JP2012135104A

JP2012135104A - 充電接続装置

Info

Publication number: JP2012135104A
Application number: JP2010284324A
Authority: JP
Inventors: Junji Kawakubo; 淳史川久保
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2012-07-12
Anticipated expiration: 2030-12-21
Also published as: JP5533632B2

Abstract

【課題】コンセントに応じた使用可能電流値を自動的に判別し安全に充電を行なえる充電接続装置を提供する。
【解決手段】電動車両に充電を行なうための充電接続装置は、車両に接続するための第１の接続端と、電源に接続するための第２の接続端と、第２の接続端から第１の接続端へ送電する送電経路上に設けられ、送電経路の開閉を行なうとともに、車両に送電電流の上限値の情報を送信する充電制御ユニット（ＣＣＩＤ）とを備える。第２の接続端は、電源に接続するためのプラグを含む。プラグは、電源への接続部分の形状を複数の形状から選択可能に構成される。充電制御ユニットは、接続部分としてどのような形状が選択されているかを検出し、選択された形状に対応する上限値を情報として車両に送信する。
【選択図】図１

Description

この発明は、充電接続装置に関し、特に電動車両に充電を行なうための充電接続装置に関する。

電気自動車は、車両推進用モータと、それを駆動する電力を蓄積する蓄電装置とを搭載している。この蓄電装置には車両の外部の電源から充電を行なう。この際に車両と電源とを接続する充電ケーブルが用いられる。

近年、モータとエンジンとを搭載するハイブリッド自動車にあっても、外部電源と車両とを充電ケーブルで接続し、蓄電装置に充電を可能とするいわゆるプラグインハイブリッド車が検討されている。

このような充電に用いられる充電ケーブルについて特開平７−７８６０号公報に記載されている。

特開平７−７８６０号公報

電気自動車やプラグインハイブリッド車は、通常は専用電源設備と専用コネクタおよび専用充電ケーブルを介して接続される。専用電源設備は電流容量が大きく電気自動車等を急速に充電することも可能である。

一方、電動自動車の充電が家庭用のコンセント（ウォールソケット）からできるようにすることも検討されている。家庭用のコンセントから充電できることはユーザにとって非常に便利であるが、家庭用のコンセントはその種類によって使用可能な電流値が定められている。したがって定格電流を超えない範囲内で充電を行なう必要がある。

図４は、第１検討例の充電ケーブルを示した図である。
たとえば、図４に示すように、ＯＡ機器接地箇所等に使用されるアース端子付きコンセント（たとえば、ＪＩＳＣ８３０３の２極接地極付コンセント１５Ａ１２５Ｖ）には、その形状に合った１５アンペアのプラグが一方端に設けられた充電ケーブルが使用される。充電ケーブルに設けられているコントロールボックス（ＣＣＩＤ：ＣｈａｒｇｅＣｕｕｒｅｎｔＩｎｔｅｒｒｕｐｔｉｏｎＤｅｖｉｃｅ）には１５アンペアプラグに対応する上限電流値α（Ａ）が設定されている。車両に充電ケーブルが接続されると、コントロールボックスから車両に上限電流値α（Ａ）に対応する情報が送信される。車両に設けられた充電装置は、その情報に基づいて、充電電流を流すようにする。

図５は、第２検討例の充電ケーブルを示した図である。
たとえば、図５に示すように、エアコン設置箇所等に用いられるアース端子付大容量コンセント（ＪＩＳＣ８３２３の２極接地極付コンセント２０Ａ１２５Ｖ）には、その形状に合った２０アンペアのプラグが一方端に設けられた充電ケーブルが使用される。充電ケーブルに設けられているコントロールボックス（ＣＣＩＤ：ＣｈａｒｇｅＣｕｕｒｅｎｔＩｎｔｅｒｒｕｐｔｉｏｎＤｅｖｉｃｅ）には２０アンペアプラグに対応する上限電流値β（Ａ）が設定されている。車両に充電ケーブルが接続されると、コントロールボックスから車両に上限電流値β（Ａ）に対応する情報が送信される。車両に設けられた充電装置は、その情報に基づいて、充電電流を流すようにする。

しかし、１５アンペアのコンセントと２０アンペアのコンセントの両方を備える家庭も考えられる。そのような家庭では、２本の充電ケーブルを準備しなければならず、利便性に劣る。

また、図５のケーブルに２０アンペアプラグを１５アンペアプラグに変換して１５アンペアコンセントに使用することも考えられるが、コントロールボックスは車両に２０アンペアの上限電流値を連絡するので、１５アンペアコンセントに過電流が流れてしまう可能性があり問題である。

このような定格オーバーの誤使用を避けるために、使用者に電流値を設定させることも考えられるが、確実性がない。

本発明の目的は、コンセントに応じた使用可能電流値を自動的に判別し安全に充電を行なえる充電接続装置を提供することである。

この発明は、要約すると、電動車両に充電を行なうための充電接続装置であって、車両に接続するための第１の接続端と、電源に接続するための第２の接続端と、第２の接続端から第１の接続端へ送電する送電経路上に設けられ、送電経路の開閉を行なうとともに、車両に送電電流の上限値の情報を送信する充電制御ユニットとを備える。第２の接続端は、電源に接続するためのプラグを含む。プラグは、電源への接続部分の形状を複数の形状から選択可能に構成される。充電制御ユニットは、接続部分としてどのような形状が選択されているかを検出し、選択された形状に対応する上限値を情報として車両に送信する。

本発明によれば、何本も充電ケーブルを用意しなくても良く、また確実にコンセントの上限電流を守ることができる。

本実施の形態に係る充電接続装置の一態様である充電ケーブル１の構成を示す図である。図１のＣＣＩＤ３の内部の制御装置が実行する制御を説明するためのフローチャートである。実施の形態の変形例における充電ケーブルの構成を示した図である。第１検討例の充電ケーブルを示した図である。第２検討例の充電ケーブルを示した図である。

本発明について以下図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、本実施の形態に係る充電接続装置の一態様である充電ケーブル１の構成を示す図である。

図１を参照して、充電ケーブル１は、車両に設けられたインレットに接続するためのコネクタ２と、家庭用コンセントなどの外部電源に接続するためのプラグ４と、コネクタ２とプラグ４の間の充電経路上に設けられたＣＣＩＤ３とを含む。

すなわち、電動車両に充電を行なうための充電接続装置である充電ケーブル１は、車両に接続するための第１の接続端（コネクタ２）と、電源に接続するための第２の接続端（プラグ４）と、第２の接続端（プラグ４）から第１の接続端（コネクタ２）へ送電する送電経路上に設けられ、送電経路の開閉を行なうとともに、車両に送電電流の上限値の情報を送信する充電制御ユニット（ＣＣＩＤ３）とを備える。第２の接続端は、電源に接続するためのプラグ４を含む。プラグ４は、変換アダプタ６を着脱することによって、電源への接続部分の形状を複数の形状から選択可能に構成される。充電制御ユニットは、接続部分としてどのような形状が選択されているかを検出し、選択された形状に対応する上限値を情報として車両に送信する。

具体的には、プラグ４には、変換アダプタ６がプラグ４に装着されているか否かを検出するためのスイッチ８が設けられている。変換アダプタ６の表側６Ａにはコンセント７の形状に合わせた突起９Ｂ，９Ｃ，９Ｄが設けられている。また変換アダプタ６の裏側６Ｂにはコンセント５と同様な穴に加えて、突起９Ａが設けられている。

変換アダプタ６をプラグ４に装着すると、変換アダプタに設けられた突起９Ａがスイッチ８の穴部分に挿入される。これによりスイッチ８がオン状態となり、これがＣＣＩＤ３によって検出される。ＣＣＩＤ８は、変換アダプタ６が装着されていないときは、コンセント５の定格電流（たとえば２０アンペア）に対応する情報を車両に送信し、変換アダプタ６が装着されているときは、コンセント７の定格電流（たとえば１５アンペア）に対応する情報を車両に送信する。

これにより、車両に設けられた充電装置は、使用しているコンセントに対応する上限値を認識し、過電流を避けつつなるべく早く充電が終了するように充電を行なうことができる。

図２は、図１のＣＣＩＤ３の内部の制御装置が実行する制御を説明するためのフローチャートである。

図１、図２を参照して、まず、処理が開始されると、ステップＳ１において、ＣＣＩＤ３は、スイッチ８の状態を検出することによって、変換アダプタ６がプラグ４に装着されているか否かを判断する。

ステップＳ１において変換アダプタ６の装着が検出された場合にはステップＳ２に処理が進み、上限電流値はα（Ａ）に設定される。ステップＳ１において変換アダプタ６の装着が検出されなかった場合にはステップＳ３に処理が進み、上限電流値はβ（Ａ）に設定される。設定された上限電流値は、車両に送信される。

以上説明したように、本実施の形態の充電接続装置は、変換アダプターを接続した場合であっても、変換アダプタの接続を検出してＣＣＩＤの上限電流を設定することができるので、定格オーバーや過小電流による充電を防止し、変換アダプタを用いた適切な充電が可能となる。

また、変換アダプタの装着の有無によって正しくコンセントにあった上限電流値がＣＣＩＤに設定される。これは人間が設定ボタンなどで上限電流値を切り替えるよりも確実に正しい値を設定できる。

図３は、実施の形態の変形例における充電ケーブルの構成を示した図である。
図３を参照して、充電ケーブルは、基本部分１０と変換部分１２Ａ，１２Ｂとを含む。基本部分１０は、車両に設けられたインレットに接続するためのコネクタ２と、ＣＣＩＤ３Ａとを含む。

変換部分１２ＡはＣＣＩＤに接続するための端部１３Ａと、プラグ１４Ａとを含む。プラグ１４Ａはコンセント２０（電流定格は、たとえば１５アンペア）に適合した形状を有する。変換部分１２ＢはＣＣＩＤに接続するための端部１３Ｂと、プラグ１４Ｂとを含む。プラグ１４Ｂはコンセント２０Ａ（電流定格は、たとえば２０アンペア）に適合した形状を有する。

ＣＣＩＤ３Ａは端部１３Ａおよび１３Ｂのいずれにも接続可能な接続部３ＡＢを含む。端部１３Ａと端部１３Ｂとは、ピンの有無などの互いに異なる形状を有するか、磁気などの特性が異なる。接続部３ＡＢは、たとえば図１のスイッチ８Ａのようにピンの有無によって端部１３Ａと端部１３Ｂのいずれが接続されているのかを認識することができるように構成されている。接続部３ＡＢは、ピンの有無のような物理的形状の違いでなくても、磁気の有無や電気抵抗値の違いなどを検出するようにしても良い。

すなわち、電動車両に充電を行なうための充電接続装置である充電ケーブルは、車両に接続するための第１の接続端（コネクタ２）と、電源に接続するための第２の接続端（変換部分１２Ａ、１２Ｂ）と、第２の接続端（変換部分１２Ａ、１２Ｂ）から第１の接続端（コネクタ２）へ送電する送電経路上に設けられ、送電経路の開閉を行なうとともに、車両に送電電流の上限値の情報を送信する充電制御ユニット（ＣＣＩＤ３Ａ）とを備える。第２の接続端は、電源に接続するためのプラグ１４Ａ，１４Ｂを含む。図３の充電ケーブルは、変換部分１２Ａ，１２Ｂを交換することによって、電源への接続部分の形状を複数の形状から選択可能に構成される。充電制御ユニットは、接続部分としてどのような形状が選択されているかを接続部３ＡＢによって検出し、選択された形状に対応する上限値を情報として車両に送信する。なおＣＣＩＤ３Ａの動作は、図２で説明した動作と同様であるので説明は繰り返さない。

図３に示した変形例であっても、図１に示した実施の形態と同様な効果を得ることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１充電ケーブル、２コネクタ、３ＡＢ接続部、４，１４Ａ，１４Ｂプラグ、５，７，２０，２２コンセント、６変換アダプタ、８，８Ａスイッチ、９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ突起、１０基本部分、１２Ａ，１２Ｂ変換部分、１３Ａ，１３Ｂ端部。

Claims

電動車両に充電を行なうための充電接続装置であって、
車両に接続するための第１の接続端と、
電源に接続するための第２の接続端と、
前記第２の接続端から前記第１の接続端へ送電する送電経路上に設けられ、前記送電経路の開閉を行なうとともに、車両に送電電流の上限値の情報を送信する充電制御ユニットとを備え、
前記第２の接続端は、
前記電源に接続するためのプラグを含み、
前記プラグは、電源への接続部分の形状を複数の形状から選択可能に構成され、
前記充電制御ユニットは、前記接続部分としてどのような形状が選択されているかを検出し、選択された形状に対応する前記上限値を前記情報として車両に送信する、充電接続装置。