端子Ａ側の路線インピーダンスが高いため、端子Ａ側の巻き線数の比を高くしている。これにより、端子Ａと端子Ｂとのインピーダンスを整合させながら電力線通信の信号を端子Ａから端子Ｂまたは端子Ｂから端子Ａに通過させることができる。
【００５３】
同様に、端子Ｃの線路インピーダンスが高く、端子Ｂの線路インピーダンスが低い場合、図７のコンデンサ２４に代えて、迂回部２５を設けてもよい。この場合、通信トランス２５ａは、路線インピーダンスの高い端子Ｃ側の巻き線数の比を高くする。これにより、端子Ｃと端子Ｂとのインピーダンスを整合させながら電力線通信の信号を端子Ｂから端子Ｃまたは端子Ｃから端子Ｂに通過させることができる。
【００５４】
以上のように実施の形態２によれば、図６および図７に示すように、車載充電装置３０内では、電力線通信の信号は、コンデンサ２０またはコンデンサ２４により、ＡＣ／ＤＣ変換部２２およびＤＣ／ＡＣ変換部２３を迂回でき、車載充電装置３０を経由させる場合であっても、電力線通信ができる。
【００５５】
これにより、車両２の中で、車載充電装置３０を経由させ、複数の機器の間で電力線通信が行え、例えば、車載機器１１と車載機器４０とを通信させ、座席２ｂの前に取り付けられている車載機器１１の画面に出力される映像を、座席２ｂの後ろにある車載機器４０で見せることもできる。車両２の中で複数の機器を連携して動作させることができ、利便性が向上する。また、車載充電装置３０は、交流電源、直流電源を各車載機器に提供できるので、車両２内で様々な電源仕様の機器で活用でき、さらに利便性が向上する。
【００５６】
なお、図７の車載充電装置３０は、端子Ａ、端子Ｂおよび端子Ｃから、電力線通信の信号を取り出せるようにしたが、これに限定されない。例えば、図１０に示すように、車載充電装置３１は、新たに端子Ｄを設け、端子Ａと端子Ｄとをコンデンサ２６を介して接続するようにしてもよい。これにより、端子Ａから入力される電力線通信の信号を端子Ｄに出力することができる。この構成によれば、端子Ｄから電力線３１ａを介して電力線通信の信号を注入、抽出することができ、各車載機器を接続して通信手段として利用することができる。
【００５７】
また、図１１に示すように、図１０のコンデンサ２６をインターフェイス２７および通信部２８に代えてもよい。端子Ａはインターフェイス２７を介して通信部２８と接続されている。これにより、電力線通信を他の異なる通信手段に変換して端子Ｄに出力でき、各車載機器の通信方式に適合させやすくなるので、利便性が向上する。
【００５８】
また、図１２に示すように、電力線１０ａの途中で、電圧変換装置５０を挿入してもよい。電圧変換装置５０は、車載充電装置３０から出力される直流電圧と車載機器１１の動作電圧を整合させるために設けられる。この場合、電圧変換装置５０は、入力端子からコイル５０ｂを介して入力した直流電圧を異なる直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣ変換部５０ａを有し、ＤＣ／ＤＣ変換部５０ａはコイル５０ｃを介して出力端子に出力する。さらに、電圧変換装置５０は、入力端子と出力端子とがコンデンサ５０ｄを介して接続されている。コイル５０ｂおよびコイル５０ｃにより、電力線通信の信号がＤＣ／ＤＣ変換部５０ａに吸収されるのを防止すると共に、コイル５０ｂおよびコイル５０ｃは、ＤＣ／ＤＣ変換部５０ａから発生するノイズが電力線通信に混入するのを抑えている。また、コンデンサ５０ｄにより、電力線通信の信号は、ＤＣ／ＤＣ変換部５０ａを迂回できる。これにより、電力線１０ａの途中に電圧変換装置５０を挿入しても電力線１０ｂを用いて電力線通信ができ、機器の様々な電源仕様に対応できる。
【００５９】
また、図１３に示すように、蓄電装置１０の内部に電力線通信部１０ｈと、この電力線通信部１０ｈに電力を供給するバッテリ１０ｉとを備えた場合、電力線１２ｂからコンデンサ１０ｊを介して電力線通信部１０ｈに接続する。これにより、蓄電装置１０の残量、寿命などの情報を電力線１２ｂを介して転送することができる。寿命を示す情報としては、例えば、充電回数、使用期間などが考えられる。
【００６０】
また、図１４に示すように、車載充電装置１２は、内面３２ａの全ての面が電磁シールド材で覆われている筐体３２に回路を収納するようにしてもよい。これにより、ＡＣ／ＤＣ変換部２２またはＤＣ／ＡＣ変換部２３から発生する不要な輻射を筐体３２の外部に漏らすのを抑える。これにより、不要輻射による他の電子機器への影響を抑える。例えば、車両２に搭載されているラジオ受信機などへの不要輻射によるノイズを抑える。同様に、車載充電装置３０および車載充電装置３１を筐体３２に収納するようにしてもよい。
【００６１】
また、ＡＣ／ＤＣ変換部２２の出力電圧とＤＣ／ＡＣ変換部２３の入力電圧が異なる場合は、ＡＣ／ＤＣ変換部２２とＤＣ／ＡＣ変換部２３で端子Ｂを共用できない（図７を参照）。このような場合、図１５に示すように、車載充電装置３０の構成に代えて、例えば車載充電装置３３の構成とする。すなわち、ＡＣ／ＤＣ変換部２２とＤＣ／ＡＣ変換部２３のそれぞれについて独立した専用の端子を設ける。図１５の例では、ＡＣ／ＤＣ変換部２２用の端子として端子ＢをＤＣ／ＡＣ変換部２３用の端子として端子Ｅを設けている。この端子Ｅに蓄電装置１０からの電力が供給される。
【００６２】
また、コンデンサ２９（第３の迂回部）は、端子Ｂ−端子Ｃ間および端子Ａ−端子Ｃ間で電力線通信の信号を往来させるための迂回部として、電力線１２ａと電力線１２ｃとを接続するように設けられている。コンデンサ２９は、商用電源の周波数に対しては高いインピーダンスを有し、電力線通信の信号の周波数（２ＭＨｚ〜２８ＭＨｚ）に対しては低いインピーダンスを有する。なお、コンデンサ２９は、電力線１２ｂと電力線１２ｄとを接続するように設けてもよいし、電力線１２ａと電力線１２ｃ、電力線１２ｂと電力線１２ｄとをそれぞれコンデンサ２９により接続する構成としてもよい。これにより、ＡＣ／ＤＣ変換部２２の出力電圧とＤＣ／ＡＣ変換部２３の入力電圧が異なる場合であっても、端子Ｂ−端子Ｃ間および端子Ａ−端子Ｃ間で電力線通信の信号を往来させることができる。
【００６３】
また、端子Ａと端子Ｃとの間にスイッチ３３ａを設けてもよい。スイッチ３３ａの動作は、スイッチ１５と連動するように設定する。具体的には、車両２が停止している間（スイッチ１５が非接続状態のとき）は当該スイッチが接続状態となるように設定し、スイッチ１５が接続状態のときは当該スイッチが非接続状態となるように設定する。これにより、スイッチ１５を非接続にして蓄電装置１０を充電する状態では、車載機器４０は、電力線１２ａおよび電力線１２ｃを介して住宅６内の電源７から電力の供給を受けることが可能になる。また、スイッチ１５を接続している状態では、車載機器４０は、蓄電装置１０から電力の供給を受けることが可能になる。
【００６４】
なお、本発明の具体的な構成は、上述した実施の形態１、２に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。
【００６５】
また、電気自動車を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、モータとエンジンとを併用するハイブリッド自動車にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の車載充電装置は、給電口に供給される電力を蓄電する蓄電装置と、蓄電装置に蓄電された電力により車輪を回転させる車輪駆動部と、蓄電装置から電力線を介して接続される車載機器とを有する車両に備えられるものであって、給電口から供給される電力を交流から直流に変換し、蓄電装置に出力する第１の電力変換部と、給電口から入力された電力線通信の信号を第１の電力変換部を迂回させる第１の迂回部とを備えた構成としたので、電力線通信の信号は第１の迂回部により第１の電力変換部を迂回でき、車載充電装置を経由させても、例えば、車両本体外の情報機器と車載機器とが電力線を介して電力線通信ができる。
【００６７】
これにより、車両本体外の充電装置から電力線を介して蓄電装置に電力を蓄電し、この蓄電した電力を利用して車輪を車輪駆動部で回転させて走行する電気自動車やハイブリッド自動車などの車両に搭載する車載充電装置およびこれを用いた車両に有用なものである。
【符号の説明】
【００６８】
１ 車両充電システム
２ 車両
２ａ 車両本体
２ｂ 座席
３ 充電装置
４ 電力線（第１の電力線）
５ 給電口
６ 住宅
７ 電源
７ａ，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，３１ａ 電力線
８ 情報機器
９ 電力線通信装置
１０ 蓄電装置
１０ａ 電力線（第２の電力線）
１０ｂ モータ用蓄電部
１０ｃ 車載機器用蓄電部
１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，２１，５０ｂ，５０ｃ コイル
１０ｇ コンデンサ（第３の迂回部）
１０ｈ，１１ａ，４０ａ 電力線通信部
１０ｉ バッテリ
１０ｊ，２５ｂ，２６，５０ｄ コンデンサ
１１，４０ 車載機器
１２，３０，３１，３３ 車載充電装置
１３ コンセント
１４ 車両制御部
１５ スイッチ（接続部）
１６ モータ駆動部
１７ モータ（車輪駆動部）
１８ 車輪
２０ コンデンサ（第１の迂回部）
２２ ＡＣ／ＤＣ変換部（第１の電力変換部）
２３ ＤＣ／ＡＣ変換部（第２の電力変換部）
２４ コンデンサ（第２の迂回部）
２５ 迂回部
２５ａ 通信トランス
２７ インターフェイス
２８ 通信部
２９ コンデンサ（第３の迂回部）
３２ 筐体
３２ａ 内面
３３ａ スイッチ
５０ 電圧変換装置
５０ａ ＤＣ／ＤＣ変換部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電口に供給される電力を蓄電する蓄電装置と、前記蓄電装置に蓄電された電力により車輪を回転させる車輪駆動部と、前記蓄電装置から電力線を介して接続される車載機器とを有する車両に備えられるものであって、
前記給電口から供給される電力を交流から直流に変換し、前記蓄電装置に出力する第１の電力変換部と、
前記第１の電力変換部を通過できない電力線通信の信号を迂回させる第１の迂回部とを備えたことを特徴とする車載充電装置。
【請求項２】
前記蓄電装置の電力を直流から交流に変換し、前記車載機器に出力する第２の電力変換部と、
前記第２の電力変換部を通過できない電力線通信の信号を迂回させる第２の迂回部とを設けたことを特徴とする請求項１に記載の車載充電装置。
【請求項３】
前記第１の電力変換部の入力端子と前記第２の電力変換部の出力端子、または、前記第１の電力変換部の出力端子と前記第２の電力変換部の入力端子との間に設けられると共に、前記電力線通信の信号を迂回させる第３の迂回部を設けたことを特徴とする請求項２に記載の車載充電装置。
【請求項４】
前記第１の迂回部、前記第２の迂回部または前記第３の迂回部は、コンデンサで構成されていることを特徴とする請求項３に記載の車載充電装置。
【請求項５】
前記第１の迂回部または前記第２の迂回部は、
Ｎ：１の巻き線数の比を有する通信トランスと、
この通信トランスの両端にそれぞれ接続されたコンデンサとを備え、
前記通信トランスは、路線インピーダンスの高い端子側の巻き線数の比を高くしたことを特徴とする請求項２に記載の車載充電装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車載充電装置と、
給電口に供給される電力を前記車載充電装置を介して蓄電する蓄電装置と、
前記蓄電装置に蓄電された電力により車輪を回転させる車輪駆動部と、
前記蓄電装置から電力線を介して接続される車載機器とを備えたことを特徴とする車両。
【請求項１】
給電口に供給される電力を蓄電する蓄電装置と、前記蓄電装置に蓄電された電力により車輪を回転させる車輪駆動部と、前記蓄電装置から電力線を介して接続される車載機器とを有する車両に備えられるものであって、
前記給電口から供給される電力を交流から直流に変換し、前記蓄電装置に出力する第１の電力変換部と、
前記第１の電力変換部を通過できない電力線通信の信号を迂回させる第１の迂回部とを備えたことを特徴とする車載充電装置。
【請求項２】
前記蓄電装置の電力を直流から交流に変換し、前記車載機器に出力する第２の電力変換部と、
前記第２の電力変換部を通過できない電力線通信の信号を迂回させる第２の迂回部とを設けたことを特徴とする請求項１に記載の車載充電装置。
【請求項３】
前記第１の電力変換部の入力端子と前記第２の電力変換部の出力端子、または、前記第１の電力変換部の出力端子と前記第２の電力変換部の入力端子との間に設けられると共に、前記電力線通信の信号を迂回させる第３の迂回部を設けたことを特徴とする請求項２に記載の車載充電装置。
【請求項４】
前記第１の迂回部、前記第２の迂回部または前記第３の迂回部は、コンデンサで構成されていることを特徴とする請求項３に記載の車載充電装置。
【請求項５】
前記第１の迂回部または前記第２の迂回部は、
Ｎ：１の巻き線数の比を有する通信トランスと、
この通信トランスの両端にそれぞれ接続されたコンデンサとを備え、
前記通信トランスは、路線インピーダンスの高い端子側の巻き線数の比を高くしたことを特徴とする請求項２に記載の車載充電装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車載充電装置と、
給電口に供給される電力を前記車載充電装置を介して蓄電する蓄電装置と、
前記蓄電装置に蓄電された電力により車輪を回転させる車輪駆動部と、
前記蓄電装置から電力線を介して接続される車載機器とを備えたことを特徴とする車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１５１５１９（Ｐ２０１２−１５１５１９Ａ）
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７８６００（Ｐ２００９−１７８６００）
【出願日】平成２１年７月３１日（２００９．７．３１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月９日（２０１２．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月３１日（２００９．７．３１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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