JPH10262340A - 電気自動車の充電用コネクタ及び電気自動車の充電制御方法 - Google Patents

電気自動車の充電用コネクタ及び電気自動車の充電制御方法

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JPH10262340A
JPH10262340A JP10062674A JP6267498A JPH10262340A JP H10262340 A JPH10262340 A JP H10262340A JP 10062674 A JP10062674 A JP 10062674A JP 6267498 A JP6267498 A JP 6267498A JP H10262340 A JPH10262340 A JP H10262340A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 充電状態にあるときに不用意にコネクタ同士
が外されても、コネクタの接点を保護可能な電気自動車
の充電用コネクタ及び電気自動車の充電制御方法を提供
する。 【解決手段】 充電電源３６と充電回路５０との間を繋
ぐ充電ライン３８には、リレー４８が備えられ、充電用
コネクタと車両側コネクタとを結合状態に保持するため
のロック機構２１の作動に基づいて開閉操作制御され
る。そして、両コネクタの間が通電状態のままで、ロッ
ク機構２１がロック解除された場合には、その旨がフォ
トトランジスタ３０（ロック作動検出手段）によって検
出されて、電気自動車側のリレー４８が開き、両コネク
タ間が非通電状態となる。これにより、両コネクタ同士
が離脱されるときに、両コネクタの接点間にアークが発
生することが防止され、接点の保護が確実になされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車の充電
用コネクタ及び電気自動車の充電制御方法の改良に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車ではバッテリーに対する充電
は欠かせないため、車体内のバッテリーに充電用電源が
簡単に接続できるようになっていなければならない。そ
こで、従来では、車体に車両側コネクタを取り付けると
共に、ここに充電用電源に連なる電気自動車充電用コネ
クタを着脱可能に装着する構成が一般的に考えられてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電気自動車
の充電にはガソリン車のガソリン補給に比べて比較的長
い時間を要するため、必ずしも、その充電中に作業者が
近くで待機できるとは限らない。特に、その充電を街角
の充電スタンドではなく、車両所有者の家庭等で行う場
合には、大電流を流し込む急速充電が行い難いため、例
えば夜間に自宅駐車場に駐車しておいた車両に対して長
時間かけて充電を行うことも十分に考えられる。このよ
うな場合には、電源側の充電用コネクタを車両側コネク
タに接続して充電を開始し、その状態で長時間放置する
ことになる。
【０００４】このため、例えば充電中であるという事情
を知らない者が、充電用コネクタと車両側コネクタとの
間が通電状態にあるにも拘わらず両者を外してしまった
場合に、両コネクタの接点間にアークが発生してコネク
タの接点を変形させてしまうおそれがあった。
【０００５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、充電状態にあるときに不用意にコネクタ同士が外さ
れても、コネクタの接点を保護可能な電気自動車の充電
用コネクタ及び電気自動車の充電制御方法の提供を目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明に係る電気自動車の充電制御方法
は、充電用電源からの充電用コネクタを車両側コネクタ
に結合し、充電用電源から車両内に備えたバッテリーへ
と充電ラインを介して電力を供給する電気自動車の充電
制御方法において、充電ラインを開閉可能とするための
制御スイッチを設けておき、その制御スイッチを、充電
用コネクタと車両側コネクタとのロック状態を検出する
ために設けたロック作動検出手段の検出結果に基づいて
両コネクタがロック装着状態と検出されたときには閉状
態とし、両コネクタがロック解除状態と検出されたとき
には開状態とするところに特徴を有する。
【０００７】請求項２の発明に係る電気自動車の充電用
コネクタは、充電用電源によって電気自動車に備えたバ
ッテリーの充電を行うべくその車体に設けられた車両側
コネクタに着脱可能に装着されるものにおいて、コネク
タ本体と車両側コネクタとを装着状態にロック及びロッ
ク解除可能なロック機構と、ロック機構の作動状態を検
出するロック作動検出手段と、ロック作動検出手段の検
出結果に基づいて充電用電源からバッテリーへの充電ラ
インを開閉するための制御スイッチを開状態と閉状態と
に切り替え可能なロック制御手段とを備え、そのロック
制御手段は、ロック機構がロック状態にあることを条件
にして制御スイッチを閉状態とすると共にロック機構が
ロック解除状態にあることを条件にして制御スイッチを
開状態とする構成であるところに特徴を有する。
【０００８】
【発明の作用及び効果】請求項１の発明に係る電気自動
車の充電制御方法によれば、充電用コネクタと車両側コ
ネクタとがロック装着状態にあることがロック作動検出
手段によって検出されたときには、充電ラインに設けた
制御スイッチが閉状態とされる。すると、充電用電源か
らバッテリーへと充電ラインを介して電力が供給され
て、両コネクタ間が通電状態となる。ここで、充電中で
あるという事情を知らない者が、両コネクタが通電状態
にあるにも拘らず両者を外そうとした場合には、両コネ
クタのロック解除状態がロック作動検出手段によって検
出されて、制御スイッチが開状態となり、両コネクタ間
が非通電状態となる。これにより、両コネクタ同士が外
されるときには、両者間が必ず非通電状態となるから、
両コネクタの接点間にアークが発生することを防止で
き、接点の保護が確実になされる。
【０００９】請求項２の発明に係る電気自動車の充電用
コネクタによれば、車両側コネクタに装着されてロック
機構がロック状態となったことがロック作動検出手段に
よって検出されたときには、充電ラインに設けた制御ス
イッチが閉状態とされる。すると、充電用電源からバッ
テリーへと充電ラインを介して電力が供給されて、両コ
ネクタ間が通電状態となる。ここで、充電中であるとい
う事情を知らない者が、両コネクタが通電状態にあるに
も拘らず両者を外そうとした場合には、ロック機構をロ
ック解除状態としたことがロック作動検出手段によって
検出されて、制御スイッチが開状態となり、両コネクタ
間が非通電状態となる。これにより、両コネクタ同士が
外されるときには、両者間が必ず非通電状態となるか
ら、両コネクタの接点間にアークが発生することを防止
でき、接点の保護が確実になされる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態について図面を参照して詳細に説明する。充電用コ
ネクタは、ほぼ矩形枠状のグリップ部１１の先端に筒形
のコネクタ本体１２を設けて全体としていわゆるガンタ
イプをなすように構成されており、グリップ部１１の下
部から充電ケーブル１３が引き出され、これが例えば充
電スタンドの図示しない充電装置に接続されている。コ
ネクタ本体１２は、円筒状のインナーケース１４の前方
開口端近くに絶縁ボディ１５を介して一対の充電端子１
６（１個のみ図示）を設けて構成され、充電用コネクタ
を図示しない車両側コネクタへ装着することによって、
その両充電端子１６が車両側コネクタの端子と電気的に
接続される。また、上記絶縁ボディ１５には例えば２対
の接続検出端子１７が設けられ、充電用コネクタが車両
側コネクタに装着状態になると、車両側コネクタに設け
たショートターミナル１８（図４にのみ図示）によって
対をなす接続検出端子１７間が導通状態にされる。
【００１１】一方、コネクタ本体１２のインナーケース
１４の外周には、これより短めに形成された円筒状のス
リーブ１９がインナーケース１４に対して軸方向には移
動不能で、回転は自由に許容された状態で取り付けられ
ている。このスリーブ１９は先端側が膨らんで径寸法が
大きくなっており、充電用コネクタを車両側コネクタへ
装着すると車両側コネクタの図示しない案内筒部の外周
側に位置する。そして、このスリーブ１９の先端内周部
には係合ピン２０が内側に向けて突設されており、これ
が車両側コネクタの図示しない案内筒部に形成した螺旋
溝に係合可能となっている。充電用コネクタの先端を車
両側コネクタに宛がってスリーブ１９を回転させると、
係合ピン２０が螺旋溝に沿って移動し、スリーブ１９ひ
いては充電用コネクタ全体を軸方向に移動させることが
できる。スリーブ１９を一杯に回転させて係合ピン２０
を螺旋溝の終端近くまで移動させた状態では、コネクタ
本体１２を車両側コネクタに完全接続した状態とするこ
とができ、その状態からスリーブ１９を逆方向に回転さ
せればコネクタ本体１２を車両側コネクタとの接続から
外すことができる。
【００１２】さて、上記充電用コネクタのグリップ部１
１のうちスリーブ１９の基端部近くにはロック機構２１
が内蔵されている。このロック機構２１は、図１及び図
２に示すようにソレノイド２２及びこれに駆動されるロ
ックロッド２３を備える。ロックロッド２３は同図中左
右方向に移動可能とされると共に、その基端部が支持基
部２４に回動可能に支持された連結アーム２５の一端部
と連結されている。そして、この連結アーム２５の他端
部は前記ソレノイド２２のプランジャロッド２６に連結
されており、ソレノイド２２が通電されてプランジャロ
ッド２６が図中左向きに吸引されると、連結アーム２５
を介してロックロッド２３が図中右向きに進出する。そ
して、前記スリーブ１９の後端部には、Ｕ字型に切り欠
かれて後側を開放させた係止切欠部２７が形成されてお
り、スリーブ１９がその係止切欠部２７をロックロッド
２３に対応させた位置まで回転されている状態でソレノ
イド２２に通電されると、ロックロッド２３の先端部が
係止切欠部２７内に進入してスリーブ１９の回転を阻止
するロック状態となる。なお、ロックロッド２３の後端
部とグリップ部１１に固定した固定板２８との間にはス
プリング２９が設けられ、これによってロックロッド２
３をスリーブ１９の係止切欠部２７から抜け出る方向
（図中左方向）に常時付勢している。また、プランジャ
ロッド２６の中間部には遮光板部２６ａが横向きに一体
に形成されると共に、その移動領域内にその遮光板部２
６ａと共にロック作動検出手段を構成するフォトインタ
ラプタ３０が設けられ、ソレノイド２２が作動してプラ
ンジャロッド２６がスリーブ１９をロックする位置まで
引き込まれると、遮光板部２６ａがフォトインタラプタ
３０内に進入してこれをスイッチング動作させる。
【００１３】一方、グリップ部１１内には、車両側コネ
クタへの装着操作の完了を検出するための装着検出手段
３１が併せて設けられている。これは、図３に示すよう
にスリーブ１９の後端部に突設した検出突片３２と、そ
の回動領域内に固定的に設けた装着完了検出用のフォト
インタラプタ３３とからなり、充電用コネクタを車両側
コネクタに装着すべくスリーブ１９を回転させ、スリー
ブ１９が装着完了位置まで回転されると、検出突片３２
の先端部がフォトインタラプタ３３内に進入してこれを
スイッチング動作させるようになっている。
【００１４】また、上述のロック機構２１を制御するた
めに、ロック機構制御手段としてのロック制御回路３５
が図４に示すように設けられており、これを説明する。
この回路のうち充電用電源３６及び充電スイッチ３７は
この充電用コネクタが接続されている図示しない充電装
置内に設けられており、充電用電源３６から充電スイッ
チ３７を介して充電ライン３８がコネクタ本体１２内に
導入されている。また、充電スイッチ３７に至る前の部
分において充電用電源３６側から分岐して制御電源ライ
ン３９がコネクタ本体１２内に導入されており、この制
御電源ライン３９がコネクタ本体１２内において前述し
た接続検出端子１７，１７の一方に接続されている。コ
ネクタ本体１２に設けた一対の接続検出端子１７，１７
は、前述したように充電用コネクタを車両側コネクタに
接続すると車両側コネクタのショートターミナル１８に
よって短絡される構成であるから、コネクタ接続時には
他方の接続検出端子１７を介して制御電源ライン３９が
コネクタ本体１２内に引き込まれた状態になる。
【００１５】さて、コネクタ本体１２内において制御電
源ライン３９には装着完了検出用のフォトインタラプタ
３３の発光ダイオード３３ａが保護抵抗４０と共に接続
されていて、充電用コネクタを車両用コネクタに接続す
ると、発光ダイオード３３ａが点灯するようになってい
る。そして、そのフォトインタラプタ３３のフォトトラ
ンジスタ３３ｂは前記ソレノイド２２を駆動する出力ト
ランジスタ４１に図に示すように接続され、発光ダイオ
ード３３ａからの光が遮られてフォトトランジスタ３３
ｂがオフ作動すると、出力トランジスタ４１がオン作動
するようになっている。出力トランジスタ４１がオン作
動すると、充電スイッチ３７がオンとなったことを条件
にソレノイド２２が通電される。
【００１６】なお、出力トランジスタ４１のコレクタと
制御電源ライン３９との間には充電用コネクタのグリッ
プ部１１上面に設けた装着完了表示ランプ４２が保護抵
抗４３と共に直列接続されており、これがトランジスタ
４１のオン作動と共に点灯するようになっている。
【００１７】ロック作動検出用の前記フォトインタラプ
タ３０の発光ダイオード３０ａ及びフォトトランジスタ
３０ｂは、充電ライン３８に接続されると共に、そのフ
ォトトランジスタ３０ｂによって出力トランジスタ４４
が反転駆動されるようになっている。そして、この出力
トランジスタ４４のコレクタには、充電用コネクタのグ
リップ部１１上面に設けたロック表示ランプ４５が保護
抵抗４６と共に直列接続されており、これがトランジス
タ４４のオン作動に基づき点灯するようになっている。
【００１８】一方、電気自動車には、その車両内に備え
た動力用バッテリー（図示せず）に充電回路５０（図４
参照）が連なっており、その充電回路５０に電力を供給
して前記バッテリーが充電されるようになっている。そ
して、充電用コネクタと車両側コネクタとが結合される
と、充電用電源３６と充電回路５０とが前記充電ライン
３８によって結ばれて、電気自動車の外部から充電回路
５０へと電力を供給可能となる。
【００１９】さて、充電ライン３８のうち車両側コネク
タよりもバッテリー側には、前記充電ライン３８を開閉
可能とするための制御スイッチとしての常開型のリレー
４８が設けられている。リレー４８の内部に備えたソレ
ノイド５２は、両コネクタの信号端子４７を介して、前
記ロック作動検出用のフォトインタラプタ３０に連なる
前記出力トランジスタ４４のコレクタに接続されてお
り、このソレノイド５２が出力トランジスタ４４のオン
作動に基づいて通電されると、リレー４８のリレー接点
４８ａが閉状態となって充電ライン３８が通電可能な状
態となる。
【００２０】さて、本例の充電用コネクタを使用して電
気自動車のバッテリーに充電するには次のように行う。
まず、充電用コネクタのグリップ部１１を握り持ち、コ
ネクタ本体１２の先端を車両側コネクタの案内筒部に宛
がう。次に、充電用コネクタ全体を軽く前方に押し込み
つつスリーブ１９を時計回り方向に回転させる。する
と、スリーブ１９の係合ピン２０が車両側コネクタの螺
旋溝内に進入してここに沿って移動し、コネクタ本体１
２が車両側コネクタの案内筒部内へ差し込まれ、雌雄の
各端子が電気的に接続状態に至る。ここで、接続検出端
子１７，１７が車両側コネクタのショートターミナル１
８と接続状態に至ったところで、コネクタ本体１２内の
制御電源ライン３９に電圧が印加されるから、装着完了
検出用のフォトインタラプタ３３の発光ダイオード３３
ａが点灯される（図５時刻ｔ1 ）。そして、スリーブ１
９が装着完了位置まで回転されて両コネクタが装着完了
状態になると、フォトインタラプタ３３のフォトトラン
ジスタ３３ｂがオフするため、出力トランジスタ４１が
オンして装着完了表示ランプ４２が点灯する（図５時刻
ｔ2 ）。
【００２１】そこで、充電開始操作、すなわち充電装置
に設けた充電スイッチ３７のオン操作を行う（図５時刻
ｔ3 ）。すると、充電ライン３８に電圧が印加されるか
ら、ソレノイド２２に通電され、そのプランジャロッド
２６が吸引されてロックロッド２３の先端がスリーブ１
９の係止切欠部２７内に進入し、スリーブ１９の回転を
阻止するロック状態となる。この状態では、スリーブ１
９が回転不能となるから、充電用コネクタを車両側コネ
クタから取り外すことができなくなる。また、ソレノイ
ド２２のプランジャロッド２６が吸引されてロック状態
となると、プランジャロッド２６の遮光板部２６ａがフ
ォトインタラプタ３０内に進入するため、そのフォトト
ランジスタ３０ｂがオフしてロック表示ランプ４５が点
灯され、正しくロック状態に至ったことが表示される
（図５時刻ｔ4 ）。そして、フォトトランジスタ３０の
フォトトランジスタ３０ｂがオフして出力トランジスタ
４４がオンすることにより車両内のリレー４８のソレノ
イド５２に通電されるから、リレー接点４８ａが閉じ充
電ライン３８を通じて車内の充電回路５０に電力が供給
され、もって車両用バッテリー（図示せず）の充電が開
始される（図５時刻ｔ5 ）。
【００２２】この後、充電が完了すれば、充電停止操
作、すなわち充電装置の充電スイッチ３７をオフ操作す
る（図５時刻ｔ6 ）。すると、リレー４８が断電されて
充電回路５０（バッテリー）への電力供給が停止される
と共に、ソレノイド２２も断電される。この結果、ロッ
ク機構２１において、ロックロッド２３がスプリング２
９の引張力により図２中左方向に移動して先端部がスリ
ーブ１９の係止切欠部２７から抜け出るようになるか
ら、スリーブ１９は自由に回転できるようになる。従っ
て、スリーブ１９を握ってこれを反時計回り方向に回せ
ば、充電用コネクタを車両側コネクタから簡単に取り外
すことができるようになる。
【００２３】ここで、充電中にその事情を知らない者が
両コネクタを外そうとした場合には、以下のようにな
る。即ち、両コネクタを外そうとしても、ロック機構が
作動しているからスリーブ１９を自由に回転させること
ができず、コネクタを外すことができない。万が一、ロ
ック機構２１が例えば手動で解除された場合には、プラ
ンジャロッド２６の遮光板部２６ａがフォトインタラプ
タ３０内から退避し、フォトトランジスタ３０ｂがオン
して出力トランジスタ４４がオフすることにより、リレ
ー４８のソレノイド５２が非通電状態となる。すると、
リレー４８のリレー接点４８ａが開状態となり、両コネ
クタ間が非通電状態となる。これにより、両コネクタ同
士が外されるときには、両者間が必ず非通電状態となっ
て、両コネクタの接点間にアークが発生することを防止
でき、接点の保護が確実になされる。
【００２４】このように本実施形態では、充電用コネク
タを車両側コネクタに装着した後は、充電開始操作、す
なわち充電装置の充電スイッチ３７をオン操作行うとソ
レノイド２２に通電されてロック機構２１が作動し、充
電停止操作、すなわち充電スイッチ３７のオフ操作を行
わない限り、充電用コネクタを車両側コネクタから取り
外すことができなくなる。万が一、充電用コネクタと車
両側コネクタとの間が通電状態のままでロック機構２１
がロック解除された場合には、リレー４８が開いて両コ
ネクタ間が必ず非通電状態となるから、両コネクタの接
点間にアークが発生することを防止でき、接点の保護が
確実になされる。
【００２５】しかも、特に本実施形態では、ロック機構
２１を作動させる条件として充電開始操作が行われたこ
とだけでなく、更に、装着検出手段３１によって充電用
コネクタが車両側コネクタへ完全に装着されたことを検
出（フォトインタラプタ３３のフォトトランジスタ３３
ｂがオフ）することを条件にしている。このため、不完
全な装着状態で充電開始操作を行ってもロック機構２１
は作動しないから、不完全装着状態にあることを使用者
が簡単に気付くことができ、直ちに完全な装着状態にな
るように修正することができる
【００２６】また、本実施形態ではロック機構２１が正
常に作動してスリーブ１９のロックがされると、これを
検出してロック表示ランプ４５を点灯させるようにし
た。このため、ロック機構２１が正常に作動しているか
否かを簡単に監視することができるようになる。
【００２７】なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施
形態に限定されるものではなく、例えば次のように変更
して実施することができる。
【００２８】（１）充電用コネクタを車両側コネクタに
装着状態にロックするためのロック機構としては、例え
ばコネクタ本体を左右両側からロック爪で掴むようにし
てその抜き出しを阻止する構成としてもよい。また、充
電用コネクタ全体を回転させることによりこれを車両側
コネクタに装着するタイプでは、例えば充電用コネクタ
のボディにピンを差し込むようにしてその回転を阻止す
る構成としてもよく、要するところ、各種のコネクタ装
着機構において、そのコネクタの取り外し動作を阻止す
る構成とすればよいものである。
【００２９】（２）充電用コネクタの車両側コネクタへ
の装着操作の完了を検出するための装着検出手段として
は、上記実施形態のようにスリーブ１９の回転を検出す
るに限らず、例えばコネクタ本体１２に装着検出用の端
子を設け、装着操作の完了時にその検出用端子を車両側
コネクタの端子に接触するように設定してそれを検出し
てもよい。また、例えば係合爪を係合部に引っかけるこ
とにより充電用コネクタを車両側コネクタに装着する構
成では、その係合爪の変位を検出することにより装着操
作の完了を検出することもでき、要するに、各種のコネ
クタ装着機構において、そのコネクタの装着操作完了を
検出できるものであればよい。
【００３０】（３）上記実施形態では、ロック作動表示
部はＬＥＤタイプのロック表示ランプ４５により構成し
たが、これに限らず、例えば液晶ディスプレイによっ
て、ロック機構の作動状態を文字や絵文字により表示す
る構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す縦断面図
【図２】ロック状態を示す縦断面図
【図３】一部破断して示す平面図
【図４】ロック制御回路を示す回路図
【図５】ロック制御回路のタイムチャート
【符号の説明】
１２…コネクタ本体 ２１…ロック機構 ３０…フォトインタラプタ（ロック作動検出手段） ３５…ロック制御回路 ３６…充電用電源 ３８…充電ライン ４８…リレー（制御スイッチ）
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ // Ｈ０１Ｍ 10/46 １０１ Ｈ０１Ｍ 10/46 １０１ (72)発明者 堀田 佳彦 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 市川 大二郎 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 充電用電源からの充電用コネクタを車両
    側コネクタに結合し、前記充電用電源から車両内に備え
    たバッテリーへと充電ラインを介して電力を供給する電
    気自動車の充電制御方法において、 前記充電ラインを開閉可能とするための制御スイッチを
    設けておき、 その制御スイッチを、前記充電用コネクタと前記車両側
    コネクタとのロック状態を検出するために設けたロック
    作動検出手段の検出結果に基づいて前記両コネクタがロ
    ック装着状態と検出されたときには閉状態とし、前記両
    コネクタがロック解除状態と検出されたときには開状態
    とすることを特徴とする電気自動車の充電制御方法。
  2. 【請求項２】 充電用電源によって電気自動車に備えた
    バッテリーの充電を行うべくその車体に設けられた車両
    側コネクタに着脱可能に装着されるものにおいて、 コネクタ本体と前記車両側コネクタとを装着状態にロッ
    ク及びロック解除可能なロック機構と、 前記ロック機構の作動状態を検出するロック作動検出手
    段と、 前記ロック作動検出手段の検出結果に基づいて前記充電
    用電源から前記バッテリーへの充電ラインを開閉するた
    めの制御スイッチを開状態と閉状態とに切り替え可能な
    ロック制御手段とを備え、 そのロック制御手段は、前記ロック機構がロック状態に
    あることを条件にして前記制御スイッチを閉状態とする
    と共に前記ロック機構がロック解除状態にあることを条
    件にして前記制御スイッチを開状態とする構成であるこ
    とを特徴とする電気自動車の充電用コネクタ。
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