JP2013090422A - 充電システム、給電側接続部材及び車両側接続部材 - Google Patents

Abstract

【課題】一端に給電側接続部材を有する給電線の他端が接続された給電装置と、前記給電側接続部と接続することが可能な車両側接続部材を介して前記給電装置からの給電により充電される蓄電装置を備える車両とを用いて、給電装置から車両に充電を行う際に、ユーザの利便性を向上させることが可能な充電システム、給電側接続部材及び車両側接続部材を提供する。
【解決手段】車両側接続部材５に給電側接続部材４を接続している時に、車両側接続部材５及び／又は給電側接続部材４の車両外部に露出する部位に、充電状況を表示する表示部４０、５０を設ける。
【選択図】図５

Description

本願は、一端に給電側接続部材を有する給電線の他端が接続された給電装置と、前記給電側接続部と接続することが可能な車両側接続部材を介して前記給電装置からの給電により充電される蓄電装置を備える車両とを用いた充電システム、並びに該充電システムに用いられる給電側接続部材及び車両側接続部材に関する。

近年、モータ及びバッテリ等の装置を搭載し、バッテリに蓄積した電力にてモータを駆動することで走行する電気自動車及びハイブリッド自動車が普及し始めている。電気自動車は外部の給電装置からバッテリへの給電を行う必要があり、またハイブリッド自動車であっても外部の給電装置からバッテリへの給電を可能としたプラグインハイブリッド自動車がある。外部からバッテリへの給電を行う車両においては、一般家屋、商用の給電ステーション等の施設に設置された給電装置に接続された給電線を内包する充電ケーブルの充電コネクタを、車両に設けられた給電口のインレットに接続する。そして、給電装置から車両のバッテリへ充電ケーブルを介した電力供給が行われる。

また、充電ケーブルには、充電制御に要するコントロールパイロット信号を送受信する制御用線が内包されており、給電装置から車両のバッテリへの給電に際し、制御用線を介して送受信されるコントロールパイロット信号に基づく充電制御が行われる。

更に、充電に際して、車両認証、課金管理、充電管理等の管理に要する通信信号を充電ケーブル内の給電線に重畳するＰＬＣ（Power Line Communication）通信等の通信を行うシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このようなシステムでは、車両に充電を行う際に、充電コネクタをインレットに接続することで、自動的に充電が開始されるのが一般的である。

国際公開第２００８／０４６８６９号パンフレット

しかしながら、通信異常、認証失敗、タイマー設定等の理由により、充電がすぐに開始されない場合がある。このような場合、ユーザは、運転席に設けられた充電状態を示すメータパネルを視認して充電状態を確認する必要があるため、降車し、車両から離れることができないという利便性に関する問題がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、充電コネクタ、インレット等の接続部材に対し、充電中に車両外から視認可能な位置に表示部を設けることにより、ユーザの利便性を向上させることが可能な充電システム、並びに該充電システムに用いられる給電側接続部材及び車両側接続部材の提供を目的とする。

本発明に係る充電システムは、一端に給電側接続部材を有する給電線の他端が接続された給電装置と、前記給電側接続部材と接続することが可能な車両側接続部材を介して前記給電装置からの給電により充電される蓄電装置を備える車両とを用いた充電システムにおいて、車両側接続部材に給電側接続部材を接続している時に、前記車両側接続部材及び／又は給電側接続部材の車両外部に露出する部位に、充電状況を表示する表示部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、前記車両は、前記給電装置の充電状態を検出する検出装置を更に備え、前記検出装置は、検出した充電状態に基づく電気的出力を前記表示部へ行う手段を備え、前記表示部は、前記検出装置からの電気的出力に応じて充電状況を表示することを特徴とする。

本発明に係る給電側接続部材は、車外の装置から蓄電装置を備える車両への給電に用いる給電線の一端に取着され、車両に接続することが可能な給電側接続部材において、前記車両に接続している時に、車両外部に露出する部位に配設された表示部と、接続先の車両から、前記蓄電装置の充電状態に基づく電気的入力を受け付ける手段とを備え、前記表示部は、電気的入力に応じた表示を行うことを特徴とする。

本発明に係る車両側接続部材は、車外の装置から給電線を介して給電を受ける蓄電装置を備える車両に配設され、前記給電線を接続することが可能な車両側接続部材において、前記給電線を接続している時に、車両外部に露出する部位に配設された表示部を備え、該表示部は、前記蓄電装置の充電状態に基づく車両内の装置からの電気的出力に応じた表示を行うことを特徴とする。

本発明では、充電中に充電状況を車両外から視認することが可能である。

本発明に係る充電システム、給電側接続部材及び車両側接続部材では、充電中の充電状況を車両外から視認することができるので、ユーザは、充電開始後、降車し、また車両から或る程度離れることが可能である等、優れた効果を奏する。

本発明の充電システムの構成例を示す説明図である。 本発明の充電コネクタ（給電側接続部材）の一例を示す外観図である。 本発明の充電コネクタ及びインレットの一例を示す外観図である。 本発明のインレット（車両側接続部材）の一例を示す外観図である。 本発明の充電コネクタ及びインレットの一例を示す外観図である。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。

図１は、本発明の充電システムの構成例を示す説明図である。図１は、本発明の充電システムを、電気自動車、プラグインハイブリッド車等の車両１が備えるバッテリ１０に対し、充電スタンド等の給電装置２からの給電により充電する際の充電状況を表示するシステムに適用する例を示している。

給電装置２には、一端に充電コネクタ（給電側接続部材）４が取着された充電ケーブル３の他端が接続されている。充電ケーブル３は、電力供給線として用いられる２本の給電線３０、３１、接地用の導線である接地線３２、及び充電制御に用いるコントロールパイロット信号（ＣＰＬＴ）等の制御信号を伝送する制御用線３３を内包している。

給電線３０、３１は、交流電圧が印加されるＡＣ線である。制御用線３３は、コントロールパイロット信号等の制御信号を送受信する信号線であり、送受信されるコントロールパイロット信号に基づいて充電制御が行われる。また、図１では、車両認証、充電管理、課金管理等の管理を行うための情報、その他各種情報を給電線３０、３１を用いて伝送する例を示している。即ち、図１に例示する本発明の充電システムは、２本の給電線３０、３１に通信信号を重畳及び分離することにより通信を行うものであるが、他の様々な充電に関するシステムに適用することが可能である。

充電コネクタ４は、ＬＥＤ等の表示素子を用いた表示部４０を備えており、表示部４０は、車両１のインレット（車両側接続部材）５と接続した際、即ち充電時に、車両１の外部に露出する部位に配設されている。これにより、充電中、表示部４０の点灯状況を車両１外部から視認することが可能となっている。また、充電コネクタ４は、給電線３０、３１、接地線３２及び制御用線３３を車両１内の配線と接続するための接続端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを備えている。更に、充電コネクタ４は、表示部４０を車両１内の配線と接続する接続端子４ｅを備えている。

車両１は、インレット５及びバッテリ１０の他、表示装置１１、充電装置１２、充電制御装置（検出装置）１３、通信装置１４等の様々な装置を備えている。表示装置１１は、例えば運転席に着座した運転者から視認可能な位置に表示されるＬＥＤ等の表示素子を用いたメータパネルであり、バッテリ１０の充電状況を表示する。充電装置１２は、交流電圧を直流電圧に変換してバッテリ１０に対する充電を行うＥＣＵ（Electronic Control Unit ）である。充電制御装置１３は、例えば、充電制御に関する国際規格に準拠したＥＣＵであり、充電制御に関する通信を行う。通信装置１４は、例えば給電線３０、３１に重畳及び分離される通信信号を送受信するＥＣＵである。また、車両１内には、ＣＡＮ等の通信規格に基づく車内通信網が配設されており、表示装置１１、充電装置１２、充電制御装置１３及び通信装置１４等の装置は、車内通信網を介して相互に通信することが可能である。

インレット５は、ＬＥＤ等の表示素子を用いた表示部５０を備えており、表示部５０は、給電装置２側の充電コネクタ４と接続した際、即ち充電時に、車両１の外部に露出する部位に配設されている。これにより、充電中、表示部５０の点灯状況を車両１外部から視認することが可能となっている。なお、表示部５０は、車両１内の充電制御装置１３と接続されている。また、インレット５は、車両１内の各種内部配線を、充電コネクタ４の給電線３０、３１、接地線３２及び制御用線３３と接続するための接続端子５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを備えている。更に、インレット５は、充電コネクタ４の表示部４０と車両１内の充電制御装置１３とを接続するための接続端子５ｅを備えている。

そして、充電コネクタ４を、車両１の給電口に配設されたインレット５に接続することで車両１と充電ケーブル３とが接続され、これにより、車両１及び給電装置２間を接続することとなり、図１に例示する回路構成となる。車両１及び充電ケーブル３を接続することにより、充電ケーブル３に内包された給電線３０、３１、接地線３２及び制御用線３３が車両１の内部配線に接続される。給電線３０、３１は、車両１内の内部に配設されたＡＣ線を介して充電装置１２に接続されており、充電装置１２によりバッテリ１０に対する充電が行われる。接地線３２は、車両１内の内部配線として配設された延長線を介して充電装置１２に接続されている。また、制御用線３３は、車両１内の内部配線として配設された延長線を介して充電制御装置１３に接続されている。なお、インレット５内又は車両１内には、図示しない重畳分離部が設けられており、重畳分離部により、給電線３０、３１から分岐される通信線（ＰＬＣ）が通信装置１４に接続されている。

給電線３０、３１に接続されるＡＣ線、接地線３２に接続される延長線及び制御用線３３に接続される延長線の先端は、インレット５内に設けられた挿通孔内に挿通されている。そして、インレット５に充電コネクタ４を接続することにより、充電コネクタ４内の接続端子４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅがインレット５内の接続端子５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅと接することになる。これにより、充電ケーブル３内の給電線３０、３１、接地線３２及び制御用線３３が接続コネクタ４内部の配線を介してインレット５内部の配線と接続される。なお、ここでは、便宜上、ＡＣ線、内部配線をも含めて、給電線３０、３１、接地線３２及び制御用線３３として説明する。

インレット５に充電コネクタ４が接続されると、インレット５から充電制御装置１３へ、Proximity Detection 信号（ＰＲＤＴ）等の接続信号が出力される。充電制御装置１３は、接続信号の入力により、インレット５に充電コネクタ４が接続されたことを認識し、通信装置１４及び充電装置１２へ起動信号を出力し、通信装置１４及び充電装置１２を起動させる。

そして、充電に際し、充電制御装置１３は、給電装置２と国際規格に準拠したコントロールパイロット信号（ＣＰＬＴ）等の制御信号を送受信し、制御信号に基づく充電制御を行う。また、充電制御装置１３は、充電装置１２の監視及び送受信する制御信号に基づいて、バッテリ１０の充電状態を検出する検出装置として機能する。

充電制御装置１３は、検出した充電状態に基づき車内通信網を介して表示装置１１へ、充電状態を示す状態信号を送信する。表示装置１１は、状態信号を受信し、受信した状態信号に基づいて充電状態を示す表示を行う。

更に、充電制御装置１３は、検出した充電状態に基づく電気的出力をインレット５が備える表示部５０及び充電コネクタ４が備える表示部４０に対して行う。なお、充電制御装置１３からインレット５の表示部５０及び充電コネクタ４の表示部４０に対する電気的出力とは、表示部５０及び表示部４０を点灯させるための通電を示すが、充電状態に応じた表示命令を示す命令信号、充電状態を示す状態信号等の信号であっても良い。

インレット５に設けられた表示部５０は、バッテリ１０の充電状態に基づく充電制御装置１３からの電気的出力に応じた表示を行う。表示部５０が受け付ける電気的出力が充電制御装置１３からの通電である場合、表示部５０は、通電時に点灯する。また、電気的出力が表示命令を示す命令信号である場合、表示部５０は、命令信号に応じて点灯する。さらに、電気的出力が状態信号である場合、表示部５０は、予め設定されている状態信号に応じた方法で表示部５０に所定の表示を行う。これらの電気的出力と表示内容との関係は、インレット５の大きさ、重量、コスト等を勘案して適宜設計することが可能である。例えば、インレット５の軽量化及び低コスト化を目標とする場合、表示部５０は、ＬＥＤ等の表示素子のみで構成し、通電に応じた点灯をするように設計することが好ましい。

充電コネクタ４に設けられた表示部４０は、車両１の充電制御装置１３から接続端子４ｅにて電気的入力を受け付け、受け付けた電気的入力に応じた表示を行う。表示部４０が受け付ける電気的入力が充電制御装置１３からの通電である場合、表示部４０は、通電時に点灯する。また、電気的入力が表示命令を示す命令信号である場合、表示部４０は、命令信号に応じて点灯する。さらに、電気的入力が状態信号である場合、表示部４０は、予め設定されている状態信号に応じた方法で表示部４０に所定の表示を行う。これらの電気的出力と表示内容との関係は、充電コネクタ４の大きさ、重量、コスト等を勘案して適宜設計することが可能である。例えば、充電コネクタ４の軽量化及び低コスト化を目標とする場合、表示部４０は、ＬＥＤ等の表示素子のみで構成し、通電に応じた点灯をするように設計することが好ましい。

次に充電コネクタ４及びその表示部４０、並びにインレット５及びその表示部５０の具体的な実装例について説明する。図２は、本発明の充電コネクタ（給電側接続部材）４の一例を示す外観図である。図２は、充電コネクタ４を側方から示す外観図であり、充電時に作業者の持ち手となる把持部を備え、図に向かって右方に給電装置２に接続されている充電ケーブル３があり、左側の先端がインレット５に接続するための挿入部位となっている。充電コネクタ４の把持部の側面には表示部４０が設けられており、表示部４０は、インレット５と接続した際に、充電制御装置１３からの電気的入力に基づいて、点灯等の方法で充電状況を表示する。

図３は、本発明の充電コネクタ４及びインレット５の一例を示す外観図である。図３は、図２に示した充電コネクタ４をインレット５に接続した状態、即ち充電時の状態を示している。なお、理解を容易にするためにインレット５が配設されている車両１の記載を省略し、充電コネクタ４及びインレット５のみを示している。充電コネクタ４がインレット５に接続している充電時において、表示部４０は、車両１の外部に露出し、車両１の外部から容易に視認することができる位置に配置されている。このような位置に表示部４０を配置することにより、充電時に、車両１から降車した場合でも、また、車両から多少離れた位置からでも、表示部４０を視認し、充電状態を容易に把握することが可能となる。

図４は、本発明のインレット（車両側接続部材）５の一例を示す外観図である。図４は、インレット５を正面から示す外観図であり、図に向かって右方に示す蓋部を開き、充電コネクタ４を挿入する５つの挿入孔を含む給電口が正面に向かった状態を示している。給電口内の５つの挿入孔の奥方には、接続端子５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅが設けられており、充電コネクタ４を接続することにより、充電が可能となる。また、インレットの向かって右上部に表示部５０が設けられており、表示部５０は、充電コネクタ４を接続した際に、充電制御装置１３からの電気的入力に基づいて、点灯等の方法で充電状況を表示する。

図５は、本発明の充電コネクタ４及びインレット５の一例を示す外観図である。図５は、図４に示したインレット５に充電コネクタ４を接続した状態、即ち充電時の状態を示している。なお、理解を容易にするために、インレット５が配設されている車両１の記載を省略し、充電コネクタ４及びインレット５のみを示している。充電コネクタ４がインレット５に接続している充電時において、表示部５０は、車両１の外部に露出し、車両１の外部から容易に視認することができる位置に配置されている。このような位置に表示部５０を配置することにより、充電時に、車両１から降車した場合でも、また、車両から多少離れた位置からでも、表示部５０を視認し、充電状態を容易に把握することが可能となる。

また、図５では、充電コネクタ４の上部に表示部４０を設けた例をも示している。図５に示す表示部４０は、図３に示した表示部４０と異なる位置に配置されているが、このように、充電時において車両１の外部に露出する様々な位置に表示部４０を配設することが可能である。

なお、図５に示すように、充電コネクタ４及びインレット５の双方に表示部４０及び５０を設ける様にしてもよく、何れか一方に表示部４０又は５０を設けるようにしてもよい。

図２〜図５のように配設された表示部４０及び５０は、充電制御装置１３の制御により様々な方法で点灯し、充電状態を示すことができる。例えば、充電コネクタ４がインレット５に接続されていない時は消灯し、充電中に点灯するというように制御することが可能である。また、短い間隔で点滅している時は、制御信号、通信信号等の各種信号の送受信による車両認証を行っていることを示し、長い間隔でゆっくり点滅している時は、タイマー充電の待機中であることを示すように制御することも可能である。更には、短い間隔での点滅と消灯とを繰り返す場合は、何らかの異常が発生していることを示すように制御することも可能である。

さらに、点灯、消灯、点滅等の単色による表示だけでなく、状態に応じて表示色を変更する、複数の発光素子を設けて接続時に一つが点灯、認証中に二つが点灯、充電中に三つが点灯する等、様々な表示方法にて状況を示すことが可能である。

また、前記実施の形態では、車両側の充電制御装置により充電状態を検出し、表示部に充電状況を表示させる形態を示したが、本発明がこれに限らず、給電装置側にて制御用信号等の信号の検出結果に基づき表示部に充電状況を表示させる等、様々な形態に展開する異が可能である。

このように本願発明は、表示部の表示方法だけでも無数に存在するものであり、車両外から視認可能な位置に表示部を設ける様々な形態に展開することが可能である。

１ 車両
１０ バッテリ（蓄電装置）
１１ 表示装置
１２ 充電装置
１３ 充電制御装置
１４ 通信装置
２ 給電装置
３ 充電ケーブル
３０、３１ 給電線
３２ 接地線
３３ 制御用線
４ 充電コネクタ（給電側接続部材）
４０ 表示部
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ 接続端子
５ インレット（車両側接続部材）
５０ 表示部
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ 接続端子

Claims (4)

1. 一端に給電側接続部材を有する給電線の他端が接続された給電装置と、前記給電側接続部材と接続することが可能な車両側接続部材を介して前記給電装置からの給電により充電される蓄電装置を備える車両とを用いた充電システムにおいて、
   車両側接続部材に給電側接続部材を接続している時に、前記車両側接続部材及び／又は給電側接続部材の車両外部に露出する部位に、充電状況を表示する表示部を備えることを特徴とする充電システム。
2. 前記車両は、
   前記給電装置の充電状態を検出する検出装置を更に備え、
   前記検出装置は、
   検出した充電状態に基づく電気的出力を前記表示部へ行う手段を備え、
   前記表示部は、前記検出装置からの電気的出力に応じて充電状況を表示する
   ことを特徴とする請求項１に記載の充電システム。
3. 車外の装置から蓄電装置を備える車両への給電に用いる給電線の一端に取着され、車両に接続することが可能な給電側接続部材において、
   前記車両に接続している時に、車両外部に露出する部位に配設された表示部と、
   接続先の車両から、前記蓄電装置の充電状態に基づく電気的入力を受け付ける手段と
   を備え、
   前記表示部は、電気的入力に応じた表示を行う
   ことを特徴とする給電側接続部材。
4. 車外の装置から給電線を介して給電を受ける蓄電装置を備える車両に配設され、前記給電線を接続することが可能な車両側接続部材において、
   前記給電線を接続している時に、車両外部に露出する部位に配設された表示部を備え、
   該表示部は、前記蓄電装置の充電状態に基づく車両内の装置からの電気的出力に応じた表示を行う
   ことを特徴とする車両側接続部材。

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