JP5962905B2 - 車両用給電システム - Google Patents

Description

本発明は、車両用給電システムに係わり、より詳細には、電力供給設備等の外部設備を介することなく、車両のバッテリから家電製品等の車外機器に電力を直接供給可能な車両用給電システムに関する。

従来より、電気自動車やハイブリッド自動車等、バッテリから電気モータに電力を供給し、この電気モータにより車輪を駆動する車両が知られている。

近年、これらの電気自動車やハイブリッド自動車に搭載された、バッテリから車両外に電力を供給するための車両用給電システムも提案されている。例えば、接続装置を介して車両と住宅内の電力線との間において電力を授受可能なように構成された電力システムが知られている（特許文献１）。

また、自然災害などによる停電時に、駐車スペースに設置された電力供給設備を介して電気自動車のバッテリから外部系統設備に電力を供給するものも知られている（特許文献２）。

特開２００８−０５４４３９号公報 特開２００７−２５２１１７号公報

車両のバッテリから電力供給設備等の外部設備を介して車両外へ給電する場合、給電を行う場所が限定されてしまう。外部設備を介さずに任意の場所で、車両のバッテリから家電製品を含む車外機器に電力を直接供給するためには、バッテリから供給される直流電流を商用電源電圧（例えば１００Ｖ）の交流電流に変換するインバータや、インバータにより変換された交流電流を、コンセントを介して出力するコントロールボックス等の電装品を車両に搭載する必要がある。

また、車両用給電システムから車外機器に電力を供給している間に、車両の所有者が車両から離れる場合がある。その場合に、他人によって給電システムの電装品が勝手に操作されることは好ましくない。一方、車両の所有者は、車両の外に立って、給電システムを操作することが想定される。給電システムの操作スイッチ及びコンセントのような電装品、かかる事情を考慮して適切に配置することが望まれる。

そこで、本発明は、車両の所有者がその車両から離れていても他人による給電システムの操作が防止でき、かつ、給電システムの電装品が操作性に優れた位置に配置された車両用給電システムを提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため、本発明の車両用給電システムは、車輪を駆動する電気モータと、上記電気モータに電力を供給するバッテリと、を有する車両に搭載され、上記バッテリから車両外に電力を供給するための車両用給電システムであって、上記バッテリから供給される直流電流を交流電流に変換するインバータと、上記インバータにより変換された交流電流の車両外への供給を制御する制御装置と、上記制御装置の起動、停止を手動で操作するための操作スイッチと、上記インバータから出力された交流電流を出力し、上記車両の全ての開閉部がロックされた状態において車両外から接触できない車両内に配置された第１の給電端子と、上記インバータから出力された交流電流を出力する第２の給電端子が一端に設けられた接続ケーブルと、上記車両に開口して、上記車両の全ての開閉部がロックされた状態において車両内外を連通する、上記接続ケーブルを通すための連通孔と、を備え、上記操作スイッチは、上記車両の全ての開閉部がロックされた状態において車両外から接触できない車両内に配置され、上記第２の給電端子は、上記連通孔内に上記接続ケーブルを通すことにより、上記車両の全ての開閉部がロックされた状態において車両外から接触可能な位置に配置されることを特徴としている。

このように構成された本発明の車両用給電システムによれば、制御装置の操作スイッチが、車両の全ての開閉部がロックされた状態において車両外から接触できない車両内に配置されている。これにより、本発明によれば、車両の所有者がその車両から離れていても他人による給電システムの操作が防止できる。また、給電端子が、車両外から接触可能な位置に配置されている。これにより、作業者が、車外から、例えば車外に立った状態で、給電端子に接続ケーブルを容易に着脱することができる。このように、本発明によれば、車両の所有者がその車両から離れていても他人による給電システムの操作が防止でき、かつ、給電システムの電装品が操作性に優れた位置に配置された車両用給電システムを提供することができる。
また、このように、給電端子を車両内に配置すれば、車両の全ての開閉部をロックすることによって、給電端子に接続した接続手段が他人によって勝手に外されることが防止される。具体的には、車両側の給電端子としてのコンセントに差し込まれている接続手段としての接続ケーブルが引き抜かれたり、更にそのコンセントに別の接続ケーブルが勝手に差し込まれたりすることが防止される。
このように、車両の全ての開閉部がロックされた状態において車両内外を連通する連通孔を設けている。このため、車両の全ての開閉部がロックされた状態であっても、この連通孔に接続手段を通すことによって、車外機器に電力を供給することができる。これにより、車両の所有者がその車両から離れていても、他人による給電システムの操作を防止しつつ、車両の全ての開閉部がロックされた状態で車外機器に電力を供給することができる。

本発明において好ましくは、上記制御装置は、車両の荷室に配置され、操作スイッチ及び上記給電端子は、上記制御装置を構成する筐体に配置される。

このように、制御装置を構成する筐体上に操作スイッチ及び給電端子を設ければ、給電端子に接続ケーブルを接続して操作スイッチをＯＮにする作業、及び、操作スイッチをＯＦＦにして給電端子から接続ケーブルを外す作業を効率よく行うことができる。さらに、操作スイッチ及び給電端子が荷室に配置されているため、作業者は、作業者が車外に立った状態で、操作スイッチの操作及び給電端子への接続ケーブルの着脱を容易に行うことができる。なお、荷室は、セダンタイプの車両の後部トランクのように、客室と荷室との間が仕切られているものであってもよいし、ハッチバックタイプの車両の後部カーゴスペースのように、客室と荷室との間が仕切られていないものであってもよい。

本発明において好ましくは、上記連通孔は、上記車両の荷室の側部に設けられたジャッキ収納スペースに面した荷室フロア部分に開口し、上記操作スイッチ及び給電端子の少なくとも一方は、上記ジャッキ収納スペースのために上記荷室の内装壁に開口した開口部の周囲に配置される。

これにより、ジャッキ収納スペースに開口した連通孔に接続ケーブルを通す作業とともに、操作スイッチの操作、及び給電端子への接続ケーブルの着脱の少なくとも一方の作業を効率よく行うことができる。さらに、操作スイッチ及び給電端子の少なくとも一方が荷室に配置されているため、作業者は、作業者が車外に立った状態で、操作スイッチの操作及び接続ケーブルの着脱を容易に行うことができる。

本発明の車両用給電システムによれば、車両の所有者がその車両から離れていても他人による給電システムの操作が防止でき、かつ、給電システムの電装品が操作性に優れた位置に配置された車両用給電システムを提供することができる。

本発明の実施形態による車両用給電システムを搭載する車両の全体構造を示す概略平面図である。 本発明の実施形態による車両用給電システムのブロック図である。 本発明の実施形態による車両用給電システムを搭載する車両の荷室フロアを示す平面図である。 車両の荷室の側面のジャッキ収納スペースの斜視図である。 車両外部に面した給電コンセントの概略図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の駐車支援装置の実施形態を説明する。
まず、図１により、本発明の実施形態による車両用給電システムを搭載する車両について説明する。図１は、本発明の実施形態による車両用給電システムを搭載する車両の全体構造を示す概略平面図である。

図１に示すように、本発明の実施形態による車両用給電システムを搭載する車両１は、動力源としてモータユニットを搭載する電気自動車である。車両１の車体前部（車室の前方）にあるモータルーム２には、駆動輪４（図１の例では左右の前輪）を駆動するモータユニット６が搭載されている。更に、モータ用インバータ８、ジャンクションボックス１０、及び、バッテリチャージャ１２が、モータルーム２に配置されている。

また、車体の中央部から後部にかけて、車室フロアの下方に、平面視がほぼＴ字状となるように形成されたバッテリ搭載フレーム１４が設けられている。モータに電力を供給するバッテリ１６は、このバッテリ搭載フレーム１４上に搭載される。

また、車体の後部左側面には、充電レセプタクル１８が設けられている。この充電レセプタクル１８は、充電ケーブル２０を介してバッテリチャージャ１２に接続されている。充電ケーブル２０は、車室フロアの下面側において、バッテリ１６に沿って配索される。

更に、車両１の車体後部（車室の後方）に、荷室フロア２２が設けられている（図１において一部を図示する）。この荷室フロア２２の上面側に、凹部２４が形成されている。この凹部２４の中に、バッテリ１６から供給される直流電流を商用電源電圧（例えば１００Ｖ）の交流電流に変換するインバータ２６と、インバータ２６により変換された交流電流の車両外への供給を制御する制御装置であるコントロールボックス２８とが配置される。インバータ２６とジャンクションボックス１０とを接続する電力ケーブル３０は、充電ケーブル２０と共に、車室フロアの下面側において、バッテリ１６に沿って配索される。

次に、図２により、本発明の実施形態による車両用給電システムを搭載する車両の電気的構成を説明する。図２は、本発明の実施形態による車両用給電システムのブロック図である。車両用給電システムを含む、車両１に搭載された各種システムは、車両制御モジュール（ＶＣＭ：Vehicle Control Module）（図示せず）によって制御される。

図２に示すように、ジャンクションボックス１０は、バッテリ１６、モータ用インバータ１０、及びインバータ２６に接続され、バッテリ１６からモータ用インバータ１０及びインバータ２６への直流電流の供給を切替える。

モータ用インバータ８は、ジャンクションボックス１０を介してバッテリ１６から供給される直流電流を交流電流に変換し、モータユニット６に供給する。このモータユニット６により発生される駆動力は、トランスアクスル等の動力伝達機構を介して駆動輪４に伝達される。

バッテリチャージャ１２は、充電レセプタクル１８から充電ケーブル２０を介して供給された電力により、バッテリ１６を充電する。即ち、充電スタンド等の外部電源から引き出された充電コードの先端に設けられた充電プラグを、充電レセプタクル１８に接続することにより、充電ケーブル２０及びバッテリチャージャ１２を介してバッテリ１６が充電される。

インバータ２６は、電力ケーブル３０を介してジャンクションボックス１０に接続されている。このインバータ２６は、バッテリ１６からジャンクションボックス１０及び電力ケーブル３０を介して供給される直流電流を、商用電源電圧（例えば１００Ｖ）の交流電流に変換し、出力ケーブル３２を介してコントロールボックス２８に出力する。

コントロールボックス２８は、出力ケーブル３２を介してインバータ２６に接続されており、インバータ２６により変換された交流電流の車両外への供給を制御する。

ここで、図３を参照して、給電システムの電装品の配置の詳細を説明する。図３は、本発明の実施形態による車両用給電システムを搭載する車両の荷室フロアを示す平面図である。

図３は、荷室フロア２２の凹部２４に配置されたインバータ２６及びコントロールボックス２８を示す平面図である。この図３に示すように、荷室フロア２２の上面側には、ほぼ円形の平面形状を有する凹部２４が形成されている。この凹部２４としては、例えば、従来の車両の荷室フロア２２に設けられているスペアタイヤパンを流用することができる。そして、インバータ２６及びコントロールボックス２８は、凹部２４の底面２４ａ上に、車幅方向に並べて配置されている。

コントロールボックス２８の筐体としてのコントロールボックスケース２８ａ上面には、車外への電力供給のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるための操作スイッチ２８ｂと、インバータから出力された交流電流を出力する給電端子であるコンセント２８ｃとが設けられている。

車内のコンセント２８ｃには、コンセント２８ｃと車外機器とを接続するための接続手段である接続ケーブル３４の一端のプラグが差し込まれる。コンセント２８ｃは、商業電源用の規格のコンセントである。接続ケーブルは、商業電源用の規格品であり、例えば、市販のテーブルタップでもよいし、家電製品のプラグコードでもよい。インバータ２６から供給された交流電流は、このコンセント２８ｃから、変圧器、インバータ又は周波数変換器といった外部設備を介することなく、家電製品等の車外機器に電力を直接供給される。

コントロールボックス２８に設けたコンセント２８ｃは、車両内の荷室に配置されている。このため、コンセント２８ｃには、車両１の全ての開閉部がロックされた状態において車両外の人間がアクセスできない。このため、車両の全ての開閉部がロックされている状態では、コンセント２８ｃに差し込まれた接続ケーブル３４のプラグを、他人が勝手に外すことは困難である。また、車両の全ての開閉部がロックされている状態では、他人が勝手に別の接続ケーブルのプラグをコンセント２８ｃに接続することも困難である。これにより、車両の所有者がその車両から離れていても、他人による給電システムの操作を防止することができる。

また、操作スイッチ２８ｂ及びコンセント２８ｃを設けたコントロールボックス２８は、荷室に配置されている。これにより、作業者が、車外に立った状態で、操作スイッチ２８ｂの操作、及びコンセント２８ｃへの接続ケーブル３４の着脱を容易の行うことができる。

また、コントロールボックスケース２８上面に操作スイッチ２８ｂ及びコンセント２８ｃを配置することにより、コンセント２８ｃに接続ケーブル３４のプラグを差し込んで、操作スイッチ２８ｂをＯＦＦからＯＮに切り替える作業、及び、操作スイッチ２８ｂをＯＮからＯＦＦに切り替えて、コンセント２８ｃから接続ケーブル３４のプラグを外す作業を効率よく行うことができる。さらに、操作スイッチ２８ｂ及びコンセント２８ｃが荷室に配置されているため、作業者は、車外から、例えば作業者が車外に立った状態で、操作スイッチ２８ｂの操作及びコンセント２８ｃへの接続ケーブル３４の着脱を容易に行うことができる。

接続ケーブル３４は、荷室フロア２２に開口した連通孔３６を通って、車外へ引き出される。この連通孔３６は、車両１の全ての開閉部がロックされた状態においても車両内外を連通する。このため、車両１の全ての開閉部がロックされた状態であっても、この連通孔に接続ケーブルを通すことによって、車外機器に電力を供給することができる。これにより、車両の所有者がその車両から離れていても、他人による給電システムの操作を防止しつつ、車両の全ての開閉部がロックされた状態で車外機器に電力を供給することができる。

図３に示すように、連通孔３６は、車両１の荷室の内装壁（トリム）３８の外側空間に面した荷室フロア部分２２ａに開口している。この外側空間は、例えば、荷室の側部の設けられたジャッキ収納スペース４０（図４）である。このジャッキ収納スペース４０は、荷室の右側後端付近に設けられている。

次に、図４を参照して、本発明による車両用給電システムの変形例を説明する。
図４は、車両の荷室の側面のジャッキ収納スペースの斜視図であり、トリム３８の一部を構成するジャッキリッド（図示せず）を取り外すことによって現れたトリム開口部３８ａを介して見えるジャッキ収納スペース４０の内部を示す。

トリム開口部３８ａの上側には、コントロールボックス２８の操作スイッチ４８と、給電端子であるコンセント５０が配置されている。このよう操作スイッチ４８及びコンセント５０を配置すれば、ジャッキ収納スペースに開口した連通孔に接続ケーブルを通す作業とともに、操作スイッチの操作、及び給電端子への接続ケーブルの着脱の作業を効率よく行うことができる。さらに、操作スイッチ及び給電端子が荷室に配置されているため、作業者は、作業者が車外に立った状態で、操作スイッチの操作及び接続ケーブルの着脱を容易に行うことができる。

なお、トリム開口部３８ａの上側に、操作スイッチ４８のみを配置してもよいし、コンセント５０のみを配置してもよい。また、コントロールボックスケース２８ａの上面に操作スイッチ２８ｂ及びコンセント２８ｃを配置したうえで、更にトリム開口部３８ａの上側に操作スイッチ４８及びコンセント５０を配置してもよい。

また、連通孔３６が開口したジャッキ収納スペース４０の荷室フロア部分２２ａは、荷室フロア２２に敷かれたカーペット４４に覆われていない。このため、ジャッキリッドを取り外すだけで、カーペット４４を捲ることなく、連通孔３６を使用することができる。また、ジャッキ収納スペース４０は、ジャッキ４４を収納したままでも、その底部の荷室フロア部分２２ａが連通孔３６を開口する空間が確保できる。このため、このフロア部分２２ａに連通孔を開口すれば、車両内に新たな空間を作り出す必要がなく、車両設計を大きく変更する必要がない。

また、連通孔３６は、給電システムの非使用時には、図４に示すように、ゴム栓のような蓋部材４６によって塞がれている。車両用給電システムの非使用時に連通孔を蓋部材４４によって塞いでおけば、水分や粉塵の連通孔から車室内への侵入が防止されるとともに、連通孔を通じて車室内に侵入する騒音が低減される。

次に、図５を参照して、本発明による車両用給電システムの変形例を説明する。
図５は、車両１の側面図である。この車両１には、給電用のコンセント５０が、車体外板の開口部５２に、車両外部に向けて配置されている。この開口部５２は、従来の内燃機関を有する車両において給油口が配設されていた位置に配置されている。コンセント５０を車両外面に設けたことにより、車外からコンセント５０に接続ケーブル３４を容易に接続することができる。なお、給電用のコンセント５０は、バッテリを充電するための充電端子と並べて配置してもよい。

上述の実施形態においては、本発明を特定の条件で構成した例について説明したが、本発明は種々の変更及び組み合わせを行うことができ、これに限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、電気自動車の例について説明したが、本発明は電気自動車に限定されない。本発明は、ハイブリッド車のような車両にも適用することができる。

１ 車両
２ モータルーム
４ 駆動輪
６ モータユニット
８ モータ用インバータ
１０ ジャンクションボックス
１２ バッテリチャージャ
１４ バッテリ搭載フレーム
１６ バッテリ
１８ 充電レセプタクル
２０ 充電ケーブル
２２ 荷室フロア
２２ａ 荷室フロア部分
２２ｂ カーペット
２４ 凹部
２４ａ 底面
２６ インバータ
２８ コントロールボックス
２８ａ コントロールボックスケース
２８ｂ 操作スイッチ
２８ｃ コンセント
３０ 電力ケーブル
３２ 出力ケーブル
３４ 接続ケーブル
３６ 連通孔
３８ トリム
３８ａ トリム開口部
４０ ジャッキ収納スペース
４２ 蓋部材
４４ ジャッキ
４６ カーペット
４８ 操作スイッチ
５０ コンセント
５２ コンセント

Claims (3)

1. 車輪を駆動する電気モータと、上記電気モータに電力を供給するバッテリと、を有する車両に搭載され、上記バッテリから車両外に電力を供給するための車両用給電システムであって、
   上記バッテリから供給される直流電流を交流電流に変換するインバータと、
   上記インバータにより変換された交流電流の車両外への供給を制御する制御装置と、
   上記制御装置の起動、停止を手動で操作するための操作スイッチと、
   上記インバータから出力された交流電流を出力し、上記車両の全ての開閉部がロックされた状態において車両外から接触できない車両内に配置された第１の給電端子と、
   上記インバータから出力された交流電流を出力する第２の給電端子が一端に設けられた接続ケーブルと、
   上記車両に開口して、上記車両の全ての開閉部がロックされた状態において車両内外を連通する、上記接続ケーブルを通すための連通孔と、
   を備え、
   上記操作スイッチは、上記車両の全ての開閉部がロックされた状態において車両外から接触できない車両内に配置され、
   上記第２の給電端子は、上記連通孔内に上記接続ケーブルを通すことにより、上記車両の全ての開閉部がロックされた状態において車両外から接触可能な位置に配置される
   ことを特徴とする車両用給電システム。
2. 上記制御装置は、車両の荷室に配置され、
   上記操作スイッチ及び上記第１の給電端子は、上記制御装置を構成する筐体に配置される
   ことを特徴とする請求項１記載の車両用給電システム。
3. 上記連通孔は、上記車両の荷室の側部に設けられたジャッキ収納スペースに面した荷室フロア部分に開口し、
   上記操作スイッチ及び上記第１の給電端子の少なくとも一方は、上記ジャッキ収納スペースのために上記荷室の内装壁に開口した開口部の周囲に配置される
   ことを特徴とする請求項２記載の車両用給電システム。

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