JP6303188B2 - 電動車両用充電装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動車両用充電装置に関する。

電動車両の普通充電に用いる、従来の電動車両用充電装置は、コントロールボックスを用いた一次電源、又は、ＥＶＳＥ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ（充電ステーション））にて、電動車両を充電する。

また、上記電動車両用充電装置は、電動車両の充電開始時に、普通充電制御用のアナログ信号、すなわち、充電情報を有するアナログ信号を発信し、このアナログ信号を、充電ケーブル及び充電コネクタ（例えば下記特許文献１）を介して電動車両に伝送する構成となっている。なお、電動車両は、普通充電制御用信号をデジタル信号としては受信しないため、このようにアナログ信号を用いている。

図４は、一時電源を用いる場合の、上記電動車両用充電装置を説明する概略図である。当該図に示すように、一時電源を用いる場合、従来の電動車両用充電装置は、コンセント２１、コントロールボックス２２、充電ケーブル２３及び充電コネクタ２４を備えている。

コントロールボックス２２には、内部にＣＰＬＴ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｉｌｏｔ）２０及び漏電ブレーカ（漏電ブレーカは図示略）が設けられている。ＣＰＬＴ２０は、上記アナログ信号を発信するものである。

充電ケーブル２３は、ＡＣ線、ＧＮＤ線及び信号線を備えている。そして、ＡＣ線は充電に用いるものであり、信号線を上記アナログ信号の伝送に用いる。なお、コンセント２１及びコントロールボックス２２は充電ケーブル２３に設けられている。

充電コネクタ２４は、電動車両に直接接続するものである。図５は、従来の充電コネクタを説明する概略的拡大図である。当該図に示すように、上述のＡＣ線、ＧＮＤ線及び信号線（信号線は図示略）が内部を通り、上記アナログ信号は、この信号線を通り、充電コネクタ２４から電動車両へ伝送される。

また、図６は、ＥＶＳＥを用いる場合の、上記電動車両充電装置を説明する概略図である。当該図に示すように、ＥＶＳＥを用いる場合、従来の電動車両用充電装置は、充電ケーブル２３、充電コネクタ２４及びＥＶＳＥ２６を備えている。

この場合、ＥＶＳＥ２６に、ＣＰＬＴ２０及び漏電ブレーカ（漏電ブレーカは図示略）が設けられており、ＣＰＬＴ２０が上記アナログ信号を発信する。その他の構成は、上述の一時電源を用いる場合と同様であるため、説明は省略する。

特開平１０−３３６９０８号公報

上述した従来の電動車両用充電装置では、一次電源とコントロールボックスが発するノイズ、又は、ＥＶＳＥが発するノイズ、及び、充電ケーブルがアンテナ効果によって拾う空間ノイズにより、充電トラブルが発生しやすい。

なお、充電ケーブルの途中にＣＣＩＤ（Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ Ｄｅｖｉｃｅ）と呼ばれる発振回路ボックスを備える技術があるが、当該技術においても、上記ノイズを避けることは難しい。

したがって、本発明では、普通充電制御用の信号のノイズ耐性を向上させ、充電トラブルを抑制する電動車両用充電装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する第１の発明に係る電動車両用充電装置は、
電動車両の充電開始時に、当該電動車両に普通充電制御用のアナログ信号を伝送する、電動車両用充電装置であって、
普通充電制御用のデジタル信号を発信するデジタル信号発信装置と、
前記デジタル信号を伝送する信号線を備える充電ケーブルと、
前記信号線により伝送される前記デジタル信号を前記アナログ信号に変換する変換基盤が内蔵される充電コネクタとを備え、
前記充電コネクタは、一方に電動車両との接続部、他方に把持部を有する屈曲形状であり、
前記変換基盤は、前記屈曲形状の前記接続部側の内側に搭載され、
前記変換基盤よりも前記充電ケーブル側が前記デジタル信号の伝送部分であり、前記変換基盤よりも前記接続部側が前記アナログ信号の伝送部分である
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第２の発明に係る電動車両用充電装置は、
上記第１の発明に係る電動車両用充電装置において、
前記充電ケーブルには、コントロールボックスが設けられており、
前記デジタル信号発信装置は、前記コントロールボックスに内蔵されている
ことを特徴とする。

上記課題を解決する第３の発明に係る電動車両用充電装置は、
上記第１の発明に係る電動車両用充電装置において、
前記充電ケーブルは、給電装置に接続されるものであり、
前記デジタル信号発信装置は、前記給電装置に備えられる
ことを特徴とする。

本発明に係る電動車両用充電装置によれば、普通充電制御用の信号のノイズ耐性を向上させ、充電トラブルを抑制することができる。

本発明の実施例１に係る電動車両用充電装置を説明する概略図である。 本発明の実施例１における充電コネクタを説明する概略的拡大図である。 本発明の実施例２に係る電動車両充電装置を説明する概略図である。 従来の電動車両用充電装置（一次電源を用いる場合）を説明する概略図である。 従来の充電コネクタを説明する概略的拡大図である。 従来の電動車両用充電装置（ＥＶＳＥを用いる場合）を説明する概略図である。

以下、本発明に係る電動車両用充電装置を実施例にて図面を用いて説明する。

［実施例１］
本発明の実施例１に係る電動車両用充電装置は、一次充電を用いて充電する方式の装置である。

本発明の実施例１に係る電動車両用充電装置について、図１，２を用いて説明する。図１は、本発明の実施例１に係る電動車両用充電装置（一次電源の場合）を説明する概略図である。図２は、本発明の実施例１における充電コネクタを説明する概略的拡大図である。

本発明の実施例１に係る電動車両用充電装置は、電動車両の充電開始時に、当該電動車両に普通充電制御用のアナログ信号を伝送する、電動車両用充電装置であって、図１に示すように、コンセント１１、コントロールボックス１２、充電ケーブル１３及び充電コネクタ１４を備える。なお、コンセント１１は従来のコンセント２１と同様のものである。

コントロールボックス１２は、ＣＰＬＴ１０（デジタル信号発信装置）及び漏電ブレーカ（漏電ブレーカは図示略）を備えている。ＣＰＬＴ１０は、普通充電制御用の信号をデジタル信号として発信する。これにより、普通充電制御用の信号のノイズ耐性が向上する。

充電ケーブル１３は、ＡＣ線、ＧＮＤ線及び信号線（信号線は図示略）を備えている。そして、ＡＣ線は充電に用いるものであり、信号線を上記デジタル信号の伝送に用いる。なお、コンセント１１及びコントロールボックス１２は、充電ケーブル１３に設けられている。

充電コネクタ１４は、充電時に電動車両に直接接続するものである。また、充電ココネクタ１４は、図２に示すように、Ｄ／Ａ変換基盤１５を内蔵していることで、充電コネクタ１４の内部で、上記信号線により伝送された上記デジタル信号を、アナログ信号に変換し、このアナログ信号を電動車両に伝送する。

Ｄ／Ａ変換基盤１５は、上述のＧＮＤ線及び信号線と接続されており（信号線との接続は図示略）、上記信号線により伝送された上記デジタル信号をアナログ信号に変換する。

すなわち、本発明の実施例１に係る電動車両用充電装置は、コントロールボックス１２に設けられたＣＰＬＴ１０が発信する普通充電制御用の信号を、ノイズ耐性の低いアナログ信号ではなく、ノイズ耐性の高いデジタル信号とし、充電コネクタ１４にて、このデジタル信号を、電動車両に伝送可能となるように、アナログ信号に変換するものである。

本発明の実施例１に係る電動車両用充電装置の動作について、より詳述すると、まず、電動車両の充電開始時に、コントロールボックス１２に内蔵されたＣＰＬＴ１０にて、普通充電制御用のデジタル信号を発信する。次に、このデジタル信号は、充電ケーブル１３内の信号線により充電コネクタ１４へ伝送される。そして、充電コネクタ１４に伝送されてきたデジタル信号に対し、Ｄ／Ａ変換基盤１５によりＤ／Ａ変換を行い、変換されたアナログ信号は充電コネクタ１４により電動車両に伝送される。

また、図２に示すように、充電コネクタ１４はガン形状、すなわち、一方に電動車両との接続部、他方に人が持つグリップ部（把持部）を有する屈曲形状である。そして、充電コネクタ１４のバレル部下方、すなわち、接続部側であって屈曲形状の内側に、Ｄ／Ａ変換基盤１５を搭載するのが好ましい。以下、その理由を説明する。

例えば、充電コネクタ１４のグリップ部は、ＡＣ線、ＧＮＤ線及び信号線などがまとまっているケーブルまとめ部１６近傍であるため、Ｄ／Ａ変換基盤１５の搭載位置を充電コネクタ１４のグリップ部とすると、Ｄ／Ａ変換基盤１５に応力がかかる可能性がある。それを避けるためには、上記グリップ部の延長や拡径等の変形が必要となるが、上記グリップ部を変形すると、強度不足及び操作性の悪化を招く。上記搭載位置が充電コネクタ１４のバレル部下方であれば、このような変形は必要ない。

また、充電コネクタ１４の上部は、充電コネクタ１４の嵌合検出機構を搭載する必要があるため、スペースが少ない。充電コネクタ１４のバレル部下方に嵌合検出機構を付けるように設計変更し、充電コネクタ１４の上部にＤ／Ａ変換基盤１５を搭載するスペースを確保することも可能であるが、当該設計変更を行うことで、機構強度の悪化及びコスト増加につながる。

さらに、充電コネクタ１４の上部に、Ｄ／Ａ変換基盤１５を縦置きで側面に搭載することも考えられるが、当該搭載を行うと、Ｄ／Ａ変換基盤１５に対してＧＮＤ線よりもＡＣ線の方が近くなるため、Ｄ／Ａ変換基盤１５がノイズの影響を受けやすくなる。上記搭載位置が充電コネクタ１４のバレル部下方であれば、Ｄ／Ａ変換基盤１５に対してＡＣ線よりもＧＮＤ線の方が近くなるため、Ｄ／Ａ変換基盤１５がノイズの影響を受けにくい。

上記搭載位置を充電コネクタ１４のバレル部下方とした場合、作業者が誤って充電コネクタ１４を落下させてしまった際にも、その形状により、直接衝撃を受けることがない（ガン形状の内側（くの字型の内側）にＤ／Ａ変換基盤１５があるため）。

以上が、ガン形状の充電コネクタ１４のバレル部下方に、Ｄ／Ａ変換基盤１５を搭載するのが好ましいとする理由である。

以上、本発明の実施例１に係る電動車両用充電装置について説明したが、本発明の実施例１に係る電動車両用充電装置は、上記構成とすることにより、一次電源とコントロールボックスが発するノイズ、及び、充電ケーブルがアンテナ効果によって拾う空間ノイズが、普通充電制御用の信号に乗ることを排除することができる。

［実施例２］
本発明の実施例２に係る電動車両用充電装置は、ＥＶＳＥ（給電装置）を用いて充電する方式の装置である。以下では、本発明の実施例１に係る電動車両用充電装置と異なる部分を中心に説明し、本発明の実施例１に係る電動車両用充電装置と同様の部分は、一部説明を省略する。

本発明の実施例２に係る電動車両充電装置は、充電ケーブル１３がＥＶＳＥ１６に接続されることで充電する。本発明の実施例２に係る電動車両充電装置を、図３を用いて説明する。図３は、本発明の実施例２に係る電動車両充電装置を説明する概略図である。

図３に示すように、本発明の実施例２に係る電動車両充電装置は、充電ケーブル１３、充電コネクタ１４及びＥＶＳＥ１６を備えている。なお、充電ケーブル１３及び充電コネクタ１４については、実施例１と同様の構成である。

ＥＶＳＥ１６には、ＣＰＬＴ１０及び漏電ブレーカ（漏電ブレーカは図示略）が設けられており、ＣＰＬＴ１０は、普通充電制御用の信号をデジタル信号として発信する。

すなわち、ＥＶＳＥ１６に設けられたＣＰＬＴ１０が発信する普通充電制御用の信号を、アナログ信号ではなくデジタル信号とし、充電コネクタ１４にて、このデジタル信号を、電動車両に伝送可能となるように、アナログ信号に変換する。

本発明の実施例２に係る電動車両充電装置の動作について、より詳述すると、まず、電動車両の充電開始時に、ＥＶＳＥ１６に備えられたＣＰＬＴ１０にて、普通充電制御用のデジタル信号を発信する。次に、このデジタル信号は、充電ケーブル１３内の信号線により充電コネクタ１４へ伝送される。そして、充電コネクタ１４に伝送されてきたデジタル信号に対し、充電コネクタ１４に内蔵されているＤ／Ａ変換基盤１５によりＤ／Ａ変換を行い、変換されたアナログ信号は充電コネクタ１４により電動車両に伝送される。

本発明の実施例２に係る電動車両用充電装置は、上記構成とすることにより、ＥＶＳＥが発するノイズ、及び、充電ケーブルがアンテナ効果によって拾う空間ノイズが、普通充電制御用の信号に乗ることを排除することができる。すなわち、本発明の実施例１に係る電動車両用充電装置は、普通充電制御用信号のノイズ耐性を向上させ、充電トラブルを抑制することができる。

以上、本発明に係る電動車両用充電装置について、実施例１，２により説明したが、換言すれば、本発明に係る電動車両用充電装置は、電動車両の充電開始時に、当該電動車両に普通充電制御用のアナログ信号を伝送する、電動車両用充電装置であって、普通充電制御用のデジタル信号を発信するＣＰＬＴと、前記デジタル信号を伝送する信号線を備える充電ケーブルと、前記信号線により伝送される前記デジタル信号を前記アナログ信号に変換する変換基盤を有し、変換された前記アナログ信号を前記電動車両に伝送する充電コネクタとを備えるものである。

よって、本発明に係る電動車両用充電装置は、普通充電制御用信号のノイズ耐性を向上させ、充電トラブルを抑制することができる。

なお、本発明に係る電動車両充電装置は、実施例１，２で説明したデジタル信号は、電気信号によるデジタル信号である。また、代わりに、ノイズ耐性の高い光回線を用いても良い。

本発明は、電動車両用充電装置として好適である。

１１，２１ コンセント
１２，２２ コントロールボックス
１３，２３ 充電ケーブル
１４，２４ 充電コネクタ
１５ Ｄ／Ａ変換基盤
１６，２６ ＥＶＳＥ

Claims (3)

1. 電動車両の充電開始時に、当該電動車両に普通充電制御用のアナログ信号を伝送する、電動車両用充電装置であって、
   普通充電制御用のデジタル信号を発信するデジタル信号発信装置と、
   前記デジタル信号を伝送する信号線を備える充電ケーブルと、
   前記信号線により伝送される前記デジタル信号を前記アナログ信号に変換する変換基盤が内蔵される充電コネクタとを備え、
   前記充電コネクタは、一方に電動車両との接続部、他方に把持部を有する屈曲形状であり、
   前記変換基盤は、前記屈曲形状の前記接続部側の内側に搭載され、
   前記変換基盤よりも前記充電ケーブル側が前記デジタル信号の伝送部分であり、前記変換基盤よりも前記接続部側が前記アナログ信号の伝送部分である
   ことを特徴とする電動車両用充電装置。
2. 前記充電ケーブルには、コントロールボックスが設けられており、
   前記デジタル信号発信装置は、前記コントロールボックスに内蔵されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動車両用充電装置。
3. 前記充電ケーブルは、給電装置に接続されるものであり、
   前記デジタル信号発信装置は、前記給電装置に備えられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動車両用充電装置。

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